[发明专利]采用正交模拟退火对低阻低噪UUV线型优化的方法

摘要

本发明涉及一种采用正交模拟退火对低阻低噪UUV线型优化的方法，其特征在于：针对低阻低噪UUV线型，研究了头部曲线段、平行中段、尾部曲线段和尾锥段四个部分对UUV外围流场的影响因素，将线型设计涉及的8个主要参数与流场分析有机结合，利用正交模拟退火的多目标协同设计优化方法对UUV进行了优化设计，显著提高了UUV的线型设计性能。

主权项

一种采用正交模拟退火对低阻低噪UUV线型优化的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：建立低阻低噪UUV线型多目标优化设计模型： min { C x , x min 1 - 1 , | C p 1 | , x min 2 - 1 , | C p 2 | } = f ( S ) 其中，S为参数向量，Cx为航行器阻力系数，xmin1为头部的转捩点位置，Cp1为头部最大减压系数，xmin2为尾部的转捩点位置，Cp2为尾部最大减压系数；所述参数向量S包括头部段长度S1、头部段丰满度S2、圆柱中段长度S3、尾部曲线段长度S4、尾锥段长度S5、尾部曲线段和尾锥段丰满度S6、尾端面直径S7和尾锥半角S8；所述Cx，Cp1，Cp2，xmin1，xmin2的数值是根据该低阻低噪UUV的特点，利用流体动力仿真软件，结合流体力学、动力学、材料力学和结构力学等理论建立UUV流体动力仿真分析模型，求出参变量S所对应的Cx，Cp1，Cp2，xmin1，xmin2的值；步骤2：设定初始温度T，温度的衰减系数dT，外形设计参数初始状态S，以及在每一个温度下需要的迭代次数N；所述初温T=‑Δmax/lnpr，其中：Δmax为步骤1中多目标优化设计模型中f（S）的最大取值与最小取值之差；pr为初始接受概率，取值为0.1；步骤3：对k=1，……，L做第4)至第7)步；步骤4：确定一个步长q，对多目标优化设计模型的当前解S，在其邻域[S‑q,S+q]中根据正交原理随机选择一个新解S’；步骤5：计算目标函数的增量Δf＝f(S’)－f(S)，其中f(S)为目标函数；步骤6：根据Metropolis接受准则判断是否用新解替换当前解；步骤7：如果满足终止条件则输出当前解作为最优解，若不满足终止条件则执行步骤8；步骤8：温度降为T=T‑dT，然后从步骤3开始重复。