多控制面飞行器结构与配平鲁棒气动弹性优化方法

基于遗传算法,提出了一种考虑多控制面飞行器结构参数和配平关系中的不确定性的鲁棒气动弹性优化方法,并在一个带有主动气动弹性机翼(AAW)的复杂小展弦比飞机的结构和控制面传动比的鲁棒设计中得到了应用。以非概率形式来衡量设计变量的不确定性变化,采用单目标函数形式,并引入一个反映目标函数相对变化的额外约束来描述鲁棒优化问题。在严重载荷状态下,以结构质量最小化为目标,以控制面偏转角、铰链力矩、翼根载荷和临界颤振速度为鲁棒约束条件,实现了结构和传动比的同步优化设计。通过与不考虑鲁棒性要求的传统设计方法进行比较,论证了鲁棒设计方法的有效性。研究结果表明,鲁棒最优解虽然要付出一定的质量代价,但对结构设计变量和传动比设计变量的不确定性摄动具有更好的抗干扰性。