Design of the ONERA M6 wing by shape optimization under uncertainty

Abstract

Aerodinamik şekil optimizasyon süreçleri, tekli veya çoklu tasarım hedeflerini sağlayan kompleks problemler için sıklıkla kullanılmaktadır. Geleneksel ve belirsizliğin dahil edilmediği problemlere nazaran belirsizliklerin dahil edildiği ve yüksek değişken sayısına sahip sağlam optimizasyon yöntemlerinin hesaplama yükü oldukça yüksektir. Bu problemin önüne geçmek için, bu çalışmada, temel bileşenler analizi, tümevarımsal tasarım araştırma yöntemi ile entegre edilerek ONERA M6 kanadının sağlam şekil optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Temel bileşenler analizi yöntemi, kanat geometrisinin tasarım değişkeni sayısını azaltmak için tercih edilmiştir. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizi kullanımı sonucunda ortaya çıkan yüksek çözüm süreleri ise, temel bileşenler analizi yönteminin bir vekil model tekniği olan radyal bazlı fonksiyon ile birlikte kullanılmasıyla oluşturulan bir veri tahmin modeli ile azaltılmıştır. Transonik akış rejimi için Mach sayısındaki belirsizlikler, önerilen tümevarımsal tasarım araştırma yöntemi tabanlı yönteme dahil edilerek sağlam optimizasyon gerçekleştirilmiştir. Sağlam tasarımların performans tahminlerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği analiz sonuçlarına oldukça yakın elde edilmesi, önerilen yöntemin etkinliğini göstermiştir.