平流层软式飞艇的多参数敏感性分析

为研究各参数对平流层软式飞艇力学性能的影响,采用基于拉丁超立方抽样的全局灵敏度分析方法——Sobol’法对某平流层软式飞艇进行了多参数敏感性分析,统计分析了材料参数、荷载参数及外形参数对结构静力性能及自振特性的总体敏感度;采用单参数变化的思想,研究了主要敏感参数对结构最大等效应力、最大变形及自振频率的影响规律.结果表明:对于结构静力性能,蒙皮面密度及吊索相关参数的敏感度可以忽略不计;对于自振特性,吊索相关参数的敏感度可以忽略不计;增加长细比、蒙皮厚度、蒙皮弹性模量或减小径向最低点压差值可以有效地提高结构的局部力学性能;增加径向最低点压差值或减小长细比可有效提高结构腰部抗变形能力.     

平流层飞艇的多目标优化与决策

该文建立了以平流层飞艇阻力最小、自重最轻、极限承载力最大及刚度最大为优化目标的多目标优化模型;采用强度Pareto进化算法(SPEA)进行了多目标优化设计;基于优化所得的Pareto解集,采用基于信噪比的决策方法选择满足实际需要的最终方案。结果表明:采用的SPEA算法是合理有效的,可以得到非劣解分布较均匀的Pareto曲面;通过基于信噪比的决策方法,可从非劣解集中获得满足实际要求的最稳健设计方案。