多學科設計優化
多學科設計優化
多學科設計優化是一種充分探索子系統相互作用的複雜系統設計方法論。
多學科設計優化最早是由美國國家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration ,NASA)高級研究院、現任美國航空航天學會(American Institute of Aeronautics and Astronautics,AIAA)多學科設計優化技術委員會主席Sobieszczanki-Sobieski提出,是一種探索子系統相互作用的複雜系統設計方法論。
通過探索和利用系統中相互作用的協同機制,利用多目標策略和計算機輔助技術來設計複雜系統及子系統,可以有效縮短設計周期,獲取系統整體最優性能。
美國航空航天協會在1991年成立多學科設計優化技術委員會。
美國各院校紛紛成立多學科設計優化研究機構,開展多學科設計優化基礎理論的研究。如弗吉尼亞州立大學率先聯合成立了先進飛行器的多學科分析與設計中心。
Stanford大學針對飛行器開展的多學科設計優化的研究,形成了飛行器初步設計和三維結構設計的多學科設計優化方法等,並應用於BWB飛行器。
西北工業大學開展了發動機多學科設計優化方法研究工作,如參數化建模技術、耦合信息傳遞技術、近似技術、多學科優化方法等。
多學科設計優化與傳統設計方法相比具有如下優勢:
①考慮學科間耦合設計,更加貼切問題的實質,高保真。
②多學科綜合優化設計,採用多目標機制平衡學科間影響,探索整體最優解,避免串列重複設計導致的人力、物理、財力浪費。
③協同/并行設計,縮短設計周期。
應用研究集中在飛機、導彈和發動機等領域。