《近空間高超聲速飛行器結構多學科最佳化理論與方法研究》是依託大連理工大學,由郭旭擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：近空間高超聲速飛行器結構多學科最佳化理論與方法研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：郭旭
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以近空間高超聲速飛行器設計這一國家重大需求為背景，以近空間高超聲速飛行器結構設計為中心，研究高超聲速飛行器結構多學科最佳化整體架構建立，熱和力耦合以及多性能、多約束條件下基於精細化建模的層級結構最佳化設計，多學科最佳化可計算建模與高效數值求解等關鍵科學問題。在此基礎上建立近空間高超聲速飛行器結構多學科設計、分析與最佳化的理論框架並形成一套行之有效的結構設計方法，為近空間高超聲速飛行器的創新性結構設計提供科學基礎和技術支撐。
結題摘要
本項目以近空間高超聲速飛行器結構設計為中心，研究了相應結構多學科最佳化的理論與方法。三年來取得了如下重要進展：1、構建了近空間高超聲速飛行器結構多學科設計整體框架並發展了最佳化平台；2、在水平集框架下，提出了考慮應力約束的拓撲最佳化問題的若干正則化列式；3、基於可變形組件思想，建立了不同於已有最佳化框架的全新拓撲最佳化框架；4、提出了可對結構特徵尺寸進行完全顯示控制的最佳化列式與方法；5、發展了一系列熱和機械載荷作用下輕質結構的多尺度並發最佳化設計的理論與方法。項目執行期間發表（含已正式接受）國際期刊、國核心心期刊以及國際會議論文91篇（SCI論文78篇），專著2部，專利5項。其中在計算力學領域權威期刊Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering上發表論文6篇；在固體力學旗艦期刊Journal of the Mechanics and Physics of Solids發表論文3篇；在力學綜合類頂級期刊ASME Journal of Applied Mechanics發表論文3篇；固體力學頂級期刊International Journal of Solids and Structures發表論文2篇。相關工作自發表以來已被國際結構與多學科最佳化協會（ISSMO）前任執行主席 Sigmund，前執委Maute，現執委Wei Chen，法國工業與套用數學學會前任主席Allaire等人多次實質性引用。相關工作被同行學者評價為是對相關問題“透徹的數學分析”、“開闢了新的方向”；所提出的方法被同行學者改進發展用來解決新的問題。項目執行期內，項目成員還獲得了“教育部長江學者特聘教授”、“科技部中青年科技創新領軍人才”、“教育部自然科學一等獎”、“中國航空學會青年科技獎”、“國防技術發明一等獎”、“國防技術發明二等獎”等獎勵獎項。
