[发明专利]基于网格变形技术的气动外形减阻优化方法

摘要

本发明提出一种基于网格变形技术的气动外形减阻优化方法，建立三维模型，并进行仿真计算确定需优化的设计变量，建立网格变形模型，运用DOE试验设计根据实际的工程要求确定各设计变量的取值范围并生成一系列的样本点，驱动网格模型变形，得出对应的风阻系数值，建立近似模型寻找最优值，比较计算结果与寻优结果，直至误差满足要求，整个气动外形减阻优化完成。本发明可减少大量的网格划分工作量，提高优化效率。

主权项

1.基于网格变形技术的气动外形减阻优化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)通过三维建模软件建立整车的三维数字模型；S2)将该模型进行简化处理，并进行网格划分，在CFD仿真计算软件STAR‑CCM+完成仿真计算，并对仿真数据进行分析，为后续的自动减阻优化确定需要优化的设计变量以及验证相关的设置；S3)将满足要求的网格模型文件加载到网格变形软件中，对需要优化的设计变量建立对应的控制体，通过对控制点的控制，实现模型的变形；S4)运用DOE试验设计，通过选取合适的试验设计方法，并根据实际的工程要求确定各设计变量的取值范围，在各设计变量取值范围内生成一系列的样本点；S5)通过脚本命令读取试验设计生成的样本点数据，并根据样本点数据后台驱动网格变形软件实现模型的变形，并输出变形后的网格模型；S6)利用宏命令驱动CFD仿真计算软件后台读取变形后的模型，进行对应的仿真计算，并将相对应的风阻系数值输出；S7)根据DOE矩阵和对应的CFD计算返回值，选择合适的近似模型，拟合设计变量与风阻系数之间的数学函数关系，提高后续的寻优速度；S8)选择合适的优化算法，对建立的数学关系进行寻优，并输出寻优结果；S9)对寻优结果对应的模型进行外流场仿真计算，比较计算结果与寻优结果，误差满足要求，整个气动外形减阻优化完成，若误差较大者则需要再次选择近似模型进行寻优，直到满足要求。