Transfer Optimization for Efficient Aerodynamic Shape Design

Boda Zheng

doi:10.3390/aerospace13050400

Transfer Optimization for Efficient Aerodynamic Shape Design

2026-04-23

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DOI：10.3390/aerospace13050400

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基于高保真降阶模型（ROMs）构建快速气动外形优化框架已成为缓解全阶仿真设计过高计算成本的主流解决方案，尤其是针对高维设计空间的复杂构型。本研究提出“迁移优化”概念，利用低保真、解耦的辅助子模块指导全复杂系统的高保真优化。基于先前提出的基于降阶模型的气动外形设计高效框架，进一步开发了迁移优化框架，以提高复杂多组件构型的气动外形设计效率。引入一种新型辅助子模块方法，以解决高维设计参数空间采样中的“维度灾难”问题。通过降低系统复杂度，该方法显著降低了单个样本的成本。基于迁移优化假设，围绕低保真解的扰动基采样克服了传统数据增强方法的局限性。此外，利用辅助子模块优化结果构建物理意义明确的初始构型，进一步加速收敛。该框架在三维未偏转通用研究模型（uCRM）机翼-机身-尾翼构型（展弦比为9）的跨声速气动优化测试案例中进行了验证，包括有无水平尾翼偏转两种情况。结果表明，所提框架在达到与全阶优化相当精度的同时，计算成本最多降低69.8%。与传统ROM框架相比，在案例1和案例2中效率分别提升了18.5%和24.1%。

Keyword:

transfer optimization

active manifold

transonic

undeflected Common Research Model (uCRM)

Transfer Optimization for Efficient Aerodynamic Shape Design

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