29.03.2024

OPTIMENGA_UAV

OPTIMENGA_UAV это программный продукт для  оптимального аэродинамического проектирования беспилотных летательных аппаратов в компоновке крыло-фюзеляж. Целью проектирования является  достижение оптимальной аэродинамической формы крыла, доставляющей минимум полного сопротивления конфигурации крыло-фюзеляж с учётом многочисленных ограничений на форму поверхности крыла и на аэродинамические характеристики конфигурации крыло-фюзеляж.

OPTIMENGA_UAV может  также  использоваться для аэродинамического анализа беспилотных летательных аппаратов в компоновке крыло-фюзеляж.

Программный продукт OPTIMENGA_UAV работает в автоматическом режиме. Продукт представляет собой систему взаимосвязанных компьютерных кодов, исполнение которых контролируется специальным управляющим кодом  без  необходимости   во вмешательстве пользователей системы.

Оптимизация производится на основе высокоточных расчетов вязких сжимаемых течений (уравнений Навье-Стокса) и генетического поиска при наличии ограничений. Итерационный алгоритм выполняет ряд оптимизационных шагов. Первая итерация стартует с заданной во вводе  начальной формы. Каждая итерация осуществляет  оптимальный поиск, сопровождаемый последующей проверкой найденной субоптимальной формы, которая в свою очередь служит отправной точкой для
следующего оптимизационного  шага.

Форма фюзеляжа и форма крыла в плане фиксированы. Форма корневой секции крыла фиксирована, в то время как форма остальных оптимизируемых секционных  профилей, их углы крутки и углы попеpечного V подлежат оптимизации.

Целью оптимизации является снижение полного сопротивления конфигурации крыло-фюзеляж в заданных аэродинамических условиях (которые включают коэффициент подъемной силы и числа Маха и Рейнольдса набегающего потока). На оптимальное решение может быть наложено значительное число ограничений.  Допускаются аэродинамические ограничения (такие, как ограничение на момент тангажа) и геометрические ограничения (например, ограничения на  толщину профилей, величину радиуса передней кромки крыла и т.д.). OPTIMENGA_UAV также позволяет производить многоточечные оптимизации, в ходе которых минимизируется взвешенная комбинация значений сопротивления в   заданном  пользователем   наборе  полётных  условий   (таком, например,  как сочетание условий взлёта и условий крейсерского полета).

Алгоритм OPTIMENGA_UAV представляет собой итерационный  процесс, разделенный на оптимизационные шаги. Число шагов оптимизации устанавливается пользователем в зависимости от сходимости итерационного процесса.      Для     улучшения    сходимости    допускается    непосредственное продолжение оптимизационного процесса.

Ввод в OPTIMENGA_UAV состоит из начальной геометрии конфигурации крыло-фюзеляж, а также перечня условий проектирования и геометрических и аэродинамических ограничений.

Основные выходные данные содержат найденную оптимальную геометрию в нескольких стандартных форматах, включая формат IGES, используемый основными CAD-программами.

Дополнительным к оптимизации режимом работы системы является режим  анализа. В этом режиме система позволяет производить высокоточный анализ течений на основе   численного   решения   полных  уравнений   Навье-Стокса  в заданных полётных условиях.

Информация по установке программного обеспечения:

Для установки программного обеспечения пользователь должен:

  1. Скачать файл optimenga_uav.zip
  2. В корневой директории пользователя на многопроцессорном вычислительном кластере  создать директорию OPTIMENGA_UAV и скопировать в эту директорию скачанный ранее файл optimenga_uav.zip
  3. Разархивировать этот файл, в результате чего в директории OPTIMENGA_UAV будут созданы директории EXE_DIRECTION и RUN_DIRECTION
  4. Зайти в директорию RUN_DIRECTION
  5. С помощью текстового редактора mcedit исправить 1-ую строку в файле runoptimenga_uav_test  и 2-ую строку в файле optimenga_uav_test.instal, указав в ней полный путь к директории  EXE_DIRECTION для текущего пользователя

Установка завершена.

Информация по эксплуатации программного обеспечения

  1. В директории RUN_DIRECTION выполнить следующие команды:

ssh node_1

pvm

add node_1 node_2 node_3 node_4 node_5 node_6 node_7

quit

Здесь node_1 node_2 node_3 node_4 node_5 node_6 node_7  — имена вычислительных узлов многопроцессорного вычислительного кластера, предоставленных администраторов кластера пользователю для проведения расчетов

  1. Запустить с командной строки исполняемый файл runoptimenga_uav_test

Запуск программного продукта осуществляется с командной строки в которой указаны имя исполняемого файла и имя входного файла.

OPTIMENGA_UAV использует единый входной файл для обоих режимов работы — анализа и оптимизации. Режим работы указывается в тексте самого входного файла.

Имя файла имеет вид «Case_name.instal», где Case_name задается пользователем в каждом конкретном случае, в то время как «. instal» представляет собой зарезервированное расширение.

Входной файл для OPTIMENGA_UAV представляет собой буквенно-цифровой текстовый файл, состоящий из строк, разделенных контрольным символом «new line». Каждая строка состоит из буквенно-цифровых данных, которые могут сопровождаться комментариями. Внутри строки, входные параметры разделены одним или несколькими пробелами. Комментарии (если имеются) должны быть разделены одним или несколькими пробелами от последнего входного параметра в строке.

В ходе выполнения кода, система OPTIMENGA_UAV создаёт в общей сложности  6+2*Nws выходных файлов  (как обычно, Nws – число секций крыла). Имена первых четырёх файлов образуются посредством добавления расширений «.history», «.info», «.shift» and suffixes «_opt_surf.grd», «_opt_surf.igs», «_opt_surf_open.igs» к имени варианта  (Variant_name из Строки 1 текущего файла «.instal»).

Например, если специфицировано имя варианта «var_123_trans», то эти выходные файлы носят следующие имена:

«var_123_trans.history», «var_123_trans.info», «var_123_trans.shift», «var_123_trans_opt_surf.grd», «var_123_trans_opt_surf.igs», «var_123_trans_opt_surf_open.igs».

Имена следующих Nws файлов образуются посредством  конкатенации (сцепления) имени варианта и суффикса «_opt_bez_lo_sec<i>.dat», i=1,2,…, Nws. (В дальнейшем, символ “+”  обозначает оператор конкатенации (сцепления)). Имена оставшихся Nws файлов образуются заменой “lo” на “up” в именах предыдущих Nws файлов. Например, в случае трёхсекционного крыла и варианта с именем  «var_123_trans»:следующие шесть файлов этого типа будут образованы:

«var_123_trans_opt_bez_lo_sec1.dat»,

«var_123_trans_opt_bez_lo_sec2.dat»,

«var_123_trans_opt_bez_lo_sec3.dat»,

«var_123_trans_opt_bez_up_sec1.dat»,

«var_123_trans_opt_bez_up_sec2.dat»,

«var_123_trans_opt_bez_up_sec3.dat».

Для получения

  • Дополнительной информации, необходимой для установки и эксплуатации программного обеспечения
  • информации о стоимости программного обеспечения или сведения о возможности использования программного обеспечения на условиях открытой лицензии или иного безвозмездного лицензионного договора

необходимо обращаться с запросом на электронную почту mishpahat_peiguine@yahoo.com  или по телефону +7-906-954-6770.

Скачать программу

Назад