翼型性能快速求解与多目标优化框架研究

来源：振动与冲击杂志2025年第22期北京时间：

作者：卢泽，王子豪，张桂勇gyzhang@dlut,

单位：1.大连理工大学船舶工程学院工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室，辽宁大连116024；2.高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海200240

摘要：翼型是风力机叶片的关键构型形式，其设计需要兼顾气动效率和低噪声等多项性能要求。针对传统翼型设计中气动噪声评估依赖于实验与数值模拟以及单目标优化的局限性，本研究聚焦不可压缩气体中二维翼型的性能求解与优化，建立了翼型性能多目标优化框架。该框架以XFOIL作为升阻比和最小压力系数的求解器，结合Amiet理论与TNO-Blake模型开发噪声快速求解器。通过CST（class-shape transformation）方法对翼型形状进行参数化表示，应用拉丁超立方体抽样法进行代表性采样，进而构建多层感知机代理模型实现翼型性能的快速预测，并耦合遗传算法开展多目标优化。优化结果表明，优化翼型较基准翼型升阻比67.53%，最小压力系数提高8.83%，噪声降低0.23 。<br>

关键词：噪声；代理模型；遗传算法；多目标优化