航空学院韩忠华团队获得中国空气动力学科学技术奖二等奖

发布日期：2020年01月12日点击：次 | 审核：航空学院

2020年1月11日，韩忠华教授代表团队赴北京领取了中国空气动力学会颁发的科学技术奖！该奖项于2019年首次设立，旨在表彰在空气动力学基础研究、技术创新、成果推广、科学普及及空气动力学教育等方面做出突出贡献的中国空气动力学科技工作者。韩忠华团队获得一级学会科学技术奖，说明研究成果得到行业认同。在此，衷心感谢中国空气动力学会的支持，也感谢长期关心和支持团队发展的各位专家和同行。团队会再接再厉，争取再创佳绩！

图1韩忠华教授领取获奖证书

图2获奖证书

附：团队获奖项目介绍

获奖项目名称为“基于先进代理模型的高维全局气动优化理论与方法”，完成单位：西北工业大学，完成人：韩忠华，张科施，宋文萍，刘俊，张瑜。该项目在5项国家自然科学基金、“十二五”气动预研，以及“十三五”装备预研共用技术等项目资助下完成，瞄准未来飞行器对精细化气动布局与外形设计的重大需求，研究发展了基于先进代理模型的高维高效全局优化理论和方法。项目原创的先进代理模型及优化理论和算法，有助于促进设计空气动力学相关学科领域的研究和发展，具有重要的科学意义和广阔的应用前景。此外，项目成果已经被推广应用到国内多家航空航天科研院所和高校，产生了显著的经济、军事和社会效益。

1.本项目主要创新点：

图3项目的5项创新点及相互关系

1)在国内外首次提出了“分层Kriging”代理模型理论与算法，以及变可信度改善期望(VF-EI)学习函数方法，解决了多层粗细网格变可信度气动优化设计的基础理论与算法问题，提高了优化效率，改善了优化全局性。同时，所发展的分层Kriging模型方法被NASA发布的《CFD 2030愿景》专题报告引用。

图4“分层Kriging”模型气动算例验证与展示(Han et al., AIAA J, 2012)

图5分层Kriging模型方法被NASA发布的《CFD 2030愿景》专题报告引用

2)提出了结合Adjoint方法的加权梯度增强Kriging模型理论与算法，解决了在高维代理模型中准确引入Adjoint梯度的理论和算法问题，显著拓展了高效全局优化算法适用的气动优化问题维数。

图6 WGEK模型建模原理展示(Han et al., AIAA J, 2017)

图7基于WGEK模型的跨声速M6机翼反设计（108个设计变量）(Han et al., AIAA J, 2017)

3)提出了一种特殊并行优化机制，实现了大规模的并行优化设计。该算法综合运用基于统计学Kriging模型的EI、MSP、PI、MSE、LCB等多种优化加点准则，一次增加任意多个样本点进行并行计算；不断更新代理模型，直到所产生的样本序列收敛于优化问题全局最优解。这不仅将代理优化算法拓展为一种进化算法，而且实现了大规模并行优化。


(a)重复50次优化的平均收敛曲线对比(表明所提出方法明显优于现有方法)	(b)优化机翼的压力云图及65%站位剖面压力分布