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An Intelligent Time and Performance Efficient Algorithm for Aircraft Design Optimization

Cavus, Nesrin (2023) An Intelligent Time and Performance Efficient Algorithm for Aircraft Design Optimization. DLR-Forschungsbericht. DLR-FB-2023-18. Dissertation. Technische Universität Hamburg. 151 S. doi: 10.57676/3axf-2f96.

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4MB

Abstract

Die Optimierung des Flugzeugentwurfs erfordert die Beherrschung der komplexen Zusammenhänge mehrerer Disziplinen. Trotz seiner Abhängigkeit von einer Vielzahl unabhängiger Variablen zeichnet sich dieses komplexe Entwurfsproblem durch starke indirekte Verbindungen und eine daraus resultierende geringe Anzahl lokaler Minima aus. Kürzlich entwickelte intelligente Methoden, die auf selbstlernenden Algorithmen basieren, ermutigten die Suche nach einer diesem Bereich zugeordneten neuen Methode. Tatsächlich wird der in dieser Arbeit entwickelte Hybrid-Algorithmus (Cavus) auf zwei Hauptdesignfälle im Luft- und Raumfahrtbereich angewendet: Flugzeugentwurf- und Flugbahnoptimierung. Der implementierte neue Ansatz ist in der Lage, die Anzahl der Versuchspunkte ohne große Kompromisse zu reduzieren. Die Trendanalyse zeigt, dass der Cavus-Algorithmus für die komplexen Designprobleme, mit einer proportionalen Anzahl von Prüfpunkten konservativer ist, um die erfolgreichen Muster zu finden. Aircraft Design Optimization requires mastering of the complex interrelationships of multiple disciplines. Despite its dependency on a diverse number of independent variables, this complex design problem has favourable nature as having strong indirect links and as a result a low number of local minimums. Recently developed intelligent methods that are based on self-learning algorithms encouraged finding a new method dedicated to this area. Indeed, the hybrid (Cavus) algorithm developed in this thesis is applied two main design cases in aerospace area: aircraft design optimization and trajectory optimization. The implemented new approach is capable of reducing the number of trial points without much compromise. The trend analysis shows that, for the complex design problems the Cavus algorithm is more conservative with a proportional number of trial points in finding the successful patterns.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/197623/
Document Type:Monograph (DLR-Forschungsbericht, Dissertation)
Title:An Intelligent Time and Performance Efficient Algorithm for Aircraft Design Optimization
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iDORCID Put Code
Cavus, NesrinUNSPECIFIEDUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:September 2023
Refereed publication:No
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
DOI:10.57676/3axf-2f96
Number of Pages:151
ISSN:1434-8454
Status:Published
Keywords:Aircraft Design, Artificial Intelligence, Multidisciplinary Design, Supersonic Aircraft, Unmanned Combat Aerial Vehicle, Trajectory Optimization, Flugzeugentwurf, Künstliche Intelligenz, Flugbahnoptimierung, Überschallflugzeuge
Institution:Technische Universität Hamburg
Department:Lufttransportsysteme
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:Efficient Vehicle
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L EV - Efficient Vehicle
DLR - Research theme (Project):L - Virtual Aircraft and  Validation
Location: Hamburg
Institutes and Institutions:Air Transport Operations > Integrated Aircraft Design
Deposited By: Gollnick, Birgit
Deposited On:23 Oct 2023 08:42
Last Modified:24 Oct 2023 12:26

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