Design and optimization of a novel supersonic rocket with small caliber

口径 火箭(武器) 比冲 马赫数 计算机科学 超音速 多目标优化 航空航天工程 数学优化 帕累托原理 脉冲(物理) 推进剂 模拟 控制理论(社会学) 机械工程 数学 物理 工程类 人工智能 量子力学 控制(管理)
作者
Hao Yan,Xiaobing Zhang
出处
期刊:Journal of Industrial and Management Optimization [American Institute of Mathematical Sciences]
卷期号:19 (5): 3794-3818 被引量:5
标识
DOI:10.3934/jimo.2022110
摘要

It's difficult to meet the design requirements of a rocket with sensitive parameters using the traditional methods. This paper develops a design and optimization concept for a lightweight solid-propellant rocket with a small caliber and a high Mach number. The structural design and numerical modeling depend on the interior ballistic methodology. The model is validated by comparing pressure-time data from simulation and experiment. A modified evolutionary algorithm with constraints is applied because of the interactive design parameters and conflicting objects. The launch performance is improved by single- and multi-objective optimization. Under unchanged interior ballistic performance conditions, the peak pressure is reduced by 46.4%, and the erosive peak ratio is reduced by 46.4%. Despite the constraints, the Mach number is improved by 4.9%, the total impulse is improved by 6.3%, the peak pressure is reduced by 92.5%, and the erosive effects are reduced by 38.1% using different optimal solutions. A Pareto front is obtained by a constrained NSGA-Ⅱ, which reveals non-linear and non-uniform relations among design objects. A tidying method is proposed for a clear Pareto front. It indicates that, despite the sensitive parameters, launch safety and higher velocity are possible. The results help designers choose the best design schemes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
HZH完成签到 ,获得积分10
1秒前
科研浩完成签到 ,获得积分10
2秒前
楼观完成签到 ,获得积分10
7秒前
肉肉完成签到 ,获得积分10
9秒前
thanhmanhp完成签到,获得积分10
11秒前
12345678发布了新的文献求助10
11秒前
14秒前
郭1994完成签到 ,获得积分10
18秒前
21秒前
22秒前
自由的鱼发布了新的文献求助10
22秒前
蛋斤发布了新的文献求助10
27秒前
科研通AI2S应助kouke80采纳,获得20
28秒前
hnxxangel发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
盼盼完成签到,获得积分20
31秒前
顾矜应助蛋斤采纳,获得10
32秒前
35秒前
橘子完成签到,获得积分10
35秒前
puritan完成签到 ,获得积分10
40秒前
wilson发布了新的文献求助10
41秒前
Nickky完成签到 ,获得积分10
42秒前
乐乐侠完成签到 ,获得积分10
43秒前
45秒前
云中月完成签到,获得积分10
45秒前
hnxxangel完成签到,获得积分10
50秒前
LSH发布了新的文献求助10
51秒前
alex12259完成签到 ,获得积分10
51秒前
晨晨完成签到 ,获得积分10
51秒前
小耳朵完成签到 ,获得积分10
53秒前
毛毛弟发布了新的文献求助10
54秒前
悟空完成签到 ,获得积分10
55秒前
望向天空的鱼完成签到 ,获得积分10
56秒前
占万声完成签到,获得积分10
56秒前
1分钟前
mictime完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
蛋斤发布了新的文献求助10
1分钟前
章铭-111完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
the fractional Laplacian 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7668007
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9236700
关于积分的说明 19880952
捐赠科研通 7237157
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3284036
关于科研通互助平台的介绍 2442942
邀请新用户注册赠送积分活动 2285536