灰狼演算法於無人飛行載具結構最佳化設計之研究

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題名:	灰狼演算法於無人飛行載具結構最佳化設計之研究
其他題名:	Optimum Design of Unmanned Aerial Vehicle Structures by Grey Wolf Algorithm
作者:	張永康;蕭乃綱;邱垂泯
關鍵詞:	無人飛行載具;灰狼演算法;拓樸設計;B-splines曲線
日期:	2021-10-10
上傳時間:	2022-03-10 12:18:24 (UTC+8)
摘要:	本計劃是應用灰狼演算法、拓樸最佳化與B-spline函數於無人飛行載具結構件最佳化外形設計之研究。灰狼演算法是較為新穎的演算法，受到灰狼掠食行為啟發，狼群有非常嚴格的階級制度，階級高的狼帶領階級低的狼進行跟蹤、包圍、追捕，攻擊的掠食行為，一步一步接近獵物，類似最佳化設計中的尋找。灰狼演算法有著優秀的全域搜尋能力，設定參數少，收斂速度快，所以有著廣泛的運用。計劃中將使用ANSYS做為結構分析的工具，並利用拓樸設計方法中之最佳材料分配法作為拓樸最佳化方法。在本研究中除使用混合法同時保留必要元素與排除非必要元素來減少不合理之情形外，並應用B-spline函數之概念，設計移動限制來定義設計參數上下限以平滑結構外形。本研究採用多階段拓樸最佳化的方法，在階段拓樸最佳化後逐步的減少設計變數，可以減少電腦之計算時間。經過多階段拓樸最佳化設計後，可改善傳統拓樸最佳化設計結果不平滑之現象，以達到更具實用性之結構最佳外形設計。為了減輕無人機結構重量，提高飛機效能，以往小型無人機皆以複合材料搭配巴爾莎木或者航空合板製成，航空合板常用在不需要強度要求的機肋製造。3D列印機是一種快速成形的技術，通過多層列印的方式去構造出零組件，本計畫準備應用3D列印機印製無人機拓樸最佳化設計零組件結構。
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顯示於類別:	[航空太空工程學系暨研究所] 研究報告

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