ACTION MENRT "COMITE D'ORIENTATION AVION SUPERSONIQUE"





Optimisation numérique des performances aérodynamiques et acoustiques d'un avion de transport supersonique(2001)

Optimisation de formes et adaptation de maillage pour le bang supersonique(2003)


   Supersonic Business Jet - Dassault Aviation
Aeroelastic + Optimization deformation

Partenaires:

INRIA, Sophia-Antipolis, Equipe-projet Tropics (coordination):

F. Courty, A. Dervieux, L. Hascoet, Y. Mesri, M. Vázquez.

INRIA, Rocquencourt, Equipe-projet Gamma:

F. Alauzet, P.-L. George.

Université de Montpellier 2, ACSIOM:

B. Koobus, B. Mohammadi.

Nous remercions pour leur aide les ingénieurs de Dassault-Aviation, Saint Cloud.

Ce projet bénéficie d'un accès aux ressources du CINES.


Première phase

Optimisation numérique des performances aérodynamiques et acoustiques d'un avion de transport supersonique(2001)


Objectifs de la première phase (2001-2002):

Situation du sujet et objectifs généraux du projet

La conception de la forme d'un avion de transport supersonique, conformément aux impératifs économiques et aux règlementations liées notamment aux nuisances sonores rend indispensable la mise en oeuvre d'une boucle informatique d'optimisation multi-disciplinaire (et multi-point). Les récentes percées technologiques suivantes permettent d'envisager un tel programme:

- l'introduction du système adjoint dans les boucles d'optimisation en aérodynamique, notamment via les techniques de différentiation automatique,

- les progrès rcéents en couplage fluide-structure,

- le développement de méthodes d'optimisation rapides (one-shot).

- les progrès en calcul d'écoulements visqueux, notamment en maillage non-structur,é apportant des informations désormais très précises sur l'émission proche du bang supersonique,

Le projet étendra et intégrera ces progrès rcéents dans un démonstrateur permettant l'optimisation de la forme aréodynamique en fonction des critères de finesse et de nuisance acoustique, et prenant en compte la souplesse de la structure de l'avion.

Cadre coopératif national et/ou international :

Au niveau national, le projet fait suite à des coopérations entre les partenaires, notamment dans le programme du ministère de l'industrie GENIE.

Au niveau international, il s'inscrit dans un partenariat ancien et solides avec l'université du Colorado (Prof. C. Farhat, qui participera à l'étude à titre de conseiller scientifique non remunéré) Ce projet se déroulera en complémentarité avec le programme Européen Aeroshape plus focalisé sur le transport subsonique, et dans lequel l'INRIA travaillera sur les contraintes d'état multiples, non traitées dans la présente proposition.


Résultats obtenus à la fin de la première phase (2003):

Des résultat préliminaires ont été présentés au séminaire du COST en janvier. D'autres au colloque JP60 qui a eu lieu à Jyvaskyla en juin 2002.

Une première phase a porté sur l'optimisation en couplage avec la déformation de la structure, voir:exposé à Toulouse, octobre 2002

Une courte synthese


Voir aussi les papiers suivants:

B. Mohammadi, O. Pironneau, Shape optimization in Fluid Mechanics, Ann. Review of Fluid Mech.


B. Mohammadi, Optimization of aerodynamic and acoustic performances of supersonic civil transports.


Automatic Differentiation for Optimum Design, applied to Sonic Boom reduction


Multilevel optimization of a supersonic aircraft.

Also in Finite Elements in Analysis and Design, 40 (15), pp. 2101-2124, 2004.

Aeroelastic coupling in sonic boom optimisation of a supersonic aircraft


A SQP-like one shot algorithm for Optimal Control problems



DES IMAGES DE LA PHASE 2002-2003



Deuxième phase

Optimisation de formes et adaptation de maillage pour le bang supersonique(2003)


Objectifs de la deuxième phase (2003-2005):

Le projet a pour but d'améliorer et d'étendre les capacités à la fois de prédiction d'écoulement avec bang et de recherche d'optimum dans les plate-formes d'optimisation de forme pour le supersonique.

D'une part on intégrera une approche d'adaptation de maillage anisotrope dans le calcul du bang et son optimisation.

Nous testerons ensuite un tout nouveau modèle de critère non local d'adaptation reposant sur la combinaison de la méthode de modélisation de l'erreur d'approximation par ``métrique continue'' et de l' ''adjoint d'erreur'' permettant de spécifier sur quelle information issue de la solution numérique on veut bénéficier du maximum de précision.

Enfin, on appliquera un algorithme d'optimisation globale récursive probabiliste récemment découvert et permettant la recherche de l'infimum d'une fonctionnelle, y compris pour des configurations sous contraintes.


Résultats obtenus à la fin de la deuxière phase (2005)-EN COURS-:

Une courte synthese


Voir aussi les papiers suivants:

Multilevel functional preconditioning for shape optimisation


Optimization loops for shape and error control: extended lecture notes


Continuous error analysis for P1-exact schemes


Optimisation 3D du nez d'un SuperSonic Business Jet basée sur l'adaptation de maillages. Application à la réduction du bang sonique


Old (1 quart) and recent (1 small pint) things in mesh adaption



DES IMAGES DE LA PHASE 2003-2005





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