論文の概要: Airfoil optimization using Design-by-Morphing with minimized design-space dimensionality
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.16020v1
- Date: Wed, 15 Oct 2025 15:07:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-25 00:56:38.778241
- Title: Airfoil optimization using Design-by-Morphing with minimized design-space dimensionality
- Title(参考訳): 設計空間次元を最小化したデザイン・バイ・モーフィングによる翼の最適化
- Authors: Sangjoon Lee, Haris Moazam Sheikh,
- Abstract要約: 本研究では,翼の最適化に特化したDbM (Design-by-Morphing) アプローチであるAirDbMを紹介する。
AirDbMはUIUCのエアフォイルデータベースから12基のベースライン翼を最適に選択する。
これらのベースラインにより、AirDbMは0.005以下の平均絶対誤差で、データベースの99パーセントを再構築する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Effective airfoil geometry optimization requires exploring a diverse range of designs using as few design variables as possible. This study introduces AirDbM, a Design-by-Morphing (DbM) approach specialized for airfoil optimization that systematically reduces design-space dimensionality. AirDbM selects an optimal set of 12 baseline airfoils from the UIUC airfoil database, which contains over 1,600 shapes, by sequentially adding the baseline that most increases the design capacity. With these baselines, AirDbM reconstructs 99 \% of the database with a mean absolute error below 0.005, which matches the performance of a previous DbM approach that used more baselines. In multi-objective aerodynamic optimization, AirDbM demonstrates rapid convergence and achieves a Pareto front with a greater hypervolume than that of the previous larger-baseline study, where new Pareto-optimal solutions are discovered with enhanced lift-to-drag ratios at moderate stall tolerances. Furthermore, AirDbM demonstrates outstanding adaptability for reinforcement learning (RL) agents in generating airfoil geometry when compared to conventional airfoil parameterization methods, implying the broader potential of DbM in machine learning-driven design.
- Abstract(参考訳): 効果的な翼形状の最適化には、可能な限り少数の設計変数を用いて様々な設計を探索する必要がある。
本研究では,設計空間の次元を体系的に低減するエアフォイル最適化に特化して,デザイン・バイ・モーフィング(DbM)アプローチであるAirDbMを紹介する。
AirDbMは、1,600以上の形状を含むUIUCのエアフォイルデータベースから12基のベースラインエアフォイルを最適に選択し、設計能力を最も高めるベースラインを順次追加する。
これらのベースラインにより、AirDbMはデータベースの99 \%を0.005以下の平均絶対誤差で再構築する。
多目的空力最適化において、AirDbMは急激な収束を示し、前回の大規模ベースライン研究よりも大きなパレートでパレートフロントを達成する。
さらに、AirDbMは、従来の翼パラメータ化法と比較して、翼形状を生成する際に、強化学習(RL)エージェントに優れた適応性を示し、機械学習駆動設計におけるDbMの幅広い可能性を示している。
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