中文摘要：

高效、高精度的多学科耦合优化设计方法是当今飞行器先进设计技术的前沿发展领域，其中以求解系统控制方程的共轭偏微分方程理论方法最有创新性及发展前景，它不仅有效解决了多学科耦合系统多设计变量环境下目标函数敏感性导数的快速精确计算难题，还显著减少了计算量，且适应多目标多约束优化情形，从而为构造高层次的多学科耦合系统设计平台提供了新的有效途径，具有重要理论意义和研究价值；本项目拟开展该方法在气动/结构学科领域内的相关基础理论和应用研究，以机翼气动/结构耦合系统为研究对象，以气动性能和结构重量为设计目标，并引入气动、结构及几何约束条件，通过相关理论推导与分析，以及发展气动、结构、共轭偏微分方程和敏感性分析方程等方面的高效数值求解方法，构造出一种高效的真实机翼气动/结构综合优化设计新模式；拟通过分析共轭场信息自动判断设计目标敏感性区域，使得设计变量分布更加灵活自如，更好适应高性能机翼的精细化设计要求。

结论摘要：

复杂系统多学科优化是先进飞行器设计技术的前沿领域，其中，基于系统控制方程的共轭偏微分方程方法是一类有创新性及发展前景的新方法，能有效适用于复杂系统多设计变量环境下目标函数敏感性的快速、精确计算，显著减少了计算量，为搭建多学科复杂系统设计平台提供了新的技术途径。该项目以共轭方法为理论基础，通过开展考虑气动/结构耦合影响研究，以及研究合理的目标函数描述形式，引入气动与几何约束条件，开展了考虑气动/结构耦合影响的三维机翼优化设计新方法研究，分别以Euler、Navier-Stokes方程为流动控制方程，结构平衡方程为结构控制方程，理论推导共轭偏微分方程和敏感性分析方程表达形式，发展相应的数值计算方法，获取目标函数对设计变量的敏感性导数信息，通过综合气动计算、结构分析、敏感性梯度计算、优化算法等，发展了考虑气动/结构耦合影响的三维机翼优化设计新方法，为发展高效的机翼气动/结构综合优化设计新模式奠定良好研究基础。