为了精确预测耦合效应对结构响应的影响,利用分区耦合求解方法,开展了气动热力结构多场耦合仿真,通过与文献对比验证了该方法的有效性。建立了舵翼结构仿真计算模型,完成了结构变形场、温度场数值模拟。结果表明,在高速飞行状态下,舵翼结构会发生纵向拉伸变形和横向弯曲变形,其中纵向变形主要由气动加热引起,横向变形主要由气动力作用引起。耦合效应使舵翼结构变形与温度增大;飞行迎角越大,耦合效应越明显,进一步加剧了气动热力载荷。

为求解可重复使用运载器再入段的优化轨迹,针对多阶段优化问题,将差分进化算法与伪谱法结合,进行协同优化。利用伪谱法求解多约束多目标优化问题,选取合适的初始探测值,使其可较快收敛到局部最优解;差分进化算法用于搜索伪谱法的初始探测值,使其收敛于全局最优解,在适应度函数中加入终端误差项,以进一步缩小优化轨迹的终端误差。仿真结果表明：该协同优化方法能够有效设计多阶段优化轨迹,满足性能指标的要求。