概要

翼型を最適化するプログラム。

最適化のアルゴリズムには、NSGA3という遺伝的アルゴリズムの一種を用いている。

翼型の生成を以下2種類の方法で行った。

• 既存翼型を混合する
• 3次スプライン曲線で結ぶ

動作環境

python 3.6.8
gfortran 環境変数にパス追加済み
gcc 環境変数にパス追加済み

使用モジュール

cycler==0.10.0
deap==1.3.1
kiwisolver==1.2.0
matplotlib==3.3.0
numpy==1.19.1
Pillow==7.2.0
pyparsing==2.4.7
python-dateutil==2.8.1
six==1.15.0
xfoil==0.0.16

セットアップ

手順1

このレポジトリをダウンロードする

手順2

gfortranやgccをインストール済みの人は手順2~4不要

http://mingw-w64.org/doku.php/download から端末に対応するmingwインストーラーをダウンロード。

ここでは、Windows10にMingW-W64-buildsをダウンロードした。

手順3

インストーラーを起動し、誘導に従ってダウンロード。

ここでは、

Version : 8.1.0
Architecture : x86_64
Threads : posix
Exception : seh
Build : revision 0

とした。

手順4

ダウンロードしたディレクトリ内にあるgfortran.exeとgcc.exeが入ったディレクトリ(今回はmingw-w64\x86_64-8.1.0-posix-seh-rt_v6-rev0\mingw64\bin)の絶対パスを環境変数のPATHに登録する。

以下windows10に環境変数を登録する例

windows内の検索機能で「環境変数」と検索し、「システム環境変数の編集」をクリック

「環境変数」をクリック

ユーザ環境変数のPATHを選択し、「編集」をクリック

右上の「新規」をクリックし、gfortran.exeとgcc.exeが入ったディレクトリの絶対パスを入力し、「OK」クリック

手順5

gccとgfortranが環境変数のPATHに正しく登録されたか確認する。

gccは

gcc -v

gfortranは

gfortran -v

とコマンドプロンプトに入力し、バージョン情報が出力されれば、PATHの登録に成功している。

手順6

必要なpythonモジュールをインストールする。

なおインストールはpythonバージョン3.6で行う。

python3.6のインストールが済んでいない場合は https://www.python.org/downloads/ からインストールする。

モジュールのインストールは以下のコマンドで可能

py -3.6 -m pip install -r requirements.txt

なおrequirements.txtはこのレポジトリのルートディレクトリに同封

また、ダウンロード済みのライブラリとの衝突によって動作が不安定な場合、 仮想環境下でモジュールをインストールするとよい。 特に、xfoilモジュールの最新バージョンは動作が不安定なため、 最新バージョンをダウンロード済みの場合は、 仮想環境下で過去バージョンを使用することを推奨する。

anaconda使用ユーザーについても同様に、干渉可能性があるため、仮想環境の構築を強く推奨する。

例としては、

py -3.6 -m venv [ダウンロードしたレポジトリのパス]
cd [ダウンロードしたレポジトリのパス]
Scripts\activate
pip install -r requirements.txt

これによって、上に示した環境下での運用が可能。

また、以下のコマンドで仮想環境を抜けられる。

Scripts\deactivate

以降は、

cd [ダウンロードしたレポジトリのパス]
Scripts\activate

のみで同じ仮想環境を構築可能

使用方法

nsga3_mixfoil.pyについて

基本的に__init__関数内パラメータを書き換え、もしくは追加して使用する

最も簡単な使い方

以下の変数を書き換える

• self.datfiles : 混合する翼型のdatファイルパスをリストにして代入
• self.re : 最適化を行うレイノルズ数を代入

nsga3_spline.pyについて

最も簡単な使い方

以下の変数を書き換える

• self.re : 最適化を行うレイノルズ数を代入