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复杂地应力场反演优化算法及研究新进展 被引量：68
1
作者 王金安 李飞 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期189-205,共17页
地应力是采矿工程和岩土工程设计与动力灾害防治的重要依据.地应力场反演是基于现场个别离散点应力测量结果,采用数力方法对目标区域的地应力分布的推算和拓展.本文系统介绍了区域地应力场反演和构建方法,重点阐述了他们的学术思想、应... 地应力是采矿工程和岩土工程设计与动力灾害防治的重要依据.地应力场反演是基于现场个别离散点应力测量结果,采用数力方法对目标区域的地应力分布的推算和拓展.本文系统介绍了区域地应力场反演和构建方法,重点阐述了他们的学术思想、应用领域以及优缺点,总结凝练了国内外学者在地应力反演算法和工程运用中作出的改进和创新,特别是非线性数理方法在地应力场反演应用中的新进展.本文提出了一种新的地应力场计算的非线性优化新算法——替代模型加速优化算法,该方法能够保证高精度、快速获得全局最优解.为了适用大规模地应力场反演,发展了能产生降阶和特征提取作用的特征正交分解地应力反演优化算法.最后,提出面向深部岩石工程和地质灾害防治的地应力场研究发展方向. 展开更多
关键词 地应力 反演 优化算法 加速替代模型 本征正交分解
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基于POD和DMD方法的跨声速抖振模态分析 被引量：32
2
作者 寇家庆 张伟伟 高传强 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2679-2689,共11页
跨声速抖振现象是由于非定常跨声速流动中激波的自激振荡而引起的结构强迫振荡,这种现象在跨声速飞行器中普遍存在,对飞机的结构强度和疲劳寿命有不利影响。基于模态分解的分析方法是进一步发展抖振控制手段的有效工具。本文通过两类典... 跨声速抖振现象是由于非定常跨声速流动中激波的自激振荡而引起的结构强迫振荡,这种现象在跨声速飞行器中普遍存在,对飞机的结构强度和疲劳寿命有不利影响。基于模态分解的分析方法是进一步发展抖振控制手段的有效工具。本文通过两类典型模态分析方法(本征正交分解(POD)和动态模态分解(DMD))对OAT15A翼型的跨声速抖振现象进行分析,通过对模态频率、翼面压力分布、流场重构误差等方面的研究,将两种模态分解方法进行对比。发现基于频率特征的DMD方法能够准确捕捉抖振的临界稳定特征和抖振主频的典型模态,同时能够更准确反映流场变量在激波间断附近随时间的变化过程;而POD方法尽管在流场重构时具有较小的总体误差,但对激波附近压强随时间的变化历程拟合较差。 展开更多
关键词 抖振 跨声速流动 动态模态分解 本征正交分解 激波
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关于SVD与PCA等价性的研究 被引量：27
3
作者 吴春国 梁艳春 +2 位作者 孙延风 周春光 吕英华 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期286-288,共3页
利用矩阵的Frobenius范数对奇异值分解 (SingularValueDecomposition ,SVD)的正规正交基的最优性给出了一种新的证明 。
关键词 SVD PCA 等价性 矩阵 FROBENIUS范数 奇异值分解 正规正交基 主成分分析
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基于改进CST参数化方法和转捩模型的翼型优化设计 被引量：28
4
作者 王迅 蔡晋生 +1 位作者 屈崑 刘传振 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期449-461,共13页
为提高翼型优化设计效率,增大设计空间,采用B样条基函数替代传统的形状类别函数(CST)方法中的Bezier多项式,增强了对翼型参数化表达的局部控制能力并提高了翼型局部表达精度。为了确保翼型在优化设计过程中的几何光顺特性和代理模型的... 为提高翼型优化设计效率,增大设计空间,采用B样条基函数替代传统的形状类别函数(CST)方法中的Bezier多项式,增强了对翼型参数化表达的局部控制能力并提高了翼型局部表达精度。为了确保翼型在优化设计过程中的几何光顺特性和代理模型的准确性,采用小波分解技术提出了多分辨率翼型的局部光顺方法。采用基于本征正交分解(POD)的流场数值代理模型,并结合γ-Reθt转捩模型实现了快速准确的气动力与流动转捩预测。采用小波技术光顺的CST翼型参数化建模、POD流场数值计算代理模型以及γ-Reθt转捩模型,结合遗传算法建立了完整的翼型气动优化设计系统。针对低速层流翼型与超临界翼型进行优化设计,优化设计后的翼型升阻比分别提高了47.42%和45.85%,且对改进前后参数化建模方法的优化性能进行了对比,结果表明本文构建的翼型气动优化设计系统具备很高的优化效率。 展开更多
关键词 翼型 气动优化设计 转捩流动 本征正交分解 小波分解 参数化
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基于本征正交分解和代理模型的流场预测方法 被引量：27
5
作者 邱亚松 白俊强 华俊 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1249-1260,共12页
为了实现流场的快速求解,基于本征正交分解(POD)与代理模型提出了一种全新的流场预测方法。其基本原理为:首先采用本征正交分解将一定数量的样本流场分解为同等数量的基模态流场;然后用少数包含了绝大部分样本流场特征的基模态流场拟合... 为了实现流场的快速求解,基于本征正交分解(POD)与代理模型提出了一种全新的流场预测方法。其基本原理为:首先采用本征正交分解将一定数量的样本流场分解为同等数量的基模态流场;然后用少数包含了绝大部分样本流场特征的基模态流场拟合所有的样本流场;最后用代理模型建立起决定样本流场的输入参数与拟合系数之间的近似函数关系。针对几何外形不同的二维翼型定常流场预测结果表明:在亚声速情况下,预测误差收敛的模态数量不超过20个,继续增加模态的使用数量不能明显提高预测精度;在跨声速情况下,预测误差收敛的模态数量为26个,当使用的模态数量达到前10个时,继续增加模态的使用数量能提高绝大部分流场区域的预测精度,但同时会在激波附近引入'噪声'激波特征而降低该区域的局部预测精度。在这两种情况下,预测流场所需时间均不到高精度计算流体力学(CFD)方法的1/200。 展开更多
关键词 流场 预测 本征正交分解 代理模型 “噪声”激波特征 计算流体力学
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柱面壳体表面风压分布特性风洞试验研究 被引量：18
6
作者 李元齐 Tamura Yukio 沈祖炎 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1457-1463,共7页
基于刚性模型的风洞试验,在不同风攻角及场地条件下,对考虑不同长跨比的柱面壳体表面风压分布进行了同步测量.根据测量结果对壳体表面风压场特性进行了分析,包括风压系数、整体风力系数、脉动风压自功率谱及互功率谱、风压场本征正交分... 基于刚性模型的风洞试验,在不同风攻角及场地条件下,对考虑不同长跨比的柱面壳体表面风压分布进行了同步测量.根据测量结果对壳体表面风压场特性进行了分析,包括风压系数、整体风力系数、脉动风压自功率谱及互功率谱、风压场本征正交分解特性、雷诺数对壳体表面风压分布的影响等.结果表明,此类曲面模型表面风压分布受雷诺数影响明显,且模型曲面特性使得风场本征正交分解的前几阶特征模态对整个风压分布的贡献增大. 展开更多
关键词 柱面壳体 风洞试验 风压系数 本征正交分解
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POD方法在双坡屋盖风压场预测中的应用 被引量：18
7
作者 李方慧 倪振华 沈世钊 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期68-73,79,共7页
应用本征正交分解(POD)技术对双坡屋盖的随机风压场进行了预测。结合风洞试验同步测量的风压数据,采用了两种方案预测屋盖上未布测点位置的风压系数时间序列。预测出数据的统计特性(均值、均方根值及极值)和功率谱等与实测数据进行了比... 应用本征正交分解(POD)技术对双坡屋盖的随机风压场进行了预测。结合风洞试验同步测量的风压数据,采用了两种方案预测屋盖上未布测点位置的风压系数时间序列。预测出数据的统计特性(均值、均方根值及极值)和功率谱等与实测数据进行了比较,发现所预测风压系数时间序列的均值和均方根值精度较好。虽然预测的风压极值大部分被低估,但是预测数据的功率谱在低频段与实测数据相吻合。因此将预测的数据应用于结构的风致响应计算是可行的。 展开更多
关键词 本征正交分解 相关矩阵 风洞试验 双坡屋盖 风压场预测
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大涡模拟研究钝体有旋流流场的拟序结构 被引量：17
8
作者 张宏达 张济民 +1 位作者 韩超 叶桃红 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1854-1864,共11页
对带有中心钝体的分层旋流燃烧器的冷态流场进行了大涡模拟(LES),选取动态Smagorinsky涡黏模型作为亚格子模型,研究旋流数为0.45时旋流场的大尺度拟序结构。模拟结果表明:瞬时压强等值面显示的内外螺旋涡及进动涡核(PVC)均与平均速度场... 对带有中心钝体的分层旋流燃烧器的冷态流场进行了大涡模拟(LES),选取动态Smagorinsky涡黏模型作为亚格子模型,研究旋流数为0.45时旋流场的大尺度拟序结构。模拟结果表明:瞬时压强等值面显示的内外螺旋涡及进动涡核(PVC)均与平均速度场流线在空间上呈正交关系,表明两种涡结构均由剪切层Kelvin-Helmholtz不稳定性产生。Q准则等值面显示内外螺旋涡在下游20mm左右开始发生破碎。PVC发源于环形旋流与环形射流剪切层附近的下游区域。瞬时周向速度的功率谱密度(PSD)出现明显的特征峰,表明PVC影响附近的流体,使之出现进动特征。采用本征正交分解(POD)重构湍流脉动速度场,不同模态下功率谱密度结果表明前两个模态的大尺度结构具有进动特征,使用前两个模态的周向脉动速度等值面显示了PVC周围流体的大尺度涡旋结构。 展开更多
关键词 分层旋流燃烧器 大涡模拟 本征正交分解 螺旋涡 进动涡核
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本征正交分解技术及其在预测屋盖风压场中的应用 被引量：15
9
作者 倪振华 江棹荣 谢壮宁 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期1-8,共8页
本征正交分解(POD)是以能量表述的随机场的最优分解,采用瑞利商概念及其极值性质推导了POD原理。根据风洞试验同步采集的风压数据利用POD技术预测了圆拱顶屋盖未布置测压点位置的风压时间序列。对预测风压包括均值、均方根值、极值在内... 本征正交分解(POD)是以能量表述的随机场的最优分解,采用瑞利商概念及其极值性质推导了POD原理。根据风洞试验同步采集的风压数据利用POD技术预测了圆拱顶屋盖未布置测压点位置的风压时间序列。对预测风压包括均值、均方根值、极值在内的统计特性,时程曲线以及功率谱与实测风压作了比较。通过采用完全二次型组合法计算屋盖风致响应对所提预测方法的有效性进行了检查。 展开更多
关键词 本征正交分解 瑞利商 风压场预测 圆拱顶屋盖 风致响应
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同心旋流分层火焰的外激脉动特性统计学分析 被引量：15
10
作者 张弛 王波 +2 位作者 邹鹏飞 林宇震 李继保 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1801-1808,共8页
为了更深入地理解民用航空发动机低排放燃烧室中的同心旋流分层火焰脉动机制,以丙烷为燃料,在100Hz频率的外激条件下对该类旋流火焰的CH~*化学发光图像进行高频采样,重点通过本征正交分解法(POD)的统计学分析,提取其时间和空间域内的脉... 为了更深入地理解民用航空发动机低排放燃烧室中的同心旋流分层火焰脉动机制,以丙烷为燃料,在100Hz频率的外激条件下对该类旋流火焰的CH~*化学发光图像进行高频采样,重点通过本征正交分解法(POD)的统计学分析,提取其时间和空间域内的脉动特征。分析结果表明,旋流火焰中4个最主要的脉动模态分别是轴向振荡、径向振荡、火焰脱落和非对称螺旋运动,并且模态1轴向振荡和模态2径向振荡之间具有显著相关性。POD分析方法可作为中心分级贫油预混燃烧不稳定性机理探索的有效手段。 展开更多
关键词 航空发动机 燃烧室 低排放 同心旋流分层火焰 本征正交分解
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改进型Gappy POD翼型反设计方法 被引量：15
11
作者 白俊强 邱亚松 华俊 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期762-771,共10页
为了提高基本Gappy本征正交分解(POD)翼型反设计方法的精度,在原始方法快照采样过程中,调整参数化方法,并用已产生翼型中压力分布最接近目标压力分布的翼型替换基础扰动翼型,形成最优快照替换采样法。在迭代求解阶段,根据迭代产生的压... 为了提高基本Gappy本征正交分解(POD)翼型反设计方法的精度,在原始方法快照采样过程中,调整参数化方法,并用已产生翼型中压力分布最接近目标压力分布的翼型替换基础扰动翼型,形成最优快照替换采样法。在迭代求解阶段,根据迭代产生的压力分布与迭代产生的翼型实际压力分布之间的误差,引入校正快照,并据此调整目标压力分布,形成校正迭代法。实际算例表明,最优快照替换采样法所采集快照张成的空间较原始采样法更接近设计目标。而校正迭代法较原始迭代法能明显提高反设计精度。但最佳模态数量的选择对于Gappy POD翼型反设计方法仍然是一个难点。 展开更多
关键词 翼型 反问题 本征正交分解 快照空间 校正
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非定常Stokes方程一种基于POD方法的简化有限差分格式 被引量：14
12
作者 罗振东 欧秋兰 谢正辉 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2011年第7期795-806,共12页
特征正交分解(proper orthogonal decomposition,简记为POD)方法是一种可对偏微分方程的物理模型(如流体流动)做简化的技术.这种方法已经成功地用于对复杂系统模型降阶.该文推广应用POD方法,将POD方法应用于具有实际应用背景的非定常Sto... 特征正交分解(proper orthogonal decomposition,简记为POD)方法是一种可对偏微分方程的物理模型(如流体流动)做简化的技术.这种方法已经成功地用于对复杂系统模型降阶.该文推广应用POD方法,将POD方法应用于具有实际应用背景的非定常Stokes方程经典的有限差分格式,建立一种维数较低而精度足够高的简化差分格式,并给出简化差分格式解与经典差分格式解的误差估计.数值例子说明数值计算结果与理论结果相吻合.进一步表明基于POD方法的简化差分格式对求解非定常Stokes方程数值解是可行和有效的. 展开更多
关键词 有限差分格式 特征正交分解 误差估计 非定常STOKES方程
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基于本征正交分解法的液环泵气液两相流场重构 被引量：14
13
作者 张人会 吴昊 +1 位作者 杨军虎 李仁年 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期381-386,共6页
针对液环泵内复杂的气液两相流动、计算量大且优化设计难以进行的问题,提出了采用本征正交分解法进行液环泵内流场的重构分析。采用泰勒多项式对二维叶片型线进行参数化控制,通过对各控制参数进行适量的扰动得到叶片型线样本集。采用VO... 针对液环泵内复杂的气液两相流动、计算量大且优化设计难以进行的问题,提出了采用本征正交分解法进行液环泵内流场的重构分析。采用泰勒多项式对二维叶片型线进行参数化控制,通过对各控制参数进行适量的扰动得到叶片型线样本集。采用VOF模型进行液环泵内气液两相流场的数值模拟,由叶片型线参数及叶轮内流场数据构建样本的快照集,依照几何相似及网格变形方法插值得到各相似点的流场参数,依据本征正交分解(POD)法将快照集分解为正交基的线性组合。由最小二乘法拟合目标叶型所对应的正交基系数,实现了对目标叶片流场的重构。采用POD方法对2BE-203型液环泵内单个叶轮流道的气液两相流流场进行了重构,精确地重构了单个叶轮内流场结构的各个特征,除在气液交界面附近有一定的误差,整体预测结果具有较高的精度,大大减少了流场预估的计算量。 展开更多
关键词 本征正交分解 气液两相流 液环泵 网格变形
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基于本征正交分解和代理模型的高超声速气动热模型降阶研究 被引量：14
14
作者 陈鑫 刘莉 岳振江 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期462-472,共11页
气动热弹性分析是高超声速飞行器设计的关键技术之一。高超声速飞行器气动热的准确快速预测是气动热弹性分析的重要前提。针对当前气动加热工程计算、数值计算和实验研究均不能很好满足设计要求的问题,采用本征正交分解(POD)与代理模型(... 气动热弹性分析是高超声速飞行器设计的关键技术之一。高超声速飞行器气动热的准确快速预测是气动热弹性分析的重要前提。针对当前气动加热工程计算、数值计算和实验研究均不能很好满足设计要求的问题,采用本征正交分解(POD)与代理模型(Surrogate)技术结合的模型降阶(POD-Surrogate)方法,建立了一种快速高效的高超声速气动热降阶模型框架。针对典型高超声速三维翼面气动热预测研究结果表明:当保留的POD基模态个数大于20时,PODKriging方法和POD-RBF(Radial Basis Function)方法的降阶模型得到的翼面温度分布与计算流体力学(CFD)计算温度L∞平均误差分别达到6%和14%,相对均方根误差(NRMSE)平均误差分别达到4%和12%,继续增加POD的基模态并不能提高降阶模型的预测精度;针对高超声速机翼气动热计算,POD-Kriging方法比POD-RBF方法具有更高的精度;针对典型的高超声速三维翼面气动热预测表明:基于POD-Surrogate方法的气动热降阶模型具有较高的精度和效率。 展开更多
关键词 高超声速 气动热 本征正交分解 代理模型 降阶模型
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超声速膨胀角入射激波/湍流边界层干扰直接数值模拟 被引量：13
15
作者 童福林 孙东 +1 位作者 袁先旭 李新亮 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期134-153,共20页
为了揭示膨胀效应对激波/湍流边界层干扰区内复杂流动现象的影响规律,采用直接数值模拟方法对来流马赫数2.9、30°激波角的入射激波与10°膨胀角湍流边界层相互作用问题进行了数值研究。系统地探讨了激波入射点分别位于膨胀角... 为了揭示膨胀效应对激波/湍流边界层干扰区内复杂流动现象的影响规律,采用直接数值模拟方法对来流马赫数2.9、30°激波角的入射激波与10°膨胀角湍流边界层相互作用问题进行了数值研究。系统地探讨了激波入射点分别位于膨胀角上游、膨胀角角点和膨胀角下游3种工况下膨胀角干扰区内若干基本流动现象,如分离泡、物面压力脉动及激波非定常运动、湍流边界层统计特性和相干结构动力学过程等。结果表明,激波入射点流向位置改变对分离区流向和法向尺度的影响显著,尤其是当激波入射点位于角点及其下游区域。研究发现,膨胀角干扰区内物面压力脉动强度急剧减小,分离区内压力波向下游传播速度将降低而在膨胀区内将升高,膨胀效应极大地抑制了分离激波的低频振荡运动。相较于入射激波与平板湍流边界层干扰,入射激波流向位置改变对膨胀角再附区速度剖面对数区及尾迹区影响显著,将导致其内层结构参数升高而外层降低,近壁区内将呈现远离一组元湍流状态的趋势。此外,流向速度脉动场本征正交分解分析指出,主模态空间结构集中在分离激波及剪切层根部附近而高阶模态以边界层内小尺度正负交替脉动结构为主。低阶重构流场结果表明,前者对应为分离泡低频膨胀/收缩过程而后者表征为分离泡高频脉动。 展开更多
关键词 激波/湍流边界层干扰 膨胀角 本征正交分解 直接数值模拟 超声速
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抛物型方程基于POD方法的时间二阶精度CN有限元降维格式 被引量：12
16
作者 罗振东 陈静 +2 位作者 谢正辉 安静 孙萍 《中国科学：数学》 CSCD 北大核心 2011年第5期447-460,共14页
将特征正交分解(proper orthogonal decomposition,简记为POD)方法应用于抛物型方程通常的时间二阶精度Crank-Nicolson(简记为CN)有限元格式,简化其为一个自由度极少的时间二阶精度CN有限元降维格式,并给出简化的时间二阶精度CN有限元... 将特征正交分解(proper orthogonal decomposition,简记为POD)方法应用于抛物型方程通常的时间二阶精度Crank-Nicolson(简记为CN)有限元格式,简化其为一个自由度极少的时间二阶精度CN有限元降维格式,并给出简化的时间二阶精度CN有限元解的误差分析.数值例子表明在简化的时间二阶精度CN有限元解和通常的时间二阶精度CN有限元解之间的误差足够小的情况下,简化的时间二阶精度CN有限元格式能大大地节省自由度,而且时间步长可以比时间一阶精度的格式取大10倍,以至能更快计算到所要时刻数值解,减少计算机计算过程的截断误差,提高计算速度和计算精度,从而验证降维时间二阶精度CN有限元格式用于解类似于抛物型方程的时间依赖方程是很有效的. 展开更多
关键词 特征正交分解 Crank-Nicolson有限元格式 误差分析 抛物型方程
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功能梯度材料动力学问题的POD模型降阶分析 被引量：12
17
作者 郑保敬 梁钰 +2 位作者 高效伟 朱强华 吴泽艳 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期787-797,共11页
为了快速分析非均质材料结构在复杂载荷作用下的动态响应,提出一种模型降阶方法,只需计算结构在简单均质材料情况下的动力学问题,进而用其计算结果对非均质材料结构进行分析.首先,采用结构内部任意一点处的材料参数值作为整个结构的材... 为了快速分析非均质材料结构在复杂载荷作用下的动态响应,提出一种模型降阶方法,只需计算结构在简单均质材料情况下的动力学问题,进而用其计算结果对非均质材料结构进行分析.首先,采用结构内部任意一点处的材料参数值作为整个结构的材料参数,利用有限元分析软件计算该均质材料结构在动态载荷作用下的位移场建立数据库,该数据库包含计算模型各个节点(自由度为N)在某时间段内L个时刻的位移;其次,对数据库中的信息按照时间离散的特定方式组集成瞬像矩阵,并利用特征正交分解方法对其进行分解,得到该模型的L个特征正交基底,选取其中能反应模型主要特征的H个(其中H<L?N)作为一组最优基底,通过这组基底建立模型的低阶离散控制方程;最后,求解低阶离散微分方程组,得到功能梯度材料结构在复杂载荷作用下的位移场.文中分别给出二维和三维算例,比较了降阶模型和全阶模型计算结果,验证了该方法的有效性,并且计算效率能提高1～2个数量级. 展开更多
关键词 特征正交分解 模型降阶 动力响应 功能梯度材料
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建立低阶模型的POD方法 被引量：12
18
作者 丁鹏 陶文铨 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1019-1021,共3页
将分析湍流拟序结构中的最佳正交分解技术运用到流动和传热问题中,并使用最佳正交分解技术建立了物理问题的低阶模型。通过对样本矩阵实施最佳正交分解得到一组特征函数。将控制方程采用Galerkin投影的方法投影到基函数所代表的空间上,... 将分析湍流拟序结构中的最佳正交分解技术运用到流动和传热问题中,并使用最佳正交分解技术建立了物理问题的低阶模型。通过对样本矩阵实施最佳正交分解得到一组特征函数。将控制方程采用Galerkin投影的方法投影到基函数所代表的空间上,从而得到原物理问题的低阶模型。计算结果表明,通过POD方法得到的低阶模型可以非常准确,并且快速地得到问题的解。 展开更多
关键词 低阶模型 POD 最佳正交分解
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基于特征正交分解降阶模型的瞬态热传导分析 被引量：12
19
作者 胡金秀 郑保敬 高效伟 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2015年第1期81-92,共12页
提出了一种用常数边界条件建立的瞬态热传导问题的特征正交分解(POD)降阶模态,对时变边界条件进行瞬态热传导降阶分析的方法,可对未知时刻的温度场进行内插和外插预测分析.首先,对常数边界瞬态热传导问题,在实验、经验或有限单元法等数... 提出了一种用常数边界条件建立的瞬态热传导问题的特征正交分解(POD)降阶模态,对时变边界条件进行瞬态热传导降阶分析的方法,可对未知时刻的温度场进行内插和外插预测分析.首先,对常数边界瞬态热传导问题,在实验、经验或有限单元法等数值方法结果的基础上,取一些时刻的解构成瞬像矩阵,并对该矩阵进行特征正交分解以求得POD模态;其次,通过特征值误差分析,确定降阶分析模态,并用其对随时间变化的边界条件进行瞬态热传导计算分析.本文的特点是,当边界条件时变时,不需要重新计算POD模态,而且可以用很少的模态捕捉全阶模型高达99%的能量.实例表明,本文所述方法正确有效,同样的POD模态能准确预测和拟合求解域不变但边界条件以各种不同方式光滑时变时的瞬态传热问题,在气动热力学等需实时控制或快速计算的问题中具有很好的发展前景. 展开更多
关键词 特征正交分解 降阶模型 瞬态热传导 POD模态
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基于本征正交分解的气动优化设计外形数据挖掘 被引量：11
20
作者 段焰辉 吴文华 +1 位作者 范召林 罗佳奇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第22期119-128,共10页
气动外形的全局优化设计会产生大量的过程数据,其中隐含的设计知识具有较高的挖掘价值.数据挖掘有助于获取直观、可定性描述的设计知识.本文采用基于本征正交分解的数据挖掘方法从气动优化设计的过程数据中获取设计知识,数据挖掘对象为... 气动外形的全局优化设计会产生大量的过程数据,其中隐含的设计知识具有较高的挖掘价值.数据挖掘有助于获取直观、可定性描述的设计知识.本文采用基于本征正交分解的数据挖掘方法从气动优化设计的过程数据中获取设计知识,数据挖掘对象为跨音速压气机转子叶片NASA Rotor 37的优化过程数据,该数据由基于粒子群方法的绝热效率最大化优化设计产生.结果表明:基于本文数据挖掘方法获取的设计知识能够直接反映气动外形的变化规律,为叶片的气动外形设计提供参考;数据挖掘的设计知识成功地验证了优化设计结果的有效性. 展开更多
关键词 数据挖掘 本征正交分解 气动优化设计 跨音速
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