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基于试验数据对爆轰模型多参数的快速标定方法研究

发布时间:2020-08-07 阅读量:

       报告人:

       王瑞利    

       报告时间地点:

       2020/8/18 16:30-17:30,腾讯会议 ID:787117351

       报告摘要:

       基于常微分方程(ODEs)与偏微分方程(PDEs)描述多物理过程的物理建模,基于偏微分方程数值解构造离散格式与求解方法的数值建模,基于高效算法和高级语言编程的计算建模,已成为国家重大工程重要的支撑。但由于多物理过程的复杂性和人们认知的缺陷,在物理建模、数值建模、计算建模过程中含有抽象、简化和近似,严重影响数值模拟结果的可信度,使得决策者、理论研究者、工程设计家对基于数值模拟技术为复杂系统可靠性认证、性能评估和事故分析提供依据的这条途径产生疑问,其最大瓶颈是物理模型参数、同效异构模型形式、逼近方法等众多因素融合在一起引起的不确定度量化(UQ)问题。其中模型中多参数的最佳值选择,一直是模型确认中最为关注的问题,即参数标定。参数标定就是将基准试验测试数据作为目标,在待定参数随机空间内,快速找出数值仿真能再现试验结果的模拟参数。报告针对炸药爆轰流体力学非线性偏微分方程,首先基于任意多边形非结构网格,空间采用有限体积格式,时间采用中心差分法,构建了数值求解方法及模拟软件。其次,在参数随机空间内抽样,通过正问题(DP)少量精准模拟的关联样本,构建了多参数的代理模型。然后将试验数据作为目标,建立代理模型与试验之间的优化问题,利用可变容差或遗传算法求解优化问题,获得参数的可信值或全局最优值,构建了一种复杂模型多参数的快速标定与不确定性量化方法。将该方法应用到炸药爆轰圆筒试验的模拟中,快速给出了模拟的最佳参数值。与传统试探法相比,大大提高基于试验数据反推参数可信值的效率,也有效避免了参数标定陷入随机解的困境。