单视角CT非线性图像重建不确定度量化研究

1

作者 唐志鹏 管永红 景越峰 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第5期119-131,共13页

闪光照相技术可以对快速物理过程进行诊断,但由于是瞬时照相,获得的投影数量稀少。考虑视角典型受限(即一个视角)的情况下,CT图像重建不确定度量化方法的研究。目前的单视角CT图像重建不确定度量化方法通常假设在线性光程方程中含有高... 闪光照相技术可以对快速物理过程进行诊断,但由于是瞬时照相,获得的投影数量稀少。考虑视角典型受限(即一个视角)的情况下,CT图像重建不确定度量化方法的研究。目前的单视角CT图像重建不确定度量化方法通常假设在线性光程方程中含有高斯噪声的模型,但这种物理模型过于简化。从朗博比尔定律(Lambert-Beer’s law)出发,构建了关于透射率的指数衰减方程及其高斯噪声项,得到更合理的非线性图像重建模型,推导得到相应的非线性后验概率密度函数,然后利用RTO算法以及Gibbs算法对该后验概率进行抽样,通过统计抽样样本得到图像重建的平均值及其不确定度。为了验证新方法的有效性,给出了模拟数据,并与基于光程方程的线性图像重建结果进行了对比,结果表明基于透射率方程的非线性图像重建方法具有更好的不确定度估计潜力。 展开更多

关键词 非线性图像重建 单视角CT 不确定度量化 贝叶斯推理 马尔可夫链蒙特卡罗

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于随机抽样的衰变热不确定度量化研究

2

作者 马纪敏 郭海兵 黄洪文 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1280-1286,共7页

为研究核数据引起的核素存量及导出量的不确定度,在自主程序GNET上实现了基于随机抽样的不确定度量化方法。利用贝叶斯更新方法获得裂变产物独立产额的协方差数据,弥补裂变产额协方差数据缺失。对热中子引起的235U一次裂变后衰变热不确... 为研究核数据引起的核素存量及导出量的不确定度,在自主程序GNET上实现了基于随机抽样的不确定度量化方法。利用贝叶斯更新方法获得裂变产物独立产额的协方差数据,弥补裂变产额协方差数据缺失。对热中子引起的235U一次裂变后衰变热不确定度进行了计算。结果表明,裂变产物产额的不确定度贡献占主要部分。该算例表明GNET程序具备了核素存量的不确定度量化功能。 展开更多

关键词 不确定度量化 随机抽样 衰变热 协方差 贝叶斯更新方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

舰船非接触水下爆炸系统的混合不确定度量化 被引量：2

3

作者 梁霄 杨伊伊 +1 位作者 陈江涛 王瑞利 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期115-126,共12页

[目的]舰船非接触水下爆炸建模与仿真(M&S)中同时存在品目繁多的认知不确定度和偶然不确定度,在M&S过程中引入的不确定度导致系统响应量(SRQ)的数值模拟结果与试验真值间产生较大偏差,影响M&S的性能。而使用非接触水下爆炸... [目的]舰船非接触水下爆炸建模与仿真(M&S)中同时存在品目繁多的认知不确定度和偶然不确定度,在M&S过程中引入的不确定度导致系统响应量(SRQ)的数值模拟结果与试验真值间产生较大偏差,影响M&S的性能。而使用非接触水下爆炸不确定度量化(UQ)方法能提高M&S的可靠性和可信度。[方法]首先,针对无物理意义、通过试验直接标定的唯象参数,使用D-S证据理论(DSTE)融合不同学科专家(SME)的建议,得到唯象参数赋值区间和基本信度分配(BBA)函数。鉴于SME的个人工程经验和知识结构的局限性,采用多证据、多周期性融合方法,提高认知不确定度量化的客观性。其次,使用蒙特卡罗法研究非接触水下爆炸中高维输入偶然不确定度的传播。最后,当偶然不确定度和认知不确定度同时存在时,将唯象参数作为外层,不确定的物理量作为内层,使用双层循环法执行非接触水下爆炸的混合不确定度量化。[结果]结果表明,改进后的DSTE方法缩小了认知不确定度的取值范围,对SME初始意见改动较大,计算所得认知不确定度的BBA更精确、客观性更强。双层循环法可计算得到舰船非接触水下爆炸SRQ的可信置信区间和BBA,结果与常识吻合。[结论]研究结果可用于指导舰船防护设计和提高水下兵器爆炸毁伤能力。 展开更多

关键词 混合不确定度量化 非接触水下爆炸 D-S证据理论 认知不确定度 双层循环

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于冲击Hugoniot关系的爆压性质和不确定度量化 被引量：1

4

作者 梁霄 王瑞利 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1673-1680,共8页

精确评估炸药冲击Hugoniot参数的可信区间,有效量化冲击起爆、状态方程等唯象模型的不确定度,提高模型的鲁棒性和可靠性,会极大地降低爆压标定的成本。利用线性回归拟合方法得到冲击Hugoniot参数,采用参数估计法推导出Hugoniot参数的置... 精确评估炸药冲击Hugoniot参数的可信区间,有效量化冲击起爆、状态方程等唯象模型的不确定度,提高模型的鲁棒性和可靠性,会极大地降低爆压标定的成本。利用线性回归拟合方法得到冲击Hugoniot参数,采用参数估计法推导出Hugoniot参数的置信区间,使用国内试验数据确认方法的有效性。在合理假设的基础上,结合Chapman-Jouguet理论和冲击Hugoniot关系,导出爆压与装药厚度、冲击波走时、初始密度、Hugoniot斜率和0-压声速之间的函数关系式。分别用对数正态分布和Beta分布表征输入不确定度,通过Rosenblatt变换将输入不确定度转化成相互独立的标准正态分布,使用自适应基函数多项式混沌不确定度传播量化方法,给出了爆压的概率密度函数和置信区间。研究结果表明,爆压与样品厚度、爆轰走时、爆速具有拟单调性,在特殊前提下证实了前人的判断。应用于PBX9502炸药,发现给出的置信区间较宽,与试验专家的先验论断吻合。该研究发展了一套有效量化爆轰不确定度的传播量化方法,为发展可信、强预测能力爆轰模拟软件提供了技术支撑。 展开更多

关键词 冲击Hugoniot关系 不确定度量化 爆压 Chapman-Jouguet理论 自适应基函数多项式混沌 拟单调性

在线阅读 下载PDF 职称材料

Menter SST湍流模型系数在高速流动模拟中的不确定度量化研究

5

作者 陈鑫 王刚 叶正寅 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期70-85,I0002,共17页

Menter SST湍流模型系数的不确定性会对高速流动数值模拟的结果产生显著影响。本文针对二维压缩拐角、二维圆柱和三维双椭球体3个典型高速模型,定量评估湍流模型封闭系数不确定性对数值模拟的影响。首先,采用非嵌入多项式混沌方法量化由... Menter SST湍流模型系数的不确定性会对高速流动数值模拟的结果产生显著影响。本文针对二维压缩拐角、二维圆柱和三维双椭球体3个典型高速模型,定量评估湍流模型封闭系数不确定性对数值模拟的影响。首先,采用非嵌入多项式混沌方法量化由Menter SST湍流模型封闭系数不确定性导致的气动力/热数值模拟的不确定度;然后,依据Sobol敏感性指标对封闭系数的敏感性进行排序,辨识导致不确定度的关键因素。研究结果表明气动热的不确定度普遍大于气动力。在考察的9个封闭系数中,σ_(ω1)、β^(*)、κ、a_(1)是对数值模拟结果不确定度贡献较大的关键模型参数,其敏感性大小与当地流动特征相关:在流动的大部分区域内,生成项系数σ_(ω1)和κ是导致数值模拟结果不确定度的主要因素;而在流动发生分离或出现激波后的区域,数值模拟结果受耗散项系数β^(*)与剪切应力限制器参数a_(1)的影响更显著。 展开更多

关键词 不确定度量化 高速流动 敏感性分析 Menter SST 湍流模型 封闭系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

核数据引起的研究堆有效增殖因子计算不确定度量化

6

作者 孙静宇 马纪敏 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期120-126,共7页

为了深入研究核数据不确定度对JRR-3M研究堆有效增殖因子计算的影响,建立了一套基于蒙特卡罗法的核数据不确定度量化流程。具体方法为:使用核数据扰动软件SANDY扰动目标核素的重要反应道生成扰动文件,再通过核数据加工软件NJOY对扰动文... 为了深入研究核数据不确定度对JRR-3M研究堆有效增殖因子计算的影响,建立了一套基于蒙特卡罗法的核数据不确定度量化流程。具体方法为:使用核数据扰动软件SANDY扰动目标核素的重要反应道生成扰动文件,再通过核数据加工软件NJOY对扰动文件进行处理,最终利用核反应堆物理模拟软件OpenMC进行蒙特卡罗模拟。针对JRR-3M研究堆的控制棒全插、反应堆临界、控制棒全拔三种运行工况,对多个关键核素(如^(235)U、^(238)U、Hf等)的核数据不确定度给有效增殖因子计算带来的影响进行了详细分析。研究结果表明,^(177)Hf、^(235)U、^(1)H、^(27)Al的核数据不确定度对JRR-3M有效增殖因子具有显著影响。临界、控制棒全插和控制棒全提这3种工况下,核数据不确定引起的有效增殖因子总不确定度分别为660.8×10^(-5)、588.5×10^(-5)、708.4×10^(-5)。在各个工况下,^(235)U的次级粒子能量分布的影响都是最大的。研究发现,对以铪为主要组成材料的控制棒内,只有177Hf的核数据不确定度起主要影响。 展开更多

关键词 核数据 不确定度量化 有效增殖因子 抽样法 研究堆

在线阅读 下载PDF 职称材料

混合不确定度量化方法及其在计算流体动力学迎风格式中的应用 被引量：11

7

作者 梁霄 王瑞利 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期509-515,共7页

针对流体力学数值求解间断问题时,初始状态含有偶然和认知混合型的不确定性,将认知不确定度作为外层,偶然不确定度作为内层,分别使用非嵌入多项式混沌方法(non-intrusive polynomial chaos,NIPC)和概率盒(P-box)理论处理偶然不确定度和... 针对流体力学数值求解间断问题时,初始状态含有偶然和认知混合型的不确定性,将认知不确定度作为外层,偶然不确定度作为内层,分别使用非嵌入多项式混沌方法(non-intrusive polynomial chaos,NIPC)和概率盒(P-box)理论处理偶然不确定度和认知不确定度,发展了流体力学数值求解过程中,初始状态含有混合不确定度传播量化的一种方法。以迎风格式和黎曼解法器求解Sod问题为例,评估了左状态密度(偶然不确定度)和理想气体多方指数(认知不确定度)对模型输出结果的影响,有效验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 爆炸力学 建模与模拟 非嵌入多项式混沌法 混合不确定度量化 概率盒

在线阅读 下载PDF 职称材料

非接触水下爆炸下舰船冲击环境的不确定度量化 被引量：4

8

作者 梁霄 陈江涛 +1 位作者 王瑞利 胡星志 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2020年第6期128-136,共9页

[目的]为挖掘和量化舰船非接触水下爆炸建模与模拟中的不确定性因素,开展高维随机变量对系统输出结果的影响研究。[方法]根据变量统计特征和工程经验,使用对数正态分布描述物理量的不确定度,使用Beta分布描述唯象参数的不确定度,并使用R... [目的]为挖掘和量化舰船非接触水下爆炸建模与模拟中的不确定性因素,开展高维随机变量对系统输出结果的影响研究。[方法]根据变量统计特征和工程经验,使用对数正态分布描述物理量的不确定度,使用Beta分布描述唯象参数的不确定度,并使用Rosenblatt变换将不同类型的相关随机变量组转化为服从独立同分布的正态分布变量组。此外,考虑到模型的复杂性且不确定性因素众多,使用基于二次自适应基函数的齐次Wiener混沌方法处理不确定度的传播,以提高计算效率。以甲板上弹簧系统试验装置为例,应用所提方法研究试验装置的冲击响应量的期望值、标准差、置信区间和概率密度函数。[结果]结果显示,舰船遭受水下爆炸冲击后,甲板一直处于振荡状,标准差的振荡相比期望值更大。[结论]研究结果可为非接触水下爆炸冲击影响以及评估舰船抗冲击性能提供依据。 展开更多

关键词 自适应基函数 不确定度量化 非接触水下爆炸 酉变换 Rosenblatt变换 齐次Wiener混沌

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于自适应和投影Wiener混沌的圆筒实验不确定度量化 被引量：4

9

作者 梁霄 王瑞利 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期69-80,共12页

由于炸药爆轰现象的复杂性和人们对它的认知缺陷,其表征爆轰流体力学过程的物理数学模型具有较强的不确定性,要降低基于爆轰建模与模拟的数值结果做出决策的风险,量化和评估不确定输入对爆轰系统输出结果的影响尤为重要。本文中针对具... 由于炸药爆轰现象的复杂性和人们对它的认知缺陷,其表征爆轰流体力学过程的物理数学模型具有较强的不确定性,要降低基于爆轰建模与模拟的数值结果做出决策的风险,量化和评估不确定输入对爆轰系统输出结果的影响尤为重要。本文中针对具有高维随机变量的爆轰问题的不确定度量化,使用自适应基函数的Wiener混沌方法、耦合旋转变换和投影方法,减少截断空间的长度。针对输入变量相关性,使用Rosenblatt变换使其相互独立。针对不符合标准正态分布的变量使用等概率原则,将它化为标准正态分布。最后,使用自主研发的具有完全知识产权的爆轰数值模拟软件LAD2D,研究了具有高维不确定参数的圆筒实验的不确定度量化,给出期望、标准差、置信区间等统计信息,所得问题与实验数据比对,从而确认了模型的有效性。 展开更多

关键词 圆筒模型 不确定度量化 自适应基函数 JWL状态方程 Rosenblatt变换

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于非嵌入多项式混沌的爆轰不确定度量化 被引量：3

10

作者 梁霄 王瑞利 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期672-677,共6页

固体炸药爆轰是极为复杂的极端物理和化学过程,发生在极小的时间尺度和极小的空间尺度内,产生极高的爆压和极快的爆速,给理论研究和实验带来巨大的挑战,数值模拟成为极为重要的研究手段。验证、确认和不确定度量化综合了实验和数值模拟... 固体炸药爆轰是极为复杂的极端物理和化学过程,发生在极小的时间尺度和极小的空间尺度内,产生极高的爆压和极快的爆速,给理论研究和实验带来巨大的挑战,数值模拟成为极为重要的研究手段。验证、确认和不确定度量化综合了实验和数值模拟的优点。针对圆筒试验问题,使用基于全张量积的多元非嵌入多项式混沌方法,给出了初始密度和JWL参数不确定时、圆筒位置和速度的期望、方差以及置信区间。结果发现试验数据均落在置信区间内。最后,使用信息熵方法给出实验不确定度量化,从而确认了模型的有效性。 展开更多

关键词 爆轰波 非嵌入多项式混沌 圆筒试验 张量积 不确定度量化

在线阅读 下载PDF 职称材料

包装件振动可靠性的不确定度量化及灵敏度分析 被引量：3

11

作者 朱大鹏 魏洁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期204-211,共8页

研究包装件参数不确定性对振动可靠性变化的影响,并分析振动可靠性指标对各不确定参数的灵敏度。采用Karhunen-Loeve展开将具有一定谱特征的平稳随机振动表示在标准正态随机变量空间中,应用一阶可靠性方法分析线性包装件振动可靠性指标... 研究包装件参数不确定性对振动可靠性变化的影响,并分析振动可靠性指标对各不确定参数的灵敏度。采用Karhunen-Loeve展开将具有一定谱特征的平稳随机振动表示在标准正态随机变量空间中,应用一阶可靠性方法分析线性包装件振动可靠性指标。考虑缓冲材料弹性特性、阻尼特性、产品主体和脆弱部件之间的弹性特性、阻尼特性四个随机参数,对这些参数进行等概率转换,将它们用标准正态随机变量等效表示,根据拉丁超立方采样原则,在四维标准正态随机变量空间采样,应用数值分析研究可靠性指标的变化情况。根据可靠性指标的概率分布选取合理的正交混沌多项式类型,应用非嵌入分析法分析混沌多项式的系数。在获得可靠性指标的多项式混沌展开表达后,采用Sobol法分析可靠性指标的全局灵敏度。给出了一个实例分析,介绍了应用多项式混沌展开对振动可靠性指标进行不确定量化的过程及可靠性指数的分析结果。 展开更多

关键词 不确定度量化 可靠性指标 多项式混沌展开 全局灵敏度 Sobol指标分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

假设检验与CFD不确定度量化分析 被引量：2

12

作者 杨振虎 《航空计算技术》 2003年第2期5-8,共4页

针对CFD验证与确认中不确定度量化研究,提出了假设检验量化技术,采用了Grubs数据处理技术并具有好的鲁棒性,应用了假设检验原理分析了计算结果,可对CFD计算具指导作用,数值例子也说明了这一点。

关键词 假设检验 不确定度量化 CFD 计算流体力学 Grubs 数据处理技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

多项式混沌方法在偶然不确定度量化中的应用 被引量：1

13

作者 王瑞利 梁霄 《数学建模及其应用》 2016年第3期17-24,81,共9页

复杂工程建模与模拟中必然存在误差与不确定度,分析与辨识其不确定度的来源,对不确定度进行量化,对建模与模拟可信度评估具有重要意义。本文给出建模与模拟中误差与不确定度的概念及不确定度的量化过程,并以质量弹簧阻尼系统为例说明量... 复杂工程建模与模拟中必然存在误差与不确定度,分析与辨识其不确定度的来源,对不确定度进行量化,对建模与模拟可信度评估具有重要意义。本文给出建模与模拟中误差与不确定度的概念及不确定度的量化过程,并以质量弹簧阻尼系统为例说明量化偶然不确定度的过程,验证了非嵌入多项式混沌方法在非光滑系统不确定度量化中的有效性,对建模与模拟中不确定度量化具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 复杂工程 建模与模拟 偶然不确定度 非嵌入多项式混沌 不确定度量化

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向航空工程的CFD不确定度量化方法研究 被引量：2

14

作者 李立 《航空科学技术》 2022年第7期46-56,共11页

真实复杂环境下,气动数值模拟(CFD)结果的可信度问题一直是工程上关注的焦点问题之一。不确定度量化是评估真实环境下,数值模拟结果的可信任程度的重要工具。本文对面向航空工程的CFD不确定度量化方法进行综合论述,聚焦解决工程实用化... 真实复杂环境下,气动数值模拟(CFD)结果的可信度问题一直是工程上关注的焦点问题之一。不确定度量化是评估真实环境下,数值模拟结果的可信任程度的重要工具。本文对面向航空工程的CFD不确定度量化方法进行综合论述,聚焦解决工程实用化问题。在方法层面,针对解决不确定度量化中的“维数灾难”问题,发展以Kriging-MC为代表的改进蒙特卡罗(MC)类方法,以及以非介入式多项式混沌(NIPC)为代表的谱方法;在工具层面,提出一种通用性非常强的不确定度量化评估基础平台框架UQ-CFD,提供交互式环境,实现批量不确定性参数生成、试验设计、批量作业组织及自动加载、自动结果后处理等实现不确定度量化过程所需工具的有机集成。基于UQ-CFD平台,可实现涉及操作不确定性、几何不确定性、物理模型参数(建模)不确定性等典型不确定性的评估。采用经典Rosenbrock函数对所建立工具进行了基础方法的对比验证,在此基础上,以平面斜激波、高超声速圆柱问题为例开展了几何不确定性和来流参数不确定性影响的定量评估,表明本文提出的方法是有效的。 展开更多

关键词 CFD模拟可信度 不确定度量化 维数灾难 验证与确认 多项式混沌

在线阅读 下载PDF 职称材料

CFD不确定度量化方法研究综述 被引量：19

15

作者 陈鑫 王刚 +1 位作者 叶正寅 吴晓军 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期1-13,共13页

随着计算流体力学(CFD)算法和软件的不断发展和完善,CFD数值模拟已经在涉及流体力学的各个领域发挥着日益重要的作用。不确定性因素在CFD计算过程中普遍存在,并且会对数值模拟结果造成影响。发展CFD不确定度量化方法,既能满足工程实践中... 随着计算流体力学(CFD)算法和软件的不断发展和完善,CFD数值模拟已经在涉及流体力学的各个领域发挥着日益重要的作用。不确定性因素在CFD计算过程中普遍存在,并且会对数值模拟结果造成影响。发展CFD不确定度量化方法,既能满足工程实践中对CFD可信度评估的需求,同时也能够支撑飞行器的精细化设计。本文旨在总结不确定度量化方法及其在CFD领域中的发展与应用。首先介绍CFD计算中的不确定性来源,以及不确定性的表现形式—随机不确定性和认知不确定性。然后按照不确定性的表现形式介绍对应的不确定度量化方法。最后介绍不确定度量化方法在CFD计算中的发展与应用,并且给出进一步开展不确定度量化工作的建议。 展开更多

关键词 不确定度量化 随机不确定性 认知不确定性 混合不确定性 CFD可信度评估 CFD不确定性来源

在线阅读 下载PDF 职称材料

来流导致的高超声速气动热不确定度量化分析 被引量：9

16

作者 张伟 王小永 +1 位作者 于剑 阎超 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1102-1109,共8页

通常的CFD计算都是确定性的,然而复杂工程数值模拟中必然存在误差与不确定度,分析与辨识其不确定度来源,对不确定度进行量化分析,对数值模拟可信度评估有重要意义。在高超声速飞行器气动热计算中,为获得更加可靠的气动热数据和鉴定影响... 通常的CFD计算都是确定性的,然而复杂工程数值模拟中必然存在误差与不确定度,分析与辨识其不确定度来源,对不确定度进行量化分析,对数值模拟可信度评估有重要意义。在高超声速飞行器气动热计算中,为获得更加可靠的气动热数据和鉴定影响气动热预测的关键因素,对返回舱开展了气动热不确定度量化分析和敏感性分析。首先选取来流速度、来流温度、壁面温度和来流密度4个不确定性输入变量,并且假定来流速度变化范围为±120 m/s(±2%),来流温度、壁面温度和来流密度变化范围为±10%。然后采用拉丁超立方抽样法生成样本,再通过热化学非平衡数值模拟方法进行气动热计算,最后分别运用基于非嵌入式多项式混沌(NIPC)的方法和基于Sobol指数的方法开展不确定度量化和敏感性分析。结果表明,在给定的输入变量不确定度的条件下,壁面热流不确定度不小于15.9%,在驻点和肩部存在峰值分别约为19.8%(0.087 MW/m^2)和17.3%(0.076 MW/m^2);相比而言,在给定变化范围内壁面热流对来流密度和来流速度更为敏感,来流温度和壁面温度对热流变化不产生明显影响。 展开更多

关键词 气动热 热化学非平衡 多项式混沌(PC) 不确定度量化 敏感性分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

横流转捩模型参数不确定度量化分析与应用研究 被引量：7

17

作者 向星皓 张毅锋 +2 位作者 陈坚强 袁先旭 陈树生 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1141-1150,共10页

为获得横流转捩模型重要参数在不同工况下对转捩结果的定量影响规律并尝试获得更加准确可靠的转捩模型预测结果,开展了基于非嵌入式多项式混沌(NIPC)方法的横流转捩模型参数不确定度量化分析、参数敏感性分析及其应用研究。不确定度量... 为获得横流转捩模型重要参数在不同工况下对转捩结果的定量影响规律并尝试获得更加准确可靠的转捩模型预测结果,开展了基于非嵌入式多项式混沌(NIPC)方法的横流转捩模型参数不确定度量化分析、参数敏感性分析及其应用研究。不确定度量化分析方面,对基于γ-Reθt模型的完全当地化横流转捩模型的重要模型参数进行了拉丁超立方抽样,通过有限参数样本的S-K低速平板和无限展长后掠翼的数值计算,运用非嵌入式多项式混沌方法,定量分析了模型参数在不同类型转捩流场中的影响效能。在应用研究方面,以不确定度与参数敏感性定量分析结果为指导,对模型参数进行了横流诱导转捩条件下的筛选与标定,在NLF(2)-0415后掠翼、6:1标准椭球体以及DLR-F4翼身组合体算例中进行了验证,标定后的模型对多个算例的三维边界层横流转捩进行了较好的预测。 展开更多

关键词 多项式混沌 不确定度量化 参数敏感性 横流转捩 转捩模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

高维参数不确定爆轰的不确定度量化 被引量：6

18

作者 梁霄 陈江涛 王瑞利 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期692-701,共10页

由于测量技术等因素导致物理参数的随机波动,加上化学反应率方程、状态方程均是唯象建模,使得爆轰系统含有不同类型的高维相关不确定度。评估输入不确定度对输出结果的影响具有重要的理论意义和应用价值。针对参数敏感的绕爆问题拐角效... 由于测量技术等因素导致物理参数的随机波动,加上化学反应率方程、状态方程均是唯象建模,使得爆轰系统含有不同类型的高维相关不确定度。评估输入不确定度对输出结果的影响具有重要的理论意义和应用价值。针对参数敏感的绕爆问题拐角效应,使用基于回归方法的非嵌入多项式混沌方法研究此问题的不确定度量化。使用Rosenblatt变换将一列相关随机变量组转化成服从独立标准均匀分布的随机变量组。先用采样法将积分转化成欠定线性方程组,进而选择优化方法求解回归方程,再借助基追踪方法将优化问题转化成线性规划问题。给出拐角附近拉格朗日参考点的速度分量、压力、位置的期望和置信区间。结果表明:拐角处位置临近的两个拉格朗日参考点,轨迹差别很大;不确定度随着时间演化而逐渐增加,预测系统的长期动力行为难度加大;研究方法可推广到其他爆轰问题。 展开更多

关键词 爆轰 不确定度量化 基追踪 非嵌入多项式混沌 绕爆 回归 Rosenblatt变换

在线阅读 下载PDF 职称材料

建模与模拟中验证和确认及不确定度量化关键方法

19

作者 王瑞利 胡星志 王朔 《数学建模及其应用》 2021年第2期1-16,F0003,共17页

验证和确认及不确定度量化(V&V&UQ)已成为工程应用软件可信度评估的最佳途径,是一个知识密集型很强的系统化工程,涉及众多数学方法和关键技术.本文围绕建模与模拟的工程仿真软件预测能力和可信度评估所面对的挑战,对V&V&... 验证和确认及不确定度量化(V&V&UQ)已成为工程应用软件可信度评估的最佳途径,是一个知识密集型很强的系统化工程,涉及众多数学方法和关键技术.本文围绕建模与模拟的工程仿真软件预测能力和可信度评估所面对的挑战,对V&V&UQ实施过程中涉及的数学方法、关键技术、求解算法、实施流程和自研分析工具等进行了系统化梳理和归纳总结,论证了V&V&UQ的本质是对建模与模拟中误差和不确定度的量化,阐述了不确定度量化、参数标定和模型修正,可作为提升软件预测能力和可信度的重要途径,并给出了V&V&UQ未来研究与值得关注的重要方向.本文为国家自主研发有泛化能力的高可信度重大工程应用软件面临的困境提供了科学的、有效的技术支撑. 展开更多

关键词 建模与模拟 验证和确认 不确定度量化 数学方法 关键技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

低声爆超声速客机声爆预测及不确定度量化分析 被引量：2

20

作者 陈树生 顾奕然 +2 位作者 杨华 黄江涛 高正红 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期41-51,I0001,共12页

声爆精确预测问题是制约超声速客机技术突破的关键瓶颈之一。由于大气来流条件不断发生波动存在不确定性,为得到更可靠的声爆近/远场信号,需考虑来流参数的不确定性对声爆预测结果的影响,并甄别其中影响声爆预测的关键性因素,为工程实... 声爆精确预测问题是制约超声速客机技术突破的关键瓶颈之一。由于大气来流条件不断发生波动存在不确定性,为得到更可靠的声爆近/远场信号,需考虑来流参数的不确定性对声爆预测结果的影响,并甄别其中影响声爆预测的关键性因素,为工程实际应用提供有价值的参考。本文基于CFD声爆近场信号模拟和增广Burgers方程的声爆远场信号预测方法,对第三届声爆预测研讨会(SBPW-3)的C608低声爆超声速飞行器开展了声爆信号特性分析。首先,采用约5021万非结构混合网格半模计算了近场过压值,并研究了远场地面波形计算的时间和空间网格收敛性。接着,分析了基准状态下复杂近场流动特征及地面波形特征,通过与C608飞行器公开数据对比,验证了该方法和自研程序的准确度。此外,研究了不同物理模型和大气相对湿度对地面波形的影响。在此基础上,运用基于非嵌入式多项式混沌(NIPC)方法开展了对不同来流参数(来流马赫数、来流攻角和单位雷诺数)的不确定度量化分析和敏感性分析。结果表明,在给定的输入变量不确定度条件下,地面波形波峰与波谷处过压值变化明显。相比而言,来流单位雷诺数对地面波形过压值的影响显著低于来流马赫数和来流攻角的影响。 展开更多

关键词 声爆 超声速飞行器 近场过压值 地面波形 不确定度量化 敏感性分析

在线阅读 下载PDF 职称材料