高维参数不确定爆轰的不确定度量化
Uncertainty Quantification of Detonation with High-dimensional Parameter Uncertainty
查看参考文献28篇
|
文摘
|
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。 |
|
其他语种文摘
|
Different types of dependent uncertainties exist in detonation system since the random vibration of physical parameters in measurement technique,and the equation of state (EOS) and the reaction rate equation are empirical modeling.And these random variables are not independent and identically distributed.Assessing the impact of these input uncertainties on the output result of system has important theoretical significance and practical value.The corner effect in detonation diffraction is studied.The non-intrusive polynomial chaos based on regression method is used for uncertainty quantification.Rosenblatt transformation is used to transform the dependent random variables into independent random variables satisfying standard uniform distribution.Under-determined linear equations are derived from the sampling method.Optimization method is chosen to solve the regression equation.The basis pursuit is applied to change the optimization problem into linear programming.The expectation and confidence interval of velocity components,horizontal positions,and pressures of two Lagrangian reference points near the corner are given by using the method mentioned.The results show that the trajectories of two Lagrangian reference points are dramatically different although they are not far from each other.It is difficult to judge the long time dynamical behavior since the uncertainty is becoming large over time.The method can also be applied to other detonation problems. |
|
来源
|
兵工学报
,2020,41(4):692-701 【核心库】
|
|
DOI
|
10.3969/j.issn.1000-1093.2020.04.008
|
|
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
|
|
地址
|
1.
山东科技大学数学与系统科学学院, 山东, 青岛, 266590
2.
中国空气动力研究与发展中心, 四川, 绵阳, 621000
3.
北京应用物理与计算数学研究所, 北京, 100094
|
|
语种
|
中文 |
|
文献类型
|
研究性论文 |
|
ISSN
|
1000-1093 |
|
学科
|
力学 |
|
基金
|
国家数值风洞工程项目
;
山东省自然科学基金
;
国家自然科学基金项目
;
科学挑战专题项目
|
|
文献收藏号
|
CSCD:6723043
|
参考文献 共
28
共2页
|
|
1.
孙承纬.
应用爆轰物理,2000
|
CSCD被引
115
次
|
|
|
|
|
2.
孙锦山.
理论爆轰物理,1995
|
CSCD被引
60
次
|
|
|
|
|
3.
恽寿榕.
爆炸力学,2005
|
CSCD被引
40
次
|
|
|
|
|
4.
丁刚毅. 含铝炸药二维冲击起爆的爆轰数值模拟.
兵工学报,1994,15(4):25-29
|
CSCD被引
8
次
|
|
|
|
|
5.
李德华. TNT和TATB炸药爆轰参数的数值模拟.
兵工学报,2006,27(4):638-642
|
CSCD被引
2
次
|
|
|
|
|
6.
王瑞利. 多物理耦合非线性偏微分方程与数值解不确定度量化数学方法.
中国科学:数学,2015,45(6):723-738
|
CSCD被引
12
次
|
|
|
|
|
7.
王成. 爆炸力学高精度数值模拟研究进展.
科学通报,2016,60(10):882-898
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
8.
Simon F. A gPC-based approach to uncertain transonic aerodynamics.
Computer Methods in Applied Mechanics & Engineering,2010,199(17/18/19/20):1091-1099
|
CSCD被引
8
次
|
|
|
|
|
9.
Sloan J. Uncertainty quantification for discrimination of nuclear events as violations of comprehensive nuclear-test-ban treaty.
Journal of Environmental Radioactivity,2015,155/156:130-139
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
10.
邓小刚. 计算流体力学中的验证与确认.
力学进展,2007,37(2):279-288
|
CSCD被引
46
次
|
|
|
|
|
11.
梁霄. 爆轰流体力学模型敏感度分析与模型确认.
物理学报,2017,66(11):116401
|
CSCD被引
5
次
|
|
|
|
|
12.
梁霄. 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.
爆炸与冲击,2016,36(4):509-515
|
CSCD被引
6
次
|
|
|
|
|
13.
Paderson C. The Sedov blast wave as a radial piston verification test.
Journal of Verification, Validation and Uncertainty Quantification,2016,1(1):031001
|
CSCD被引
3
次
|
|
|
|
|
14.
梁霄. 爆炸波问题中的混合不确定度量化.
计算物理,2017,34(3):107-115
|
CSCD被引
1
次
|
|
|
|
|
15.
梁霄. 爆炸波问题中偶然不确定度的量化.
高压物理学报,2016,30(6):531-536
|
CSCD被引
3
次
|
|
|
|
|
16.
梁霄. 基于自适应和投影Wiener混沌的圆筒实验不确定度量化.
爆炸与冲击,2019,39(4):041408
|
CSCD被引
3
次
|
|
|
|
|
17.
Liang X. Verification and validation of detonation modeling.
Defence Technology,2019,15(3):398-408
|
CSCD被引
5
次
|
|
|
|
|
18.
Cameron R H. The orthogonal development of nonlinear functionals in series of Fourier-Hermite functionals.
Annal of Mathematics,1947,48(2):385-398
|
CSCD被引
26
次
|
|
|
|
|
19.
Ghanem R G.
Stochastic finite elements: a spectral approach,1991
|
CSCD被引
37
次
|
|
|
|
|
20.
Xiu D. The Wiener-Askey polynomial chaos for stochastic differential equations.
SIAM Journal on Scientific Computing,2002,24(3):619-644
|
CSCD被引
137
次
|
|
|
|
|
了解气象卫星更多信息，请访问