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二阶非定常多宗量热传导反问题的正则解
  • ISSN号:0459-1879
  • 期刊名称:《力学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O482.2[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]大连交通大学交通运输工程学院,大连116028, [2]大连理工大学工程力学系,大连116023
  • 相关基金:国家自然科学基金(10172024,10421002,10472019,10332010)和大连交通大学博士启动基金资助项目.
中文摘要:

引入Bregman距离函数及其加权函数作为正则项,应用Tikhonov正则化方法,对二阶非定常多宗量热传导反问题进行求解.利用测量信息和计算信息构造最小二乘函数,将多宗量反演识别问题转化为一个优化问题.空间上采用8节点等参元进行离散,时域上采用时域精细算法进行离散,建立了二阶非定常多宗量热传导问题的有限元正/反演数值模型.该模型不仅考虑了非均质和参数分布的影响,而且也便于正反演问题的敏度分析,可对导热系数和边界条件等宗量进行有效的单一和组合识别.给出了相关的数值验证,对信息测量误差以及不同正则项的计算效率作了探讨.数值结果表明,该方法能够对二阶非定常多宗量热传导反问题进行有效的求解,并具有较高的计算精度.

英文摘要:

In the present work, Tikhonov's regularization approach is used to solve inverse second-order transient heat conduction problems with multi-variables, with Bregman distances and weighted Bregman distances used as regularization terms for the Tikhonov's function. The inverse problem is formulated implicitly as an optimization problem with the cost function being taken as squared residues between calculated and measured quantities. The eight-point finite element is used for the discretization in the space system and a time stepping scheme is used for transient analysis. A finite element model is established for sensitivity analysis for direct and inverse problems, taking account of inhomogeneity and parameters distribution. Combined identifications can be carried out for thermal parameters and boundary conditions. Satisfactory numerical validation is obtained including a preliminary investigation of effect of noise data on the results and the computational efficiency for different regularization terms. Results show that the proposed method can identify single and combined thermal parameters and boundary conditions for second-order transient heat conduction problems with good precision.

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期刊信息
  • 《力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学院力学研究所
  • 主编:魏悦广
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号中科院力学所内《力学学报》
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxxb@cstam.org.cn
  • 电话:010-62536271
  • 国际标准刊号:ISSN:0459-1879
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2062/O3
  • 邮发代号:2-814
  • 获奖情况:
  • 1992年首届自然科技期刊一等奖,1996年国家自然科技期刊二等奖,2000年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13332