申请/专利权人：大连理工大学人工智能大连研究院;大连天择智能科技有限公司

申请日：2021-11-17

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN114048616B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F111/10;G06F119/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2022.03.04#实质审查的生效;2022.02.15#公开

摘要：本发明公开了一种基于径向积分边界元法辨识非线性热导率的修正LM方法。该方法包括以下步骤：通过测量手段获取初始数据；建立精细边界元模型，划分边界元网格，并建立瞬态非线性热传导方程的边界元格式；计算瞬态非线性热传导方程的反问题的优化目标函数；判断目标函数是否满足收敛准则；输出最终的辨识参数值，迭代步数，优化目标函数值。本发明通过将复变量求导法引入传统的LM方法，准确且高效地计算了灵敏度矩阵的各系数，通过将径向积分边界元法引入热传导反问题，使得正问题的数值仿真仅需要在边界上离散单元，降低了问题的维度，提高了热传导反问题的计算精度，拓展了其在超细超薄结构的热物性参数辨识的应用。

主权项：1.一种基于径向积分边界元法辨识非线性热导率的修正LM方法，其特征在于：具体包括以下几个步骤：第一步，通过测量手段获取初始数据，其中所述的初始数据包括测点的物理量值、结构的几何尺寸、初始条件、边界条件以及待辨识参数的初始猜测值；第二步，由所述的第一步获取到的初始数据，建立精细边界元模型，划分边界元网格，网格仅在边界处划分，并建立瞬态非线性热传导方程的边界元格式；所述的瞬态非线性热传导方程为： 式I中k是随温度变化的热导率，xi是笛卡尔空间坐标，ρ和c分别是密度和比热，t0为初始时刻，T为温度值，Ω为计算域；第三步，计算瞬态非线性热传导方程的反问题的优化目标函数： 式Ⅱ中，M为测点温度值的数量，y＝y1,y2,…,yN,为待辨识的参数向量，N为辨识参数的数量，Ti*为测量温度值，Ti为计算温度值；第四步，判断优化目标函数是否满足收敛准则式Ⅲ，若满足则终止迭代并转第五步；否则采用式Ⅳ的LM方法得到辨识参数的增量Δy，然后由式Ⅴ更新辨识参数值，得到新的瞬态非线性热传导方程优化目标函数数据并返回第二步；Sk≤ξor|Sk+1-Sk|≤ξⅢΔy＝[JTJ+μ·diagJTJ]-1JTTi*-TiyⅣ 其中S表示目标函数，k表示迭代次数，ξ表示收敛精度，p＝1～N，μ为阻尼因子，diag代表取矩阵对角线元素，J为灵敏度矩阵，表示如下： 式Ⅵ中M，N分别为测量数据数量和辨识参数数量，T为计算温度值，采用复变量求导法计算J的各系数；第五步，输出最终的辨识参数值，迭代步数，优化目标函数值；其中第二步中，采用边界元法求解所述的瞬态非线性热传导方程，引入权函数，将式I表达成边界元弱形式： 其中qx为热流密度，Γ为计算域Ω的边界，G为权函数，取格林函数的基本解；其中第二步中，还采用径向基函数表达式Ⅶ的最后两项域积分，并结合径向积分法： 其中r为源点与场点之间的距离，R为场点与作用点之间的距离，αA、ak和a0为待定系数，φA为径向基函数，F表示为： 最后将式Ⅶ表达成仅含边界积分的形式，并基于数值积分方法进行热传导问题的求解，获得与测点相同位置的温度值。

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权利要求：

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