基于CFD系統(tǒng)辨識(shí)及GPU并行算法的機(jī)翼氣動(dòng)彈性分析.pdf

1、本文從跨音速顫振問(wèn)題出發(fā),通過(guò)對(duì)比多種方法的優(yōu)缺點(diǎn),選取CFD方法進(jìn)行非定常氣動(dòng)力的求解。針對(duì)CFD求解計(jì)算量大、計(jì)算效率低下的問(wèn)題,提出了從實(shí)現(xiàn)方法上和理論上兩種加速方案。首先,從實(shí)現(xiàn)方法上講,本文采用了基于CUDA/C語(yǔ)言的GPU并行計(jì)算方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的CPU串行計(jì)算方法。通過(guò)前后對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),GPU并行計(jì)算方法相比于傳統(tǒng)的CPU串行方法有著一定倍數(shù)的加速比,可以提高效率縮短計(jì)算時(shí)間,為深入研究打下基礎(chǔ)。其次,本文從理論上選擇了基于系

2、統(tǒng)識(shí)別的ROM方法。該方法將全階CFD模型進(jìn)行降階,通過(guò)系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系得到系統(tǒng)的降階模型。在其中本文分別介紹了ARMA模型和Kriging代理模型兩種方法,并對(duì)比分析了兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。ARMA模型簡(jiǎn)單易用易于實(shí)現(xiàn),并且可以得到較好的計(jì)算精度和不錯(cuò)的加速。Kriging代理模型在ARMA模型基礎(chǔ)上更進(jìn)一步,可以模擬多馬赫數(shù)下的CFD系統(tǒng),理論上比ARMA模型有更高的計(jì)算效率。將GPU并行計(jì)算方法和基于系統(tǒng)識(shí)別的ROM方法相結(jié)合,可以