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基于POD-RBF降阶模型的超高温气冷堆DLOFC事故温度时空分布计算方法
1
作者 丁永旺 张汉 +5 位作者 彭杵真 邬颖杰 郭炯 彭威 张平 李富 《核动力工程》 北大核心 2025年第2期107-118,共12页
超高温气冷堆(VHTR)具有核能制氢等广泛的应用领域,失冷失压(DLOFC)事故是VHTR后果最严重的设计基准事故之一,而利用全阶模型(FOM)进行大量不同参数下的DLOFC事故特性分析需要消耗大量的计算资源。对设计参数范围内的不同方案进行基于... 超高温气冷堆(VHTR)具有核能制氢等广泛的应用领域,失冷失压(DLOFC)事故是VHTR后果最严重的设计基准事故之一,而利用全阶模型(FOM)进行大量不同参数下的DLOFC事故特性分析需要消耗大量的计算资源。对设计参数范围内的不同方案进行基于降阶模型(ROM)的DLOFC事故的快速、准确计算具有重要需求和意义。本文利用TINTE程序建立了VHTR的FOM,基于本征正交分解-径向基函数插值(POD-RBF)方法实现了一个快速计算VHTR-DLOFC事故的ROM,并给出了两种方法来实现ROM的瞬态过程计算,方法1将时间等同于入口温度等输入参数;方法2对于同一参数下的不同时间步的系数整体进行计算。结果表明,两种ROM方法的计算结果最大相对误差均低于1%,且ROM计算效率远高于FOM;同时方法2的计算效率是方法1的40倍。因此,ROM可以为VHTR设计参数的优化工作提供快速计算程序。 展开更多
关键词 超高温气冷堆(VHTR) 本征正交分解(POD) 径向基函数(RBF)插值 降阶模型(ROM)
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POD-RBF堆芯功率分布测量方法的敏感性分析
2
作者 张一骏 李文淮 +3 位作者 曾玲 彭思涛 厉井钢 王婷 《现代应用物理》 2025年第1期138-143,共6页
堆芯3维功率分布的在线监测对于确保反应堆的安全运行至关重要。为此,核电厂部署了堆内和堆外探测器,以获取必要的测量数据。通过利用相关测量信息,并结合适当正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)进行模型降阶和径向基函数(r... 堆芯3维功率分布的在线监测对于确保反应堆的安全运行至关重要。为此,核电厂部署了堆内和堆外探测器,以获取必要的测量数据。通过利用相关测量信息,并结合适当正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)进行模型降阶和径向基函数(radial basis function,RBF)插值,可以实现堆芯功率分布的实时测量。本文利用PCM软件包实现某压水堆某燃料循环约7 000个堆芯状态的模拟,并实现从模拟的探测器信号到模拟的堆芯3维功率分布的映射模型构建。结果表明,该方法能够有效处理高维数据,提取主要特征,从而提高3维功率分布监测计算的效率和准确性。通过引入测量值的扰动,展示了POD-RBF模型的稳健性,表明该模型在面对不确定性时仍能保持良好的性能。同时,本文提出了一种基于测量探测器信号的白噪声或失效扰动方法,显著增强了POD-RBF方法的稳定性。相关结果为未来的核能监测技术奠定了基础,推动了相关领域的进一步研究与发展。 展开更多
关键词 3维功率分布 堆芯在线监测 本征正交分解 径向基函数插值 反应堆堆芯
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基于POD-RBF代理模型的迭代更新反演方法 被引量：7
3
作者 吕小龙 黄丹 姜冬菊 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期506-511,共6页
针对常规的水工大坝等大型工程结构参数反演需要耗费大量有限元正分析机时的问题,建立了具有较好反演精度和泛化性能的POD-RBF代理模型和快速迭代更新反演算法。基于有限元分析获得足量数据样本,利用POD提取本征向量,并使用RBF方法进行... 针对常规的水工大坝等大型工程结构参数反演需要耗费大量有限元正分析机时的问题,建立了具有较好反演精度和泛化性能的POD-RBF代理模型和快速迭代更新反演算法。基于有限元分析获得足量数据样本,利用POD提取本征向量,并使用RBF方法进行插值得到有限元模型的代理模型;同时结合粒子群算法的全局寻优能力和高斯-牛顿法的快速局部收敛优势,建立了一种新的高效率迭代反演方法,并应用于混凝土大坝分区弹性模量反演。结果表明,该方法适用于大坝等大体积混凝土结构的力学参数反演。同时,相较于传统的单一反演方法,该方法在反演效率和反演精度两方面均显示出优势。 展开更多
关键词 代理模型 pod-rbf 参数反演 粒子群算法 高斯-牛顿法
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基于少测点实时重构锂电池模组温度的Gappy POD方法
4
作者 苑清扬 韩佳洁 +3 位作者 薛珂 张博 兰天 李郁 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第9期78-90,共13页
电化学储能系统中的锂离子电池核心温度实时监测对于电池管理系统(BMS)开发以及热失控风险预警有着重要的意义。受成本和空间制约以及电池系统内可供温度测点布放位置有限导致温度数据获取不全面,从而影响电池管理系统的精度。本文利用G... 电化学储能系统中的锂离子电池核心温度实时监测对于电池管理系统(BMS)开发以及热失控风险预警有着重要的意义。受成本和空间制约以及电池系统内可供温度测点布放位置有限导致温度数据获取不全面,从而影响电池管理系统的精度。本文利用Gappy POD算法基于电池模组箱体外部少量温度测点数据,实时重构箱体内电池核心及表面多点温度。本文建立二阶RC等效电路模型,通过18650PF锂电池HPPC测试数据对模型参数辨识,并利用基于本征正交分解的径向基函数神经网络(POD-RBF)对等效电路模型辨识参数数据库扩充得到包含更多功率-时间信息的电池发热功率变化曲线;构建有、无水冷板的电池模组数值模型并导入真实及异常发热功率变化曲线,测试Gappy POD算法在稳定和异常工况下的温度实时重构能力。本文研究表明,Gappy POD算法仅需少量温度测点便可在复杂工况下实现较高的重构精度、较强的趋势预测能力,为算法在电池管理系统及热失控预警中的应用提供基础。 展开更多
关键词 锂离子电池 等效电路模型 Gappy POD pod-rbf 温度预测
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基于降阶模型的热管堆核热力耦合启堆瞬态模拟研究
5
作者 沈书秋 熊进标 +1 位作者 刘晓晶 张滕飞 《核技术》 北大核心 2025年第6期119-128,共10页
MegaPower是一种设计用于偏远地区和军事基地等去中心化能源市场的热管冷却反应堆,其启堆过程涉及复杂的多物理场耦合计算。传统高分辨率仿真方法常面临较高的计算成本。本研究以MegaPower热管堆的启堆过程为研究对象,提出了一种基于Pro... MegaPower是一种设计用于偏远地区和军事基地等去中心化能源市场的热管冷却反应堆,其启堆过程涉及复杂的多物理场耦合计算。传统高分辨率仿真方法常面临较高的计算成本。本研究以MegaPower热管堆的启堆过程为研究对象,提出了一种基于Proper Orthogonal Decomposition-Radial Basis Function(POD-RBF)快速预测方法的核热力耦合模型,以实现复杂瞬态工况的高效模拟。通过构建MegaPower高分辨率1/6堆芯模型,并结合OpenMC、FEniCSx和POD-RBF快速预测模型对堆芯的多物理场行为进行模拟,研究了启堆阶段的功率、温度和反应性动态特性。模拟结果表明,POD-RBF方法能够准确稳定地预测堆芯功率分布,最大误差为3.04%,平均误差为0.77%;k_(eff)预测的平均误差低于50 pcm(percent mille),最大误差不超过100 pcm。在启堆功率调节阶段,功率上升速率约为每秒0.53%额定功率,最终平稳达到额定功率,功率与反应性的动态变化保持稳定。同时,POD-RBF方法显著提升了计算效率,将单个时间步计算时间从传统高分辨率模型的800 s降低至3 s,整个启堆过程模拟时间由74 d缩短至7.5 h,效率提升约99.6%。研究结果表明,基于POD-RBF方法的热管堆核热力耦合模型能够显著提高计算效率,同时在瞬态问题中具备较高的预测精度,为热管堆的设计优化与安全评估提供了参考,也为多物理场问题的快速仿真提供了新思路。 展开更多
关键词 热管堆 启堆过程 pod-rbf 核热力耦合 多物理场仿真
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结构声学耦合随机性分析的等几何有限元-边界元法研究 被引量：9
6
作者 胡昊文 王中王 +1 位作者 徐延明 陈磊磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期159-167,共9页
采用有限元法(FEM)进行水下壳结构振动响应分析,边界元法(BEM)进行结构振动声学分析;组合有限元法与边界元法构成耦合FEM-BEM方法进行水下薄壳结构声振强耦合分析。为了克服传统拉格朗日函数近似几何模型与物理场插值计算时的不连续与... 采用有限元法(FEM)进行水下壳结构振动响应分析,边界元法(BEM)进行结构振动声学分析;组合有限元法与边界元法构成耦合FEM-BEM方法进行水下薄壳结构声振强耦合分析。为了克服传统拉格朗日函数近似几何模型与物理场插值计算时的不连续与低精度问题,采用Loop细分曲面等几何法构建几何模型,并采用相同的样条函数进行物理场高阶插值计算,实现水下声振强耦合系统的CAD/CAE的集成分析。随机性分析致力于研究系统输入的不确定造成的输出不确定。蒙特卡罗模拟(MCs)因简单直接被认为是解决复杂多维不确定性问题的通用工具,然而巨大的计算成本降低了其适用性。采用本征正交分解(POD)和径向基函数(RBF)可降低计算成本,提高计算效率,实现基于MCs的快速随机性分析。考虑结构材料属性参数以及结构形状参数的不确定性对计算结果的影响,采用MCs分析随机变量下的结构声学响应的统计特征。最后通过若干算例验证该算法的正确性与有效性。 展开更多
关键词 有限元-边界元(FEM-BEM)法 细分曲面 蒙特卡罗模拟(MCs) 本征正交分解(POD) 径向基函数(RBF)
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吊舱推进无人水面艇的航向保持 被引量：10
7
作者 慕东东 王国峰 +1 位作者 范云生 赵永生 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期274-281,共8页
针对吊舱推进无人水面艇(unmanned surface vessel,USV)的航向控制问题,本文在建立其响应模型的基础上,根据线性滑模(linear sliding mode,LSM)和非奇异终端滑模(non singular terminal sliding mode,NTSM)在平衡点收敛速度不同的特点,... 针对吊舱推进无人水面艇(unmanned surface vessel,USV)的航向控制问题,本文在建立其响应模型的基础上,根据线性滑模(linear sliding mode,LSM)和非奇异终端滑模(non singular terminal sliding mode,NTSM)在平衡点收敛速度不同的特点,提出了具有较快收敛速度的快速非奇异终端滑模(fast non singular terminal sliding mode,FNTSM)航向保持策略。通过RBF神经网络和扰动观测器分别补偿模型的不确定和外界扰动,同时采用饱和函数和模糊加权来减弱抖振现象以增强系统的鲁棒性。最终将FNTSM与反步自适应航向保持策略进行仿真比较,结果表明:本文提出的FNTSM航向保持策略较传统的自适应控制方法有较快的收敛速度和较强的鲁棒性,证明了本文所述方法的可行性和正确性。 展开更多
关键词 无人艇 吊舱 响应模型 航向保持 径向神经网络 扰动观测器 滑模控制 快速收敛 鲁棒性
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基于本征正交分解加速的二维位势问题边界元法分析 被引量：1
8
作者 陈磊磊 胡昊文 +2 位作者 李浩挚 赵娟 袁晓辉 《信阳师范学院学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期11-16,共6页
基于本征正交分解(POD)的思想,采用奇异值分解法(SVD),将物理问题的求解空间分解为几何子空间和设计子空间,通过线性组合几何与设计子空间获得随机变量响应结果。与传统加速算法不同,采用径向基函数(RBF)近似设计子空间响应,实现了系统... 基于本征正交分解(POD)的思想,采用奇异值分解法(SVD),将物理问题的求解空间分解为几何子空间和设计子空间,通过线性组合几何与设计子空间获得随机变量响应结果。与传统加速算法不同,采用径向基函数(RBF)近似设计子空间响应,实现了系统信息的压缩表达,有效降低了计算成本。采用边界元法(BEM)求解二维位势问题,并结合SVD与RBF实现位势问题的快速响应分析。最后通过带有解析解的算例测试本文开发算法的正确性与有效性。 展开更多
关键词 本征正交分解 奇异值分解 径向基函数 边界元法
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RBF神经网络在时间序列预测问题中基于POD的中心选择方法
9
作者 张文波 《吉林师范大学学报（自然科学版）》 2007年第4期13-15,共3页
基于POD的中心选择方法是用来显示神经网络的选择中心,这个选择中心是在非线性时间序列中,基于径向基函数(RBF)的.这种方法利用时间序列数据的时间序列特征,使中心选择以一种平行的方式被执行,通过对一个基准问题和两个预期库存定向的... 基于POD的中心选择方法是用来显示神经网络的选择中心,这个选择中心是在非线性时间序列中,基于径向基函数(RBF)的.这种方法利用时间序列数据的时间序列特征,使中心选择以一种平行的方式被执行,通过对一个基准问题和两个预期库存定向的模拟声明,在预期非线性时间序列中能够有效应用. 展开更多
关键词 神经网络 中心选择 基于径向基函数
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