基于CFD系統(tǒng)辨識及GPU并行算法的機翼氣動彈性分析.pdf

1、本文從跨音速顫振問題出發(fā),通過對比多種方法的優(yōu)缺點,選取CFD方法進行非定常氣動力的求解。針對CFD求解計算量大、計算效率低下的問題,提出了從實現(xiàn)方法上和理論上兩種加速方案。首先,從實現(xiàn)方法上講,本文采用了基于CUDA/C語言的GPU并行計算方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的CPU串行計算方法。通過前后對比可以發(fā)現(xiàn),GPU并行計算方法相比于傳統(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算時間,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)識別的ROM方法。該方法將全階CFD模型進行降階,通過系統(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,并對比分析了兩種方法的優(yōu)缺點。ARMA模型簡單易用易于實現(xiàn),并且可以得到較好的計算精度和不錯的加速。Kriging代理模型在ARMA模型基礎(chǔ)上更進一步,可以模擬多馬赫數(shù)下的CFD系統(tǒng),理論上比ARMA模型有更高的計算效率。將GPU并行計算方法和基于系統(tǒng)識別的ROM方法相結(jié)合,可以