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飞机空气动力学建模的有限元方法
摘要 在本文中，我们提出并验证了一种用于模拟航空航天应用的新型稳定可压缩流有限元框架。该框架由基于流线迎风/Petrov-Galerkin (SUPG) 的可压缩流 Navier-Stokes 方程、充当壁面函数的弱强制本质边界条件和充当激波捕获算子的基于熵的不连续性捕获方程组成。针对从低亚音速到跨音速流态的各种马赫数测试了该框架的准确性和稳健性。对 NACA 0012 翼型、RAE 2822 翼型、ONERA M6 机翼和 NASA 通用研究模型 (CRM) 飞机周围流动的二维和三维验证案例进行了气动模拟。将从所有案例的模拟中获得的压力系数与实验数据进行了比较。计算结果与实验结果一致性较好，证明了本文提出的有限元框架用于飞机气动模拟的准确性和有效性。
Alya tor exascale：使用psctoolkit
摘要在本文中，我们描述了Alya代码的升级，并在数值过程的每个时间步骤中都可以在压力场计算中实现可靠性，效率和可扩展性，以求解不可压缩的Navier-Stokes方程的大型涡流模拟公式。我们在Alya的内核中开发了一个软件模块，以接口当前版本的PSCToolKit中包含的库，PSCToolKit（稀疏线性系统的迭代解决方案）在并行分布式内存计算机上，由Krylov meths构造，并耦合到代数Multigridigrid promigrid Preponditioners。该工具包在EOCOE-II项目中经历了各种扩展，其主要目标是面对Exascale挑战。在风电场应用中对气流模拟的现实基准测试结果表明，PSCToolKit求解器在Alya内核中可用的可伸缩性和并行效率方面可用的共轭梯度方法的原始版本明显胜过，并且代表了将Alya Code移至Exascale的非常有希望的软件层。
流体非线性方程的量子算法...
近年来，在线性普通微分方程以及线性偏微分方程的量子算法开发中取得了重大进展。在非线性微分方程的量子算法发展中没有类似的进展。在当前工作中，重点放在流体力学中的管理方程式中产生的非线性偏微分方程。首先，讨论了与量子计算背景下与非线性方程相关的关键挑战。然后，作为这项工作的主要贡献，提出了代表Navier中的非线性对流项 - Stokes方程中的量子电路。量子算法在计算基础上引入了使用编码，并基于量子傅立叶变换采用算术。此外，使用浮动点类型数据表示，而不是量子算法中通常使用的定点表示。复杂性分析表明，即使在当前和近期量子计算机上可用的Qubit数量有限（<100）中，非线性产品项也可以很好地计算。对于代表性的示例问题，证明了在浮点量子算术中包括亚正常数的重要性。讨论了将引入算法嵌入到大规模算法中所需的进一步开发步骤。
二维稳态 Boussinesq 对流 - AFIT 学者
摘要：本研究通过流函数-涡量公式研究激光诱导对流。具体而言，本文考虑了有限箱上具有滑移边界条件的二维稳态 Boussinesq Navier-Stokes 方程的解。在流函数-涡量变量中引入了一种不动点算法，然后证明了小激光振幅的稳态解的存在性。通过该分析，证明了无量纲流体参数与保证存在的激光振幅最小上界之间的渐近关系，这与在有限差分格式中实现该算法的数值结果一致。研究结果表明，当 Re ≫ Pe 时，激光振幅的上限按 O ( Re − 2 Pe − 1 Ri − 1 ) 缩放，当 Pe ≫ Re 时，按 O ( Re − 1 Pe − 2 Ri − 1 ) 缩放。这些结果表明，稳定解的存在在很大程度上取决于雷诺数 (Re) 和佩克莱特数 (Pe) 的大小，正如先前的研究指出的那样。稳定解的模拟表明存在对称涡环，这与文献中描述的实验结果一致。从这些结果出发，讨论了激光传播模拟中热晕的相关含义。
通过移动符号距离函数实现定向能量沉积过程的热多相流模型
热多相流分析已被证明是金属增材制造 (AM) 建模中不可或缺的工具，但准确高效地模拟金属 AM 工艺仍然具有挑战性。本文提出了一种灵活有效的定向能量沉积 (DED) 工艺热多相流模型。与文献中数据拟合或假定的沉积形状不同，我们首先基于具有质量守恒约束的能量最小化问题推导出沉积几何模型。然后，构建一种基于随激光移动的有符号距离函数的界面捕获方法来表示空气-金属界面的演变。该方法可以应用于任何类型的网格，而无需激活网格中的实体元素。耦合的多相 Navier-Stokes 和能量守恒方程通过变分多尺度公式 (VMS) 求解。采用密度缩放的连续表面力 (CSF) 模型来结合 Marangoni 效应、无穿透边界条件和空气-金属界面上的热源。我们利用所提出的方法模拟两个代表性的金属制造问题。将模拟结果与可用的实验测量结果和其他人的计算结果进行了仔细的比较。结果证明了所提出的方法对于金属 AM 问题的准确性和建模能力。c ⃝ 2020 Elsevier BV 保留所有权利。
![arxiv：2405.11401v2 [eess.sy] 2024年5月24日](/simg/1\1ab1812592351ff84069368a5b9e57f623d03d24.webp)
arxiv：2405.11401v2 [eess.sy] 2024年5月24日
在过去的十年中，数据驱动的方法在受欢迎程度上激增，成为控制理论的宝贵工具。因此，控制反馈定律，系统dynamics甚至Lyapunov功能的神经网络近似都吸引了人们日益增长的关注。随着基于学习的控制的上升，对准确，快速和易于使用的基准的需求增加了。在这项工作中，我们提出了第一个基于学习的PDE边界控制的环境。在我们的基准测试中，我们引入了三个基础PDE问题 - 一维运输PDE，1D反应 - 扩散PDE和2D Navier-Stokes PDE-其求解器的求解器在用户友好的增强型健身房中捆绑在一起。在这个体育馆中，我们介绍了第一组无模型的，强化学习算法，用于解决这一系列的基准问题，达到稳定性，尽管与基于模型的PDE BackSteppping相比，成本更高。使用基准的环境和详细示例，这项工作大大降低了基于学习的PDE控制的进入的障碍 - 该主题在很大程度上没有由数据驱动的控制社区探索。整个基准标准可在GitHub上获得，并提供详细的文档，并且提供了增强的学习模型。关键字：部分微分方程控制，非线性系统，用于数据驱动控制的基准测试，增强学习
II。对治疗效果的敏感性-Lirias
在过去的几十年中迅速开发了用于解决最佳控制问题的多种拍摄方法，并被广泛认为是加快优化过程的有希望的方向。在这里，我们根据顺序二次编程（SQP）方法提出和分析了一种新的多重拍摄算法，该方法适用于由大规模时间依赖性的部分di ff构成方程（PDES）控制的最佳控制问题。我们研究了KKT矩阵的结构，并通过预处理的共轭梯度算法求解大规模的KKT系统。提出了一个简化的块Schur补体预处理程序，该预处理允许在时间域中进行该方法并行化。首先对所提出的算法进行了验证，该算法是针对由Nagumo方程约束的最佳控制问题的验证。结果表明，对于多种射击方法，可以通过适当的起始猜测和匹配条件的缩放来实现相当大的加速度。我们进一步将提出的算法应用于由Navier-Stokes方程控制的二维速度跟踪问题。，我们发现算法的加速度最高为12，而最多可在50张射击窗口中进行单次射击。我们还将结果与较早的工作进行了比较，该结果使用增强的拉格朗日算法而不是SQP，在大多数情况下显示了SQP方法的更好性能。
紧凑型腔内热声热泵的数值模型
摘要 - 本文介绍了沿着放置在振荡流的紧凑型腔内的一堆固体板的热声热泵送的数值研究。速度和压力场受两个声源控制：主要的“压力”来源监测流体压缩和膨胀阶段，以及一个次级“速度”来源，产生振动性的流体运动。使用“内部”代码求解Navier进行数值模拟 - 在二维几何形状中低马赫数近似下的Stokes方程。在线性状态下，使用该模型正确描述热声热泵，用于不同参数集，例如堆栈板的热物质特性，压力振荡的幅度或速度源，两个源之间的相移。堆栈板两端之间建立的正常温度差的数值结果与分析估计值和文献中发表的实验结果非常吻合。然后考虑几种对应于在外壁上施加的不同热条件和内部分离板的配置。如果分离板是绝热的，则温度沿堆栈线性变化，从而恢复了经典线性理论的结果。如果分离板是热导传导的，则该模型提供了局部热量和传质的详细说明，表明温度场变得完全二维，并且热泵热泵效率较小。该模型非常适合探索局部传热限制对热泵效率的影响，因此非常适合详细分析更复杂的机制，例如浮力效应。
theranoticic生物标志物和PARP抑制剂在非BRCA相关的同源重组缺陷肿瘤的患者中的有效性：仍然通过肮脏的玻璃窗看？
提出了一种新的数值连续性一域方法（ODA）求解器，以模拟自由流体和多孔培养基之间的转移过程。求解器是在介观尺度框架中开发的，其中假定多孔介质的物理参数（例如孔隙率和渗透率）的连续变化。在不可压缩的流体的假设下，Navier -Stokes -Brinkman方程与连续性方程一起解决。假定多孔培养基已完全饱和，并且可能是各向异性的。该域被非结构化的网格离散，允许局部改进。应用了一个分数时间步骤过程，其中一个预测变量和两个校正步骤在每次迭代中求解。预测变量步骤在时空过程的框架内解决，具有一些重要的数值优势。两个校正器步骤需要大型线性系统的解决方案，该系统的矩阵稀疏，对称和正确定，在Delaunay -meshes上具有 -Matrix属性。使用预处理的共轭梯度方法获得快速有效的解决方案。两个校正器步骤所采用的离散化可以被视为两点 - 频率 - 及时（TPFA）方案，该方案与标准TPFA方案不同，该方案不需要网格网格的网状网格是𝐊-the-the-the-ottropropropy Tensor。如提供的测试用例所示，所提出的方案正确保留了多孔培养基中的各向异性效应。此外，它克服了文献中提出的现有介质量表的一域方法的限制。
储层的机械刚度和渗透性 -
摘要我们研究了在野外尺度上逼真的粗糙裂缝的正常刚度和渗透性如何在其闭合期间与渗透阈值相连和进化。我们将方法基于裂缝粗糙度的良好建立的自我植入几何模型，事实证明，这是从实验室到多公斤级尺度的相关代理。我们探索了它对储层尺度开放渠道中断裂孔的影响。我们使用驼鹿/魔像框架在有限元模型上建立了方法，并在256×256×256 m 3的数值流通实验中进行数值直通实验，3花岗岩储层在可变的正常载荷条件下，在可变的正常载荷条件下，该储存在单个，部分密封的裂缝下。Navier -Stokes流动在嵌入的3二维粗断裂中求解，而Darcy流则在周围的毛弹性基质中求解。我们研究裂缝闭合过程中断裂岩系统的机械刚度和流体通透性的演变，包括影响接触表面几何形状（如浅薄的产量）和沉积在粗糙片段开放空间中的裂缝填充物质的机制。在很大程度上观察到的刚度特征与裂缝表面的自我伴侣特性有关。当施加压力梯度的两个正交方向上超过两个正交方向时，可以证明断裂通透性的强各向异性。，我们提出了一项基于物理的定律，以随着渗透性的降低而以指数呈刚度的指数增加形式的僵硬和渗透性的演变。