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基于尾流时程目标识别的流场参数选择研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
战庆亮  葛耀君  白春锦 《力学学报》2021,53(10):2692-2702
浸入流场中的固体壁面会形成高度复杂且具有一定特征的尾流流场, 利用尾流所包含的信息对物体的外形特征进行识别具有重要的应用价值. 然而, 在较高雷诺数情况下尾流流场形态及其时序特征复杂, 难以通过传统的数学物理方法对流场信号进行特征的识别与提取. 本文提出了基于尾流时程数据深度学习的流场特征提取与分析方法, 实现了基于一点的物理量时程进行流场中物体外形的识别; 同时, 对流场中不同物理参数时程的识别精度与识别结果进行分析与研究, 得到适用于目标识别的最优物理量参数. 通过对圆柱和方柱的尾流数据研究结果表明, 本文提出的基于卷积神经网络的模型具有好的训练收敛性和高的预测精度, 能够识别并提取得到时程数据中包含的流场特征, 采用流场横向速度时程作为物体外形识别信号的模型准确率高. 证明了本方法用于浸入流场中物体外形识别的可行性, 是一种目标识别的高精度方法.   相似文献   
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流场的特征分析是流体力学的重要研究方向, 传统方法主要根据流动参数量值的大小加以判断, 所得结果受选取的参数形式及主观阈值影响大. 本文提出了基于流场时程深度学习的流动特征分析新方法, 建立了基于自动编码的流动特征提取模型; 采用无监督训练方法充分挖掘流动时程信号中的隐含特征, 进行流场中复杂时序特征的低维表征与特征分析. 开展了ReD = 200的低雷诺数圆柱绕流流场特征识别, 实现了周期层流流场数据的低维表征, 并根据特征编码直接获得了流动特征分布, 得到了合理的结果. 本文所提出的研究方法可为流场特征提取、流动特征分析和流动特征表征等问题的解决提供新的方法与参考.   相似文献   
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特征识别是流体力学的重要研究方向,然而在中高雷诺数情况下物体的尾流流场复杂,难以通过传统方法实现特征的提取与识别.深度学习理论与技术的不断发展为复杂流场特征的识别提供了新方法.基于流场时程数据的深度学习模型,本文研究了4种模型对尾流场特征提取与识别的精度,得到了针对流场时程特征提取的高精度新方法.结果表明:所提出的模型能够识别尾流物理时程的不同特征,并通过流场时程实现了目标的外形识别,验证了方法的可行性;同时结果表明基于卷积运算的深度学习模型精度高,适用于流场时程数据的特征分析;深度学习网络结构更深、层间结构复杂的残差卷积网络识别精度最高,是尾流时程分析的高精度算法.本文所提方法从流场物理量时程的角度对流场特征进行了提取与识别,证明了深度学习方法具有较高的识别精度,是研究流场特征的重要途径.  相似文献   
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