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CFD参数化设计与优化

共计 30 章节
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01
课程导入与CFD参数化优化全景
目标=明确学习目标 · 理解参数化设计 · CFD仿真与优化三者的关系
CFD课程导入
02
CFD参数化设计对象建模
目标=以典型工程流动对象为例 · 学习如何提取设计变量 · 定义设计空间
CFD参数化设计对象建…
03
几何参数化方法
目标=掌握尺寸驱动 · 特征驱动 · 自由变形
几何参数化方法目标=掌握尺寸驱…
04
网格参数化与变形技术
目标=学习网格随几何参数变化的更新策… · 包括弹簧光顺 · 扩散光顺
网格参数化变形技术
05
CFD求解流程的参数化封装
目标=将前处理 · 求解器设置 · 边界条件
CFD求解流程的参数化…
06
设计变量筛选与敏感性分析
目标=使用一次一个变量法 · 方差分析 · Sobol指数等方法识别关键设计变量
设计变量筛选敏感性分析
07
实验设计方法
目标=学习全因子 · 拉丁超立方 · 最优拉丁超立方
实验设计方法目标=学习全因子
08
代理模型基础
目标=理解响应面 · 克里金 · 径向基函数
代理模型基础目标=理解响应面
09
代理模型构建与验证
目标=以具体CFD案例训练代理模型 · 使用交叉验证 · 误差指标评估模型精度
代理模型构建验证
10
优化算法概述与选型
目标=对比梯度类 · 无梯度类 · 全局优化
优化算法概述选型
11
单目标优化实战
目标=以阻力最小化或升力最大化为例 · 搭建参数化几何 · CFD求解与优化算法闭环
单目标优化实战目标=以阻力最小…
12
多目标优化与Pareto前沿
目标=以升阻比与结构强度或压降与换热… · 学习多目标优化建模 · Pareto解集生成与权衡决策
Pareto多目标优化
13
约束优化与可行性处理
目标=处理几何约束 · 工艺约束和性能约束 · 学习罚函数
约束优化可行性处理
14
基于梯度的CFD优化
目标=介绍伴随方法 · 离散伴随与连续伴随 · 理解梯度计算
CFD基于梯度的
15
无梯度优化在CFD中的应用
目标=使用遗传算法 · 粒子群 · 模拟退火
CFD无梯度优化
16
代理模型辅助优化
目标=将代理模型嵌入优化循环 · 学习高效全局优化 · 自适应采样
代理模型辅助优化目标=将代理模型…
17
参数化设计空间探索与可视化
目标=使用平行坐标 · 自组织映射 · 散点矩阵等可视化手段理解设计空间
参数化设计空间探…可视化
18
鲁棒性与可靠性优化
目标=考虑制造误差 · 来流波动 · 几何不确定性
鲁棒性可靠性优化
19
多学科耦合优化
目标=以流热固耦合或气动弹性为例 · 学习多学科参数化建模 · 耦合求解与协同优化策略
多学科耦合优化目标=以流热固耦…
20
湍流模型与参数化优化
目标=讨论湍流模型选择对优化结果的影… · 学习模型参数校准与不确定性量化在优化…
湍流模型参数化优化
21
网格分辨率与优化精度
目标=分析网格量 · y+ · 离散格式对目标函数和优化路径的影响
网格分辨率优化精度
22
优化平台与工具链集成
目标=学习Isight · Optimus · Dakota
优化平台工具链集成
23
并行计算与加速策略
目标=利用多核 · 集群 · GPU加速CFD求解与优化采样
并行计算加速策略
24
数据驱动CFD优化
目标=结合机器学习 · 降阶模型 · POD
CFD数据驱动
25
案例一
目标=翼型气动参数化优化 · 完成参数化建模 · CFD求解
案例一目标=翼型气动参…
26
案例二
目标=汽车气动外形优化 · 处理复杂几何参数化 · 网格变形与多目标权衡
案例二目标=汽车气动外…
27
案例三
目标=涡轮叶片冷却通道优化 · 学习内流通道参数化 · 共轭传热CFD与多目标优化
案例三目标=涡轮叶片冷…
28
案例四
目标=泵或风机叶轮优化 · 进行叶轮参数化 · 旋转机械CFD与优化
案例四目标=泵或风机叶…
29
优化结果验证与后处理
目标=对最优设计进行高保真CFD复核 · 误差分析 · 敏感性再确认
优化结果验证后处理
30
课程总结与工程实践路线
目标=回顾参数化设计 · CFD求解 · 代理模型
课程总结工程实践路线