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基于Fluent和深度学习算法驱动的流体力学计算与应用

时间:2024-10-24 14:17:05浏览次数:9  
标签:学习 流体力学 求解 神经网络 Fluent 案例 算法 深度

机器学习与流体力学入门

一、流体力学基础理论与编程实战

1、流体力学的发展概述

2、不可压缩流体力学的基本方程

3、偏微分方程数值求解介绍

4、傅里叶变换和流体的尺度分析

5、伪谱法求解不可压缩流体力学方程

案例实践:1、Matlab编程实现有限差分(案例数据与代码提供给学员)

2、Python编程伪谱法求解NS方程(案例数据与代码提供给学员)

二、Fluent简介与案例实战

1、Fluent软件概述:软件功能和特点、Fluent在流体力学中的应用

2、网格划分与计算流程:网格划分技术、Fluent计算流程和步骤

3、基于Fluent软件的稳态与非稳态流体计算

4、基于Fluent软件动网格技术的两相流求解

5、Fluent仿真后处理

案例实践:圆柱绕流、小球入水的Fluent求解流程(案例文件提供给学员)

人工智能深度学习模型与流场超分辨技术

三、人工智能基础理论与优化方法

1、人工智能的基本概念 2、最优化理论算法: a) 最优问题的定义 b) 优化算法介绍

3、机器学习算法简介:支持向量机等机器学习算法

4、深度学习的基本概念及实战

案例实践:Python实现基础网络架构

1、梯度下降算法的Python实现 2、二阶函数极值问题求解(案例数据代码提供给学员)

四、深度学习模型在流场超分辨中的应用

1、超分辨的基本概念和应用场景

2、经典超分辨算法

a)基于局部自适应对偶性先验的最优化方法  b) 超分辨算法的性能评估

3、分别基于卷积神经网络(CNN)和生成对抗网络(GAN)的流场超分辨案例与实战

案例实践:Python编程实现流场超分辨,不同模型超分辨的优势和劣势分析

1、经典模型实现流体超分辨(案例数据代码提供给学员)

2、深度学习模型实现流体的超分辨(案例数据代码提供给学员)

五、深度学习模型的力学新范式及ODE求解实战

1、深度学习模型的动力学解释

2、残差神经网络(ResNet)与神经常微分方程(NeuralODE)

3、Neural ODE与与流体力学方程求解

4、循环神经网络(RNN)与流体动力学时序预测

a)RNN基本概念 b) RNN与隐式算法对应关系c)时间序列预测在流体动力学中的应用

5、卷积神经网络(CNN)与流场特征提取

a)CNN的基本原理 b) 卷积与微分算子的对应关系

b)CNN如何用于流场图像分析,如涡识别

案例实践:利用Neural ODE求解ODE(案例数据代码提供给学员)

深度学习模型在流体力学中的应用 六、神经网络在湍流模拟中的应用

1、物理信息神经网络(PINN)

2、流动的拉格朗日结构提取与相互作用

a)基于图片的涡旋特征提取

b)基于图神经网络(GNN)的神经网络算法

3、嵌入物理信息的神经网络     

a)基于几何对称性改造神经网络 b) 基于拉格朗日结构和几何对称性的神经网络

案例实践:Python编程湍流的拉格朗日方法

1、流体力学的拉格朗日算法(案例数据代码提供给学员)

2、流体力学的拉格朗日神经网络(案例数据代码提供给学员)

七、神经网络在空气动力学中的应用

1、可压缩流体力学求解的数值方法和机器学习方法

a)可压缩流体力学的数值方法

b)神经网络在激波求解中的应用

2、高精度格式在神经网络中的实现

a)高精度格式的主要思想和局限性

b)基于高精度格式的机器学习算法

3、深度强化学习(Deep Reinforcement Learning)的理论与算法

4、可压缩激波求解案例与编程实战

案例实践:Python编程求解可压缩流体力学方程

1、高精度格式求解可压缩流体力学方程(案例数据代码提供给学员)

2、深度学习模型求解可压缩流体力学方程(案例数据代码提供给学员)

流动可视化与新兴技术 八、流动生成与后处理

1、Tecplot可视化展示标量场、向量场等

2、Houdini展示渲染高保真流场

3、基于扩散模型(Diffusion Model)的流动生成

4、动模态分解及流场预测

案例实践:Matlab编程实现DMD(案例数据代码提供给学员)

 

  

  腾讯会议

2024年11月30日-12月01日

2024年12月06日-12月08日

1、流体力学方程的求解:利用深度学习模型来求解流体力学的基本方程,如纳维-斯托克斯方程。

2、湍流模拟:应用深度学习技术来改进湍流模型,提高湍流模拟的准确性和效率。

3、流场重建与超分辨率:使用深度学习算法对流场数据进行超分辨率重建,提升现有数据的分辨率,以更精确地模拟和分析流体流动。

4、流动特征识别与分类:利用深度学习模型来识别和分类流体流动中的关键特征。

5、流动控制与优化:应用深度学习进行流动控制策略的优化,以提高流体机械的性能。

6、计算流体动力学(CFD)与机器学习的结合:将深度学习集成到传统的CFD软件中,以提高计算效率和精度。

7、物理约束神经网络:开发满足物理守恒定律的神经网络模型。

8、激波和边界层过渡:利用深度学习预测和分析流体中的激波以及边界层的过渡现象。

9、实验数据与模拟数据的融合:使用深度学习来提高流体力学模型的预测能力。

主要从事物理和数据驱动的力学建模仿真研究,近年来发表SCI论文15篇,授权三项发明专利。

擅长领域:计算流体力学、流体力学中的机器学习方法、数据驱动的计算力学、有限元方法等。

标签:学习,流体力学,求解,神经网络,Fluent,案例,算法,深度
From: https://blog.csdn.net/2301_80236428/article/details/143157526

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