识别含热源瞬态热传导问题的热扩散系数

作者：周焕林; 严俊; 余波; 陈豪龙

来源：应用数学和力学, 2018, 39(02): 160-169.

DOI：10.21656/1000-0887.380199

• 热传导
• 反问题
• 热扩散系数
• 改进布谷鸟算法
• 边界元法

针对含有热源的瞬态热传导反问题,引入一个变换将含热源热传导问题转换为无热源热传导问题,采用改进布谷鸟算法反演热扩散系数.正问题由边界元法求解.将热扩散系数作为优化变量,以计算温度和测量温度之间的接近程度为目标函数,通过改进布谷鸟算法极小化目标函数来优化估计热扩散系数.比较共轭梯度法、布谷鸟算法和改进布谷鸟算法的反演结果.与共轭梯度法相比,改进布谷鸟算法对迭代初值不敏感;与布谷鸟算法相比,改进布谷鸟算法收敛速度更快.算例讨论了测点数量、鸟巢数量、测量误差对计算结果的影响.增加测点数量,反演结果精度降低;增加鸟巢数量,迭代次数减少;随着测量误差的增大,结果精度降低.数值算例验证了改进布谷鸟算法反演热扩散系数的准确性和有效性.

• 单位
  中铁四局集团钢结构建筑有限公司; 合肥工业大学