基于时间演化响应面模型的JWL状态方程参数标定方法

梁霄; 王朔; 王瑞利; 陈江涛

山东大学学报(理学版) ›› 2024, Vol. 59 ›› Issue (04) : 117 -126.

梁霄, 王朔, 王瑞利, 陈江涛

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摘要

综合试验数据和建模与模拟结果，标定爆轰产物JWL(Jones-Wilkins-Lee)状态方程中的唯象参数，对理解爆轰膨胀驱动过程和评价做功能力至关重要。时间演化代理模型能构建重要参数与系统响应量(system response quantity, SRQ)之间较为简洁的函数关系，为描述爆轰动力行为和参数标定提供一种快速高精度算法。本文首先利用拉丁超立方抽样(Latin hypercube sampling, LHS)技术对爆轰产物JWL状态方程中的不确定参数进行抽样，选取有效数据并分成两组：第一组进行高分辨率仿真，使用具有自主知识产权爆轰数值软件CFD2D计算得到径向壁位置和径向壁速度，输出结果用于构建不确定JWL参数和SRQ之间的时间演化响应面模型；第二组用于评估时间演化代理模型的精确度。其次，定义代理模型与试验数据之间的残差，进而搜索最小残差获得最优参数。结果表明：将最优参数代入高分辨率模型后导出的SRQ的输出结果和试验数据吻合较好，从而完成了参数标定和模型确认。结果为武器型号设计和装备性能评估提供依据。