基于先验知识的管道流体快速仿真技术研究

作     者：姜宗梁 李昂 赵康军 徐凯宏 JIANG Zong-liang;LI Ang;ZHAO Kang-jun;XU Kai-hong

作者机构：东北林业大学信息与计算机工程学院黑龙江哈尔滨150040 临沭县工业和信息化局山东临沂276799 

出 版 物：《中国电子科学研究院学报》 (Journal of China Academy of Electronics and Information Technology)

年 卷 期：2023年第18卷第5期

页      面：450-454页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：黑龙江重点研发计划(GZ20210017 GZ20210018 GZ20210019) 

主　　题：先验知识 管道流体仿真 K近邻 数据预测 

摘      要：随着数字孪生技术的兴起和发展,数据快速传输应用的需求得到了极大的关注。在工业应用领域,存在因复杂环境下传感器无法在适当位置安装,造成孪生体数据不完整的情况出现。针对管道流体状态这类不易实测的信息,常使用有限元仿真的方法获取物体各监测点的变化数据,但传统的有限元仿真分析需要耗费大量的时间成本和计算机资源,无法适用于对数据实时传输有高要求的管道数字孪生系统。文中将多组条件下获得的仿真结果作为先验知识建立仿真数据库,运用K近邻的思想在库中查找与测试集最相似的仿真结果,以该条件下的仿真结果为基准对测试集进行完整数据预测,得到测试条件下的完整仿真数据。实验结果表明,文中所提方法与传统有限元仿真结果精度相一致,仿真效率得到巨大提升,可适用于有数据快速反应需求的管道数字孪生场景。