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《基于壓縮感知方法的慣性約束核聚變驅(qū)動(dòng)對(duì)稱(chēng)性研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類(lèi)號(hào)_____________學(xué)號(hào)M201270303學(xué)校代碼10487密級(jí)___________碩士學(xué)位論文基于壓縮感知方法的慣性約束核聚變驅(qū)動(dòng)對(duì)稱(chēng)性研究學(xué)位申請(qǐng)人:易海濤學(xué)科專(zhuān)業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)及理論指導(dǎo)教師:黃運(yùn)保副教授王啟富教授答辯日期:2015年5月15日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchOnRadiationSymmetryEvaluationInInertialConfi
2、nementFusionBasedOnCompressiveSensingCandidate:YiHaitaoMajor:MechanicalDesign&TheorySupervisor:Prof.HuangYunbaoProf.WangQifuHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJan.2014獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何
3、其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:日期:年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□,在年解密后適用本授權(quán)書(shū)。本論文屬于不保密□。(請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)
4、打“√”)學(xué)位論文作者簽名:指導(dǎo)教師簽名:日期:年月日日期:年月日華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要激光間接驅(qū)動(dòng)慣性約束核聚變(ICF)是在地球上實(shí)現(xiàn)受控?zé)岷司圩兊淖钣星熬暗耐緩街?,靶丸表面?qū)動(dòng)對(duì)稱(chēng)性是ICF實(shí)驗(yàn)點(diǎn)火的關(guān)鍵。本文對(duì)ICF內(nèi)爆壓縮過(guò)程進(jìn)行仿真分析,快速精確地計(jì)算靶丸表面驅(qū)動(dòng)對(duì)稱(chēng)性。根據(jù)驅(qū)動(dòng)對(duì)稱(chēng)性結(jié)果對(duì)腔-靶參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),為真實(shí)的ICF實(shí)驗(yàn)提供指導(dǎo)意見(jiàn)。靶丸表面再輻射能流分布情況是驅(qū)動(dòng)對(duì)稱(chēng)性計(jì)算的關(guān)鍵。本文通過(guò)深入分析腔靶內(nèi)部的能量輻射關(guān)系,構(gòu)建起腔靶內(nèi)部的輻射能流平衡模型。采用離散視角因子算法,對(duì)腔靶內(nèi)壁進(jìn)行網(wǎng)格離散,
5、在每個(gè)面元上建立能流平衡方程。輻射能流平衡方程組非線(xiàn)性強(qiáng)、規(guī)模大,傳統(tǒng)的迭代法求解速度慢、求解規(guī)模受限于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存,嚴(yán)重制約著ICF仿真分析的發(fā)展和應(yīng)用。壓縮感知理論指出能夠以少量采樣精確重構(gòu)稀疏信號(hào),其核心內(nèi)容是信號(hào)的稀疏性、觀測(cè)矩陣滿(mǎn)足約束等距性(RIP)條件和重構(gòu)算法。本文通過(guò)大量的數(shù)值仿真試驗(yàn)分析論證了再輻射能流在球諧基上的稀疏性以及稀疏度,從理論上保證采用壓縮感知方法提高效率的可行性。然后引入一個(gè)對(duì)角矩陣,通過(guò)構(gòu)造一個(gè)與稀疏基矩陣不相關(guān)的測(cè)量矩陣來(lái)保證觀測(cè)矩陣滿(mǎn)足約束等距性條件。使用球諧隨機(jī)測(cè)量對(duì)面元進(jìn)行采樣,構(gòu)建輻射能
6、流平衡方程組,采用正規(guī)化迭代硬閾值算法(NIHT)重建再輻射能流。但NIHT算法收斂速度慢且不穩(wěn)定,本文結(jié)合共軛方向追蹤算法提出共軛梯度-迭代硬閾值算法,并以該算法為核心構(gòu)建采用壓縮感知分析驅(qū)動(dòng)對(duì)稱(chēng)性的完整步驟和體系。通過(guò)數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)本文提出的驅(qū)動(dòng)對(duì)稱(chēng)性計(jì)算方法的有效性和穩(wěn)定性進(jìn)行了分析論證。將新方法與傳統(tǒng)方法進(jìn)行比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文的算法在保證計(jì)算精度的同時(shí)能夠節(jié)省大量?jī)?nèi)存,提高收斂速度,求解規(guī)模大幅度提高。本文最后將壓縮感知方法應(yīng)用到本實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的ICF仿真軟件IRad3D中,并給出了神光III模型對(duì)稱(chēng)性計(jì)算實(shí)例。關(guān)鍵詞:慣
7、性約束核聚變;壓縮感知;球諧變換;正規(guī)化迭代硬閾值算法I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTheindirect-laser-drivenInertialConfinementFusion(ICF)isthemostpromisingapproachtoactualizethecontrolledthermonuclearreactiononearth.TheradiationsymmetryoftargetisacrucialtaskfortheinitiationofICFexperiment..Inthispaper,a
8、simulationexperimentisconductedontheimplosiveandcompressiveprocessofthefueltargettocomputetheradiationsymmetryrapidly