基于压缩感知的间接驱动辐射对称性优化方法研究

发布时间：2022-02-20 11:26

　　减小靶丸表面辐射驱动对称性是激光间接驱动惯性约束聚变实验实现受控核聚变的关键任务。通过仿真模拟激光间接驱动靶丸内爆过程，优化间接驱动辐射对称性，可以优化设计腔靶结构，提高实验成功率。但仿真计算的效率受制于复杂的腔靶结构和大量的数值计算。本文针对如何提高间接辐射驱动对称性仿真优化的效率进行了系统的研究。间接驱动辐射对称性仿真优化以计算靶丸表面辐射能流驱动对称性为基础。在能量平衡模型的基础上，计算靶丸表面辐射能流，然后利用球谐分解计算靶丸驱动对称性。间接驱动辐射对称性仿真优化是对不同的腔靶参数，计算间接驱动辐射对称性，得到间接辐射驱动对称性响应面并找到其最优值。随着腔靶仿真优化参数离散点数目的增加以及黑腔辐照面和靶丸表面离散网格数目的增加，仿真计算量急剧增加，导致了仿真时间大大增加，严重制约了仿真软件的实际应用。而常用的响应面优化方法的仿真优化结果存在不确定性，因此不能有效解决间接驱动辐射对称性仿真优化问题。针对传统响应面仿真优化方法出现的问题，本文提出基于压缩感知的响应面重构方法。论文围绕响应面重构展开，在响应面稀疏表达的基础上，通过非自适应采样得到设计点并计算得到相应的响应值。然后通过... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要工作
    1.4 全文结构安排和内容概要
2 间接驱动辐射对称性优化理论基础
    2.1 间接驱动辐射对称性计算模型
    2.2 基于响应面方法的间接驱动辐射对称性仿真优化
    2.3 本章小结
3 基于压缩感知的响应面仿真优化方法
    3.1 压缩感知理论基础
    3.2 重构响应面的非线性共轭梯度算法
    3.3 算法数值验证
    3.4 本章小结
4 基于压缩感知的间接驱动辐射对称性仿真优化
    4.1 神光 II 间接驱动辐射对称性仿真优化试验设计
    4.2 基于压缩感知的神光 II 间接驱动辐射对称性响应面仿真优化
    4.3 基于压缩感知的神光 II 仿真优化结果分析
    4.4 神光 III 激光装置间接驱动辐射对称性仿真优化实例
    4.5 本章小结
5 惯性约束聚变实验仿真平台
    5.1 系统概述
    5.2 间接驱动辐射对称性分析及优化
    5.3 数据可视化
    5.4 软件实例
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]神光-Ⅱ和神光-Ⅲ原型内爆对称性实验的模型分析[J]. 景龙飞,黄天晅,江少恩,陈伯伦,蒲昱东,胡峰,程书博.  物理学报. 2012(10)
[2]神光-Ⅲ主机内爆柱腔靶长径比对靶丸辐照不均匀度的影响[J]. 景龙飞,黄天晅,陈伯伦,苏明,余波,蒋炜,蒲昱东,晏骥.  强激光与粒子束. 2011(09)
[3]视角因子方法在间接驱动ICF中的应用[J]. 周近宇,黄天晅,蒙林,蒋炜,黎航,张海鹰.  强激光与粒子束. 2010(05)
[4]我国激光惯性约束聚变实验研究进展[J]. 江少恩,丁永坤,缪文勇,刘慎业,郑志坚,张保汉,张继彦,黄天晅,李三伟,陈家斌,蒋小华,易荣清,杨国洪,杨家敏,胡昕,曹柱荣,黄翼翔.  中国科学（G辑:物理学 力学 天文学）. 2009(11)
[5]仿真优化研究进展[J]. 王凌,张亮,郑大钟.  控制与决策. 2003(03)
[6]仿真优化理论与方法综述[J]. 杨湘龙,王飞,冯允成.  计算机仿真. 2000(05)
[7]惯性约束聚变研究进展和展望[J]. 贺贤土.  核科学与工程. 2000(03)
[8]Meta-heuristic算法研究进展[J]. 王凌,郑大钟.  控制与决策. 2000(03)
[9]浅谈惯性约束核聚变[J]. 张杰.  物理. 1999(03)
[10]激光间接驱动聚变柱形腔靶内壁光斑参数计算[J]. 肖峻,吕百达,翟群.  强激光与粒子束. 1998(01)

博士论文
[1]黑腔X光辐射的模型分析及辐射温度的实验研究[D]. 黄天晅.中国工程物理研究院 2001



本文编号：3634947