基于活跃子空间的爆压不确定度传递分析

作     者：梁霄 范孟君 王言金 王瑞利 LIANG Xiao;FAN Mengjun;WANG Yanjin;WANG Ruii

作者机构：山东科技大学数学与系统科学学院山东青岛266590 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 河南省科学院河南郑州450052 

基　　金：国家自然科学基金(12171047) 国家自然科学基金委-中国工程物理研究院NSAF联合基金(U2230208) 山东省自然科学基金(ZR2021BA056) 国家留学基金委公派访学项目(CSC202308370209) 

出 版 物：《高压物理学报》 (Chinese Journal of High Pressure Physics)

年 卷 期：2025年第39卷第2期

页      码：31-39页

摘      要：爆压间接标定中的不确定度无法消除,不确定度量化能提高模型的可信度和预测能力。然而,爆压间接标定函数具有复杂非线性结构耦合多输入变量等特征,使得爆压不确定度传播研究遇到“维数灾难”等问题。活跃子空间是处理爆压不确定度量化的有效工具。首先,导出系统响应量(system response quantity,SRQ)的梯度协方差矩阵;然后,基于Monte Carlo方法,寻找活跃变量,即SRQ变化最快的方向;接着,将高维输入不确定度转化成一维空间处理,避免了“维数灾难”;最后,建立基于一维活跃变量的四阶多项式响应面模型。结果表明,活跃子空间方法成功刻画了输入不确定度对SRQ的影响,且试验结果落在代理模型预测值的置信区间内,确认了爆压模型的预测能力。研究还发现,爆压的离散程度较大,与孙承纬的结论吻合。此外,建立了一种新的爆压模型。该模型是仿射变换与多项式函数的复合运算,具有形式简洁、光滑性好、鲁棒能力强、运算速度快的特点,且系统输入量是随机变量而非固定值,多项式拟合系数不因输入不确定度的变化而改变。该研究方法具备体系性,可以推广到其他类型的炸药爆压预测。

主 题 词：活跃子空间 不确定度量化 爆压 响应面模型 降维 

学科分类：07[理学] 070205[070205] 070102[070102] 0701[理学-数学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11858/gywlxb.20240862

馆 藏 号：203156880...