识别含热源瞬态热传导问题的热扩散系数

摘要 针对含有热源的瞬态热传导反问题，引入一个变换将含热源热传导问题转换为无热源热传导问题，采用改进布谷鸟算法反演热扩散系数.正问题由边界元法求解.将热扩散系数作为优化变量，以计算温度和测量温度之间的接近程度为目标函数，通过改进布谷鸟算法极小化目标函数来优化估计热扩散系数.比较共轭梯度法、布谷鸟算法和改进布谷鸟算法的反演结果.与共轭梯度法相比，改进布谷鸟算法对迭代初值不敏感；与布谷鸟算法相比，改进布谷鸟算法收敛速度更快.算例讨论了测点数量、鸟巢数量、测量误差对计算结果的影响.增加测点数量，反演结果精度降低；增加鸟巢数量，迭代次数减少；随着测量误差的增大，结果精度降低.数值算例验证了改进布谷鸟算法反演热扩散系数的准确性和有效性