临解不唯一和数值不稳定的困境。尤其是在高雷诺数湍流中,流场的混沌特性会导致伴随梯度发散,使得基于梯度的优化设计失效。
问题要求:请建立一套基于伴随算子的涡声分解与反演理论。
1基于莱特希尔声类比方程,推导出关于涡量场w的伴随状态方程。
2针对湍流的混沌特性,提出一种数学上的涡声分解方法,将流场分解为发声模态和静默模态。
3适定性证明:证明在引入某种稀疏性约束后,通过远场声压数据,可以唯一且稳定地重构出主要的声源涡结构,从而让反向设计成为可能。
看完这整个问题的描述,林叶的牙齿都忍不住咬紧了,特别是其中所提到的「不适定反问题」,更是让他无语。
「又是不适定问题,又是反问题————草,这不纯折磨人呢!」
他深吸了一口这虚拟空间中并不存在的凉气,试图让自己那因为过度无语而有些想骂系统的心情冷静下来。
反正,骂系统也没什么用。
作为一个已经接触过高深数学和物理的人,林叶现在可是太清楚「不适定反问题」这几个字背后代表着多么令人头疼的难度了。
他之前询问冯致远和李卫国为什么不能反向设计螺旋桨形状,是因为他以前没有专门研究过气动声学,所以也就不清楚这个领域内的科研工作者们平时主要使用什么方法来解决问题。
但是这可不意味着他不理解什么叫不适定反问题。
不适定反问题,是由不适定问题和反问题这两类问题所组成。
所谓的反问题,通俗点说,就是「由果索因」。
在经典的物理学中,我们通常处理的是正问题:给定一个系统的参数和初始条件,根据物理定律预测它的未来状态。比如,给定螺旋桨的形状和转速,计算它发出的噪音。这是符合因果律的,也是相对容易的—就像是给你面粉和水,让你蒸出一个馒头,虽然有技巧,但只要按步骤来,总能做出来。
而反问题,那就是将这个过程反过来了:给你一个已经蒸好的馒头,让你推断出当初用了多少面粉、多少水,甚至是用哪只手揉的面。
这本身就已经很难了,因为结果往往会丢失过程中的很多信息。
就像是逆向工程,只要是稍微了解一点,都清楚其难度有多大。
林叶听说在基础数学中也有专门研究反问题的大佬,只要做出一篇出来,那就是随便发表四大顶刊的程度,足