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Enregistrement W4387736759 · doi:10.2514/1.j063263

Sparse Pressure-Based Machine Learning Approach for Aerodynamic Loads Estimation During Gust Encounters

2023· article· en· W4387736759 sur OpenAlexaff
Dashuai Chen, Frieder Kaiser, Jiacheng Hu, David E. Rival, Kai Fukami, Kunihiko Taira

Notice bibliographique

RevueAIAA Journal · 2023
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueModel Reduction and Neural Networks
Établissements canadiensQueen's University
Organismes subventionnairesAir Force Office of Scientific Research
Mots-clésAerodynamicsLift (data mining)DragComputer scienceMultilayer perceptronPerceptronArtificial neural networkDynamic pressureArtificial intelligenceSimulationControl theory (sociology)AcousticsEngineeringMachine learningAerospace engineeringPhysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Estimation of aerodynamic loads is a significant challenge in complex gusty environments due to the associated complexities of flow separation and strong nonlinearities. In this study, we explore the practical feasibility of multilayer perceptron (MLP) for estimating aerodynamic loads in gusts, when confounded by noisy and spatially distributed sparse surface pressure measurements. As a demonstration, a nonslender delta wing experiencing various gusts with different initial and final conditions is considered. Time-resolved lift and drag, and spatially distributed sparse surface pressure measurements are collected in a towing-tank facility. The nonlinear MLP model is used to estimate gust scenarios that are unseen in training progress. A filtering process allows us to examine the fluctuation of the dynamic response from the pressure measurements on the MLP. Estimation results show that the MLP model is able to capture the relationship between surface pressure and aerodynamic loads with a minimum quantity of learning samples, delivering accurate estimations, despite the slightly large errors for the cases at the boundary of the datasets. The results also indicate that the dynamic response of the pressure measurements has an influence on the learning of MLP. We further utilize gradient maps to perform a sensitivity analysis, so as to evaluate the contribution of the pressure data to the estimation of gust loads. This study reveals the significant contribution of the sensors located near the leading edge and at the nose of the delta wing. Our findings suggest the potential for an efficient sensor deployment strategy in data-driven aerodynamic load estimation.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,004
Score d'incertitude au seuil0,008

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,250
Écart entre enseignants0,234 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations16
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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