基于人工智能的空气动力学研究展望

Research prospect of aerodynamics based on artificial intelligence

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DOI 10.12208/j.jer.20240034
刊名
Journal of Engineering Research
年,卷(期) 2024, 3(3)
作者
作者单位

江西师范大学附属中学滨江校区 江西南昌 ;

摘要
智能空气动力学作为空气动力学与人工智能技术的交叉研究领域,近年来取得了显著进展。传统空气动力学方法在复杂流场分析、湍流预测及气动优化中因计算成本高、实验周期长而面临挑战,而以机器学习和深度学习为代表的人工智能技术提供了数据驱动的新方案。本文系统梳理了智能空气动力学的研究背景与核心问题,详细探讨了机器学习、深度学习及强化学习在流体模拟、湍流控制、气动设计优化及飞行路径规划中的应用与发展。结合案例分析,研究展示了人工智能在流体力学非线性问题中预测精度与计算效率的显著提升。最后,本文展望了智能空气动力学在高效计算、复杂系统集成及跨学科协作中的未来发展方向。
Abstract
Intelligent aerodynamics, as an interdisciplinary field combining aerodynamics and artificial intelligence (AI), has achieved remarkable progress in recent years. Traditional aerodynamic methods face challenges in analyzing complex flow fields, turbulence prediction, and aerodynamic optimization due to high computational costs and lengthy experimental cycles. In contrast, AI techniques, particularly machine learning and deep learning, offer data-driven solutions to these challenges. This paper systematically reviews the research background and core issues of intelligent aerodynamics, discussing the applications and advancements of machine learning, deep learning, and reinforcement learning in flow simulation, turbulence control, aerodynamic design optimization, and flight trajectory planning. Through case studies, the research demonstrates significant improvements in prediction accuracy and computational efficiency when addressing nonlinear problems in fluid mechanics using AI. Finally, this paper outlines future directions for intelligent aerodynamics, emphasizing efficient computation, integration of complex systems, and interdisciplinary collaboration.
关键词
智能空气动力学;人工智能;流场模拟;湍流控制;气动设计优化
KeyWord
Intelligent Aerodynamics; Artificial Intelligence; Flow Field Simulation; Turbulence Control; Aerodynamic Design Optimization
基金项目
页码 84-88
  • 参考文献
  • 相关文献
  • 引用本文

盛蔚彬*. 基于人工智能的空气动力学研究展望 [J]. 工程学研究. 2024; 3; (3). 84 - 88.

  • 文献评论

刘**嘉兴南湖****** 已认证✔

2025-09-22 02:25:48

随着物理信息神经网络(PINI)等新一代模型的涌现,人工智能在跨尺度、强非线性流体力学问题中的求解优势日益凸显。本文系统梳理了 AI 与空气动力学交叉融合的前沿进展,并通过典型案例进行剖析。整体工作框架完整、案例翔实,为多学科协同提供了方法论与基准参考。

柯**北京理工****** 已认证✔

2025-09-16 04:04:13

智能空气动力学是新兴技术与传统空气动力学领域的深度结合产物,也是未来可期的方向,本文讨论了智能空气动力学在相关领域的研究背景与核心问题,探讨分析了新技术在处理和解决传统问题的新途径和效果,展望了智能空气动力学在高效计算、复杂系统集成及跨学科协作中应用潜力,此探索富有意义。

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