基于无梯度优化的燃料棒包壳热-力耦合求解加速方法

来源：计算数学杂志2026年第2期北京时间：

作者：张梦宇, 刘威震, 唐庆粦

单位：1 四川大学数学学院, 成都 610064;2 四川大学工程数值模拟基础算法与模型全国重点实验室, 成都 610207

摘要：针对燃料棒包壳的稳态热-力耦合问题,提出一种基于无梯度优化的``即插即用"加速方法. 通过将无梯度超参数寻优技术引入传统数值计算流程,实现了对Hypre-BoomerAMG预条件器的自动化参数选取. 研究首先在代表性参数组上中获得最优预条件方案,进而在不同材料参数下验证了其加速性能的稳定性. 数值实验表明,该方法在不同物理场景下均能保持显著的加速效果,展现出优异的工程鲁棒性. 本研究为多物理场大规模计算提供了可复现、可迁移的无梯度加速路径,其技术框架可进一步拓展至瞬态分析、弹塑性接触问题及异构硬件环境下的多目标优化问题.

关键词：热-力耦合问题,无梯度优化,燃料棒模拟,MOOSE,Optuna

基金资助：国家重点研发计划(2024YFA1012803)和四川省自然科学基金面上项目{(2024NSFSC0438)}资助.