論文の概要: Geometry-Aware Anisotropic Boundary Correction for Aerodynamic Simulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.09963v1
- Date: Mon, 08 Jun 2026 14:45:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-10 15:40:58.097471
- Title: Geometry-Aware Anisotropic Boundary Correction for Aerodynamic Simulation
- Title(参考訳): 空力シミュレーションのための幾何学的非等方性境界補正
- Authors: Xin Zhang, Yipeng Huang, Shu Jiang, Zhenzhong Wang, Min Jiang,
- Abstract要約: 幾何学条件付き異方性境界補正フレームワークGeoABCを提案する。
2D翼と3Dカータスクでは、GeoABCは一貫して複数の神経オペレーターのバックボーンに適応する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.217432208075033
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Aerodynamic simulation is a key component of engineering shape design, where core quantities such as the surface pressure coefficient strongly depend on flow dynamics near solid boundaries. Neural operators provide an efficient alternative to expensive Computational Fluid Dynamics (CFD) solvers. However, conventional methods treat the boundary region isotropically, failing to account for the distinct physical behaviors along the boundaries. In reality, the aerodynamic process exhibits anisotropy: along the tangential direction, flow propagates along the wall; along the normal direction, physical quantities are constrained by the wall. To explicitly model the distinct physical behaviors, we propose GeoABC, a geometry-conditioned anisotropic boundary correction framework. GeoABC leverages the boundary geometries to introduce direction-aware boundary correction into the intermediate representations of neural operators, transforming boundary geometry from static input features into a structural prior that modulates physical prediction. On 2D airfoil and 3D car tasks, GeoABC consistently adapts to multiple neural operator backbones, reducing near-boundary relative $L_2$ error by $\sim$38\% on average, narrowing the structural near-wall gap shared by mainstream neural operators, and advancing neural operators toward high-fidelity aerodynamic simulation.
- Abstract(参考訳): 空力シミュレーションは工学的な形状設計の鍵となる要素であり、表面圧力係数などのコア量は、固体境界付近の流動力学に強く依存する。
ニューラルネットワーク演算子は、高価な計算流体力学(CFD)の解法に代わる効率的な代替手段を提供する。
しかし、従来の方法では境界領域を等方的に扱うことができず、境界に沿って異なる物理的挙動を考慮できない。
実際には、空気力学的過程は異方性を示し、接する方向に沿って流れが壁に沿って伝播し、通常の方向に沿って物理的な量が壁によって拘束される。
異なる物理挙動を明示的にモデル化するために,幾何条件による異方性境界補正フレームワークGeoABCを提案する。
GeoABCは境界幾何学を利用して、方向対応境界補正をニューラルネットワークの中間表現に導入し、境界幾何学を静的な入力特徴から物理的予測を変調する構造的事前に変換する。
2D翼と3Dカータスクでは、GeoABCは一貫して複数のニューラルオペレーターのバックボーンに適応し、平均でほぼバウンダリの相対的な$L_2$エラーを$\sim$38\%削減し、主流のニューラルオペレータが共有する構造的近接壁ギャップを狭め、高忠実な空力シミュレーションに向けてニューラルオペレータを前進させる。
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