AI 辅助 CFD 设计

TesboAI

TesboAI 是我们以研究驱动的产品线,把机器学习、深度学习、物理信息方法与 LLM 智能体应用于计算流体力学——并构建在自研 GPU 原生求解器之上。

什么是 TesboAI

把 AI 内建进 CFD 闭环

多数 AI for CFD 工具只是“附着”在求解器旁边,在不同硬件之间来回搬运数据。TesboAI 的思路不同:因为它构建在我们自研的 GPU 原生求解器之上,神经模型可在同一块 GPU 上、求解循环内部完成推理,无需跨设备数据搬运。从离线代理,到物理约束、可微的仿真,我们把 AI 视为求解器的原生组成部分,而非事后附加。

方法,要说清楚

AI 只是统称,不是具体方法

我们只把 AI 当作领域名。落到实处,我们在四类不同的方法上工作,并且会明确指出用的是哪一类。

经典 ML

非神经网络的统计与降维方法,如 POD。

深度学习

深度神经网络——神经算子、坐标网络、张量基闭合、自编码器。

物理信息 / 可微

深度学习结合数值方法(伴随、PDE 残差)——独立范畴,并非纯 ML。

LLM / 智能体

做自然语言建案与编排的生成式模型——不是数值模型。

研究方向

我们在哪些方向推进 AI 与 CFD

按方法类别分组——经典 ML、深度学习、物理信息、LLM/智能体——让用的是哪种技术始终一目了然。

远期方向:在大量几何与工况上预训练的物理基础模型——这是一条依赖大规模仿真数据的长期路线。

01 // 深度学习

神经算子

神经算子直接学习“解算子”本身,因此在某一分辨率训练的模型可在另一分辨率上推理。我们用它做超分辨率(粗网格到细网格)与快速的场到场代理。

  • 粗训练、细推理,分辨率无关
  • 场到场超分辨率
  • 可泛化到未见过的分辨率
02 // 深度学习

隐式神经表示

隐式神经表示把流场编码为坐标的连续函数,使表示与固定网格解耦。它省内存,且天然适合复杂三维几何。

  • 无网格、连续的场表示
  • 任意点、任意分辨率采样
  • 派生量可解析微分
03 // 深度学习

数据驱动湍流闭合

数据驱动闭合从高保真数据中学习雷诺应力或亚格子项,并把物理不变性嵌入网络结构,让模型学会泛化而非死记。

  • 带内建不变性的张量基网络
  • 在高保真参考数据上训练
  • 以超越基线闭合的精度为目标
04 // 经典 ML + 深度学习

降阶模型

降阶模型把完整仿真压缩到紧凑的潜空间并学习潜空间动力学,为重复查询提供近实时、参数化的代理。

  • POD 加深度学习潜空间动力学
  • 近实时参数化评估
  • 面向设计扫描与数字孪生
05 // 物理信息

可微物理 / PINN

让求解器可微,梯度便能穿过仿真本身。由此可针对仿真轨迹训练模型、做物理约束学习,朝端到端可微 CFD 演进。

  • 梯度穿过求解过程
  • 物理约束的端到端训练
  • 后验闭合学习的基础
06 // LLM / 智能体

Agentic CFD

Agentic CFD 把大语言模型与智能体用作工程师助手——不是数值模型。它把自然语言转成结构化算例、驱动求解器、让每个结果都过验证 oracle 把关,并用自然语言解读输出。物理仍由求解器求解;LLM 只负责建案、编排与解释。

  • 自然语言完成建案、运行与解读
  • 每个结果都经验证 oracle 把关
  • 可完全本地 / 离线运行
为什么是 TesboAI

核心能力

设计级推理速度

模型训练完成后,AI 代理以近实时评估为目标,把设计迭代从数小时压缩为可交互的循环。

端到端自动化

从采样到推理与可视化,整条流水线以“无需手工 CFD 设置”为设计目标。

领域定制模型

针对不同应用与物理构建定制模型,使输出在其目标领域内可信、可部署。

物理自洽

把散度为零等物理约束嵌入训练,让预测物理上自洽,而不只是“看起来像”。

技术路线

从代理模型到可微

我们的工作沿着 AI 与求解器逐层加深的集成方式递进推进。

01

离线代理

用仿真数据训练模型来近似流场与物理量——这是引入 AI 价值最快、耦合最浅的方式。

02

求解器内耦合

在同一块 GPU、求解循环内部运行神经模型,实现在线闭合与加速,免去跨设备开销。

03

可微物理

让求解器可微,使模型能针对仿真轨迹端到端训练——价值最高、周期最长的目标。

04

Agentic CFD

一个 LLM/智能体层:把自然语言转成建案、运行、验证与解读——一个新兴、探索中的方向。

Physics-Informed Surrogate FNO Model
INPUT: Shape Camber & Thickness (33%)AI SOLVER LATENCY: 1.8 ms
Stage 01 // Geometric Space

设计输入

Thickness Chord:5.83%
Mesh Dimensions:6,144 control cells
Stage 02 // Neural FNO

神经网络

Model Architecture:Physics-Informed FNO
Loss Target:L_nse + L_pde
Stage 03 // Real-Time Flow

即时结果

Drag Coeff (Cd):0.0438
Lift Coeff (Cl):0.3253
训练完成后即可交互式推理
Fully continuous geometric inference
破解瓶颈

与传统 CFD 的对比

Method 01 // Classic

传统 CFD

  • 需要专业领域知识
  • 网格生成与求解器设置:数小时到数天
  • 设计空间探索成本高昂
Method 02 // Neural

AI 辅助 CFD 设计

  • 无需手动设置,一键推理
  • 单次评估:毫秒到秒级
  • 交互式设计周期与即时反馈

与 TesboAI 一起构建

在探索 AI 辅助 CFD 设计,或有需要定制代理模型的具体问题?欢迎与我们联系。