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一种基于神经网络的V型缺口应力强度因子求解方法技术

技术编号:43545331 阅读:21 留言:0更新日期:2024-12-03 12:26
本发明专利技术提供了一种基于神经网络的V型缺口应力强度因子求解方法,包括以下步骤:步骤1,根据V型缺口试件的几何特征进行自适应网格划分;步骤2,根据自适应网格获取V型缺口结构的高斯积分样本点;步骤3,对域内高斯样本点、边界高斯样本点、材料参数和外部载荷进行参数缩放;步骤4,构建预测两个方向上的位移分量的神经网络;步骤5,根据位移边界对神经网络进行改造,使得神经网络满足硬边界条件;步骤6,计算神经网络的损失函数;步骤7,利用调整好的神经网络预测裂纹尖端的位移场和应力场。本发明专利技术克服了缺口应力集中区域神经网络模型难以准确求解的问题,可直接预测不同缺口角度下的缺口尖端应力强度因子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料疲劳强度,主要涉及一种基于神经网络的v型缺口应力强度因子求解方法。


技术介绍

1、v型缺口是一种常见的结构缺陷,对于材料的强度和耐久性都有重要影响。通过研究v型缺口结构在受力情况下的行为,可以帮助工程师更好地了解材料在应力集中区域的性能表现,从而指导设计和改进工程结构。

2、在计算固体力学领域,诸多学者利用大量的实验数据或仿真数据,构建数据驱动的模型来描述复杂的物理过程。尽管数据驱动方法已经取得了一些初步的成功,但目前大部分机器学习方法无法从数据中提取可解释的信息和知识。纯数据驱动模型可适应观测数据,但由于外推和观测偏差,纯数据驱动模型的预测可能在物理上是不一致或者不可信的,这导致训练出的神经网络在泛化能力方面存在缺陷。事实上,在许多物理系统建模中存在大量的先验知识,例如基本物理定律、经验证的规则和领域专业知识等。将这些结构化信息编码到学习算法中可以增强算法对数据的理解,引导算法自动朝着正确的解决方案发展。通过将物理知识嵌入神经网络,使得神经网络即使只有少量训练数据可用的情况下,也能展现出良好的泛化性能。该方面代表性的研究工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于神经网络的V型缺口应力强度因子求解方法,其特征在于,所述基于神经网络的V型缺口应力强度因子求解方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述基于神经网络的V型缺口应力强度因子求解方法,其特征在于,在步骤2中,对于固定张开角度的V型缺口结构;

3.根据权利要求1所述基于神经网络的V型缺口应力强度因子求解方法,其特征在于,在步骤5中,所述V型缺口结构的边界条件为:

4.根据权利要求1所述基于神经网络的V型缺口应力强度因子求解方法,其特征在于,在步骤7中,基于神经网络预测裂纹尖端的位移场和应力场求解NSIF:

5.根据权利要求1所述基于神...

【技术特征摘要】

1.一种基于神经网络的v型缺口应力强度因子求解方法,其特征在于,所述基于神经网络的v型缺口应力强度因子求解方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述基于神经网络的v型缺口应力强度因子求解方法,其特征在于,在步骤2中,对于固定张开角度的v型缺口结构;

3.根据权利要求1所述基于神经网络的v型缺口应力强度因子求解方法,其特征在于,在步骤5中,所述v型缺口结构的边界条件为:

4.根据权利要求1所述基于神经...

【专利技术属性】
技术研发人员:余萌晨龙湘云姜潮
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:

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