一种多模态数据驱动的金属多轴疲劳寿命预测方法技术

技术编号:43887912 阅读:18 留言:0更新日期:2025-01-03 13:04
本发明专利技术公开了一种多模态数据驱动的金属多轴疲劳寿命预测方法,该方法以多模态数据为数据驱动基础,利用融合机器学习模型提供一种新的疲劳寿命预测框架,该方法能够作为疲劳寿命预测的替代模型。首先,本发明专利技术定义多精度数据:通过实际实验获得的实验数据与通过物理仿真得到的仿真数据。本发明专利技术通过初步实验获得了材料的机械性能,并根据这些性能建立了可靠的有限元分析(FEA)模型。随后,利用有限元分析模型生成了高可靠性数据集。为了处理具有多模态特征的数据,本发明专利技术包括构建基于动态回归选择的混合预测模型DL‑LGBM‑DRS。该模型能够同时以高准确性学习离散与时序样本的特征,从而混合预测模型DL‑LGBM‑DRS可以高效、准确地预测各种多轴加载条件下的循环疲劳寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于大数据分析及应用,涉及基于多模态物理信息的疲劳寿命预测领域,特别是复杂多轴载荷下的低周疲劳寿命预测技术,尤其涉及一种多模态数据驱动的金属多轴疲劳寿命预测方法


技术介绍

1、现有多轴载荷下的疲劳寿命的预测方法有两个瓶颈问题亟待解决,即多轴载荷下的疲劳失效物理关系复杂,预测难度大;基于统计方法或是试验方法的预测成本花费较高。在只考虑平载(如比例或恒定振幅循环载荷)的多轴疲劳情况下,可使用屈服准则来替代等效应力,即等效应力-应变准则。一些学者根据最大棱柱体和最小弗罗贝尼斯准则定义了外相和非比例情况下的多个等效参数。然而,对于更多的复杂载荷情况,这种方法给出的预期寿命并不可靠。后来发现沿剪切方向的应力会显著增加疲劳裂纹的扩展速度,因此提出了临界面法。临界面法是根据应力和/或应变分量计算出的损伤参数来评估多轴疲劳的,因其在多轴疲劳问题上的有效性而成为流行的方法。临界面法还可确定各种循环疲劳状态下的疲劳裂纹发生位置。

2、随着技术的发展,现有技术公开的有:利用内置物理准则的有限元法进行多轴载荷下的疲劳分析。有限元分析(fea)是一种在疲劳分本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多模态数据驱动的金属多轴疲劳寿命预测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的多模态数据驱动的金属多轴疲劳寿命预测方法,其特征在于,步骤S31中处理输入离散部分的GBDT算法的计算步骤包括:

3.根据权利要求1所述的多模态数据驱动的金属多轴疲劳寿命预测方法,其特征在于,步骤S1包括采用准静态单轴拉伸试验、单轴拉压试验、纯扭转试验与多轴疲劳试验对需求航空材料进行物理性质初步估计,利用Manson-Coffin方程与Ramberg-Osgood方程对试验数据进行拟合,然后提取方程特征得到材料的单轴与循环疲劳性质。

>4.根据权利要求1...

【技术特征摘要】

1.一种多模态数据驱动的金属多轴疲劳寿命预测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的多模态数据驱动的金属多轴疲劳寿命预测方法,其特征在于,步骤s31中处理输入离散部分的gbdt算法的计算步骤包括:

3.根据权利要求1所述的多模态数据驱动的金属多轴疲劳寿命预测方法,其特征在于,步骤s1包括采用准静态单轴拉伸试验、单轴拉压试验、纯扭转试验与多轴疲劳试验对需求航空材料进行物理...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵旭峰李不同朱俊杰王路兵陈颖
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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