当前位置: 首页 > 专利查询>上海大学专利>正文

一种基于知识蒸馏的合金成分逆向设计方法及系统技术方案

技术编号:44916330 阅读:36 留言:0更新日期:2025-04-08 18:58
本发明专利技术公开了一种基于知识蒸馏的合金成分逆向设计方法及系统,涉及材料基因和合金逆向设计领域,包括:收集合金的成分数据和对应性能数据整理得到数据集,计算数据集中每种合金的原子特征;基于原子特征和性能数据构建并训练监督学习模型,建立合金原子特征到性能的映射关系;基于成分数据和性能数据训练深度神经网络模型,构建合金成分到性能的映射关系;深度神经网络模型训练过程中采用反向传播算法调整网络参数,最小化深度神经网络模型与监督学习模型的预测差异;进行采样优化并通过深度神经网络模型的梯度信息进行成分优化,寻找最优合金成分。本发明专利技术结合合金的成分和原子特征,解析具有高性能合金的成分,实现了材料的定制化设计与优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料基因和合金逆向设计领域,更具体的说是涉及一种基于知识蒸馏的合金成分逆向设计方法及系统


技术介绍

1、合金相较于单一金属,往往展现出更为优异的物理化学及机械性能,如高硬度、耐热性和抗腐蚀性等,这些特性使得合金材料在航空航天、能源、汽车制造、电子设备等多个行业中被广泛使用。

2、但是,传统的合金设计依赖于经验和试错法,不仅耗时耗资巨大,且难以全面探索材料性能与成分之间的复杂关系,相比之下,机器学习算法能够通过分析数据,学习并预测合金成分与其性能间的内在关联,从而高效地筛选出具有期望性能的合金材料。然而,合金设计面临的一个重要挑战是如何基于合金的设计目标性能,反向推断求解其成分,即所谓的“逆向设计”。在面对多元合金庞大的材料空间时,通过逆向设计方法解析出潜在的具有高性能合金的成分组成,对于实现材料的定制化设计与优化至关重要。

3、因此,如何开发一种合金成分逆向设计方法是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供了一种基于知识蒸馏的合金成分逆本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于知识蒸馏的合金成分逆向设计方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种基于知识蒸馏的合金成分逆向设计方法,其特征在于,所述多元合金数据集中各合金表示为Xi=[x1,x2,……,xm],满足∑xj=1;对应的性能指标表示为Yi;其中,Xi为成分向量表示数据集中的第i种合金成分,i=1,2,...,N,N为数据集合金总数,Xi由m种元素组成,xj表示其中第j种元素的摩尔百分比。

3.根据权利要求1所述的一种基于知识蒸馏的合金成分逆向设计方法,其特征在于,所述原子特征包括:平均电负性、平均电离能和原子大小差异。

<p>4.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种基于知识蒸馏的合金成分逆向设计方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种基于知识蒸馏的合金成分逆向设计方法,其特征在于,所述多元合金数据集中各合金表示为xi=[x1,x2,……,xm],满足∑xj=1;对应的性能指标表示为yi;其中,xi为成分向量表示数据集中的第i种合金成分,i=1,2,...,n,n为数据集合金总数,xi由m种元素组成,xj表示其中第j种元素的摩尔百分比。

3.根据权利要求1所述的一种基于知识蒸馏的合金成分逆向设计方法,其特征在于,所述原子特征包括:平均电负性、平均电离能和原子大小差异。

4.根据权利要求1所述的一种基于知识蒸馏的合金成分逆向设计方法,其特征在于,所述合金原子特征到性能的映射关系表示为其中表示所述监督学习模型的预...

【专利技术属性】
技术研发人员:连正亨陆文聪张爱敏周文艳梁辰
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1