一种基于机器学习和SHAP值的可解释蠕变断裂寿命预测方法

    公开(公告)号:CN116842834A

    公开(公告)日:2023-10-03

    申请号:CN202310767414.6

    申请日:2023-06-27

    摘要: 本发明公开了一种基于机器学习和SHAP值的可解释蠕变断裂寿命预测方法,该方法通过实验和文献资料广泛收集材料的蠕变断裂寿命数据集,考虑了材料化学成分、微观组织参数、制备加工参数和环境因素等不同输入特征对蠕变寿命预测模型的影响,通过SHAP方法计算各个输入特征对模型结果的边际贡献,从而能够解释不同特征对蠕变寿命的影响程度。通过SHAP方法可以解释各个输入特征对模型结果的边际贡献。同时,本发明中基于SHAP值和前向搜索法的最优输入特征筛选步骤,不仅能降低模型的冗余程度,提高计算效率,而且能提升模型的预测精度。

    一种金属材料疲劳裂纹尺寸和应力强度因子范围预测方法

    公开(公告)号:CN118918998A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202411041092.8

    申请日:2024-07-31

    发明人: 柴孟瑜 彭楷文

    摘要: 本发明公开了一种金属材料疲劳裂纹尺寸和应力强度因子范围预测方法,涉及疲劳失效分析技术领域,包括以下步骤:对金属材料样本进行不同加载条件下的疲劳试验,形成不同的疲劳断口;获取疲劳断口上不同位置处的断口形貌图像与对应的裂纹尺寸和应力强度因子范围;分别对VGG‑16网络模型进行训练;将待预测金属材料的断口形貌图像分别输入至第一预测模型和第二预测模型,得到对应的裂纹尺寸和应力强度因子范围。本发明所提出的方法最大程度地利用了疲劳断口形貌图像中的全部细节信息,能够更加准确地描述疲劳断口形貌图像与对应的裂纹尺寸和应力强度因子范围之间的关系,从而提高疲劳断口定量预测准确性。

    一种基于声发射监测和机器学习的疲劳裂纹扩展速率预测方法和系统

    公开(公告)号:CN116539459A

    公开(公告)日:2023-08-04

    申请号:CN202310496808.2

    申请日:2023-05-05

    IPC分类号: G01N3/32 G01N29/14 G01M13/00

    摘要: 本发明公开了一种基于声发射监测和机器学习的疲劳裂纹扩展速率预测方法和系统,利用遗传算法对BPNN模型中的学习率、权重矩阵和偏置向量进行优化,通过将疲劳裂纹扩展在线监测过程获得的声发射计数率、幅值率、能量率和信息熵率,与疲劳实验工况参数平均应力和应力比,共同作为GA‑BPNN模型的输入数据,从而预测相对应的疲劳裂纹扩展速率。与传统的基于单一声发射参量与裂纹扩展速率之间的线性关系进行预测的方法相比,本发明所提出的方法考虑了多元声发射特征参量以及疲劳实验工况参数的影响,实现了复杂疲劳载荷因素、声发射监测数据与疲劳裂纹扩展速率之间映射关系的构建,降低了预测误差,提高了预测精度。

    一种曲面基底功能梯度热障涂层沉积应力的数值模拟方法

    公开(公告)号:CN114580245B

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202210248236.1

    申请日:2022-03-14

    摘要: 本发明提供一种曲面基底功能梯度热障涂层沉积应力的数值模拟方法,使用ABAQUS有限元软件建立基底沉积第i+1层涂层的三维模型,其中基底为沉积第i层涂层的曲面基底,i=0,1,2…,i+1≤n;获取基底和涂层的材料属性和结构属性并分配给步骤S1建立的三维模型的基底和涂层上,得到三维数值模型;对功能梯度热障涂层的制备过程进行分析,建立分析步,创建涂层与涂层之间以及涂层与基底之间的相互作用,并对三维数值模型施加温度载荷,设置边界条件;分别对基底与涂层进行网格划分;提交三维数值模型进行计算,得到了沉积应力在制备过程中的演化过程,对于进一步研究功能梯度热障涂层失效形式、优化设计方案和制备过程具有重要的意义。

    多孔陶瓷材料有效导热系数预测方法及相关装置

    公开(公告)号:CN118053525A

    公开(公告)日:2024-05-17

    申请号:CN202410249858.5

    申请日:2024-03-05

    摘要: 本发明属于多孔陶瓷材料领域,公开了一种多孔陶瓷材料有效导热系数预测方法及相关装置,包括获取多孔陶瓷材料的微观结构图;根据多孔陶瓷材料的微观结构图,调用预训练多孔陶瓷材料有效导热系数预测模型,得到多孔陶瓷材料的有效导热系数预测值;其中,多孔陶瓷材料有效导热系数预测模型通过初始卷积层和最大值池化层对微观结构图做预处理,将预处理结果输送至主通道卷积模块和短路通道卷积模块分别提取多孔陶瓷材料的不同深度结构特征,将提取到的不同深度结构特征做平均池化后展平,将展平结果输送至全连接层建立与有效导热系数预测值的映射。在预测具有梯度孔隙率分布的多孔材料以及具有复杂孔隙形貌的多孔介质的有效导热系数时精度更高,稳定性更好。

    一种尺寸可调的加压固定对中装置及对中方法

    公开(公告)号:CN111122303A

    公开(公告)日:2020-05-08

    申请号:CN201911370874.5

    申请日:2019-12-26

    摘要: 本发明公开了一种尺寸可调的加压固定对中装置及对中方法,属于试样前处理领域,包括底座及对中夹板单元,所述底座表面上设置有对中导槽,所述对中夹板单元设置有两个且滑动连接在对中导槽上,所述对中导槽的两侧平行设置有两块挡板,挡板上设置有紧固螺杆。通过对中导槽两侧设置的挡板以及紧固螺杆,可以使试样件之间产生一定的接触压力,保证了试样件之间有良好的接触;两个对中夹板单元能沿对中导槽的槽向做相对运动,从而可以通过调整两个对中夹板单元在对中导槽上的滑动位置来适应不同尺寸大小的试样件的对中加压固定。该装置结构简单,易于操作,实用性强。

    一种能源化工装备损伤模式识别方法、装置、设备及介质

    公开(公告)号:CN118409002A

    公开(公告)日:2024-07-30

    申请号:CN202410655741.7

    申请日:2024-05-24

    IPC分类号: G01N29/14 G01N29/44 G01N29/04

    摘要: 本发明公开了一种能源化工装备损伤模式识别方法、装置、设备及介质,涉及在线监测信号模式识别技术领域,包括以下步骤:获取能源化工装备在不同损伤模式下的声发射信号,并提取出声发射信号的多种时域和频域特征;损伤模式包括腐蚀、裂纹扩展、环境噪声与机械振动;通过获取的声发射信号的多种时域和频域特征与对应的损伤模式对支持向量机模型进行训练,得到损伤模式识别模型;将待识别的能源化工装备的声发射信号输入至损伤模式识别模型,对其损伤模式进行识别。与传统的基于单一特征参量或信号相似度识别声发射信号模式的方法相比,本发明所提出的方法考虑了多个维度的声发射特征,最大限度地利用了声发射数据的全部信息。

    一种基于信息熵理论的声发射信号特征提取与裂纹损伤识别方法

    公开(公告)号:CN114384156B

    公开(公告)日:2024-05-07

    申请号:CN202210037753.4

    申请日:2022-01-13

    IPC分类号: G01N29/14 G01N29/44

    摘要: 本发明公开了一种基于信息熵理论的声发射信号特征提取与裂纹损伤识别方法,该方法将信息熵理论应用到声发射特征参量的提取过程中,提出了一个能够准确有效地识别材料裂纹损伤的声发射新参数——声发射熵(Acoustic Emission Entropy),建立了基于声发射熵的材料裂纹损伤识别方法。声发射熵不仅与人为设定的声发射系统门槛值无关,而且能够反映声发射波形内在的混沌特性或不确定度,它能够准确、有效地识别和评价材料不同裂纹损伤状态,还具备出色的抗噪能力,在声发射健康监测中具备巨大的发展和应用潜力。

    一种能实现高温高压水环境下声发射监测的电化学试验装置

    公开(公告)号:CN104931561A

    公开(公告)日:2015-09-23

    申请号:CN201510236662.3

    申请日:2015-05-11

    IPC分类号: G01N27/27 G01N29/14

    摘要: 本发明涉及一种能实现高温高压水环境下声发射监测的电化学试验装置,包括顶部开口的釜体,釜体的顶部外侧侧壁上设置有下法兰,且釜体的顶部开口上设置有用于将其密闭的上法兰,上法兰上固定有将其贯穿的出气管、压力表、三根聚四氟乙烯管、温度传感器和进气管;三个聚四氟乙烯管部分别固定有参比电极、对电极、波导杆和工作电极;波导杆的顶端连接声发射传感器,底端连接工作电极,参比电极、对电极和波导杆的信号输出端连接至电化学工作站;声发射传感器的信号输出端还连接至声发射仪。从而同时实现在高温高压水环境中的电化学测试和声发射测试,两种方法优势互补,互不干扰。

    一种曲面基底功能梯度热障涂层沉积应力的数值模拟方法

    公开(公告)号:CN114580245A

    公开(公告)日:2022-06-03

    申请号:CN202210248236.1

    申请日:2022-03-14

    摘要: 本发明提供一种曲面基底功能梯度热障涂层沉积应力的数值模拟方法,使用ABAQUS有限元软件建立基底沉积第i+1层涂层的三维模型,其中基底为沉积第i层涂层的曲面基底,i=0,1,2…,i+1≤n;获取基底和涂层的材料属性和结构属性并分配给步骤S1建立的三维模型的基底和涂层上,得到三维数值模型;对功能梯度热障涂层的制备过程进行分析,建立分析步,创建涂层与涂层之间以及涂层与基底之间的相互作用,并对三维数值模型施加温度载荷,设置边界条件;分别对基底与涂层进行网格划分;提交三维数值模型进行计算,得到了沉积应力在制备过程中的演化过程,对于进一步研究功能梯度热障涂层失效形式、优化设计方案和制备过程具有重要的意义。