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钢结构疲劳的“模-数”融合驱动理论模型与性能确定方法——以腐蚀疲劳问题为例
被引量：
1
1
作者
张清华
唐琨
+3 位作者
崔闯
马燕
袁晓鹏
李亚鹏
《土木工程学报》
北大核心
2025年第7期1-13,27,共14页
数据源和表征指标单一导致的信息维度不足,是制约钢结构疲劳性能研究的关键问题。文章结合钢结构数智化工程发展的迫切需求和数字技术的最新进展,提出钢结构疲劳的“模-数”(“模型试验-数字仿真”)融合驱动的理论模型与性能确定方法,...
数据源和表征指标单一导致的信息维度不足,是制约钢结构疲劳性能研究的关键问题。文章结合钢结构数智化工程发展的迫切需求和数字技术的最新进展,提出钢结构疲劳的“模-数”(“模型试验-数字仿真”)融合驱动的理论模型与性能确定方法,以严重威胁钢结构安全的腐蚀疲劳问题作为示例,研究并讨论理论模型和方法应用的具体问题。确定腐蚀疲劳表征指标,提出信息提取方法;基于腐蚀焊接接头点云形貌以及断裂力学裂纹扩展理论,构建了数据驱动与物理驱动融合模型,通过调整数据与物理驱动损失函数的权重配比,建立适用的物理信息神经网络(PINN)模型。设计并完成中性盐雾腐蚀试验和疲劳试验,以腐蚀形貌点云数据及裂纹扩展信息作为模型的训练和验证数据,通过腐蚀疲劳寿命PINN预测模型,实现模型试验与数值仿真多维、多源信息的有效融合。研究结果表明:所建立的理论模型能够融合试验数据与物理先验知识,显著提高疲劳寿命预测精度;多源疲劳信息融合能够显著增强模型在应对复杂腐蚀疲劳行为时的鲁棒性和泛化能力;所提出的“模型试验-数字仿真”融合驱动方法为解决钢结构疲劳问题提供了新途径和新范式。
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关键词
钢结构
疲劳
“模-数”融合驱动理论模型
信息
融合
模型
试验
数
字仿真
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职称材料
机理与数据融合驱动的复杂航空复材部件关键装配误差元素辨识方法
2
作者
郭飞燕
张辉
+1 位作者
宋长杰
张硕
《中国机械工程》
北大核心
2025年第7期1530-1543,共14页
复杂航空复材产品的装配中,考虑零件受力变形、多装配参数等因素,建立定位装夹、连接、下架回弹等关键装配环节的变形误差源模型,修正表示误差传递关系的雅可比旋量矩阵,构建装配误差传递机理模型;建立以装配误差为基础的支持向量回归模...
复杂航空复材产品的装配中,考虑零件受力变形、多装配参数等因素,建立定位装夹、连接、下架回弹等关键装配环节的变形误差源模型,修正表示误差传递关系的雅可比旋量矩阵,构建装配误差传递机理模型;建立以装配误差为基础的支持向量回归模型,构建机理模型与数据模型的融合模型;依据装配误差机理模型计算值与实际偏差的预测补偿模型,采用Sobol灵敏度分析方法计算不同误差元素的全局灵敏度系数,辨识了对装配精度影响较大的关键误差元素。最后,以某机翼盒段装配为例验证了所提方法的有效性。
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关键词
机理
模型
数
据
驱动
灵敏度分析
机理
-
数
据
融合
建
模
复材装配
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职称材料
题名
钢结构疲劳的“模-数”融合驱动理论模型与性能确定方法——以腐蚀疲劳问题为例
被引量：
1
1
作者
张清华
唐琨
崔闯
马燕
袁晓鹏
李亚鹏
机构
西南交通大学
出处
《土木工程学报》
北大核心
2025年第7期1-13,27,共14页
基金
国家重点研发计划(2022YFB3706404、2022YFB3706405)。
文摘
数据源和表征指标单一导致的信息维度不足,是制约钢结构疲劳性能研究的关键问题。文章结合钢结构数智化工程发展的迫切需求和数字技术的最新进展,提出钢结构疲劳的“模-数”(“模型试验-数字仿真”)融合驱动的理论模型与性能确定方法,以严重威胁钢结构安全的腐蚀疲劳问题作为示例,研究并讨论理论模型和方法应用的具体问题。确定腐蚀疲劳表征指标,提出信息提取方法;基于腐蚀焊接接头点云形貌以及断裂力学裂纹扩展理论,构建了数据驱动与物理驱动融合模型,通过调整数据与物理驱动损失函数的权重配比,建立适用的物理信息神经网络(PINN)模型。设计并完成中性盐雾腐蚀试验和疲劳试验,以腐蚀形貌点云数据及裂纹扩展信息作为模型的训练和验证数据,通过腐蚀疲劳寿命PINN预测模型,实现模型试验与数值仿真多维、多源信息的有效融合。研究结果表明:所建立的理论模型能够融合试验数据与物理先验知识,显著提高疲劳寿命预测精度;多源疲劳信息融合能够显著增强模型在应对复杂腐蚀疲劳行为时的鲁棒性和泛化能力;所提出的“模型试验-数字仿真”融合驱动方法为解决钢结构疲劳问题提供了新途径和新范式。
关键词
钢结构
疲劳
“模-数”融合驱动理论模型
信息
融合
模型
试验
数
字仿真
Keywords
steel structures
corrosion fatigue
"Model
-
Digital"fusion
-
driven theoretical model
information fusion
experimental modeling
digital simulation
分类号
U441.4 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
机理与数据融合驱动的复杂航空复材部件关键装配误差元素辨识方法
2
作者
郭飞燕
张辉
宋长杰
张硕
机构
北京科技大学机械工程学院
航空工业沈阳飞机工业(集团)有限公司
出处
《中国机械工程》
北大核心
2025年第7期1530-1543,共14页
基金
国家自然科学基金(52175450)
国防基础科研项目(JCKY2023205B006)。
文摘
复杂航空复材产品的装配中,考虑零件受力变形、多装配参数等因素,建立定位装夹、连接、下架回弹等关键装配环节的变形误差源模型,修正表示误差传递关系的雅可比旋量矩阵,构建装配误差传递机理模型;建立以装配误差为基础的支持向量回归模型,构建机理模型与数据模型的融合模型;依据装配误差机理模型计算值与实际偏差的预测补偿模型,采用Sobol灵敏度分析方法计算不同误差元素的全局灵敏度系数,辨识了对装配精度影响较大的关键误差元素。最后,以某机翼盒段装配为例验证了所提方法的有效性。
关键词
机理
模型
数
据
驱动
灵敏度分析
机理
-
数
据
融合
建
模
复材装配
Keywords
mechanism model
data driven
sensitivity analysis
mechanism
-
data fusion modeling
composite assembly
分类号
V262 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
钢结构疲劳的“模-数”融合驱动理论模型与性能确定方法——以腐蚀疲劳问题为例
张清华
唐琨
崔闯
马燕
袁晓鹏
李亚鹏
《土木工程学报》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
机理与数据融合驱动的复杂航空复材部件关键装配误差元素辨识方法
郭飞燕
张辉
宋长杰
张硕
《中国机械工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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