基于U-Net模型的材料动态力学响应预测:织构表征差异的影响

高翔 赵聃 方慧青 王建军 马胜国 王志华

高翔, 赵聃, 方慧青, 王建军, 马胜国, 王志华. 基于U-Net模型的材料动态力学响应预测:织构表征差异的影响[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251280
引用本文: 高翔, 赵聃, 方慧青, 王建军, 马胜国, 王志华. 基于U-Net模型的材料动态力学响应预测:织构表征差异的影响[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251280
GAO Xiang, ZHAO Dan, FANG Huiqing, WANG Jianjun, MA Shengguo, WANG Zhihua. Prediction of Dynamic Mechanical Response of Materials Based on U-Net Model: Influence of Texture Representation Differences[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251280
Citation: GAO Xiang, ZHAO Dan, FANG Huiqing, WANG Jianjun, MA Shengguo, WANG Zhihua. Prediction of Dynamic Mechanical Response of Materials Based on U-Net Model: Influence of Texture Representation Differences[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251280

基于U-Net模型的材料动态力学响应预测:织构表征差异的影响

doi: 10.11858/gywlxb.20251280

Prediction of Dynamic Mechanical Response of Materials Based on U-Net Model: Influence of Texture Representation Differences

  • 摘要: 利用神经网络进行合金性能的预测以及合金微观结构的反向设计已经成为工业界了解合金性能、开发新型合金的一种新兴手段。织构是合金变形过程中微结构演化的重要影响因素,通常以无空间关联的离散晶粒取向欧拉角、考虑代表性体积单元(RVE)空间-取向耦合欧拉角、极图/反极图等形式描述,然而选取何种形式的织构表示方式作为神经网络模型的输入能发挥模型最优性能还需进一步验证。因此,以改进后的U-Net模型为主体架构,对比了使用离散欧拉角、空间欧拉角、极图3种织构表示方法作为神经网络模型输入对模型性能的影响。采用训练完成的3种神经网络模型分别对测试集中的样本进行预测,结果表明,使用极图作为织构表示方法给出了最优的效果。除此以外,利用训练好的神经网络模型,并采用在输出层添加一维卷积的改进方法,预测了合金的宏观应力-应变曲线,相比传统只使用全连接的方法,该改进显著地提高了应力-应变曲线的预测精度。

     

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  • 网络出版日期:  2026-03-17

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