段晓畅:SVM算法在自适应随机试验设计与PBX应力应变关系规律挖掘中的应用研究论文

段晓畅:SVM算法在自适应随机试验设计与PBX应力应变关系规律挖掘中的应用研究论文

本文主要研究内容

作者段晓畅(2019)在《SVM算法在自适应随机试验设计与PBX应力应变关系规律挖掘中的应用研究》一文中研究指出:高聚物粘结炸药(PBX)是一种被广泛应用于武器弹药领域的高能材料,具有相对较高的爆轰性能和较低的感度。在生产、运输以及贮存过程中,因受外界刺激,结构件发生意外变形/破坏的情形时有发生,影响武器系统的服役安全性和使用可靠性,因此研究PBX的变形与破坏规律意义重大。本课题针对PBX变形与破坏规律研究中,试验设计与试验数据规律挖掘两个层面中现存的两个问题,开展了相关研究。一是以正交试验法为代表的传统试验设计方法,无法依据未知的试验规律合理分配试验资源和无法得到具有量化标准的模型;二是由于PBX存在着明显的拉压非对称性和温度相关性,其拉伸压缩同时考虑的应力应变关系难以描述。本研究提出了自适应随机试验方法(ARED)。该算法以模型的实时误差作为自适应条件,可在自动选择测试用例的基础上,输出符合误差量化标准的模型。为验证算法的有效性,利用ARED方法与单因素试验(SFE)在双峰高斯函数,与析因试验(FE)在双峰曲面函数,peaks函数上分别选取数量相近的测试用例,定性评价选点位置与极值点的关系。同时,分别利用支持向量机(SVM)算法对所选测试用例构建模型,并对验证曲面(或曲线)进行预测,在适用性与精度两个层面进行定量分析。结果表明,自适应随机试验法可适用于多种因素水平的试验,与SFE、FE方法相比,精度更高,能适用于多种因素水平。PBX单轴准静态下的拉伸-压缩应力应变关系作为本构模型建立的基础,对结构件力学响应预测具有重要意义。通过采集TATB基PBX炸药16个温度点下的单轴拉压应力-应变测试数据,从实用的角度提出采用SVM算法构建该材料的非线性应力应变关系。通过分析PBX材料应力应变关系的影响因素,将温度与应变两指标作为自变量,将应力作为因变量,利用网格搜索法(GS)与交叉验证法(CV)寻找最优参数,建立了基于SVM算法的可同时描述所有温度点PBX炸药力学行为的非线性应力应变关系。与试验数据进行对比,可得基于SVM关系式的平均绝对百分误差(MAPE)最高为7.768%,平均绝对误差(MAE)最大为0.8476,描述精度处于较高水平。在一套参数下,相关系数(R)均优于0.9987,表现出了良好的适用性。对TATB基PBX炸药进行了3种不同温度,每个温度下进行了3种不同初始应力水平的单轴拉伸蠕变试验与单轴压缩蠕变试验,并利用试验数据构建测试集。将温度、应力水平和时间作为自变量,应变作为因变量,基于SVM算法建立了蠕变应力应变关系式。同时,提出一种描述材料分散性的方法——误差带。误差分析结果表明,在一套参数下,SVM关系式的最小相关系数为0.99903,模型曲线的拟合度较好,误差带具有基本描述材料分散性的能力。

Abstract

gao ju wu nian jie zha yao (PBX)shi yi chong bei an fan ying yong yu wu qi dan yao ling yu de gao neng cai liao ,ju you xiang dui jiao gao de bao hong xing neng he jiao di de gan du 。zai sheng chan 、yun shu yi ji zhu cun guo cheng zhong ,yin shou wai jie ci ji ,jie gou jian fa sheng yi wai bian xing /po huai de qing xing shi you fa sheng ,ying xiang wu qi ji tong de fu yi an quan xing he shi yong ke kao xing ,yin ci yan jiu PBXde bian xing yu po huai gui lv yi yi chong da 。ben ke ti zhen dui PBXbian xing yu po huai gui lv yan jiu zhong ,shi yan she ji yu shi yan shu ju gui lv wa jue liang ge ceng mian zhong xian cun de liang ge wen ti ,kai zhan le xiang guan yan jiu 。yi shi yi zheng jiao shi yan fa wei dai biao de chuan tong shi yan she ji fang fa ,mo fa yi ju wei zhi de shi yan gui lv ge li fen pei shi yan zi yuan he mo fa de dao ju you liang hua biao zhun de mo xing ;er shi you yu PBXcun zai zhao ming xian de la ya fei dui chen xing he wen du xiang guan xing ,ji la shen ya su tong shi kao lv de ying li ying bian guan ji nan yi miao shu 。ben yan jiu di chu le zi kuo ying sui ji shi yan fang fa (ARED)。gai suan fa yi mo xing de shi shi wu cha zuo wei zi kuo ying tiao jian ,ke zai zi dong shua ze ce shi yong li de ji chu shang ,shu chu fu ge wu cha liang hua biao zhun de mo xing 。wei yan zheng suan fa de you xiao xing ,li yong AREDfang fa yu chan yin su shi yan (SFE)zai shuang feng gao si han shu ,yu xi yin shi yan (FE)zai shuang feng qu mian han shu ,peakshan shu shang fen bie shua qu shu liang xiang jin de ce shi yong li ,ding xing ping jia shua dian wei zhi yu ji zhi dian de guan ji 。tong shi ,fen bie li yong zhi chi xiang liang ji (SVM)suan fa dui suo shua ce shi yong li gou jian mo xing ,bing dui yan zheng qu mian (huo qu xian )jin hang yu ce ,zai kuo yong xing yu jing du liang ge ceng mian jin hang ding liang fen xi 。jie guo biao ming ,zi kuo ying sui ji shi yan fa ke kuo yong yu duo chong yin su shui ping de shi yan ,yu SFE、FEfang fa xiang bi ,jing du geng gao ,neng kuo yong yu duo chong yin su shui ping 。PBXchan zhou zhun jing tai xia de la shen -ya su ying li ying bian guan ji zuo wei ben gou mo xing jian li de ji chu ,dui jie gou jian li xue xiang ying yu ce ju you chong yao yi yi 。tong guo cai ji TATBji PBXzha yao 16ge wen du dian xia de chan zhou la ya ying li -ying bian ce shi shu ju ,cong shi yong de jiao du di chu cai yong SVMsuan fa gou jian gai cai liao de fei xian xing ying li ying bian guan ji 。tong guo fen xi PBXcai liao ying li ying bian guan ji de ying xiang yin su ,jiang wen du yu ying bian liang zhi biao zuo wei zi bian liang ,jiang ying li zuo wei yin bian liang ,li yong wang ge sou suo fa (GS)yu jiao cha yan zheng fa (CV)xun zhao zui you can shu ,jian li le ji yu SVMsuan fa de ke tong shi miao shu suo you wen du dian PBXzha yao li xue hang wei de fei xian xing ying li ying bian guan ji 。yu shi yan shu ju jin hang dui bi ,ke de ji yu SVMguan ji shi de ping jun jue dui bai fen wu cha (MAPE)zui gao wei 7.768%,ping jun jue dui wu cha (MAE)zui da wei 0.8476,miao shu jing du chu yu jiao gao shui ping 。zai yi tao can shu xia ,xiang guan ji shu (R)jun you yu 0.9987,biao xian chu le liang hao de kuo yong xing 。dui TATBji PBXzha yao jin hang le 3chong bu tong wen du ,mei ge wen du xia jin hang le 3chong bu tong chu shi ying li shui ping de chan zhou la shen ru bian shi yan yu chan zhou ya su ru bian shi yan ,bing li yong shi yan shu ju gou jian ce shi ji 。jiang wen du 、ying li shui ping he shi jian zuo wei zi bian liang ,ying bian zuo wei yin bian liang ,ji yu SVMsuan fa jian li le ru bian ying li ying bian guan ji shi 。tong shi ,di chu yi chong miao shu cai liao fen san xing de fang fa ——wu cha dai 。wu cha fen xi jie guo biao ming ,zai yi tao can shu xia ,SVMguan ji shi de zui xiao xiang guan ji shu wei 0.99903,mo xing qu xian de ni ge du jiao hao ,wu cha dai ju you ji ben miao shu cai liao fen san xing de neng li 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自中北大学的段晓畅,发表于刊物中北大学2019-07-04论文,是一篇关于高聚物粘结炸药论文,支持向量机论文,非线性应力应变关系论文,自适应随机测试论文,中北大学2019-07-04论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中北大学2019-07-04论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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