基于代理模型的广布疲劳损伤平均行为快速确定方法

摘要

针对广布疲劳损伤平均行为预测过程复杂、消耗大量时间的问题，建立广布疲劳损伤概率萌生模型和裂纹扩展模型，在裂纹扩展过程中通过ABAQUS二次开发求解出七孔板孔边裂纹前缘的应力强度因子，应用蒙特卡罗法得到广布疲劳损伤平均行为，通过机器学习建立广布疲劳损伤仿真程序训练集，构建应力水平、裂纹随机萌生、裂纹随机扩展3个参数为设计变量，分别建立多项式响应面模型和高斯过程回归模型训练。结果表明，广布疲劳损伤平均行为与试验数据相比误差在6%之内，多项式响应面模型和高斯过程回归模型相比较，高斯过程回归模型精度更高，误差不超过10%，与传统方法相比可以节约90%的计算时间成本，所构建的高斯过程回归模型可以精确地确定广布疲劳损伤平均行为。