Статья: ИНЖЕНЕРИЯ ДАННЫХ И МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ CAE-МОДЕЛИРОВАНИЯ (2026)

Читать онлайн

Применение машинного обучения в решении прямых задач прогнозирования становится альтернативой применению ресурсоемкого конечно-элементного моделирования. Однако применение машинного обучения для решения обратной задачи в литературе практически не рассматривается. Традиционные подходы основаны на итерационных расчетах, которые требуют многократных прогонов моделей и не работают в реальном времени, что ограничивает создание цифровых двойников. Цель исследования - решение обратной задачи путем разработки и верификации модели гауссовской регрессии (GPR) для определения параметров K и m по геометрии готового изделия на основе конечно элементных данных ANSYS. В качестве источника данных использовались результаты конечно-элементного моделирования процесса сверхпластической формовки в CAE-пакете ANSYS. Было выполнено 120 конечно-элементных симуляций, по 40 для каждого из трех режимов давления. Общий объем данных, полученных из решений ANSYS, составил 7571 строку. Были разработаны две GPR-модели. Одна для определения K с ядром Matern, вторая для m с ядром RBF. Масштабирование данных выполнялось методом RobustScaler. Показано, что замена RBF-ядра на ядро Matern (ν = 2,5) снижает медианную относительную неопределенность прогноза для параметра K с 50 до 16%. На тестовой выборке получены следующие метрики качества: R2 = 0,91 для K и R2 = 0,92 для m, относительная среднеквадратичная ошибка составляет 20% для K и 7% для m. Выполненный корреляционный анализ выявил наиболее значимое влияние давления формовки на параметр K (r = -0,32). Разработанная модель может быть использована для неразрушающего контроля качества, встраивания в цифровые двойники и оптимизации режимов сверхпластической формовки.

Ключевые фразы: обратная задача, машинное обучение, регрессия гауссовского процесса (gpr), ANSYS, конечно-элементное моделирование (кэ-моделирование), CAE-СИСТЕМА, инженерия данных, процесс сверхпластической формовки (спф)
Автор (ы): Тулупова Ольга Павловна (Tulupova O. P.), Жолобова Галина Николаевна (ZHolobova G. N.), Еникеев Фарид Усманович (Enikeev F. U.)
Журнал: ЦИФРОВЫЕ РЕШЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

SCI
Информатика
УДК
004. Информационные технологии. Компьютерные технологии. Теория вычислительных машин и систем
Для цитирования:
ТУЛУПОВА О. П., ЖОЛОБОВА Г. Н., ЕНИКЕЕВ Ф. У. ИНЖЕНЕРИЯ ДАННЫХ И МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ CAE-МОДЕЛИРОВАНИЯ // ЦИФРОВЫЕ РЕШЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА. 2026. Т. 2 № 3
Текстовый фрагмент статьи
Моя история просмотров (10)
Будьте первым, кто начнет обсуждение

Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.