船体桁架应力预测代理模型数据,可在设计阶段快速输出参数对应的应力结果,解决传统验证耗时高的问题,助力高效筛选优方案;航行中结合实时数据预判应力状态,及时预警强台风、货物偏载等引发的应力风险,避免结构故障,保障安全。
1.数据收集:根据仿真模拟系统的捕捉功能,我们获得了仿真船体的结构变量;紧接着我们通过仿真测试得到了桁架应力的值2.构建高斯过程:构建代理模型对结构性能评估本质是一个回归问题的模型。将船体结构方案的设计参数作为高斯过程的输入参数,结构性能指标作为高斯过程的输出参数。通过仿真数据的训练,可得到仿真船体的代理模型3.模型预测:通过代理模型数据的估计,我们可以得到预测模型,多项式核函数是高斯过程中常用的核函数之一,可以用来建模输入变量与输出变量之间的非线性关系,当输入新型船体的结构变量时,我们就可以快速得到他的应力的数量预测值。其形式为:K(x,y)=(σ^2*<x,y>+c)^d,其中x和y是输入向量,<x,y>表示它们的内积,d是多项式的次数,σ是一个比例因子,c是一个常数项。模型训练前首先准备数据集,共有100个样本,输入变量为二维,输出变量为一维,使用随机划分的方法将数据集划分为训练集和测试集,其中,80%用于训练,剩余20%数据用于测试。经过模型训练,将测试集应用于高斯过程模型进行测试,使用MAE、MAPE、MSE、RMSE四个参考值对模型的准确性进行评估。
| 字段名 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|
桁架总长(mm) |
-- | -- |
截面尺寸(mm) |
-- | -- |
纵梁厚度(mm) |
-- | -- |
纵梁宽度(mm) |
-- | -- |
带材螺距(mm) |
-- | -- |
| fieldName | exampleValue |
|---|---|
| 桁架总长(mm) | 43.8632640152484 |
| 截面尺寸(mm) | 66.4647672655478 |
| 纵梁厚度(mm) | 0.0845221209128704 |
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