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钛合金塑性本构研究：数理与机器学习的应用

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.1钛合金的工业应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.2塑性本构研究的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.1传统塑性本构模型分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.2.2机器学习在材料科学中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.3研究目标与内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.3.1研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.3.2研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.1塑性变形理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.1.1经典塑性理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.1.2现代塑性理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2本构方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.2.1本构方程的定义与分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2.2本构方程的数学表达．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.3机器学习基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.3.1监督学习与非监督学习．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.3.2常用的机器学习算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

材料特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.1钛合金的基本性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.1.1物理化学性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.1.2力学性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.2实验方法与数据获取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.2.1实验设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.2.2数据采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.3数据预处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.3.1数据清洗．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.3.2特征工程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

机器学习模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

4.1模型选择与评估指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

4.1.1模型选择标准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.1.2评价指标体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

4.2模型训练与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

4.2.1训练策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

4.2.2验证与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．