损伤与断裂力学及其工程应用研讨会（2021）

132 / 2021-04-10 08:44:50

基于机器学习的粗糙表面应力集中系数预测研究

表面粗糙度,应力集中系数,统计粗糙度参数,机器学习

表面粗糙度对结构的疲劳寿命有着重要影响。这是因为表面粗糙度引起的应力集中导致疲劳裂纹的产生和扩展，从而使疲劳寿命缩短。因此，精确获取粗糙表面的应力集中系数已成为预测疲劳寿命的关键问题。然而，由于机加工过程的差异，采用半经验模型进行预测可能会产生偏差；而有限元模拟方法无法给出应力集中系数的显式表达式。本文利用机器学习方法，基于一定量的数据对快速建立起应力集中系数与表面统计粗糙度参数之间的关联表达式。通过与其它半经验模型预测的结果相比较，该方法展示出更高的准确性和稳定性。通过本文所提出的方法可以简单有效地获取不同加工条件下粗糙表面的应力集中系数。