强度预测

摘要： 高性能混凝土抗压强度的准确预测是配合比设计优化的关键步骤之一,基于机器学习算法的预测结果容易受到输入变量的影响。提出一种经过特征筛选的抗压强度随机森林预测模型。以水胶比、水泥用量、水泥强度、砂石、粉煤灰掺量和外加剂用量作为原材料指标,通过试验收集56份数据样本。通过变量重要性度量剔除重要性较低的特征,再利用优化后的输入指标进行强度预测,并与未经过特征筛选的随机森林模型和BP神经网络模型的性能进行比较。结果表明,水泥掺量对于高性能混凝土强度的贡献最大,而外加剂的影响较小;随机森林模型的预测精度较高(R^(2)=0.969 09),误差较小(RMSE=0.014 922);基于变量重要性度量的特征筛选对于提高预测精度具有重要意义。

摘要： 半水磷石膏(HPG)长时间堆存状态下会出现固结现象,其胶凝性能也相应下降.以室内HPG结晶水检测和单轴压缩试验为基础,通过设定4种不同堆存温度,分别为20,40,60和80°C,探究不同堆存温度作用下HPG试样结晶水质量分数变化和堆存后制备的充填胶凝材料(HCM)抗压强度发展规律,并采用扫描电镜等微观分析手段研究堆存温度对其强度影响机制.结果表明,堆存温度对HPG胶凝性能影响显著,高的堆存温度会加快HPG试样中的自由水转变为结晶水速率,而且会抑制堆存后制备的HCM强度发展.采用数据标准化对不同堆存温度作用后的试样抗压强度作出预测,被证实与实测值较吻合.微观分析发现,堆存温度主要影响体系的过饱和度,而使不同堆存温度作用后制备的HCM微观形态表现差异.

摘要： 玄武岩纤维混凝土(basalt fiber reinforced concrete,BFRC)是一种新型建筑复合材料,相比普通混凝土具有抗拉强度高、耐久性能好等优点。为探究玄武岩纤维掺量对混凝土基本力学性能的影响,分别对8种不同体积掺量的BFRC进行了立方体抗压和劈裂抗拉试验,基于试验结果,采用指数平滑预测模型对附加纤维掺量的混凝土强度性能进行预测。试验结果表明:随着纤维掺量的增加,混凝土抗压、劈拉强度和拉压比呈先增大后减小的趋势,存在最大值;对于立方抗压强度和劈裂抗拉强度而言,其峰值强度对应的纤维掺量有所不同,玄武岩纤维的掺入对混凝土劈裂抗拉强度影响较为明显;通过采用指数平滑预测模型对纤维体积掺量大于0.4%的BFRC强度性能进行预测发现,混凝土的抗压、劈拉强度及拉压比继续呈现出下降趋势。可见,适量掺入纤维提升了混凝土的强度性能,过多掺入纤维对混凝土的力学性能造成不利影响。

摘要： 为较准确预测混凝土28 d的抗压强度,以水泥、粉煤灰、砂、碎石和水5种原材料的单位用量作为输入,混凝土28 d抗压强度作为输出,构建了一个拥有249组样本的数据库。运用决策树、支持向量机、高斯过程回归、集成学习、神经网络5种机器学习算法进行超参数优化,构建了混凝土28 d抗压强度预测模型,并对其精度进行了评估。对比5种机器学习算法结果可知:高斯过程回归模型是预测混凝土28 d抗压强度的最优预测模型;基于构建的高斯过程回归模型对无岳高速WYTJ-07标段隧道工程自制的5种花岗岩混凝土28 d抗压强度进行了预测,预测值的最大相对误差为8.95%,证明该模型预测精度良好,可靠性高。

摘要： 混凝土中使用硅灰等量置换水泥,能使混凝土具有更良好的力学性能,因此掺硅灰混凝土在土木工程中具有广阔的应用前景。为研究掺硅灰混凝土的力学性能,广泛选取来源于不同课题组的122组掺硅灰混凝土强度试验结果,建立试验数据库。通过对掺硅灰混凝土强度的相关研究成果进行理论分析,基于JGJ 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》提出掺硅灰混凝土(单掺硅灰或复掺硅灰、粉煤灰、矿渣)的强度计算模型式,并对比相关试验结果,验证了计算模型式具有较好的预测精度。

摘要： 以玲珑金矿灵山矿区某极破碎矿体机械化开采为研究背景,采用N型回弹仪选取11个测定区域开展回弹测试,并在测试点钻孔取芯加工为标准岩石试样进行声波试验和单轴压缩试验。通过分析试验结果,得到回弹值、纵波波速与单轴强度之间的关系,可知回弹值与岩石单轴抗压强度呈指数型相关,而纵波波速与岩石强度拟合关系曲线贴合较差,在此基础上进行声波—回弹结合的二元回归分析,综合比较得到幂函数的相关系数最好。研究结果能为玲珑金矿灵山岩体强度预测和掘进开采分析提供帮助。

摘要： 为预测龄期早于3 d的混凝土强度,文章对3种类型混凝土设计不同的温度历程,通过试验采集混凝土内部极早龄期的温度数据和极早期的抗压强度,经过数据处理与分析,验证成熟度规则对于极早龄期混凝土的适用性,确定成熟度合适的计算公式,建立成熟度与强度之间的拟合关系式。利用该关系式对极早龄期混凝土强度进行预测,最大预测相对误差不超过7.0%。

摘要： 准确地对代码异味强度进行预测可使高危险性的代码问题得到优先处理,从而减少软件项目的维护开销.目前针对异味强度的研究较少且基于传统手工和单一算法的异味强度识别方法不能保证检测的精确性与效率.对此,本文提出一种基于LightGBM融合CFS的开发者感知代码异味强度预测模型,该模型利用经相关性特征选择后的代码度量指标,考虑基于开发者感知的代码异味严重性,使用LightGBM算法,对含4种代码异味的实例进行异味强度预测并划分强度等级.本文从统计角度验证了所考虑的各项代码度量指标与异味严重性之间存在强相关关系.实验表明,本文模型在精确率、召回率、F1值、MCC和AUC等多项指标上均优于原有性能最佳的随机森林(RF)模型,其中F1值最高达90.0%,最多提升3.7%;AUC值最高达94.2%,最多提升3.8%;且相比RF模型预测时间可缩短76.1%.

摘要： 以粤北丹霞盆地晚白垩世丹霞组碎屑岩为对象,采用冲击动能为2.207 J的N型回弹仪对其单轴抗压强度与回弹击数的相关关系开展研究.通过对韶关仁化丹霞山世界地质公园内晚白垩世丹霞组出露的巴寨段和锦石岩段砂岩岩体进行原位回弹测试及声波波速测试试验,并对原位测试点岩体钻孔取芯进行单轴压缩试验.由现场回弹测试、声波波速测试和室内岩石单轴压缩试验结果可知,丹霞山世界地质公园内晚白垩世丹霞组出露巴寨段和锦石岩段砂岩的回弹值与岩体强度大体呈线性相关;砂岩、砾岩及砂砾岩的回弹值与波速呈线性相关.对波速、回弹值与单轴抗压强度之间的相关关系及拟合曲线变化趋势的研究结果表明,采用回弹值预测岩体单轴抗压强度具有一定的可靠性.研究结果对快速获取丹霞山景观危岩体的强度指标提供了一定的帮助.

摘要： 针对1.2 mm厚的DP780高强钢板进行胶接点焊正交实验,采集胶焊过程的声发射信号,辨析其信号特征,建立接头强度与声发射信号特征参数之间的关系.结果表明:胶焊过程的电极加载、熔核形核和电极卸载三个物理阶段产生三段声发射信号;相比电阻点焊过程,由于胶焊过程存在胶层的烧灼与气化,其熔核形核阶段前段产生的声发射信号的振铃计数和幅值大于电阻点焊,并且飞溅出现时,声发射信号幅值增大;对于未发生飞溅的胶焊过程,焊接接头的失效载荷与熔核形核阶段声发射信号特征参数的振铃计数和正峰值具有较好的线性正相关性,据此可为胶接点焊过程焊接质量的在线检测与控制提供依据.

摘要： 强度是水泥土设计的重要指标,水泥土强度预测可以为工程设计提供理论依据.目前国内外学者均是利用室内试验研究水泥土强度特性,导入强度评价参数,建立水泥土强度预测公式,但是强度评价参数不同.本文利用一系列室内试验结果,提出综合参数和水泥土强度预测公式,并对比分析目前较常用的水泥土强度预测公式.研究结果表明:水泥土强度随水泥掺入比和养护龄期的增加而增加,随含水比的增加先升高后降低;水泥土密度不随养护龄期的改变而改变.灰水比与水泥土初始密度的比值是描述水泥土强度的一个合理参数,提出的水泥土强度预测公式预测结果与试验结果基本吻合.

摘要： 玻璃纤维增强塑料制成的排烟筒,在国内火电厂排烟内筒制作中取得了较快的发展,并且取得良好的经济效益.制作过程中,不同类型的玻璃纤维增强材料,经过铺层设计,按照一定的铺层顺序逐层制作完成.在以往的铺层设计过程中,较多的侧重于计算的方式来完成,而对于实验过程较为缺乏,本文侧重于实验验证的方式来完成对铺层设计的强度预测,通过对铺层方案中出现的结构单元进行研究,并采用材料力学方法,对结构单元的强度进行分析、计算,对铺层方案的整体强度进行预测,并与实验检测铺层方案的强度相比较,验证此方法的可行性.

摘要： 基于ABAQUS(R)商用软件的有限元分析能力和二次开发功能，采用渐进损伤分析方法预测复合材料孔板的压缩破坏强度，并与采用解析方法确定的初始失效强度以及孔板压缩试验确定的极限失效情况进行对比研究，验证了压缩载荷作用下复合材料孔板强度预测的渐进损伤模型,阐述了复合材料孔板压缩失效过程和失效形式。

摘要： 基于火山灰质掺合料的活性系数和Feret强度理论提出了一种混凝土强度预测方法,并利用回归分析得到的几个系数,得出一个对配合比设计有一定指导意义的算式，最后用算例证明了其有一定的实用性。

摘要： 以基于最小势能原理的有限元法作为结构分析的方法,结合经典复合材料层合板理论,计算复合材料层合板的应力分布情况.采用最大应力强度准则对层合板进行损伤判断,并根据失效模式对复合材料层合板进行相应的刚度降低,以纤维的失效为整块层合板的失效条件,提出了一种对复合材料层合板逐层破坏进行快速模拟并预测其强度的方法,并得出了复合材料层合板在首层失效后仍然有较大的剩余强度的结论.本方法在复合材料层合板为薄板的情况下能较快地获得精确结果.

摘要： 本文提出了一种仅根据组份材料性能参数预测任意三维载荷下复合材料强度的方法.首先,由细观力学方法计算出纤维和基体中的体平均应力分量.由于纤维的埋入在基体中造成了应力集中,基体中的体平均应力分量必须乘以对应的应力集中系数以得到基体中的真实应力.基体是拉压强度不等的各向同性材料,因此莫尔理论被用于求取任意荷载下的破坏面角度.最后,分析破坏模式并将破坏面上的基体应力分量带入判据得到预测强度.与实验结果的对比表明,该预测方法精确度较高.

摘要： Introduction The objective of the present study is to analyze and clarify the differences in the interface stress distributions between2-D and 3-D FEM when tensile loadings are applied to the scarf adhesive joints with dissimilar adherends.In particular,the effect of scarf angle on the interface stress distributions and the joint strength in the case where the width of the adherends is held constant needs to be compared with that in the case where the adhesive length is held constant(with varied width of adherends) as used in the previous studies.

摘要： The purposes of the present paper are to analyze the stress wave propagation and stress state in band scarf adhesive joints of similar and dissimilar adherends under impact tensile loadings using the 3-D finite element method (FEM) calculations.The effects of thescarf angle,Young's modulus ratio between thedissimilar adherends, adhesive Young's modulus,adhesive thickness and the number of boned interface parts on the interface stressdistributions and stress wave propagations are examined using the 3-D FEM calculations and compared with those understatic tensile loadings and with the whole bonded scarf joints.For verification of the 3-D FEM calculations,the strains in the joints are measured.Furthermore,the joint strengths are predicted using elasto-plastic 3-D FEM calculationsand the predicted resultsare then compared with the measured joint strengths.

摘要： Introduction The purposes of the present paper are to analyze the stress distributions in scarf adhesive joints of similar adherendsunder static bending moments using the 2-D and the 3-D finite element method(FEM)and to examine the difference in the interface stress distributions between the 2-D and the 3-DFEM calculations.The effects of the scarf angle,adhesive Young's modulus andadhesive thickness on the interface stress distributionsare examined using the 3-D FEMcalculationsand compared with those under static tensileloadings.For verification of the 3-DFEM calculations,the strains in the joints are measured.Furthermore,the joint strengths arepredicted using elasto-plastic 3-D FEM calculationsand the predicted results are thencomparedwith the measured joint strengths.

摘要： 利用WRF(weather research forecasting)模式模拟了登陆后再入海台风Mindulle,比较不同热力因子的配置对模拟效果的作用.试验中研究了模式的两种微物理方案LIN(Purdue Lin scheme)、WSM6(WRF single-moment 6-class scheme)对过程不变和过程变化海温场的反应,分析了再入海台风的路径及强度的数值模拟结果.试验结果表明,对台风Mindulle而言,调整模式微物理方案有助于改善再入海台风的数值模拟,台风过程变化的SST场的使用能够更好地模拟台风区海气相互作用并改善对再入海台风路径与强度的预测.采用过程变化的SST海温场,在模拟登陆后再入海台风Mindulle过程中,运用LIN方案模拟台风再入海路径的效果最优,运用WSM6方案模拟出的台风再入海过程,从中心气压值、中心附近最大风力、垂直涡度以及海气界面的感热和潜热的空间分布等方面进行综合归纳,比LIN方案更好一些.

摘要： 本发明公开了一种气旋强度预测模型的构建方法及气旋强度预测方法，所述构建方法包括：获得训练数据，其中，每个训练数据包括卫星图像序列；将卫星图像序列中的每个卫星图像依次输入至区域曲面卷积层，由区域曲面卷积层输出第一空间特征图，其中，在区域曲面卷积层，对卫星图像进行遍历卷积，在每次卷积中，基于当次卷积的中心采样点的经纬度确定当次卷积其他采样点的经纬度，将当次卷积的中心采样点的经纬度和其他采样点的经纬度作为当次卷积的采样范围；基于第一空间特征图获得气旋强度预测结果；根据气旋强度预测结果和真实值计算损失函数值，基于损失函数值训练得到气旋强度预测模型。本发明能构建出气旋强度预测准确性较高的模型。

摘要： 本发明公开了一种通过硬化强度和抗拉强度预测金属材料疲劳强度的方法，属于材料科学与工程应用技术领域。该方法首先根据工程应力应变曲线计算真实应力应变曲线，然后获取加工硬化能力参数——硬化强度，并结合抗拉强度，通过双参数最小二乘法拟合，建立加工硬化能力及抗拉强度与疲劳强度的关系。该方法有效的降低了疲劳强度预测所需实验量，极大程度节约了时间、金钱和人力成本，且具有较高准确度，可以广泛应用于多种加工硬化能力较强的金属材料。

摘要： 本发明公开一种基于腐蚀环境中混凝土抗压强度时变受力模型的强度预测方法，该方法利用损伤深度和腐蚀深度来量化腐蚀效应，将腐蚀混凝土试块分为：腐蚀损伤区、腐蚀强化区、非腐蚀区；腐蚀混凝土的抗压强度为三个区混凝土抗压强度之和，利用平行杆模型来计算每部分的抗压强度，进而求出整个试块的抗压强度。本发明利用平行杆模型不但可以很好的表示腐蚀环境下混凝土的抗压强度随着腐蚀深度先增大后降低的过程，还可以准确计算不同使用时间的混凝土试块抗压强度。本发明不但可以计算腐蚀环境下混凝土抗压强度还可以对其强度进行预测。

摘要： 本发明公开了一种基于木材抗压强度预测木材抗剪强度的方法，该方法将木材受压状态下的微观特征与Sun&Chen模型相结合，得到能够描述木材多种受力状态下的强度方程。由于木材抗剪强度主要通过木材顺纹和木材横纹受剪状态下的极限承载力评估，因此本发明的方法能够提供两种状态下的强度方程。木材顺纹状态下强度方程中的系数通过木材顺纹受压应力‑应变曲线获取，并结合木材主轴顺纹受压屈服强度预测木材顺纹受剪极限承载力；木材横纹状态下强度方程中的系数通过木材横纹受压应力‑应变曲线获取，并结合木材主轴横纹受压屈服强度预测木材横纹受剪极限承载力。本发明的方法通过红松木材试验予以验证，与预测结果对比，验证方法的准确性。

摘要： 本发明公开了一种气旋强度预测模型的构建方法及气旋强度预测方法，所述构建方法包括：获得训练数据，其中，每个训练数据包括卫星图像序列；将卫星图像序列中的每个卫星图像依次输入至区域曲面卷积层，由区域曲面卷积层输出第一空间特征图，其中，在区域曲面卷积层，对卫星图像进行遍历卷积，在每次卷积中，基于当次卷积的中心采样点的经纬度确定当次卷积其他采样点的经纬度，将当次卷积的中心采样点的经纬度和其他采样点的经纬度作为当次卷积的采样范围；基于第一空间特征图获得气旋强度预测结果；根据气旋强度预测结果和真实值计算损失函数值，基于损失函数值训练得到气旋强度预测模型。本发明能构建出气旋强度预测准确性较高的模型。

摘要： 本发明涉及水泥强度预测领域，具体公开了一种水泥强度预测模型的构建方法及水泥强度预测方法，包括：采集多个水泥样本质检数据集，每个质检数据集包括多个特征参数值；通过基于条件互信息的特征选择，将多个特征参数按照与水泥强度的相关度从大到小进行排序，调取每个水泥样本的质检数据中排序前m个参数的值，构成该水泥样本的特征集，基于所有水泥样本的特征集训练辅助预测模型；确定训练所得预测精度最高的辅助预测模型所对应的m值，并基于该m值对应的所有特征集，采用GA在每次训练迭代中同步调优待训练模型的多个参数，得到水泥强度预测模型。本发明用于训练水泥强度预测模型的训练样本较为合理，训练效率高，训练所得模型预测精度较高。

摘要： 本发明公开了一种通过硬化强度和抗拉强度预测金属材料疲劳强度的方法，属于材料科学与工程应用技术领域。该方法首先根据工程应力应变曲线计算真实应力应变曲线，然后获取加工硬化能力参数——硬化强度，并结合抗拉强度，通过双参数最小二乘法拟合，建立加工硬化能力及抗拉强度与疲劳强度的关系。该方法有效的降低了疲劳强度预测所需实验量，极大程度节约了时间、金钱和人力成本，且具有较高准确度，可以广泛应用于多种加工硬化能力较强的金属材料。

摘要： 本发明公开了一种通过珠光体含量和抗拉强度预测蠕墨铸铁疲劳强度的方法，属于材料与构件疲劳性能测试技术领域。该方法首先选择至少两种不同珠光体含量的蠕墨铸铁，随后进行微观组织检测、拉伸和高周疲劳实验，通过公式推导建立珠光体含量、抗拉强度与疲劳强度之间的关系。该方法可以准确的预测蠕墨铸铁的疲劳强度，并且极大程度节约了疲劳实验所需的人力、物力和财力，可以推广到蠕墨铸铁不同加载方式(轴向对称、旋转弯曲等)与其他类型铸铁材料(球墨铸铁和灰铸铁)的疲劳强度预测的领域。

摘要： 本发明公开了一种基于木材抗压强度预测木材抗剪强度的方法，该方法将木材受压状态下的微观特征与Sun&Chen模型相结合，得到能够描述木材多种受力状态下的强度方程。由于木材抗剪强度主要通过木材顺纹和木材横纹受剪状态下的极限承载力评估，因此本发明的方法能够提供两种状态下的强度方程。木材顺纹状态下强度方程中的系数通过木材顺纹受压应力‑应变曲线获取，并结合木材主轴顺纹受压屈服强度预测木材顺纹受剪极限承载力；木材横纹状态下强度方程中的系数通过木材横纹受压应力‑应变曲线获取，并结合木材主轴横纹受压屈服强度预测木材横纹受剪极限承载力。本发明的方法通过红松木材试验予以验证，与预测结果对比，验证方法的准确性。

摘要： 本发明公开一种基于腐蚀环境中混凝土抗压强度时变受力模型的强度预测方法，该方法利用损伤深度和腐蚀深度来量化腐蚀效应，将腐蚀混凝土试块分为：腐蚀损伤区、腐蚀强化区、非腐蚀区；腐蚀混凝土的抗压强度为三个区混凝土抗压强度之和，利用平行杆模型来计算每部分的抗压强度，进而求出整个试块的抗压强度。本发明利用平行杆模型不但可以很好的表示腐蚀环境下混凝土的抗压强度随着腐蚀深度先增大后降低的过程，还可以准确计算不同使用时间的混凝土试块抗压强度。本发明不但可以计算腐蚀环境下混凝土抗压强度还可以对其强度进行预测。