BT-GAN应力场模型

预测6秒出结果

一种用于复合材料螺栓连接装配应力场预测的级联生成模型，将有限元分析加速为近实时预测。

赵勇 · Liu, Yuming · Lin, Qingyuan · Wei, Pan · 74005142 · 74005143 · 刘昇

Engineering Applications of Artificial Intelligence 2024

参数信息

结构相似性指数

0.962

峰值信噪比

58.2 dB

应力场最大值平均相对误差

6.9 %

单次预测时间

6.1 s

技术优势

预测提速

训练好的模型单次预测只需6.1秒，显著优于有限元分析的计算效率。

高精度重建

级联生成网络的SSIM达到0.962，PSNR达到58.2 dB，接近有限元参考结果。

多参数泛化

网络通过跳跃连接和注意力机制提取多尺度特征，学习不同参数与装配应力场之间的物理映射关系。

应用场景

• 复合材料装配优化：用快速应力场预测辅助复合材料装配参数优化，替代耗时有限元迭代。
• 螺栓连接设计：在设计阶段快速评估不同螺栓连接方案的应力分布，加速选型。
• 数字孪生装配线：为装配线数字孪生提供实时应力场数据，支持在线质量控制。
• 结构健康监测：通过快速预测装配应力场，辅助结构健康监测中的状态评估。