神经网络用于飞艇蒙皮材料本构关系的研究

【作者】 高敏畯； 金泽华； 李文光； 刘莉； 孟军辉；

【机构】 北京理工大学宇航学院； 教育部飞行器动力学与控制重点实验室；

【摘要】 <正>介绍/亮点Introduction/Highlight针对平流层飞艇蒙皮作为一种平纹编织复合材料存在复杂非线性力学特性、本构关系影响因素众多、分析困难的问题,分析了深度神经网络算法处理复杂非线性问题的优势和用于研究飞艇蒙皮材料本构关系的可能性。首先根据飞艇蒙皮材料实际受力接近于双轴拉伸形式,开展不同应力比条件下的蒙皮试样双轴拉伸试验;构建了一种具有时间记忆能力的长短期记忆(LSTM)网络模型,代入试验数据并进行蒙皮材料本构关系分析;对比网络模型训练结果和试验结果,分析网络模型误差和准确性,从隐含层数目和记忆体个数等方面对网络模型进行优化。结果表明,优化后的LSTM深度神经网络模型,能更准确地描述蒙皮材料的本构关系。本文所提出的深度神经网络本构关系研究方法能进一步提升对平流层飞艇蒙皮材料力学特性的认识,并为利用深度神经网络算法指导飞艇蒙皮的结构设计奠定一定基础。更多还原