文章标题：基于机器学习的深海潜器耐压壳强度数学表征

文章作者：张峥林^1,2, 袁昱超^1,2, 唐文勇^1,2
关 键 字：深海潜器;耐压壳;机器学习;数学表征
文章摘要：深海潜器的核心部件之一是耐压壳，其结构的安全性至关重要。针对耐压壳的主尺度（半径、长度、板厚等）与结构响应之间一直没有比较简单且准确的经验公式，但其在深海潜器的结构设计中具有重要作用，提出预测在给定外压下球柱结合耐压壳强度的数学表征公式。首先，根据耐压壳的几何结构确定设计参数，利用拉丁超立方技术设计1000组耐压壳结构型式；其次，基于Python对Abaqus的二次开发进行参数化建模与结果批量后处理；最后，根据耐压壳结构应力极值位置，分析推导出母型公式，基于机器学习进行回归预测。与有限元计算结果相比，运用机器学习得出耐压壳的主尺度与结构的强度响应之间数学表征，平均预测误差为2.53%。因此，耐压壳的主尺度与结构的强度响应之间存在简易的数学表达，研究成果可为深海潜器的结构设计提供一定参考。