Architected materials with their unique topology and geometry offer the potential to modify physical and mechanical properties. Machine learning can accelerate the design and optimization of these materials by identifying optimal designs and forecasting performance. This work presents LatticeML, a data-driven application for predicting the effective Young's Modulus of high-temperature graph-based architected materials. The study considers eleven graph-based lattice structures with two high-temperature alloys, Ti-6Al-4V and Inconel 625. Finite element simulations were used to compute the effective Young's Modulus of the 2x2x2 unit cell configurations. A machine learning framework was developed to predict Young's Modulus, involving data collection, preprocessing, implementation of regression models, and deployment of the best-performing model. Five supervised learning algorithms were evaluated, with the XGBoost Regressor achieving the highest accuracy (MSE = 2.7993, MAE = 1.1521, R-squared = 0.9875). The application uses the Streamlit framework to create an interactive web interface, allowing users to input material and geometric parameters and obtain predicted Young's Modulus values.


翻译:结构材料因其独特的拓扑构型和几何形状,具备调控物理与力学性能的潜力。机器学习可通过识别最优设计并预测性能,加速此类材料的设计与优化进程。本文提出LatticeML——一种面向高温图基结构材料有效杨氏模量预测的数据驱动应用。研究选取11种图基晶格结构,采用两种高温合金(Ti-6Al-4V与Inconel 625),通过有限元模拟计算2×2×2单胞构型的有效杨氏模量。开发了包含数据采集、预处理、回归模型实现及最优模型部署的机器学习框架,对五种监督学习算法进行评估,其中XGBoost回归器取得最高精度(MSE=2.7993, MAE=1.1521, R平方=0.9875)。该应用基于Streamlit框架构建交互式网络界面,用户可通过输入材料与几何参数获取杨氏模量预测值。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习(Machine Learning)是一个研究计算学习方法的国际论坛。该杂志发表文章,报告广泛的学习方法应用于各种学习问题的实质性结果。该杂志的特色论文描述研究的问题和方法,应用研究和研究方法的问题。有关学习问题或方法的论文通过实证研究、理论分析或与心理现象的比较提供了坚实的支持。应用论文展示了如何应用学习方法来解决重要的应用问题。研究方法论文改进了机器学习的研究方法。所有的论文都以其他研究人员可以验证或复制的方式描述了支持证据。论文还详细说明了学习的组成部分,并讨论了关于知识表示和性能任务的假设。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ml/
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
WWW 2020 开源论文 | 异构图Transformer
PaperWeekly
13+阅读 · 2020年4月3日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文 | YOLO(You Only Look Once)目标检测
七月在线实验室
14+阅读 · 2017年12月12日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
11+阅读 · 2018年7月31日
VIP会员
最新内容
探秘Palantir:驱动美情报的科技巨头
专知会员服务
2+阅读 · 今天3:14
《美国海军军事海运司令部 2026年手册》
专知会员服务
2+阅读 · 今天3:05
《人工智能使能系统可靠性框架》
专知会员服务
5+阅读 · 今天2:28
2026“人工智能+”行业发展蓝皮书(附下载)
专知会员服务
14+阅读 · 4月26日
《强化学习数学基础》
专知会员服务
11+阅读 · 4月26日
“Maven计划”的发展演变之“Maven智能系统”应用
相关资讯
WWW 2020 开源论文 | 异构图Transformer
PaperWeekly
13+阅读 · 2020年4月3日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文 | YOLO(You Only Look Once)目标检测
七月在线实验室
14+阅读 · 2017年12月12日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员