題目：燒結(jié)與增材制造中的界面融合：相場建模、數(shù)值模擬與機(jī)器學(xué)習(xí)
時(shí)間：2025年8月28日 16:00-17:00
地點(diǎn)：機(jī)械與動力工程學(xué)院 F310會議室
邀請人：楊天南 副教授（前沿交叉研究中心）
報(bào)告人簡介
楊慶成，上海大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)院、上海市應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)研究所教授、博士生導(dǎo)師，偉長學(xué)者；美國匹茲堡大學(xué)博士、賓州州立大學(xué)和約翰霍普金斯大學(xué)博士后；主要從事計(jì)算力學(xué)、增材制造和機(jī)器學(xué)習(xí)的交叉研究，入選2021年度上海市海外高層次人才計(jì)劃；自2022年以來主持國家和省部級科研項(xiàng)目各1項(xiàng)，參與國家基金委創(chuàng)新群體項(xiàng)目和重點(diǎn)項(xiàng)目各1項(xiàng)，在Computer?Methods?in?Applied?Mechanics?and?Engineering、Additive?Manufacturing、Journal?of?Computational??Physics、Journal?of?the?American?Ceramic?Society等發(fā)表論文20多篇，現(xiàn)任《應(yīng)用力學(xué)》青年編委、上海力學(xué)學(xué)會計(jì)算力學(xué)專委會副主任委員等。
報(bào)告摘要
界面融合在決定燒結(jié)與增材制造制備部件最終性能方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，尤其是在熔融沉積成型（Fused?Deposition?Modeling）和粘結(jié)劑噴射成形(Binder?Jetting)等涉及粘性或固態(tài)燒結(jié)的工藝中。由于粉末動力學(xué)和致密化機(jī)制的復(fù)雜性，在介觀尺度上準(zhǔn)確模擬界面融合、孔隙演化與收縮變形等仍是一大挑戰(zhàn)。
在本報(bào)告中，我將介紹一種新型相場細(xì)觀力學(xué)模型，用于預(yù)測增材制造和燒結(jié)過程中的界面融合與收縮行為。為應(yīng)對此類模擬的高計(jì)算成本，我們提出了一種深度學(xué)習(xí)代理模型——SimGate。該模型通過短期數(shù)據(jù)訓(xùn)練，能夠在數(shù)秒內(nèi)準(zhǔn)確預(yù)測粉末微觀結(jié)構(gòu)的長期形貌演化，預(yù)測精度可達(dá)約90%，并將模擬時(shí)間從數(shù)小時(shí)縮短至數(shù)秒。與標(biāo)準(zhǔn)的LSTM網(wǎng)絡(luò)相比，SimGate的平均預(yù)測精度提升了12.41%，展現(xiàn)出顯著的外推能力。研究結(jié)果表明，基于物理與機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合的混合方法在加速增材制造和燒結(jié)的模擬驅(qū)動設(shè)計(jì)方面具有重要潛力。
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