在
人工智能与复合材料
技术融合的背景下，复合材料的研究和应用正迅速发展，创新解决方案层出不穷。从复合材料性能的精确预测到复杂材料结构的智能设计，从数据驱动的材料结构优化到多尺度分析，人工智能技术正以其强大的数据处理能力和模式识别优势，推动复合材料领域的技术进步。据最新研究动态，目前在复合材料领域的机器学习应用主要集中在以下几个方面：
1.材料设计优化：
机器学习可以用于预测复合材料的微观结构和宏观性能，帮助设计出更轻、更强、更耐用的材料。
2.制造过程控制：
机器学习可以用于预测和控制制造缺陷，优化生产参数，提高生产效率。
3.性能预测与模拟：
通过对复合材料的力学性能、热性能等进行模拟和预测，机器学习可以帮助研究人员和工程师更好地理解材料在不同条件下的行为。
4.缺陷检测：
利用图像识别和模式识别技术，机器学习可以自动识别复合材料中的微小缺陷，提高检测的准确性和效率。
5.寿命预测与健康管理：
机器学习可以分析复合材料在实际使用中的性能退化数据，预测其剩余使用寿命，为维护和更换提供决策支持。
6.数据驱动的材料发现：
通过分析大量的实验和模拟数据，机器学习有助于发现新的复合材料配方和结构，加速新材料的研发过程。
7.多尺度建模：
机器学习可以辅助进行多尺度建模，从原子尺度到宏观尺度，为复合材料的性能预测提供更全面的视角。
为促进科研人员、工程师及产业界人士对智能算法在复合材料设计领域应用技术的掌握，特举办“机器学习在智能复合材料中的应用与实践”以及“ABAQUS复合材料建模技术与应用”专题培训会议，本次培训会议主办方为
北京软研国际信息技术研究院
，承办方
互动派（北京）教育科技有限公司
，具体相关事宜通知如下：
材料科学、电力工业、航空航天科学与工程、有机化工、无机化工、建筑科学与工程、自动化技术、工业通用技术、汽车工业、金属学与金属工艺、机械工业、船舶工业等领域的科研人员、工程师、及相关行业从业者、跨领域研究人员。
由来自全国知名高校教授/博导，国家级青年人才带领团队讲授。长期从事机器学习与智能复合材料与结构的研究与开发，近两年以第一/通讯作者发表SCI论文20余篇，包括多个中科院一区TOP期刊发表高水平论文。
发表论文谷歌引用次数超过3000次，h-index为27。团队导师担任省内
力学学会理事、SCI期刊Nano Materials Science和Buildings青年编委和Frontiers in Materials客座编辑，以及超过70个SCI期刊的长期审稿人
。
由全国重点大学、国家“985工程”、“211工程”重点高校教授及团队成员讲授。
在国内外重要杂志发表论文二十余篇，曾先后主持和参与完成国家专项、国家自然科学基金、省基金项目二十余项；
拥有20余年复合材料结构有限元数值模拟经验，在复合材料有限元力学分析设计、复合材料断裂和损伤过程的数值模拟和实验研究等方面具有深厚的造诣。
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1.机器学习在复合材料中的应用概述
2.机器学习用于复合材料研究的流程
3.复合材料数据收集与数据预处理
实例：数据的收集和预处理
4.复合材料机器学习特征工程与选择
实例：以纳米材料增强复合材料为例，讨论特征选择、特征工程在提高模型性能中的作用。
5.线性回归用于复合材料研究
实例：线性回归在处理复合材料数据中的应用
6.多项式回归用于复合材料研究
实例：多项式回归在处理复合材料数据中的非线性关系时的应用
7.决策树用于复合材料研究
实例：决策树回归在预测水泥基复合材料强度中的应用
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1.随机森林用于复合材料研究
实例：随机森林在预测复合材料性能中的应用
2. Boosting算法用于复合材料研究
实例：Catboost在预测复合材料强度中的应用
3.XGBoost和LightGBM用于复合材料研究
(1) XGBoost
(2) LightGBM
(3) 模型解释性技术
实例：XGBoost和LightGBM在水泥基复合材料性能预测中的应用，模型比较
4.支持向量机 (SVM) 用于复合材料研究
(1) 核函数
(2) SVM用于回归（SVR）
实例：SVR在预测复合材料的力学性能中的应用
5.模型调参与优化工具包
(1) 网格搜索、随机搜索的原理与应用
(2) 工具包Optuna
实例：超参数调整方法，模型调参与优化工具包的应用
6.机器学习模型评估
(1) 回归模型中的评估指标（MSE, R2, MAE等）
(2) 交叉验证技术
实例：比较不同模型的性能并选择最佳模型
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1.神经网络基础
(1) 激活函数
(2) 前向传播过程
(3) 损失函数
实例：手动实现前向传播
2.神经网络反向传播与优化
(1) 梯度下降法原理
(2) 反向传播算法
(3) 随机梯度下降(SGD)
实例：实现梯度下降算法
3.复合材料研究中的多层感知机(MLP)
(1) MLP架构设计
(2) MLP的训练过程
(3) MLP在回归和分类中的应用
实例：构建简单的MLP解决复合材料中的回归问题
4.PyTorch基础
(1) 张量(Tensor)的创建和操作
(2) 自动求导(Autograd)机制
(3) 损失函数和优化器
实例：使用PyTorch构建简单研究复合材料的神经网络
5.可解释性机器学习方法-SHAP
(1) SHAP理论基础
(2) 计算和解释SHAP值
实例：复合材料中应用SHAP进行模型解释和特征理解
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论文实例解读与复现：选择两篇应用机器学习研究水泥基复合材料的SCI论文
Ø 论文应用机器学习研究的创新点分析
Ø 论文中使用的复合材料数据集介绍
Ø 论文中的复合材料特征选择与数据预处理方法
Ø 论文中使用的模型结构与构建
Ø 机器学习研究复合材料的超参数调整
Ø 复合材料研究中机器学习模型性能评估
Ø 复合材料机器学习研究结果可视化
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课程总结与未来展望
Ø 课程重点回顾
Ø 机器学习在复合材料中的未来发展方向
Ø 如何继续学习和深入研究
Ø Q&A环节
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1. ABAQUS复合材料建模基础
1.1.ABAQUS软件简介与基本操作
1.2.几何建模与物理参数设定、网格剖分技术
1.3.复合材料层结构建模方法（壳单元、连续壳单元及多层实体单元）
1.4.静力分析中强度准则和损伤判据
1.5.数据输入与输出操作及结果解读
复合材料层合结构热-力耦合算例（实例）
2. 断裂力学与与损伤分析
2.1.断裂力学基础理论
2.2.基于XFEM方法的裂纹扩展模拟(实例）
2.3.VCCT方法入门（实例）
2.4.Cohesive方法入门（实例）
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3. 断裂力学与损伤分析
3.1.基于虚裂纹闭合技术(VCCT)的分层扩展模拟（实例）
3.2.基于cohesive单元的分层/界面损伤扩展模拟（实例）
4. 复合材料加筋板静载荷分析与承载能力预测
4.1.复合材料加筋板的压溃分析基本理论
4.2.复合材料加筋板的压溃分析（实例）
4.3.复合材料加筋板剪切失效测试案例解析
4.4.复合材料层合板剪切失效模拟（实例）
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5. 特殊复合材料建模与分析
5.1.复合材料损伤失效行为的多尺度分析概述
5.2.颗粒增强金属基复合材料结构建模、胞元分析技术（实例）
5.3.短纤维增强复合材料结构建模、胞元分析技术（实例）
6. 复合材料冲击与动态响应
6.1.结构动力学基础理论与ABAQUS动力学分析工具
6.2.复合材料加筋板自由振动分析(实例）
6.3.低速冲击理论与冲击后剩余压缩强度实验方法
6.4.复合材料冲击损伤模型与仿真流程
6.5.复合材料加筋板低速冲击过程模拟与剩余强度计算（实例）
6.6.高速冲击问题概述与模拟策略
6.7.高速冲击模拟（实例）
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7. 高级编程与二次开发
7.1.工程材料本构关系与损伤模型简介
7.2.基于MATLAB与Python的参数化建模与脚本编程（实例）
7.3.ABAQUS接口子程序（UMAT、USDFLD等）原理与应用
7.4.基于接口子程序的材料弹塑性与粘弹性分析（实例）
7.5.复合材料损伤分析（实例）
8. 论文写作与科研指导
8.1.复合材料仿真计算文章（SCI）案例解析
8.2.SCI 论文撰写规范与创新思路
8.3.航空航天复合材料发展趋势与创新研究展望
8.4.算例补充与论文写作互动环节
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欢迎各位学员带着课程相关问题参加学习交流，
我们将全力为你们解决问题！
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1. 锂离子电池的工作原理概述
2. 电池电极材料的分类与特性
3. 锂离子电池电极材料的微细观结构
4. 锂电池电极极材料机械损伤模式
5. 电池颗粒、极片、电芯尺度力-电-化-热多场耦合模型概述
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1. 电化学原理与电池模型概述
2. 力化学耦合的基本模型
3. COMSOL软件基本操作
(1) COMSOL软件基本操作
(2) 耦合模型的验证与应用
4. 电池材料的力学与电化学耦合性能分析
(1) 耦合效应对电池性能的影响
(2) 耦合模型的验证与应用
5. 颗粒尺度耦合模型在电池失效分析中的应用
6. 电化学仿真软件的使用与案例分析
(1) 各向异性纳米线锂化应力分析（实例讲解1）
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1. 相场模型的基本原理与模型推导
2. Cahn-Hilliard模型与Allen-Cahn模型介绍与对比
3. 扩散相场计算（案例分析4）
4. 锂枝晶生长的的相场模拟（案例分析5）
(1) 锂枝晶生长机制
(2) 相场模型在锂枝晶模拟中的应用
5. 力-化学耦合断裂的相场分析（案例分析6）
(1) 断裂机制的模拟
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1. 全固态电池的界面特性
(1) 全固态电池界面稳定性
(2) 界面设计对电池性能的影响
2. 界面应力与电化学稳定性
(1) 界面应力的来源与影响
(2) 电化学稳定性的评估方法
3. 界面优化策略与模拟
4. 固态电池锂金属孔洞演化模拟（案例分析7）
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1. 多尺度建模的策略与方法
2. 从原子尺度到宏观尺度的模拟
3. 多尺度模型在电池设计中的应用
4. P2D模型仿真（案例分析8）
5. 考虑颗粒分布的电极性能模型仿真（案例分析9）
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1. 电池的工作原理与关键性能指标
2. 电池管理系统的核心功能
Ø SOC估计
Ø SOH估计
Ø 寿命预测
Ø 故障诊断
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1. 人工智能的发展
2. 机器学习的关键概念
3. 机器学习在电池管理中的应用案例介绍
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1. 荷电状态估计方法概述
2. 基于迁移学习的SOC估计
(1) 基于迁移学习的SOC估计方法
数据集、估计框架、估计结果
(2) 全生命周期下的SOC估计方法
数据集、估计框架、估计结果
3. 基于数据-物理融合模型的荷电状态估计
(1) 基于融合模型和融合算法的SOC估计方法
数据集、估计框架、估计结果
(2) 全生命周期下的SOC融合估计方法
数据集、估计框架、估计结果
4. 实例讲解-基于迁移学习的SOC估计方法
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1. 健康状态估计方法概述
2. 片段恒流工况下的SOH估计方法
数据集、估计框架、估计结果、泛化性验证
3. 动态工况下基于模型误差谱的SOH估计方法
数据集、估计框架、估计结果
4. 动态工况下基于老化特征提取的SOH估计方法
数据集、估计框架、估计结果、泛化性验证
5. 多阶充电工况下的实车电池系统SOH估计方法
数据集、估计框架、估计结果
6. 电池组内单体SOH快速估计方法
数据集、估计框架、估计结果
7. 实例讲解-片段恒流工况下的SOH估计方法
8. 实例讲解-基于模型误差谱的SOH估计方法
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1. 寿命预测和衰后行为预测方法概述
2. 基于转移注意力机制的电池剩余寿命预测方法
数据集、估计框架、估计结果
3. 基于深度学习的电池Q-V曲线预测方法
数据集、估计框架、估计结果
4. 基于轻量化机器学习的电池Q-V曲线预测方法
数据集、估计框架、估计结果
5. 实例讲解-基于深度学习的寿命预测方法
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1. 电池热失控预警方法概述
2. 数据集介绍
3. LOA算法的电池系统周级别热失控预警方法
Ø 算法框架
Ø 结果
4. 基于多模态特征的周级别热失控预警方法
Ø 算法框架
Ø 结果
5. 基于机器学习的电池异常检测、定位和分类方法
Ø 算法框架
Ø 结果
6. 实例讲解-基于机器学习的电池异常检测和热失控预警方法
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1. 人工智能在解决电池系统有限物理传感中的应用
Ø 数据集
Ø 算法框架
2. 人工智能在充电策略优化中的应用
Ø 数据集
Ø 算法框架
Ø 结果
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