使用高斯过程回归与期望超体积改进对瓦楞纸板有效弹性模量和厚度进行建模

本工作旨在对瓦楞纸板的有效弹性模量 $E_{z, \text{eff}}$ 和厚度 $th_{\text{eff}}$ 的超曲面进行建模。采用拉丁超立方抽样（LHS），随后进行高斯过程回归（GP），并以 EHVI 作为多目标采集函数进行增强。准确建模 $E_{z, \text{eff}}$ 和 $th_{\text{eff}}$ 对于在工程应用中优化瓦楞材料的力学性能至关重要。LHS 为输入空间的初始抽样提供了一种高效且直接的方法；GP 预期能够通过结合预测和不确定性来适应响应面的复杂性。因此，生成和评估的下一个点基于超曲面的复杂性，并且某些点（特别是具有较高方差的点）得到了更多探索并具有更高的重要性。使用均方误差（MSE）衡量 GP 与 EHVI 的性能。GP 的预测结果为 $\text{MSE}(E_{z, \text{eff}}) = 5.24 \, \text{kPa}^2$ 和 $\text{MSE}(th_{\text{eff}}) = 1 \, \text{mm}^2$。因此，GP 在未来的结构优化应用中具备更高的精度和适应性。