何巍1,张权1,兰书钊1,李泽畅1,李锦红2,李加强2,李鑫2
摘要: 增材制造技术在航空航天结构轻量化设计与复杂构件一体化成形等方面具有重要应用前景,但其金属构件因工艺参数、微观组织、缺陷特征及残余应力等多因素耦合作用,疲劳寿命呈现显著离散型与不确定性,寿命预测面临挑战。机器学习为表征工艺—组织—缺陷—寿命之间的非线性关系提供了新途径,但疲劳试验成本高、标签获取周期长和跨平台数据差异等因素使该领域长期面临小样本、高噪声和泛化能力不足等问题。本文围绕小样本条件下增材制造金属疲劳寿命预测问题,系统综述了物理引导机器学习、机理数据增强、多保真建模、机理—数据混合框架、迁移学习与元学习、不确定性量化及概率寿命预测等研究进展,并讨论数据库元数据缺失、评价基准不统一和实验设计与算法评测脱节等问题。最后,结合航空结构高可靠性服役需求,展望了标准化数据库建设、物理一致性数据融合和面向工程认证的统一评估框架等发展方向。