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为研究TCA钛合金的力学性能，借助Gleeble-1500D热模拟机，在等温、等速率条件下，对Ti-6Al-4v合金进行压缩。为进一步分析实验结果，将非线性建模方法高斯回归过程（GP）应用于TCA流变应力的预测，并提出相应的模型。实例研究表明，借助MATLAB语言编制程序，预测流变应力的高斯回归过程学习方法是科学、可行的，其绝对误差为0．91MPa，相对误差为4．84％，与ANN模型相比，预测精度更高，而且简单实用，为TC4热变形工艺的制定提供参考依据。