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对不同神经网络结构建模非弹性的比较研究。 (英语) Zbl 07772333号

总结:本构模型的数学公式描述材料的路径依赖性,即非弹性行为是一项具有挑战性的任务,几十年来一直是力学研究的焦点。通过数据驱动技术,特别是最近计算力学中神经网络(NN)的复兴,已经加大了促进或自动化这项任务的努力。然而,在基于NN的方法中,仅仅不考虑过去几十年研究中得出的本构建模的基本结果似乎是有问题的。在此,我们建议对不同的前馈和递归神经网络结构进行比较研究,以模拟一维小应变非弹性。在本研究中,我们将模型分为三个基本类:黑盒NN、弱形式的NN和强形式的NNs。因此,第一类网络可以从数据中学习本构关系,而基本物理被完全忽略,而后两种模型的构造是为了能够解释基础物理,在本工作中特别注意热力学第二定律。传统的线性和非线性粘弹性以及弹塑性模型用于训练数据生成,并在以后作为参考。使用包含应力、应变和(对于某些模型)内部变量信息的随机行走时间序列进行训练后,将基于NN的模型与参考解进行比较,其中考虑了插值和外推。除了应力预测的质量外,还分析了相关的自由能和耗散率来评估模型。总的来说,本研究能够清楚地记录不同神经网络体系结构在建模非弹性方面的优缺点,并指导如何训练和应用这些模型。
©2023作者。国际工程数值方法杂志由John Wiley&Sons Ltd.出版。

理学硕士:

74立方厘米 小应变率相关塑性理论(包括粘塑性理论)
74D10型 记忆材料的非线性本构方程
74A20型 固体力学中的本构函数理论
68T07型 人工神经网络与深度学习
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参考文献:

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