冯、袁;王启翰;吴迪;高伟;弗朗西斯·汀·洛伊 采用机器学习方法进行随机非局部损伤分析。 （英语） Zbl 1506.74019号 计算。方法应用。机械。工程师。 372，文章ID 113371，29 p.（2020）. 摘要：提出了一种基于机器学习的准脆性材料随机非局部损伤分析框架。不确定的系统参数，包括材料特性和荷载作用，已在针对各种工作条件的统一安全评估框架内纳入并分析。采用三维积分型非局部损伤有限元模型。为了研究概率损伤分析问题，提出了一种新建立的机器学习方法，即带帽扩展支持向量回归方法（C-X-SVR），以消除第一步中随机离群值的影响，然后建立不确定系统输入与结构响应之间的关系。这样可以增强所提出回归模型的训练鲁棒性和计算适应性。此外，所提出的方法能够有效地预测结构行为的统计信息（即均值、标准差、概率密度函数和累积密度函数），以从汞环境中持续更新不确定工况的信息。进行了一次真实实验验证和两次数值研究，以进一步验证不确定性量化框架对概率损伤分析的有效性和效率。 引用于6文件 理学硕士： 74A45型 断裂和损伤理论 74S60系列 应用于固体力学问题的随机和其他概率方法 关键词：随机非局部损伤分析;有限元分析;机器学习;准脆性损伤;有上限扩展支持向量回归;不确定性量化 软件：Matlab公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{Y.Feng}等人，计算。方法应用。机械。工程372，文章ID 113371，29 p.（2020；Zbl 1506.74019） 全文： 内政部 参考文献： [1] 黑骑士卫星-不，不是外星人（2020年），https://www.dedoimedo.com/physics/black-knight.html网址，访问日期：2020年3月3日 [2] ASN航空安全WikiBase（2020），https://aviation-saffety.net/wikibase/wiki.php？id=161246，访问日期：2020年3月3日 [3] 修复破裂屏幕的档案（2020年），https://www.ikream.com/topic/fix-cracked-screen网站，访问日期：2020年3月3日 [4] Kachanov，L.M.，蠕变条件下断裂过程的时间，Izvest。阿卡德。Nauk SSSR Otd公司。Teckhnicheskikh Nauk，826-31（1958）·Zbl 0107.18501号 [5] 马库，G。；莫拉斯，C。；Papadrakakis，M.，《通过混合有限元模型（HYMOD）对钢筋混凝土结构进行计算高效且稳健的非线性三维循环建模》，《国际计算杂志》。方法，16，第1850125条，第（2019）页·Zbl 1404.74149号 [6] 帕帕佐普洛斯，V。；Soimiris，G。；Giovanis，D。；Papadrakakis，M.，基于神经网络的几何非线性碳纳米管替代模型，计算。方法应用。机械。工程，328，411-430（2018）·Zbl 1439.74459号 [7] 斯塔夫鲁拉基斯，G。；Giovanis，D。；帕帕佐普洛斯，V。；Papadrakakis，M.，谱随机有限元法的GPU区域分解解，计算。方法应用。机械。工程，327392-410（2017）·Zbl 1439.74467号 [8] 拉赫曼，S。；Rao，B.，Galerkin无网格方法的概率断裂力学——第一部分：可靠性分析，计算。机械。，28, 5, 365-374 (2002) ·Zbl 1074.74656号 [9] 江，C。；Long，X.Y。；韩，X。；Tao，Y。；Liu，J.，裂纹结构概率区间混合可靠性分析，存在认知不确定性，工程分形。机械。，112, 148-164 (2013) [10] 托马尔，V。；周，M.，《脆性微观结构系统断裂过程的确定性和随机分析》，《工程分形》。机械。，72, 12, 1920-1941 (2005) [11] 杨振杰。；苏，X。；陈，J。；Liu，G.，随机非均匀准脆性材料中复杂内聚断裂的蒙特卡罗模拟，国际固体结构杂志。，46, 17, 3222-3234 (2009) ·Zbl 1167.74565号 [12] 阿伦，科罗拉多州。；Rao，B.N。；Srinivasan，S.M.，弹塑性损伤分析的随机无网格方法，计算。方法应用。机械。工程师，1992590-2606（2010）·Zbl 1231.74500号 [13] Kim，J.H。；Chau-Dinh，T。；Zi，G。；Li，W.W。；Kong，J.S.，《与等效初始缺陷和材料可变性相关的多裂纹扩展分析中的概率疲劳完整性评估》，《工程分形》。机械。，156, 182-196 (2016) [14] 鲁宾斯坦，R.Y。；Kroese，D.P.，《模拟与蒙特卡洛方法》（2016），John Wiley&Sons·Zbl 1352.68002号 [15] 李，J。；陈，J。；Sun，W。；Peng，Y.，非线性随机系统概率密度演化方法的进展，Probab。工程机械。，28, 132-142 (2012) [16] Gens，A。；Cools，R.，一种适用于单纯形的自适应数值容积算法，ACM Trans。数学。柔和。（TOMS），29，3，297-308（2003）·Zbl 1072.65032号 [17] 科伦比，P。；Faravelli，L.，通过响应面的随机有限元：疲劳裂纹扩展问题，（结构设计的概率方法（1997），Kluwer学术出版社）·Zbl 0930.74048号 [18] Sofi，A。；穆斯科利诺，G。；Giunta，F.，用不精确概率密度函数描述的不确定结构特性的传播，响应面法，Probab。工程机械。，第60条，第103020页（2020年） [19] 桂国庆。；潘，H。；林，Z.B。；Li，Y.H。；袁振杰，数据驱动支持向量机与结构健康监测和损伤检测的优化技术，KSCE J.Civ。工程，21，523-534（2017） [20] Feng，Y。；高，W。；Wu，D。；Tin-Loi，F.，机器学习辅助随机弹塑性分析，计算。方法应用。机械。工程，357，第112576条pp.（2019）·兹比尔1442.74041 [21] Feng，Y。；Wu，D。；刘，L。；高，W。；Tin-Loi，F.，材料非线性功能梯度结构的安全评估，结构。安全。，86，第101974条pp.（2020） [22] Colasante，G。；Gosling，P.，《建筑纺织品神经网络本构模型中的剪切力》，Procedia Eng.，155，103-112（2016） [23] He，W.T。；刘建新。；Xie，D.，通过kriging模型和有限元分析耦合对混合模式下疲劳裂纹扩展的概率寿命评估，工程分形。机械。，139, 56-77 (2015) [24] Shi，Y。；卢，Z。；徐，L。；Chen，S.，时间相关可靠性分析的自适应多重克里金替代法，应用。数学。型号。，70, 545-571 (2019) ·Zbl 1464.62411号 [25] 罗伊，A。；Manna，R。；Chakraborty，S.，基于支持向量回归的结构可靠性分析元建模，Probab。工程机械。，55, 78-89 (2019) [26] Roux，W。；Yi，G。；Gandikota，I.，拓扑优化的空间核方法，计算。方法应用。机械。工程，361，第112794条pp.（2020）·Zbl 1442.74179号 [27] Zhang，T.，稀疏正则化学习的多级凸松弛，（神经信息处理系统会议（2009），DBLP），1929-1936 [28] Zhang，T.，稀疏正则化的多级凸松弛分析，J.Mach。学习。第11、2、1081-1107号决议（2010年）·Zbl 1242.68262号 [29] Wang，C.Y。；Ye，Q.L。；罗，P。；Ye，N。；Fu，L.Y.，Robust capped L1-模双支持向量机，神经网络。，114, 47-59 (2019) ·Zbl 1434.68465号 [30] Li，C.N。；Shao，Y.H。；Deng，N.Y.，鲁棒L1-非平行近端支持向量机，Optimization，65，1，169-183（2016）·Zbl 1332.90287号 [31] 田，Y。；齐，Z。；Ju，X。；Shi，Y。；Liu，X.H.，用于模式分类的非并行支持向量机，IEEE Trans。赛博。，44, 7, 1067-1079 (2014) [32] 吴敏杰。；刘建新。；Gao，Y.L。；孔，X.Z。；Feng，C.M.，基于带帽L1-形式的稳健图-Placian PCA特征选择和聚类，（IEEE生物信息学和生物医学国际会议（2017），IEEE），1741-1745 [33] H.Wang，F.Nie，H.Huang，通过同步L1-形式最小化和最大化实现稳健距离度量学习，载于：《国际机器学习会议论文集》，2014年，第1836-1844页。 [34] Jirásek，M.，《损伤和断裂的非局部模型：方法的比较》，国际固体结构杂志。，35, 4133-4145 (1998) ·兹伯利0930.74054 [35] Bazant，Z.P。；Jirasek，M.，《塑性和损伤的非局部积分公式：进展调查》，J.Eng.Mech。，128, 1119-1149 (2002) [36] 德博斯特，R。；医学硕士克里斯菲尔德。；雷默斯，J.J。；Verhoosel，C.V.，《固体和结构的非线性有限元分析》（2012），John Wiley&Sons·兹比尔1300.74002 [37] Narayana，K.B。；达塔古鲁，B。；Ramamurthy，T.S。；Vijayakumar，K.，使用六节点等参四边形奇异元的修正裂纹闭合积分，《工程分形》。机械。，36, 6, 945-955 (1990) [38] 巴桑特，Z.P。；Jirásek，M.，《塑性和损伤的非局部积分公式：进展综述》，J.Eng.Mech。，128, 11, 1119-1149 (2002) [39] 拉莱，I。；Karam，S.，《随机非局部损伤模型》，国际分形杂志。，76, 121-140 (1996) [40] 沃尔夫，C。；北卡罗来纳州里查特。；Molinari，J.F.，动态裂纹分支模型的非局部连续损伤方法，国际。J.数字。方法工程，101，12，933-949（2015）·Zbl 1352.74308号 [41] D.R.J.欧文。；Hinton，E.，《塑性有限元：理论与实践》（1980），Pinerdge出版社：斯旺西Pinergid出版社·Zbl 0482.73051号 [42] Smola，A.J。；Schölkopf，B.，《支持向量回归教程》，统计计算。，14, 3, 199-222 (2004) [43] Wang，L。；朱，J。；Zou，H.，双正则支持向量机，Statist。中国科学院，16589（2006）·Zbl 1126.68070号 [44] Mangasarian，O.L。；Musicant，D.R.，拉格朗日支持向量机，J.Mach。学习。第161-177号决议（2001年）·Zbl 0997.68108号 [45] Fung，G.M。；Mangasarian，O.L.，支持向量机分类的特征选择牛顿方法，计算。最佳方案。申请。，28, 2, 185-202 (2004) ·兹比尔1056.90103 [46] 霍夫曼，T。；Schölkopf，B。；Smola，A.J.，《机器学习中的内核方法》，Ann.Statist。，36, 1171-1220 (2008) ·Zbl 1151.30007号 [47] Kung，S.Y.，《内核方法和机器学习》（2014），剑桥大学出版社·Zbl 1317.68005号 [48] Nedaie，A。；Najafi，A.A.，支持向量机与Dirichlet特征映射，神经网络。，98, 87-101 (2018) ·Zbl 1434.68438号 [49] Ozer，S。；Chen，C.H。；Cirpan，H.A.，一组用于支持向量机模式分类的新Chebyshev核函数，模式识别。，44, 1435-1447 (2011) ·Zbl 1210.68086号 [50] Cheng，K。；卢，Z。；魏毅。；Shi，Y。；周勇，用于全局敏感性分析的混合核函数支持向量回归，Mech。系统。信号处理。，96, 201-214 (2017) [51] 邓，N。；田，Y。；Zhang，C.，《支持向量机：基于优化的理论、算法和扩展》（2012），CRC出版社 [52] Sobol'，I.Y.M.，关于立方体中点的分布和积分的近似计算，苏联计算。数学。数学。物理。，7, 4, 784-802 (1967) ·Zbl 0185.41103号 [53] MATLAB和统计工具箱发布2019b，The MathWorks，Inc.，美国马萨诸塞州纳蒂克。 [54] Yeh，I.C.，使用人工神经网络的高性能混凝土强度建模，水泥。混凝土。第28、12、1797-1808号决议（1998年） [55] Yu，Y。；高，W。；Castel，A。；刘，A。；Feng，Y。；陈，X。；Mukherjee，A.，《混凝土不均匀性和结构缺陷下的钢腐蚀建模》，水泥。混凝土。Res.，135，第106109条，第（2020）页 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。