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基于有限元和神经网络的软骨超弹性材料参数识别新方法。 (英语) Zbl 07714910号

总结:软骨损伤和退化可能导致动物和人类的骨关节炎。软骨非线性超塑性行为的定量研究对于评估软骨组织退化至关重要。然而,直接识别材料行为是不可行的。本文提出了一种利用可测量结构量的逆方法表征软骨组织非线性力学行为的方法。首先,建立了一个双向神经网络(NN),该网络使用经过充分训练的前向问题神经网络代替前向问题求解器来生成逆问题神经网络的训练样本然后创建模型以生成用于训练正向网络的数据集。此外,通过与直接反向神经网络方法的比较,深入研究了我们的双向神经网络方法在软骨超塑性材料参数预测中的性能。当仅使用直接反问题神经网络进行训练时,所有样本均来自有限元模拟,模拟时间为50.7小时,预测时间为几十秒。此外,我们的双向神经网络调用经过训练的前向神经网络来收集训练样本,所有样本都可以在几秒钟内获得,模拟时间仅为78秒。预测结果与实验数据吻合良好,比较表明,我们的双向神经网络是预测其他生物软组织参数的一种有效且熟练的方法。

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74-XX岁 可变形固体力学
92至XX 生物学和其他自然科学
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全文: 内政部

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