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主动脉壁不均匀性的随机建模和使用贝叶斯编码-解码代理的不确定性量化。 (英语) Zbl 1507.74010号

总结:主动脉壁的不均匀性可能导致局部应力积聚,可能引发剥离。在许多情况下,解剖是由病理变化引起的,例如弹性纤维断裂或丢失。但研究表明,即使是健康的主动脉壁也具有固有的异质性微观结构。主动脉的某些部分特别容易因病理变化而出现不均匀性,但主动脉壁的分布和空间范围,如大小、形状和类型,很难预测。基于这一观察结果,我们使用随机本构模型描述了主动脉夹层中弹性纤维降解的非均匀分布。为此,在非等距网格上生成模拟降解弹性纤维随机分布的随机场实现。然后,随机场用作病理性主动脉壁单轴拉伸试验的输入,并用有限元方法求解。为了包括解剖主动脉壁的微观结构,应用了先前研究中开发的本构模型,该模型还包括一种模拟层间弹性纤维降解的方法。然后,为了评估由于提出的随机本构模型而导致的输出应力分布的不确定性,使用卷积神经网络,特别是贝叶斯编码器-解码器,作为代理模型,将随机输入场映射到从有限元分析获得的输出应力分布。结果表明,神经网络能够预测有限元分析中的应力分布,同时也大大缩短了计算时间。此外,这提供了主动脉壁内超过特定破裂应力的概率,从而可以预测分层或致命破裂。

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74-10 可变形固体力学问题的数学建模或模拟
60G60型 随机字段
62英尺15英寸 贝叶斯推断
74升15 生物力学固体力学
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