亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Mixed form based physics-informed neural networks for performance evaluation of two-phase random materials

随机性 有限元法 计算机科学 非线性系统 人工神经网络 领域(数学) 一般化 相(物质) 算法 数学优化 人工智能 结构工程 数学 工程类 数学分析 物理 统计 量子力学 有机化学 化学 纯数学
作者
Xiaodan Ren,Xianrui Lyu
出处
期刊:Engineering Applications of Artificial Intelligence [Elsevier BV]
卷期号:127: 107250-107250 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.engappai.2023.107250
摘要

Evaluation of material performance is crucial in establishing processing-structure-property (PSP) relationships in material design. Finite element method (FEM) is commonly used to solve the mechanical properties of materials, but its application for two-phase random materials (TRMs) is limited due to the inherent randomness and complexity of their microstructures which pose significant challenges to mesh generation and computational costs. To this end, this work proposes a comprehensive computational framework for assessing the mechanical properties of TRMs. The random field level cutting method is utilized to reconstruct the equivalent statistical microstructure of the corresponding material. Then, the mixed form based physics-informed neural network (MPINN) is employed to solve the strongly nonlinear field variables of TRMs with linear elastic and elastic-plastic constitutive laws. This approach accurately captures the sharp field variable gradient and plastic strain without requiring high-order derivatives. Furthermore, a phase boundary refinement sampling method is proposed, which halves the computational cost markedly. Finally, transfer learning and surrogate model are introduced to extend the PINN computing framework enabling efficient evaluation of mechanical properties for various microstructures and boundary conditions. In comparison with FEM, results demonstrate the accuracy and high generalization ability of the proposed PINN framework. This framework has broad application prospects in material design, greatly facilitating the performance evaluation of TRMs with complex microstructures.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
43秒前
Raine发布了新的文献求助10
49秒前
Lucas应助Raine采纳,获得10
59秒前
beak关注了科研通微信公众号
1分钟前
牛牛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
beak发布了新的文献求助10
1分钟前
充电宝应助byumi采纳,获得10
1分钟前
2分钟前
byumi发布了新的文献求助10
2分钟前
胡萝卜完成签到,获得积分10
2分钟前
orixero应助黄雨荷采纳,获得10
4分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
A水暖五金批发张哥完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
wuzhe03完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
123456777完成签到 ,获得积分10
4分钟前
haralee完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Francesco完成签到,获得积分20
5分钟前
阔达之卉完成签到 ,获得积分10
5分钟前
6分钟前
勤qin完成签到 ,获得积分10
6分钟前
小女子常戚戚完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
黄雨荷发布了新的文献求助10
6分钟前
6分钟前
迷路的云霄完成签到,获得积分10
7分钟前
隐形曼青应助学术牛马采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
8分钟前
学术牛马发布了新的文献求助10
8分钟前
南陆赏降英完成签到,获得积分10
8分钟前
hehexuexi1完成签到,获得积分10
8分钟前
林海完成签到 ,获得积分10
9分钟前
9分钟前
合适乐巧完成签到 ,获得积分10
9分钟前
kakamua发布了新的文献求助10
10分钟前
kakamua完成签到,获得积分10
10分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
Cancer Targets: Novel Therapies and Emerging Research Directions (Part 1) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6358836
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8172891
关于积分的说明 17211087
捐赠科研通 5413870
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865274
邀请新用户注册赠送积分活动 1842735
关于科研通互助平台的介绍 1690799