Physics-Informed Neural Networks for Solving Forward and Inverse Problems in Complex Beam Systems

Timoshenko梁理论 偏微分方程 反问题 欧拉公式 人工神经网络 反向 应用数学 数学 无量纲量 梁(结构) 数学分析 计算机科学 物理 几何学 人工智能 机械 光学
作者
Taniya Kapoor,Hongrui Wang,Alfredo Núñez,Rolf Dollevoet
出处
期刊:IEEE transactions on neural networks and learning systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:35 (5): 5981-5995 被引量:68
标识
DOI:10.1109/tnnls.2023.3310585
摘要

This article proposes a new framework using physics-informed neural networks (PINNs) to simulate complex structural systems that consist of single and double beams based on Euler-Bernoulli and Timoshenko theories, where the double beams are connected with a Winkler foundation. In particular, forward and inverse problems for the Euler-Bernoulli and Timoshenko partial differential equations (PDEs) are solved using nondimensional equations with the physics-informed loss function. Higher order complex beam PDEs are efficiently solved for forward problems to compute the transverse displacements and cross-sectional rotations with less than 1e-3 % error. Furthermore, inverse problems are robustly solved to determine the unknown dimensionless model parameters and applied force in the entire space-time domain, even in the case of noisy data. The results suggest that PINNs are a promising strategy for solving problems in engineering structures and machines involving beam systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
刚刚
3秒前
Sarahminn完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
碧蓝青梦发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
9秒前
地瓜发布了新的文献求助10
10秒前
mimimi完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI2S应助碧蓝青梦采纳,获得10
10秒前
咕咕发布了新的文献求助10
11秒前
14秒前
LH关注了科研通微信公众号
16秒前
16秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得30
16秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
18秒前
18秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
19秒前
22秒前
迎风完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
Moss完成签到,获得积分10
26秒前
yaoyh_gc完成签到,获得积分10
27秒前
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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
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 6409660
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8228913
关于积分的说明 17458952
捐赠科研通 5462633
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2886434
邀请新用户注册赠送积分活动 1862900
关于科研通互助平台的介绍 1702275