Image-driven prediction of fatigue crack growth in metal materials via spatiotemporal neural network

人工神经网络 材料科学 巴黎法 结构工程 复合材料 人工智能 计算机科学 裂缝闭合 工程类 断裂力学
作者
J.M. Liang,Yin Yu,Yile Hu,Caihua Wan,X.Z. Feng
出处
期刊:Engineering Fracture Mechanics [Elsevier]
卷期号:: 110442-110442
标识
DOI:10.1016/j.engfracmech.2024.110442
摘要

This study proposes an image-driven model based on the SimVP spatiotemporal neural network (STNN) to predict the fatigue crack growth (FCG) in aluminum alloys. This methodology represents a novel usage of STNNs for FCG analysis. It does not require repetitive modeling, extensive computations, or conventional mechanical assumptions. The datasets used during this study were gathered from fatigue experiments with a variety of crack positions, angles, and load levels; they contained a total of 17,925 image frames obtained from DIC measurements. Subsequently, the displacement fields were interpolated onto uniform grids and then augmented, so they could be fitted into an STNN. The proposed method was validated using specimens with edge and central cracks subjected to loads equal to 15.0 % and 20.0 % of the ultimate load. The generalization capability of the proposed method was studied by predicting the FCG under load levels and crack angles outside the training set. In addition, its predictive capability was investigated for both short and long step sizes by employing datasets in which the image data were collected at varying intervals. The overall structural similarity index measurement values were greater than 0.968, and the root mean square errors were held within 0.025 mm. The predicted displacement fields, crack lengths, and crack growth rates agreed well with experimental measurements.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
苻涵菡完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
高大的羽毛完成签到,获得积分10
4秒前
redondo10完成签到,获得积分10
5秒前
彤光赫显完成签到,获得积分10
8秒前
where发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
开放访天完成签到 ,获得积分10
10秒前
风中晓露完成签到,获得积分20
10秒前
redondo5完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
水晶鞋小兔头完成签到,获得积分10
14秒前
赵卫星完成签到,获得积分20
15秒前
Allen完成签到,获得积分10
15秒前
谦让的醉波完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
ECHO完成签到,获得积分10
20秒前
redondo完成签到,获得积分10
22秒前
可爱的觅夏完成签到,获得积分10
22秒前
不知道完成签到,获得积分10
23秒前
wsh发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
where发布了新的文献求助10
25秒前
CaoJing完成签到 ,获得积分10
26秒前
maomoshen完成签到 ,获得积分10
29秒前
111完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
小二郎应助wsh采纳,获得10
29秒前
organic tirrttf完成签到,获得积分10
30秒前
Akim应助123采纳,获得10
30秒前
无私的雪瑶完成签到 ,获得积分10
33秒前
田様应助where采纳,获得10
34秒前
葡萄成熟发布了新的文献求助10
35秒前
含糊的耷完成签到,获得积分10
35秒前
艾森豪威尔完成签到 ,获得积分10
36秒前
37秒前
shi0331完成签到,获得积分10
38秒前
卖火柴的小女孩完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
高分求助中
中国国际图书贸易总公司40周年纪念文集: 回忆录 2000
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
LNG地下タンク躯体の構造性能照査指針 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3001565
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2661260
关于积分的说明 7208254
捐赠科研通 2297263
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1218219
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 594103
版权声明 592990