Surrogate modeling of elasto-plastic problems via long short-term memory neural networks and proper orthogonal decomposition

替代模型 人工神经网络 计算机科学 替代数据 比例(比率) 算法 维数(图论) 可塑性 冯·米塞斯屈服准则 自由度(物理和化学) 非线性系统 人工智能 有限元法 数学 机器学习 结构工程 工程类 材料科学 物理 量子力学 复合材料 纯数学
作者
Sun-Young Im,Jonggeon Lee,Maenghyo Cho
出处
期刊:Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering [Elsevier]
卷期号:385: 114030-114030 被引量:52
标识
DOI:10.1016/j.cma.2021.114030
摘要

Because of its nonlinearity and path-dependency, analysis of the elasto-plastic behavior of the finite element (FE) model is computationally expensive. By directly learning sequential data, modeling plasticity via deep learning has shown successful performance in immediately predicting the path-dependent response. However, large-scale elasto-plastic FE models still have challenges in that they require numerous degrees of freedom and are accompanied by high-dimensional data. This study proposes a practical framework for the surrogate modeling of a large-scale elasto-plastic FE model by combining long short-term memory (LSTM) neural networks with proper orthogonal decomposition (POD). First, displacement, plastic strain magnitude, and von Mises stress are generated using commercial FE analysis software, and then, the high-dimensional data are reduced to low-dimensional POD coefficient data before being used for training. With the drastically reduced data, a neural network architecture can be introduced in the form of individual and ensemble structures to achieve accurate and robust prediction. As the proposed POD-LSTM surrogate model operates on the structural level, POD-LSTM surrogate models are constructed and implemented for each of the three large-scale elasto-plastic FE models. In all three examples, the proposed POD-LSTM surrogate models were found to be efficient and accurate for predicting elasto-plastic responses.
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
jack发布了新的文献求助10
1秒前
伶俐莹发布了新的文献求助30
2秒前
默涵清完成签到,获得积分20
4秒前
研友_850aeZ完成签到,获得积分10
4秒前
10秒前
14秒前
啤酒白菜发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
苹果小八发布了新的文献求助10
15秒前
林溪完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
yuze发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
ataybabdallah发布了新的文献求助10
18秒前
jw完成签到,获得积分10
18秒前
小仙女发布了新的文献求助10
19秒前
dianzheng关注了科研通微信公众号
19秒前
20秒前
hotongue发布了新的文献求助10
21秒前
完美世界应助丷橘南采纳,获得10
21秒前
孙某人完成签到 ,获得积分0
22秒前
慕冰蝶发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
123完成签到,获得积分10
24秒前
hotongue完成签到,获得积分10
25秒前
zzz关注了科研通微信公众号
28秒前
CodeCraft应助贪玩访文采纳,获得10
28秒前
31秒前
1123发布了新的文献求助50
31秒前
朴素的幼荷完成签到,获得积分20
31秒前
dianzheng发布了新的文献求助10
36秒前
Hh关注了科研通微信公众号
39秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
40秒前
elsie完成签到,获得积分10
43秒前
sunny完成签到 ,获得积分10
43秒前
ywzwszl完成签到,获得积分10
44秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
中国氢能技术发展路线图研究 500
Communist propaganda: a fact book, 1957-1958 500
Briefe aus Shanghai 1946‒1952 (Dokumente eines Kulturschocks) 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 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 3168354
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2819697
关于积分的说明 7927596
捐赠科研通 2479609
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1321007
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632925
版权声明 602460