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Physics-Informed Extreme Learning Machine framework for solving linear elasticity mechanics problems

delete2025-03-01
delete1
PRE
AI
Q
Qimin Wang
C
Chao Li
张升 (Sheng Zhang) *
C
Chen Zhou
Y
Yanping Zhou
DOI:10.1016/j.ijsolstr.2024.113157delete
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摘要

摘要

En 中文
在用于弹性力学的基于神经网络的方法 (诸如物理通知神经网络 (PINNs)) 中,由于多次优化迭代和依赖于梯度计算的自动微分,训练过程通常是耗时的。本文提出了一种新颖的框架,该框架将物理信息极限学习机 (PIELM) 与线性弹性力学相结合,重点研究了离散化算子与线性弹性力学原理的集成。这些离散化算子是基于PIELM中高阶导数的形式以及控制方程和边界条件构造的。通过在配置点上应用离散化运算符,将物理信息合并到损失函数中。通过最小二乘法计算该方法的解,确定输出权重。与PINN在非线性载荷和几何缺陷下的比较表明,PIELM实现了优越的误差控制和预测精度。此外,在具有解析解的三维问题中,与有限元方法 (FEM) 相比,PIELM在评估的误差范数方面更加精确。总之,所提出的方法为线性弹性提供了一种稳健而有效的替代方法。
Keyword:
Linear elasticity mechanics
Computational mechanics
Physics-Informed Extreme Learning Machine
Discretization operator

期刊

International Journal of Solids and Structures 封面图
International Journal of Solids and Structures
IF:
3.8
论文数:
1.2W
被引数:
3.1W

机构

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Dalian University of Technology
学者数:
5.9W
论文数: 4.4W
被引数: 5.5W
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