A thermodynamically consistent physics-informed deep learning material model for short fiber/polymer nanocomposites

纳米复合材料 聚合物 纤维 材料科学 高分子物理 复合材料 统计物理学 高分子科学 物理
作者
Betim Bahtiri,Behrouz Arash,S. Scheffler,Maximilian Jux,Raimund Rolfes
出处
期刊:Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering [Elsevier BV]
卷期号:427: 117038-117038 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.cma.2024.117038
摘要

This work proposes a physics-informed deep learning (PIDL)-based constitutive model for investigating the viscoelastic–viscoplastic behavior of short fiber-reinforced nanoparticle-filled epoxies under various ambient conditions. The deep-learning model is trained to enforce thermodynamic principles, leading to a thermodynamically consistent constitutive model. To accomplish this, a long short-term memory network is combined with a feed-forward neural network to predict internal variables required for characterizing the internal dissipation of the nanocomposite materials. In addition, another feed-forward neural network is used to indicate the free-energy function, which enables defining the thermodynamic state of the entire system. The PIDL model is initially developed for the three-dimensional case by generating synthetic data from a classical constitutive model. The model is then trained by extracting the data directly from cyclic loading–unloading experimental tests. Numerical examples show that the PIDL model can accurately predict the mechanical behavior of epoxy-based nanocomposites for different volume fractions of fibers and nanoparticles under various hygrothermal conditions.
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
1秒前
2秒前
八八九九九1完成签到,获得积分10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
陈一完成签到,获得积分10
3秒前
干净的琦应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
fomo完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
干净的琦应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
紧张的幻桃完成签到,获得积分10
5秒前
Asumita完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
8秒前
苏su完成签到 ,获得积分10
8秒前
彦子完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
茉莉雨完成签到 ,获得积分10
11秒前
优雅的千雁完成签到,获得积分10
11秒前
yoyo完成签到 ,获得积分10
13秒前
又又完成签到 ,获得积分10
14秒前
helen李完成签到 ,获得积分10
14秒前
arniu2008发布了新的文献求助10
15秒前
zyw完成签到 ,获得积分10
22秒前
搞怪猎豹完成签到,获得积分10
23秒前
缓慢的千琴完成签到,获得积分10
25秒前
那些年星光璀璨完成签到,获得积分10
26秒前
重要的静柏完成签到 ,获得积分10
31秒前
慧慧完成签到,获得积分10
32秒前
nhzz2023完成签到 ,获得积分0
38秒前
顾矜应助arniu2008采纳,获得10
41秒前
当女遇到乔完成签到 ,获得积分10
43秒前
44秒前
ZHZ完成签到,获得积分10
52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
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Russian Politics Today: Stability and Fragility (2nd Edition) 500
Death Without End: Korea and the Thanatographics of War 500
Der Gleislage auf der Spur 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6080838
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7911441
关于积分的说明 16361390
捐赠科研通 5216651
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2789193
邀请新用户注册赠送积分活动 1772157
关于科研通互助平台的介绍 1648920