M‐PINN: A mesh‐based physics‐informed neural network for linear elastic problems in solid mechanics

有限元法 趋同(经济学) 边界(拓扑) 领域(数学分析) 理论(学习稳定性) 边值问题 人工神经网络 计算机科学 航程(航空) 应用数学 数学优化 算法 数学 拓扑(电路) 数学分析 人工智能 材料科学 工程类 结构工程 组合数学 机器学习 复合材料 经济 经济增长
作者
Lu Wang,Guangyan Liu,Wang Guanglun,Kai Zhang
出处
期刊:International Journal for Numerical Methods in Engineering [Wiley]
卷期号:125 (9) 被引量:86
标识
DOI:10.1002/nme.7444
摘要

Abstract Physics‐informed neural networks (PINNs) have emerged as a promising approach for solving a wide range of numerical problems. Nevertheless, conventional PINNs frequently face challenges in model convergence and stability when optimizing complex loss functions containing complex gradients. In this study, a new mesh‐based PINN method, called M‐PINN, is proposed drawing the ideas of the finite element method (FEM). By partitioning the solution domain into several subdomains and incorporating finite element data distribution constraints to the prior estimates of the predicted data distribution of PINN on the solution domain, the M‐PINN approach effectively reduces the optimization difficulty of conventional PINNs. Moreover, it is sometimes difficult to directly obtain precise boundary conditions in some practical applications. This method can be used to solve PINN problems with unknown boundary conditions, thus having wider applicability. In this study, the efficiency of M‐PINN was demonstrated through a standard 2D linear elastic solid mechanics simulation experiment, and its applicability was investigated in depth. The results indicate that the M‐PINN method outperforms traditional PINN and exhibits superior applicability and convergence, especially in cases involving unknown boundary 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
刚刚
丘比特应助栗子采纳,获得10
刚刚
奶油桃子发布了新的文献求助10
1秒前
zhouye完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
daqisong完成签到,获得积分10
2秒前
Orange应助自由雪菲力采纳,获得10
3秒前
孔孔完成签到,获得积分10
3秒前
FashionBoy应助霸别采纳,获得10
3秒前
4秒前
yanxuepig发布了新的文献求助10
4秒前
小木子完成签到,获得积分20
4秒前
沉默毛巾完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
白樱恋曲发布了新的文献求助10
6秒前
欣慰碧琴发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
小花完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
善良冷雁应助敏感山彤采纳,获得50
9秒前
9秒前
无极微光应助FBSoos采纳,获得20
10秒前
10秒前
7788完成签到,获得积分10
11秒前
今后应助明向腾采纳,获得10
11秒前
11秒前
平淡惜灵发布了新的文献求助10
12秒前
小天完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
优秀同学完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
朴素的小霸王完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
完美世界应助shufei采纳,获得10
17秒前
重要莹完成签到,获得积分10
17秒前
慕青应助罗显发采纳,获得10
19秒前
无聊的星期三完成签到,获得积分20
19秒前
飞乐扣发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 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 6476436
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8278741
关于积分的说明 17655030
捐赠科研通 5558219
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2910560
邀请新用户注册赠送积分活动 1887518
关于科研通互助平台的介绍 1740636