有限应变弹塑性校准技术的比较研究：FEMU 与 VFM 的数值精确灵敏度
计算工程、金融与科学
2025-03-26 v1
摘要
材料参数的准确识别对于计算力学中的预测建模至关重要。实验力学界从全场数字图像相关数据进行校准的两种主要方法被称为有限元模型修正（FEMU）和虚拟场方法（VFM）。在 VFM 中，目标函数是内、外虚功或虚功率之间的平方失配。在 FEMU 中，目标函数量化了模型预测与相应实验测量的感兴趣量之间的加权失配。它通过迭代更新有限元模型的参数来最小化。尽管 FEMU 被认为更具灵活性，但由于其计算开销大得多，通常使用 VFM 来代替 FEMU。然而，这两种方法之间的比较通常涉及用有限差分格式对梯度或灵敏度进行近似，从而使直接评估变得困难。因此，在本研究中，我们在通过局部灵敏度分析和应用自动微分软件获得的数值精确灵敏度的背景下，严格比较了 VFM 和 FEMU。为此，这两种方法都在有限应变弹塑性模型上进行了测试。我们进行了一系列测试用例，以评估这两种方法在实际挑战下的鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2503.19782,
title = {A comparative study of calibration techniques for finite strain elastoplasticity: Numerically-exact sensitivities for FEMU and VFM},
author = {Sanjeev Kumar and D. Thomas Seidl and Brian N. Granzow and Jin Yang and Jan N. Fuhg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.19782},
year = {2025}
}
备注
44 pages, 15 figures