用于研究二维脆性断裂中随机场能量释放率的代理模型
材料科学
2024-03-04 v5
摘要
本文提出一种加权变分模型作为近似代理模型，以降低脆性断裂模拟的数值复杂度并缩短执行时间。因此，当能量释放率被建模为随机场时，脆性断裂的蒙特卡洛研究成为可能。在加权变分模型中，我们提出应用具有Matérn协方差函数的高斯随机场来模拟材料的非均匀能量释放率（）。采用FEniCS开源软件求得了加权变分模型以及更标准但计算量大的混合相场模型的数值解。结果表明，加权变分模型是混合相场方法用于模拟实际结构中脆性断裂的具有竞争力的代理模型。该方法将执行时间减少了90%。我们进行了类似研究，并将结果与一次实际的脆性断裂实验室实验进行比较。我们给出一个开展蒙特卡洛研究的示例，将建模为高斯过程，获得了可能的断裂分布及载荷-位移曲线。
引用
@article{arxiv.2105.09861,
title = {A surrogate model for studying random field energy release rates in 2D brittle fractures},
author = {Luis Blanco-Cocom and Marcos A. Capistrán and Jaroslaw Knap and J. Andrés Christen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.09861},
year = {2024}
}