如何可行地控制裂纹沿指定路径扩展？
神经与进化计算
2018-05-09 v2 计算工程、金融与科学
摘要
本文提出一种可控裂纹扩展（CCP）策略。众所周知，在工程结构中，裂纹总是穿越临界域而导致失效。因此，提出 CCP 方法以控制裂纹沿远离临界域的指定路径扩展。为完成该策略，采用了两种优化方法。首先，提出一种反向传播神经网络（BPNN）辅助的粒子群优化（PSO）方法。在该方法中，为提高 CCP 效率，使用 BPNN 建立替代模型以代替正向评估。其次，使用了流行的 PSO。考虑到优化迭代是一个耗时的过程，采用一种高效的基于重分析的扩展有限元方法（X-FEM）来替代完整的 X-FEM 求解器以计算裂纹扩展路径。此外，提出一种自适应子域划分策略，以提高真实裂纹与指定路径之间的拟合精度。若干典型数值算例表明，两种优化方法均可实现 CCP。它们的选择应由效率与精度之间的权衡来决定。
引用
@article{arxiv.1710.10748,
title = {How we can control the crack to propagate along the specified path feasibly?},
author = {Zhenxing Cheng and Hu Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.10748},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 29 figures, Crack propagation path, Reanalysis solver, Back propagation neural network, Particle swarm optimization, Extended finite element method