冲击载荷下 HMX 中介尺度能量局域化建模,第二部分:针对孔洞形状与孔洞-孔洞相互作用效应的机器学习替代模型训练
计算物理
2020-01-08 v2 介观与纳米尺度物理
应用物理
摘要
第一部分给出了热点起爆与增长速率的替代模型,其中热点由单个圆柱形孔洞的塌缩形成。此类孤立圆柱形孔洞是对真实介观结构中孔洞形态的理想化。因此,本文研究非圆柱形孔洞形状及孔洞-孔洞相互作用对热点起爆与增长的影响。采用贝叶斯 Kriging 方法构建了捕捉这些效应的替代模型。用于机器学习替代模型的训练数据来自反应性孔洞塌缩模拟,其参数空间涵盖孔洞长宽比 (AR)、孔洞取向 () 与孔洞分数 ()。所得替代模型显示出起爆与增长速率对孔洞长宽比和取向的强烈依赖,尤其是当它们相对于施加的冲击波呈锐角取向时。针对孔洞相互作用效应的替代模型显示,随着孔洞分数增加,热点起爆与增长速率发生显著变化。本文阐明了由多个热点产生与相互作用所导致的孔洞场中热点演化的物理机制。本工作结果不仅有助于构建 HMX 的介观信息宏观尺度模型,也有助于理解孔洞-孔洞相互作用的物理机制以及由孔洞形状和取向引起的敏感性。
引用
@article{arxiv.1903.09137,
title = {Modeling meso-scale energy localization in shocked HMX, Part II: training machine-learned surrogate models for void shape and void-void interaction effects},
author = {S. Roy and N. K. Rai and O. Sen and D. B. Hardin and A. S. Diggs and H. S. Udaykumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.09137},
year = {2020}
}
备注
Submitted in Shockwaves