超弹性材料的语言
材料科学
2024-05-10 v3
摘要
本构定律的自动发现是一个新兴的研究领域，其重点是从实验数据中自动获取描述固体材料本构行为的符号表达式。现有的符号/稀疏回归方法依赖于材料模型库的可用性，这些库通常由人类专家使用已知模型作为参考手工设计，或者采用指数复杂度的生成算法，这些算法仅适用于非常简单的表达式。在本文中，我们提出了一种新的本构定律发现方法，该方法依赖形式文法作为自动且系统化的工具来生成本构定律表达式。对物理约束的遵守部分先验地强制执行，部分后验地经验性检查。我们将该方法应用于两个任务：i) 自动生成各向同性超弹性材料的有效本构定律库；ii) 从受不同噪声水平影响的位移数据中进行超弹性材料模型的数据驱动发现。对于自动库生成任务，我们展示了所提方法在避免手工特征和人为干预方面的灵活性和效率。对于数据驱动发现任务，我们展示了所提方法的准确性、鲁棒性和显著的泛化能力。
引用
@article{arxiv.2402.04263,
title = {The Language of Hyperelastic Materials},
author = {Georgios Kissas and Siddhartha Mishra and Eleni Chatzi and Laura De Lorenzis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.04263},
year = {2024}
}