Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > math > arXiv:2504.16713

帮助 | 高级搜索

数学 > 数值分析

arXiv:2504.16713 (math)
[提交于 2025年4月23日 ]

标题: 使用不确定性驱动相场混合数据驱动和物理基础本构模型

标题: Mixing Data-Driven and Physics-Based Constitutive Models using Uncertainty-Driven Phase Fields

Authors:J. Storm, W. Sun, I. B. C. M. Rocha, F. P. van der Meer
摘要: 使用数据驱动的代理建模技术来加速多尺度模型受到广泛关注。 创建一个涵盖所有相关载荷情况的大规模训练数据集对于一个好的代理模型至关重要,但生成这些数据的计算成本很快成为限制因素。 通常在整个计算域中使用预先训练的代理模型。 在此,我们引入了一种替代的自适应混合方法,当可能时使用快速的概率代理模型作为本构模型,但在必要时则退回到真实的高保真模型。 因此,代理模型不需要对每种可能的载荷条件都准确,从而显著减少数据收集时间。 我们通过在计算域中创建对应于不同模型的阶段来实现这一点。 这些阶段通过由代理不确定性驱动的相场模型进行演化。 当代理不确定性变大时,相场模型会导致从代理模型到高保真模型的局部转换,从而保持高度精确的模拟。 我们讨论了这种方法的要求,以获得准确且数值稳定的成果,并将相场模型与一种纯局部方法进行比较,后者不对相位混合的空间平滑性进行强制约束。 使用弹性塑性材料的高斯过程代理模型,我们展示了这种模型混合方法在加速多尺度模拟方面的潜力。
摘要: There is a high interest in accelerating multiscale models using data-driven surrogate modeling techniques. Creating a large training dataset encompassing all relevant load scenarios is essential for a good surrogate, yet the computational cost of producing this data quickly becomes a limiting factor. Commonly, a pre-trained surrogate is used throughout the computational domain. Here, we introduce an alternative adaptive mixture approach that uses a fast probabilistic surrogate model as constitutive model when possible, but resorts back to the true high-fidelity model when necessary. The surrogate is thus not required to be accurate for every possible load condition, enabling a significant reduction in the data collection time. We achieve this by creating phases in the computational domain corresponding to the different models. These phases evolve using a phase-field model driven by the surrogate uncertainty. When the surrogate uncertainty becomes large, the phase-field model causes a local transition from the surrogate to the high-fidelity model, maintaining a highly accurate simulation. We discuss the requirements of this approach to achieve accurate and numerically stable results and compare the phase-field model to a purely local approach that does not enforce spatial smoothness for the phase mixing. Using a Gaussian Process surrogate for an elasto-plastic material, we demonstrate the potential of this mixture of models to accelerate multiscale simulations.
主题: 数值分析 (math.NA) ; 计算工程、金融与科学 (cs.CE)
引用方式: arXiv:2504.16713 [math.NA]
  (或者 arXiv:2504.16713v1 [math.NA] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.16713
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Joep Storm [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 4 月 23 日 13:42:07 UTC (5,500 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
math.NA
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-04
切换浏览方式为:
cs
cs.CE
cs.NA
math

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号