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Comparando funciones de activación en el aprendizaje automático para simulaciones de elementos finitos en formación termomecánica

Autores: Pantalé, Olivier

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Comparando funciones de activación en el aprendizaje automático para simulaciones de elementos finitos en formación termomecánica


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Software

Palabras clave

Elemento finito
Simulaciones
Aprendizaje automático
Redes neuronales artificiales
Identificación de parámetros
Funciones de activación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 38

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las simulaciones de elementos finitos (FE) han sido efectivas en la simulación de procesos de conformado termomecánico, sin embargo, surgen desafíos al aplicarlos a nuevos materiales debido a comportamientos no lineales. Para abordar esto, las técnicas de aprendizaje automático y las redes neuronales artificiales juegan un papel cada vez más vital en el desarrollo de modelos complejos. Este artículo presenta un enfoque innovador para la identificación de parámetros en leyes de flujo, utilizando una red neuronal artificial que aprende directamente de datos de prueba y genera automáticamente un subrutina Fortran para los códigos de elementos finitos estándar o explícitos de Abaqus. Investigamos el impacto de las funciones de activación en la predicción y la eficiencia computacional al comparar Sigmoid, Tanh, ReLU, Swish, Softplus y la menos común función Exponencial. A pesar de su uso poco frecuente, la función Exponencial demuestra un rendimiento notable y tiempos de cálculo reducidos. La validación del modelo implica comparar las capacidades predictivas con datos experimentales de pruebas de compresión, y las simulaciones numéricas confirman la implementación numérica en el código de elementos finitos explícitos de Abaqus.

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