Application of Neural Networks to Design, Evaluation and Modeling of Nonhomogeneous Structural Materials
神经网络在非均质结构材料设计、评估和建模中的应用
基本信息
- 批准号:05302029
- 负责人:
- 金额:$ 6.78万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Co-operative Research (A)
- 财政年份:1993
- 资助国家:日本
- 起止时间:1993 至 1995
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Nonhomogeneous structural materials involve composite materials and bonded/welded materials. They are developed in order to realize better characteristics by combining several different materials. Compared with ordinary homogeneous materials, such nonhomogeneous materials would have some additional parameters controlling macroscopic material properties, i.e. difference of material properties, mixture ratio, mixing methods and so on. Thus it becomes very complicated and difficult to design, evaluate and model such nonhomogeneous materials. Through co-operative works among several researchers, this project investigated innovative methods for designing, evaluating and modeling nonhomogenous materials by combining neural networks and computational mechanics.Principal results of this study are as follows. (1) A constitutive relation of functionally graded material (FGM) in a thermal elastoplastic region is well modeled by combining neural networks and micromechanics for randomly distributed particle model.(2) Neural network based nondestructive crack detection methods were developed for ultrasonics and electric potential drop methods. They were successfuly applied to detect three dimensional surface cracks and inclined defects. (3) A neural network based inverse analysis method was successfully applied to identify damage area of fiber reinforced composite beam by measuring its eigen frequencies and modes. (4) Rough shape is hierarchically modeled using a quadtree technique, and is transformed into list structure using the coded boundary representation technique, and finally is converted into a simple shape model using neural networks.
非均匀结构材料涉及复合材料和粘合/焊接材料。开发它们是为了通过结合几种不同的材料来实现更好的特征。与普通的均匀材料相比,这种非均匀材料将具有控制宏观材料特性的其他参数,即材料特性的差异,混合比率,混合方法等。因此,设计,评估和建模这种非均匀材料变得非常复杂且困难。通过几位研究人员之间的合作作品,该项目研究了通过结合神经网络和计算力学设计,评估和建模非官方材料的创新方法。这项研究的主要结果如下。 (1)通过将神经网络和用于随机分布的粒子模型的神经网络和微力力学结合,对热弹性区域中功能分级的材料(FGM)的组成关系进行了很好的建模。(2)针对超声和电势下降方法开发了基于神经网络的非破坏性裂纹检测方法。它们成功地用于检测三维表面裂纹和倾斜的缺陷。 (3)成功应用了基于神经网络的逆分析方法,以测量其本征频率和模式来识别纤维增强复合梁的损伤面积。 (4)使用Quadtree技术对粗糙形状进行层次建模,并使用编码的边界表示技术将其转换为列表结构,最后将其转换为使用神经网络的简单形状模型。
项目成果
期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
S.Yoshimura, Y.Saito and G.Yagawa: "Identification of Two Dissimilar Surface Cracks Hidden in Solid Using Neural Networks and Computational Mechanics" Computer Modeling and Simulation in Eng.Vol.1. 477-491 (1996)
S.Yoshimura、Y.Saito 和 G.Yakawa:“利用神经网络和计算力学识别隐藏在固体中的两种不同表面裂纹”《Eng.Vol.1》中的计算机建模和仿真。
- DOI:
- 发表时间:
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
赤星保浩、吉村忍、矢川元基、曽根田直樹、酒井高行、井上昌信: "ニューラルネットワークの渦電流探傷システムへの応用" 第14回計算電気・電子工学シンポジウム講演論文集. 247-250 (1993)
Yasuhiro Akahoshi、Shinobu Yoshimura、Motoki Yakawa、Naoki Soneda、Takayuki Sakai、Masanobu Inoue:“神经网络在涡流探伤系统中的应用”第 14 届计算电气和电子工程研讨会论文集 247-250(1993)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
M.Nakagaki,R.Kuranari,Y.Shibata,S.Hagihara: "Elastoplastic Crack Analysis of Thermally Shocked Functionally Graded Material with Neural Network Application" 1995 ASME/JSME Pressure Vessels &Piping Conf.(発表予定). (1995)
M. Nakagaki、R. Kuranari、Y. Shibata、S. Hagihara:“使用神经网络应用进行热冲击功能梯度材料的弹塑性裂纹分析”1995 ASME/JSME 压力容器和管道会议(即将发表)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
矢川元基、吉村忍、大石隆寛: "階層形ニューラルネットワークと計算力学による三次元き裂の形状同定" 日本機械学会論文集A編. 59. 526-534 (1993)
Motoki Yakawa、Shinobu Yoshimura、Takahiro Oishi:“使用分层神经网络和计算力学进行三维裂纹的形状识别”日本机械工程师学会会刊,A 版 59. 526-534 (1993)。
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