Modelización de mecanismos de falla dúctiles en barras utilizando redes neuronales artificiales

El presente trabajo de investigación se centra en la modelización de mecanismos de falla dúctil en una barra unidimensional. El objetivo principal es utilizar métodos basados en Physics-Informed Neural Networks (PINN) y Machine Learning, empleando el enfoque variacional, para modelizar el mecanis...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: León Iñiguez, Omar Fernando
Other Authors: Samaniego Alvarado, Esteban Patricio
Format:
Language:spa
Published: Universidad de Cuenca 2023
Subjects:
Online Access:http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/42605
Description
Summary:El presente trabajo de investigación se centra en la modelización de mecanismos de falla dúctil en una barra unidimensional. El objetivo principal es utilizar métodos basados en Physics-Informed Neural Networks (PINN) y Machine Learning, empleando el enfoque variacional, para modelizar el mecanismo de falla dúctil y la localización de deformaciones. Se desarrollaron dos implementaciones de PINN basadas en el principio variacional, utilizando diferentes ecuaciones de minimización de energía que son equivalentes entre sí. Los resultados obtenidos demuestran que las redes neuronales son capaces de capturar el comportamiento elastoplástico sin la necesidad de herramientas complejas como phasefields. Este enfoque numérico se presenta como una opción prometedora en comparación con métodos alternativos como los elementos finitos, especialmente para problemas de dimensiones superiores, donde otros métodos muestran limitaciones. Esto abre nuevas líneas de investigación en el campo de la modelización de mecanismos de falla en sólidos. Se demostró que estas redes neuronales, aplicadas mediante el principio variacional, ofrecen una precisión suficiente en comparación con las soluciones analíticas. Como recomendación, se sugiere profundizar en la naturaleza de las redes neuronales como método para la resolución de problemas en la mecánica de sólidos, así como implementar redes neuronales en la resolución de problemas en 2D y 3D, lo cual representa una línea de investigación futura.