Using the equivalent inclusion method (a method strongly related to the Hashin-Shtrikman variational principle) as a surrogate model, we propose a variance reduction strategy for the numerical homogenization of random composites made of inclusions (or rather inhomogeneities) embedded in a homogeneous matrix. The efficiency of this strategy is demonstrated within the framework of two-dimensional, linear conductivity. Significant computational gains vs full-field simulations are obtained even for high contrast values. We also show that our strategy allows to investigate the influence of parameters of the microstructure on the macroscopic response. Our strategy readily extends to three-dimensional problems and to linear elasticity. Attention is paid to the computational cost of the surrogate model. In particular, an inexpensive approximation of the so-called influence tensors (that are used to compute the surrogate model) is proposed.


翻译:通过采用等效包含法(一种与Hashin-Shtrikman变分原理密切相关的方法)作为替代模型,我们提出了一种随机复合材料的数值同质化方差缩减策略。这些复合材料由嵌入在均匀基质中的包含物组成(或称非均质物)。在二维线性电导率的框架下,我们证明了此策略的效率,即使在高对比度值的情况下,与全场模拟相比,也可以获得显著的计算收益。我们还展示了我们的策略允许研究微结构参数对宏观响应的影响。我们的策略可以方便地扩展到三维问题和线性弹性问题。我们特别关注替代模型的计算成本。特别地,我们提出了一个廉价的逼近方法来计算所谓的影响张量(这些张量用于计算替代模型)。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
【图神经网络实用介绍】A practical introduction to GNNs - Part 1
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【伯克利-Ke Li】学习优化,74页ppt,Learning to Optimize
专知会员服务
40+阅读 · 2020年7月23日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月22日
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员