基于长短期记忆网络的海冰本构关系预测

作     者：于海龙 胡始弘 顾向彦 YU Hailong;HU Shihong;GU Xiangyan

作者机构：中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 

出 版 物：《船舶工程》 (Ship Engineering)

年 卷 期：2024年第46卷第3期

页      码：150-162页

摘      要：为了准确建立海冰的本构关系,针对传统的物理试验和数值模拟试验2种海冰本构关系研究方法均存在的弊端和效率较低的问题,寻找一种能高效、准确预测海冰本构关系的方法。基于长短期记忆(LSTM)神经网络对海冰本构关系进行预测,通过离散元法(DEM)黏结单元模型对海冰三轴压缩试验进行数值模拟,获取不同组围压和加载速率下试样的应力-应变曲线作为数据源,搭建多层LSTM网络,采用其中5组围压、3组应变率下的应力-应变曲线作为训练数据对神经网络进行训练,预测剩余1组围压、1组应变率下海冰的应力-应变关系,并采用均方误差作为评价指标对预测结果进行评估。研究结果表明:采用LSTM神经网络数据驱动模型能较好地对海冰材料的本构关系进行预测,该方法可供极区海洋结构物的设计和海冰力学行为研究参考。

主 题 词：海冰 本构关系 长短期记忆网络 离散元法 

学科分类：08[工学] 0824[工学-林业工程类] 082401[082401] 

D　O　I：10.13788/j.cnki.cbgc.2024.03.21

馆 藏 号：203127787...