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【2h】

How we can control the crack to propagate along the specified path feasibly?

机译：我们如何控制裂缝沿指定路径传播   可行性的？

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摘要

A controllable crack propagation (CCP) strategy is suggested. It is wellknown that crack always leads the failure by crossing the critical domain inengineering structure. Therefore, the CCP method is proposed to control thecrack to propagate along the specified path, which is away from the criticaldomain. To complete this strategy, two optimization methods are engaged.Firstly, a back propagation neural network (BPNN) assisted particle swarmoptimization (PSO) is suggested. In this method, to improve the efficiency ofCCP, the BPNN is used to build the metamodel instead of the forward evaluation.Secondly, the popular PSO is used. Considering the optimization iteration is atime consuming process, an efficient reanalysis based extended finite elementmethods (X-FEM) is used to substitute the complete X-FEM solver to calculatethe crack propagation path. Moreover, an adaptive subdomain partition strategyis suggested to improve the fitting accuracy between real crack and specifiedpaths. Several typical numerical examples demonstrate that both optimizationmethods can carry out the CCP. The selection of them should be determined bythe tradeoff between efficiency and accuracy.
机译：提出了一种可控的裂纹扩展（CCP）策略。众所周知，裂纹总是通过跨越关键领域的工程结构而导致失败。因此，提出了CCP方法来控制裂纹沿着指定的路径传播，该路径远离临界域。为了完成这一策略，采用了两种优化方法。首先，提出了一种BP神经网络辅助的粒子群优化算法。在这种方法中，为了提高CCP的效率，使用BPNN来构建元模型，而不是进行前向评估。其次，使用流行的PSO。考虑到优化迭代是一个耗时的过程，因此基于有效的重新分析的扩展有限元方法（X-FEM）可以代替完整的X-FEM求解器来计算裂纹扩展路径。此外，提出了一种自适应子域划分策略，以提高实际裂纹与指定路径之间的拟合精度。几个典型的数值示例表明，两种优化方法都可以执行CCP。它们的选择应由效率和精度之间的权衡决定。

著录项

  • 作者

    Cheng, Zhenxing; Wang, Hu;

  • 作者单位
  • 年度 2017
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