Nichtlineare elektro-elastische Finite Elemente Analyse mit Materialmodellen basierend auf neuronalen Netzen

Um die Möglichkeiten elektro-mechanischer Metamaterialien voll ausschöpfen zu können sind effiziente und genaue Simulationsmethoden erforderlich. In unserer aktuellen Arbeit zeigen wir wie dies mit Materialmodellen basierend auf physikaugmentierten neuronalen Netzen (PANN) ermöglicht werden kann. Dafür haben wir PANN Materialmodelle an verschiedene homogenisierte Mikrostrukturen trainiert und in komplexen nichtlinearen Finite Elemente Simulationen angewendet. Dabei haben die Modelle hervorragende Performance gezeigt für große elektrisch induzierte Deformationen und Instabilitäten.

Herzlichen Glückwunsch an unseren Doktoranden Dominik Klein, und vielen Dank an Rogelio Ortigosa und Jesús Martínez-Frutos von der TU Cartagena in Spanien für diese tolle Zusammenarbeit!

Der Artikel „Nonlinear electro-elastic finite element analysis with neural network constitutive models“ ist in CMAME erschienen und unter https://doi.org/10.1016/j.cma.2024.116910 verfügbar (open access)