Logo Repositorio Institucional

Please use this identifier to cite or link to this item: https://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/45415
Title: Arquitectura de redes neuronales para el estudio de localización de deformaciones en una barra unidimensional mediante cinemática de discontinuidades débiles
Authors: Rivera Minchala, Victor Emilio
metadata.dc.contributor.advisor: Vázquez Patiño, Ángel Oswaldo
metadata.dc.description.uri: 
0000-0002-1679-3995
metadata.dc.subject.other: Clasificación de la Investigación::Ingeniería Civil
Keywords: Ingeniería Civil
Plasticidad metálica
Modelización mecánica
Descomposición cinemática
Issue Date: 17-Sep-2024
metadata.dc.format.extent: 50 páginas
Publisher: Universidad de Cuenca
Abstract: 
This work utilizes PINN models to solve the problem of strain localization in a one-dimensional bar with softening through its variational formulation. The solid's energy is incorporated into the loss function as an optimization problem. Two explored neural network architectures represent the problem's kinematics termed ReLU PINN and Kinematic Decomposition. Strain Localization is represented through weak discontinuity kinematics. The Kinematic Decomposition architecture approximates the displacement field as the sum of a regular part and a jump. On the other hand, the ReLU PINN architecture is used to approximate the regular part of the displacement field. The results demonstrate that the Kinematic Decomposition architecture allows for automatic learning of the localization band's location during training, which is the main distinctive contribution of this work. Thus, the jump's position does not need to be exactly prescribed but requires defining a perturbation delimiting the band formation region, achieved in this work by considering a bar with variable area. Another parameter identifying the jump's magnitude is also adequately learned during training. Furthermore, it was determined that the ReLU PINN architecture provides an approximation space that accurately represents continuous functions, such as the regular part of displacement. For future research, exploring these architectures in solving localization problems in two or more dimensions is suggested.
Description: 
Este trabajo utiliza modelos de PINNs para resolver el problema de la localización de deformaciones en una barra unidimensional con ablandamiento mediante su formulación variacional. La energía del sólido se incorpora en la función de pérdida como un problema de optimización. Por su parte, la cinemática del problema se representa mediante dos arquitecturas de red neuronal exploradas que se denominan ReLU PINN y Descomposición Cinemática. La localización de deformaciones se representa mediante la cinemática de discontinuidades débiles. La arquitectura Descomposición Cinemática aproxima el campo de desplazamientos como la suma de una parte regular y de un salto. Por otra parte, la arquitectura ReLU PINN se utiliza para aproximar la parte regular del campo de los desplazamientos. Los resultados demostraron que la arquitectura Descomposición Cinemática permite el aprendizaje automático de la ubicación de la banda de localización durante el entrenamiento, siendo este el principal aporte distintivo de este trabajo. Así, la posición del salto no necesita ser exactamente prescrita, sino que requiere de la definición de una perturbación que delimite la región de formación de la banda, lograda en este trabajo al considerar una barra con área variable. Otro parámetro que identifica la magnitud del salto es también aprendido adecuadamente durante el entrenamiento. Por otra parte, la arquitectura ReLU PINN proporciona un espacio de aproximación que permite representar con suficiente precisión la parte regular del desplazamiento. Se sugiere para investigaciones futuras la exploración de estas arquitecturas en la resolución de problemas de localización en dos o más dimensiones.
URI: https://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/45415
metadata.dc.relation.ispartof: TI;1335
metadata.dcterms.description: 
Ingeniero Civil
Appears in Collections:Tesis de Pregrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Trabajo-de-Titulación.pdfVersión presentada (texto completo)1.23 MBAdobe PDFView/Open


This item is protected by original copyright



This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons

 

Centro de Documentacion Regional "Juan Bautista Vázquez"

Biblioteca Campus Central Biblioteca Campus Salud Biblioteca Campus Yanuncay
Av. 12 de Abril y Calle Agustín Cueva, Telf: 4051000 Ext. 1311, 1312, 1313, 1314. Horario de atención: Lunes-Viernes: 07H00-21H00. Sábados: 08H00-12H00 Av. El Paraíso 3-52, detrás del Hospital Regional "Vicente Corral Moscoso", Telf: 4051000 Ext. 3144. Horario de atención: Lunes-Viernes: 07H00-19H00 Av. 12 de Octubre y Diego de Tapia, antiguo Colegio Orientalista, Telf: 4051000 Ext. 3535 2810706 Ext. 116. Horario de atención: Lunes-Viernes: 07H30-19H00