Physics-Informed Neural Networks Techniques for Analyzing Forced Vibrations of Simply Supported Beams Featuring Variable Cross-Sections

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 30

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJE-39-5_001

تاریخ نمایه سازی: 7 مرداد 1404

چکیده مقاله:

This research explores the forced vibrations of isotropic beams with variable cross-sections, modeled by the Euler-Bernoulli beam theory. Using Hamilton's principle, the governing partial differential equations are derived, and the complex vibrational behaviors were analyzed. By introducing physics-informed neural networks (PINNs) as an innovative, mesh-free solution technique, the study highlights their ability to provide rapid and precise results by integrating physical laws directly into the machine learning framework. Compared to traditional methods like finite element (FEM) or finite difference schemes, PINNs significantly streamline the computational process by eliminating the need for mesh generation, which simplifies implementation and reduces computational effort, validation with the ۶th-order Galerkin method and FEM confirms the high accuracy and efficiency of the proposed approach for analyzing vibrations in beams with varying cross-sections. Overall, this work enhances the application of PINNs in vibration assessment and offers valuable insights for optimizing design and performance across diverse engineering domains, including structural and mechanical systems.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

S. M. Sahebdad

Department of Mechanical Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran

M. Eftekhari

Department of Mechanical Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran

M. Eftekhari

Department of Computer Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Elshafei MA. FE modeling and analysis of isotropic and orthotropic ...
  • Kumar R, Tiwari R, Prasad R. Numerical solution of partial ...
  • Chen Z, Lai S-K, Yang Z. AT-PINN: Advanced time-marching physics-informed ...
  • Bazmara M, Mianroodi M, Silani M. Application of physics-informed neural ...
  • Hou Q, Li Y, Singh VP, Sun Z, Wei J. ...
  • نمایش کامل مراجع