Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2025 article

A generalizable machine learning-assisted fast Fourier transform algorithm to simulate the large strain phenomena in polycrystalline materials

12Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
3Institutions déclarées
2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : ca, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Machine learning methods have shown initial promise in constitutive modeling for single crystals or homogenized polycrystals , delivering notable computational efficiency. However, existing machine learning-based constitutive models often lack generalizability, limiting their application across diverse boundary value problems . This study introduces a thermodynamics-informed artificial neural network model to accelerate rate-tangent crystal plasticity fast Fourier transform simulations for cross-scale deformation behaviors of polycrystals under complex loading. Our model integrates microstructural variability and local interactions effectively. To address local effects in each grain, we employ K-means clustering to group Gauss points within the microstructure into clusters assumed to be in similar mechanical states. This approach, based on self-clustering analysis, extends model scope from macroscopic stress response to the granular level, capturing mechanical responses and orientation evolution across grains. This reduces the number of nonlinear problems to solve, with cluster responses propagated throughout each group. The thermodynamics-based artificial neural network-extracted features are further processed using local material state clusters to account for history-dependent deformation and evolving microstructures. Additionally, representative volume element simulations with rate-tangent crystal plasticity fast Fourier transform provide reliable datasets for model training. The proposed model demonstrates high efficiency, accuracy, self-consistency, and enhanced generalizability in predicting strain–stress responses and orientation evolution at both individual grain and aggregate scales under complex loading conditions, such as biaxial tension and arbitrary loading scenarios.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
A generalizable machine learning-assisted fast Fourier transform algorithm to simulate the large strain phenomena in polycrystalline materials
Date Crossref
01/09/2025
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Microstructure and mechanical propertiesMicrostructure and Mechanical Properties of SteelsMetal Forming Simulation Techniques

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.