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Enregistrement W4391221901 · doi:10.1063/5.0182801

Predicting fluid–structure interaction with graph neural networks

2024· article· en· W4391221901 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevuePhysics of Fluids · 2024
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueModel Reduction and Neural Networks
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésPhysicsArtificial neural networkStatistical physicsArtificial intelligence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We present a rotation equivariant, quasi-monolithic graph neural network framework for the reduced-order modeling (ROM) of fluid–structure interaction systems. With the aid of an arbitrary Lagrangian–Eulerian (ALE) formulation, the system states are evolved temporally with two sub-networks. The movement of the mesh is reduced to the evolution of several coefficients via complex-valued proper orthogonal decomposition (POD), and the prediction of these coefficients over time is handled by a single multi-layer perceptron (MLP). A finite element-inspired hypergraph neural network is employed to predict the evolution of the fluid state based on the state of the whole system. The structural state is implicitly modeled by the movement of the mesh on the solid–fluid interface; hence, it makes the proposed framework quasi-monolithic. The effectiveness of the proposed framework is assessed on two prototypical fluid–structure systems, namely, the flow around an elastically mounted cylinder and the flow around a hyperelastic plate attached to a fixed cylinder. The proposed framework tracks the interface description and provides stable and accurate system state predictions during roll-out for at least 2000 time steps and even demonstrates some capability in self-correcting erroneous predictions. The proposed framework also enables direct calculation of the lift and drag forces using the predicted fluid and mesh states, in contrast to existing convolution-based architectures. The proposed reduced-order model via the graph neural network has implications for the development of physics-based digital twins concerning moving boundaries and fluid–structure interactions.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,387
Score d'incertitude au seuil0,561

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,245
Écart entre enseignants0,234 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle