Исследование методов применения нейронных сетей для моделирования нелинейных нестационарных физических полей в анизотропных средах при решении задач механики разрушения и гидрогазодинамики турбулентных потоков

Отчет 167 стр., 1 кн., 72 рис., 6 табл., 109 источн. ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОИСК, АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР, НЕЙРОННЫЕ СЕТИ, ГИДРОГАЗОДИНАМИКА, МЕТОД КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Объектом исследования являются методы машинного обучения и численного моделирования механики и гидрогазодинамики. Целью работы являлось формирование и развитие задела фундаментальных подходов для создания технологии моделирования нелинейных нестационарных физических процессов с использованием методов машинного обучения и нейросетевых технологий. В работе приведены результаты информационно-аналитического поиска и патентных исследований. Выбраны три приоритетных подхода к интеграции нейросетевых технологий и методов вычислительной гидрогазодинамики: автоматизация процесса моделирования, прогнозирование физических процессов и диагностика технических систем. В рамках данных направлениях проведены следующие исследования: прогнозирование графовой нейронной сетью полей физических величин для обтекания препятствий различных форм, для деформации пластины, для роста трещины, вибродиагностика волнового редуктора с использованием спайковой нейронной сети. В работе рассмотрены подходы к синтезу обучающих наборов данных путем численного моделирования, а также принципы валидации и верификации нейро-конечно-элементных моделей. Разработанные в работе подходы могут повысить точность и скорость прогнозирования характеристик узлов элементов робототехнических систем, производимых с применением перспективных технологий, а также создать задел для применения в других отраслях промышленности.