論文の概要: Ensemble WSINDy for Data Driven Discovery of Governing Equations from Laser-based Full-field Measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.20510v1
- Date: Mon, 30 Sep 2024 17:12:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-10-01 22:52:59.196788
- Title: Ensemble WSINDy for Data Driven Discovery of Governing Equations from Laser-based Full-field Measurements
- Title（参考訳）: レーザーによるフルフィールド計測によるGoverning方程式のデータ駆動的発見のためのWSINDyのアンサンブル
- Authors: Abigail C. Schmid, Alireza Doostan, Fatemeh Pourahmadian,
- Abstract要約: この研究はレーザー振動計と偏微分方程式に対する非線形力学(WSINDy)の弱い形式を利用する。
2つのビーム状試料、1つのアルミニウムと1つのIDOX/Estane複合体は、低周波状態において波せん断励起を受ける。
The WSINDy for PDEs algorithm is applied to the result-temporal data to find the effective dynamics of the specimens。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This work leverages laser vibrometry and the weak form of the sparse identification of nonlinear dynamics (WSINDy) for partial differential equations to learn macroscale governing equations from full-field experimental data. In the experiments, two beam-like specimens, one aluminum and one IDOX/Estane composite, are subjected to shear wave excitation in the low frequency regime and the response is measured in the form of particle velocity on the specimen surface. The WSINDy for PDEs algorithm is applied to the resulting spatio-temporal data to discover the effective dynamics of the specimens from a family of potential PDEs. The discovered PDE is of the recognizable Euler-Bernoulli beam model form, from which the Young's modulus for the two materials are estimated. An ensemble version of the WSINDy algorithm is also used which results in information about the uncertainty in the PDE coefficients and Young's moduli. The discovered PDEs are also simulated with a finite element code to compare against the experimental data with reasonable accuracy. Using full-field experimental data and WSINDy together is a powerful non-destructive approach for learning unknown governing equations and gaining insights about mechanical systems in the dynamic regime.
- Abstract（参考訳）: この研究は、レーザー振動計と偏微分方程式に対する非線形力学(WSINDy)のスパース同定の弱い形式を利用して、フルフィールド実験データからマクロスケール支配方程式を学習する。
実験では, 低周波状態下では, 2つのビーム状試料, 1つのアルミニウムおよび1つのIDOX/Estane複合体がせん断波励起を受け, その応答は試料表面の粒子速度の形で測定された。
The WSINDy for PDEs algorithm is applied to the result spatio-temporal data to find the effective dynamics of the specimens from a family of potential PDEs。
発見されたPDEは、Euler-Bernoulliビームモデルであり、2つの材料に対するヤング率を推定する。
また、WSINDyアルゴリズムのアンサンブルバージョンを使用して、PDE係数とヤング変調の不確かさに関する情報を得る。
検出されたPDEは有限要素コードでシミュレートされ、実験データと妥当な精度で比較される。
フルフィールドの実験データとWSINDyを併用することは、未知の統治方程式を学習し、力学系に関する洞察を得るための強力な非破壊的アプローチである。
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