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Bayesian inference of high-dimensional finite-strain visco-elastic–visco-plastic model parameters for additive manufactured polymers and neural network based material parameters generator
Publicado en:International Journal Of Solids And Structures. 283 112470- - 2023-11-01 283(), DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2023.112470
Autores: Wu, L; Anglade, C; Cobian, L; Monclus, M; Segurado, J; Karayagiz, F; Freitas, U; Noels, L
Afiliaciones
Resumen
In this work, the parameters of a finite-strain visco-elastic–visco-plastic formulation with pressure dependency in both the visco-elastic and visco-plastic parts are identified using as observations experimental data obtained from tension and compression tests at different strain rates ranging from 10−4s−1 to 103s−1. Because of the high number of parameters of the model, a sequential Bayesian Inference (SBI) framework with data augmentation, which presents several advantages, is developed. First the sequential nature reduces the difficulty of selecting the appropriate prior distributions by considering only parts of the observations at a time. Second, the sequential nature prevents dealing with low likelihood values by considering only a part of the experimental observations at a time, but also subsets of the material parameters to be identified, improving the convergence of the Markov Chain Monte Carlo (MCMC) random walk. Third, the data augmentation allows considering different number of experimental tests in tension and in compression while preserving the identified model accuracy for both loading modes. This SBI is carried out to infer the properties of Polyamide 12 (PA12) processed by Selective Laser Sintering (SLS) for two different printing directions and it is shown that the models fed by their respective set of inferred parameters can reproduce the different experimental tests. Finally, in order for upcoming structural simulations to benefit from the information related to the uncertainties due to the measurement errors, the identification process and the model limitations, we introduce a Generative Adversarial Network (GAN), which is trained using the data obtained from the MCMC random walk. This generator can then serve to produce a synthetic data-set of arbitrary size of the material parameters to be used in finite-element simulations.
Palabras clave
Indicios de calidad
Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión
El trabajo ha sido publicado en la revista International Journal Of Solids And Structures debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2023, se encontraba en la posición 39/170, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Mechanics.
Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir del Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions, arroja un valor de: 1.99, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: Dimensions Jun 2025)
De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-06-03, el siguiente número de citas:
- WoS: 3
- Scopus: 4
- OpenCitations: 2
Impacto y visibilidad social
Análisis de liderazgo de los autores institucionales
Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Belgium; Germany.