专栏名称: 材料科学与工程
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直接封神!DeepSeek与疲劳断裂分析相结合,从理论到应用,揭秘材料科学领域的“断裂革命”!

材料科学与工程  · 公众号  ·  · 2025-03-18 09:00

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变形梯度及其谱分解

速度,速度梯度

特殊运动:刚体运动,稳定运动, 恒定速度梯度运动

自旋与涡量运输方程,环量与涡线

客观性与客观率

Day 1-2

雷诺输运方程

欧拉描述与拉格朗日描述下的主守恒方程

质量、动量、角动量守恒

热力学第一 /二定律

本构方程客观性 和热力学兼容性

案例:刚性导热体本构方程构建

第二天:流体力学及其仿真

Day 2-1

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本构方程客观性和热力学兼容性案例

-弹性流体,定常流,可压粘性流

-不可压粘性流,不可压无粘流(理想流体)

上述流体中的涡量输运方程

Day 2-2

多物理场耦合模型:

-非等热可压粘性流本构

-单类稀物质输运本构

-多类稀物质输运本构

-相场法多相流本构和毛细作用

理论 &实践:COMSOL用户文档对比分析

-相场法

-热流耦合问题

-物质输运

-离子输运问题

-多孔材料的流固耦合

工具构建

-大语言模型简介和对比

-DeepSeek/ChatGPT简介

-高效提示词设计与流体力学知识库构建

第三天:流体力学实操

Day 3-1,2

COMSOL Multiphysics , O pen FOAM, Ansys Fluent流体力学实操

流体力学计算方法

-时间差分算法

-有限元法

-对流问题中的稳定性方法举例

案例分析

-绕圆柱单向流

- 自然 对流 ,非等热流以及共轭传热

-流体中的稀物质输运,离子输运问题

-基于相场法的二相流,三相流

-基于相场法的多孔材料的毛细作用

-流固耦合-动网格法

-微流体/微流控以及器官芯片中的流场仿真

大语言模型辅助

-DeepSeek提示词设计:软件用户手册速查,解决软件报错,软件代码编写

量纲分析简介

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图表 2
速度大小 剖面云图以及流线图

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图表 3 器官芯片和微流体微流控中的流场仿真

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图表 4 灯丝热作用下灯泡内气体的运动

第四天

神经网络基础回顾:感知机、多层感知机

神经网络基本结构: 激活函数、损失函数、优化算法

神经网络训练技巧: mini-batch,正则化,dropout

结构化神经网络

- 卷积神经网络

- 循环神经网络

- 物理信息神经网络

-算子神经网络

实操:

-神经网络的代码实现 (M atlab , Python)

-训练技巧演示 (M atlab )

-参数更新算法演示 (Matlab)

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图表 5 神经网络结构示意图

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图表 6 物理信息神经网络处理 NS方程

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图表 7 神经网络训练早停技巧

第五天

流体力学 &深度学习实战:

- CN N 在流场预测中的应用
(Python实操)

-CNN 提取 流场 出流速、压力、涡旋等 特征 (Python实操)

- LSTM 模型在流场时间序列预测中的应用
(Python实操)

-U-Net结构应用于流场预测、重构、优化 (Python实操)

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图表 8 有限差分方法和 PINN方法对热场分布预测效果对比

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图表 9 傅里叶神经网络算子

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图表 10

U-Net 卷积神经网络架构

-PINN与DeepXDE实操 (Python):

-PINN预测常微分方程的响应

-2D 热传导

-B ur ger方程

- 圆柱绕流问题

- 使用 PINN模型 求解稳态和非稳态流动问题

-iPINN与DeepXDE实操案例:

-数据驱动的iPINN常微分方程逆问题求解

-数据驱动的iPINN偏微分方程逆向问题求解

-论文导读

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