2024年6月20日下午,湖南科技大学“岩土稳定控制与健康监测”湖南省重点实验室(以下简称“岩土重点实验室”)学术讲坛第30期、31期于土木楼230顺利举行。此次讲坛邀请香港理工大学教授尹振宇及深圳大学特聘教授金银富担任主讲人,由湖南科技大学土木工程学院党委书记万文教授主持,湖南科技大学岩土重点实验室主任陈秋南教授,胡伟教授,雷勇教授、彭亚雄教授等实验室全体师生到场参与交流。
论坛现场
论坛开场是由是尹振宇教授为师生们带来报告《机器学习在土的本构模拟中的实践》,报告围绕富机器学习在土的本构模拟中的应用进行了一系列阐述。首先,尹振宇教授以一例经典案例作为开场白,他指出机器学习在现如今大数据的发展下,鉴由人脑神经单元网,可以利用excel构建误差函数表,分析数据得到函数及公式,本构模拟就是指利用数据模拟的方法找到应力与应变等诸多参数之间的关系,其基本步骤可以划分为:先通过试验及模拟获得数据,再采取合适的算法,针对不同类型的问题构建相拟合的误差函数,最终确定最优算法。此外,尹教授指出,机器学习是机遇,亦是挑战,最典型的三个挑战就是:(1)土的本构关系有非常强的路径相关性,其解决方法就是利用长短期记忆(LSTM)神经网络来处理;(2)高保真数据过于昂贵且有限,其解决方法是利用高保真残差神经网络(MR-NN)来处理数据;(3)基于ML的模型无法确保可靠性,该挑战通过创建应变局部化来解决。
尹振宇教授作报告
休息片刻后,由金银富教授带来主题为《稳定节点积分的PFEM方法及其在岩土工程大变形分析中的应用》的报告。金教授指出,岩土工程灾害往往会出现大变形问题,而且总是有水伴随。因而提出高效的可以耦合土水的大变形方法是预测岩土工程灾害的有效手段。金教授聚焦于粒子有限元方法,讲述有限元(FEM)-粒子有限元(PFEM)的基本原理,进而讲述如何实现节点积分的粒子有限元法(NS-PFEM)以及如何修正节点积分的粒子有限元法的缺点,最终提出稳定节点积分的PFEM方法(SNS-PFEM),然后讲述开发土水耦合的单点两相SNS-PFEM方法以及两层两相SNS-PFEM方法,并简述一些相应的工程应用。
金银富教授作报告
最后,胡伟教授主持讨论环节,并进行了总结。胡教授指出,现如今人工智能及软件开发的飞速发展,为解决一些科研问题提供了非常大的便利以及广阔的研究前景。在论坛的尾声阶段,胡伟教授、彭亚雄教授及博士生邓旭等众多师生与两位教授分别展开交流探讨,两位教授细致且形象地解答了师生们的问题。
论坛结束后,同学们纷纷表示受益匪浅,在认真听了尹教授和金教授的讲解后,极大地开阔了自己的研究视野,解决了部分研究过程中遇到的难题,为自己所研究的方向提供了思路。