The discovery of constitutive laws from experimentally accessible measurements is a central problem in nonlinear computational mechanics. Many data-driven constitutive identification approaches rely either on paired strain-stress data or on full-field displacement measurements, both of which are difficult to obtain in realistic three-dimensional settings. We present a differentiable finite element framework for the discovery of hyperelastic material laws from partial observations, including boundary-only displacement measurements and global reaction forces. The method embeds the nonlinear finite element equilibrium problem directly into the learning loop, so that candidate strain-energy densities are assessed through the deformation fields and reactions they induce. This formulation enforces mechanical equilibrium as a constraint and allows the loss function to be evaluated only at observed locations. To ensure physical admissibility and promote numerical solvability throughout training, the constitutive response is represented by Hyperelastic Neural Networks, a structure-preserving neural class that enforces residual energy and stress-free conditions, frame indifference, isotropic material symmetry, polyconvexity, coercivity, and controlled volumetric growth by construction. The resulting PDE-constrained learning problem is solved using a quasi-Newton strategy combined with continuation and solver-aware backtracking. Numerical experiments in two- and three-dimensional finite elasticity demonstrate accurate recovery of hyperelastic isotropic responses from boundary-only data, robustness to measurement noise, and generalization across geometries, loading conditions, and boundary conditions.


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神经网络(Neural Networks)是世界上三个最古老的神经建模学会的档案期刊:国际神经网络学会(INNS)、欧洲神经网络学会(ENNS)和日本神经网络学会(JNNS)。神经网络提供了一个论坛,以发展和培育一个国际社会的学者和实践者感兴趣的所有方面的神经网络和相关方法的计算智能。神经网络欢迎高质量论文的提交,有助于全面的神经网络研究,从行为和大脑建模,学习算法,通过数学和计算分析,系统的工程和技术应用,大量使用神经网络的概念和技术。这一独特而广泛的范围促进了生物和技术研究之间的思想交流,并有助于促进对生物启发的计算智能感兴趣的跨学科社区的发展。因此,神经网络编委会代表的专家领域包括心理学,神经生物学,计算机科学,工程,数学,物理。该杂志发表文章、信件和评论以及给编辑的信件、社论、时事、软件调查和专利信息。文章发表在五个部分之一:认知科学,神经科学,学习系统,数学和计算分析、工程和应用。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/nn/
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