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Physics-Informed Neural Networks for the Structural Analysis and Monitoring of Railway Bridges: A Systematic Review
Indexado
WoS WOS:001496499900001
Scopus SCOPUS_ID:105006682076
DOI 10.3390/MATH13101571
Año 2025
Tipo revisión

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Physics-informed neural networks (PINNs) offer a mesh-free approach to solving partial differential equations (PDEs) with embedded physical constraints. Although PINNs have gained traction in various engineering fields, their adoption for railway bridge analysis remains under-explored. To address this gap, a systematic review was conducted across Scopus and Web of Science (2020-2025), filtering records by relevance, journal impact, and language. From an initial pool, 120 articles were selected and categorised into nine thematic clusters that encompass computational frameworks, hybrid integration with conventional solvers, and domain decomposition strategies. Through natural language processing (NLP) and trend mapping, this review evidences a growing but fragmented research landscape. PINNs demonstrate promising capabilities in load distribution modelling, structural health monitoring, and failure prediction, particularly under dynamic train loads on multi-span bridges. However, methodological gaps persist in large-scale simulations, plasticity modelling, and experimental validation. Future work should focus on scalable PINN architectures, refined modelling of inelastic behaviours, and real-time data assimilation, ensuring robustness and generalisability through interdisciplinary collaboration.

Revista



Revista ISSN
Mathematics 2227-7390

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Disciplinas de Investigación



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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Martinez, Yuniel - Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
2 Rojas, Luis - Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
3 Pena, Alvaro - Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
4 Valenzuela, Matias - Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
5 Garcia, Jose - Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile

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Financiamiento



Fuente
VINCI-DI initiative at Pontificia Universidad Catlica de Valparaso (PUCV)

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Agradecimientos



Agradecimiento
This research was supported by the VINCI-DI initiative at Pontificia Universidad Catolica de Valparaiso (PUCV), under project number 039.706/2025.

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