Nature.com saytiga tashrif buyurganingiz uchun tashakkur. Siz cheklangan CSS-ni qo'llab-quvvatlaydigan brauzer versiyasidan foydalanmoqdasiz. Eng yaxshi tajriba uchun yangilangan brauzerdan foydalanishni tavsiya qilamiz (yoki Internet Explorer-da Moslik rejimini o'chirib qo'ying). Bundan tashqari, doimiy qo'llab-quvvatlashni ta'minlash uchun biz saytni uslublar va JavaScriptsiz ko'rsatamiz.
Har bir slaydda uchta maqolani ko'rsatadigan slayderlar. Slaydlar boʻylab harakatlanish uchun “Orqaga” va “Keyingi” tugmalaridan yoki har bir slayd boʻylab harakatlanish uchun oxiridagi slaydni boshqarish tugmalaridan foydalaning.
Mikro tuzilmaning zanglamaydigan po'latdan yasalgan plitalarning shakllanishiga ta'siri lavha metallga ishlov berish muhandislari uchun katta tashvishdir. Ostenitik po'latlar uchun mikroyapıda deformatsiyali martensit (\({\alfa}^{^{\prime)}\)-martensit) mavjudligi sezilarli qattiqlashuvga va shakllanuvchanlikning pasayishiga olib keladi. Ushbu tadqiqotda biz eksperimental va sun'iy intellekt usullari bilan turli martensitik kuchga ega AISI 316 po'latlarining shakllantirilishini baholashni maqsad qildik. Birinchi bosqichda dastlabki qalinligi 2 mm bo'lgan AISI 316 po'lati tavlangan va har xil qalinlikdagi sovuq haddelenmiş. Keyinchalik, nisbiy deformatsiyali martensit maydoni metallografik sinov bilan o'lchandi. Deformatsiya chegarasi diagrammasini (FLD) olish uchun yarim sharning yorilishi testi yordamida o'ralgan varaqlarning shakllanuvchanligi aniqlandi. Tajribalar natijasida olingan ma'lumotlar sun'iy neyro-loyqa shovqin tizimini (ANFIS) o'qitish va sinovdan o'tkazish uchun qo'llaniladi. ANFIS treningidan so'ng, neyron tarmog'i tomonidan bashorat qilingan dominant shtammlar yangi eksperimental natijalar to'plami bilan taqqoslandi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, sovuq haddeleme bu turdagi zanglamaydigan po'latdan yasalgan shakllanishga salbiy ta'sir qiladi, ammo qatlamning mustahkamligi sezilarli darajada yaxshilanadi. Bundan tashqari, ANFIS eksperimental o'lchovlarga nisbatan qoniqarli natijalarni ko'rsatadi.
Plitalar yaratish qobiliyati, garchi o'nlab yillar davomida ilmiy maqolalar mavzusi bo'lsa ham, metallurgiyadagi qiziqarli tadqiqot sohasi bo'lib qolmoqda. Yangi texnik vositalar va hisoblash modellari shakllanish qobiliyatiga ta'sir qiluvchi potentsial omillarni topishni osonlashtiradi. Eng muhimi, shakl chegarasi uchun mikro tuzilmaning ahamiyati so'nggi yillarda Crystal Plasticity Sonli Element Method (CPFEM) yordamida aniqlandi. Boshqa tomondan, skanerlash elektron mikroskopiya (SEM) va elektron orqaga tarqalish diffraktsiyasining (EBSD) mavjudligi tadqiqotchilarga deformatsiya paytida kristall tuzilmalarning mikrostrukturaviy faolligini kuzatishga yordam beradi. Metalllardagi turli fazalarning ta'sirini, don hajmi va yo'nalishini va don darajasidagi mikroskopik nuqsonlarni tushunish shakllanuvchanlikni bashorat qilish uchun juda muhimdir.
Shakllanuvchanlikni aniqlash o'z-o'zidan murakkab jarayondir, chunki shakllanuvchanlik 1, 2, 3 yo'llarga juda bog'liqligi ko'rsatilgan. Shu sababli, yakuniy shakllanish deformatsiyasi haqidagi an'anaviy tushunchalar nomutanosib yuklash sharoitida ishonchsizdir. Boshqa tomondan, sanoat ilovalaridagi ko'pgina yuk yo'llari proportsional bo'lmagan yuk sifatida tasniflanadi. Shu munosabat bilan an'anaviy yarim sharsimon va eksperimental Marciniak-Kuchinskiy (MK) usullari4,5,6 ehtiyotkorlik bilan qo'llanilishi kerak. So'nggi yillarda yana bir kontseptsiya, sinish chegarasi diagrammasi (FFLD) ko'plab shakllanish muhandislarining e'tiborini tortdi. Ushbu kontseptsiyada varaqning shakllanishini bashorat qilish uchun zarar modeli qo'llaniladi. Shu munosabat bilan, yo'l mustaqilligi dastlab tahlilga kiritiladi va natijalar masshtabsiz eksperimental natijalar bilan yaxshi mos keladi7,8,9. Plastmassaning shakllanuvchanligi bir nechta parametrlarga va qatlamning qayta ishlash tarixiga, shuningdek, metallning mikro tuzilishi va bosqichiga bog'liq10,11,12,13,14,15.
Metalllarning mikroskopik xususiyatlarini ko'rib chiqishda o'lchamga bog'liqlik muammosi. Kichik deformatsiyali bo'shliqlarda tebranish va burilish xususiyatlarining bog'liqligi materialning uzunlik shkalasiga kuchli bog'liqligi ko'rsatilgan16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, 28,29,30. Don hajmining shakllanish qobiliyatiga ta'siri sanoatda uzoq vaqtdan beri e'tirof etilgan. Yamaguchi va Mellor [31] nazariy tahlil yordamida don oʻlchami va qalinligining metall plitalarning choʻzilish xususiyatlariga taʼsirini oʻrgandilar. Marciniac modelidan foydalanib, ular ikki o'qli valentlik yuki ostida qalinligining don o'lchamiga nisbatining pasayishi varaqning kuchlanish xususiyatlarining pasayishiga olib kelishi haqida xabar berishadi. Uilson va boshqalarning eksperimental natijalari. 32 qalinligini o'rtacha don diametriga (t / d) kamaytirish uch xil qalinlikdagi metall plitalarning ikki eksenli cho'zilishining pasayishiga olib kelganligini tasdiqladi. Ularning xulosasiga ko'ra, t/d 20 dan kam bo'lgan qiymatlarda sezilarli deformatsiyaning bir xilligi va bo'yinbog'i, asosan, varaq qalinligidagi alohida donalar ta'sir qiladi. Ulvan va Koursaris33 304 va 316 ostenitik zanglamaydigan po'latlarning umumiy ishlov berish qobiliyatiga don hajmining ta'sirini o'rgandilar. Ularning ta'kidlashicha, bu metallarning shakllanuvchanligi don hajmiga ta'sir qilmaydi, ammo cho'zilish xususiyatlarining kichik o'zgarishlarini ko'rish mumkin. Aynan don hajmining oshishi bu po'latlarning mustahkamlik xususiyatlarining pasayishiga olib keladi. Dislokatsiya zichligining nikel metallarining oqim kuchlanishiga ta'siri shuni ko'rsatadiki, dislokatsiya zichligi don hajmidan qat'i nazar, metallning oqim kuchlanishini aniqlaydi34. Donning o'zaro ta'siri va boshlang'ich yo'nalishi alyuminiy teksturasining evolyutsiyasiga ham katta ta'sir ko'rsatadi, bu Bekker va Panchanadisvaran tomonidan tajribalar va kristall plastisitivligini modellashtirish yordamida o'rganilgan35. Ularning tahlilidagi raqamli natijalar eksperimentlar bilan yaxshi mos keladi, garchi ba'zi simulyatsiya natijalari qo'llaniladigan chegara shartlarining cheklanganligi sababli tajribalardan chetga chiqadi. Kristall plastisiya naqshlarini o'rganish va eksperimental aniqlash orqali o'ralgan alyuminiy plitalar turli shakllanish qobiliyatini ko'rsatadi36. Natijalar shuni ko'rsatdiki, har xil varaqlarning kuchlanish-deformatsiya egri chizig'i deyarli bir xil bo'lsa-da, ularning dastlabki qiymatlari asosida shakllantirilishida sezilarli farqlar mavjud edi. Amelirad va Assempour ostenitik zanglamaydigan po'lat plitalar uchun kuchlanish-deformatsiya egri chiziqlarini olish uchun tajribalar va CPFEMdan foydalanganlar37. Ularning simulyatsiyalari shuni ko'rsatdiki, don hajmining o'sishi FLDda yuqoriga siljiydi va cheklovchi egri chiziq hosil qiladi. Bundan tashqari, xuddi shu mualliflar donning yo'nalishi va morfologiyasining bo'shliqlarning shakllanishiga ta'sirini o'rgandilar 38 .
Ostenitik zanglamaydigan po'latlarda don morfologiyasi va yo'nalishiga qo'shimcha ravishda, egizaklar va ikkilamchi fazalarning holati ham muhimdir. Twinning TWIP 39 po'latida qotib qolish va cho'zishni oshirishning asosiy mexanizmi hisoblanadi. Hwang40 ta'kidlashicha, TWIP po'latlarining shakllanish qobiliyati etarli darajada kuchlanish reaktsiyasiga qaramay yomon edi. Biroq, deformatsiya egizaklarining ostenitik po'lat plitalarning shakllanish qobiliyatiga ta'siri etarlicha o'rganilmagan. Mishra va boshqalar. 41 ostenitik zanglamaydigan po'latlarni har xil valentlik kuchlanish yo'llari ostida egizakni kuzatish uchun o'rgandi. Ular egizaklar ham tavlangan egizaklarning, ham egizaklarning yangi avlodining parchalanish manbalaridan kelib chiqishi mumkinligini aniqladilar. Eng katta egizaklar ikki o'qli kuchlanish ostida paydo bo'lishi kuzatilgan. Bundan tashqari, austenitning \({\alfa}^{^{\prime}}\)-martensitga aylanishi deformatsiya yo'liga bog'liqligi qayd etildi. Hong va boshqalar. 42 316L ostenitik po'latni selektiv lazer bilan eritishda turli xil haroratlarda vodorodning mo'rtlashuviga shtammdan kelib chiqqan egizak va martensitning ta'sirini o'rganib chiqdi. Haroratga qarab, vodorod 316L po'latning ishlamay qolishiga yoki shakllanuvchanligini yaxshilashga olib kelishi mumkinligi kuzatildi. Shen va boshqalar. 43 eksperimental ravishda turli yuklash tezligida cho'zilgan yuk ostida deformatsiya martensit hajmini o'lchadi. Aniqlanishicha, kuchlanish deformatsiyasining ortishi martensit fraktsiyasining hajm ulushini oshiradi.
AI usullari fan va texnologiyada murakkab muammolarni modellashtirishda muammoning fizik-matematik asoslariga murojaat qilmasdan ko'p qirrali bo'lganligi sababli qo'llaniladi44,45,46,47,48,49,50,51,52 AI usullari soni ortib bormoqda. . Moradi va boshqalar. 44 nozik nanosilika zarralarini ishlab chiqarish uchun kimyoviy sharoitlarni optimallashtirish uchun mashinani o'rganish usullaridan foydalangan. Boshqa kimyoviy xususiyatlar ham ko'plab tadqiqot maqolalarida o'rganilgan nano o'lchamdagi materiallarning xususiyatlariga ta'sir qiladi53. Ce va boshqalar. 45 ANFISdan oddiy uglerodli po'latdan yasalgan lavhaning turli prokat sharoitlarida shakllanuvchanligini bashorat qilish uchun foydalangan. Sovuq haddeleme tufayli yumshoq po'latdagi dislokatsiya zichligi sezilarli darajada oshdi. Oddiy karbonli po'latlar ostenitik zanglamaydigan po'latlardan qattiqlashuv va tiklash mexanizmlari bilan farq qiladi. Oddiy uglerodli po'latda metall mikroyapıda fazali o'zgarishlar sodir bo'lmaydi. Metall fazadan tashqari, metallarning egiluvchanligi, sinishi, ishlov berish qobiliyati va boshqalarga har xil turdagi issiqlik bilan ishlov berish, sovuq ishlov berish va qarish jarayonida yuzaga keladigan boshqa bir qancha mikro tuzilmaviy xususiyatlar ham ta'sir qiladi54,55,56,57,58,59 ,60. , 61, 62. Yaqinda Chen va boshqalar. 63 304L po'latning shakllanish qobiliyatiga sovuq prokatning ta'sirini o'rganib chiqdi. Neyron tarmoqni shakllanuvchanlikni bashorat qilishga o'rgatish uchun ular faqat eksperimental testlarda fenomenologik kuzatishlarni hisobga oldilar. Aslida, ostenitik zanglamaydigan po'latlar bo'lsa, varaqning kuchlanish xususiyatlarini kamaytirish uchun bir nechta omillar birlashadi. Lu va boshq.64 turli parametrlarning teshikni kengaytirish jarayoniga ta'sirini kuzatish uchun ANFISdan foydalangan.
Yuqoridagi sharhda qisqacha muhokama qilinganidek, mikro tuzilmaning shakl chegarasi diagrammasiga ta'siri adabiyotda kam e'tiborga olingan. Boshqa tomondan, ko'plab mikro tuzilmaviy xususiyatlarni hisobga olish kerak. Shuning uchun analitik usullarga barcha mikrostruktura omillarini kiritish deyarli mumkin emas. Shu ma'noda, sun'iy intellektdan foydalanish foydali bo'lishi mumkin. Shu munosabat bilan, ushbu tadqiqot mikro strukturaviy omillarning bir jihati, ya'ni stressdan kelib chiqadigan martensit mavjudligi, zanglamaydigan po'lat plitalarning shakllanish qobiliyatiga ta'sirini o'rganadi. Ushbu tadqiqot boshqa AI tadqiqotlaridan shakllanuvchanlik nuqtai nazaridan farq qiladi, chunki asosiy e'tibor faqat eksperimental FLD egri chiziqlariga emas, balki mikrostrukturaviy xususiyatlarga qaratilgan. Biz eksperimental va sun'iy intellekt usullaridan foydalangan holda turli xil martensit tarkibiga ega 316 po'latning shakllantirilishini baholashga harakat qildik. Birinchi bosqichda dastlabki qalinligi 2 mm bo'lgan 316 ta po'lat tavlangan va har xil qalinlikdagi sovuq haddelenmiş. Keyin metallografik nazorat yordamida martensitning nisbiy maydoni o'lchandi. Deformatsiya chegarasi diagrammasini (FLD) olish uchun yarim sharning yorilishi testi yordamida o'ralgan varaqlarning shakllanuvchanligi aniqlandi. Keyinchalik undan olingan ma'lumotlar sun'iy neyro-loyqa shovqin tizimini (ANFIS) o'rgatish va sinovdan o'tkazish uchun ishlatilgan. ANFIS treningidan so'ng, neyron tarmoq bashoratlari yangi eksperimental natijalar to'plami bilan taqqoslanadi.
Ushbu tadqiqotda ishlatiladigan 316 ostenitik zanglamaydigan po'latdan yasalgan metall qatlam 1-jadvalda ko'rsatilganidek, kimyoviy tarkibga ega va dastlabki qalinligi 1,5 mm. 1050°C da 1 soat davomida yumshatish, so'ngra varaqdagi qoldiq kuchlanishlarni bartaraf etish va bir xil mikroyapı olish uchun suvni o'chirish.
Ostenitik po'latlarning mikro tuzilishini bir nechta etchantlar yordamida aniqlash mumkin. Eng yaxshi yoritgichlardan biri distillangan suvdagi 60% nitrat kislotasi bo'lib, 1 VDC da 120 s38 ga surtiladi. Biroq, bu etchant faqat don chegaralarini ko'rsatadi va 1a-rasmda ko'rsatilganidek, qo'shaloq don chegaralarini aniqlay olmaydi. Yana bir etchant glitserin asetat bo'lib, unda egizak chegaralarni yaxshi ko'rish mumkin, ammo 1b-rasmda ko'rsatilganidek, don chegaralari yo'q. Bundan tashqari, metastabil ostenitik faza \({\alpha }^{^{\prime}}\)-martenzit fazaga aylantirilgandan so'ng, hozirgi tadqiqotda qiziqish uyg'otadigan glitserin asetat o'tuvchisi yordamida aniqlanishi mumkin.
Metall plastinka 316 tavlangandan so'ng mikro tuzilishi, turli xil o'tkazgichlar bilan ko'rsatilgan, (a) 200x, 60% \({\mathrm{HNO}}_{3}\) distillangan suvda 1,5 V da 120 s va (b) 200x , glitseril asetat.
Tavlangan choyshablar rulon uchun 11 sm kengligida va 1 m uzunlikdagi choyshablarga kesilgan. Sovuq prokat zavodida diametri 140 mm bo'lgan ikkita nosimmetrik rulo mavjud. Sovuq haddeleme jarayoni ostenitning 316 zanglamaydigan po'latdan deformatsiyalangan martensitga aylanishiga olib keladi. Turli qalinliklarda sovuq prokatdan so'ng martensit fazasining ostenit fazasiga nisbati qidirilmoqda. Shaklda. 2-rasmda metall lavhaning mikro tuzilishi namunasi ko'rsatilgan. Shaklda. 2a-rasmda qatlamga perpendikulyar yo'nalishdan ko'rinib turganidek, o'ralgan namunaning metallografik tasviri ko'rsatilgan. Shaklda. ImageJ65 dasturidan foydalangan holda 2b, martensit qismi qora rangda ta'kidlangan. Ushbu ochiq kodli dasturiy ta'minot vositalaridan foydalanib, martensit fraktsiyasining maydonini o'lchash mumkin. 2-jadvalda martenzitik va ostenitik fazalarning qalinlikdagi turli pasayishlarga aylantirilgandan keyin batafsil fraktsiyalari ko'rsatilgan.
Qalinligi 50% ga kamayganidan keyin 316 L varaqning mikro tuzilishi, varaq tekisligiga perpendikulyar ko'rilgan, 200 marta kattalashtirilgan, glitserin asetat.
2-jadvalda keltirilgan qiymatlar bir xil metallografik namunada turli joylarda olingan uchta fotosuratda o'lchangan martensit fraktsiyalarini o'rtacha hisoblash yo'li bilan olingan. Bundan tashqari, rasmda. 3 sovuq haddeleme martensitga ta'sirini yaxshiroq tushunish uchun kvadratik moslama egri chiziqlarini ko'rsatadi. Ko'rinib turibdiki, sovuq haddelenmiş holatda martensitning nisbati va qalinligining qisqarishi o'rtasida deyarli chiziqli bog'liqlik mavjud. Biroq, kvadratik munosabatlar bu munosabatni yaxshiroq ifodalashi mumkin.
Dastlab tavlangan 316 po'lat plitani sovuq prokatlash paytida qalinligini kamaytirish funktsiyasi sifatida martensit nisbati o'zgarishi.
Shakllantirish chegarasi yarim sharning portlashi testlari yordamida odatiy protsedura bo'yicha baholandi37,38,45,66. Hammasi bo'lib oltita namunalar eksperimental namunalar to'plami sifatida 4a-rasmda ko'rsatilgan o'lchamlar bilan lazerli kesish yo'li bilan ishlab chiqarilgan. Martensit fraktsiyasining har bir holati uchun uchta sinov namunalari tayyorlandi va sinovdan o'tkazildi. Shaklda. 4b kesilgan, sayqallangan va belgilangan namunalarni ko'rsatadi.
Nakazima qolipi namuna o'lchamini va kesish taxtasini cheklaydi. (a) o'lchamlar, (b) kesilgan va belgilangan namunalar.
Yarim sharsimon zımbalama uchun sinov 2 mm / s sayohat tezligi bilan gidravlik press yordamida amalga oshirildi. Zımba va qatlamning aloqa yuzalari ishqalanishning shakllanish chegaralariga ta'sirini minimallashtirish uchun yaxshi yog'langan. Namunada sezilarli torayish yoki sinish kuzatilmaguncha sinovni davom ettiring. Shaklda. 5 qurilmadagi yo'q qilingan namunani va sinovdan so'ng namunani ko'rsatadi.
Shakllash chegarasi yarim sharsimon portlash sinovi, (a) sinov qurilmasi, (b) sinov qurilmasidagi sinishdagi namuna plitasi, (c) sinovdan keyin bir xil namuna yordamida aniqlandi.
Jang67 tomonidan ishlab chiqilgan neyro-loyqa tizim barg shakllanishi chegarasi egri chizig'ini bashorat qilish uchun mos vositadir. Sun'iy neyron tarmog'ining bu turi noaniq tavsiflarga ega parametrlarning ta'sirini o'z ichiga oladi. Bu degani, ular o'z sohalarida har qanday haqiqiy qiymatga ega bo'lishlari mumkin. Ushbu turdagi qiymatlar ularning qiymati bo'yicha qo'shimcha ravishda tasniflanadi. Har bir toifaning o'z qoidalari bor. Masalan, harorat qiymati har qanday haqiqiy son bo'lishi mumkin va uning qiymatiga qarab, haroratlar sovuq, o'rtacha, issiq va issiq deb tasniflanishi mumkin. Shu munosabat bilan, masalan, past haroratlar uchun qoida "ko'ylagi kiyish" qoidasi, issiq harorat uchun esa "etarli futbolka". Loyqa mantiqning o'zida chiqish aniqlik va ishonchlilik uchun baholanadi. Neyron tarmoq tizimlarining loyqa mantiq bilan kombinatsiyasi ANFIS ishonchli natijalarni taqdim etishini ta'minlaydi.
Jang67 tomonidan taqdim etilgan 6-rasmda oddiy neyron loyqa tarmoq ko'rsatilgan. Ko'rsatilgandek, tarmoq ikkita kirishni oladi, bizning tadqiqotimizda kirish mikrostrukturadagi martensitning nisbati va kichik kuchlanish qiymati hisoblanadi. Tahlilning birinchi darajasida kirish qiymatlari loyqa qoidalar va a'zolik funktsiyalari (FC) yordamida loyqalanadi:
\(i=1, 2\) uchun, chunki kirish ikkita tavsif toifasiga ega deb hisoblanadi. MF har qanday uchburchak, trapezoidal, Gauss yoki boshqa har qanday shaklni olishi mumkin.
\({A}_{i}\) va \({B}_{i}\) toifalari va ularning 2-darajali MF qiymatlariga asoslanib, 7-rasmda ko'rsatilganidek, ba'zi qoidalar qabul qilinadi. qatlam, turli xil kirishlarning ta'siri qandaydir tarzda birlashtiriladi. Bu erda martensit fraktsiyasi va kichik deformatsiya qiymatlarining ta'sirini birlashtirish uchun quyidagi qoidalar qo'llaniladi:
Bu qatlamning chiqishi \({w}_{i}\) yonish intensivligi deb ataladi. Ushbu yonish intensivligi 3-qatlamda quyidagi munosabatlarga muvofiq normallashtiriladi:
4-qavatda Takagi va Sugeno qoidalari67,68 kirish parametrlarining dastlabki qiymatlarining ta'sirini hisobga olish uchun hisob-kitobga kiritilgan. Ushbu qatlam quyidagi munosabatlarga ega:
Olingan \({f}_{i}\) qatlamlardagi normallashtirilgan qiymatlarga ta'sir qiladi, bu yakuniy natijani, asosiy burilish qiymatlarini beradi:
bu erda \(NR\) qoidalar sonini ifodalaydi. Bu erda neyron tarmoqning roli noma'lum tarmoq parametrlarini tuzatish uchun uning ichki optimallashtirish algoritmidan foydalanishdan iborat. Noma'lum parametrlar natijada paydo bo'lgan \(\left\{{p}_{i}, {q}_{i}, {r}_{i}\right\}\) parametrlari va MF bilan bog'liq parametrlardir. umumlashtirilgan shamol qo'ng'irog'i shakli funktsiyasi hisoblanadi:
Shakl chegarasi diagrammalari kimyoviy tarkibidan metall plitalarning deformatsiya tarixigacha bo'lgan ko'plab parametrlarga bog'liq. Ba'zi parametrlarni, shu jumladan valentlik sinovi parametrlarini baholash oson, boshqalari esa metallografiya yoki qoldiq kuchlanishni aniqlash kabi murakkabroq protseduralarni talab qiladi. Ko'pgina hollarda, varaqning har bir partiyasi uchun kuchlanish chegarasi sinovini o'tkazish tavsiya etiladi. Biroq, ba'zida boshqa test natijalari shakllanish chegarasini taxmin qilish uchun ishlatilishi mumkin. Misol uchun, bir nechta tadqiqotlar varaqning shakllanuvchanligini aniqlash uchun valentlik sinovi natijalaridan foydalangan69,70,71,72. Boshqa tadqiqotlar o'z tahlillarida don qalinligi va hajmi31,73,74,75,76,77 kabi ko'proq parametrlarni o'z ichiga olgan. Biroq, barcha ruxsat etilgan parametrlarni kiritish hisoblash uchun foydali emas. Shunday qilib, ANFIS modellaridan foydalanish ushbu muammolarni hal qilish uchun oqilona yondashuv bo'lishi mumkin45,63.
Ushbu maqolada martensit tarkibining 316 ostenitik po'lat varaqning shakllanish chegarasi diagrammasiga ta'siri o'rganildi. Shu munosabat bilan eksperimental testlar yordamida ma'lumotlar to'plami tayyorlandi. Ishlab chiqilgan tizim ikkita kirish o'zgaruvchisiga ega: metallografik testlarda o'lchangan martensitning nisbati va kichik muhandislik shtammlari diapazoni. Natijada shakllanish chegarasi egri chizig'ining katta muhandislik deformatsiyasi yuzaga keladi. Martensitik fraksiyalarning uch turi mavjud: mayda, o'rta va yuqori fraktsiyalar. Pastki, martensitning ulushi 10% dan kam degan ma'noni anglatadi. O'rtacha sharoitda martensitning ulushi 10% dan 20% gacha. Martensitning yuqori qiymatlari 20% dan ortiq fraktsiyalar deb hisoblanadi. Bundan tashqari, ikkilamchi kuchlanish FLD0 ni aniqlash uchun ishlatiladigan vertikal o'q yaqinida -5% dan 5% gacha bo'lgan uchta alohida toifaga ega. Ijobiy va salbiy diapazonlar boshqa ikkita toifadir.
Yarim sharsimon test natijalari shaklda ko'rsatilgan. Rasmda chegaralarning 6 ta shakllanish diagrammasi ko'rsatilgan, ulardan 5 tasi alohida rulonli varaqlarning FLDidir. Xavfsizlik nuqtasi va uning chegara egri chizig'ini (FLC) tashkil etuvchi yuqori chegara egri chizig'i berilgan. Oxirgi raqam barcha FLClarni taqqoslaydi. Oxirgi rasmdan ko'rinib turibdiki, 316 ostenitik po'latda martensit ulushining ortishi lavhaning shakllanuvchanligini pasaytiradi. Boshqa tomondan, martensitning ulushini oshirish asta-sekin FLCni vertikal o'qga nisbatan nosimmetrik egri chiziqqa aylantiradi. Oxirgi ikkita grafikda egri chiziqning o'ng tomoni chapdan biroz balandroq, ya'ni ikki o'qli taranglikda shakllanuvchanlik bir o'qli kuchlanishdan yuqori. Bundan tashqari, bo'yinbog'dan oldin ham kichik, ham asosiy muhandislik shtammlari martensit ulushi ortishi bilan kamayadi.
316 chegaraviy egri chiziq hosil qiladi. Ostenitik po'lat plitalarning shakllanuvchanligiga martensit ulushining ta'siri. (xavfsizlik nuqtasi SF, hosil bo'lish chegarasi egri FLC, martensit M).
Neyron tarmoq martensit fraktsiyalari 7,8, 18,3 va 28,7% bo'lgan 60 ta eksperimental natijalar to'plami bo'yicha o'qitildi. 15,4% martensit ma'lumotlar to'plami tekshirish jarayoni uchun va 25,6% sinov jarayoni uchun ajratilgan. 150 davrdan keyin xatolik taxminan 1,5% ni tashkil qiladi. Shaklda. 9 ta'lim va sinov uchun taqdim etilgan haqiqiy ishlab chiqarish (\({\epsilon }_{1}\), asosiy muhandislik ish yuki) o'rtasidagi bog'liqlikni ko'rsatadi. Ko'rib turganingizdek, o'qitilgan NFS metall plitalar uchun \({\epsilon} _{1}\) ni qoniqarli bashorat qiladi.
(a) o'quv jarayonidan keyin bashorat qilingan va haqiqiy qiymatlar o'rtasidagi bog'liqlik, (b) o'qitish va tekshirish paytida FLCdagi asosiy muhandislik yuklari uchun taxmin qilingan va haqiqiy qiymatlar o'rtasidagi xato.
Mashg'ulotlar paytida ANFIS tarmog'i muqarrar ravishda qayta ishlanadi. Buni aniqlash uchun "tekshirish" deb ataladigan parallel tekshirish amalga oshiriladi. Agar tekshirish xatosi qiymati trening qiymatidan chetga chiqsa, tarmoq qayta tayyorlashni boshlaydi. 9b-rasmda ko'rsatilganidek, 150-asrdan oldin o'rganish va tasdiqlash egri chiziqlari o'rtasidagi farq kichik va ular taxminan bir xil egri chiziqqa amal qiladi. Bu vaqtda tekshirish jarayoni xatosi o'rganish egri chizig'idan chetga chiqa boshlaydi, bu ANFISning haddan tashqari moslashuvining belgisidir. Shunday qilib, 150-raund uchun ANFIS tarmog'i 1,5% xatolik bilan saqlanib qoladi. Keyin ANFIS uchun FLC prognozi kiritiladi. Shaklda. 10 o'qitish va tekshirish jarayonida foydalanilgan tanlangan namunalar uchun bashorat qilingan va haqiqiy egri chiziqlarni ko'rsatadi. Ushbu egri chiziqlardagi ma'lumotlar tarmoqni o'qitish uchun ishlatilganligi sababli, juda yaqin bashoratlarni kuzatish ajablanarli emas.
Har xil martensit tarkibidagi sharoitlarda haqiqiy eksperimental FLC va ANFIS bashoratli egri chiziqlari. Ushbu egri chiziqlar o'quv jarayonida qo'llaniladi.
ANFIS modeli oxirgi namunaga nima bo'lganini bilmaydi. Shuning uchun biz FLC uchun o'qitilgan ANFISni 25,6% martensit fraktsiyasi bilan namunalar topshirish orqali sinovdan o'tkazdik. Shaklda. 11-rasmda ANFIS FLC prognozi hamda eksperimental FLC ko'rsatilgan. Prognoz qilingan qiymat va eksperimental qiymat o'rtasidagi maksimal xatolik 6,2% ni tashkil qiladi, bu o'qitish va tekshirish paytida prognoz qilingan qiymatdan yuqori. Biroq, bu xato FLCni nazariy jihatdan bashorat qiladigan boshqa tadqiqotlar bilan solishtirganda toqat qilinadigan xatodir37.
Sanoatda shakllanishga ta'sir qiluvchi parametrlar til shaklida tasvirlangan. Masalan, "qo'pol don shakllanuvchanlikni pasaytiradi" yoki "sovuq ishlov berishning ortishi FLCni kamaytiradi". Birinchi bosqichda ANFIS tarmog'iga kirish past, o'rta va yuqori kabi lingvistik toifalarga bo'linadi. Tarmoqdagi turli toifalar uchun turli qoidalar mavjud. Shuning uchun sanoatda tarmoqning bu turi ularning lingvistik tavsifi va tahliliga bir nechta omillarni kiritish nuqtai nazaridan juda foydali bo'lishi mumkin. Ushbu ishda biz ANFIS imkoniyatlaridan foydalanish uchun ostenitik zanglamaydigan po'latlarning mikro tuzilishining asosiy xususiyatlaridan birini hisobga olishga harakat qildik. Stress ta'siridan kelib chiqqan 316 martensit miqdori ushbu qo'shimchalarning sovuq ishlashining bevosita natijasidir. Tajriba va ANFIS tahlillari natijasida ma'lum bo'ldiki, bu turdagi ostenitik zanglamaydigan po'latda martensit ulushini oshirish 316-plitaning FLC ning sezilarli darajada pasayishiga olib keladi, shuning uchun martensit ulushini 7,8% dan 28,7% gacha oshirish uni kamaytiradi. FLD0 0,35 dan. mos ravishda 0,1 gacha. Boshqa tomondan, o'qitilgan va tasdiqlangan ANFIS tarmog'i mavjud bo'lgan eksperimental ma'lumotlarning 80% dan foydalanib, maksimal 6,5% xatolik bilan FLCni bashorat qilishi mumkin, bu boshqa nazariy protseduralar va fenomenologik munosabatlarga nisbatan qabul qilinadigan xato chegarasi.
Joriy tadqiqotda foydalanilgan va/yoki tahlil qilingan maʼlumotlar toʻplami tegishli mualliflardan asosli soʻrov boʻyicha mavjud.
Iftikhar, CMA va boshqalar. Proportsional va proportsional bo'lmagan yuklanish yo'llari ostida ekstrudirovka qilingan AZ31 magniy qotishmasining keyingi hosildorlik yo'llarining evolyutsiyasi: CPFEM tajribalari va simulyatsiyalari. ichki J. Prast. 151, 103216 (2022 yil).
Iftixar, TsMA va boshqalar. Tavlangan AA6061 qotishmasining proportsional va proportsional bo'lmagan yuklash yo'llari bo'ylab plastik deformatsiyadan so'ng keyingi rentabellik yuzasining evolyutsiyasi: tajribalar va kristall plastisitivligini chekli elementlarni modellashtirish. ichki J. Plast 143, 102956 (2021).
Manik, T., Holmedal, B. & Hopperstad, OS kuchlanish yo'lining o'zgarishi tufayli o'tish davri, ishning qattiqlashishi va alyuminiy r qiymatlari. ichki J. Prast. 69, 1–20 (2015).
Mamushi, H. va boshqalar. Oddiy bosim ta'sirini hisobga olgan holda cheklovchi shakllanish diagrammasini aniqlashning yangi eksperimental usuli. ichki J. Alma mater. shakl. 15(1), 1 (2022).
Yang Z. va boshqalar. AA7075-T6 metall plitalarining egiluvchan sinishi parametrlari va deformatsiya chegaralarini eksperimental kalibrlash. J. Alma mater. jarayon. texnologiyalar. 291, 117044 (2021 yil).
Petrits, A. va boshqalar. Yashirin energiya yig'ish moslamalari va ultra moslashuvchan ferroelektrik konvertorlar va organik diodlarga asoslangan biomedikal sensorlar. Milliy kommuna. 12(1), 2399 (2021).
Basak, S. va Panda, SK Yld 2000-2d rentabellik modelidan foydalangan holda qutbli samarali plastik deformatsiya yo'llarida turli xil oldindan deformatsiyalangan plitalarning bo'yinbog'i va sinish chegaralarini tahlil qilish. J. Alma mater. jarayon. texnologiyalar. 267, 289–307 (2019).
Basak, S. va Panda, SK Anizotropik qatlamli metallardagi sinish deformatsiyalari: eksperimental baholash va nazariy prognozlar. ichki J. Mecha. fan. 151, 356–374 (2019).
Jalefar, F., Hashemi, R. & Hosseinipur, SJ. AA5083 kalıplama chegarasi diagrammasi bo'yicha deformatsiya traektoriyasini o'zgartirish ta'sirini eksperimental va nazariy o'rganish. ichki J. Adv. ishlab chiqaruvchi. texnologiyalar. 76 (5–8), 1343–1352 (2015).
Habibi, M. va boshqalar. Ishqalanish aralash payvandlangan blankalarning mexanik xossalari, shakllanuvchanligi va cheklovchi shakllanish diagrammasini eksperimental o'rganish. J. Maker. jarayon. 31, 310–323 (2018).
Habibi, M. va boshqalar. Egilishning ta'sirini hisobga olgan holda, chegara diagrammasi MC modelini chekli elementlarni modellashtirishga kiritish orqali tuziladi. jarayon. Mo'ynali kiyimlar instituti. loyiha. L 232(8), 625–636 (2018).
Yuborilgan vaqt: 2023 yil 08-iyun