Faleminderit që vizituat Nature.com. Ju jeni duke përdorur një version të shfletuesit me mbështetje të kufizuar CSS. Për përvojën më të mirë, ju rekomandojmë të përdorni një shfletues të përditësuar (ose çaktivizoni modalitetin e përputhshmërisë në Internet Explorer). Përveç kësaj, për të siguruar mbështetje të vazhdueshme, ne e shfaqim sajtin pa stile dhe JavaScript.
Rrëshqitës që tregojnë tre artikuj për rrëshqitje. Përdorni butonat e pasëm dhe të ardhshëm për të lëvizur nëpër rrëshqitje, ose butonat e kontrolluesit të rrëshqitjes në fund për të lëvizur nëpër secilën rrëshqitje.
Efekti i mikrostrukturës në formueshmërinë e fletëve të çelikut inox është një shqetësim i madh për inxhinierët e përpunimit të fletëve. Për çeliqet austenitikë, prania e martensitit të deformimit (\({\alfa}^{^{\prime))\)-martensit) në mikrostrukturë çon në forcim të konsiderueshëm dhe një ulje të formueshmërisë. Në këtë studim, ne synuam të vlerësonim formueshmërinë e çeliqeve AISI 316 me fortësi të ndryshme martenzitike me metoda eksperimentale dhe të inteligjencës artificiale. Në hapin e parë, çeliku AISI 316 me trashësi fillestare 2 mm u pjek dhe u mbështjellë në të ftohtë në trashësi të ndryshme. Më pas, sipërfaqja relative e sforcimit të martensitit u mat me testim metalografik. Formueshmëria e fletëve të mbështjellë u përcaktua duke përdorur një test të shpërthimit të hemisferës për të marrë një diagramë të kufirit të tendosjes (FLD). Të dhënat e marra si rezultat i eksperimenteve përdoren më tej për të trajnuar dhe testuar sistemin artificial të ndërhyrjes neuro-fuzzy (ANFIS). Pas trajnimit ANFIS, shtamet mbizotëruese të parashikuara nga rrjeti nervor u krahasuan me një grup të ri rezultatesh eksperimentale. Rezultatet tregojnë se rrotullimi i ftohtë ka një efekt negativ në formueshmërinë e këtij lloji të çelikut inox, por forca e fletës është përmirësuar shumë. Përveç kësaj, ANFIS tregon rezultate të kënaqshme në krahasim me matjet eksperimentale.
Aftësia për të formuar fletë metalike, megjithëse objekt i artikujve shkencorë për dekada, mbetet një fushë interesante e kërkimit në metalurgji. Mjetet e reja teknike dhe modelet llogaritëse e bëjnë më të lehtë gjetjen e faktorëve të mundshëm që ndikojnë në formueshmëri. Më e rëndësishmja, rëndësia e mikrostrukturës për kufirin e formës është zbuluar vitet e fundit duke përdorur metodën e elementeve të fundme të Plasticitetit të Kristalit (CPFEM). Nga ana tjetër, disponueshmëria e mikroskopit elektronik skanues (SEM) dhe difraksionit të kthimit të elektroneve (EBSD) i ndihmon studiuesit të vëzhgojnë aktivitetin mikrostrukturor të strukturave kristalore gjatë deformimit. Kuptimi i ndikimit të fazave të ndryshme në metale, madhësia dhe orientimi i kokrrizave, dhe defektet mikroskopike në nivelin e kokrrizave është kritike për parashikimin e formueshmërisë.
Përcaktimi i formueshmërisë është në vetvete një proces kompleks, pasi formueshmëria është treguar të jetë shumë e varur nga shtigjet 1, 2, 3. Prandaj, nocionet konvencionale të tendosjes përfundimtare të formimit janë jo të besueshme në kushte disproporcionale të ngarkimit. Nga ana tjetër, shumica e shtigjeve të ngarkesës në aplikimet industriale klasifikohen si ngarkesa jo proporcionale. Në këtë drejtim, metodat tradicionale hemisferike dhe eksperimentale Marciniak-Kuchinsky (MK)4,5,6 duhet të përdoren me kujdes. Vitet e fundit, një koncept tjetër, Diagrami i Kufirit të Thyerjeve (FFLD), ka tërhequr vëmendjen e shumë inxhinierëve të formueshmërisë. Në këtë koncept, një model dëmtimi përdoret për të parashikuar formueshmërinë e fletës. Në këtë drejtim, pavarësia e rrugës është përfshirë fillimisht në analizë dhe rezultatet janë në përputhje të mirë me rezultatet eksperimentale të pashkallëzuara7,8,9. Formueshmëria e një llamarine varet nga disa parametra dhe historia e përpunimit të fletës, si dhe nga mikrostruktura dhe faza e metalit10,11,12,13,14,15.
Varësia nga madhësia është një problem kur merren parasysh veçoritë mikroskopike të metaleve. Është treguar se, në hapësira të vogla deformimi, varësia e vetive vibruese dhe shtrënguese varet fuqishëm nga shkalla e gjatësisë së materialit16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, 28,29,30. Efekti i madhësisë së kokrrës në formueshmërinë është njohur prej kohësh në industri. Yamaguchi dhe Mellor [31] studiuan efektin e madhësisë dhe trashësisë së kokrrizave në vetitë tërheqëse të fletëve metalike duke përdorur analiza teorike. Duke përdorur modelin Marciniac, ata raportojnë se nën ngarkimin tërheqës biaksial, një rënie në raportin e trashësisë me madhësinë e kokrrizave çon në një ulje të vetive tërheqëse të fletës. Rezultatet eksperimentale nga Wilson et al. 32 konfirmoi se reduktimi i trashësisë në diametrin mesatar të kokrrizave (t/d) rezultoi në një ulje të shtrirjes biaksiale të fletëve metalike me tre trashësi të ndryshme. Ata arritën në përfundimin se në vlerat t/d më të vogla se 20, deformimi i dukshëm johomogjeniteti dhe qafa ndikohen kryesisht nga kokrrizat individuale në trashësinë e fletës. Ulvan dhe Koursaris33 studiuan efektin e madhësisë së kokrrizave në përpunueshmërinë e përgjithshme të çeliqeve inoks 304 dhe 316 austenitikë. Ata raportojnë se formueshmëria e këtyre metaleve nuk ndikohet nga madhësia e kokrrizave, por mund të shihen ndryshime të vogla në vetitë tërheqëse. Është rritja e madhësisë së kokrrizave që çon në uljen e karakteristikave të forcës së këtyre çeliqeve. Ndikimi i densitetit të dislokimit në sforcimin e rrjedhjes së metaleve të nikelit tregon se dendësia e dislokimit përcakton stresin e rrjedhjes së metalit, pavarësisht nga madhësia e kokrrizave34. Ndërveprimi i kokrrave dhe orientimi fillestar kanë gjithashtu një ndikim të madh në evolucionin e teksturës së aluminit, i cili u hetua nga Becker dhe Panchanadiswaran duke përdorur eksperimente dhe modelim të plasticitetit kristal35. Rezultatet numerike në analizën e tyre janë në përputhje të mirë me eksperimentet, megjithëse disa rezultate të simulimit devijojnë nga eksperimentet për shkak të kufizimeve të kushteve kufitare të aplikuara. Duke studiuar modelet e plasticitetit të kristalit dhe duke zbuluar eksperimentalisht, fletët e aluminit të mbështjellë tregojnë formueshmëri të ndryshme36. Rezultatet treguan se megjithëse lakoret sforcim-deformim të fletëve të ndryshme ishin pothuajse të njëjta, kishte dallime domethënëse në formueshmërinë e tyre bazuar në vlerat fillestare. Amelirad dhe Assempur përdorën eksperimente dhe CPFEM për të marrë kurbat sforcim-deformim për fletët e çelikut inox austenit37. Simulimet e tyre treguan se rritja e madhësisë së kokrrizave zhvendoset lart në FLD, duke formuar një kurbë kufizuese. Përveç kësaj, të njëjtët autorë hetuan efektin e orientimit dhe morfologjisë së kokrrizave në formimin e zbrazëtirave 38 .
Përveç morfologjisë së kokrrizave dhe orientimit në çelik inox austenitik, gjendja e binjakëve dhe fazave dytësore është gjithashtu e rëndësishme. Binjakëzimi është mekanizmi kryesor për forcimin dhe rritjen e zgjatjes në çelikun TWIP 39. Hwang40 raportoi se formueshmëria e çeliqeve TWIP ishte e dobët pavarësisht reagimit të mjaftueshëm në tërheqje. Megjithatë, efekti i binjakëzimit të deformimit në formueshmërinë e fletëve të çelikut austenitik nuk është studiuar mjaftueshëm. Mishra etj. 41 studiuan çeliqet inox austenitikë për të vëzhguar binjakëzimin nën shtigje të ndryshme sforcimi në tërheqje. Ata zbuluan se binjakët mund të vijnë nga burimet e kalbjes si të binjakëve të pjekur ashtu edhe të gjeneratës së re të binjakëve. Është vënë re se binjakët më të mëdhenj formohen nën tensionin biaksial. Përveç kësaj, u vu re se transformimi i austenitit në \({\alpha}^{^{\prime}}\)-martensite varet nga rruga e sforcimit. Hong et al. 42 hetoi efektin e binjakëzimit dhe martensitit të shkaktuar nga tendosja në brishtësinë e hidrogjenit në një sërë temperaturash në shkrirjen selektive me lazer të çelikut austenitik 316L. U vu re se, në varësi të temperaturës, hidrogjeni mund të shkaktojë dështim ose të përmirësojë formueshmërinë e çelikut 316L. Shen et al. 43 mati eksperimentalisht vëllimin e martensitit të deformimit nën ngarkimin në tërheqje me ritme të ndryshme ngarkimi. U zbulua se një rritje në sforcimin në tërheqje rrit fraksionin vëllimor të fraksionit të martensitit.
Metodat e AI përdoren në shkencë dhe teknologji për shkak të shkathtësisë së tyre në modelimin e problemeve komplekse pa përdorur bazat fizike dhe matematikore të problemit44,45,46,47,48,49,50,51,52 Numri i metodave të AI po rritet. . Moradi etj. 44 përdorën teknika të mësimit të makinerive për të optimizuar kushtet kimike për të prodhuar grimca më të imta nanosilica. Vetitë e tjera kimike ndikojnë gjithashtu në vetitë e materialeve në shkallë nano, gjë që është hetuar në shumë artikuj kërkimor53. Ce et al. 45 përdori ANFIS për të parashikuar formueshmërinë e fletës së thjeshtë të çelikut të karbonit në kushte të ndryshme rrotullimi. Për shkak të rrotullimit të ftohtë, dendësia e dislokimit në çelik të butë është rritur ndjeshëm. Çeliqet e thjeshta të karbonit ndryshojnë nga çeliqet inox austenitikë në mekanizmat e tyre të ngurtësimit dhe restaurimit. Në çelikun e thjeshtë të karbonit, transformimet fazore nuk ndodhin në mikrostrukturën metalike. Përveç fazës metalike, duktiliteti, thyerja, përpunueshmëria, etj. e metaleve ndikohen edhe nga disa veçori të tjera mikrostrukturore që ndodhin gjatë llojeve të ndryshme të trajtimit termik, punës në të ftohtë dhe plakjes54,55,56,57,58,59 ,60. , 61, 62. Kohët e fundit, Chen et al. 63 studioi efektin e rrotullimit të ftohtë në formueshmërinë e çelikut 304L. Ata morën parasysh vëzhgimet fenomenologjike vetëm në testet eksperimentale për të trajnuar rrjetin nervor për të parashikuar formueshmërinë. Në fakt, në rastin e çeliqeve inox austenitikë, disa faktorë kombinohen për të reduktuar vetitë tërheqëse të fletës. Lu et al.64 përdorën ANFIS për të vëzhguar efektin e parametrave të ndryshëm në procesin e zgjerimit të vrimës.
Siç u diskutua shkurtimisht në rishikimin e mësipërm, efekti i mikrostrukturës në diagramin e kufirit të formës ka marrë pak vëmendje në literaturë. Nga ana tjetër, duhet të merren parasysh shumë karakteristika mikrostrukturore. Prandaj, është pothuajse e pamundur të përfshihen të gjithë faktorët mikrostrukturorë në metodat analitike. Në këtë kuptim, përdorimi i inteligjencës artificiale mund të jetë i dobishëm. Në këtë drejtim, ky studim heton efektin e një aspekti të faktorëve mikrostrukturorë, përkatësisht pranisë së martensitit të shkaktuar nga stresi, në formueshmërinë e fletëve të inoksit. Ky studim ndryshon nga studimet e tjera të AI në lidhje me formueshmërinë në atë që fokusi është në veçoritë mikrostrukturore dhe jo vetëm në kthesat eksperimentale FLD. Ne kërkuam të vlerësonim formueshmërinë e çelikut 316 me përmbajtje të ndryshme martensit duke përdorur metoda eksperimentale dhe inteligjente artificiale. Në hapin e parë, çeliku 316 me trashësi fillestare 2 mm u pjek dhe u mbështjellë në të ftohtë në trashësi të ndryshme. Më pas, duke përdorur kontrollin metalografik, është matur sipërfaqja relative e martensitit. Formueshmëria e fletëve të mbështjellë u përcaktua duke përdorur një test të shpërthimit të hemisferës për të marrë një diagramë të kufirit të tendosjes (FLD). Të dhënat e marra prej tij u përdorën më vonë për të trajnuar dhe testuar sistemin artificial të ndërhyrjes neuro-fuzzy (ANFIS). Pas trajnimit ANFIS, parashikimet e rrjetit nervor krahasohen me një grup të ri rezultatesh eksperimentale.
Fleta metalike prej çeliku inox austenit 316 e përdorur në këtë studim ka një përbërje kimike siç tregohet në tabelën 1 dhe një trashësi fillestare prej 1,5 mm. Pjekja në 1050°C për 1 orë e ndjekur nga shuarja me ujë për të lehtësuar streset e mbetura në fletë dhe për të marrë një mikrostrukturë uniforme.
Mikrostruktura e çeliqeve austenitike mund të zbulohet duke përdorur disa etchants. Një nga gravuesit më të mirë është acidi nitrik 60% në ujë të distiluar, i gdhendur në 1 VDC për 120 s38. Megjithatë, ky etchant tregon vetëm kufijtë e kokrrizave dhe nuk mund të identifikojë kufijtë e dyfishtë të kokrrizave, siç tregohet në Fig. 1a. Një tjetër etchant është acetati i glicerinës, në të cilin kufijtë binjakë mund të vizualizohen mirë, por kufijtë e kokrrave nuk janë, siç tregohet në Fig. 1b. Përveç kësaj, pas transformimit të fazës austenitike metastabile në fazën \({\alfa }^{^{\prime}}\)-martensite mund të zbulohet duke përdorur etchant acetat glicerinë, i cili është me interes në studimin aktual.
Mikrostruktura e pllakës metalike 316 pas pjekjes, e treguar nga grafikues të ndryshëm, (a) 200x, 60% \({\mathrm{HNO}}_{3}\) në ujë të distiluar në 1,5 V për 120 s, dhe (b) 200x , gliceril acetat.
Fletët e pjekura priten në fletë 11 cm të gjera dhe 1 m të gjata për rrotullim. Impianti i petëzimit të ftohtë ka dy rrotulla simetrike me diametër 140 mm. Procesi i rrotullimit të ftohtë shkakton shndërrimin e austenitit në martensit deformues në çelik inox 316. Kërkohet raporti i fazës së martensitit me fazën e austenitit pas rrotullimit të ftohtë nëpër trashësi të ndryshme. Në fig. 2 tregon një mostër të mikrostrukturës së llamarinës. Në fig. 2a tregon një imazh metalografik të një kampioni të mbështjellë, siç shihet nga një drejtim pingul me fletën. Në fig. 2b duke përdorur softuerin ImageJ65, pjesa martensitike është e theksuar me të zezë. Duke përdorur mjetet e këtij softueri me burim të hapur, mund të matet sipërfaqja e fraksionit të martensitit. Tabela 2 tregon fraksionet e detajuara të fazave martenzitike dhe austenitike pas rrotullimit në reduktime të ndryshme në trashësi.
Mikrostruktura e një fletë 316 L pas rrokullisjes në një reduktim 50% në trashësi, e parë pingul me rrafshin e fletës, e zmadhuar 200 herë, acetat glicerinë.
Vlerat e paraqitura në Tabelën 2 janë marrë duke marrë mesataren e fraksioneve të matura të martensitit mbi tre fotografi të marra në vende të ndryshme në të njëjtin ekzemplar metalografik. Përveç kësaj, në fig. 3 tregon kthesat e përshtatjes kuadratike për të kuptuar më mirë efektin e rrotullimit të ftohtë në martensit. Mund të shihet se ekziston një korrelacion pothuajse linear midis proporcionit të martensitit dhe zvogëlimit të trashësisë në gjendjen e petëzimit të ftohtë. Megjithatë, një marrëdhënie kuadratike mund ta përfaqësojë më mirë këtë marrëdhënie.
Ndryshim në proporcionin e martensitit si funksion i zvogëlimit të trashësisë gjatë petëzimit të ftohtë të një fletë çeliku 316 të pjekur fillimisht.
Kufiri i formësimit u vlerësua sipas procedurës së zakonshme duke përdorur testet e shpërthimit të hemisferës37,38,45,66. Në total, gjashtë mostra u fabrikuan me prerje me lazer me dimensionet e treguara në Fig. 4a si një grup mostrash eksperimentale. Për çdo gjendje të fraksionit të martensitit, u përgatitën dhe u testuan tre grupe ekzemplarësh provë. Në fig. 4b tregon mostrat e prera, të lëmuara dhe të shënuara.
Formimi i Nakazima kufizon madhësinë e mostrës dhe tabelën e prerjes. (a) Dimensionet, (b) Ekzemplarët e prerë dhe të shënuar.
Testi për grushtimin hemisferik u krye duke përdorur një prese hidraulike me një shpejtësi udhëtimi prej 2 mm/s. Sipërfaqet e kontaktit të shpueses dhe fletës janë të lubrifikuara mirë për të minimizuar efektin e fërkimit në kufijtë e formimit. Vazhdoni testimin derisa të vërehet një ngushtim ose thyerje e konsiderueshme në ekzemplar. Në fig. 5 tregon mostrën e shkatërruar në pajisje dhe mostrën pas testimit.
Kufiri i formësimit u përcaktua duke përdorur një test të shpërthimit gjysmësferik, (a) pajisje testimi, (b) pllakë mostër në thyerje në pajisjen e provës, (c) të njëjtën mostër pas testimit.
Sistemi neuro-fuzzy i zhvilluar nga Jang67 është një mjet i përshtatshëm për parashikimin e kurbës së kufirit të formimit të gjetheve. Ky lloj rrjeti nervor artificial përfshin ndikimin e parametrave me përshkrime të paqarta. Kjo do të thotë se ata mund të marrin çdo vlerë reale në fushat e tyre. Vlerat e këtij lloji klasifikohen më tej sipas vlerës së tyre. Çdo kategori ka rregullat e veta. Për shembull, një vlerë e temperaturës mund të jetë çdo numër real, dhe në varësi të vlerës së tij, temperaturat mund të klasifikohen si të ftohta, mesatare, të ngrohta dhe të nxehta. Në këtë drejtim, për shembull, rregulli për temperaturat e ulëta është rregulli "visheni një xhaketë", dhe rregulli për temperaturat e ngrohta është "bluza e mjaftueshme". Në vetë logjikën fuzzy, rezultati vlerësohet për saktësinë dhe besueshmërinë. Kombinimi i sistemeve të rrjeteve nervore me logjikën fuzzy siguron që ANFIS do të japë rezultate të besueshme.
Figura 6 e dhënë nga Jang67 tregon një rrjet të thjeshtë nervor fuzzy. Siç tregohet, rrjeti merr dy hyrje, në studimin tonë hyrja është proporcioni i martensitit në mikrostrukturë dhe vlera e sforcimit të vogël. Në nivelin e parë të analizës, vlerat e hyrjes fuzzohen duke përdorur rregullat fuzzy dhe funksionet e anëtarësimit (FC):
Për \(i=1, 2\), pasi që hyrja supozohet të ketë dy kategori përshkrimi. MF mund të marrë çdo formë trekëndore, trapezoidale, gausiane ose çdo formë tjetër.
Bazuar në kategoritë \({A}_{i}\) dhe \({B}_{i}\) dhe vlerat e tyre MF në nivelin 2, janë miratuar disa rregulla, siç tregohet në figurën 7. Në këtë shtresa, efektet e inputeve të ndryshme kombinohen disi. Këtu, rregullat e mëposhtme përdoren për të kombinuar ndikimin e fraksionit të martensitit dhe vlerave të sforcimeve të vogla:
Dalja \({w}_{i}\) e kësaj shtrese quhet intensiteti i ndezjes. Këto intensitete të ndezjes normalizohen në shtresën 3 sipas marrëdhënies së mëposhtme:
Në shtresën 4, rregullat Takagi dhe Sugeno67,68 përfshihen në llogaritje për të marrë parasysh ndikimin e vlerave fillestare të parametrave të hyrjes. Kjo shtresë ka marrëdhëniet e mëposhtme:
Rezultati \({f}_{i}\) ndikohet nga vlerat e normalizuara në shtresa, që jep rezultatin përfundimtar, vlerat kryesore të deformimit:
ku \(NR\) paraqet numrin e rregullave. Roli i rrjetit nervor këtu është të përdorë algoritmin e tij të brendshëm të optimizimit për të korrigjuar parametrat e panjohur të rrjetit. Parametrat e panjohur janë parametrat rezultues \(\left\{{p}_{i}, {q}_{i}, {r}_{i}\right\}\), dhe parametrat që lidhen me MF konsiderohen funksion të formës së përgjithësuar të tingujve të erës:
Diagramet e kufirit të formës varen nga shumë parametra, nga përbërja kimike deri te historia e deformimit të llamarinës. Disa parametra janë të lehtë për t'u vlerësuar, duke përfshirë parametrat e provës në tërheqje, ndërsa të tjerët kërkojnë procedura më komplekse si metalografia ose përcaktimi i stresit të mbetur. Në shumicën e rasteve, këshillohet të kryhet një test i kufirit të tendosjes për çdo grup fletësh. Megjithatë, ndonjëherë mund të përdoren rezultate të tjera testimi për të përafruar kufirin e formësimit. Për shembull, disa studime kanë përdorur rezultatet e provës në tërheqje për të përcaktuar formueshmërinë e fletës69,70,71,72. Studime të tjera përfshinë më shumë parametra në analizën e tyre, si trashësia dhe madhësia e kokrrave31,73,74,75,76,77. Megjithatë, nuk është e dobishme nga ana llogaritëse të përfshihen të gjithë parametrat e lejuar. Kështu, përdorimi i modeleve ANFIS mund të jetë një qasje e arsyeshme për të adresuar këto çështje45,63.
Në këtë punim, u hetua ndikimi i përmbajtjes së martensitit në diagramin kufitar të formësimit të një fletë çeliku austenitik 316. Në këtë drejtim, një grup të dhënash u përgatit duke përdorur teste eksperimentale. Sistemi i zhvilluar ka dy variabla hyrëse: përqindjen e martensitit të matur në provat metalografike dhe gamën e sforcimeve të vogla inxhinierike. Rezultati është një deformim i madh inxhinierik i kurbës së kufirit të formimit. Ekzistojnë tre lloje të fraksioneve martensitike: fraksionet e imta, të mesme dhe të larta. E ulët do të thotë që përqindja e martensitit është më pak se 10%. Në kushte të moderuara, përqindja e martensitit varion nga 10% në 20%. Vlerat e larta të martensitit konsiderohen të jenë fraksione më shumë se 20%. Përveç kësaj, sforcimi sekondar ka tre kategori të dallueshme midis -5% dhe 5% pranë boshtit vertikal, të cilat përdoren për të përcaktuar FLD0. Gama pozitive dhe negative janë dy kategoritë e tjera.
Rezultatet e testit hemisferik janë paraqitur në Fig. Figura tregon 6 diagrame formësimi të kufijve, 5 prej të cilëve janë FLD e fletëve individuale të mbështjellë. Duke pasur parasysh një pikë sigurie dhe kurbën e saj kufitare të sipërme duke formuar një kurbë kufi (FLC). Shifra e fundit krahason të gjitha FLC-të. Siç mund të shihet nga figura e fundit, një rritje në përqindjen e martensitit në çelik austenitik 316 redukton formueshmërinë e llamarinës. Nga ana tjetër, rritja e proporcionit të martensitit gradualisht e kthen FLC në një kurbë simetrike rreth boshtit vertikal. Në dy grafikët e fundit, ana e djathtë e kurbës është pak më e lartë se e majta, që do të thotë se formueshmëria në tensionin biaksial është më e lartë se në tensionin njëaksial. Për më tepër, si sforcimet e vogla ashtu edhe ato të mëdha inxhinierike përpara qafes zvogëlohen me rritjen e përqindjes së martensitit.
316 duke formuar një kurbë limit. Ndikimi i proporcionit të martensitit në formueshmërinë e fletëve të çelikut austenitik. (pika e sigurisë SF, kurba e kufirit të formimit FLC, martensit M).
Rrjeti nervor u trajnua në 60 grupe rezultatesh eksperimentale me fraksione martensite prej 7.8, 18.3 dhe 28.7%. Një grup të dhënash prej 15.4% martensit u rezervua për procesin e verifikimit dhe 25.6% për procesin e testimit. Gabimi pas 150 epokave është rreth 1.5%. Në fig. 9 tregon lidhjen midis prodhimit aktual (\({\epsilon }_{1}\), ngarkesës bazë inxhinierike) të ofruar për trajnim dhe testim. Siç mund ta shihni, NFS-ja e trajnuar parashikon \({\epsilon} _{1}\) në mënyrë të kënaqshme për pjesët prej fletë metalike.
(a) korrelacioni midis vlerave të parashikuara dhe aktuale pas procesit të trajnimit, (b) Gabim midis vlerave të parashikuara dhe aktuale për ngarkesat kryesore inxhinierike në FLC gjatë trajnimit dhe verifikimit.
Në një moment gjatë trajnimit, rrjeti ANFIS riciklohet në mënyrë të pashmangshme. Për të përcaktuar këtë, kryhet një kontroll paralel, i quajtur "kontroll". Nëse vlera e gabimit të vërtetimit devijon nga vlera e trajnimit, rrjeti fillon të rikualifikohet. Siç tregohet në figurën 9b, përpara epokës 150, ndryshimi midis kurbave të të mësuarit dhe të vërtetimit është i vogël dhe ato ndjekin afërsisht të njëjtën kurbë. Në këtë pikë, gabimi i procesit të vlefshmërisë fillon të devijojë nga kurba e të mësuarit, e cila është një shenjë e mbipërshtatjes së ANFIS. Kështu, rrjeti ANFIS për raundin 150 ruhet me një gabim prej 1.5%. Pastaj prezantohet parashikimi FLC për ANFIS. Në fig. 10 tregon kurbat e parashikuara dhe aktuale për mostrat e përzgjedhura të përdorura në procesin e trajnimit dhe verifikimit. Meqenëse të dhënat nga këto kthesa u përdorën për të trajnuar rrjetin, nuk është për t'u habitur të vëzhgohen parashikime shumë të afërta.
Lakoret aktuale eksperimentale parashikuese FLC dhe ANFIS në kushte të ndryshme të përmbajtjes së martensitit. Këto kthesa përdoren në procesin e trajnimit.
Modelja ANFIS nuk e di se çfarë ka ndodhur me kampionin e fundit. Prandaj, ne testuam ANFIS-in tonë të trajnuar për FLC duke paraqitur mostra me një fraksion martensit prej 25.6%. Në fig. 11 tregon parashikimin ANFIS FLC si dhe FLC eksperimentale. Gabimi maksimal midis vlerës së parashikuar dhe vlerës eksperimentale është 6.2%, që është më e lartë se vlera e parashikuar gjatë trajnimit dhe vërtetimit. Megjithatë, ky gabim është një gabim i tolerueshëm në krahasim me studimet e tjera që parashikojnë FLC teorikisht37.
Në industri, parametrat që ndikojnë në formueshmërinë përshkruhen në formën e një gjuhe. Për shembull, "kokrriza e trashë zvogëlon formueshmërinë" ose "rritja e punës së ftohtë redukton FLC". Inputet në rrjetin ANFIS në fazën e parë klasifikohen në kategori gjuhësore si të ulëta, të mesme dhe të larta. Ka rregulla të ndryshme për kategori të ndryshme në rrjet. Prandaj, në industri, ky lloj rrjeti mund të jetë shumë i dobishëm përsa i përket përfshirjes së disa faktorëve në përshkrimin dhe analizën e tyre gjuhësore. Në këtë punim u përpoqëm të marrim parasysh një nga veçoritë kryesore të mikrostrukturës së inoksit austenit për të shfrytëzuar mundësitë e ANFIS. Sasia e martensitit të shkaktuar nga stresi prej 316 është pasojë e drejtpërdrejtë e punës së ftohtë të këtyre inserteve. Nëpërmjet eksperimenteve dhe analizës ANFIS, është konstatuar se rritja e përqindjes së martensitit në këtë lloj çeliku inoks austenitik çon në një ulje të ndjeshme të FLC të pllakës 316, kështu që rritja e përqindjes së martensitit nga 7.8% në 28.7% zvogëlon FLD0 nga 0.35. deri në 0.1 respektivisht. Nga ana tjetër, rrjeti ANFIS i trajnuar dhe i vlefshëm mund të parashikojë FLC duke përdorur 80% të të dhënave eksperimentale të disponueshme me një gabim maksimal prej 6.5%, që është një kufi i pranueshëm gabimi në krahasim me procedurat e tjera teorike dhe marrëdhëniet fenomenologjike.
Të dhënat e përdorura dhe/ose të analizuara në studimin aktual janë në dispozicion nga autorët përkatës me kërkesë të arsyeshme.
Iftikhar, CMA, etj. Evoluimi i shtigjeve të mëvonshme të rendimentit të aliazhit të magnezit të ekstruduar AZ31 "siç është" nën shtigjet e ngarkimit proporcional dhe jo-proporcional: eksperimente dhe simulime CPFEM. e brendshme J. Prast. 151, 103216 (2022).
Iftikhar, TsMA et al. Evoluimi i sipërfaqes së rendimentit pasues pas deformimit plastik përgjatë shtigjeve të ngarkimit proporcional dhe joproporcional të aliazhit AA6061 të pjekur: eksperimente dhe modelimi i elementeve të fundme të plasticitetit kristal. brendshme J. Plast 143, 102956 (2021).
Manik, T., Holmedal, B. & Hopperstad, OS Tranzientet e stresit, forcimi i punës dhe vlerat r të aluminit për shkak të ndryshimeve të rrugës së deformimit. e brendshme J. Prast. 69, 1–20 (2015).
Mamushi, H. etj. Një metodë e re eksperimentale për përcaktimin e diagramit të formësimit kufizues duke marrë parasysh efektin e presionit normal. e brendshme J. Alma mater. formë. 15 (1), 1 (2022).
Yang Z. et al. Kalibrimi eksperimental i parametrave të thyerjes duktile dhe kufijve të tendosjes së fletës metalike AA7075-T6. J. Alma Mater. procesi. teknologjive. 291, 117044 (2021).
Petrits, A. et al. Pajisjet e grumbullimit të energjisë së fshehur dhe sensorët biomjekësorë të bazuar në konvertues ferroelektrikë ultra fleksibël dhe dioda organike. Komuna kombëtare. 12 (1), 2399 (2021).
Basak, S. dhe Panda, SK Analiza e kufijve të qafës dhe thyerjes së pllakave të ndryshme të paradeformuara në shtigjet e deformimit plastik efektiv polare duke përdorur modelin e rendimentit Yld 2000-2d. J. Alma Mater. procesi. teknologjive. 267, 289–307 (2019).
Basak, S. dhe Panda, Deformimet e thyerjes SK në fletë metale anizotropike: Vlerësimi eksperimental dhe parashikimet teorike. e brendshme J. Mecha. shkenca. 151, 356–374 (2019).
Jalefar, F., Hashemi, R. & Hosseinipur, SJ Studim eksperimental dhe teorik i efektit të ndryshimit të trajektores së sforcimit në diagramin kufitar të formimit AA5083. e brendshme J. Adv. prodhuesi. teknologjive. 76 (5–8), 1343–1352 (2015).
Habibi, M. etj. Studim eksperimental i vetive mekanike, formueshmërisë dhe diagramit të formësimit kufizues të boshllëqeve të salduara me trazim me fërkim. J. Maker. procesi. 31, 310–323 (2018).
Habibi, M., etj. Duke marrë parasysh ndikimin e përkuljes, diagrami kufi formohet duke përfshirë modelin MC në modelimin e elementeve të fundme. procesi. Instituti i Leshit. projekti. L 232 (8), 625–636 (2018).
Koha e postimit: Qershor-08-2023