Nature.com сайтаар зочилсонд баярлалаа. Та хязгаарлагдмал CSS дэмжлэгтэй хөтчийн хувилбарыг ашиглаж байна. Хамгийн сайн ашиглахын тулд бид танд шинэчилсэн хөтөч ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer-д нийцтэй байдлын горимыг идэвхгүй болгох). Нэмж дурдахад бид байнгын дэмжлэгийг хангахын тулд сайтыг ямар ч загвар, JavaScript-гүй харуулдаг.
Слайд бүрт гурван өгүүллийг харуулсан слайдерууд. Слайдуудын дундуур шилжихийн тулд буцах болон дараагийн товчлууруудыг, слайд бүрээр шилжихийн тулд төгсгөлд байрлах слайд хянагчийн товчлууруудыг ашиглана уу.
Зэвэрдэггүй ган хуудасны хэлбэрт үзүүлэх бичил бүтцийн нөлөө нь хуудас металл боловсруулах инженерүүдийн гол асуудал юм. Аустенитийн гангийн хувьд бичил бүтцэд деформацийн мартенсит (\({\альфа}^{^{\прайм)}\)-мартенсит) байгаа нь ихээхэн хатуурч, хэлбэржих чадвар буурахад хүргэдэг. Энэхүү судалгаанд бид янз бүрийн мартенситийн хүч чадал бүхий AISI 316 гангийн хэлбэрийг туршилтын болон хиймэл оюун ухааны аргаар үнэлэхийг зорьсон. Эхний шатанд 2 мм-ийн зузаантай AISI 316 ганг янз бүрийн зузаантай хүйтэн цувисан. Дараа нь металлографийн туршилтаар мартенситын харьцангуй омгийн талбайг хэмжсэн. Хийсэн хуудасны хэлбэрт орох чадварыг хагас бөмбөрцгийн тэсрэлт туршилтын тусламжтайгаар тодорхойлж, хүчдэлийн хязгаарын диаграммыг (FLD) гаргав. Туршилтын үр дүнд олж авсан өгөгдлүүд нь хиймэл мэдрэлийн тодорхой бус интерференцийн системийг (ANFIS) сургах, туршихад ашиглагддаг. ANFIS сургалтын дараа мэдрэлийн сүлжээгээр урьдчилан таамагласан давамгайлсан омгийг туршилтын шинэ үр дүнтэй харьцуулсан. Үр дүнгээс харахад хүйтэн цувих нь энэ төрлийн зэвэрдэггүй гангийн хэлбэрт сөргөөр нөлөөлдөг боловч хуудасны бат бөх чанар ихээхэн сайжирсан. Үүнээс гадна ANFIS нь туршилтын хэмжилттэй харьцуулахад хангалттай үр дүнг харуулж байна.
Хуудас металл үүсгэх чадвар нь хэдэн арван жилийн турш шинжлэх ухааны нийтлэлийн сэдэв байсан ч металлургийн судалгааны сонирхолтой салбар хэвээр байна. Техникийн шинэ хэрэгсэл, тооцооллын загварууд нь хэлбэржих чадварт нөлөөлж болзошгүй хүчин зүйлсийг олоход хялбар болгодог. Хамгийн гол нь хэлбэрийг хязгаарлахад бичил бүтцийн ач холбогдлыг сүүлийн жилүүдэд Crystal Plasticity Finite Element Method (CPFEM) ашиглан илрүүлсэн. Нөгөөтэйгүүр, сканнердах электрон микроскоп (SEM) болон электроны тархалтын дифракц (EBSD) нь судлаачдад деформацийн үед болор бүтцийн бичил бүтцийн үйл ажиллагааг ажиглахад тусалдаг. Металлын янз бүрийн үе шатуудын нөлөөлөл, ширхэгийн хэмжээ, чиг баримжаа, үр тарианы түвшний микроскопийн согогийг ойлгох нь хэлбэржих чадварыг урьдчилан таамаглахад маш чухал юм.
Хэлбэршүүлэх чадвар нь 1, 2, 3-р замаас ихээхэн хамааралтай болох нь тогтоогдсон тул хэлбэржүүлэх чадварыг тодорхойлох нь өөрөө нарийн төвөгтэй үйл явц юм. Иймээс эцсийн хэлбэржилтийн суналтын тухай уламжлалт ойлголтууд нь ачааллын тэнцвэргүй нөхцөлд найдваргүй байдаг. Нөгөөтэйгүүр, үйлдвэрлэлийн хэрэглээний ихэнх ачааллын замыг пропорциональ бус ачаалал гэж ангилдаг. Үүнтэй холбогдуулан уламжлалт хагас бөмбөрцөг болон туршилтын Марчиниак-Кучинскийн (МК) аргууд4,5,6-г болгоомжтой ашиглах хэрэгтэй. Сүүлийн жилүүдэд өөр нэг үзэл баримтлал болох хугарлын хязгаарын диаграмм (FFLD) нь хэлбэржүүлэх инженерүүдийн анхаарлыг татсан. Энэ үзэл баримтлалд хуудасны хэлбэрийг урьдчилан таамаглахад гэмтлийн загварыг ашигладаг. Үүнтэй холбогдуулан замын бие даасан байдлыг эхний ээлжинд шинжилгээнд оруулсан бөгөөд үр дүн нь масштабгүй туршилтын үр дүнтэй сайн тохирч байна7,8,9. Хуудасны хэлбэржилт нь хэд хэдэн параметр, хуудасны боловсруулалтын түүх, түүнчлэн металлын бичил бүтэц, үе шатаас хамаарна10,11,12,13,14,15.
Металлын микроскопийн шинж чанарыг харгалзан үзэхэд хэмжээнээс хамаарал нь асуудал болдог. Деформацийн жижиг орон зайд чичиргээ болон гулзайлтын шинж чанаруудын хамаарал нь материалын уртын масштабаас ихээхэн хамаардаг болохыг харуулсан16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, 28,29,30. Үр тарианы хэмжээ нь хэлбэржих чадварт үзүүлэх нөлөөг энэ салбарт эртнээс хүлээн зөвшөөрсөн. Ямагучи, Меллор [31] нар онолын шинжилгээг ашиглан мөхлөгийн хэмжээ, зузаан нь металл хуудасны суналтын шинж чанарт үзүүлэх нөлөөг судалжээ. Marciniac загварыг ашиглан тэд хоёр тэнхлэгт суналтын ачааллын үед зузаан ба ширхэгийн хэмжээ буурах нь хуудасны суналтын шинж чанар буурахад хүргэдэг гэж мэдээлэв. Вилсон нар туршилтын үр дүн. Зузааныг дундаж ширхэгийн диаметр (t/d) хүртэл бууруулснаар гурван өөр зузаантай металл хуудасны хоёр тэнхлэгт сунах чадвар буурсан болохыг 32-р нотолсон. t/d-ийн 20-оос бага утгад мэдэгдэхүйц хэв гажилтын жигд бус байдал, хүзүүний хэсэг нь хуудасны зузаан дахь бие даасан мөхлөгт голчлон нөлөөлдөг гэж тэд дүгнэжээ. Улван, Курсарис33 нар 304 ба 316 аустенитийн зэвэрдэггүй гангийн ерөнхий боловсруулалтад ширхэгийн хэмжээ хэрхэн нөлөөлж байгааг судалжээ. Эдгээр металлын хэлбэрт мөхлөгийн хэмжээ нөлөөлдөггүй ч суналтын шинж чанарт бага зэрэг өөрчлөлт гарч байгааг тэд мэдээлж байна. Энэ нь үр тарианы хэмжээ ихсэх нь эдгээр гангийн бат бэх шинж чанар буурахад хүргэдэг. Никелийн металлын урсгалын стресст дислокацын нягтын нөлөөлөл нь мөхлөгийн хэмжээнээс үл хамааран дислокацын нягт нь металлын урсгалын стрессийг тодорхойлдог болохыг харуулж байна34. Үр тарианы харилцан үйлчлэл ба анхны чиг баримжаа нь хөнгөн цагааны бүтэц өөрчлөгдөхөд маш их нөлөө үзүүлдэг бөгөөд үүнийг Бекер, Панчанадисваран нар болор хуванцар байдлын туршилт, загварчлалын тусламжтайгаар судалжээ35. Тэдгээрийн шинжилгээний тоон үр дүн нь туршилттай сайн тохирч байгаа ч зарим загварчлалын үр дүн нь ашигласан хилийн нөхцлийн хязгаарлалтаас шалтгаалан туршилтаас зөрүүтэй байдаг. Болор уян хатан байдлын хэв маягийг судалж, туршилтаар илрүүлснээр цувисан хөнгөн цагаан хуудас нь янз бүрийн хэлбэрийн хэлбэрийг харуулдаг36. Үр дүнгээс харахад янз бүрийн хуудасны хүчдэл-хүчдэлийн муруй бараг ижил байсан ч анхны утгууд дээр үндэслэн тэдгээрийн хэлбэржих чадварт ихээхэн ялгаа байгааг харуулсан. Амелирад, Ассемпур нар аустенитийн зэвэрдэггүй ган хавтангийн стресс-хүчдэлийн муруйг олж авахын тулд туршилт болон CPFEM-ийг ашигласан37. Тэдний симуляци нь үр тарианы хэмжээ нэмэгдэх нь FLD-д дээшээ шилжиж, хязгаарлах муруй үүсгэдэг болохыг харуулсан. Нэмж дурдахад ижил зохиогчид үр тарианы чиг баримжаа, морфологийн хоосон зай үүсэхэд үзүүлэх нөлөөг судалсан 38 .
Аустенит зэвэрдэггүй ган дахь үр тарианы морфологи, чиг баримжаагаас гадна ихэр ба хоёрдогч фазын төлөв байдал бас чухал юм. Twinning нь TWIP 39 ганг хатууруулах, суналтыг нэмэгдүүлэх гол механизм юм. Hwang40 суналтын хариу урвал хангалттай байсан ч TWIP гангийн хэлбэржих чадвар муу байсан гэж мэдээлсэн. Гэсэн хэдий ч деформацийн хосолсон хэлбэр нь аустенитийн ган хуудасны хэлбэрт үзүүлэх нөлөөг хангалттай судлаагүй байна. Мишра нар. 41 янз бүрийн суналтын суналтын замд ихэрлэхийг ажиглахын тулд аустенитийн зэвэрдэггүй ганг судалжээ. Тэд ихрүүд нь ихрүүд болон шинэ үеийн ихрүүдийн задралын эх үүсвэрээс үүсч болохыг олж мэдсэн. Хамгийн том ихрүүд хоёр тэнхлэгт хурцадмал байдалд үүсдэг нь ажиглагдсан. Үүнээс гадна аустенитийг \({\альфа}^{^{\приме}}\)-мартенсит болгон хувиргах нь деформацийн замаас хамаардаг болохыг тэмдэглэсэн. Хонг нар. 42 нь 316 л аустенитийн ганг сонгомол лазераар хайлуулах явцад янз бүрийн температурын устөрөгчийн хэврэгжилтэд омогоос үүдэлтэй ихэржилт ба мартенситийн нөлөөг судалсан. Температураас хамааран устөрөгч нь эвдрэлд хүргэж, 316 литрийн гангийн хэлбэрийг сайжруулдаг болохыг ажигласан. Шен нар. 43 янз бүрийн ачааллын хурдаар суналтын ачааллын үед деформацийн мартенситын эзэлхүүнийг туршилтаар хэмжсэн. Суналтын суналтын өсөлт нь мартенситын фракцын эзлэхүүний хэсгийг нэмэгдүүлдэг болохыг тогтоожээ.
Бодлогын физик, математикийн үндэслэлийг ашиглахгүйгээр нарийн төвөгтэй асуудлыг загварчлахад олон талт шинж чанартай тул хиймэл оюун ухааны аргуудыг шинжлэх ухаан, технологид ашигладаг44,45,46,47,48,49,50,51,52 AI аргуудын тоо нэмэгдэж байна. . Моради нар. 44 нарийн ширхэгтэй наноцахиурын тоосонцорыг үйлдвэрлэхийн тулд химийн нөхцлийг оновчтой болгохын тулд машин сургалтын техникийг ашигласан. Бусад химийн шинж чанарууд нь нано хэмжээст материалын шинж чанарт нөлөөлдөг бөгөөд үүнийг судалгааны олон өгүүлэлд судалсан байдаг53. Ce et al. 45 нь ANFIS-ийг янз бүрийн өнхрөх нөхцөлд энгийн нүүрстөрөгчийн ган хуудас металлын хэлбэржилтийг урьдчилан таамаглахад ашигласан. Хүйтэн цувилтаас болж зөөлөн ган дахь мултрах нягт ихээхэн нэмэгдсэн. Энгийн нүүрстөрөгчийн ган нь аустенит зэвэрдэггүй гангаас хатуурах, нөхөн сэргээх механизмаараа ялгаатай. Энгийн нүүрстөрөгчийн гангийн хувьд фазын хувирал нь металлын бичил бүтцэд тохиолддоггүй. Металлын үе шатаас гадна металлын уян хатан чанар, хугарал, боловсруулах чадвар зэрэгт янз бүрийн төрлийн дулааны боловсруулалт, хүйтэн боловсруулалт, хөгшрөлтийн үед үүсдэг бусад бичил бүтцийн шинж чанарууд нөлөөлдөг54,55,56,57,58,59 ,60. , 61, 62. Саяхан Чен нар. 63 нь 304л гангийн хэлбэржих чадварт хүйтэн цувих нөлөөг судалсан. Мэдрэлийн сүлжээг хэлбэржүүлэх чадварыг урьдчилан таамаглахад сургахын тулд тэд зөвхөн туршилтын туршилтанд үзэгдлийн ажиглалтыг харгалзан үзсэн. Үнэн хэрэгтээ аустенитийн зэвэрдэггүй гангийн хувьд хуудасны суналтын шинж чанарыг багасгахын тулд хэд хэдэн хүчин зүйл нийлдэг. Лу нар.64 нүх тэлэлтийн процесст янз бүрийн параметрийн нөлөөллийг ажиглахад ANFIS ашигласан.
Дээрх тоймд товч дурьдсанчлан, бичил бүтцийн хэлбэрийн хязгаарын диаграммд үзүүлэх нөлөө нь уран зохиолд бага анхаарал хандуулсан. Нөгөөтэйгүүр, бичил бүтцийн олон шинж чанарыг харгалзан үзэх шаардлагатай. Иймээс бүх бичил бүтцийн хүчин зүйлсийг аналитик аргуудад оруулах нь бараг боломжгүй юм. Энэ утгаараа хиймэл оюун ухааныг ашиглах нь ашигтай байж болох юм. Үүнтэй холбогдуулан энэхүү судалгаа нь зэвэрдэггүй ган хавтангийн хэлбэрт оруулах чадварт бичил бүтцийн хүчин зүйлсийн нэг тал болох стрессээс үүдэлтэй мартенситийн нөлөөг судалж байна. Энэхүү судалгаа нь зөвхөн туршилтын FLD муруй биш харин бичил бүтцийн онцлогт анхаарлаа хандуулдгаараа бусад хиймэл оюун ухааны судалгаанаас хэлбэржих чадвараараа ялгаатай. Бид туршилтын болон хиймэл оюун ухааны аргуудыг ашиглан янз бүрийн мартенсит агууламжтай 316 гангийн хэлбэрт орох чадварыг үнэлэхийг эрэлхийлсэн. Эхний шатанд 2 мм-ийн зузаантай 316 ганг янз бүрийн зузаантай хүйтэн цувисан. Дараа нь металлографийн хяналтыг ашиглан мартенситын харьцангуй талбайг хэмжсэн. Хийсэн хуудасны хэлбэрт орох чадварыг хагас бөмбөрцгийн тэсрэлт туршилтын тусламжтайгаар тодорхойлж, хүчдэлийн хязгаарын диаграммыг (FLD) гаргав. Түүнээс хүлээн авсан өгөгдлийг дараа нь хиймэл мэдрэлийн тодорхойгүй интерференцийн системийг (ANFIS) сургаж, туршихад ашигласан. ANFIS сургалтын дараа мэдрэлийн сүлжээний таамаглалыг шинэ туршилтын үр дүнтэй харьцуулдаг.
Энэхүү судалгаанд ашигласан 316 аустенит зэвэрдэггүй ган металл хуудас нь 1-р хүснэгтэд үзүүлсэн химийн найрлагатай бөгөөд анхны зузаан нь 1.5 мм байна. 1050°С-т 1 цагийн турш хатааж, дараа нь усаар бөхөөж, хуудасны үлдэгдэл стрессийг арилгаж, жигд бичил бүтэцтэй болно.
Аустенитийн гангийн бичил бүтцийг хэд хэдэн лак ашиглан илрүүлж болно. Шилдэг шингээгчийн нэг бол нэрмэл усанд 60% азотын хүчил, 1VDC-д 120 с38 турш сийлсэн. Гэхдээ энэ сийлбэр нь зөвхөн үр тарианы хил хязгаарыг харуулдаг бөгөөд 1а-р зурагт үзүүлсэн шиг давхар үр тарианы хил хязгаарыг тодорхойлж чадахгүй. Өөр нэг сийрэгжүүлэгч бол глицерин ацетат бөгөөд 1б-р зурагт үзүүлсэн шиг ихэр хил хязгаарыг сайн дүрсэлж болох боловч үр тарианы хил хязгаар нь тийм биш юм. Түүнчлэн метаставтай аустенит фазыг \({\альфа }^{^{\prime}}\)-мартензит фаз болгон хувиргасны дараа глицерол ацетат хандлагчийг ашиглан илрүүлж болох бөгөөд энэ нь одоогийн судалгаанд сонирхолтой юм.
Металл хавтангийн 316-ийн бичил бүтэцийг янз бүрийн лакаар харуулсан (a) 200x, 60% \({\mathrm{HNO}}_{3}\) 1.5 В-ийн нэрмэл усанд 120 секундын турш, (б) 200x , глицерин ацетат.
Шарсан хуудсыг өнхрөхөд зориулж 11 см өргөн, 1 м урттай хуудас болгон хуваасан. Хүйтэн цувих үйлдвэр нь 140 мм-ийн диаметртэй хоёр тэгш хэмтэй ороомогтой. Хүйтэн цувих процесс нь 316 зэвэрдэггүй ган дахь аустенитийг деформацийн мартенсит болгон хувиргахад хүргэдэг. Янз бүрийн зузаантай хүйтэн өнхрүүлсний дараа мартенсит фазын аустенит фазын харьцааг хайж байна. Зураг дээр. 2-т хуудас металлын бичил бүтцийн дээжийг үзүүлэв. Зураг дээр. 2а-д хуудасны перпендикуляр чиглэлээс харахад цувисан дээжийн металлографийн дүрсийг харуулав. Зураг дээр. ImageJ65 программ хангамжийг ашиглан 2b дээр мартенситын хэсгийг хараар тодруулсан. Энэхүү нээлттэй эхийн програм хангамжийн хэрэгслийг ашиглан мартенситын фракцын талбайг хэмжиж болно. Хүснэгт 2-т зузаан нь янз бүрийн бууралт хүртэл өнхрүүлсний дараа мартенсит ба аустенитийн фазын нарийвчилсан фракцуудыг харуулав.
Зузааныг 50% бууруулсаны дараа 316 л хуудасны бичил бүтэц, хуудасны хавтгайд перпендикуляр, 200 дахин томруулсан, глицерол ацетат.
Хүснэгт 2-т үзүүлсэн утгыг ижил металлографийн сорьц дээр өөр өөр байршилд авсан гурван гэрэл зургийн дагуу хэмжсэн мартенситийн фракцуудыг дундажлах замаар олж авсан. Үүнээс гадна, зурагт. Мартенсит дээр хүйтэн өнхрөх нөлөөг илүү сайн ойлгохын тулд 3-т квадрат тохируулгын муруйг харуулав. Хүйтэн цувисан нөхцөлд мартенситын эзлэх хувь ба зузааны бууралтын хооронд бараг шугаман хамаарал байгааг харж болно. Гэсэн хэдий ч квадрат харьцаа нь энэ харилцааг илүү сайн илэрхийлж чадна.
Анхан шатсан 316 ган хуудсыг хүйтэн цувих үед зузааныг багасгах функц болох мартенситийн эзлэх хувь дахь өөрчлөлт.
Хэлбэрийн хязгаарыг хагас бөмбөрцгийн тэсрэлт туршилтыг ашиглан ердийн журмын дагуу үнэлэв37,38,45,66. Нийт зургаан дээжийг туршилтын дээжийн багц болгон Зураг 4а-д үзүүлсэн хэмжээтэй лазер зүсэлтээр хийсэн. Мартенситийн фракцын төлөв бүрт гурван багц туршилтын дээж бэлтгэж, туршсан. Зураг дээр. 4b дээр зүссэн, өнгөлсөн, тэмдэглэгдсэн дээжийг харуулав.
Наказима хэвлэх нь дээжийн хэмжээ болон зүсэх хавтанг хязгаарладаг. (a) Хэмжээ, (б) Зүссэн болон тэмдэглэсэн сорьц.
Хагас бөмбөрцөг цоолтуурын туршилтыг 2 мм/с хурдтай гидравлик пресс ашиглан гүйцэтгэсэн. Цоолтуурын болон хуудасны контакт гадаргуу нь хэлбэржилтийн хязгаарт үрэлтийн нөлөөг багасгахын тулд сайтар тосолсон байдаг. Сорьцыг мэдэгдэхүйц нарийсгах эсвэл хугарах хүртэл туршилтыг үргэлжлүүлнэ. Зураг дээр. 5-т төхөөрөмжид устгасан дээж болон туршилтын дараах дээжийг харуулав.
Хэлбэрийн хязгаарыг хагас бөмбөрцөг тэсрэлт туршилт, (а) туршилтын төхөөрөмж, (б) туршилтын төхөөрөмж тасрах үеийн дээжийн хавтан, (в) туршилтын дараа ижил дээж ашиглан тодорхойлсон.
Jang67-ийн боловсруулсан мэдрэлийн бүдэг бадаг систем нь навч үүсэх хязгаарын муруйг урьдчилан таамаглахад тохиромжтой хэрэгсэл юм. Энэ төрлийн хиймэл мэдрэлийн сүлжээ нь тодорхойгүй тайлбар бүхий параметрүүдийн нөлөөг агуулдаг. Энэ нь тэд өөрсдийн салбарт ямар ч бодит үнэ цэнийг авч чадна гэсэн үг юм. Энэ төрлийн утгыг үнэ цэнээр нь ангилдаг. Ангилал бүр өөрийн гэсэн дүрэмтэй байдаг. Жишээлбэл, температурын утга нь ямар ч бодит тоо байж болох бөгөөд түүний утгаас хамааран температурыг хүйтэн, дунд, дулаан, халуун гэж ангилдаг. Үүнтэй холбогдуулан, жишээлбэл, бага температурын дүрэм нь "хүрэм өмсөх" дүрэм, дулаан температурын дүрэм нь "хангалттай футболк" юм. Тодорхой бус логикийн хувьд гаралтыг үнэн зөв, найдвартай байдлаар үнэлдэг. Мэдрэлийн сүлжээний системийг бүдэг логиктой хослуулснаар ANFIS нь найдвартай үр дүнг өгөх болно.
Jang67-ийн өгсөн зураг 6-д энгийн мэдрэлийн бүдэг сүлжээг үзүүлэв. Зурагт үзүүлснээр сүлжээ нь хоёр оролтыг авдаг бөгөөд бидний судалгаагаар бичил бүтэц дэх мартенситын эзлэх хувь, бага зэргийн суналтын утгыг оруулсан болно. Шинжилгээний эхний түвшинд оролтын утгуудыг бүдэг бадаг дүрмүүд болон гишүүнчлэлийн функцууд (FC) ашиглан бүдгэрүүлдэг.
\(i=1, 2\)-ын хувьд оролт нь тайлбарын хоёр ангилалтай гэж үздэг. MF нь ямар ч гурвалжин, трапец, гаусс болон бусад хэлбэрийг авч болно.
\({A}_{i}\) ба \({B}_{i}\) ангилал болон тэдгээрийн 2-р түвшний MF утгууд дээр үндэслэн Зураг 7-д үзүүлсэн шиг зарим дүрмийг баталсан. давхарга, янз бүрийн оролтын нөлөөг ямар нэгэн байдлаар нэгтгэдэг. Энд мартенситийн фракцын нөлөөлөл ба бага зэргийн омгийн утгыг хослуулахын тулд дараах дүрмийг ашигладаг.
Энэ давхаргын \({w}_{i}\) гаралтыг гал асаах эрчим гэж нэрлэдэг. Эдгээр гал асаах эрчмийг 3-р давхаргад дараах хамаарлын дагуу хэвийн болгоно.
4-р давхаргад оролтын параметрүүдийн анхны утгын нөлөөллийг харгалзан Такаги ба Сугено дүрмийг 67,68 тооцоонд оруулсан болно. Энэ давхарга нь дараах харилцаатай байна.
Үүссэн \({f}_{i}\) нь давхаргууд дахь нормчлогдсон утгуудад нөлөөлж, эцсийн үр дүн болох үндсэн утгыг өгдөг:
Энд \(NR\) нь дүрмийн тоог илэрхийлнэ. Энд мэдрэлийн сүлжээний үүрэг бол үл мэдэгдэх сүлжээний параметрүүдийг засахын тулд дотоод оновчлолын алгоритмыг ашиглах явдал юм. Үл мэдэгдэх параметрүүд нь үр дүнд бий болох \(\left\{{p}_{i}, {q}_{i}, {r}_{i}\right\}\) болон MF-тай холбоотой параметрүүд юм. салхины хонхны хэлбэрийн ерөнхий функц гэж үздэг:
Хэлбэрийн хязгаарын диаграммууд нь химийн найрлагаас эхлээд металл хуудасны хэв гажилтын түүх хүртэлх олон үзүүлэлтээс хамаарна. Суналтын туршилтын параметрүүдийг оруулаад зарим параметрүүдийг үнэлэхэд хялбар байдаг бол зарим нь металлографи эсвэл үлдэгдэл стрессийг тодорхойлох гэх мэт илүү төвөгтэй процедурыг шаарддаг. Ихэнх тохиолдолд хуудасны багц тус бүрд хүчдэлийн хязгаарын туршилт хийхийг зөвлөж байна. Гэсэн хэдий ч заримдаа бусад туршилтын үр дүнг хэлбэржүүлэх хязгаарыг ойртуулахад ашиглаж болно. Жишээлбэл, хэд хэдэн судалгаагаар хуудасны хэлбэржилтийг тодорхойлохын тулд суналтын туршилтын үр дүнг ашигласан69,70,71,72. Бусад судалгаанууд нь үр тарианы зузаан, хэмжээ31,73,74,75,76,77 гэх мэт илүү олон параметрүүдийг шинжилгээнд оруулсан. Гэсэн хэдий ч бүх зөвшөөрөгдсөн параметрүүдийг оруулах нь тооцооллын хувьд ашигтай биш юм. Иймд ANFIS загварыг ашиглах нь эдгээр асуудлыг шийдвэрлэх боломжийн арга байж болох юм45,63.
Энэхүү нийтлэлд 316 аустенитийн ган хуудасны хэлбэржилтийн хязгаарын диаграммд мартенситын агууламжийн нөлөөллийг судалсан. Үүнтэй холбогдуулан туршилтын туршилтыг ашиглан мэдээллийн багц бэлтгэсэн. Боловсруулсан систем нь хоёр оролтын хувьсагчтай: металлографийн туршилтаар хэмжсэн мартенситын эзлэх хувь ба жижиг инженерийн омгийн хүрээ. Үүний үр дүнд үүсэх хязгаарын муруйн инженерийн томоохон хэв гажилт үүсдэг. Гурван төрлийн мартенсит фракц байдаг: нарийн, дунд, өндөр фракцууд. Бага гэдэг нь мартенситын эзлэх хувь 10% -иас бага байна гэсэн үг юм. Дунд зэргийн нөхцөлд мартенситийн эзлэх хувь 10% -иас 20% хооронд хэлбэлздэг. Мартенситийн өндөр утгыг 20% -иас дээш фракц гэж үздэг. Нэмж дурдахад, хоёрдогч омог нь босоо тэнхлэгийн ойролцоо -5% ба 5% хооронд гурван өөр ангилалтай байдаг бөгөөд эдгээр нь FLD0-ийг тодорхойлоход хэрэглэгддэг. Эерэг ба сөрөг мужууд нь бусад хоёр ангилал юм.
Хагас бөмбөрцгийн туршилтын үр дүнг Зураг дээр үзүүлэв. Зурагт хязгаарын 6 хэлбэрийн диаграммыг харуулсан бөгөөд тэдгээрийн 5 нь тусдаа цувисан хуудасны FLD юм. Аюулгүй байдлын цэг ба түүний дээд хязгаарын муруй нь хязгаарын муруй (FLC) үүсгэдэг. Сүүлийн зураг нь бүх FLC-ийг харьцуулсан болно. Сүүлийн зургаас харахад 316 аустенитийн ган дахь мартенситийн эзлэх хувь нэмэгдэх нь хуудасны металлын хэлбэрийг бууруулдаг. Нөгөөтэйгүүр, мартенситын эзлэх хувийг аажмаар нэмэгдүүлэх нь FLC-ийг босоо тэнхлэгт тэгш хэмтэй муруй болгон хувиргадаг. Сүүлийн хоёр график дээр муруйн баруун тал нь зүүнээс арай өндөр байгаа нь хоёр тэнхлэгт тэнхлэгт үүсэх хэлбэржилт нь нэг тэнхлэгт таталтаас өндөр байна гэсэн үг юм. Нэмж дурдахад мартенситийн эзлэх хувь нэмэгдэхийн хэрээр хүзүүний өмнөх бага ба үндсэн инженерийн омог хоёулаа буурдаг.
316 нь хязгаарын муруй үүсгэдэг. Аустенитийн ган хуудасны хэлбэрт ороход мартенситын эзлэх хувь нөлөө. (аюулгүйн цэг SF, үүсэх хязгаарын муруй FLC, мартенсит M).
Мэдрэлийн сүлжээг 7.8, 18.3, 28.7% мартенситын фракц бүхий 60 багц туршилтын үр дүнд сургасан. Баталгаажуулах үйл явцад 15.4% мартенсит, 25.6% нь туршилтын явцад нөөцлөгдсөн. 150 эриний дараах алдаа 1.5% орчим байна. Зураг дээр. 9-д сургалт, туршилтад зориулж гаргасан бодит гарцын (\({\epsilon }_{1}\), инженерийн үндсэн ажлын ачаалал) хоорондын хамаарлыг харуулав. Таны харж байгаагаар бэлтгэгдсэн NFS нь хуудас металл эд ангиудын хувьд \({\epsilon} _{1}\) хангалттай гэж таамаглаж байна.
(a) Сургалтын үйл явцын дараа таамагласан болон бодит утгуудын хоорондын хамаарал, (б) Сургалт ба баталгаажуулалтын явцад FLC дээрх инженерийн үндсэн ачааллын урьдчилан таамагласан болон бодит утгуудын хоорондын алдаа.
Сургалтын явцад ANFIS сүлжээ зайлшгүй дахин боловсруулагддаг. Үүнийг тодорхойлохын тулд "шалгах" гэж нэрлэгддэг зэрэгцээ шалгалтыг хийдэг. Баталгаажуулалтын алдааны утга сургалтын утгаас зөрсөн тохиолдолд сүлжээг дахин сургаж эхэлнэ. Зураг 9б-д үзүүлсэнчлэн 150-р эринээс өмнө суралцах болон баталгаажуулах муруй хоорондын ялгаа бага бөгөөд тэдгээр нь ойролцоогоор ижил муруйг дагаж мөрддөг. Энэ үед баталгаажуулалтын үйл явцын алдаа нь сургалтын муруйгаас хазайж эхэлдэг бөгөөд энэ нь ANFIS-ийг хэт тохируулж байгаагийн шинж юм. Тиймээс 150-р тойрогт зориулсан ANFIS сүлжээ нь 1.5% -ийн алдаатай хадгалагдана. Дараа нь ANFIS-ийн FLC таамаглалыг танилцуулж байна. Зураг дээр. 10-т сургалт, баталгаажуулалтын явцад ашигласан сонгосон дээжийн таамагласан болон бодит муруйг харуулав. Эдгээр муруйн өгөгдлийг сүлжээг сургахад ашигласан тул маш ойрхон таамаглалыг ажиглахад гайхах зүйл алга.
Мартенсит агуулгын янз бүрийн нөхцөлд бодит туршилтын FLC болон ANFIS урьдчилан таамаглах муруй. Эдгээр муруйг сургалтын үйл явцад ашигладаг.
ANFIS загвар нь сүүлийн түүвэрт юу тохиолдсоныг мэдэхгүй. Тиймээс бид бэлтгэгдсэн ANFIS-ээ FLC-д зориулж 25.6% мартензитийн фракцтай дээжийг ирүүлэх замаар туршиж үзсэн. Зураг дээр. 11-д ANFIS FLC таамаглал болон туршилтын FLC-ийг харуулав. Урьдчилан таамагласан утга ба туршилтын утгын хоорондох хамгийн их алдаа нь 6.2% байгаа нь сургалт, баталгаажуулалтын явцад таамагласан утгаас өндөр байна. Гэсэн хэдий ч энэ алдаа нь FLC-ийг онолын хувьд таамагласан бусад судалгаатай харьцуулахад тэвчих боломжтой алдаа юм37.
Аж үйлдвэрийн хувьд хэлбэржүүлэхэд нөлөөлдөг параметрүүдийг хэлээр дүрсэлсэн байдаг. Жишээлбэл, "бүдүүн ширхэг нь хэлбэржих чадварыг бууруулдаг" эсвэл "хүйтэн ажиллах нь FLC-ийг бууруулдаг". Эхний шатанд ANFIS сүлжээнд оролтыг бага, дунд, өндөр зэрэг хэл шинжлэлийн ангилалд ангилдаг. Сүлжээнд өөр өөр ангилалд зориулсан өөр өөр дүрэм байдаг. Иймээс аж үйлдвэрт энэ төрлийн сүлжээ нь хэл шинжлэлийн тайлбар, дүн шинжилгээндээ хэд хэдэн хүчин зүйлийг багтаах тал дээр маш хэрэгтэй байж болох юм. Энэ ажилд бид ANFIS-ийн боломжийг ашиглахын тулд аустенитийн зэвэрдэггүй гангийн микро бүтцийн нэг гол шинж чанарыг анхаарч үзэхийг хичээсэн. Стрессээс үүдэлтэй мартенситийн хэмжээ 316 байгаа нь эдгээр оруулгын хүйтэн ажлын шууд үр дагавар юм. Туршилт болон ANFIS шинжилгээний үр дүнд энэ төрлийн аустенит зэвэрдэггүй ган дахь мартенситын эзлэх хувийг нэмэгдүүлэх нь 316-р хавтангийн FLC-ийг мэдэгдэхүйц бууруулахад хүргэдэг бөгөөд ингэснээр мартенситын эзлэх хувийг 7.8% -иас 28.7% хүртэл нэмэгдүүлэх нь гастритыг бууруулдаг болохыг тогтоожээ. 0.35-аас FLD0. 0.1 хүртэл тус тус. Нөгөөтэйгүүр, бэлтгэгдсэн, баталгаажуулсан ANFIS сүлжээ нь боломжит туршилтын өгөгдлүүдийн 80% -ийг ашиглан хамгийн ихдээ 6.5% алдаатай FLC-ийг урьдчилан таамаглах боломжтой бөгөөд энэ нь бусад онолын процедур, үзэгдлийн харилцаатай харьцуулахад алдааны зөвшөөрөгдөх хэмжээ юм.
Одоогийн судалгаанд ашигласан ба/эсвэл дүн шинжилгээ хийсэн мэдээллийн багцыг зохих хүсэлтийн дагуу холбогдох зохиогчоос авах боломжтой.
Iftihar, CMA, et al. Пропорциональ ба пропорциональ бус ачааллын замуудын дор шахагдсан AZ31 магнийн хайлшийн гарцын дараагийн гарцын хувьсал: CPFEM туршилт ба загварчлал. дотоод J. Prast. 151, 103216 (2022).
Ифтихар, ЦМА нар. Ашигласан AA6061 хайлшийн пропорциональ ба пропорциональ бус ачааллын зам дагуу хуванцар хэв гажилтын дараах ургацын гадаргуугийн хувьсал: туршилт ба болор уян хатан байдлын хязгаарлагдмал элементийн загварчлал. дотоод J. Plast 143, 102956 (2021).
Manik, T., Holmedal, B. & Hopperstad, OS Стресс түр зуурын өөрчлөлт, ажлын хатуурал, хөнгөн цагааны r утгууд нь суналтын замын өөрчлөлтөөс үүдэлтэй. дотоод J. Prast. 69, 1–20 (2015).
Мамуши, H. et al. Хэвийн даралтын нөлөөг харгалзан хязгаарлах хэлбэрийн диаграммыг тодорхойлох туршилтын шинэ арга. дотоод Ж.Алма матер. хэлбэр. 15(1), 1 (2022).
Yang Z. et al. AA7075-T6 хуудас металлын уян хатан хугарлын параметр ба суналтын хязгаарын туршилт тохируулга. Ж. Алма матер. үйл явц. технологи. 291, 117044 (2021).
Petrits, A. et al. Хэт уян хатан төмөр цахилгаан хувиргагч ба органик диод дээр суурилсан далд эрчим хүч цуглуулах төхөөрөмж болон биоанагаахын мэдрэгч. Үндэсний коммун. 12(1), 2399 (2021).
Basak, S. and Panda, SK Yld 2000-2d гарцын загварыг ашиглан туйлын үр дүнтэй хуванцар хэв гажилтын замд янз бүрийн урьдчилан хэлбэржүүлсэн хавтангийн хүзүү ба хугарлын хязгаарын шинжилгээ. Ж. Алма матер. үйл явц. технологи. 267, 289–307 (2019).
Басак, С., Панда, SK Анизотропик хуудас металл дахь хугарлын хэв гажилт: Туршилтын үнэлгээ ба онолын таамаглал. дотоод Ж.Меча. шинжлэх ухаан. 151, 356–374 (2019).
Jalefar, F., Hashemi, R. & Hosseinipur, SJ AA5083 хэвлэх хязгаарын диаграмм дахь суналтын траекторын өөрчлөлтийн нөлөөллийн туршилтын болон онолын судалгаа. дотоод J. Adv. үйлдвэрлэгч. технологи. 76(5–8), 1343–1352 (2015).
Хабиби, М. Үрэлтийн хутгуурын гагнасан хоосон зайны механик шинж чанар, хэлбэржих чадвар, хязгаарлах хэлбэрийн диаграммын туршилтын судалгаа. Ж.Макер. үйл явц. 31, 310–323 (2018).
Хабиби, М., нар. Гулзайлтын нөлөөллийг харгалзан MC загварыг хязгаарлагдмал элементийн загварчлалд оруулах замаар хязгаарын диаграммыг бүрдүүлдэг. үйл явц. Үслэг үсний хүрээлэн. төсөл. L 232(8), 625–636 (2018).
Шуудангийн цаг: 2023-06-08