Grazzi talli żort Nature.com. Qed tuża verżjoni tal-browser b'appoġġ limitat CSS. Għall-aħjar esperjenza, nirrakkomandaw li tuża browser aġġornat (jew tiddiżattiva l-Modalità ta' Kompatibbiltà fl-Internet Explorer). Barra minn hekk, biex niżguraw appoġġ kontinwu, nuru s-sit mingħajr stili u JavaScript.
Sliders li juru tliet artikli għal kull slide. Uża l-buttuni ta 'wara u li jmiss biex timxi permezz tal-pjastri, jew il-buttuni tal-kontrollur tas-slajds fl-aħħar biex tiċċaqlaq minn kull slide.
L-effett tal-mikrostruttura fuq il-formabilità tal-folji tal-istainless steel huwa ta 'tħassib kbir għall-inġiniera tax-xogħol tal-folji tal-metall. Għal azzar awstenitiku, il-preżenza ta 'martensite ta' deformazzjoni (\({\alpha}^{^{\prime))\)-martensite) fil-mikrostruttura twassal għal ebusija sinifikanti u tnaqqis fil-formabilità. F'dan l-istudju, immiraw li nevalwaw il-formabilità ta 'azzar AISI 316 b'qawwiet martensitiċi differenti permezz ta' metodi sperimentali u ta 'intelliġenza artifiċjali. Fl-ewwel pass, l-azzar AISI 316 bi ħxuna inizjali ta '2 mm kien ittemprat u rrumblat kiesaħ għal diversi ħxuna. Sussegwentement, iż-żona relattiva tar-razza martensite ġiet imkejla permezz ta 'ttestjar metallografiku. Il-formabbiltà tal-folji rrumblati ġiet iddeterminata bl-użu ta 'test tal-fqigħ tal-emisfera biex tinkiseb dijagramma tal-limitu tar-razza (FLD). Id-dejta miksuba bħala riżultat tal-esperimenti tintuża aktar biex titħarreġ u tittestja s-sistema ta 'interferenza newro-fuzzy artifiċjali (ANFIS). Wara t-taħriġ ANFIS, ir-razez dominanti mbassra min-netwerk newrali tqabblu ma 'sett ġdid ta' riżultati sperimentali. Ir-riżultati juru li l-irrumblar kiesaħ għandu effett negattiv fuq il-formabilità ta 'dan it-tip ta' azzar li ma jissaddadx, iżda s-saħħa tal-folja titjieb ħafna. Barra minn hekk, ANFIS juri riżultati sodisfaċenti meta mqabbla ma 'kejl sperimentali.
Il-kapaċità li tifforma folja tal-metall, għalkemm is-suġġett ta 'artikoli xjentifiċi għal għexieren ta' snin, tibqa 'qasam interessanti ta' riċerka fil-metallurġija. Għodod tekniċi ġodda u mudelli komputazzjonali jagħmluha aktar faċli li jinstabu fatturi potenzjali li jaffettwaw il-formabbiltà. L-aktar importanti, l-importanza tal-mikrostruttura għal-limitu tal-forma ġiet żvelata f'dawn l-aħħar snin bl-użu tal-Metodu tal-Element Finit tal-Plastiċità tal-Kristall (CPFEM). Min-naħa l-oħra, id-disponibbiltà tal-mikroskopija elettronika tal-iskannjar (SEM) u d-diffrazzjoni tal-backscatter tal-elettroni (EBSD) tgħin lir-riċerkaturi josservaw l-attività mikrostrutturali tal-istrutturi tal-kristall waqt id-deformazzjoni. Il-fehim tal-influwenza ta 'fażijiet differenti fil-metalli, id-daqs u l-orjentazzjoni tal-qamħa, u d-difetti mikroskopiċi fil-livell tal-qamħ huwa kritiku biex titbassar il-formabilità.
Id-determinazzjoni tal-formabilità hija fiha nnifisha proċess kumpless, peress li l-formabbiltà intweriet li hija dipendenti ħafna fuq il-mogħdijiet 1, 2, 3. Għalhekk, il-kunċetti konvenzjonali ta 'strain tal-iffurmar aħħari mhumiex affidabbli taħt kundizzjonijiet ta' tagħbija sproporzjonati. Min-naħa l-oħra, il-biċċa l-kbira tal-mogħdijiet tat-tagħbija fl-applikazzjonijiet industrijali huma kklassifikati bħala tagħbija mhux proporzjonali. F'dan ir-rigward, metodi tradizzjonali emisferiċi u sperimentali Marciniak-Kuchinsky (MK)4,5,6 għandhom jintużaw b'kawtela. F'dawn l-aħħar snin, kunċett ieħor, il-Fracture Limit Diagram (FFLD), ġibed l-attenzjoni ta 'ħafna inġiniera tal-formabilità. F'dan il-kunċett, jintuża mudell ta 'ħsara biex ibassar il-formabilità tal-folja. F'dan ir-rigward, l-indipendenza tal-mogħdija hija inizjalment inkluża fl-analiżi u r-riżultati jaqblu tajjeb mar-riżultati sperimentali mhux skalati7,8,9. Il-formabilità ta 'folja tal-metall tiddependi fuq diversi parametri u l-istorja tal-ipproċessar tal-folja, kif ukoll fuq il-mikrostruttura u l-fażi tal-metall10,11,12,13,14,15.
Id-dipendenza fuq id-daqs hija problema meta jitqiesu l-karatteristiċi mikroskopiċi tal-metalli. Intwera li, fi spazji żgħar ta 'deformazzjoni, id-dipendenza tal-proprjetajiet vibrazzjonali u tal-buckling tiddependi ħafna fuq l-iskala tat-tul tal-materjal16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, 28,29,30. L-effett tad-daqs tal-qamħ fuq il-formabbiltà ilu rikonoxxut fl-industrija. Yamaguchi u Mellor [31] studjaw l-effett tad-daqs u l-ħxuna tal-qamħ fuq il-proprjetajiet tat-tensjoni tal-folji tal-metall bl-użu ta 'analiżi teoretika. Bl-użu tal-mudell Marciniac, jirrappurtaw li taħt tagħbija biaxjali tat-tensjoni, tnaqqis fil-proporzjon tal-ħxuna mad-daqs tal-qamħ iwassal għal tnaqqis fil-proprjetajiet tat-tensjoni tal-folja. Riżultati sperimentali minn Wilson et al. 32 ikkonfermat li t-tnaqqis tal-ħxuna għad-dijametru medju tal-qamħ (t/d) irriżulta fi tnaqqis fl-estensibbiltà biaxial ta 'folji tal-metall ta' tliet ħxuna differenti. Huma kkonkludew li f'valuri t/d ta 'inqas minn 20, in-nuqqas ta' omoġeneità tad-deformazzjoni u l-għonq notevoli huma affettwati prinċipalment minn ħbub individwali fil-ħxuna tal-folja. Ulvan u Koursaris33 studjaw l-effett tad-daqs tal-qamħ fuq il-makkinarju ġenerali ta '304 u 316 azzar inossidabbli awstenitiku. Huma jirrappurtaw li l-formabilità ta 'dawn il-metalli mhix affettwata mid-daqs tal-qamħ, iżda jistgħu jidhru bidliet żgħar fil-proprjetajiet tat-tensjoni. Hija ż-żieda fid-daqs tal-qamħ li twassal għal tnaqqis fil-karatteristiċi tas-saħħa ta 'dawn l-azzar. L-influwenza tad-densità tad-dislokazzjoni fuq l-istress tal-fluss tal-metalli tan-nikil turi li d-densità tad-dislokazzjoni tiddetermina l-istress tal-fluss tal-metall, irrispettivament mid-daqs tal-qamħ34. L-interazzjoni tal-qamħ u l-orjentazzjoni inizjali għandhom ukoll influwenza kbira fuq l-evoluzzjoni tan-nisġa tal-aluminju, li ġiet investigata minn Becker u Panchanadiswaran bl-użu ta 'esperimenti u mmudellar tal-plastikità tal-kristall35. Ir-riżultati numeriċi fl-analiżi tagħhom jaqblu tajjeb mal-esperimenti, għalkemm xi riżultati ta 'simulazzjoni jiddevjaw mill-esperimenti minħabba limitazzjonijiet tal-kundizzjonijiet tal-konfini applikati. Billi tistudja l-mudelli tal-plastikità tal-kristall u tiskopri b'mod sperimentali, folji tal-aluminju rrumblati juru formabbiltà differenti36. Ir-riżultati wrew li għalkemm il-kurvi tal-istress-strain tal-folji differenti kienu kważi l-istess, kien hemm differenzi sinifikanti fil-formabilità tagħhom ibbażati fuq il-valuri inizjali. Amelirad u Assempour użaw esperimenti u CPFEM biex jiksbu l-kurvi tal-istress-strain għal folji tal-istainless steel awstenitiku37. Is-simulazzjonijiet tagħhom urew li ż-żieda fid-daqs tal-qamħ tinbidel 'il fuq fl-FLD, u tifforma kurva ta' limitu. Barra minn hekk, l-istess awturi investigaw l-effett tal-orjentazzjoni u l-morfoloġija tal-qamħ fuq il-formazzjoni tal-vojt 38 .
Minbarra l-morfoloġija tal-qamħ u l-orjentazzjoni fl-istainless steel awstenitiku, l-istat tat-tewmin u l-fażijiet sekondarji huwa importanti wkoll. Il-ġemellaġġ huwa l-mekkaniżmu ewlieni għat-twebbis u ż-żieda tat-titwil fl-azzar TWIP 39. Hwang40 irrapporta li l-formabilità tal-azzar TWIP kienet fqira minkejja rispons tensili suffiċjenti. Madankollu, l-effett tal-ġemellaġġ tad-deformazzjoni fuq il-formabilità tal-folji tal-azzar awstenitiku ma ġiex studjat biżżejjed. Mishra et al. 41 studjaw azzar inossidabbli awstenitiku biex josservaw il-ġemellaġġ taħt diversi mogħdijiet ta 'tensjoni tat-tensjoni. Huma sabu li t-tewmin jistgħu joriġinaw minn sorsi ta 'tħassir kemm ta' tewmin ittemprat kif ukoll tal-ġenerazzjoni l-ġdida ta 'tewmin. Ġie osservat li l-akbar tewmin jiffurmaw taħt tensjoni biassjali. Barra minn hekk, ġie nnutat li t-trasformazzjoni ta 'austenite fi \({\alpha}^{^{\prime}}\)-martensite tiddependi fuq il-mogħdija tar-razza. Hong et al. 42 investigat l-effett ta 'ġemellaġġ ikkawżat mir-razza u martensite fuq l-idroġenu embrittlement fuq firxa ta' temperaturi fit-tidwib selettiv bil-lejżer ta 'l-azzar awstenitiku 316L. Ġie osservat li, skont it-temperatura, l-idroġenu jista 'jikkawża falliment jew itejjeb il-formabilità tal-azzar 316L. Shen et al. 43 sperimentalment imkejla l-volum ta ' deformazzjoni martensite taħt tagħbija tat-tensjoni f'diversi rati ta ' tagħbija. Instab li żieda fit-tensjoni tat-tensjoni żżid il-frazzjoni tal-volum tal-frazzjoni tal-martensite.
Il-metodi AI jintużaw fix-xjenza u t-teknoloġija minħabba l-versatilità tagħhom fl-immudellar ta’ problemi kumplessi mingħajr ma jirrikorru għall-pedamenti fiżiċi u matematiċi tal-problema44,45,46,47,48,49,50,51,52 In-numru ta’ metodi AI qed jiżdied . Moradi et al. 44 użaw tekniki ta 'tagħlim tal-magni biex jottimizzaw il-kundizzjonijiet kimiċi biex jipproduċu partiċelli ta' nanosilika ifjen. Proprjetajiet kimiċi oħra jinfluwenzaw ukoll il-proprjetajiet ta’ materjali fuq skala nanoskala, li ġiet investigata f’ħafna artikoli ta’ riċerka53. Ce et al. 45 użaw ANFIS biex ibassru l-formabilità tal-folja tal-metall tal-azzar tal-karbonju sempliċi taħt diversi kundizzjonijiet tal-irrumblar. Minħabba l-irrumblar kiesaħ, id-densità tad-dislokazzjoni fl-azzar ħafif żdiedet b'mod sinifikanti. Azzar tal-karbonju sempliċi huma differenti minn azzar inossidabbli awstenitiku fil-mekkaniżmi ta 'ebusija u restawr tagħhom. Fl-azzar tal-karbonju sempliċi, trasformazzjonijiet tal-fażi ma jseħħux fil-mikrostruttura tal-metall. Minbarra l-fażi tal-metall, id-duttilità, il-ksur, il-magni, eċċ tal-metalli huma wkoll affettwati minn bosta karatteristiċi mikrostrutturali oħra li jseħħu matul diversi tipi ta 'trattament bis-sħana, xogħol kiesaħ, u tixjiħ54,55,56,57,58,59 ,60. , 61, 62. Riċentement, Chen et al. 63 studja l-effett tal-irrumblar kiesaħ fuq il-formabilità tal-azzar 304L. Huma ħadu kont ta 'osservazzjonijiet fenomenoloġiċi biss f'testijiet sperimentali sabiex iħarreġ in-netwerk newrali biex ibassar il-formabilità. Fil-fatt, fil-każ ta 'azzar li ma jissaddadx awstenitiku, bosta fatturi jingħaqdu biex inaqqsu l-proprjetajiet tat-tensjoni tal-folja. Lu et al.64 użaw ANFIS biex josservaw l-effett ta 'diversi parametri fuq il-proċess ta' espansjoni tat-toqba.
Kif diskuss fil-qosor fir-reviżjoni ta 'hawn fuq, l-effett tal-mikrostruttura fuq id-dijagramma tal-limitu tal-forma rċieva ftit attenzjoni fil-letteratura. Min-naħa l-oħra, ħafna karatteristiċi mikrostrutturali għandhom jitqiesu. Għalhekk, huwa kważi impossibbli li jiġu inklużi l-fatturi mikrostrutturali kollha fil-metodi analitiċi. F'dan is-sens, l-użu ta 'intelliġenza artifiċjali jista' jkun ta 'benefiċċju. F'dan ir-rigward, dan l-istudju jinvestiga l-effett ta 'aspett wieħed ta' fatturi mikrostrutturali, jiġifieri l-preżenza ta 'martensite kkaġunat mill-istress, fuq il-formabilità tal-folji tal-istainless steel. Dan l-istudju huwa differenti minn studji AI oħra fir-rigward tal-formabbiltà peress li l-enfasi hija fuq karatteristiċi mikrostrutturali aktar milli sempliċiment kurvi FLD sperimentali. Fittixna li nevalwaw il-formabilità tal-azzar 316 b'diversi kontenuti ta 'martensite bl-użu ta' metodi sperimentali u ta 'intelliġenza artifiċjali. Fl-ewwel pass, azzar 316 bi ħxuna inizjali ta '2 mm kien ittemprat u rrumblat kiesaħ għal diversi ħxuna. Imbagħad, bl-użu ta 'kontroll metallografiku, ġiet imkejla l-erja relattiva tal-martensite. Il-formabbiltà tal-folji rrumblati ġiet iddeterminata bl-użu ta 'test tal-fqigħ tal-emisfera biex tinkiseb dijagramma tal-limitu tar-razza (FLD). Id-dejta li waslet mingħandu intużat aktar tard biex titħarreġ u tittestja s-sistema ta 'interferenza newro-fuzzy artifiċjali (ANFIS). Wara t-taħriġ ANFIS, il-previżjonijiet tan-netwerk newrali huma mqabbla ma 'sett ġdid ta' riżultati sperimentali.
Il-folja tal-metall tal-istainless steel 316 awstenitika użata fl-istudju preżenti għandha kompożizzjoni kimika kif muri fit-Tabella 1 u ħxuna inizjali ta '1.5 mm. Ittremprar f'1050 ° C għal siegħa segwit minn tkessiħ ta 'l-ilma biex ittaffi l-istress residwu fil-folja u tinkiseb mikrostruttura uniformi.
Il-mikrostruttura ta 'azzar awstenitiku tista' tiġi żvelata bl-użu ta 'diversi etchants. Wieħed mill-aqwa etchants huwa 60% aċidu nitriku f'ilma distillat, inċiżi f'1 VDC għal 120 s38. Madankollu, dan l-etchant juri biss il-konfini tal-qamħ u ma jistax jidentifika l-konfini tal-qamħ doppju, kif muri fil-Fig. 1a. Etchant ieħor huwa glycerol acetate, li fih il-konfini tewmin jistgħu jiġu viżwalizzati tajjeb, iżda l-konfini tal-qamħ mhumiex, kif muri fil-Fig. 1b. Barra minn hekk, wara t-trasformazzjoni tal-fażi awstenitika metastabbli fil-fażi \({\alpha }^{^{\prime}}\)-martensite tista 'tiġi skoperta bl-użu tal-aċetat tal-gliċerol etchant, li huwa ta' interess fl-istudju attwali.
Mikrostruttura tal-pjanċa tal-metall 316 wara l-ittemprar, murija minn diversi etchants, (a) 200x, 60% \({\mathrm{HNO}}_{3}\) f'ilma distillat f'1.5 V għal 120 s, u (b) 200x , aċetat tal-gliċeril.
Il-folji ittemprati kienu maqtugħin f'folji 11 ċm wiesgħa u 1 m twil għall-irrumblar. L-impjant tal-irrumblar kiesaħ għandu żewġ rombli simetriċi b'dijametru ta '140 mm. Il-proċess ta 'rolling kiesaħ jikkawża t-trasformazzjoni ta' austenite għal martensite ta 'deformazzjoni fl-istainless steel 316. Tfittex il-proporzjon tal-fażi martensite għall-fażi awstenite wara rolling kiesaħ permezz ta ' ħxuna differenti. Fuq il-fig. 2 turi kampjun tal-mikrostruttura tal-folja tal-metall. Fuq il-fig. 2a turi immaġni metallografika ta 'kampjun irrumblat, kif meqjus minn direzzjoni perpendikolari għall-folja. Fuq il-fig. 2b bl-użu ta 'softwer ImageJ65, il-parti martensitika hija enfasizzata bl-iswed. Bl-użu tal-għodod ta 'dan is-software open source, tista' titkejjel l-erja tal-frazzjoni tal-martensite. It-Tabella 2 turi l-frazzjonijiet dettaljati tal-fażijiet martensitiċi u awstenitiċi wara l-irrumblar għal diversi tnaqqis fil-ħxuna.
Mikrostruttura ta 'folja ta' 316 L wara rolling għal tnaqqis ta '50% fil-ħxuna, meqjusa perpendikulari mal-pjan tal-folja, imkabbar 200 darba, aċetat tal-gliċerol.
Il-valuri ppreżentati fit-Tabella 2 inkisbu billi ttieħdet medja tal-frazzjonijiet tal-martensite mkejla fuq tliet ritratti meħuda f'postijiet differenti fuq l-istess kampjun metallografiku. Barra minn hekk, fil-fig. 3 turi kurvi tat-twaħħil kwadratiċi biex jifhmu aħjar l-effett tal-irrumblar kiesaħ fuq martensite. Wieħed jista 'jara li hemm korrelazzjoni kważi lineari bejn il-proporzjon ta' martensite u t-tnaqqis tal-ħxuna fil-kundizzjoni rrumblata kiesħa. Madankollu, relazzjoni kwadratika tista' tirrappreżenta aħjar din ir-relazzjoni.
Varjazzjoni fil-proporzjon tal-martensite bħala funzjoni tat-tnaqqis tal-ħxuna waqt ir-rolling kiesaħ ta 'folja tal-azzar 316 inizjalment ittemprat.
Il-limitu tal-iffurmar ġie evalwat skont il-proċedura tas-soltu bl-użu ta 'testijiet tal-fqigħ tal-emisfera37,38,45,66. B'kollox, sitt kampjuni ġew iffabbrikati permezz ta 'qtugħ bil-lejżer bid-dimensjonijiet murija f'Fig. 4a bħala sett ta' kampjuni sperimentali. Għal kull stat tal-frazzjoni tal-martensite, ġew ippreparati u ttestjati tliet settijiet ta' kampjuni tat-test. Fuq il-fig. 4b juri kampjuni maqtugħin, illustrati u mmarkati.
L-iffurmar ta 'Nakazima jillimita d-daqs tal-kampjun u l-bord tat-tqattigħ. (a) Dimensjonijiet, (b) Kampjuni maqtugħin u mmarkati.
It-test għall-ippanċjar emisferiku sar permezz ta 'pressa idrawlika b'veloċità tal-ivvjaġġar ta' 2 mm/s. L-uċuħ ta 'kuntatt tal-punch u l-folja huma llubrikati tajjeb biex jimminimizzaw l-effett tal-frizzjoni fuq il-limiti li jiffurmaw. Kompli ttestja sakemm jiġi osservat tidjiq jew waqfa sinifikanti fil-kampjun. Fuq il-fig. 5 juri l-kampjun meqrud fl-apparat u l-kampjun wara l-ittestjar.
Il-limitu tal-iffurmar ġie ddeterminat bl-użu ta 'test tal-fqigħ emisferiku, (a) rig tat-test, (b) pjanċa tal-kampjun f'waqfa fit-tagħmir tat-test, (ċ) l-istess kampjun wara l-ittestjar.
Is-sistema newro-fuzzy żviluppata minn Jang67 hija għodda xierqa għat-tbassir tal-kurva tal-limitu tal-formazzjoni tal-weraq. Dan it-tip ta 'netwerk newrali artifiċjali jinkludi l-influwenza ta' parametri b'deskrizzjonijiet vagi. Dan ifisser li jistgħu jiksbu kwalunkwe valur reali fl-oqsma tagħhom. Valuri ta 'dan it-tip huma klassifikati aktar skond il-valur tagħhom. Kull kategorija għandha r-regoli tagħha. Pereżempju, valur tat-temperatura jista 'jkun kwalunkwe numru reali, u skont il-valur tiegħu, it-temperaturi jistgħu jiġu kklassifikati bħala kesħin, medji, sħun u sħan. F'dan ir-rigward, pereżempju, ir-regola għal temperaturi baxxi hija r-regola "ilbes ġakketta", u r-regola għal temperaturi sħan hija "biżżejjed T-shirt". Fil-loġika fuzzy innifsu, l-output huwa evalwat għall-eżattezza u l-affidabbiltà. Il-kombinazzjoni ta 'sistemi ta' netwerk newrali b'loġika fuzzy tiżgura li ANFIS jipprovdi riżultati affidabbli.
Il-Figura 6 ipprovduta minn Jang67 turi netwerk fuzzy newrali sempliċi. Kif muri, in-netwerk jieħu żewġ inputs, fl-istudju tagħna l-input huwa l-proporzjon ta 'martensite fil-mikrostruttura u l-valur ta' strain minuri. Fl-ewwel livell ta 'analiżi, il-valuri tal-input huma fuzzifikati bl-użu ta' regoli fuzzy u funzjonijiet ta 'sħubija (FC):
Għal \(i=1, 2\), peress li l-input huwa preżunt li għandu żewġ kategoriji ta' deskrizzjoni. L-MF jista 'jieħu kwalunkwe forma trijangolari, trapezojdali, Gaussian, jew kwalunkwe forma oħra.
Ibbażat fuq il-kategoriji \({A}_{i}\) u \({B}_{i}\) u l-valuri MF tagħhom fil-livell 2, huma adottati xi regoli, kif muri fil-Figura 7. F'dan saff, l-effetti tad-diversi inputs huma b'xi mod magħquda. Hawnhekk, ir-regoli li ġejjin jintużaw biex jgħaqqdu l-influwenza tal-frazzjoni tal-martensite u l-valuri minuri tar-razza:
L-output \({w}_{i}\) ta' dan is-saff jissejjaħ l-intensità tat-tqabbid. Dawn l-intensitajiet tat-tqabbid huma normalizzati fis-saff 3 skont ir-relazzjoni li ġejja:
Fis-saff 4, ir-regoli Takagi u Sugeno67,68 huma inklużi fil-kalkolu biex titqies l-influwenza tal-valuri inizjali tal-parametri tad-dħul. Dan is-saff għandu r-relazzjonijiet li ġejjin:
Il-\({f}_{i}\) li jirriżulta huwa affettwat mill-valuri normalizzati fis-saffi, li jagħti r-riżultat finali, il-valuri ewlenin tal-medd:
fejn \(NR\) tirrappreżenta n-numru ta' regoli. Ir-rwol tan-netwerk newrali hawnhekk huwa li juża l-algoritmu ta 'ottimizzazzjoni interna tiegħu biex jikkoreġi parametri tan-netwerk mhux magħrufa. Il-parametri mhux magħrufa huma l-parametri li jirriżultaw \(\left\{{p}_{i}, {q}_{i}, {r}_{i}\right\}\), u l-parametri relatati mal-MF huma kkunsidrati bħala funzjoni ġeneralizzata tal-forma taċ-ċajpi tar-riħ:
Id-dijagrammi tal-limitu tal-forma jiddependu fuq ħafna parametri, mill-kompożizzjoni kimika sal-istorja tad-deformazzjoni tal-folja tal-metall. Xi parametri huma faċli biex jiġu evalwati, inklużi l-parametri tat-test tat-tensjoni, filwaqt li oħrajn jeħtieġu proċeduri aktar kumplessi bħall-metallografija jew id-determinazzjoni tal-istress residwu. Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, huwa rakkomandabbli li jitwettaq test tal-limitu tar-razza għal kull lott ta 'folja. Madankollu, xi drabi riżultati tat-test oħra jistgħu jintużaw biex jiġi approssimat il-limitu tal-iffurmar. Pereżempju, bosta studji użaw riżultati tat-test tat-tensjoni biex jiddeterminaw il-formabilità tal-folja69,70,71,72. Studji oħra inkludew aktar parametri fl-analiżi tagħhom, bħall-ħxuna u d-daqs tal-qamħ31,73,74,75,76,77. Madankollu, mhuwiex kompjuterment vantaġġuż li jiġu inklużi l-parametri kollha permessi. Għalhekk, l-użu ta' mudelli ANFIS jista' jkun approċċ raġonevoli biex jiġu indirizzati dawn il-kwistjonijiet45,63.
F'dan id-dokument, ġiet investigata l-influwenza tal-kontenut tal-martensite fuq id-dijagramma tal-limitu tal-iffurmar ta 'folja tal-azzar awstenitiku 316. F'dan ir-rigward, ġie ppreparat sett ta' dejta bl-użu ta' testijiet sperimentali. Is-sistema żviluppata għandha żewġ varjabbli ta 'input: il-proporzjon ta' martensite imkejjel f'testijiet metallografiċi u l-firxa ta 'razez żgħar ta' inġinerija. Ir-riżultat huwa deformazzjoni maġġuri tal-inġinerija tal-kurva tal-limitu tal-iffurmar. Hemm tliet tipi ta 'frazzjonijiet martensitiċi: frazzjonijiet fini, medji u għoljin. Baxx ifisser li l-proporzjon ta 'martensite huwa inqas minn 10%. Taħt kundizzjonijiet moderati, il-proporzjon ta 'martensite tvarja minn 10% sa 20%. Valuri għolja ta 'martensite huma kkunsidrati bħala frazzjonijiet ta' aktar minn 20%. Barra minn hekk, ir-razza sekondarja għandha tliet kategoriji distinti bejn -5% u 5% ħdejn l-assi vertikali, li jintużaw biex jiddeterminaw FLD0. Firxiet pożittivi u negattivi huma ż-żewġ kategoriji l-oħra.
Ir-riżultati tat-test emisferiku huma murija fil-FIG. Il-figura turi 6 dijagrammi tal-iffurmar tal-limiti, li 5 minnhom huma l-FLD ta 'folji rrumblati individwali. Mogħti punt ta' sikurezza u l-kurva ta' limitu ta' fuq tagħha li tifforma kurva ta' limitu (FLC). L-aħħar ċifra tqabbel l-FLCs kollha. Kif jidher mill-aħħar figura, żieda fil-proporzjon ta 'martensite fl-azzar awstenitiku 316 tnaqqas il-formabilità tal-folja tal-metall. Min-naħa l-oħra, iż-żieda fil-proporzjon ta 'martensite gradwalment iddawwar l-FLC f'kurva simetrika madwar l-assi vertikali. Fl-aħħar żewġ graffs, in-naħa tal-lemin tal-kurva hija kemmxejn ogħla mix-xellug, li jfisser li l-formabilità fit-tensjoni biaxjali hija ogħla milli fit-tensjoni uniaxial. Barra minn hekk, kemm razez ta 'inġinerija minuri kif ukoll kbar qabel l-għonq jonqsu bi proporzjon dejjem akbar ta' martensite.
316 li jiffurmaw kurva tal-limitu. Influwenza tal-proporzjon tal-martensite fuq il-formabilità tal-folji tal-azzar awstenitiku. (punt ta 'sikurezza SF, kurva tal-limitu tal-formazzjoni FLC, martensite M).
In-netwerk newrali ġie mħarreġ fuq 60 sett ta 'riżultati sperimentali bi frazzjonijiet ta' martensite ta '7.8, 18.3 u 28.7%. Sett ta 'dejta ta' 15.4% martensite kien riservat għall-proċess ta 'verifika u 25.6% għall-proċess tal-ittestjar. L-iżball wara 150 epoka huwa madwar 1.5%. Fuq il-fig. 9 turi l-korrelazzjoni bejn l-output attwali (\({\epsilon }_{1}\), xogħol bażiku tal-inġinerija) ipprovdut għat-taħriġ u l-ittestjar. Kif tistgħu taraw, l-NFS imħarrġa tbassar \({\epsilon} _{1}\) b'mod sodisfaċenti għall-partijiet tal-folja tal-metall.
(a) Korrelazzjoni bejn il-valuri mbassra u attwali wara l-proċess tat-taħriġ, (b) Żball bejn il-valuri mbassra u attwali għat-tagħbijiet ewlenin tal-inġinerija fuq l-FLC waqt it-taħriġ u l-verifika.
F'xi punt waqt it-taħriġ, in-netwerk ANFIS huwa inevitabbilment riċiklat. Biex tiddetermina dan, issir verifika parallela, imsejħa "verifika". Jekk il-valur tal-iżball tal-validazzjoni jiddevja mill-valur tat-taħriġ, in-netwerk jibda jitħarreġ mill-ġdid. Kif muri fil-Figura 9b, qabel l-epoch 150, id-differenza bejn il-kurvi tat-tagħlim u l-validazzjoni hija żgħira, u jsegwu bejn wieħed u ieħor l-istess kurva. F'dan il-punt, l-iżball tal-proċess ta 'validazzjoni jibda jiddevja mill-kurva tat-tagħlim, li hija sinjal ta' twaħħil żejjed tal-ANFIS. Għalhekk, in-netwerk ANFIS għar-rawnd 150 huwa ppreservat bi żball ta '1.5%. Imbagħad tiġi introdotta t-tbassir FLC għal ANFIS. Fuq il-fig. 10 turi l-kurvi mbassra u attwali għall-kampjuni magħżula użati fil-proċess ta 'taħriġ u verifika. Peress li d-dejta minn dawn il-kurvi ntużat biex iħarreġ in-netwerk, mhuwiex sorprendenti li tosserva tbassir mill-qrib ħafna.
Kurvi ta' tbassir FLC sperimentali attwali u ANFIS taħt diversi kundizzjonijiet ta' kontenut ta' martensite. Dawn il-kurvi jintużaw fil-proċess tat-taħriġ.
Il-mudell ANFIS ma jafx x'ġara mill-aħħar kampjun. Għalhekk, aħna ttestjajna l-ANFIS imħarreġ tagħna għal FLC billi ssottomettiet kampjuni bi frazzjoni ta 'martensite ta' 25.6%. Fuq il-fig. 11 juri t-tbassir ANFIS FLC kif ukoll l-FLC sperimentali. L-iżball massimu bejn il-valur previst u l-valur sperimentali huwa 6.2%, li huwa ogħla mill-valur previst waqt it-taħriġ u l-validazzjoni. Madankollu, dan l-iżball huwa żball tollerabbli meta mqabbel ma’ studji oħra li jbassru l-FLC teoretikament37.
Fl-industrija, il-parametri li jaffettwaw il-formabbiltà huma deskritti fil-forma ta 'ilsien. Pereżempju, "qamħ oħxon inaqqas il-formabbiltà" jew "żieda fil-ħidma kiesħa tnaqqas l-FLC". L-input għan-netwerk ANFIS fl-ewwel stadju huwa kklassifikat f'kategoriji lingwistiċi bħal baxx, medju u għoli. Hemm regoli differenti għal kategoriji differenti fuq in-netwerk. Għalhekk, fl-industrija, dan it-tip ta' netwerk jista' jkun utli ħafna f'termini li jinkludi diversi fatturi fid-deskrizzjoni u l-analiżi lingwistika tagħhom. F'dan ix-xogħol, ippruvajna nqisu waħda mill-karatteristiċi ewlenin tal-mikrostruttura ta 'azzar inossidabbli awstenitiku sabiex nużaw il-possibbiltajiet ta' ANFIS. L-ammont ta 'martensite indott mill-istress ta' 316 huwa konsegwenza diretta tax-xogħol kiesaħ ta 'dawn l-inserzjonijiet. Permezz ta 'esperimentazzjoni u analiżi ANFIS, instab li ż-żieda tal-proporzjon ta' martensite f'dan it-tip ta 'azzar li ma jissaddadx awstenitiku twassal għal tnaqqis sinifikanti fl-FLC tal-pjanċa 316, sabiex iż-żieda tal-proporzjon ta' martensite minn 7.8% għal 28.7% tnaqqas il- FLD0 minn 0.35. sa 0.1 rispettivament. Min-naħa l-oħra, in-netwerk ANFIS imħarreġ u validat jista 'jbassar FLC billi juża 80% tad-dejta sperimentali disponibbli bi żball massimu ta' 6.5%, li huwa marġni ta 'żball aċċettabbli meta mqabbel ma' proċeduri teoretiċi u relazzjonijiet fenomenoloġiċi oħra.
Is-settijiet tad-dejta użati u/jew analizzati fl-istudju attwali huma disponibbli mill-awturi rispettivi fuq talba raġonevoli.
Iftikhar, CMA, et al. Evoluzzjoni ta 'mogħdijiet ta' rendiment sussegwenti ta 'liga tal-manjeżju AZ31 estruża "kif inhi" taħt mogħdijiet ta' tagħbija proporzjonali u mhux proporzjonali: esperimenti u simulazzjonijiet CPFEM. intern J. Prast. 151, 103216 (2022).
Iftikhar, TsMA et al. Evoluzzjoni tal-wiċċ ta 'rendiment sussegwenti wara deformazzjoni plastika tul mogħdijiet ta' tagħbija proporzjonali u mhux proporzjonali tal-liga AA6061 ittemprat: esperimenti u mmudellar ta 'elementi finiti tal-plastiċità tal-kristall. intern J. Plast 143, 102956 (2021).
Manik, T., Holmedal, B. & Hopperstad, OS Stress transitori, ebusija tax-xogħol, u valuri tal-aluminju r minħabba bidliet fil-passaġġ tat-tensjoni. intern J. Prast. 69, 1–20 (2015).
Mamushi, H. et al. Metodu sperimentali ġdid għad-determinazzjoni tad-dijagramma tal-iffurmar li jillimita b'kont meħud tal-effett tal-pressjoni normali. intern J. Alma mater. forma. 15(1), 1 (2022).
Yang Z. et al. Kalibrazzjoni Sperimentali ta 'Parametri ta' Frattura Duttili u Limiti ta 'Strain ta' AA7075-T6 Sheet Metal. J. Alma mater. proċess. teknoloġiji. 291, 117044 (2021).
Petrits, A. et al. Apparat moħbi għall-ġbir tal-enerġija u sensuri bijomediċi bbażati fuq konvertituri ferroelettriċi ultra-flessibbli u dajowds organiċi. Komun nazzjonali. 12(1), 2399 (2021).
Basak, S. u Panda, SK Analiżi tal-limiti tal-għonq u l-ksur ta 'diversi pjanċi predeformati f'mogħdijiet ta' deformazzjoni tal-plastik effettivi polari bl-użu tal-mudell ta 'rendiment Yld 2000–2d. J. Alma mater. proċess. teknoloġiji. 267, 289–307 (2019).
Basak, S. u Panda, SK Deformazzjonijiet tal-Ksur f'Folji Anisotropiċi: Evalwazzjoni Sperimentali u Tbassir Teoretiku. intern J. Mecha. ix-xjenza. 151, 356–374 (2019).
Jalefar, F., Hashemi, R. & Hosseinipur, SJ Studju sperimentali u teoretiku tal-effett li tinbidel it-trajettorja tar-razza fuq id-dijagramma tal-limitu tal-iffurmar AA5083. intern J. Adv. manifattur. teknoloġiji. 76(5–8), 1343–1352 (2015).
Habibi, M. et al. Studju sperimentali tal-proprjetajiet mekkaniċi, il-formabilità, u d-dijagramma tal-iffurmar tal-limitazzjoni tal-blanks iwweldjati bil-frizzjoni. J. Maker. proċess. 31, 310–323 (2018).
Habibi, M., et al. Meta wieħed iqis l-influwenza tal-liwi, id-dijagramma tal-limitu hija ffurmata billi jiġi inkorporat il-mudell MC fl-immudellar tal-elementi finiti. proċess. Istitut tal-pil. proġett. L 232(8), 625–636 (2018).
Ħin tal-post: Ġunju-08-2023