Merci fir besicht Nature.com. Dir benotzt eng Browser Versioun mat limitéierter CSS Ënnerstëtzung. Fir déi bescht Erfahrung empfeelen mir Iech en aktualiséierte Browser ze benotzen (oder de Kompatibilitéitsmodus am Internet Explorer auszeschalten). Zousätzlech, fir weider Ënnerstëtzung ze garantéieren, weisen mir de Site ouni Stiler a JavaScript.
Sliders déi dräi Artikelen pro Rutsch weisen. Benotzt d'Réck- an d'nächst Knäppercher fir duerch d'Rutschen ze réckelen, oder d'Slide Controller Knäppercher um Enn fir duerch all Rutsch ze réckelen.
Den Effet vun der Mikrostruktur op d'Formbarkeet vun Edelstahlplacke ass eng grouss Suerg fir Blechveraarbechtungsingenieuren. Fir austenitesche Stähle féiert d'Präsenz vu Verformung Martensit (\({\alpha}^{^{\prime))\)-Martensit) an der Mikrostruktur zu enger bedeitender Härtung an enger Ofsenkung vun der Formbarkeet. An dëser Etude hu mir gezielt d'Formabilitéit vun AISI 316 Stähle mat verschiddene martensiteschen Stäerkten duerch experimentell a kënschtlech Intelligenzmethoden ze evaluéieren. Am éischte Schrëtt gouf AISI 316 Stahl mat enger initialer Dicke vun 2 mm annealéiert a kal gewalzt a verschidde Dicken. Duerno gouf de relativen Stammmartensitgebitt duerch metallographesch Tester gemooss. D'Formbarkeet vun de gewalzten Blieder gouf mat engem Hemisphär Burst Test bestëmmt fir e Strain Limit Diagram (FLD) ze kréien. D'Donnéeën, déi als Resultat vun den Experimenter kritt goufen, gi weider benotzt fir de kënschtlechen neuro-fuzzy Interferenzsystem (ANFIS) ze trainéieren an ze testen. No ANFIS Training goufen déi dominant Stämme virausgesot vum neuralen Netzwierk mat engem neie Set vun experimentellen Resultater verglach. D'Resultater weisen datt d'Kältewalzen en negativen Effekt op d'Formbarkeet vun dëser Zort Edelstahl huet, awer d'Kraaft vum Blat gëtt staark verbessert. Zousätzlech weist ANFIS zefriddestellend Resultater am Verglach mat experimentellen Miessunge.
D'Kapazitéit fir Blech ze bilden, obwuel d'Thema vu wëssenschaftleche Artikele fir Joerzéngte bleift, bleift en interessant Fuerschungsberäich an der Metallurgie. Nei technesch Tools a Berechnungsmodeller maachen et méi einfach potenziell Faktoren ze fannen déi d'Formabilitéit beaflossen. Virun allem ass d'Wichtegkeet vun der Mikrostruktur fir d'Formlimit an de leschte Jore mat der Crystal Plasticity Finite Element Method (CPFEM) opgedeckt ginn. Op der anerer Säit hëlleft d'Verfügbarkeet vu Scannenelektronenmikroskopie (SEM) an Elektronen Réckscatter Diffraktioun (EBSD) Fuerscher d'mikrostrukturell Aktivitéit vu Kristallstrukturen während der Verformung ze observéieren. Den Afloss vu verschiddene Phasen a Metaller ze verstoen, d'Korngréisst an d'Orientéierung, a mikroskopesch Mängel um Kärniveau ass kritesch fir d'Formbarkeet virauszesoen.
D'Bestëmmung vun der Formbarkeet ass u sech e komplexe Prozess, well d'Formbarkeet héich ofhängeg vun de Weeër 1, 2, 3 ass. Op der anerer Säit sinn déi meescht Lastweeër an industriellen Uwendungen als net-proportional Belaaschtung klasséiert. An dëser Hisiicht, traditionell hemispherical an experimentell Marciniak-Kuchinsky (MK) Methoden4,5,6 soll mat Vorsicht benotzt ginn. An de leschte Joeren huet en anert Konzept, de Fracture Limit Diagram (FFLD), d'Opmierksamkeet vu ville Formabilitéitsingenieuren ugezunn. An dësem Konzept gëtt e Schuedmodell benotzt fir Blatformbarkeet virauszesoen. An dëser Hisiicht ass Wee Onofhängegkeet am Ufank an der Analyse abegraff an d'Resultater sinn am Aklang mat den onskaléierten experimentellen Resultater7,8,9. Formbarkeet vun engem Blech hänkt vu verschiddene Parameteren an der Veraarbechtungsgeschicht vum Blech of, wéi och vun der Mikrostruktur an der Phase vum Metall10,11,12,13,14,15.
Gréisst Ofhängegkeet ass e Problem wann Dir déi mikroskopesch Feature vu Metalle berécksiichtegt. Et gouf gewisen datt, a klenge Verformungsraim, d'Ofhängegkeet vu Schwéngungs- a Knolleneigenschaften staark vun der Längtskala vum Material hänkt 16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, 28,29,30. Den Effekt vun der Kärgréisst op Formbarkeet ass laang an der Industrie unerkannt. Yamaguchi a Mellor [31] studéiert den Effet vun der Kärgréisst an Dicke op d'Trensile Properties vun Metallplacke mat theoretesch Analyse. Mat dem Marciniac Modell mellen se datt ënner biaxialer Spannbelaaschtung eng Ofsenkung vum Verhältnis vun der Dicke zu der Korngréisst zu enger Ofsenkung vun de Spanneigenschaften vum Blat féiert. Experimentell Resultater vum Wilson et al. 32 bestätegt datt d'Reduktioun vun der Dicke op den duerchschnëttleche Kärdurchmesser (t / d) zu enger Ofsenkung vun der biaxialer Verlängerbarkeet vu Metallplacke vun dräi verschidden Dicken gefouert huet. Si hunn ofgeschloss datt bei t / d Wäerter vu manner wéi 20, bemierkenswäert Verformungsinhomogenitéit an Halsung haaptsächlech vun eenzelne Kären an der Dicke vum Blat beaflosst ginn. Ulvan a Koursaris33 studéiert den Effekt vun der Korngréisst op d'Gesamtmachinabilitéit vun 304 an 316 austeniteschen Edelstahl. Si berichten datt d'Formbarkeet vun dëse Metalle net vun der Korngréisst beaflosst ass, awer kleng Ännerungen an der Spannungseigenschaften kënne gesi ginn. Et ass d'Erhéijung vun der Kärgréisst, déi zu enger Ofsenkung vun de Stäerkteigenschaften vun dëse Stole féiert. Den Afloss vun der Dislokatiounsdicht op de Flowstress vun Nickelmetaller weist datt d'Dislokatiounsdicht de Flowstress vum Metall bestëmmt, onofhängeg vun der Kärgréisst34. Grain Interaktioun an initial Orientéierung hunn och e groussen Afloss op d'Evolutioun vun der Aluminiumtextur, déi vum Becker a Panchanadiswaran ënnersicht gouf mat Experimenter a Modeller vu Kristallplastizitéit35. Numeresch Resultater an hirer Analyse sinn am gudden Accord mat Experimenter, obwuel e puer Simulatiounsresultater vun Experimenter ofwäichen wéinst Aschränkungen vun den ugewandte Grenzbedéngungen. Andeems Dir Kristallplastizitéitsmuster studéiert an experimentell erkennt, weisen gewalzt Aluminiumplacke verschidde Formbarkeet36. D'Resultater weisen datt obwuel d'Stress-Belaaschtungskurven vun de verschiddene Blieder bal d'selwecht waren, et waren bedeitend Differenzen an hirer Formbarkeet op Basis vun den initialen Wäerter. Amelirad an Assempour hunn Experimenter an CPFEM benotzt fir d'Stress-Belaaschtungskurven fir austenitesche Edelstahlplacke ze kréien37. Hir Simulatioune weisen datt d'Erhéijung vun der Kärgréisst an der FLD no uewen verännert, a bildt eng limitéierend Curve. Ausserdeem hunn déiselwecht Autoren den Effekt vun der Getreideorientéierung an der Morphologie op d'Bildung vu Voids 38 ënnersicht.
Zousätzlech zu der Kornmorphologie an der Orientéierung an austeniteschen Edelstahlen ass den Zoustand vun Zwillingen a Secondaire Phasen och wichteg. Twinning ass den Haaptmechanismus fir d'Härtung an d'Erhéijung vun der Verlängerung am TWIP 39 Stol. Hwang40 bericht datt d'Formbarkeet vun den TWIP-Stähle schlecht war trotz genuch Spannreaktioun. Wéi och ëmmer, den Effekt vun der Verformung vun der Zwilling op d'Formabilitéit vun austenitesche Stahlplacke gouf net genuch studéiert. Mishra et al. 41 studéiert austenitesch Edelstahl fir Zwillingen ënner verschiddene Spannungsweeër ze observéieren. Si hunn erausfonnt datt Zwillinge kënnen aus Zerfallquellen vu béiden annealéierten Zwillinge an der neier Generatioun vun Zwillinge stamen. Et gouf observéiert datt déi gréissten Zwillinge ënner biaxialer Spannung bilden. Ausserdeem gouf bemierkt datt d'Transformatioun vum Austenit an \({\alpha}^{^{\prime}}\)-Martensit vum Stammwee hänkt. Hong et al. 42 ënnersicht den Effet vun Spannung-induzéiert Zwilling a Martensit op Waasserstoff embrittlement iwwer eng Rei vun Temperaturen an selektiv Laser Schmelze vun 316L austenitesche Stol. Et gouf beobachtet datt, ofhängeg vun der Temperatur, Waasserstoff kéint Versoen verursaachen oder d'Formbarkeet vum 316L Stol verbesseren. Schen et al. 43 experimentell gemooss de Volume vum Verformung Martensit ënner Spannbelaaschtung bei verschiddene Laaschtraten. Et gouf fonnt datt eng Erhéijung vun der Spannbelaaschtung de Volumenfraktioun vun der Martensitfraktioun erhéicht.
AI Methode ginn an der Wëssenschaft an der Technologie benotzt wéinst hirer Villsäitegkeet beim Modelléiere vu komplexe Probleemer ouni op déi kierperlech a mathematesch Fundamenter vum Problem ze réckelen44,45,46,47,48,49,50,51,52 D'Zuel vun den AI Methoden geet erop . Moradi et al. 44 benotzt Maschinn Léieren Techniken fir chemesch Konditiounen ze optimiséieren fir méi fein Nanosilica Partikelen ze produzéieren. Aner chemesch Eegeschafte beaflossen och d'Eegeschafte vun nanoskala Materialien, wat a ville Fuerschungsartikelen ënnersicht gouf53. Ce et al. 45 huet ANFIS benotzt fir d'Formbarkeet vun einfache Kuelestolblech ënner verschiddene Rollbedéngungen virauszesoen. Duerch Kale Walzen ass d'Dislokatiounsdicht am mëllem Stahl wesentlech eropgaang. Plain Kuelestiel ënnerscheede sech vun austeniteschen Edelstahlen an hiren Härten a Restauratiounsmechanismen. Am einfache Kuelestoff geschéien Phasentransformatiounen net an der Metallmikrostruktur. Zousätzlech zu der Metallphase sinn d'Duktilitéit, d'Bruch, d'Maschinbarkeet, asw. ,60. , 61, 62. Kuerzem, Chen et al. 63 studéiert den Effet vum kale Walzen op d'Formabilitéit vum 304L Stol. Si hunn phenomenologesch Beobachtungen nëmmen an experimentellen Tester berücksichtegt fir den neurale Netzwierk ze trainéieren fir Formbarkeet virauszesoen. Tatsächlech, am Fall vun austeniteschen Edelstahl, kombinéiere verschidde Faktoren fir d'Spannungseigenschaften vum Blat ze reduzéieren. Lu et al.64 benotzt ANFIS den Effet vu verschiddene Parameteren op der Lach Expansioun Prozess ze observéieren.
Wéi kuerz an der Iwwerpréiwung uewe diskutéiert gouf, huet den Effekt vun der Mikrostruktur op de Formlimitdiagramm wéineg Opmierksamkeet an der Literatur kritt. Op der anerer Säit musse vill mikrostrukturell Feature berücksichtegt ginn. Dofir ass et bal onméiglech all mikrostrukturell Faktoren an analytesche Methoden opzehuelen. An dësem Sënn kann d'Benotzung vu kënschtlecher Intelligenz profitabel sinn. An dëser Hisiicht ënnersicht dës Studie den Effekt vun engem Aspekt vu mikrostrukturelle Faktoren, nämlech d'Präsenz vu Stress-induzéierter Martensit, op d'Formbarkeet vun Edelstahlplacke. Dës Etude ënnerscheet sech vun aneren AI Studien wat d'Formabilitéit ugeet, datt de Fokus op mikrostrukturell Funktiounen ass anstatt nëmmen experimentell FLD Kurven. Mir hu probéiert d'Formabilitéit vum 316 Stahl mat verschiddene Martensit Inhalter mat experimentellen a kënschtlechen Intelligenzmethoden ze evaluéieren. Am éischte Schrëtt gouf 316 Stahl mat enger initialer Dicke vun 2 mm annealéiert a kal gewalzt a verschidde Dicken. Dann, mat der metallographescher Kontroll, gouf de relativen Gebitt vum Martensit gemooss. D'Formbarkeet vun de gewalzten Blieder gouf mat engem Hemisphär Burst Test bestëmmt fir e Strain Limit Diagram (FLD) ze kréien. D'Daten, déi vun him kritt goufen, goufen spéider benotzt fir de kënschtlechen neuro-fuzzy Interferenzsystem (ANFIS) ze trainéieren an ze testen. No ANFIS Training ginn d'neural Netzwierk Prognosen mat engem neie Set vun experimentellen Resultater verglach.
D'316 austenitesch Edelstahl Metallplack, déi an der aktueller Studie benotzt gëtt, huet eng chemesch Zesummesetzung wéi an der Tabell 1 an eng initial Dicke vun 1,5 mm. Annealing bei 1050 ° C fir 1 Stonn gefollegt vu Waasserquenching fir Reschtspannungen am Blat ze entlaaschten an eng eenheetlech Mikrostruktur ze kréien.
D'Mikrostruktur vun austenitesche Stähle kann mat verschiddene Ätzmëttel opgedeckt ginn. Ee vun de beschten Ätzmëttel ass 60% Salpetersäure an destilléiert Waasser, geätzt bei 1 VDC fir 120 s38. Allerdéngs weist dëst etchant nëmmen Kär Grenzen a kann net duebel Kär Grenzen z'identifizéieren, wéi am Lalumi 1a gewisen. En anere Ätz ass Glycerolacetat, an deem Zwillingsgrenzen gutt visualiséiert kënne ginn, awer d'Korngrenze sinn net, wéi an der Fig. Zousätzlech, no der Transformatioun vun der metastabiler austenitescher Phase an d'\({\alpha }^{^{\prime}}\)-Martensitphase kann mat der Glycerolacetat-Äss festgestallt ginn, wat an der aktueller Studie interesséiert ass.
Mikrostruktur vun der Metallplack 316 no Glühwäin, gewisen duerch verschidde Ätzmëttel, (a) 200x, 60% \({\mathrm{HNO}_{3}\) am destilléiertem Waasser bei 1,5 V fir 120 s, an (b) 200x , Glycerylacetat.
Déi annealéiert Blieder goufen a Blieder 11 cm breet an 1 m laang geschnidden fir ze rollen. D'Kältwalzwierk huet zwou symmetresch Rollen mat engem Duerchmiesser vu 140 mm. De Kalewalzprozess bewierkt d'Transformatioun vun Austenit zu Verformung Martensit am 316 Edelstol. Op der Sich no dem Verhältnis vun der Martensitphase an der Austenitphase no kale Walzen duerch verschidden Dicken. Op Fig. 2 weist e Probe vun der Mikrostruktur vu Blech. Op Fig. 2a weist e metallographescht Bild vun enger gewalztem Probe, wéi aus enger Richtung senkrecht zum Blat gekuckt. Op Fig. 2b benotzt ImageJ65 Software, de martensiteschen Deel ass schwaarz markéiert. Mat Hëllef vun den Tools vun dëser Open Source Software kann d'Gebitt vun der Martensitfraktioun gemooss ginn. Table 2 weist d'detailléiert Fraktiounen vun de martensiteschen an austenitesche Phasen no der Rolling op verschidde Reduktiounen an der Dicke.
Mikrostruktur vun engem 316 L Blat nom Walzen op eng 50% Reduktioun vun der Dicke, senkrecht zum Plang vum Blat gekuckt, 200 Mol vergréissert, Glycerolacetat.
D'Wäerter, déi an der Tabell 2 presentéiert goufen, goufen kritt andeems d'Moyenne vun de gemoossene Martensitfraktiounen iwwer dräi Fotoen op verschiddene Plazen op deemselwechte metallographesche Probe gemaach goufen. Zousätzlech, an der Fig. 3 weist quadratesch passend Kéiren fir den Effekt vum Kalewalzen op Martensit besser ze verstoen. Et kann gesi ginn datt et eng bal linear Korrelatioun tëscht dem Undeel vu Martensit an der Dickereduktioun am kale gewalzten Zoustand ass. Wéi och ëmmer, eng quadratesch Bezéiung kann dës Bezéiung besser vertrieden.
Variatioun am Undeel vu Martensit als Funktioun vun der Dickereduktioun beim Kalewalzen vun enger ursprénglecher annealéierter 316 Stahlblech.
D'Formungslimit gouf no der üblecher Prozedur mat Hëllef vun Hemisphär Burst Tester37,38,45,66 bewäert. Am Ganzen, sechs Echantillon waren duerch Laser opzedeelen fabrizéiert mat den Dimensioune gewisen an Fig.. 4a als Formatioun vun experimentell Echantillon. Fir all Zoustand vun der Martensitfraktioun goufen dräi Sätz vun Testexemplare virbereet a getest. Op Fig. 4b weist geschnidden, poléiert a markéiert Proben.
Nakazima molding limitéiert Proufgréisst a Schneidebrett. (a) Dimensiounen, (b) Ausgeschnidden a markéiert Exemplare.
Den Test fir hemisphäresch Punching gouf mat enger hydraulescher Press mat enger Reesgeschwindegkeet vun 2 mm/s duerchgefouert. D'Kontaktflächen vum Punch a Blat si gutt geschmiert fir den Effekt vun der Reibung op d'Formatiounsgrenzen ze minimiséieren. Fuert weider ze testen bis eng bedeitend Verengung oder Paus am Exemplar observéiert gëtt. Op Fig. 5 weist d'zerstéiert Probe am Apparat an d'Probe nom Test.
D'Formungsgrenz gouf mat engem hemisphäresche Burst Test bestëmmt, (a) Testrig, (b) Probeplack bei Paus am Testrig, (c) déiselwecht Probe nom Test.
Den neuro-fuzzy System entwéckelt vum Jang67 ass e gëeegent Tool fir Blatbildung Limitkurve Viraussoen. Dës Zort vu kënschtlechen neuralen Netzwierk enthält den Afloss vu Parameteren mat vague Beschreiwungen. Dëst bedeit datt se all reelle Wäert an hire Felder kënne kréien. Wäerter vun dësem Typ gi weider no hirem Wäert klasséiert. All Kategorie huet seng eege Regelen. Zum Beispill kann en Temperaturwäert all real Zuel sinn, an ofhängeg vu sengem Wäert kënnen d'Temperaturen als kal, mëttel, waarm a waarm klasséiert ginn. An dëser Hisiicht, zum Beispill, ass d'Regel fir niddreg Temperaturen d'Regel "eng Jackett droen", an d'Regel fir waarm Temperaturen ass "genuch T-Shirt". An der fuzzy Logik selwer gëtt d'Ausgab fir Genauegkeet an Zouverlässegkeet bewäert. D'Kombinatioun vun neurale Netzwierksystemer mat fuzzy Logik garantéiert datt ANFIS zouverlässeg Resultater gëtt.
Figur 6 geliwwert vum Jang67 weist en einfacht neuralt fuzzy Netzwierk. Wéi gewisen, hëlt d'Netz zwee Inputen, an eiser Etude ass den Input den Undeel vu Martensit an der Mikrostruktur an de Wäert vun enger klenger Belaaschtung. Um éischte Niveau vun der Analyse ginn Inputwäerter fuzzifizéiert mat fuzzy Reegelen a Memberschaftsfunktiounen (FC):
Fir \(i=1, 2\), well den Input gëtt ugeholl datt se zwou Kategorien Beschreiwung hunn. De MF kann all dräieckeger, trapezoidal, Gaussesch oder all aner Form unhuelen.
Baséierend op de Kategorien \({A}_{i}\) an \({B}_{i}\) an hire MF Wäerter um Niveau 2, ginn e puer Reegelen ugeholl, wéi an der Figur 7. An dësem Layer, sinn d'Effekter vun de verschiddenen Input iergendwéi kombinéiert. Hei ginn déi folgend Regele benotzt fir den Afloss vun der Martensitfraktioun a kleng Belaaschtungswäerter ze kombinéieren:
Den Ausgang \({w}_{i}\) vun dëser Schicht gëtt d'Zündungsintensitéit genannt. Dës Zündungsintensitéite ginn an der Schicht 3 normaliséiert no der folgender Bezéiung:
Am Layer 4 sinn Takagi a Sugeno Regelen67,68 an der Berechnung abegraff fir den Afloss vun den initialen Wäerter vun den Inputparameter ze berücksichtegen. Dës Schicht huet déi folgend Relatiounen:
Déi resultéierend \({f}_{i}\) gëtt vun den normaliséierte Wäerter an de Schichten beaflosst, wat d'Finale Resultat gëtt, d'Haaptwarp-Wäerter:
wou \(NR\) d'Zuel vun de Regelen duerstellt. D'Roll vum neurale Netzwierk hei ass säin internen Optimisatiounsalgorithmus ze benotzen fir onbekannt Netzwierkparameter ze korrigéieren. Déi onbekannt Parameter sinn déi resultéierend Parameter \(\left\{{p}_{i}, {q}_{i}, {r}_{i}\right\}\), an d'Parameteren am Zesummenhang mat der MF gëllen als generaliséierte Wandkierch Form Funktioun:
D'Form Limit Diagrammer hänkt vu ville Parameteren of, vun der chemescher Zesummesetzung bis zur Verformungsgeschicht vum Blech. Puer Parameteren sinn einfach ze evaluéieren, dorënner tensile Test Parameteren, anerer verlaangen méi komplex Prozeduren wéi Metallographie oder Reschtoffall Stress Bestëmmung. An de meeschte Fäll ass et unzeroden e Belaaschtungsgrenztest fir all Partie Blat auszeféieren. Wéi och ëmmer, heiansdo kënnen aner Testresultater benotzt ginn fir d'Formungsgrenz unzeschätzen. Zum Beispill, hunn e puer Studien tensile Test Resultater benotzt Blat formability ze bestëmmen69,70,71,72. Aner Studien abegraff méi Parameteren an hirer Analyse, wéi Kär Dicke a Gréisst31,73,74,75,76,77. Wéi och ëmmer, et ass net computationell avantagéis all erlaabt Parameteren opzehuelen. Also kann d'Benotzung vun ANFIS Modeller eng raisonnabel Approche sinn fir dës Themen unzegoen45,63.
An dësem Pabeier gouf den Afloss vum Martensit Inhalt op d'Formungsgrenzdiagramm vun engem 316 austenitesche Stahlblech ënnersicht. An dëser Hisiicht gouf en Datesaz mat experimentellen Tester virbereet. Den entwéckelte System huet zwou Inputvariablen: den Undeel vu Martensit gemooss an metallographeschen Tester an d'Gamme vu klengen Ingenieurstämme. D'Resultat ass eng grouss technesch Deformatioun vun der Formende Limitkurve. Et ginn dräi Aarte vu martensiteschen Fraktiounen: fein, mëttel an héich Fraktiounen. Niddereg bedeit datt den Undeel vu Martensit manner wéi 10% ass. Ënner moderéierte Bedéngungen läit den Undeel vu Martensit vun 10% bis 20%. Héich Wäerter vu Martensit ginn als Fraktioune vu méi wéi 20% ugesinn. Zousätzlech huet de sekundäre Stamm dräi verschidde Kategorien tëscht -5% a 5% no bei der vertikaler Achs, déi benotzt gi fir FLD0 ze bestëmmen. Positiv an negativ Beräicher sinn déi aner zwou Kategorien.
D'Resultater vum hemispheresche Test ginn an der Fig. D'Figur weist 6 Formdiagrammer vu Grenzen, 5 vun deenen d'FLD vun eenzel gewalzten Blieder sinn. Gitt e Sécherheetspunkt a seng iewescht Limitkurve bilden eng Limitkurve (FLC). Déi lescht Figur vergläicht all FLCs. Wéi aus der leschter Figur ze gesinn ass, reduzéiert eng Erhéijung vum Undeel vu Martensit am 316 austenitesche Stol d'Formbarkeet vum Blech. Op der anerer Säit, d'Erhéijung vum Undeel vu Martensit verwandelt d'FLC graduell an eng symmetresch Curve iwwer déi vertikal Achs. An de leschten zwee Grafiken ass déi riets Säit vun der Kurve liicht méi héich wéi déi lénks, dat heescht datt d'Formabilitéit an der biaxialer Spannung méi héich ass wéi an der uniaxialer Spannung. Zousätzlech, béid kleng a grouss Ingenieursstämme virum Hals erofgoen mat engem erhéijen Undeel vu Martensit.
316 eng Limitkurve bilden. Afloss vum Undeel vu Martensit op d'Formabilitéit vun austenitesche Stahlplacke. (Sécherheetspunkt SF, Formatioun Limite Curve FLC, martensite M).
Den neurale Netzwierk gouf op 60 Sätz vun experimentellen Resultater mat Martensitfraktioune vu 7,8, 18,3 an 28,7% trainéiert. En Datesaz vun 15,4% Martensit war fir de Verifizéierungsprozess reservéiert an 25,6% fir den Testprozess. De Feeler no 150 Epochen ass ongeféier 1,5%. Op Fig. 9 weist d'Korrelatioun tëscht dem aktuellen Output (\({\epsilon }_{1}\), Basis Ingenieursaarbechtslaascht) fir Training an Tester. Wéi Dir kënnt gesinn, virausgesot den trainéierten NFS \({\epsilon} _{1}\) zefriddestellend fir Blechdeeler.
(a) Korrelatioun tëscht virausgesoten an aktuellen Wäerter nom Trainingsprozess, (b) Feeler tëscht virausgesoten an aktuellen Wäerter fir den Haaptingenieurslaascht op der FLC wärend Training a Verifizéierung.
Irgendwann während der Ausbildung gëtt den ANFIS Netz zwangsleefeg recycléiert. Fir dëst ze bestëmmen, gëtt e parallele Scheck gemaach, e "Check" genannt. Wann de Validatiounsfehlerwäert vum Trainingswäert ofwäicht, fänkt d'Netz un ze trainéieren. Wéi an der Figur 9b gewisen, virun der Epoch 150, ass den Ënnerscheed tëscht de Léier- a Validatiounskurven kleng, a si verfollegen ongeféier déiselwecht Kurve. Zu dësem Zäitpunkt fänkt de Validatiounsprozessfehler vun der Léierkurve ofzeschwätzen, wat en Zeeche vun ANFIS Iwwerfitting ass. Sou ass den ANFIS-Netzwierk fir Ronn 150 mat engem Feeler vun 1,5% erhale bleiwen. Da gëtt d'FLC Prognose fir ANFIS agefouert. Op Fig. 10 weist déi virausgesot an aktuell Kéiren fir déi ausgewielte Proben déi am Trainings- a Verifizéierungsprozess benotzt ginn. Zënter datt d'Donnéeën vun dëse Kéiren benotzt goufen fir d'Netz ze trainéieren, ass et net iwwerraschend ganz no Prognosen ze beobachten.
Tatsächlech experimentell FLC an ANFIS prediktiv Kéiren ënner verschiddene Martensit Inhaltsbedéngungen. Dës Kéiren ginn am Trainingsprozess benotzt.
Den ANFIS Modell weess net wat mat der leschter Probe geschitt ass. Dofir hu mir eis trainéiert ANFIS fir FLC getest andeems mir Proben mat enger Martensitfraktioun vun 25.6% ofginn. Op Fig. 11 weist d'ANFIS FLC Prognose wéi och den experimentellen FLC. De maximale Feeler tëscht dem virausgesotem Wäert an dem experimentellen Wäert ass 6,2%, wat méi héich ass wéi de virausgesote Wäert während Training a Validatioun. Wéi och ëmmer, dëse Feeler ass en tolerable Feeler am Verglach mat anere Studien déi FLC theoretesch viraussoen37.
An der Industrie sinn d'Parameteren, déi d'Formabilitéit beaflossen, a Form vun enger Zong beschriwwen. Zum Beispill, "grouss Getreide reduzéiert d'Formbarkeet" oder "erhéicht kal Aarbecht reduzéiert FLC". Input an den ANFIS Netzwierk an der éischter Etapp ass a sproochleche Kategorien klasséiert wéi niddereg, mëttel an héich. Et gi verschidde Regele fir verschidde Kategorien am Netz. Dofir, an der Industrie, kann dës Zort Netzwierk ganz nëtzlech sinn a punkto verschidde Faktoren an hirer sproochlecher Beschreiwung an Analyse abegraff. An dëser Aarbecht hu mir probéiert eng vun den Haaptmerkmale vun der Mikrostruktur vun austeniteschen Edelstahl ze berücksichtegen fir d'Méiglechkeeten vun ANFIS ze benotzen. D'Quantitéit vum Stress-induzéierte Martensit vun 316 ass eng direkt Konsequenz vun der kaler Aarbecht vun dësen Inserts. Duerch Experimenter an ANFIS Analyse gouf festgestallt datt d'Erhéijung vum Undeel vu Martensit an dëser Aart austeniteschen Edelstol zu enger bedeitender Ofsenkung vun der FLC vun der Plack 316 féiert, sou datt d'Erhéijung vum Undeel vu Martensit vu 7,8% op 28,7% reduzéiert FLD0 vun 0,35. bis 0,1 respektiv. Op der anerer Säit kann den trainéierten a validéierten ANFIS Netz FLC virauszesoen mat 80% vun den verfügbaren experimentellen Donnéeën mat engem maximale Feeler vu 6.5%, wat en akzeptable Feelermarge am Verglach mat aner theoretesch Prozeduren a phänomenologesch Bezéiungen ass.
D'Datesätz, déi an der aktueller Etude benotzt an / oder analyséiert ginn, sinn op raisonnabel Ufro vun de jeweilegen Autoren verfügbar.
Iftikhar, CMA, et al. Evolutioun vu spéider Ausbezuelungsweeër vun extrudéierter AZ31 Magnesiumlegierung "wéi ass" ënner proportional an net-proportional Luedeweeër: CPFEM Experimenter a Simulatioune. intern J. Prast. 151, 103216 (2022).
Iftikhar, TsMA et al. Evolutioun vun der spéider Ausbezuelungsfläch no plastescher Verformung laanscht proportional an net-proportional Belaaschtungsweeër vun der annealéierter AA6061 Legierung: Experimenter a endlech Elementmodelléierung vu Kristallplastizitéit. intern J. Plast 143, 102956 (2021).
Manik, T., Holmedal, B. & Hopperstad, OS Stress transients, Aarbecht hardening, an Al r Wäerter wéinst Stress Wee Ännerungen. intern J. Prast. 69, 1–20 (2015).
Mamushi, H. et al. Eng nei experimentell Method fir de limitéierende Formdiagramm ze bestëmmen andeems den Effekt vum normalen Drock berücksichtegt gëtt. intern J. Alma Mater. Form. 15(1), 1(2022).
Yang Z. et al. Experimentell Eechung vun ductile Fraktur Parameteren a Spannungsgrenze vun AA7075-T6 Blech. J. Alma mater. Prozess. Technologien. 291, 117044 (2021).
Petrits, A. et al. Verstoppt Energie Erntegeräter a biomedizinesch Sensoren baséiert op ultra-flexibelen ferroelektresche Konverter an organeschen Dioden. National Gemeng. 12(1), 2399 (2021).
Basak, S. a Panda, SK Analyse vun den Hals- a Frakturgrenze vu verschiddene virdeforméierte Placke a polare effektiv Plastiksverformungsweeër mat dem Yld 2000-2d Ausbezuelungsmodell. J. Alma mater. Prozess. Technologien. 267, 289–307 (2019).
Basak, S. a Panda, SK Frakturdeformatiounen an anisotropesche Blechmetaller: Experimentell Evaluatioun an Theoretesch Predictiounen. intern J. Mech. d'Wëssenschaft. 151, 356–374 (2019).
Jalefar, F., Hashemi, R. & Hosseinipur, SJ. Experimentell an theoretesch Studie vum Effekt vun der Verännerung vun der Belaaschtungstrajectoire op der Schimmellimitdiagramm AA5083. intern J. Adv. Fabrikant beschwéiert. Technologien. 76(5–8), 1343–1352 (2015).
Habibi, M. et al. Experimentell Studie vun de mechanesche Properties, Formbarkeet, a limitéierende Formdiagramm vu Reibungsrührschweißen. J. Maacher. Prozess. 31, 310–323 (2018).
Habibi, M., et al. Wann Dir den Afloss vum Béie berécksiichtegt, gëtt de Limitdiagramm geformt andeems de MC Modell a endlech Elementmodelléierung integréiert. Prozess. Fur Institut. Projet. L 232(8), 625-636 (2018).
Post Zäit: Jun-08-2023