Ташаккур ба шумо барои боздид аз Nature.com. Шумо версияи браузерро бо дастгирии маҳдуди CSS истифода мебаред. Барои таҷрибаи беҳтарин, мо тавсия медиҳем, ки шумо браузери навшударо истифода баред (ё Ҳолати мутобиқатро дар Internet Explorer хомӯш кунед). Илова бар ин, барои таъмини дастгирии доимӣ, мо сайтро бе услубҳо ва JavaScript нишон медиҳем.
Слайдерҳо се мақоларо дар як слайд нишон медиҳанд. Барои гузаштан дар слайдҳо тугмаҳои қафо ва ояндаро истифода баред ё тугмаҳои контролери слайдро дар охири ҳар як слайд ҳаракат кунед.
Таъсири микроструктура ба шаклпазирии варақаҳои аз пӯлоди зангногир нигаронии асосии муҳандисони коркарди металл мебошад. Барои пӯлодҳои аустенитӣ мавҷудияти мартенсити деформатсияи (\({\альфа}^{^{\прайм)}\)-мартенсит) дар микроструктура ба сахтшавии назаррас ва паст шудани шаклпазирӣ оварда мерасонад. Дар ин таҳқиқот, мо ҳадаф доштем, ки шаклпазирии пӯлодҳои AISI 316 бо қувваҳои гуногуни мартенситӣ бо усулҳои таҷрибавӣ ва зеҳни сунъӣ арзёбӣ кунем. Дар қадами аввал, пӯлоди AISI 316 бо ғафсии ибтидоии 2 мм тафсон ва хунук ба ғафсӣ гуногун ғелонда шуд. Баъдан, майдони нисбии штамм мартенсит тавассути санҷиши металлографӣ чен карда шуд. Шаклпазирии варақаҳои ғелондашуда бо истифода аз санҷиши таркиши нимкура барои ба даст овардани диаграммаи маҳдудияти шиддат (FLD) муайян карда шуд. Маълумоте, ки дар натиҷаи таҷрибаҳо ба даст оварда шудааст, минбаъд барои омӯзиш ва санҷиши системаи сунъии интерференсияи нейро-функӣ (ANFIS) истифода мешавад. Пас аз омӯзиши ANFIS, штаммҳои бартаридоштаи шабакаи нейронӣ бо маҷмӯи нави натиҷаҳои таҷрибавӣ муқоиса карда шуданд. Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки прокати хунук ба шаклпазирии ин намуди пӯлоди зангногир таъсири манфӣ мерасонад, аммо мустаҳкамии варақ хеле беҳтар шудааст. Илова бар ин, ANFIS дар муқоиса бо андозагирии таҷрибавӣ натиҷаҳои қаноатбахш нишон медиҳад.
Қобилияти ташаккули варақи металл, гарчанде ки мавзӯи мақолаҳои илмӣ дар тӯли даҳсолаҳост, як соҳаи ҷолиби тадқиқот дар металлургия боқӣ мемонад. Воситаҳои нави техникӣ ва моделҳои ҳисоббарорӣ пайдо кардани омилҳои эҳтимолие, ки ба шаклпазирӣ таъсир мерасонанд, осонтар мекунанд. Муҳимтар аз ҳама, аҳамияти микроструктура барои маҳдудияти шакл дар солҳои охир бо истифода аз Усули Crystal Plasticity Element Sonite Method (CPFEM) ошкор карда шудааст. Аз тарафи дигар, мавҷудияти микроскопияи электронии сканерӣ (SEM) ва дифраксияи бозгашти электронӣ (EBSD) ба муҳаққиқон кӯмак мекунад, ки фаъолияти микроструктураи сохторҳои кристалиро ҳангоми деформатсия мушоҳида кунанд. Фаҳмидани таъсири фазаҳои гуногун дар металлҳо, андозаи дона ва самт ва нуқсонҳои микроскопӣ дар сатҳи ғалла барои пешгӯии шаклбандӣ муҳим аст.
Муайян кардани шаклпазирӣ худ як раванди мураккаб аст, зеро нишон дода шудааст, ки шаклпазирӣ аз роҳҳои 1, 2, 3 вобастагии зиёд дорад. Аз ин рӯ, мафҳумҳои анъанавӣ дар бораи шиддати ниҳоии ташаккулёбӣ дар шароити номутаносибии боркунӣ эътимоднок нестанд. Аз тарафи дигар, аксари роҳҳои сарборӣ дар барномаҳои саноатӣ ҳамчун сарбории мутаносиб тасниф карда мешаванд. Вобаста ба ин, усулҳои анъанавии нимкураи ва таҷрибавии Марчиняк-Кучинский (МК)4,5,6 бояд бо эҳтиёт истифода шаванд. Дар солҳои охир, консепсияи дигар, Диаграммаи маҳдудияти шикаста (FFLD), диққати бисёре аз муҳандисони шаклсозиро ҷалб кард. Дар ин консепсия модели зарар барои пешгӯии шаклгирии варақ истифода мешавад. Аз ин лиҳоз, мустақилияти роҳ дар аввал ба таҳлил дохил карда мешавад ва натиҷаҳо бо натиҷаҳои таҷрибавии бемаҳдуд мувофиқат мекунанд7,8,9. Шаклпазирии металли лавҳа аз якчанд параметрҳо ва таърихи коркарди варақ, инчунин аз микроструктура ва марҳилаи металл вобаста аст10,11,12,13,14,15.
Вобастагии андоза мушкилот ҳангоми баррасии хусусиятҳои микроскопии металлҳо мебошад. Нишон дода шудааст, ки дар фазои хурди деформатсия вобастагии хосиятҳои ларзиш ва кандашавӣ аз миқёси дарозии мавод сахт вобаста аст16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, 28,29,30. Таъсири андозаи дона ба шаклпазирӣ кайҳо боз дар саноат эътироф шудааст. Ямагучи ва Меллор [31] бо истифода аз таҳлили назариявӣ таъсири ҳаҷм ва ғафсии дона ба хосиятҳои кашиши варақҳои металлиро омӯхтанд. Бо истифода аз модели Marciniac, онҳо гузориш медиҳанд, ки ҳангоми боркунии дуаксиалӣ, кам шудани таносуби ғафсӣ ба андозаи дона ба паст шудани хосиятҳои кашиши варақ оварда мерасонад. Натиҷаҳои таҷрибавии Вилсон ва дигарон. 32 тасдиқ кард, ки кам кардани ғафсӣ ба диаметри миёнаи ғалладона (t/d) боиси кам шудани васеъшавии биаксиалии варақаҳои металлии се ғафсии гуногун гардид. Онҳо ба хулосае омаданд, ки ҳангоми арзишҳои t/d камтар аз 20, деформатсияи намоёни нобаробарӣ ва гарданбандӣ асосан ба донаҳои алоҳида дар ғафсии варақ таъсир мерасонанд. Улван ва Курсарис33 таъсири андозаи донаро ба коркарди умумии пӯлоди зангногир 304 ва 316 аустенитӣ омӯхтанд. Онҳо гузориш медиҳанд, ки ба шаклпазирии ин металлҳо андозаи дона таъсир намерасонад, аммо тағироти хурд дар хосиятҳои кашишро дидан мумкин аст. Махз зиёд шудани хачми донахо боиси паст шудани хусусиятхои мустахкамии ин пулодхо мегардад. Таъсири зичии дислокация ба фишори чараёни металлхои никел нишон медихад, ки зичии дислокация фишори чараёни металлро новобаста аз андозаи донааш муайян мекунад34. Таъсири мутақобилаи ғалладона ва самти ибтидоӣ инчунин ба таҳаввулоти текстураи алюминий таъсири калон мерасонад, ки онро Беккер ва Панчанадисваран бо истифода аз таҷрибаҳо ва моделсозии пластикии кристалл таҳқиқ кардаанд35. Натиҷаҳои ададӣ дар таҳлили онҳо бо таҷрибаҳо мувофиқат мекунанд, гарчанде ки баъзе натиҷаҳои моделиронӣ аз таҷрибаҳо бо сабаби маҳдудияти шароити сарҳадии татбиқшаванда дур мешаванд. Бо омӯзиши намунаҳои пластикии булӯр ва ба таври таҷрибавӣ ошкор кардани варақаҳои алюминийи ғелонда шаклпазирии гуногунро нишон медиҳанд36. Натиҷаҳо нишон доданд, ки ҳарчанд каҷҳои фишори шиддати варақаҳои гуногун тақрибан якхела буданд, дар ташаккулёбии онҳо дар асоси арзишҳои ибтидоӣ фарқиятҳои назаррас вуҷуд доранд. Амелирад ва Ассемпур таҷрибаҳо ва CPFEM-ро барои ба даст овардани каҷҳои фишори шиддат барои варақаҳои аз пӯлоди зангногир аустенитӣ истифода бурданд37. Моделҳои онҳо нишон доданд, ки афзоиши андозаи ғалла дар FLD ба боло ҳаракат карда, хатти маҳдудкунандаро ташкил медиҳад. Илова бар ин, худи ҳамон муаллифон таъсири ориентация ва морфологияи донаҳоро ба ташаккули холигоҳҳо таҳқиқ кардаанд 38.
Илова ба морфология ва ориентация дар пӯлоди зангногир аустенитӣ, ҳолати дугоникҳо ва фазаҳои дуюмдараҷа низ муҳим аст. Твиннинг механизми асосии сахтшавӣ ва зиёд кардани дарозии пӯлоди TWIP 39 мебошад. Hwang40 гузориш дод, ки шаклпазирии пӯлодҳои TWIP сарфи назар аз вокуниши кофӣ ба шиддат заиф буд. Аммо таъсири дугонаи деформатсия ба шаклпазирии варақаҳои пӯлоди аустенитӣ ба қадри кофӣ омӯхта нашудааст. Мишра ва дигарон. 41 пӯлоди зангногир аустенитикиро омӯхта, барои мушоҳида кардани дугоникҳо дар зери роҳҳои гуногуни шиддатнокии шиддатнокӣ. Онҳо дарёфтанд, ки дугоникҳо метавонанд аз манбаъҳои пӯсидаи дугоникҳои тозашуда ва насли нави дугоникҳо пайдо шаванд. Мушоҳида шудааст, ки дугоникҳои калонтарин дар зери шиддати биаксиалӣ ба вуҷуд меоянд. Гайр аз ин кайд карда шуд, ки табдил ёфтани аустенит ба \({\альфа}^{^{\приме}}\)-мартенсит аз рохи штамм вобаста аст. Хонг ва дигарон. 42 таъсири дугоникҳои штамм ва мартенситро ба шикастани гидроген дар як қатор ҳароратҳо дар обшавии лазерии интихобшудаи пӯлоди аустенитии 316L таҳқиқ кардааст. Мушоҳида карда шуд, ки вобаста ба ҳарорат, гидроген метавонад боиси нокомӣ гардад ё ташаккулёбии пӯлоди 316L-ро беҳтар созад. Шен ва дигарон. 43 ба таври таҷрибавӣ ҳаҷми мартенсити деформатсияро дар зери бори кашиш дар суръати гуногуни боркунӣ чен кард. Муайян карда шуд, ки афзоиши шиддати кашиш ҳиссаи ҳаҷмии фраксияи мартенситро зиёд мекунад.
Усулҳои AI дар илм ва технология аз сабаби универсалии онҳо дар моделсозии масъалаҳои мураккаб бидуни муроҷиат ба асосҳои физикӣ ва математикии масъала истифода мешаванд44,45,46,47,48,49,50,51,52 Шумораи усулҳои AI меафзояд . Моради ва дигарон. 44 усулҳои омӯзиши мошинро барои оптимизатсияи шароити кимиёвӣ барои тавлиди зарраҳои наносилика истифода бурданд. Дигар хосиятҳои кимиёвӣ низ ба хосиятҳои маводи наномикёс таъсир мерасонанд, ки дар бисёр мақолаҳои тадқиқотӣ таҳқиқ шудаанд53. Ce ва дигарон. 45 ANFIS-ро барои пешгӯии шаклбандии металлҳои оддии пӯлоди карбон дар шароити гуногуни ғелонда истифода бурд. Аз сабаби прокати хунук зичии дислокация дар пулоди мулоим хеле афзуд. Пӯлодҳои оддии карбон аз пӯлоди зангногир аустенитӣ бо механизмҳои сахтшавӣ ва барқарорсозии худ фарқ мекунанд. Дар пӯлоди оддии карбон, тағироти фазавӣ дар микроструктураи металлӣ ба амал намеояд. Ба гайр аз фазаи металлй ба созиш, шикастан, коркардшаванда ва гайра якчанд хусусиятхои дигари микроструктурае, ки хангоми навъхои гуногуни коркарди гарми, коркарди хунук ва пиршави ба амал меоянд, таъсир мерасонад54,55,56,57,58,59 ,60. , 61, 62. Чанде пеш Чен ва дигарон. 63 таъсири прокати хунукро ба шаклпазирии пӯлоди 304L омӯхтааст. Онҳо мушоҳидаҳои феноменологиро танҳо дар озмоишҳои таҷрибавӣ ба инобат гирифтанд, то шабакаи нейронро барои пешгӯии шаклгирӣ омӯзонад. Дар асл, дар мавриди пӯлоди зангногир аустенитӣ, якчанд омилҳо барои коҳиш додани хосиятҳои кашиши варақ якҷоя мешаванд. Лу ва дигарон 64 ANFIS-ро барои мушоҳидаи таъсири параметрҳои гуногун ба раванди васеъшавии сӯрох истифода бурданд.
Тавре ки дар баррасии боло ба таври мухтасар баррасӣ карда шуд, таъсири микроструктура ба диаграммаи маҳдудияти шакл дар адабиёт диққати кам дода шудааст. Аз тарафи дигар, бисёр хусусиятҳои микроструктурӣ бояд ба назар гирифта шаванд. Аз ин рӯ, ба усулҳои таҳлилӣ дохил кардани ҳама омилҳои микроструктуравӣ қариб ғайриимкон аст. Ба ин маъно, истифодаи зеҳни сунъӣ метавонад судманд бошад. Дар робита ба ин, ин тадқиқот таъсири як ҷанбаи омилҳои микроструктурӣ, яъне мавҷудияти мартенсити аз фишор ба вуҷуд омадаро ба шаклпазирии варақаҳои аз пӯлоди зангногир таҳқиқ мекунад. Ин тадқиқот аз дигар таҳқиқоти AI дар робита бо шаклгирӣ фарқ мекунад, ки таваҷҷӯҳ ба хусусиятҳои микроструктуравӣ на танҳо каҷҳои таҷрибавии FLD равона карда шудааст. Мо кӯшиш кардем, ки шаклпазирии пӯлоди 316 бо таркиби мартенсит гуногунро бо истифода аз усулҳои таҷрибавӣ ва зеҳни сунъӣ арзёбӣ кунем. Дар қадами аввал пӯлоди 316 бо ғафсии ибтидоии 2 мм тафсон ва хунук ба ғафсӣ гуногун прокат карда шуд. Сипас, бо истифода аз назорати металлографӣ, майдони нисбии мартенсит чен карда шуд. Шаклпазирии варақаҳои ғелондашуда бо истифода аз санҷиши таркиши нимкура барои ба даст овардани диаграммаи маҳдудияти шиддат (FLD) муайян карда шуд. Маълумоте, ки аз ӯ гирифта шудааст, баъдтар барои омӯзиш ва санҷиши системаи сунъии интерференсияи нейро-функӣ (ANFIS) истифода шуд. Пас аз омӯзиши ANFIS, пешгӯиҳои шабакаи нейрон бо маҷмӯи нави натиҷаҳои таҷрибавӣ муқоиса карда мешаванд.
Лавҳаи металлии 316 аз пӯлоди зангногир аустенитӣ, ки дар таҳқиқоти мазкур истифода шудааст, дорои таркиби кимиёвӣ мебошад, ки дар ҷадвали 1 нишон дода шудааст ва ғафсии ибтидоии 1,5 мм. Табобат дар 1050°C дар давоми 1 соат ва пас аз он хомӯш кардани об барои рафъи фишорҳои боқимонда дар варақ ва ба даст овардани микроструктураи якхела.
Микроструктураи пӯлодҳои аустенитиро метавон бо истифода аз якчанд ҷӯйборҳо ошкор кард. Яке аз бењтарин абрешимњо 60% кислотаи нитратї дар оби софшуда мебошад, ки дар 1 VDC дар давоми 120 с38 канда мешавад. Аммо, ин ҷӯйбор танҳо сарҳади донаҳоро нишон медиҳад ва сарҳади дукаратаи донаҳоро муайян карда наметавонад, чунон ки дар расми 1а нишон дода шудааст. Офаринандаи дигар ацетат глицерол аст, ки дар он сарҳадҳои дугоникро хуб тасаввур кардан мумкин аст, аммо сарҳади донаҳо, тавре ки дар расми 1б нишон дода шудааст, нестанд. Илова бар ин, пас аз табдили фазаи метастабил аустенитӣ ба фазаи \({\альфа }^{^{\prime}}\)-мартензит бо истифода аз оксигени глицерол ацетат, ки дар таҳқиқоти ҷорӣ таваҷҷӯҳи хоса дорад, мумкин аст.
Микроструктураи табақи металлии 316 пас аз таҳшин, ки бо etchants гуногун нишон дода шудааст, (a) 200x, 60% \({\mathrm{HNO}}_{3}\) дар оби тозашуда дар 1,5 В барои 120 с, ва (б) 200x , глицерилацетат.
Лавҳаҳои тозашуда ба варақаҳои паҳнои 11 см ва дарозии 1 м барои ғелонда бурида шуданд. Цехи прокати хунук ду рули симметрии диаметраш 140 миллиметр дорад. Раванди ғалтаки сард боиси табдили аустенит ба мартенсити деформатсия дар пӯлоди зангногир 316 мегардад. Ҷустуҷӯи таносуби марҳилаи мартенсит ба марҳилаи аустенит пас аз ғелонидани сард тавассути ғафсӣ гуногун. Дар расм. Дар 2 намунаи микроструктураи металлҳои варақӣ нишон дода шудааст. Дар расм. Дар 2а тасвири металлографии намунаи ғелондашуда аз самти перпендикуляр ба варақ нишон дода шудааст. Дар расм. 2b бо истифода аз нармафзори ImageJ65, қисми мартенситӣ бо сиёҳ нишон дода шудааст. Бо истифода аз асбобҳои ин нармафзори кушодаасос, майдони фраксияи мартенситро метавон чен кард. Дар ҷадвали 2 фраксияҳои муфассали фазаҳои мартенситӣ ва аустенитӣ пас аз ғелонда ба коҳишҳои гуногуни ғафсӣ нишон дода шудаанд.
Микроструктураи варақи 316 л пас аз ғелонда то 50% кам шудани ғафсӣ, ба ҳамвории варақ перпендикуляр дида мешавад, 200 маротиба калон карда шудааст, глицерин ацетат.
Қиматҳои дар ҷадвали 2 овардашуда тавассути ҳисоби миёнаи фраксияҳои ченшудаи мартенсит дар се аксе, ки дар як намунаи металлографӣ дар ҷойҳои гуногун гирифта шудаанд, ба даст оварда шудаанд. Илова бар ин, дар расм. 3 каҷҳои мувофиқи квадратиро нишон медиҳад, то таъсири ғалтаки сардро ба мартенсит беҳтар дарк кунад. Мумкин аст, ки байни таносуби мартенсит ва камшавии ғафсӣ дар ҳолати прокати сард таносуби қариб хатӣ вуҷуд дорад. Аммо, муносибати квадратӣ метавонад ин муносибатро беҳтар муаррифӣ кунад.
Тағйирёбии таносуби мартенсит ҳамчун функсияи коҳиши ғафсӣ ҳангоми ғелонидани сарди варақи пӯлоди 316, ки дар аввал тоза карда шудааст.
Маҳдудияти шаклдиҳӣ тибқи тартиби муқаррарӣ бо истифода аз санҷишҳои таркиши нимкураи37,38,45,66 арзёбӣ шуд. Дар маҷмӯъ, шаш намуна бо роҳи буридани лазерӣ бо андозаҳое, ки дар расми 4а ҳамчун маҷмӯи намунаҳои таҷрибавӣ нишон дода шудаанд, сохта шудаанд. Барои ҳар як ҳолати фраксияи мартенсит, се маҷмӯи намунаҳои санҷишӣ омода ва санҷида шуданд. Дар расм. 4b намунаҳои бурида, сайқал додашуда ва қайдшударо нишон медиҳад.
Наказима қолаби андозаи намуна ва тахтаи буриданро маҳдуд мекунад. (а) Андозаҳо, (б) Намунаҳои бурида ва қайдшуда.
Санҷиш барои зарба задани нимкура бо истифода аз пресси гидравликӣ бо суръати ҳаракати 2 мм/с гузаронида шуд. Сатҳи тамоси штамп ва варақ барои кам кардани таъсири соиш ба ҳудуди ташаккул хуб молидан аст. Санҷишро то он даме, ки танг ё шикастани назаррас дар намуна мушоҳида карда шавад, идома диҳед. Дар расм. 5 намунаи нобудшударо дар дастгоҳ ва намунаи пас аз санҷиш нишон медиҳад.
Ҳадди шаклдиҳӣ бо истифода аз озмоиши таркиши нимкурагӣ, (а) дастгоҳи озмоишӣ, (б) лавҳаи намуна ҳангоми шикастани дастгоҳи озмоишӣ, (в) ҳамон намуна пас аз санҷиш муайян карда шуд.
Системаи нейро-функӣ, ки аз ҷониби Jang67 таҳия шудааст, як воситаи мувофиқ барои пешгӯии каҷбандии маҳдудияти ташаккули барг мебошад. Ин намуди шабакаи нейронҳои сунъӣ таъсири параметрҳоро бо тавсифи норавшан дар бар мегирад. Ин маънои онро дорад, ки онҳо метавонанд дар соҳаҳои худ ҳар гуна арзиши воқеӣ ба даст оранд. Арзишҳои ин намуд минбаъд аз рӯи арзиши онҳо тасниф карда мешаванд. Ҳар як категория қоидаҳои худро дорад. Масалан, арзиши ҳарорат метавонад ҳар як адади воқеӣ бошад ва вобаста ба арзиши он ҳароратҳоро ба сард, миёна, гарм ва гарм тақсим кардан мумкин аст. Ба ин муносибат, масалан, коидаи харорати паст коидаи «пушидани курта» ва коидаи харорати гарм «футболкаи кофй» мебошад. Дар худи мантиқи номуайян, натиҷа барои саҳеҳӣ ва эътимоднокӣ арзёбӣ мешавад. Омезиши системаҳои шабакаи нейронӣ бо мантиқи номуайян кафолат медиҳад, ки ANFIS натиҷаҳои боэътимод медиҳад.
Дар расми 6, ки аз ҷониби Jang67 пешниҳод шудааст, як шабакаи оддии норавшани нейрониро нишон медиҳад. Тавре ки нишон дода шудааст, шабака ду вурудро мегирад, дар таҳқиқоти мо воридшавӣ таносуби мартенсит дар микроструктура ва арзиши шиддати ночиз мебошад. Дар сатҳи якуми таҳлил, арзишҳои воридотӣ бо истифода аз қоидаҳои номуайян ва функсияҳои узвият (FC) номуайян карда мешаванд:
Барои \(i=1, 2\), зеро тахмин карда мешавад, ки вуруд дорои ду категорияи тавсиф аст. MF метавонад ҳар гуна секунҷа, трапеция, гаусс ё ягон шакли дигарро гирад.
Дар асоси категорияҳои \({A}_{i}\) ва \({B}_{i}\) ва арзишҳои MF-и онҳо дар сатҳи 2, баъзе қоидаҳо, тавре ки дар расми 7 нишон дода шудаанд, қабул карда мешаванд. қабат, таъсири воридоти гуногун ба гунае якҷоя карда мешавад. Дар ин ҷо қоидаҳои зерин барои муттаҳид кардани таъсири фраксияи мартенсит ва арзишҳои штаммҳои ночиз истифода мешаванд:
Натиҷаи \({w}_{i}\)-и ин қабатро шиддати оташгиранда меноманд. Ин шиддатнокии оташгирифта дар қабати 3 мувофиқи муносибати зерин ба эътидол оварда мешавад:
Дар қабати 4, қоидаҳои Такаги ва Сугено67,68 ба ҳисоб дохил карда шудаанд, то таъсири арзишҳои ибтидоии параметрҳои вурудро ба назар гиранд. Ин қабат дорои муносибатҳои зерин аст:
Натиҷаи \({f}_{i}\) ба арзишҳои муқарраршуда дар қабатҳо таъсир мерасонад, ки натиҷаи ниҳоӣ, арзишҳои асосии бурришро медиҳад:
ки \(NR\) шумораи қоидаҳоро ифода мекунад. Нақши шабакаи нейронӣ дар ин ҷо истифодаи алгоритми оптимизатсияи дохилии он барои ислоҳи параметрҳои шабакаҳои номаълум аст. Параметрҳои номаълум параметрҳои натиҷавии \(\left\{{p}_{i}, {q}_{i}, {r}_{i}\right\}\) ва параметрҳои марбут ба MF мебошанд. Функсияи шакли зангҳои шамоли умумӣ ҳисобида мешаванд:
Диаграммаҳои маҳдудияти шакл аз бисёр параметрҳо, аз таркиби химиявӣ то таърихи деформатсияи металлҳои варақ вобастаанд. Баъзе параметрҳоро баҳо додан осон аст, аз ҷумла параметрҳои санҷиши кашиш, дар ҳоле ки дигарон расмиёти мураккабтарро, ба монанди металлография ё муайян кардани фишори боқимондаро талаб мекунанд. Дар аксари ҳолатҳо, тавсия дода мешавад, ки санҷиши маҳдудияти шиддат барои ҳар як партияи варақ гузаронида шавад. Бо вуҷуди ин, баъзан натиҷаҳои дигари санҷишро барои наздик кардани маҳдудияти шакл истифода бурдан мумкин аст. Масалан, якчанд тадқиқот натиҷаҳои санҷиши кашишро барои муайян кардани шаклпазирии варақ истифода кардаанд69,70,71,72. Таҳқиқоти дигар дар таҳлили худ параметрҳои бештарро дар бар мегиранд, ба монанди ғафсӣ ва андозаи дона31,73,74,75,76,77. Аммо, дохил кардани ҳамаи параметрҳои иҷозатдодашуда аз ҷиҳати ҳисоббарорӣ фоидаовар нест. Ҳамин тариқ, истифодаи моделҳои ANFIS метавонад барои ҳалли ин масъалаҳо муносибати оқилона бошад45,63.
Дар ин мақола, таъсири таркиби мартенсит ба диаграммаи лимити ташаккули варақи пӯлоди аустенитии 316 таҳқиқ карда шуд. Дар робита ба ин, маҷмӯи маълумот бо истифода аз санҷишҳои таҷрибавӣ омода карда шуд. Системаи таҳияшуда ду тағирёбандаи воридотӣ дорад: таносуби мартенсит, ки дар санҷишҳои металлографӣ чен карда шудааст ва диапазони штаммҳои хурди муҳандисӣ. Дар натиҷа деформатсияи асосии муҳандисии хатти лимити ташаккулёбанда аст. Се намуди фраксияҳои мартенситӣ мавҷуданд: фраксияҳои майда, миёна ва баланд. Паст маънои онро дорад, ки таносуби мартенсит камтар аз 10% аст. Дар шароити мӯътадил таносуби мартенсит аз 10% то 20% аст. Қиматҳои баланди мартенсит фраксияҳои зиёда аз 20% ҳисобида мешаванд. Илова бар ин, шиддати дуюмдараҷа дорои се категорияи фарқкунандаи байни -5% ва 5% дар наздикии меҳвари амудӣ мебошад, ки барои муайян кардани FLD0 истифода мешаванд. Диапазони мусбат ва манфӣ ду категорияи дигар мебошанд.
Натичахои санчиши нимкура дар расми нишон дода шудаанд. Дар расм 6 диаграммаи шаклбандии лимити нишон дода шудааст, ки 5-тои онҳо FLD-и варақҳои печонидашудаи алоҳида мебошанд. Бо дарназардошти нуқтаи бехатарӣ ва каҷи лимити болоии он, ки каҷи маҳдудро (FLC) ташкил медиҳад. Рақами охирин ҳамаи FLCҳоро муқоиса мекунад. Чунон ки аз расми охирин дида мешавад, афзоиши вазни мартенсит дар пӯлоди аустенитии 316 шаклпазирии металлҳои варақиро коҳиш медиҳад. Аз тарафи дигар, афзоиши ҳиссаи мартенсит тадриҷан FLC-ро ба каҷи симметрӣ дар атрофи меҳвари амудӣ табдил медиҳад. Дар ду графики охир тарафи рости каҷ нисбат ба чап каме баландтар аст, яъне шаклпазирӣ дар шиддати биаксиалӣ нисбат ба шиддати якаксиалӣ баландтар аст. Илова бар ин, ҳам штаммҳои хурд ва ҳам асосии муҳандисии пеш аз гардан бо афзоиши ҳиссаи мартенсит кам мешаванд.
316 хати каҷро ташкил медиҳад. Таъсири таносуби мартенсит ба шаклпазирии варақаҳои пӯлоди аустенитӣ. (нуқтаи бехатарии SF, каҷи лимити ташаккул FLC, мартенсит M).
Шабакаи нейрон аз рӯи 60 маҷмӯи натиҷаҳои таҷрибавӣ бо фраксияҳои мартенситии 7,8, 18,3 ва 28,7% таълим дода шуд. Маҷмӯи маълумот аз 15,4% мартенсит барои раванди санҷиш ва 25,6% барои раванди озмоиш ҳифз карда шудааст. Хатогӣ пас аз 150 давра тақрибан 1,5% аст. Дар расм. Дар 9 таносуби байни маҳсули воқеии (\({\epsilon }_{1}\), сарбории асосии муҳандисӣ) барои омӯзиш ва озмоиш пешбинӣ шудааст. Тавре ки шумо мебинед, NFS-и омӯзонидашуда \({\epsilon} _{1}\)-ро барои қисмҳои металлӣ қаноатбахш пешгӯӣ мекунад.
(а) Таносуби байни арзишҳои пешбинишуда ва воқеӣ пас аз раванди таълим, (б) Хатогӣ байни арзишҳои пешбинишуда ва воқеӣ барои сарбории асосии муҳандисӣ ба FLC ҳангоми омӯзиш ва санҷиш.
Дар баъзе лаҳзаҳо ҳангоми омӯзиш, шабакаи ANFIS ногузир дубора коркард мешавад. Барои муайян кардани ин санҷиши параллелӣ гузаронида мешавад, ки онро "чек" меноманд. Агар арзиши хатои тасдиқкунӣ аз арзиши омӯзиш дур шавад, шабака ба бозомӯзӣ оғоз мекунад. Тавре ки дар расми 9б нишон дода шудааст, пеш аз давраи 150, фарқияти байни каҷҳои омӯзишӣ ва тасдиқкунӣ хурд аст ва онҳо тақрибан як каҷро пайравӣ мекунанд. Дар ин лаҳза, хатогии раванди тасдиқкунӣ аз хатти омӯзиш дур шуданро оғоз мекунад, ки ин нишонаи аз ҳад зиёд мувофиқ кардани ANFIS мебошад. Ҳамин тариқ, шабакаи ANFIS барои даври 150 бо хатогии 1,5% нигоҳ дошта мешавад. Сипас пешгӯии FLC барои ANFIS ҷорӣ карда мешавад. Дар расм. 10 каҷҳои пешбинишуда ва воқеиро барои намунаҳои интихобшуда, ки дар раванди омӯзиш ва санҷиш истифода мешаванд, нишон медиҳад. Азбаски маълумот аз ин хатҳо барои омӯзиши шабака истифода шудааст, мушоҳида кардани пешгӯиҳои хеле наздик тааҷҷубовар нест.
Каҷҳои пешгӯии воқеии таҷрибавии FLC ва ANFIS дар шароити гуногуни мундариҷаи мартенсит. Ин хатҳо дар раванди таълим истифода мешаванд.
Модели ANFIS намедонад, ки бо намунаи охирин чӣ шуд. Аз ин рӯ, мо ANFIS-и омӯзонидашудаи худро барои FLC тавассути пешниҳоди намунаҳо бо фраксияи мартенсити 25,6% санҷидем. Дар расм. 11 пешгӯии ANFIS FLC ва инчунин FLC таҷрибавиро нишон медиҳад. Хатогии максималии байни арзиши пешбинишуда ва арзиши таҷрибавӣ 6,2% -ро ташкил медиҳад, ки ин аз арзиши пешбинишуда ҳангоми омӯзиш ва санҷиш баландтар аст. Бо вуҷуди ин, ин хато дар муқоиса бо дигар тадқиқотҳо, ки FLC-ро назариявӣ пешгӯӣ мекунанд, хатои қобили қабул аст37.
Дар саноат параметрҳое, ки ба шаклбандӣ таъсир мерасонанд, дар шакли забон тавсиф карда мешаванд. Масалан, "галлаи дағал шаклпазириро коҳиш медиҳад" ё "афзоиши кори хунук FLC-ро коҳиш медиҳад". Вуруд ба шабакаи ANFIS дар марҳилаи аввал ба категорияҳои забонӣ ба монанди паст, миёна ва баланд тасниф карда мешавад. Барои категорияҳои гуногун дар шабака қоидаҳои гуногун мавҷуданд. Аз ин рӯ, дар саноат ин навъи шабака метавонад аз нигоҳи шомил кардани чанд омил дар тавсиф ва таҳлили забонии онҳо хеле муфид бошад. Дар ин кор мо кушиш кардем, ки яке аз хусусиятхои асосии микроструктураи пӯлоди зангношавандаи аустенитиро ба назар гирем, то ки имкониятҳои АНФИС-ро истифода барем. Миқдори мартенсити аз фишор ба вуҷуд омадаи 316 натиҷаи бевоситаи кори хунуки ин замимаҳо мебошад. Тавассути таҷрибаҳо ва таҳлили ANFIS муайян карда шуд, ки афзоиши ҳиссаи мартенсит дар ин намуди пӯлоди зангногир аустенитӣ боиси коҳиши назарраси FLC-и плитаи 316 мегардад, то ки ҳиссаи мартенсит аз 7,8% то 28,7% зиёд карда шавад. FLD0 аз 0,35. мутаносибан то 0,1. Аз тарафи дигар, шабакаи омӯзонидашуда ва тасдиқшудаи ANFIS метавонад FLC-ро бо истифода аз 80% маълумоти таҷрибавии мавҷуда бо хатогии ҳадди аксар 6,5% пешгӯӣ кунад, ки дар муқоиса бо дигар расмиёти назариявӣ ва муносибатҳои феноменологӣ маржаи қобили қабули хато аст.
Маҷмӯи додаҳои дар таҳқиқоти ҷорӣ истифодашуда ва/ё таҳлилшуда аз муаллифони мувофиқ бо дархости асоснок дастрас мебошанд.
Ифтихор, CMA ва дигарон. Эволютсияи роҳҳои минбаъдаи ҳосили хӯлаи магнийи истихроҷшудаи AZ31 дар зери роҳҳои мутаносиб ва ғайримутаносибӣ: таҷрибаҳо ва моделиронӣ CPFEM. дохилӣ J. Prast. 151, 103216 (2022).
Ифтихор, ЦМА ва дигарон. Эволютсияи сатҳи ҳосили минбаъдаи пас аз деформатсияи пластикӣ дар роҳи боркунии мутаносиб ва ғайримутаносибии хӯлаи AA6061: таҷрибаҳо ва моделсозии унсурҳои ниҳоии пластикии кристалл. дохилӣ J. Plast 143, 102956 (2021).
Manik, T., Holmedal, B. & Hopperstad, OS гузариши стресс, сахтшавии кор ва арзиши алюминий аз сабаби тағирёбии роҳи шиддат. дохилӣ J. Prast. 69, 1–20 (2015).
Мамуши, H. ва дигарон. Усули нави таҷрибавӣ барои муайян кардани диаграммаи шаклбандии маҳдуд бо назардошти таъсири фишори муқаррарӣ. дохилӣ J. Алма матер. шакл. 15 (1), 1 (2022).
Ян З. ва дигарон. Калибрченкунии таҷрибавии параметрҳои шикастани сунъӣ ва маҳдудиятҳои шиддати варақи металлии AA7075-T6. J. Алма матер. раванд. технология. 291, 117044 (2021).
Petrits, A. ва дигарон. Дастгоҳҳои пинҳонии ҷамъоварии энергия ва сенсорҳои биотиббӣ дар асоси конвертерҳои ултра чандири ферроэлектрикӣ ва диодҳои органикӣ. Коммунаи миллй. 12(1), 2399 (2021).
Басак, С. ва Панда, SK Таҳлили ҳудуди гарданбандӣ ва шикастани плитаҳои гуногуни қаблан деформатсияшуда дар роҳҳои қутбӣ самараноки деформатсияи пластикӣ бо истифода аз модели ҳосили Yld 2000-2d. J. Алма матер. раванд. технология. 267, 289–307 (2019).
Басак, С. ва Панда, SK Деформатсияҳои шикаста дар металлҳои варақи анизотропӣ: Арзёбии таҷрибавӣ ва пешгӯиҳои назариявӣ. дохили J. Меча. илм. 151, 356–374 (2019).
Jalefar, F., Hashemi, R. & Hosseinipur, SJ Омӯзиши таҷрибавӣ ва назариявии таъсири тағир додани траекторияи шиддат дар диаграммаи лимити қолаби AA5083. дохилӣ J. Adv. истехсолкунанда. технология. 76 (5–8), 1343–1352 (2015).
Хабибй, М. Омӯзиши таҷрибавии хосиятҳои механикӣ, шаклпазирӣ ва диаграммаи маҳдудкунии шаклбандии бланкаҳои кафшери фрикционӣ. Ҷ. Мекер. раванд. 31, 310–323 (2018).
Хабибй, М. ва дигарон. Бо дарназардошти таъсири каҷ, диаграммаи лимити бо роҳи ворид кардани модели MC ба моделсозии унсурҳои ниҳоӣ ташкил карда мешавад. раванд. Институти курку. лоиҳа. L 232 (8), 625–636 (2018).
Вақти фиристодан: июн-08-2023