Terima kasih kerana melawat Nature.com. Anda menggunakan versi penyemak imbas dengan sokongan CSS terhad. Untuk pengalaman terbaik, kami mengesyorkan agar anda menggunakan penyemak imbas yang dikemas kini (atau lumpuhkan Mod Keserasian dalam Internet Explorer). Di samping itu, untuk memastikan sokongan berterusan, kami menunjukkan tapak tanpa gaya dan JavaScript.
Peluncur menunjukkan tiga artikel setiap slaid. Gunakan butang belakang dan seterusnya untuk bergerak melalui slaid, atau butang pengawal slaid di hujung untuk bergerak melalui setiap slaid.
Kesan struktur mikro pada kebolehbentukan kepingan keluli tahan karat adalah kebimbangan utama bagi jurutera kerja logam kepingan. Bagi keluli austenit, kehadiran martensit ubah bentuk (\({\alpha}^{^{\prime))\)-martensit) dalam struktur mikro membawa kepada pengerasan yang ketara dan penurunan kebolehbentukan. Dalam kajian ini, kami bertujuan untuk menilai kebolehbentukan keluli AISI 316 dengan kekuatan martensit yang berbeza dengan kaedah eksperimen dan kecerdasan buatan. Pada langkah pertama, keluli AISI 316 dengan ketebalan awal 2 mm telah disepuhlindap dan digulung sejuk kepada pelbagai ketebalan. Selepas itu, kawasan martensit terikan relatif diukur dengan ujian metalografik. Kebolehbentukan kepingan yang digulung ditentukan menggunakan ujian pecah hemisfera untuk mendapatkan gambar rajah had terikan (FLD). Data yang diperoleh hasil daripada eksperimen seterusnya digunakan untuk melatih dan menguji sistem gangguan neuro-fuzzy buatan (ANFIS). Selepas latihan ANFIS, strain dominan yang diramalkan oleh rangkaian saraf dibandingkan dengan set keputusan eksperimen baharu. Hasilnya menunjukkan bahawa rolling sejuk mempunyai kesan negatif terhadap kebolehbentukan jenis keluli tahan karat ini, tetapi kekuatan lembaran bertambah baik. Selain itu, ANFIS menunjukkan keputusan yang memuaskan berbanding dengan pengukuran eksperimen.
Keupayaan untuk membentuk kepingan logam, walaupun subjek artikel saintifik selama beberapa dekad, kekal sebagai bidang penyelidikan yang menarik dalam metalurgi. Alat teknikal baharu dan model pengiraan menjadikannya lebih mudah untuk mencari faktor berpotensi yang mempengaruhi kebolehbentukan. Paling penting, kepentingan struktur mikro untuk had bentuk telah didedahkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini menggunakan Kaedah Elemen Terhad Keplastikan Kristal (CPFEM). Sebaliknya, ketersediaan mikroskopi elektron pengimbasan (SEM) dan pembelauan serakan belakang elektron (EBSD) membantu penyelidik memerhati aktiviti mikrostruktur struktur kristal semasa ubah bentuk. Memahami pengaruh fasa yang berbeza dalam logam, saiz dan orientasi butiran, dan kecacatan mikroskopik pada tahap butiran adalah penting untuk meramalkan kebolehbentukan.
Menentukan kebolehbentukan itu sendiri adalah satu proses yang kompleks, kerana kebolehbentukan telah ditunjukkan sangat bergantung pada laluan 1, 2, 3. Oleh itu, tanggapan konvensional terikan pembentukan muktamad tidak boleh dipercayai di bawah keadaan pemuatan yang tidak seimbang. Sebaliknya, kebanyakan laluan beban dalam aplikasi perindustrian diklasifikasikan sebagai pemuatan tidak berkadar. Dalam hal ini, kaedah Marciniak-Kuchinsky (MK) hemisfera tradisional dan eksperimen4,5,6 harus digunakan dengan berhati-hati. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, satu lagi konsep, Rajah Had Patah (FFLD), telah menarik perhatian ramai jurutera kebolehbentukan. Dalam konsep ini, model kerosakan digunakan untuk meramalkan kebolehbentukan helaian. Dalam hal ini, kebebasan laluan pada mulanya dimasukkan ke dalam analisis dan hasilnya adalah dalam persetujuan yang baik dengan keputusan eksperimen yang tidak berskala7,8,9. Kebolehbentukan kepingan logam bergantung pada beberapa parameter dan sejarah pemprosesan kepingan, serta pada struktur mikro dan fasa logam10,11,12,13,14,15.
Pergantungan saiz adalah masalah apabila mempertimbangkan ciri mikroskopik logam. Telah ditunjukkan bahawa, dalam ruang ubah bentuk kecil, pergantungan sifat getaran dan lengkok sangat bergantung pada skala panjang bahan16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, 28,29,30. Kesan saiz bijian pada kebolehbentukan telah lama diiktiraf dalam industri. Yamaguchi dan Mellor [31] mengkaji kesan saiz dan ketebalan butiran pada sifat tegangan kepingan logam menggunakan analisis teori. Menggunakan model Marciniac, mereka melaporkan bahawa di bawah beban tegangan dwipaksi, penurunan nisbah ketebalan kepada saiz butiran membawa kepada penurunan sifat tegangan kepingan. Keputusan eksperimen oleh Wilson et al. 32 mengesahkan bahawa mengurangkan ketebalan kepada diameter butiran purata (t/d) mengakibatkan penurunan dalam kebolehlanjutan dwipaksi kepingan logam dengan tiga ketebalan berbeza. Mereka menyimpulkan bahawa pada nilai t/d kurang daripada 20, ketidakhomogenan ubah bentuk yang ketara dan berleher dipengaruhi terutamanya oleh butiran individu dalam ketebalan helaian. Ulvan dan Koursaris33 mengkaji kesan saiz butiran ke atas kebolehmesinan keseluruhan keluli tahan karat austenit 304 dan 316. Mereka melaporkan bahawa kebolehbentukan logam ini tidak dipengaruhi oleh saiz butiran, tetapi perubahan kecil dalam sifat tegangan dapat dilihat. Peningkatan dalam saiz butiran yang membawa kepada penurunan dalam ciri kekuatan keluli ini. Pengaruh ketumpatan kehelan ke atas tegasan aliran logam nikel menunjukkan ketumpatan kehelan menentukan tegasan aliran logam, tanpa mengira saiz butiran34. Interaksi bijirin dan orientasi awal juga mempunyai pengaruh yang besar terhadap evolusi tekstur aluminium, yang telah disiasat oleh Becker dan Panchanadiswaran menggunakan eksperimen dan pemodelan keplastikan kristal35. Keputusan berangka dalam analisis mereka adalah dalam persetujuan yang baik dengan eksperimen, walaupun beberapa hasil simulasi menyimpang daripada eksperimen disebabkan oleh had syarat sempadan yang digunakan. Dengan mengkaji corak keplastikan kristal dan pengesanan secara eksperimen, kepingan aluminium yang digulung menunjukkan kebolehbentukan yang berbeza36. Keputusan menunjukkan bahawa walaupun lengkung tegasan-terikan bagi helaian yang berbeza adalah hampir sama, terdapat perbezaan yang ketara dalam kebolehbentukannya berdasarkan nilai awal. Amelirad dan Assemour menggunakan eksperimen dan CPFEM untuk mendapatkan lengkung tegasan-terikan bagi kepingan keluli tahan karat austenit37. Simulasi mereka menunjukkan bahawa peningkatan saiz bijian beralih ke atas dalam FLD, membentuk lengkung mengehad. Di samping itu, pengarang yang sama menyiasat kesan orientasi butir dan morfologi ke atas pembentukan lompang 38 .
Sebagai tambahan kepada morfologi bijian dan orientasi dalam keluli tahan karat austenit, keadaan fasa kembar dan sekunder juga penting. Berkembar adalah mekanisme utama untuk mengeras dan meningkatkan pemanjangan dalam keluli TWIP 39. Hwang40 melaporkan bahawa kebolehbentukan keluli TWIP adalah lemah walaupun tindak balas tegangan mencukupi. Walau bagaimanapun, kesan kembar ubah bentuk pada kebolehbentukan kepingan keluli austenit belum cukup dikaji. Mishra et al. 41 mengkaji keluli tahan karat austenit untuk memerhatikan kembar di bawah pelbagai laluan terikan tegangan. Mereka mendapati bahawa kembar boleh berasal dari sumber pereputan kedua-dua kembar anil dan generasi baru kembar. Telah diperhatikan bahawa kembar terbesar terbentuk di bawah ketegangan dwipaksi. Di samping itu, telah diperhatikan bahawa perubahan austenit kepada \({\ alpha}^{^{\prime}}\)-martensit bergantung kepada laluan terikan. Hong et al. 42 menyiasat kesan kembar dan martensit akibat terikan ke atas pereputan hidrogen ke atas julat suhu dalam peleburan laser terpilih bagi keluli austenit 316L. Adalah diperhatikan bahawa, bergantung pada suhu, hidrogen boleh menyebabkan kegagalan atau meningkatkan kebolehbentukan keluli 316L. Shen et al. 43 secara eksperimen mengukur isipadu martensit ubah bentuk di bawah beban tegangan pada pelbagai kadar beban. Didapati bahawa pertambahan terikan tegangan meningkatkan pecahan isipadu pecahan martensit.
Kaedah AI digunakan dalam sains dan teknologi kerana fleksibiliti mereka dalam memodelkan masalah kompleks tanpa menggunakan asas fizikal dan matematik masalah44,45,46,47,48,49,50,51,52 Bilangan kaedah AI semakin meningkat . Moradi et al. 44 menggunakan teknik pembelajaran mesin untuk mengoptimumkan keadaan kimia bagi menghasilkan zarah nanosilika yang lebih halus. Sifat kimia lain juga mempengaruhi sifat bahan berskala nano, yang telah disiasat dalam banyak artikel penyelidikan53. Ce et al. 45 menggunakan ANFIS untuk meramalkan kebolehbentukan logam kepingan keluli karbon biasa di bawah pelbagai keadaan bergolek. Disebabkan penggelek sejuk, ketumpatan kehelan dalam keluli lembut telah meningkat dengan ketara. Keluli karbon biasa berbeza daripada keluli tahan karat austenit dalam mekanisme pengerasan dan pemulihannya. Dalam keluli karbon ringkas, perubahan fasa tidak berlaku dalam struktur mikro logam. Sebagai tambahan kepada fasa logam, kemuluran, patah, kebolehmesinan, dll. logam juga dipengaruhi oleh beberapa ciri mikrostruktur lain yang berlaku semasa pelbagai jenis rawatan haba, kerja sejuk, dan penuaan54,55,56,57,58,59 ,60. , 61, 62. Baru-baru ini, Chen et al. 63 mengkaji kesan gelek sejuk pada kebolehbentukan keluli 304L. Mereka mengambil kira pemerhatian fenomenologi hanya dalam ujian eksperimen untuk melatih rangkaian saraf untuk meramalkan kebolehbentukan. Malah, dalam kes keluli tahan karat austenit, beberapa faktor bergabung untuk mengurangkan sifat tegangan kepingan. Lu et al.64 menggunakan ANFIS untuk memerhati kesan pelbagai parameter terhadap proses pengembangan lubang.
Seperti yang dibincangkan secara ringkas dalam ulasan di atas, kesan mikrostruktur pada gambarajah had bentuk telah mendapat sedikit perhatian dalam literatur. Sebaliknya, banyak ciri mikrostruktur mesti diambil kira. Oleh itu, hampir mustahil untuk memasukkan semua faktor mikrostruktur dalam kaedah analisis. Dalam pengertian ini, penggunaan kecerdasan buatan boleh memberi manfaat. Dalam hal ini, kajian ini menyiasat kesan satu aspek faktor mikrostruktur iaitu kehadiran martensit akibat tegasan terhadap kebolehbentukan kepingan keluli tahan karat. Kajian ini berbeza daripada kajian AI yang lain berkenaan dengan kebolehbentukan kerana fokusnya adalah pada ciri mikrostruktur dan bukannya lengkung FLD eksperimen. Kami berusaha untuk menilai kebolehbentukan keluli 316 dengan pelbagai kandungan martensit menggunakan kaedah eksperimen dan kecerdasan buatan. Pada langkah pertama, keluli 316 dengan ketebalan awal 2 mm telah disepuhlindap dan digulung sejuk kepada pelbagai ketebalan. Kemudian, menggunakan kawalan metalografik, kawasan relatif martensit diukur. Kebolehbentukan kepingan yang digulung ditentukan menggunakan ujian pecah hemisfera untuk mendapatkan gambar rajah had terikan (FLD). Data yang diterima daripada beliau kemudiannya digunakan untuk melatih dan menguji sistem gangguan neuro-fuzzy buatan (ANFIS). Selepas latihan ANFIS, ramalan rangkaian saraf dibandingkan dengan set keputusan eksperimen baharu.
Lembaran logam keluli tahan karat austenit 316 yang digunakan dalam kajian ini mempunyai komposisi kimia seperti ditunjukkan dalam Jadual 1 dan ketebalan awal 1.5 mm. Penyepuhlindapan pada 1050°C selama 1 jam diikuti dengan pelindapkejutan air untuk melegakan tegasan baki dalam kepingan dan mendapatkan struktur mikro yang seragam.
Struktur mikro keluli austenit boleh didedahkan menggunakan beberapa etsa. Salah satu etsa terbaik ialah 60% asid nitrik dalam air suling, terukir pada 1 VDC selama 120 s38. Walau bagaimanapun, etsa ini hanya menunjukkan sempadan butiran dan tidak dapat mengenal pasti sempadan butiran berganda, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1a. Satu lagi etsa ialah gliserol asetat, di mana sempadan berkembar boleh divisualisasikan dengan baik, tetapi sempadan butiran tidak, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1b. Di samping itu, selepas transformasi fasa austenit metastabil ke dalam fasa \({\alpha }^{^{\prime}}\)-martensit boleh dikesan menggunakan etsa gliserol asetat, yang menarik dalam kajian semasa.
Struktur mikro plat logam 316 selepas penyepuhlindapan, ditunjukkan oleh pelbagai etsa, (a) 200x, 60% \({\mathrm{HNO}}_{3}\) dalam air suling pada 1.5 V selama 120 s, dan (b) 200x , gliseril asetat.
Lembaran anil dipotong menjadi kepingan selebar 11 cm dan panjang 1 m untuk digulung. Loji rolling sejuk mempunyai dua gulungan simetri dengan diameter 140 mm. Proses penggulungan sejuk menyebabkan perubahan austenit kepada martensit ubah bentuk dalam keluli tahan karat 316. Mencari nisbah fasa martensit kepada fasa austenit selepas bergolek sejuk melalui ketebalan yang berbeza. Pada rajah. 2 menunjukkan sampel struktur mikro kepingan logam. Pada rajah. 2a menunjukkan imej metalografi bagi sampel bergulung, seperti yang dilihat dari arah yang berserenjang dengan helaian. Pada rajah. 2b menggunakan perisian ImageJ65, bahagian martensitik diserlahkan dalam warna hitam. Menggunakan alat perisian sumber terbuka ini, luas pecahan martensit boleh diukur. Jadual 2 menunjukkan pecahan terperinci fasa martensitik dan austenit selepas bergolek kepada pelbagai pengurangan dalam ketebalan.
Struktur mikro helaian 316 L selepas digulung kepada pengurangan ketebalan 50%, dilihat berserenjang dengan satah helaian, dibesarkan 200 kali ganda, gliserol asetat.
Nilai yang dibentangkan dalam Jadual 2 diperoleh dengan purata pecahan martensit yang diukur ke atas tiga gambar yang diambil di lokasi yang berbeza pada spesimen metalografi yang sama. Di samping itu, dalam rajah. 3 menunjukkan lengkung pemasangan kuadratik untuk lebih memahami kesan guling sejuk ke atas martensit. Dapat dilihat bahawa terdapat korelasi yang hampir linear antara bahagian martensit dan pengurangan ketebalan dalam keadaan canai sejuk. Walau bagaimanapun, hubungan kuadratik boleh mewakili hubungan ini dengan lebih baik.
Variasi dalam perkadaran martensit sebagai fungsi pengurangan ketebalan semasa penggelek sejuk kepingan keluli 316 yang diailkan pada mulanya.
Had pembentukan dinilai mengikut prosedur biasa menggunakan ujian pecah hemisfera37,38,45,66. Secara keseluruhannya, enam sampel telah direka oleh pemotongan laser dengan dimensi yang ditunjukkan dalam Rajah 4a sebagai satu set sampel eksperimen. Bagi setiap keadaan pecahan martensit, tiga set spesimen ujian telah disediakan dan diuji. Pada rajah. 4b menunjukkan sampel yang dipotong, digilap dan ditanda.
Pengacuan Nakazima mengehadkan saiz sampel dan papan pemotong. (a) Dimensi, (b) Potong dan spesimen bertanda.
Ujian tebukan hemisfera dijalankan menggunakan penekan hidraulik dengan kelajuan perjalanan 2 mm/s. Permukaan sentuhan tebuk dan kepingan dilincirkan dengan baik untuk meminimumkan kesan geseran pada had pembentukan. Teruskan ujian sehingga penyempitan atau pecah yang ketara diperhatikan dalam spesimen. Pada rajah. 5 menunjukkan sampel yang musnah dalam peranti dan sampel selepas ujian.
Had pembentukan ditentukan menggunakan ujian pecah hemisfera, (a) pelantar ujian, (b) plat sampel semasa pecah dalam pelantar ujian, (c) sampel yang sama selepas ujian.
Sistem neuro-fuzzy yang dibangunkan oleh Jang67 adalah alat yang sesuai untuk ramalan lengkung had pembentukan daun. Jenis rangkaian saraf tiruan ini termasuk pengaruh parameter dengan penerangan yang tidak jelas. Ini bermakna bahawa mereka boleh mendapatkan apa-apa nilai sebenar dalam bidang mereka. Nilai jenis ini dikelaskan lagi mengikut nilainya. Setiap kategori mempunyai peraturan sendiri. Sebagai contoh, nilai suhu boleh menjadi sebarang nombor nyata, dan bergantung pada nilainya, suhu boleh dikelaskan sebagai sejuk, sederhana, panas dan panas. Dalam hal ini, sebagai contoh, peraturan untuk suhu rendah ialah peraturan "memakai jaket", dan peraturan untuk suhu panas ialah "kemeja-T yang mencukupi". Dalam logik kabur itu sendiri, output dinilai untuk ketepatan dan kebolehpercayaan. Gabungan sistem rangkaian saraf dengan logik kabur memastikan ANFIS akan memberikan hasil yang boleh dipercayai.
Rajah 6 yang disediakan oleh Jang67 menunjukkan rangkaian kabur neural ringkas. Seperti yang ditunjukkan, rangkaian mengambil dua input, dalam kajian kami input adalah bahagian martensit dalam struktur mikro dan nilai terikan kecil. Pada peringkat pertama analisis, nilai input dikaburkan menggunakan peraturan kabur dan fungsi keahlian (FC):
Untuk \(i=1, 2\), kerana input diandaikan mempunyai dua kategori penerangan. MF boleh mengambil mana-mana segi tiga, trapezoid, Gaussian, atau sebarang bentuk lain.
Berdasarkan kategori \({A}_{i}\) dan \({B}_{i}\) dan nilai MF mereka pada tahap 2, beberapa peraturan diterima pakai, seperti ditunjukkan dalam Rajah 7. Dalam ini lapisan, kesan pelbagai input entah bagaimana digabungkan. Di sini, peraturan berikut digunakan untuk menggabungkan pengaruh pecahan martensit dan nilai terikan kecil:
Keluaran \({w}_{i}\) lapisan ini dipanggil keamatan pencucuhan. Keamatan pencucuhan ini dinormalisasi dalam lapisan 3 mengikut hubungan berikut:
Dalam lapisan 4, peraturan Takagi dan Sugeno67,68 dimasukkan dalam pengiraan untuk mengambil kira pengaruh nilai awal parameter input. Lapisan ini mempunyai hubungan berikut:
\({f}_{i}\) yang terhasil dipengaruhi oleh nilai normal dalam lapisan, yang memberikan hasil akhir, nilai warp utama:
di mana \(NR\) mewakili bilangan peraturan. Peranan rangkaian saraf di sini adalah menggunakan algoritma pengoptimuman dalaman untuk membetulkan parameter rangkaian yang tidak diketahui. Parameter yang tidak diketahui ialah parameter yang terhasil \(\left\{{p}_{i}, {q}_{i}, {r}_{i}\right\}\), dan parameter yang berkaitan dengan MF dianggap sebagai fungsi bentuk lonceng angin umum:
Gambar rajah had bentuk bergantung pada banyak parameter, daripada komposisi kimia kepada sejarah ubah bentuk kepingan logam. Sesetengah parameter mudah dinilai, termasuk parameter ujian tegangan, manakala yang lain memerlukan prosedur yang lebih kompleks seperti metalografi atau penentuan tegasan sisa. Dalam kebanyakan kes, adalah dinasihatkan untuk menjalankan ujian had terikan untuk setiap kelompok helaian. Walau bagaimanapun, kadangkala keputusan ujian lain boleh digunakan untuk menganggarkan had pembentukan. Sebagai contoh, beberapa kajian telah menggunakan keputusan ujian tegangan untuk menentukan kebolehbentukan lembaran69,70,71,72. Kajian lain termasuk lebih banyak parameter dalam analisis mereka, seperti ketebalan dan saiz butiran31,73,74,75,76,77. Walau bagaimanapun, ia tidak berfaedah dari segi pengiraan untuk memasukkan semua parameter yang dibenarkan. Oleh itu, penggunaan model ANFIS mungkin merupakan pendekatan yang munasabah untuk menangani isu-isu ini45,63.
Dalam makalah ini, pengaruh kandungan martensit pada rajah had pembentukan kepingan keluli austenit 316 telah disiasat. Dalam hal ini, satu set data telah disediakan menggunakan ujian eksperimen. Sistem yang dibangunkan mempunyai dua pembolehubah input: bahagian martensit yang diukur dalam ujian metalografik dan julat terikan kejuruteraan kecil. Hasilnya ialah ubah bentuk kejuruteraan utama lengkung had pembentukan. Terdapat tiga jenis pecahan martensit: pecahan halus, sederhana dan tinggi. Rendah bermakna bahagian martensit adalah kurang daripada 10%. Di bawah keadaan sederhana, bahagian martensit berkisar antara 10% hingga 20%. Nilai martensit yang tinggi dianggap sebagai pecahan lebih daripada 20%. Selain itu, terikan sekunder mempunyai tiga kategori berbeza antara -5% dan 5% berhampiran paksi menegak, yang digunakan untuk menentukan FLD0. Julat positif dan negatif ialah dua kategori lain.
Keputusan ujian hemisfera ditunjukkan dalam Rajah. Rajah menunjukkan 6 rajah membentuk had, 5 daripadanya ialah FLD bagi kepingan bergulung individu. Diberi titik keselamatan dan lengkung had atasnya membentuk lengkung had (FLC). Angka terakhir membandingkan semua FLC. Seperti yang dapat dilihat dari rajah terakhir, peningkatan dalam bahagian martensit dalam 316 keluli austenit mengurangkan kebolehbentukan kepingan logam. Sebaliknya, meningkatkan perkadaran martensit secara beransur-ansur mengubah FLC menjadi lengkung simetri tentang paksi menegak. Dalam dua graf terakhir, bahagian kanan lengkung adalah lebih tinggi sedikit daripada sebelah kiri, yang bermaksud bahawa kebolehbentukan dalam tegangan dwipaksi adalah lebih tinggi daripada dalam ketegangan uniaxial. Di samping itu, kedua-dua regangan kejuruteraan kecil dan utama sebelum berleher berkurangan dengan peningkatan kadar martensit.
316 membentuk lengkung had. Pengaruh bahagian martensit pada kebolehbentukan kepingan keluli austenit. (titik keselamatan SF, lengkung had pembentukan FLC, martensit M).
Rangkaian saraf telah dilatih pada 60 set keputusan eksperimen dengan pecahan martensit sebanyak 7.8, 18.3 dan 28.7%. Set data 15.4% martensit dikhaskan untuk proses pengesahan dan 25.6% untuk proses ujian. Ralat selepas 150 zaman adalah kira-kira 1.5%. Pada rajah. 9 menunjukkan korelasi antara output sebenar (\({\epsilon }_{1}\), beban kerja kejuruteraan asas) yang disediakan untuk latihan dan ujian. Seperti yang anda lihat, NFS terlatih meramalkan \({\epsilon} _{1}\) dengan memuaskan untuk bahagian kepingan logam.
(a) Korelasi antara nilai ramalan dan sebenar selepas proses latihan, (b) Ralat antara nilai ramalan dan sebenar untuk beban kejuruteraan utama pada FLC semasa latihan dan pengesahan.
Pada satu ketika semasa latihan, rangkaian ANFIS tidak dapat dielakkan dikitar semula. Untuk menentukan ini, semakan selari dilakukan, dipanggil "semak". Jika nilai ralat pengesahan menyimpang daripada nilai latihan, rangkaian mula melatih semula. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 9b, sebelum zaman 150, perbezaan antara lengkung pembelajaran dan pengesahan adalah kecil, dan ia mengikut kira-kira lengkung yang sama. Pada ketika ini, ralat proses pengesahan mula menyimpang daripada keluk pembelajaran, yang merupakan tanda overfitting ANFIS. Oleh itu, rangkaian ANFIS untuk pusingan 150 dikekalkan dengan ralat 1.5%. Kemudian ramalan FLC untuk ANFIS diperkenalkan. Pada rajah. 10 menunjukkan keluk yang diramalkan dan sebenar untuk sampel terpilih yang digunakan dalam proses latihan dan pengesahan. Memandangkan data daripada lengkung ini digunakan untuk melatih rangkaian, tidaklah menghairankan untuk memerhatikan ramalan yang sangat dekat.
Lengkung ramalan FLC dan ANFIS eksperimen sebenar di bawah pelbagai keadaan kandungan martensit. Lengkung ini digunakan dalam proses latihan.
Model ANFIS tidak tahu apa yang berlaku kepada sampel terakhir. Oleh itu, kami menguji ANFIS terlatih kami untuk FLC dengan menyerahkan sampel dengan pecahan martensit sebanyak 25.6%. Pada rajah. 11 menunjukkan ramalan ANFIS FLC serta FLC percubaan. Ralat maksimum antara nilai ramalan dan nilai eksperimen ialah 6.2%, iaitu lebih tinggi daripada nilai ramalan semasa latihan dan pengesahan. Walau bagaimanapun, ralat ini adalah ralat yang boleh diterima berbanding kajian lain yang meramalkan FLC secara teorinya37.
Dalam industri, parameter yang mempengaruhi kebolehbentukan diterangkan dalam bentuk lidah. Contohnya, "butir kasar mengurangkan kebolehbentukan" atau "peningkatan kerja sejuk mengurangkan FLC". Input kepada rangkaian ANFIS pada peringkat pertama dikelaskan kepada kategori linguistik seperti rendah, sederhana dan tinggi. Terdapat peraturan yang berbeza untuk kategori yang berbeza pada rangkaian. Oleh itu, dalam industri, rangkaian jenis ini boleh menjadi sangat berguna dari segi memasukkan beberapa faktor dalam penerangan dan analisis linguistik mereka. Dalam kerja ini, kami cuba mengambil kira salah satu ciri utama struktur mikro keluli tahan karat austenit untuk menggunakan kemungkinan ANFIS. Jumlah martensit yang disebabkan oleh tekanan sebanyak 316 adalah akibat langsung daripada kerja sejuk sisipan ini. Melalui uji kaji dan analisis ANFIS, didapati bahawa peningkatan perkadaran martensit dalam jenis keluli tahan karat austenit ini membawa kepada penurunan ketara dalam FLC plat 316, sehingga meningkatkan perkadaran martensit daripada 7.8% kepada 28.7% mengurangkan FLD0 daripada 0.35. sehingga 0.1 masing-masing. Sebaliknya, rangkaian ANFIS yang terlatih dan disahkan boleh meramalkan FLC menggunakan 80% daripada data eksperimen yang tersedia dengan ralat maksimum 6.5%, yang merupakan margin ralat yang boleh diterima berbanding prosedur teori dan hubungan fenomenologi yang lain.
Set data yang digunakan dan/atau dianalisis dalam kajian semasa tersedia daripada pengarang masing-masing atas permintaan yang munasabah.
Iftikhar, CMA, et al. Evolusi laluan hasil seterusnya aloi magnesium AZ31 tersemperit "seadanya" di bawah laluan pemuatan berkadar dan tidak berkadar: eksperimen dan simulasi CPFEM. dalaman J. Prast. 151, 103216 (2022).
Iftikhar, TsMA et al. Evolusi permukaan hasil berikutnya selepas ubah bentuk plastik di sepanjang laluan pemuatan berkadar dan tidak berkadar aloi AA6061 sepuhlindap: eksperimen dan pemodelan unsur terhingga bagi keplastikan kristal. dalaman J. Plast 143, 102956 (2021).
Manik, T., Holmedal, B. & Hopperstad, OS Penekanan sementara, pengerasan kerja, dan nilai aluminium r akibat perubahan laluan terikan. dalaman J. Prast. 69, 1–20 (2015).
Mamushi, H. et al. Kaedah eksperimen baharu untuk menentukan gambarajah membentuk had dengan mengambil kira kesan tekanan normal. dalaman J. Alma mater. bentuk. 15(1), 1 (2022).
Yang Z. et al. Penentukuran Eksperimen Parameter Patah Mulur dan Had Terikan bagi Lembaran Logam AA7075-T6. J. Alma mater. proses. teknologi. 291, 117044 (2021).
Petrits, A. et al. Peranti penuaian tenaga tersembunyi dan penderia bioperubatan berdasarkan penukar feroelektrik ultra-fleksibel dan diod organik. Komune kebangsaan. 12(1), 2399 (2021).
Basak, S. dan Panda, SK Analisis had leher dan patah pelbagai plat praubah bentuk dalam laluan ubah bentuk plastik berkesan kutub menggunakan model hasil Yld 2000–2d. J. Alma mater. proses. teknologi. 267, 289–307 (2019).
Basak, S. dan Panda, SK Deformasi Patah dalam Logam Lembaran Anisotropik: Penilaian Eksperimen dan Ramalan Teori. dalaman J. Mecha. sains itu. 151, 356–374 (2019).
Jalefar, F., Hashemi, R. & Hosseinipur, SJ Kajian eksperimen dan teori tentang kesan perubahan trajektori terikan pada rajah had pengacuan AA5083. dalaman J. Adv. pengilang. teknologi. 76(5–8), 1343–1352 (2015).
Habibi, M. et al. Kajian eksperimen tentang sifat mekanikal, kebolehbentukan, dan gambarajah pembentukan had bagi kosong yang dikimpal kacau geseran. J. Pembuat. proses. 31, 310–323 (2018).
Habibi, M., et al. Memandangkan pengaruh lenturan, gambarajah had dibentuk dengan memasukkan model MC ke dalam pemodelan unsur terhingga. proses. Institut Bulu. projek. L 232(8), 625–636 (2018).
Masa siaran: Jun-08-2023