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316 Stainless Steel Sheet Form Limit Prediction Raws li ANFIS

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Cov nyhuv ntawm microstructure ntawm formability ntawm stainless hlau los xij yog ib qho kev txhawj xeeb loj rau cov kws ua haujlwm hlau hlau. Rau austenitic steels, lub xub ntiag ntawm deformation martensite (\(\alpha}^{^{\prime))\)-martensite) nyob rau hauv microstructure ua rau lub hardening tseem ceeb thiab ib tug txo nyob rau hauv formability. Nyob rau hauv txoj kev tshawb no, peb tsom mus soj ntsuam cov formability ntawm AISI 316 steels nrog sib txawv martensitic zog los ntawm kev sim thiab kev txawj ntse txuj ci. Nyob rau hauv thawj kauj ruam, AISI 316 steel nrog thawj thickness ntawm 2 hli yog annealed thiab txias dov mus rau ntau yam thicknesses. Tom qab ntawd, thaj chaw txheeb ze martensite tau ntsuas los ntawm kev sim metallographic. Lub formability ntawm cov ntawv dov tau txiav txim siab siv qhov ntsuas hemisphere tawg kom tau txais daim duab qhia kev txwv (FLD). Cov ntaub ntawv tau txais los ntawm qhov kev sim yog siv ntxiv los cob qhia thiab sim cov khoom siv dag zog neuro-fuzzy cuam tshuam (ANFIS). Tom qab ANFIS kev cob qhia, cov kab mob tseem ceeb tau kwv yees los ntawm neural network tau muab piv rau cov txiaj ntsig tshiab ntawm kev sim. Cov txiaj ntsig tau pom tias qhov txias dov muaj qhov cuam tshuam tsis zoo rau lub formability ntawm hom stainless hlau, tab sis lub zog ntawm daim ntawv yog zoo heev. Tsis tas li ntawd, ANFIS qhia tau tias muaj txiaj ntsig zoo piv rau kev sim ntsuas.
Lub peev xwm los tsim cov ntawv hlau, txawm hais tias cov ntsiab lus ntawm cov ntawv tshawb fawb tau ntau xyoo, tseem yog ib qho kev nthuav dav ntawm kev tshawb fawb hauv metallurgy. Cov cuab yeej tshiab thiab cov qauv kev suav ua kom yooj yim dua los nrhiav cov peev txheej cuam tshuam rau kev tsim. Qhov tseem ceeb tshaj plaws, qhov tseem ceeb ntawm microstructure rau cov duab txwv tau qhia nyob rau hauv xyoo tas los no siv Crystal Plasticity Finite Element Method (CPFEM). Ntawm qhov tod tes, qhov muaj ntawm scanning electron microscopy (SEM) thiab electron backscatter diffraction (EBSD) pab cov kws tshawb fawb soj ntsuam cov kev ua haujlwm microstructural ntawm cov qauv siv lead ua thaum deformation. Nkag siab txog qhov cuam tshuam ntawm cov theem sib txawv hauv cov hlau, qhov loj ntawm cov nplej thiab kev taw qhia, thiab cov microscopic defects ntawm cov nplej yog qhov tseem ceeb rau kev kwv yees formability.
Kev txiav txim siab formability yog nyob rau hauv nws tus kheej ib tug complex txheej txheem, raws li formability tau pom tau hais tias nyob rau hauv txoj kev 1, 2, 3. Yog li ntawd, cov kev xav ntawm qhov kawg forming strain yog unreliable nyob rau hauv disproportionate loading tej yam kev mob. Ntawm qhov tod tes, feem ntau cov kev thauj khoom hauv kev lag luam tau muab cais ua qhov tsis sib xws. Nyob rau hauv no hais txog, ib txwm hemispherical thiab sim Marciniak-Kuchinsky (MK) txoj kev 4,5,6 yuav tsum tau siv nrog ceev faj. Nyob rau hauv xyoo tas los no, lwm lub tswv yim, Fracture Limit Diagram (FFLD), tau nyiam cov xim ntawm ntau tus engineers formability. Hauv lub tswv yim no, tus qauv kev puas tsuaj yog siv los kwv yees daim ntawv formability. Hauv qhov no, txoj kev ywj pheej yog thawj zaug suav nrog hauv kev tshuaj ntsuam thiab cov txiaj ntsig tau pom zoo nrog cov txiaj ntsig kev sim tsis tau ntsuas 7,8,9. Formability ntawm daim ntawv hlau nyob ntawm ob peb yam tsis muaj thiab ua cov keeb kwm ntawm daim ntawv, nrog rau cov microstructure thiab theem ntawm cov hlau 10,11,12,13,14,15.
Qhov loj dependence yog ib qho teeb meem thaum xav txog lub microscopic nta ntawm hlau. Nws tau raug pom tias, nyob rau hauv qhov chaw me me deformation, qhov kev vam meej ntawm kev vibrational thiab buckling zog yog nyob ntawm qhov ntev ntawm cov khoom 16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, 28, 29, 30 Nws. Cov nyhuv ntawm grain loj ntawm formability tau ntev tau lees paub hauv kev lag luam. Yamaguchi thiab Mellor [31] tau kawm txog cov txiaj ntsig ntawm cov nplej loj thiab tuab ntawm cov khoom tensile ntawm cov ntawv hlau uas siv cov kev tshawb fawb theoretical. Siv cov qauv Marciniac, lawv tshaj tawm tias nyob rau hauv biaxial tensile loading, ib tug txo nyob rau hauv qhov ratio ntawm thickness rau grain loj ua rau ib tug txo nyob rau hauv lub tensile zog ntawm daim ntawv. Kev sim tau los ntawm Wilson et al. 32 tau lees paub tias txo cov thickness mus rau qhov nruab nrab grain inch (t / d) ua rau txo qis hauv biaxial extensibility ntawm cov ntawv hlau ntawm peb qhov sib txawv thicknesses. Lawv xaus lus tias ntawm t / d qhov tseem ceeb ntawm tsawg dua 20, pom tau tias deformation inhomogeneity thiab necking feem ntau cuam tshuam los ntawm ib tug neeg nplej nyob rau hauv lub thickness ntawm daim ntawv. Ulvan thiab Koursaris33 tau kawm txog cov txiaj ntsig ntawm cov nplej loj ntawm tag nrho cov tshuab ua haujlwm ntawm 304 thiab 316 austenitic stainless hlau. Lawv tshaj tawm tias formability ntawm cov hlau no tsis cuam tshuam los ntawm grain loj, tab sis me me hloov nyob rau hauv tensile zog yuav pom. Nws yog qhov nce ntawm cov nplej loj uas ua rau txo qis ntawm cov yam ntxwv ntawm cov hlau no. Qhov cuam tshuam ntawm qhov sib txawv ntawm qhov ntom ntom ntawm qhov kev ntxhov siab ntawm cov hlau npib tsib xee qhia tau hais tias qhov sib txawv ntawm qhov ntom ntom txiav txim siab qhov kev ntxhov siab ntawm cov hlau, tsis hais qhov loj npaum li cas 34. Kev sib cuam tshuam ntawm cov nplej thiab kev taw qhia thawj zaug kuj muaj kev cuam tshuam zoo rau kev hloov pauv ntawm txhuas kev ntxhib los mos, uas tau tshawb xyuas los ntawm Becker thiab Panchanadiswaran siv cov kev sim thiab ua qauv ntawm crystal plasticity35. Cov txiaj ntsig ntawm cov lej hauv lawv qhov kev txheeb xyuas tau pom zoo nrog cov kev sim, txawm hais tias qee qhov kev simulation tau sib txawv los ntawm kev sim vim muaj kev txwv ntawm kev siv ciam teb. Los ntawm kev kawm cov qauv siv lead ua plasticity thiab sim kuaj pom, dov aluminium ntawv qhia txawv formability36. Cov txiaj ntsig tau pom tias txawm hais tias qhov kev ntxhov siab-txoj kab nkhaus ntawm cov nplooj ntawv sib txawv yuav luag zoo ib yam, muaj qhov sib txawv tseem ceeb hauv lawv cov formability raws li thawj qhov tseem ceeb. Amelirad thiab Assempour siv cov kev sim thiab CPFEM kom tau txais cov kev ntxhov siab-strain nkhaus rau austenitic stainless hlau nplooj37. Lawv cov kev simulation tau pom tias qhov nce ntawm cov qoob loo hloov pauv mus rau hauv FLD, ua ib qho kev txwv tsis pub dhau. Tsis tas li ntawd, tib cov kws sau ntawv tau tshawb xyuas cov txiaj ntsig ntawm cov nplej orientation thiab morphology ntawm kev tsim cov voids 38 .
Ntxiv nrog rau grain morphology thiab orientation nyob rau hauv austenitic stainless hlau, lub xeev ntawm ntxaib thiab theem nrab theem kuj tseem ceeb. Twinning yog lub ntsiab mechanism rau hardening thiab nce elongation nyob rau hauv TWIP 39 steel. Hwang40 tau tshaj tawm tias qhov kev tsim ntawm TWIP steels tsis zoo txawm hais tias cov lus teb tensile txaus. Txawm li cas los xij, qhov cuam tshuam ntawm deformation twinning ntawm formability ntawm austenitic steel los xij tsis tau kawm txaus. Mishra et al. 41 tau kawm austenitic stainless hlau los soj ntsuam kev sib tw nyob rau hauv ntau txoj kev tensile strain. Lawv pom tias cov menyuam ntxaib tuaj yeem tshwm sim los ntawm kev lwj ntawm cov menyuam ntxaib thiab cov menyuam ntxaib tiam tshiab. Nws tau raug pom tias cov menyuam ntxaib loj tshaj plaws hauv qab biaxial nro. Tsis tas li ntawd, nws tau sau tseg tias kev hloov pauv ntawm austenite rau hauv \({\alpha}^{^{\prime}}\)-martensite nyob ntawm txoj kev strain. Hong et al. 42 tau tshawb xyuas cov txiaj ntsig ntawm kev sib tw sib tw thiab martensite ntawm hydrogen embrittlement tshaj qhov kub thiab txias hauv kev xaiv laser melting ntawm 316L austenitic steel. Nws tau pom tias, nyob ntawm qhov kub thiab txias, hydrogen tuaj yeem ua rau tsis ua haujlwm lossis txhim kho cov qauv ntawm 316L steel. Shen et al. 43 sim ntsuas qhov ntim ntawm deformation martensite nyob rau hauv tensile loading ntawm ntau yam loading nqi. Nws tau pom tias qhov nce ntawm tensile strain nce qhov ntim feem ntawm martensite feem.
AI txoj kev siv hauv kev tshawb fawb thiab thev naus laus zis vim tias lawv muaj ntau yam hauv kev tsim cov teeb meem nyuaj yam tsis muaj kev cuam tshuam rau lub cev thiab lej ntawm cov teeb meem44,45,46,47,48,49,50,51,52 Tus naj npawb ntawm AI txoj kev nce zuj zus. . Moradi et al. 44 siv tshuab kev kawm txuj ci los ua kom zoo rau cov tshuaj lom neeg los tsim cov nanosilica zoo dua. Lwm yam tshuaj lom neeg kuj cuam tshuam cov khoom ntawm cov ntaub ntawv nanoscale, uas tau tshawb xyuas hauv ntau cov ntawv tshawb fawb 53. Ce et al. 45 siv ANFIS los kwv yees qhov kev tsim ntawm cov pa roj carbon monoxide hlau hlau nyob rau hauv ntau yam dov. Vim qhov txias dov, qhov dislocation ceev hauv cov hlau me me tau nce ntau. Plain carbon steels txawv los ntawm austenitic stainless hlau nyob rau hauv lawv hardening thiab restorative mechanisms. Hauv cov pa roj carbon hlau yooj yim, theem kev hloov pauv tsis tshwm sim hauv cov hlau microstructure. Ntxiv nrog rau cov theem hlau, qhov ductility, tawg, machinability, thiab lwm yam ntawm cov hlau kuj raug cuam tshuam los ntawm ob peb lwm yam microstructural nta uas tshwm sim thaum muaj ntau hom kev kho cua sov, txias ua hauj lwm, thiab aging54,55,56,57,58,59. ,60 ib. , 61, 62. Tsis ntev los no, Chen et al. 63 tau kawm txog cov txiaj ntsig ntawm qhov txias dov ntawm kev tsim ntawm 304L steel. Lawv coj mus rau hauv tus account phenomenological kev soj ntsuam tsuas yog nyob rau hauv kev sim sim nyob rau hauv thiaj li yuav cob qhia lub neural network los twv seb formability. Qhov tseeb, nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm austenitic stainless hlau, ntau yam ua ke los txo cov tensile zog ntawm daim ntawv. Lu et al.64 tau siv ANFIS los soj ntsuam cov txiaj ntsig ntawm ntau yam tsis zoo ntawm cov txheej txheem nthuav dav ntawm lub qhov.
Raws li tau tham luv luv hauv qhov kev tshuaj xyuas saum toj no, cov txiaj ntsig ntawm microstructure ntawm cov duab txwv tsis pub muaj kev saib xyuas me ntsis hauv cov ntaub ntawv. Ntawm qhov tod tes, ntau yam microstructural yuav tsum tau muab coj los rau hauv tus account. Yog li ntawd, nws yuav luag tsis tuaj yeem suav tag nrho cov txheej txheem microstructural hauv txoj kev tshuaj ntsuam. Hauv qhov kev nkag siab no, kev siv cov txuj ci dag dag tuaj yeem muaj txiaj ntsig. Hauv qhov no, txoj kev tshawb fawb no tshawb xyuas cov txiaj ntsig ntawm ib qho ntawm cov txheej txheem microstructural, uas yog qhov muaj kev ntxhov siab vim yog martensite, ntawm kev tsim cov ntawv hlau stainless. Txoj kev tshawb no txawv ntawm lwm cov kev tshawb fawb AI hais txog kev tsim muaj nyob rau hauv qhov kev tsom mus rau microstructural nta es tsis yog kev sim FLD nkhaus xwb. Peb nrhiav kev ntsuas qhov tsim ntawm 316 steel nrog ntau yam martensite cov ntsiab lus siv cov kev sim thiab kev txawj ntse. Nyob rau hauv thawj kauj ruam, 316 steel nrog thawj thickness ntawm 2 hli yog annealed thiab txias dov mus rau ntau yam thicknesses. Tom qab ntawd, siv metallographic tswj, thaj chaw txheeb ze ntawm martensite tau ntsuas. Lub formability ntawm cov ntawv dov tau txiav txim siab siv qhov ntsuas hemisphere tawg kom tau txais daim duab qhia kev txwv (FLD). Cov ntaub ntawv tau txais los ntawm nws tom qab ntawd tau siv los cob qhia thiab sim cov khoom siv dag zog neuro-fuzzy cuam tshuam (ANFIS). Tom qab ANFIS kev cob qhia, cov kev kwv yees neural network tau muab piv rau cov txheej txheem tshiab ntawm kev sim.
316 austenitic stainless hlau hlau ntawv siv nyob rau hauv txoj kev tshawb no muaj cov tshuaj muaj pes tsawg leeg raws li qhia nyob rau hauv Table 1 thiab thawj thickness ntawm 1.5 hli. Annealing ntawm 1050 ° C rau 1 teev ua raws li dej quenching los txo cov kev ntxhov siab nyob rau hauv daim ntawv thiab tau txais ib qho microstructure.
Lub microstructure ntawm austenitic steels tuaj yeem raug nthuav tawm siv ntau yam etchants. Ib qho zoo tshaj plaws etchants yog 60% nitric acid hauv dej distilled, etched ntawm 1 VDC rau 120 s38. Txawm li cas los xij, qhov etchant no tsuas pom cov ciam teb nplej thiab tsis tuaj yeem txheeb xyuas ob lub lis piam, raws li qhia hauv daim duab 1a. Lwm etchant yog glycerol acetate, nyob rau hauv uas ntxaib ciam teb yuav pom tau zoo, tab sis grain ciam teb tsis, raws li qhia nyob rau hauv daim duab 1b. Tsis tas li ntawd, tom qab kev hloov pauv ntawm metastable austenitic theem mus rau \({\alpha }^{^{\prime}}\)-martensite theem tuaj yeem kuaj pom siv glycerol acetate etchant, uas yog qhov txaus siab rau txoj kev tshawb fawb tam sim no.
Microstructure ntawm hlau phaj 316 tom qab annealing, qhia los ntawm ntau yam etchants, (a) 200x, 60% \({\mathrm{HNO}}_{3}\) hauv dej distilled ntawm 1.5 V rau 120 s, thiab (b) 200x , glyceryl acetate.
Cov nplooj ntawv annealed tau txiav rau hauv nplooj ntawv 11 cm dav thiab 1 m ntev rau dov. Cov nroj tsuag txias dov muaj ob symmetrical yob nrog txoj kab uas hla ntawm 140 mm. Cov txheej txheem txias dov ua rau kev hloov pauv ntawm austenite rau deformation martensite hauv 316 stainless hlau. Nrhiav qhov piv ntawm martensite theem rau austenite theem tom qab txias dov los ntawm txawv thicknesses. Ntawm daim duab. 2 qhia ib qho piv txwv ntawm microstructure ntawm cov ntawv hlau. Ntawm daim duab. 2a qhia cov duab metallographic ntawm cov qauv dov, raws li pom los ntawm kev coj mus rau ntawm daim ntawv. Ntawm daim duab. 2b siv ImageJ65 software, qhov martensitic yog qhov tseem ceeb hauv cov xim dub. Siv cov cuab yeej ntawm qhov qhib software no, thaj tsam ntawm martensite feem tuaj yeem ntsuas. Table 2 qhia cov ncauj lus kom ntxaws feem ntawm martensitic thiab austenitic theem tom qab dov mus rau ntau yam txo cov thickness.
Microstructure ntawm 316 L daim ntawv tom qab dov mus rau 50% txo nyob rau hauv thickness, saib perpendicular mus rau lub dav hlau ntawm daim ntawv, magnified 200 zaug, glycerol acetate.
Cov txiaj ntsig tau nthuav tawm hauv Table 2 tau txais los ntawm qhov nruab nrab ntawm qhov ntsuas martensite feem ntau tshaj peb daim duab coj los ntawm qhov chaw sib txawv ntawm tib qhov qauv metallographic. Tsis tas li ntawd, hauv daim duab. 3 qhia quadratic haum nkhaus kom nkag siab zoo dua cov nyhuv ntawm txias dov ntawm martensite. Nws tuaj yeem pom tau tias yuav luag cov kab sib txuas ntawm qhov kev faib ua feem ntawm martensite thiab thickness txo nyob rau hauv qhov txias txias. Txawm li cas los xij, kev sib raug zoo plaub ntug tuaj yeem sawv cev zoo dua qhov kev sib raug zoo no.
Kev hloov pauv hauv qhov kev faib ua feem ntawm martensite raws li kev ua haujlwm ntawm kev txo cov thickness thaum lub caij txias dov ntawm qhov pib annealed 316 steel ntawv.
Cov kev txwv shaping tau raug soj ntsuam raws li cov txheej txheem ib txwm siv hemisphere burst tests37,38,45,66. Nyob rau hauv tag nrho, rau cov qauv raug fabricated los ntawm laser txiav nrog qhov ntev qhia nyob rau hauv daim duab 4a raws li ib tug txheej ntawm kev sim cov qauv. Rau txhua lub xeev ntawm martensite feem, peb pawg ntawm cov qauv kuaj tau npaj thiab sim. Ntawm daim duab. 4b qhia txiav, polished, thiab cim cov qauv.
Nakazima molding txwv cov qauv loj thiab txiav board. (a) Dimensions, (b) Txiav thiab cim cov qauv.
Kev ntsuam xyuas rau hemispherical xuas nrig ntaus tau ua los ntawm kev siv hydraulic xovxwm nrog kev mus ncig ceev ntawm 2 mm / s. Qhov chaw sib cuag ntawm cov punch thiab daim ntawv tau zoo lubricated kom txo tau cov nyhuv ntawm kev sib txhuam ntawm txoj kev txwv. Txuas ntxiv mus kom txog thaum pom qhov nqaim lossis tawg tseem ceeb hauv cov qauv. Ntawm daim duab. 5 qhia cov qauv puas hauv cov cuab yeej thiab cov qauv tom qab kuaj.
Qhov kev txwv shaping tau txiav txim siab siv lub hemispherical burst test, (a) test rig, (b) sample plate at break in the test rig, (c) the same sample after testing.
Lub neuro-fuzzy system tsim los ntawm Jang67 yog ib qho cuab yeej tsim nyog rau nplooj ntoos tsim txwv nkhaus kev kwv yees. Hom kev tsim neural network no suav nrog cov kev cuam tshuam nrog cov lus piav qhia tsis meej. Qhov no txhais tau hais tias lawv tuaj yeem tau txais tus nqi tiag tiag hauv lawv daim teb. Cov txiaj ntsig ntawm hom no tau muab cais ntxiv raws li lawv tus nqi. Txhua pawg muaj nws txoj cai. Piv txwv li, tus nqi kub tuaj yeem yog tus lej tiag tiag, thiab nyob ntawm nws tus nqi, qhov ntsuas kub tuaj yeem faib ua txias, nruab nrab, sov, thiab kub. Hauv qhov no, piv txwv li, txoj cai rau qhov kub thiab txias yog txoj cai "hnav lub tsho", thiab txoj cai rau qhov sov sov yog "tsim T-shirt". Nyob rau hauv fuzzy logic nws tus kheej, cov zis yog ntsuas rau qhov tseeb thiab kev ntseeg tau. Kev sib xyaw ntawm neural network systems nrog fuzzy logic xyuas kom meej tias ANFIS yuav muab cov txiaj ntsig zoo.
Daim duab 6 muab los ntawm Jang67 qhia qhov yooj yim neural fuzzy network. Raws li pom, lub network siv ob lub tswv yim, hauv peb txoj kev tshawb fawb cov tswv yim yog qhov feem pua ​​​​ntawm martensite hauv microstructure thiab tus nqi ntawm cov kab mob me. Nyob rau thawj theem ntawm kev tsom xam, cov tswv yim muaj nuj nqis yog fuzzified siv fuzzy cov cai thiab kev ua tswv cuab (FC):
Rau \(i = 1, 2\), txij li cov tswv yim xav tias muaj ob pawg ntawm kev piav qhia. MF tuaj yeem siv rau txhua daim duab peb sab, trapezoidal, Gaussian, lossis lwm yam duab.
Raws li cov qeb \({A}_{i}\) thiab \({B}_{i}\) thiab lawv cov nqi MF ntawm qib 2, qee cov cai tau txais, raws li pom hauv daim duab 7. Hauv qhov no txheej, cov teebmeem ntawm ntau yam inputs yog ua ke ua ke. Ntawm no, cov kev cai hauv qab no yog siv los muab kev cuam tshuam ntawm martensite feem thiab cov txiaj ntsig me me:
Cov zis \({w}_{i}\) ntawm txheej no yog hu ua ignition intensity. Cov ignition intensities no normalized nyob rau hauv txheej 3 raws li nram no kev sib raug zoo:
Hauv txheej 4, Takagi thiab Sugeno cov cai 67,68 suav nrog hauv kev suav kom coj mus rau hauv tus account qhov cuam tshuam ntawm thawj qhov tseem ceeb ntawm cov khoom nkag. Cov txheej no muaj kev sib raug zoo hauv qab no:
Qhov tshwm sim \({f}_{i}\) cuam tshuam los ntawm cov txiaj ntsig zoo hauv cov txheej txheem, uas muab cov txiaj ntsig kawg, qhov tseem ceeb ntawm qhov tseem ceeb:
qhov twg \(NR\) sawv cev rau tus naj npawb ntawm cov cai. Lub luag haujlwm ntawm lub neural network ntawm no yog siv nws cov kev ua kom zoo tshaj plaws sab hauv los kho qhov tsis paub txog lub network. Cov tsis paub tsis paub yog qhov tshwm sim tsis tau \(\left\{{p}_{i}, {q}_{i}, {r}_{i}\right\}\), thiab cov tsis muaj feem xyuam rau MF yog suav hais tias generalized cua chimes zoo li muaj nuj nqi:
Cov duab txwv cov duab nyob ntawm ntau yam tsis muaj, los ntawm cov tshuaj muaj pes tsawg leeg mus rau deformation keeb kwm ntawm cov ntawv hlau. Qee qhov ntsuas tau yooj yim, suav nrog cov ntsuas ntsuas tensile, thaum lwm tus xav tau cov txheej txheem nyuaj xws li metallography lossis kev txiav txim siab qhov seem. Feem ntau, nws raug nquahu kom ua ib qho kev ntsuas kev txwv rau txhua daim ntawv. Txawm li cas los xij, qee zaum lwm cov txiaj ntsig tuaj yeem siv los kwv yees qhov kev txwv shaping. Piv txwv li, ntau qhov kev tshawb fawb tau siv cov txiaj ntsig kev ntsuas tensile los txiav txim siab daim ntawv formability69,70,71,72. Lwm cov kev tshawb fawb suav nrog ntau qhov kev ntsuas hauv lawv qhov kev txheeb xyuas, xws li cov nplej tuab thiab qhov loj me 31,73,74,75,76,77. Txawm li cas los xij, nws tsis yog xam qhov zoo kom suav nrog txhua qhov kev tso cai. Yog li, kev siv ANFIS cov qauv yuav yog ib txoj hauv kev tsim nyog los daws cov teeb meem no45,63.
Hauv daim ntawv no, kev cuam tshuam ntawm cov ntsiab lus ntawm martensite ntawm daim duab txwv ntawm 316 austenitic steel ntawv tau tshawb xyuas. Hauv qhov no, cov ntaub ntawv txheej txheem tau npaj los ntawm kev sim kev sim. Cov txheej txheem tsim muaj ob lub tswv yim sib txawv: qhov kev faib ua feem ntawm martensite ntsuas hauv kev sim metallographic thiab ntau yam ntawm cov tshuab me me. Qhov tshwm sim yog ib tug loj engineering deformation ntawm txoj kev txwv nkhaus. Muaj peb hom martensitic feem: nplua, nruab nrab thiab siab feem. Tsawg txhais tau hais tias qhov kev faib ua feem ntawm martensite tsawg dua 10%. Nyob rau hauv nruab nrab tej yam kev mob, qhov kev faib ua feem ntawm martensite li ntawm 10% mus rau 20%. Cov txiaj ntsig siab ntawm martensite yog suav tias yog feem ntau ntawm ntau tshaj 20%. Tsis tas li ntawd, cov kab mob thib ob muaj peb pawg sib txawv ntawm -5% thiab 5% ze ntawm txoj kab ntsug, uas yog siv los txiav txim FLD0. Qhov zoo thiab qhov tsis zoo yog ob pawg lwm yam.
Cov txiaj ntsig ntawm kev sim hemispherical yog qhia hauv FIG. Daim duab qhia txog 6 daim duab kos duab ntawm qhov txwv, 5 ntawm uas yog FLD ntawm tus kheej cov ntawv yob. Muab qhov taw qhia kev nyab xeeb thiab nws txoj kev txwv sab saud ua ib qho kev txwv nkhaus (FLC). Daim duab kawg piv tag nrho FLCs. Raws li tuaj yeem pom los ntawm daim duab kawg, qhov kev nce hauv kev faib ua feem ntawm martensite hauv 316 austenitic steel txo cov formability ntawm cov ntawv hlau. Ntawm qhov tod tes, nce qhov kev faib ua feem ntawm martensite maj mam hloov FLC rau hauv ib qho kev nkhaus symmetrical txog txoj kab ntsug. Hauv ob daim duab kawg, sab xis ntawm qhov nkhaus yog me ntsis siab dua sab laug, uas txhais tau hais tias lub formability nyob rau hauv biaxial nro yog siab tshaj nyob rau hauv uniaxial nro. Tsis tas li ntawd, ob qho tib si me thiab loj engineering strains ua ntej necking txo nrog nce feem ntawm martensite.
316 tsim ib qho kev txwv nkhaus. Kev cuam tshuam ntawm qhov kev faib ua feem ntawm martensite ntawm qhov formability ntawm austenitic steel los xij. (safety point SF, tsim txwv txwv nkhaus FLC, martensite M).
Lub neural network tau kawm txog 60 cov txiaj ntsig ntawm kev sim nrog martensite feem ntawm 7.8, 18.3 thiab 28.7%. Cov ntaub ntawv teev tseg ntawm 15.4% martensite tau tseg rau cov txheej txheem pov thawj thiab 25.6% rau cov txheej txheem kuaj. Qhov yuam kev tom qab 150 lub sijhawm yog li 1.5%. Ntawm daim duab. 9 qhia txog kev sib raug zoo ntawm qhov tseeb tso zis (\({\epsilon }_{1}\), Basic engineering workload) muab rau kev cob qhia thiab kev sim. Raws li koj tuaj yeem pom, qhov kev cob qhia NFS kwv yees \({\epsilon} _{1}\) txaus siab rau cov ntawv hlau.
(a) Kev sib raug zoo ntawm kev kwv yees thiab qhov tseem ceeb tom qab cov txheej txheem kev cob qhia, (b) Kev ua yuam kev ntawm kev kwv yees thiab cov nqi tiag tiag rau cov khoom siv hluav taws xob tseem ceeb ntawm FLC thaum lub sij hawm kev cob qhia thiab kev txheeb xyuas.
Qee lub sij hawm thaum lub sij hawm kev cob qhia, ANFIS network yog inevitably recycled. Txhawm rau txiav txim siab qhov no, ib qho kev kuaj sib npaug yog ua, hu ua "check". Yog hais tias qhov validation yuam kev tus nqi deviates los ntawm tus nqi kawm, lub network pib retrain. Raws li pom nyob rau hauv daim duab 9b, ua ntej lub sijhawm 150, qhov sib txawv ntawm qhov kev kawm thiab kev siv tau zoo yog qhov me me, thiab lawv ua raws li qhov nkhaus tib yam. Nyob rau lub sijhawm no, cov txheej txheem kev lees paub qhov yuam kev pib hloov pauv ntawm txoj kev kawm nkhaus, uas yog ib qho cim ntawm ANFIS overfitting. Yog li, ANFIS network rau puag ncig 150 yog khaws cia nrog qhov yuam kev ntawm 1.5%. Tom qab ntawd FLC kev kwv yees rau ANFIS tau qhia. Ntawm daim duab. 10 qhia txog qhov kev kwv yees thiab qhov tseeb nkhaus rau cov qauv xaiv siv hauv kev cob qhia thiab kev txheeb xyuas cov txheej txheem. Txij li thaum cov ntaub ntawv los ntawm cov nkhaus no tau siv los cob qhia lub network, nws tsis yog qhov xav tsis thoob los soj ntsuam kev kwv yees ze heev.
Kev sim FLC thiab ANFIS qhov kev kwv yees qhov nkhaus nyob rau hauv ntau yam martensite cov ntsiab lus. Cov nkhaus no yog siv rau hauv cov txheej txheem kev cob qhia.
Tus qauv ANFIS tsis paub tias muaj dab tsi tshwm sim rau tus qauv kawg. Yog li, peb tau sim peb qhov kev cob qhia ANFIS rau FLC los ntawm kev xa cov qauv nrog ib feem martensite ntawm 25.6%. Ntawm daim duab. 11 qhia txog ANFIS FLC kev kwv yees nrog rau kev sim FLC. Qhov kev ua yuam kev siab tshaj plaws ntawm tus nqi kwv yees thiab tus nqi sim yog 6.2%, uas yog siab dua tus nqi kwv yees thaum lub sijhawm kev cob qhia thiab kev siv tau. Txawm li cas los xij, qhov kev ua yuam kev no yog qhov ua tsis tau zoo piv rau lwm cov kev tshawb fawb uas kwv yees FLC theoretically37.
Hauv kev lag luam, cov kev txwv uas cuam tshuam rau formability yog piav nyob rau hauv daim ntawv ntawm tus nplaig. Piv txwv li, "coarse grain txos formability" los yog "nce txias ua hauj lwm txo FLC". Cov tswv yim rau ANFIS network hauv thawj theem yog muab faib ua hom lus xws li qis, nruab nrab thiab siab. Muaj cov kev cai sib txawv rau ntau pawg hauv lub network. Yog li ntawd, hauv kev lag luam, hom kev sib txuas no tuaj yeem muaj txiaj ntsig zoo nyob rau hauv cov nqe lus ntawm kev suav nrog ntau yam hauv lawv cov lus piav qhia thiab kev tshuaj xyuas. Hauv kev ua haujlwm no, peb tau sim coj mus rau hauv tus account ib qho ntawm cov yam ntxwv tseem ceeb ntawm microstructure ntawm austenitic stainless hlau txhawm rau siv qhov muaj peev xwm ntawm ANFIS. Tus nqi ntawm kev ntxhov siab vim yog martensite ntawm 316 yog qhov tshwm sim ncaj qha ntawm kev ua haujlwm txias ntawm cov khoom siv no. Los ntawm kev sim thiab ANFIS tsom xam, nws tau pom tias nce qhov feem pua ​​​​ntawm martensite nyob rau hauv hom austenitic stainless hlau ua rau txo qis hauv FLC ntawm phaj 316, kom nce qhov feem pua ​​​​ntawm martensite los ntawm 7.8% mus rau 28.7% txo qis. FLD0 los ntawm 0.35. mus txog 0.1 feem. Ntawm qhov tod tes, kev cob qhia thiab siv tau ANFIS network tuaj yeem kwv yees FLC siv 80% ntawm cov ntaub ntawv sim muaj nrog qhov yuam kev siab tshaj plaws ntawm 6.5%, uas yog qhov kev lees paub ntawm qhov yuam kev piv rau lwm cov txheej txheem theoretical thiab phenomenological kev sib raug zoo.
Cov ntaub ntawv siv thiab / lossis tshuaj ntsuam hauv txoj kev tshawb fawb tam sim no muaj los ntawm cov kws sau ntawv raws li qhov kev thov tsim nyog.
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Post lub sij hawm: Jun-08-2023