基于多响应优化和基于机器学习的预测,可以对AZ31合金的直槽热增量板形成进行预测
Amar A Khot1, Rohit A Magdum2, Anjali R Magdum3
1Department of Mechanical Engineering, Sharad Institute of Technology College of Engineering, Yadrav, Maharashtra, 416115, India.
这项研究优化了AZ31合金的热增量板成型 (ISF). 它发现温度和下降显著影响形成,机器学习提高了有效生产的预测准确性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 合金AZ31是一种轻质材料,具有汽车和航空航天应用的潜力.
- 增量板成型 (ISF) 是一种适合复杂形状的灵活制造工艺.
- 温暖的成型条件可以提高合金的可成型性.
研究的目的:
- 为了研究AZ31合金的热直槽增量板形成 (ISF) 行为.
- 优化工艺参数,以提高成型效率和减少成型力.
- 使用机器学习开发ISF性能预测模型.
主要方法:
- 利用Taguchi L27设计来研究成型温度,减速,线速度和料速率的影响.
- 采用TOPSIS多响应优化来确定最佳的参数组合.
- 开发了一种随机森林回归模型,用于增强形成时间,力和性能指数的预测.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM) 进行断层分析,以检查故障机制.
主要成果:
- 形成温度和减速被确定为在温暖的形成条件下对变形行为最有影响的因素.
- 优化的参数组合导致了低形成力和高工艺效率.
- 随机森林模型准确地预测了形成时间,形成力和性能指数,证明了高预测能力.
- 断层分析证实了一种延展性失效机制,其特点是空隙形成和剪切定位.
结论:
- 结合实验设计 (DOE),TOPSIS,机器学习 (ML) 和扫描电子显微镜 (SEM) 的综合方法为理解和优化温暖ISF提供了强大的框架.
- 这种方法使轻质AZ31合金的工艺结果能够高效准确地预测.
- 这些发现有助于在苛刻的应用中推进合金制造工艺.
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