Skip to main content
SUPERVISOR
احمد رضائيان (استاد راهنما) عباس نجفي زاده (استاد راهنما) قاسم ديني ترکماني (استاد مشاور)
 
STUDENT
Reza Pahlavan Isfahan
رضا پهلوان اصفهان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Application of artificial neural network modelling for predicting TWIP steel properties
In the recent years, the metallurgy of high manganese steels especially twinning induced plasticity steels (TWIP) and Transformation induced plasticity (TRIP) has been considered as an important scientific issue. The excellent combinations of Due to the appropriate chemical structure, these steels possess desirable strength and ductility. High Mn austenitic TWIP steels provide a great potential in industrial applications especially for structural components in the automobile industry owing to their excellent combination of strength and ductility. It has been reported that such combination is attributed to austenite matrix as well as twinning process during plastic deformation In recent years artificial neural network has been widely used to predict properties of materials without using expensive and time-consuming trial and methods. Therefore, in this study artificial intelligence was employed to study and predict the mechanical properties of TWIP / TRIP steels. Input variables for the neural network were chemical composition parameters (weight percent of manganese, aluminum and silicon) and thermomechanical parameters (such as annealing temperature, annealing time and the percentage of cold work). the neural network was designed and trained in such a way that could predict the effect of above mentioned parameters on output and favored variables such as yield strength, tensile strength and percentage elongation. Feeding data for the network was extracted from the credential sources and papers. Among the data, 20% was assigned for test stage, 20% for verification, and the remaining 60% was used for training the network. Neural network program was developed separately for each categories of chemical and mechanical parameters. Three separate programs were designed to achieve more accurate results for each group of parameters. Also two methods, i.e. back-propagation error and radial basis were utilized during the neural network. By using the neural networks, influence of each parameter on the mechanical properties were investigated, and the weught percent of each impact was determined. The results indicated that the trained model could precisely predict the sensitivity of the mechanical properties corresponding to the input variables. In the next step, using the results of neural networks, genetic algorithms equations for the model were estimated, by which the results obtained from the neural network were optimized. Keywords: high manganese steels, TRIP, TWIP, mechanical properties, chemical parameters, thermomechanical parameters, neural network, genetic algorithm
چکيده متالورژي فولادهاي پر منگنز به خصوص فولادهاي تغيير شکل پلاستيکي ناشي از دو قلويي (TWIP) و استحاله فازي مارتنزيتي (TRIP) در حال حاضر موضوع علمي مهم و قابل توجه محسوب مي‌شود. اين فولادها به علت ساختار شيميايي مناسب از استحکام و انعطاف پذيري مطلوبي برخوردار هستند. اين ويژگي‌هاي مکانيکي استثنايي از طريق قابليت کار سختي بالاي اين فولاد به دست مي‌آيد. از اين رودر اين پژوهش با استفاده از هوش مصنوعي به پيش بيني خواص مکانيکي فولادهاي TWIP/TRIP پرداخته مي‌شود. هوش مصنوعي به عنوان روشي براي شبيه سازي سيستم ها، مدل هاي زيادي را در بر مي گيرد. در پژوهش اخير از دو مدل شبکه عصبي و الگوريتم ژنتيک براي پيش بيني خواص مکانيکي فولادهاي پرمنگنز استفاده شده است. متغيرهاي ورودي براي شبکه عصبي عبارت از پارامترهاي ترکيب شيميايي (درصدهاي وزني منگنز، آلومينيوم و سيليسيم) و پارامترهاي ترمومکانيکي (دماي آنيل، زمان آنيل و درصد کار سرد) هستند که با استفاده از شبکه عصبي تاثير آنها بر متغيرهاي خروجي استحکام تسليم، استحکام کششي و درصد ازدياد طول بررسي شده است. داده‌هاي لازم براي بررسي شبکه از مقالات به دست آمد .20 در صد اين داده ها براي مرحله تست، 20 درصد براي مرحله اعتبارسنجي و 60 درصد باقيمانده براي آموزش شبکه به کار برده شد. برنامه شبکه عصبي براي هر يک از دو دسته پارامترهاي شيميايي و مکانيکي به طور جداگانه نوشته شد و براي دست يافتن به نتايج دقيق‌تر براي هر کدام از اين پارامترها سه برنامه مجزا طراحي گرديد. همچنين در نوشتن شبکه دو روش پس انتشار خطا و شعاع مبنا استفاده گرديد. با استفاده از شبکه عصبي به بررسي تاثير هر يک از پارامترها به طور جداگانه بر خواص مکانيکي پرداخته شد. نتايج نشان داد که مدل آموزش داده شده مي تواند حساسيت خواص مکانيکي به متغيرهاي ورودي را پيش بيني نمايد. در گام بعدي با استفاده از نتايج به دست آمده از شبکه عصبي، معادله اي براي استفاده در مدل الگوريتم ژنتيک حدس زده شد. استفاده از الگوريتم ژنيک باعث گرديد تا نتايج به دست آمده از شبکه عصبي بهينه گردد و پيش بيني بهتري را در پي داشته باشد. کلمات کليدي فولاد‌هاي پرمنگنز، TRIP، TWIP، خواص مکانيکي، پارامترهاي شيميايي، پارامترهاي ترمومکانيکي، شبکه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی