重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (11): 98-105.

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机器学习结合压入技术检测金属表面残余应力

徐广涛,刘少帅,赵金涛,郇 培,刘海涛,韩光照   

  1. 1.郑州大学 机械与动力工程学院,郑州 450001; 2.郑州大学 国家超级计算郑州中心,郑州 450001
  • 发布日期:2024-12-31
  • 作者简介:徐广涛,男,博士,副教授,主要从事抗疲劳制造技术和智能材料与结构的多场断裂研究,Email:xgtzzu@zzu.edu.cn;通信作者 韩光照,男,博士,主要从事金属材料毫微检测技术研究,Email:han_gz1994@foxmail.com

  • Published:2024-12-31

摘要: 为丰富和发展机制清楚、分析可靠的金属材料表面残余应力压入检测技术,开展了不同工况下圆锥压入有限元仿真,基于量纲分析法,分别结合反向传播(BP)和多层感知器(MLP)神经网络技术,建立了关联压入加载曲率与材料塑性参数、残余应力的映射网络,在此基础上提出了材料表面残余应力的仪器化压入检测方法。通过仿真数据集训练的 BP及 MLP神经网络预测结果与仿真预设的残余应力吻合良好,且 BP神经网络的预测结果精度较优。对引入不同程度残余应力的 18CrNiMo7-6合金钢薄片试样开展仪器化压入试验,借助已报道的 3种金属材料锥压入试验数据,验证检测方法的可靠性。结果表明,基于 BP和 MLP神经网络预测的残余应力结果与试验预施加应力之间的误差普遍在 40MPa以内。

关键词: 神经网络;残余应力;仪器化压入;有限元仿真

中图分类号: 

  • O348.3