發(fā)布時間：2025-02-06 19:23

　　 為減小非線性、測量數據的不準確等對球壓痕技術測量材料彈性模量的影響,基于量綱分析法和有限元仿真技術,利用具有較強自適應能力和非線性擬合特性的自適應神經模糊系統(tǒng)(ANFIS),以壓痕功和壓痕深度的無量綱壓痕參數為ANFIS輸入,彈性模量的無量綱參數為輸出,用BP算法和最小二乘算法的混合算法進行系統(tǒng)參數優(yōu)化,實現(xiàn)彈性模模量辨識。結果表明:該方法能較精確獲取材料的彈性模量。

【文章頁數】：4 頁

【部分圖文】：

圖1 壓痕載荷-位移曲線示意圖

球壓痕技術類似于常規(guī)的硬度測量技術，試驗機將球壓頭以一定速度壓入試樣，當達到設定載荷或位移后進行卸載，直至壓頭與試樣表面完全脫離。試驗中連續(xù)采集壓痕載荷與位移，其載荷-位移曲線，如圖1所示。用相應的理論與方法計算材料的彈性模量[4-5,7,10]。其中：Pm為最大壓痕載荷，對應的....

圖2 無量綱參數PmE*/k2與Wu/Wt和hm/R函數關系圖

圖2b為無量綱參數PmE*/k2與Wu/Wt和hm/R經插值處理后的三維曲面示意圖�？梢钥闯�，曲面呈一定的非線性特性，特別是當Wu/Wt和hm/R較大時。可見，建立式（8）的精確數學函數表達式存在一定難度。2ANFIS方法辨識彈性模量

圖3 ANFIS結構

將有限元仿真獲取的240組數據隨機分成3部分，其中144組作為訓練數據集，用于訓練ANFIS系統(tǒng)；48組作為驗證數據集，用于訓練過程中的驗證，以判斷擬合性能；剩下的48組數據集用于檢驗訓練完成后的ANFIS效果。ANFIS的輸入為無量綱參數Wu/Wt和hm/R，輸出為無量綱參數P....

圖5 訓練后輸入變量的隸屬度函數

經過100次迭代完成ANFIS訓練后，訓練數據集的均方根誤差為0.007589，驗證數據集的均方根誤差為0.010097。訓練后的兩個無量綱輸入參數Wu/Wt和hm/R的隸屬度函數，如圖5所示。與圖4比較可知，由于仿真時用4種壓痕深度，因此，無量綱輸入參數hm/R的隸屬度函數....

本文編號：4030793