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基于BP人工神经网络喷射成形7055铝合金的本构模型

来源期刊:航空材料学报2021年第1期

论文作者:罗锐 曹赟 邱宇 崔树刚 周皓天 周易名 袁飞 张肖佩佩 程晓农

文章页码:35 - 44

关键词:喷射成形;7055铝合金;本构模型;神经网络;热变形;

摘    要:基于Gleeble热力模拟技术对喷射成形7055铝合金的高温流变应力特征规律进行研究,并构建耦合应变量的唯象型Arrhenius本构方程用以预测合金的流变应力,同时基于BP人工神经网络构建该材料的神经网络型本构方程对比预测流变行为。结果表明:喷射成形7055铝合金的流变应力状况受变形参数的影响较为显著,与变形温度呈负相关,并与应变速率呈正相关。利用两类本构模型预测该合金的流变应力,其中唯象型Arrhenius本构方程的平均相对误差δ值大于2%,该模型的预测误差随变形温度升高呈上升趋势,且在热加工温度区间下(450℃左右),平均绝对误差及平均相对误差达到峰值,较难精准预测该变形区间内合金的流变应力特征。而BP人工神经网络模型的预测准确度更高,平均相对误差δ值仅为0.813%,且具有较高的温度稳定性。

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基于BP人工神经网络喷射成形7055铝合金的本构模型

罗锐1,曹赟1,邱宇2,崔树刚1,周皓天1,周易名1,袁飞1,张肖佩佩1,程晓农1

1. 江苏大学材料科学与工程学院2. 中国航空制造技术研究院

摘 要:基于Gleeble热力模拟技术对喷射成形7055铝合金的高温流变应力特征规律进行研究,并构建耦合应变量的唯象型Arrhenius本构方程用以预测合金的流变应力,同时基于BP人工神经网络构建该材料的神经网络型本构方程对比预测流变行为。结果表明:喷射成形7055铝合金的流变应力状况受变形参数的影响较为显著,与变形温度呈负相关,并与应变速率呈正相关。利用两类本构模型预测该合金的流变应力,其中唯象型Arrhenius本构方程的平均相对误差δ值大于2%,该模型的预测误差随变形温度升高呈上升趋势,且在热加工温度区间下(450℃左右),平均绝对误差及平均相对误差达到峰值,较难精准预测该变形区间内合金的流变应力特征。而BP人工神经网络模型的预测准确度更高,平均相对误差δ值仅为0.813%,且具有较高的温度稳定性。

关键词:喷射成形;7055铝合金;本构模型;神经网络;热变形;

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