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Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 1 Shima, Oyane Lee, Kim Kim Modello operativo per la compattazione Superficie.

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Presentazione sul tema: "Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 1 Shima, Oyane Lee, Kim Kim Modello operativo per la compattazione Superficie."— Transcript della presentazione:

1 Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 1 Shima, Oyane Lee, Kim Kim Modello operativo per la compattazione Superficie di snervamento Doraivelu, Lee, Kim R=1 Criterio di Von Mises Primo invariante del tensore delle tensioni Secondo invariante del deviatorico del tensore tensioni Modelli semi-sperimentali

2 Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 2 Studio dei modelli esistenti z r  p Kuhn, Ferguson cost var Piccola differenza se costante o variabile Necessità di maggiori parametri sperimentali

3 Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 3 R=0.8 Studio dei modelli esistenti La superficie di snervamento (Doraivelu, Lee, Kim) Dipendenza da R   = 0

4 Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 4 Esecuzione di prove di compattazione 13 mm F = t Misura non dipendente dalla massa del campione dev.st = 0.01 Massa = 3.5 g Curva di compattazione

5 Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 5 Scelta del modello di Kim Scelta del modello operativo Correzione Fitting della curva

6 Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 6 Pasticca iniziale Z spost [mm] Step strutturale Nuova geometria T [°C] Step termico Proprietà iniziali del materiale t1t1 titi t = t f k(T), H(T)  (T,  i-1 ), E(T,  i-1 ) ff ii

7 Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 7 Mappa di densità [kg/m 3 ] Modellazione del processo di schiumatura

8 Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 8 Problematiche per la schiumatura di un oggetto complesso

9 Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 9 Rete neurale MLP Sistema di elaborazione costituito da elementi interconnessi (neuroni) che elaborano le informazioni modificando la risposta dinamica in seguito ad input esterni. Applicazione dei sistemi esperti %SiC%TiH 2 Ttftf e OUTPUT LAYER HIDDEN LAYER INPUT LAYER sinapsi Processing Element: nodo i Funzione di attivazione Φ Architettura Trasmissione dei segnali

10 Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 10 Modellazione degli andamenti sperimentali Rete neurale MLP: la legge di apprendimento La rete impara il valore dei pesi che collegano i neuroni in base ad una legge di apprendimento sul set di esempi determinato dal piano sperimentale. I pesi sinaptici vengono modificati nella direzione opposta al gradiente della funzione E Error Back Propagation Discesa lungo la superficie dell’errore cercando un minimo assoluto di E

11 Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 11 Rete neurale MLP: i risultati Numero di epoche Testing 60% Cross Validation 65% Training 87% PE hidden layer 18 Capacità della rete neurale di dare una risposta significativa agli input di processo sperimentali Overtraining Piattaforma utilizzata: Neurosolutions 5.0 Dati sperimentali Training data: per modificare i pesi sinattici Cross Validation data: per arrestare l’overtraining Testing data: testano la generalizzazione della rete Il numero elevato di PE nello strato nascosto può essere causa di overtraining. Dall’ epoca 2440 la rete tende a memorizzare i risultati: perdita di generalizzazione Modellazione degli andamenti sperimentali

12 Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 12 Schiume di acciaio - MgCO 3 e SrCO 3 (carbonato di magnesio e carbonato di stronzio). - Temperature di dissociazione rispettivamente di 1290 °C e 1310 °C

13 Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Dipartimento di Ingegneria Meccanica 13 A. Czekanski, M. A. Elbestawi, and S. A. Meguid, ‘On the FE modeling of closed-cell Aluminum Foam’, International Journal of Mechanics and Materials in Design (2005) 2: 23–34. Banhart J., ‘Manufacture, characterization and application of cellular metals and metal foams’, Progress in Materials Science, 2001, 46, 559–632. Banhart, J., Ashby, M. F. and Fleck, N. A., Metal Foams and Porous Metal Structures. MIT-Verlag, Bremen, Banhart, J., Baumeister, J. and Weber, M., Powder metallurgical technology for the production of metal foam, in Proceedings of the European Conference on Advanced PM Materials. Birmingham 23±25 October, 1995, p Banhart, P. and Weigand, P., Powder metallurgical process for the production of metallic foams, in Proc. Fraunhofer USA Symposium Metallic Foams, ed. J. Banhart and H. Eifert. MIT-Verlag, Bremen, 1998, p. 13. Barletta M., Guarino S., Montanari R. and Tagliaferri V., Metal foams for structural applications: design and manufacturing, proceedings of International Manufacturing Leaders Forum on “Global Competitive Manufacturing” 27th February - 2nd March 2005, Adelaide, Australia Baumeister U.J., J. Banhart, M. Weber, Aluminum foams for transport industry, Materials & Design, 1997, 18, pp. 217,220. Belkessam O. and Fritsching U., Modeling and simulation of continuous metal foaming process, Modeling Simul. Mater. Sci. Eng. 2003, 11, 823– 837. C. Motz and R. Pippan, ‘Deformation behaviour of closed-cell aluminium foams in tension’, Acta Mater. 49 (2001) 2463–2470. C.Y. Zhao, T.J. Lu, H.P. Hodson, ‘Thermal radiation in ultralight metal foams with open cells’, International Journal of Heat and Mass Transfer 47 (2004) 2927–2939. Design and Analysis of Experiments edited by Montgomery, D. C.,John Wiley & Sons, New York, Duarte I., Banhart J., ‘A study of aluminum foam formation kinetics and microstructure’, Acta Materialia, 2000, 48, Gisario A., Guarino S., Production of metal foams and behaviour characterization, proceedings of “7° AITEM Conference Enhancing the Science of Manufacturing” (7-9 September 2005, Lecce, Italy). Guarino S., Tagliaferri V., Fabrication of aluminum foam components by using powder compact melting method, ESDA2004: 7th Biennial Conference on Engineering Systems Design and Analysis, 2004, Manufacturing Engineering Hong-Wei Song, Zi-Jie Fan, Gang Yu, Qing-Chun Wang, A. Tobota, ‘Partition energy absorption of axially crushed aluminum foam-filled hat sections’, International Journal of Solids and Structures 42 (2005) 2575–2600. Kathuria Y.P., Nd-YAG laser assisted aluminum foaming, Journal of Materials Processing Technology, 2003, 142, 466–470. K. Boomsma, D. Poulikakos, F. Zwick, ‘Metal foams as compact high performance heat exchangers’, Mechanics of Materials 35 (2003) 1161–1176. Ma L., Song Z., He D., ‘Cellular structure controllable aluminum foams produced by high pressure infiltration process, Scripta Materialia, 1999, 41(7), 785–789. Maxime Gauthier, Louis-Philippe Lefebvre, Yannig Thomas, Martin N. Bureau, ‘Production of Metallic Foams Having Open Porosity Using a Powder Metallurgy Approach’, Materials and Manufacturing Processes, 2004, 19 (5), 793 – 811. Taguchi's Quality Engineering Handbook edited by Taguchi G., Chowdhury S., Wu Y., Wiley-Interscience, Yang C.C., Nakae H., Foaming characteristics control during production of aluminum alloy foam’, Journal of Alloys and Compounds, 2000, 313, 188–191. Bibliografia


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