بهینه سازی چند هدفه فرآیند شکل دهی دمشی در دماهای بالا برای تولید قطعات مربعی توسط شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک

Abstract

شکل‌دهی دمشی فلز در دماهای بالا فرآیندی است برای شکل‌دادن فلزاتی از قبیل آلومینیوم، منیزیم و تیتانیوم که شکل‌پذیری پایین یا استحکام بالایی در دمای اتاق دارند و با افزایش دمای فرآیند تا دماهایی بالاتر از دمای تبلور مجدد فلز، شکل‌پذیری آن‌ها افزایش و استحکامشان کاهش قابل توجهی پیدا می‌کند. در این فرآیند برای تولید قطعاتی با خواص مطلوب، تعیین میزان بهینه برای پارامترها ضروری می‌باشد. در این تحقیق فرآیند شکل‌دهی دمشی در دماهای بالا با استفاده از نرم‌افزار Abaqus شبیه‌سازی شد و توسط نتایج شبیه‌سازی، نحوه تاثیرگذاری پارامترهای ورودی بر خروجی‌های فرآیند مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تأیید آزمایش‌های شبیه‌سازی نیز آزمایش‌های تجربی با استفاده از مجموعه شکل‌دهی دمشی انجام گرفت. با استفاده از اطلاعات به دست آمده از شبیه‌سازی عددی فرآیند، یک شبکه‌ی عصبی مصنوعی در نرم‌افزار Matlab به منظور مدل‌سازی فرآیند شکل‌دهی دمشی در دماهای بالا آموزش داده شد. در شبکه عصبی آموزش داده شده، فشار، تغذیه محوری و زمان به عنوان پارامترهای ورودی و شعاع، کمینه و بیشینه ضخامت به عنوان خروجی‌های مساله درنظر گرفته شد. درمرحله بعد این مدل به عنوان تابع ورودی به الگوریتم بهینه سازی ژنتیک چند هدفه ارائه گردید تا جبهه پارتو و پارامترهای بهینه‌ی فرآیند به دست آیند. پارامترهای بهینه‌ی حاصل شده عبارتند از: فشار داخلی 13.07bar، تغذیه محوری 0.78mm و زمان 65.73s و مقادیر شعاع گوشه، کمینه و بیشینه ضخامت بدست آمده از پارامترهای بهینه به ترتیب برابر 5.49mm، 0.92mm و 1.57mm می-باشد.