Machine learning predictions on fracture toughness of multiscale bio-nano-composites
Notice bibliographique
Résumé
Tailorability is an important advantage of composites. Incorporating new bio-reinforcements into composites can contribute to using agricultural wastes and creating tougher and more reliable materials. Nevertheless, the huge number of possible natural material combinations works against finding optimal composite designs. Here, machine learning was employed to effectively predict fracture toughness properties of multiscale bio-nano-composites. Charpy impact tests were conducted on composites with various combinations of two new bio fillers, pistachio shell powders, and fractal date seed particles, as well as nano-clays and short latania fibers, all which reinforce a poly(propylene)/ethylene–propylene–diene-monomer matrix. The measured energy absorptions obtained were used to calculate strain energy release rates as a fracture toughness parameter using linear elastic fracture mechanics and finite element analysis approaches. Despite the limited number of training data obtained from these impact tests and finite element analysis, the machine learning results were accurate for prediction and optimal design. This study applied the decision tree regressor and adaptive boosting regressor machine learning methods in contrast to the K-nearest neighbor regressor machine learning approach used in our previous study for heat deflection temperature predictions. Scanning electron microscopy, optical microscopy, and transmission electron microscopy were used to study the nano-clay dispersion and impact fracture morphology.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».