The Integration of ANN and FEA and Its Application to Property Prediction of Dual-Performance Turbine Disks
Notice bibliographique
Résumé
Regulating the microstructure of powder metallurgy (P/M) nickel-based superalloys to achieve superior mechanical properties through heat treatment is a prevalent method in turbine disk design. However, in the case of dual-performance turbine disks, the complexity and non-uniformity of the heat treatment process present substantial challenges. The prediction of yield strength is typically derived from the analysis of microstructures under various heat treatment regimes. This method is time-consuming, expensive, and the accuracy often depends on the precision of microstructural characterization. This study successfully employed a coupled method of Artificial Neural Network (ANN) and finite element analysis (FEA) to reveal the relationship between the heat treatment process and yield strength. The coupled method accurately predicted the location specified and temperature-dependent yield strength based on the heat treatment parameters such as holding temperatures and cooling rates. The root mean square error (RMSE) and mean absolute percentage deviation (MAPD) for the training set are 50.37 and 3.77, respectively, while, for the testing set, they are 50.13 and 3.71, respectively. Furthermore, an integrated model of FEA and ANN is established using a Abaqus user subroutine. The integrated model can predict the yield strength based on temperature calculation results and automatically update material properties of the FEA model during the loading process simulation. This allows for an accurate calculation of the stress-strain state of the turbine disk during actual working conditions, aiding in locating areas of stress concentration, plastic deformation, and other critical regions, and provides a novel reliable reference for the rapid design of the turbine disk.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».