NiTi形狀記憶合金高溫變形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究-論文.pdf

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1、鑄造技術(shù)Vol-35No．2·274·FOUNDRYTECHN0L0GYFeb．2014NiTi形狀記憶合金高溫變形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究李爽。李在林(1．鄭州旅游職業(yè)學(xué)院，河南鄭州450009；2．新鄉(xiāng)學(xué)院物理與電子工程系，河南新鄉(xiāng)453003)摘要：在Gleeble．1500熱模擬機上進行熱變形壓縮試驗，獲得了NiTi形狀記憶合金在不同應(yīng)變速率和溫度下的真應(yīng)力一真應(yīng)變實驗數(shù)據(jù)及微觀組織，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立模型對NiTi合金的高溫變形進行預(yù)測。結(jié)果表明：隨著應(yīng)變速率的增加，TiNi合金的軟化特性變得明顯，模型的預(yù)測值與試驗值誤差較小，且預(yù)測精度和可靠

2、度高。關(guān)鍵詞：NiTi形狀記憶合金；高溫變形；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中圖分類號：TG139文獻標識碼：A文章編號：1000．8365(2014)02．0274-03StudyonHighTemperatureDeformationofNiTiShapeMemoryAlloyBasedonBPNeuralNetworkLIShuang．LIZailin2(1．ZhengzhouTourismCollege，Zhengzhou450009，China；2．Xinxianguniversity，Xinxiang453003，China)Abstract：Thehotdef

3、ormationcompressiontestwasperformedonaGleeble一1500therma1．mechanicalsimulator，thetruestress．truestrainexperimentdataandmicrostructureofNiTishapememoryalloyUnderdifferentstrainrateandtemperaturewereobtained．Accordingtotheexperimentdata，thehightemperaturedeform~ionofNiTialloywasfore

4、castedbasedonBPneuralnetworkmode1．Theresultsshowthat，withtheincreaseofstrainrate，thesofteningcharacteristicsofNiTialloybecomemoreobvious．theerrorsbetweentheexperimentalvaluesandthepredictedvaluesissmallandiswithhighaccuracyandreliability．Keywords：NiTishapememoryalloy；hightemperatu

5、redeformation；BPneuralnetwork隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，眾多金屬材料如純金屬、益的探索。不銹鋼、NiTi形狀記憶合金、鉆基合金、鈦合金等廣1BP模型中變量的歸一化處理泛應(yīng)用于臨床生物醫(yī)學(xué)。其中，NiTi形狀記憶合金不僅具有良好的生物相容性和耐蝕性，而且具有比根據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入輸出范圍的要求以及其其他金屬材料低的彈性模量，最重要的是其具有獨精度的影響因數(shù)，對訓(xùn)練樣本中的真應(yīng)力值和輸入特的超彈性和形狀記憶效應(yīng)【lJ，因此．NiTi形狀記憶層中的3個參數(shù)(變形溫度、真應(yīng)變和應(yīng)變速率1運合金在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展迅速。NiTi合金對溫度比較敏用式(

6、1)進行歸一化處理，為了避免建立BP神經(jīng)網(wǎng)感，為了更好的使用NiTi合金，必須將合金處理到絡(luò)模型在迭代計算過程中數(shù)值過于集中于某些權(quán)值合適的相變溫度和組織狀態(tài)．使其呈現(xiàn)出最佳的性和神經(jīng)元上從而導(dǎo)致模型解算精度降低的現(xiàn)象，模能】。為此眾多學(xué)者進行了研究和分析。張偉紅等型中的各特征變量取值范圍一般為0．1～O．9。人利用峰值應(yīng)力建立Ti一50．7Ni合金本構(gòu)關(guān)系的回4(O-O~)+0Q=．1(1))一歸模型，在低應(yīng)變速率下很好地表示出應(yīng)力與變形一式中：Q代表網(wǎng)絡(luò)的3個輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)；Q一溫度、應(yīng)變速率的關(guān)系[41，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是廣泛使用和Q分別為數(shù)據(jù)Q對應(yīng)

7、的最大值和最小值。的一種對模型進行預(yù)測的方法，它不僅具有較強的聯(lián)想容錯能力，而且能夠有效和準確的解決復(fù)雜的2高溫壓縮實驗非線性問題[5I6]。本文在Gleeble一1500熱模擬機上對2．1實驗材料及方法TiNi合金在不同變形工藝參數(shù)條件下進行高溫壓采用最常用的NiTi形狀記憶合金。將形狀記憶縮試驗，結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，研究NiTi形狀記合金試樣加工成15mmx20mm圓柱形，將試樣加憶合金高溫變形．為改善NiTi形狀記憶合金提供有熱后并冷卻到650℃，保溫1h使試樣均勻化退火，將退火后的形狀記憶合金試樣在Gleeble．1500熱模收稿日期：2013-

8、09．27擬機上進行壓縮試驗。為了減少試驗過程中摩擦對作者簡介：李