Nature.com پر جانے کا شکریہ۔ آپ محدود سی ایس ایس سپورٹ کے ساتھ براؤزر کا ورژن استعمال کر رہے ہیں۔ بہترین تجربے کے لیے، ہم تجویز کرتے ہیں کہ آپ ایک اپ ڈیٹ شدہ براؤزر استعمال کریں (یا انٹرنیٹ ایکسپلورر میں مطابقت موڈ کو غیر فعال کریں)۔ اس کے علاوہ، مسلسل تعاون کو یقینی بنانے کے لیے، ہم سائٹ کو بغیر اسٹائل اور جاوا اسکرپٹ کے دکھاتے ہیں۔
سلائیڈرز فی سلائیڈ تین مضامین دکھا رہے ہیں۔ سلائیڈوں کے ذریعے جانے کے لیے پیچھے اور اگلے بٹنوں کا استعمال کریں، یا ہر سلائیڈ سے گزرنے کے لیے آخر میں سلائیڈ کنٹرولر بٹن استعمال کریں۔
سٹینلیس سٹیل کی چادروں کی تشکیل پر مائیکرو اسٹرکچر کا اثر شیٹ میٹل ورکنگ انجینئرز کے لیے ایک بڑی تشویش ہے۔ آسٹینیٹک اسٹیلز کے لیے، مائیکرو اسٹرکچر میں ڈیفارمیشن مارٹینائٹ (\({\alpha}^{^{\prime))\)-martensite) کی موجودگی نمایاں سختی اور فارمیبلٹی میں کمی کا باعث بنتی ہے۔ اس مطالعہ میں، ہم نے تجرباتی اور مصنوعی ذہانت کے طریقوں کے ذریعے مختلف مارٹینیٹک طاقتوں کے ساتھ AISI 316 اسٹیلز کی تشکیل پذیری کا جائزہ لینا تھا۔ پہلے مرحلے میں، 2 ملی میٹر کی ابتدائی موٹائی کے ساتھ AISI 316 اسٹیل کو اینیل کیا گیا اور مختلف موٹائیوں میں کولڈ رول کیا گیا۔ اس کے بعد ، رشتہ دار تناؤ مارٹینائٹ ایریا کو میٹالوگرافک ٹیسٹنگ کے ذریعہ ماپا گیا۔ رولڈ شیٹس کی فارمیبلٹی کا تعین نصف کرہ برسٹ ٹیسٹ کے ذریعے کیا گیا تھا تاکہ تناؤ کی حد کا خاکہ (FLD) حاصل کیا جا سکے۔ تجربات کے نتیجے میں حاصل ہونے والے ڈیٹا کو مصنوعی نیورو فزی انٹرفیس سسٹم (ANFIS) کی تربیت اور جانچ کے لیے مزید استعمال کیا جاتا ہے۔ ANFIS کی تربیت کے بعد، عصبی نیٹ ورک کے ذریعہ پیش گوئی کی گئی غالب تناؤ کا تجرباتی نتائج کے ایک نئے سیٹ سے موازنہ کیا گیا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ کولڈ رولنگ کا اس قسم کے سٹینلیس سٹیل کی تشکیل پر منفی اثر پڑتا ہے، لیکن شیٹ کی مضبوطی بہت بہتر ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، ANFIS تجرباتی پیمائش کے مقابلے میں تسلی بخش نتائج دکھاتا ہے۔
شیٹ میٹل بنانے کی صلاحیت، اگرچہ کئی دہائیوں سے سائنسی مضامین کا موضوع ہے، لیکن دھات کاری میں تحقیق کا ایک دلچسپ علاقہ ہے۔ نئے تکنیکی ٹولز اور کمپیوٹیشنل ماڈل فارمیبلٹی کو متاثر کرنے والے ممکنہ عوامل کو تلاش کرنا آسان بناتے ہیں۔ سب سے اہم بات یہ ہے کہ شکل کی حد کے لیے مائیکرو اسٹرکچر کی اہمیت حالیہ برسوں میں کرسٹل پلاسٹکٹی فائنائٹ ایلیمنٹ میتھڈ (CPFEM) کا استعمال کرتے ہوئے سامنے آئی ہے۔ دوسری طرف، سکیننگ الیکٹران مائیکروسکوپی (SEM) اور الیکٹران بیک سکیٹر ڈفریکشن (EBSD) کی دستیابی محققین کو اخترتی کے دوران کرسٹل ڈھانچے کی مائیکرو اسٹرکچرل سرگرمی کا مشاہدہ کرنے میں مدد کرتی ہے۔ دھاتوں میں مختلف مراحل کے اثر و رسوخ کو سمجھنا، اناج کے سائز اور واقفیت، اور اناج کی سطح پر خوردبینی نقائص فارمیبلٹی کی پیشین گوئی کے لیے اہم ہیں۔
فارمیبلٹی کا تعین بذات خود ایک پیچیدہ عمل ہے، جیسا کہ فارمیبلٹی کو راستوں 1، 2، 3 پر بہت زیادہ انحصار کرتے ہوئے دکھایا گیا ہے۔ لہٰذا، غیر متناسب لوڈنگ کے حالات میں حتمی تشکیل دینے والے تناؤ کے روایتی تصورات ناقابل اعتبار ہیں۔ دوسری طرف، صنعتی ایپلی کیشنز میں زیادہ تر بوجھ کے راستوں کو غیر متناسب لوڈنگ کے طور پر درجہ بندی کیا جاتا ہے۔ اس سلسلے میں، روایتی نصف کرہ اور تجرباتی Marciniak-Kuchinsky (MK) طریقوں 4,5,6 کو احتیاط کے ساتھ استعمال کیا جانا چاہیے۔ حالیہ برسوں میں، ایک اور تصور، فریکچر لمیٹ ڈایاگرام (FFLD) نے بہت سے فارمیبلٹی انجینئرز کی توجہ مبذول کرائی ہے۔ اس تصور میں، شیٹ کی تشکیل کی پیشن گوئی کرنے کے لیے ایک نقصان کا ماڈل استعمال کیا جاتا ہے۔ اس سلسلے میں، راستے کی آزادی کو ابتدائی طور پر تجزیہ میں شامل کیا گیا ہے اور نتائج غیر اسکیل شدہ تجرباتی نتائج 7,8,9 کے ساتھ اچھے معاہدے میں ہیں۔ شیٹ میٹل کی فارمیبلٹی کئی پیرامیٹرز اور شیٹ کی پروسیسنگ ہسٹری کے ساتھ ساتھ میٹل کے مائکرو اسٹرکچر اور فیز 10,11,12,13,14,15 پر منحصر ہے۔
دھاتوں کی خوردبین خصوصیات پر غور کرتے وقت سائز کا انحصار ایک مسئلہ ہے۔ یہ دکھایا گیا ہے کہ، چھوٹی اخترتی جگہوں میں، کمپن اور بکلنگ خصوصیات کا انحصار مواد کی لمبائی کے پیمانے پر ہوتا ہے16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27، 28,29,30۔ فارمیبلٹی پر اناج کے سائز کے اثر کو صنعت میں طویل عرصے سے تسلیم کیا گیا ہے۔ یاماگوچی اور میلور [31] نے نظریاتی تجزیہ کا استعمال کرتے ہوئے دھات کی چادروں کی تناؤ کی خصوصیات پر اناج کے سائز اور موٹائی کے اثرات کا مطالعہ کیا۔ Marciniac ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے، وہ رپورٹ کرتے ہیں کہ biaxial tensile loading کے تحت، موٹائی اور دانوں کے سائز کے تناسب میں کمی شیٹ کی تناؤ کی خصوصیات میں کمی کا باعث بنتی ہے۔ ولسن ایٹ ال کے تجرباتی نتائج۔ 32 نے اس بات کی تصدیق کی کہ موٹائی کو اوسط اناج قطر (t/d) تک کم کرنے کے نتیجے میں تین مختلف موٹائیوں کی دھات کی چادروں کی دو محوری توسیع پذیری میں کمی واقع ہوئی۔ انہوں نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ 20 سے کم کی t/d قدروں پر، نمایاں اخترتی inhomogeneity اور necking بنیادی طور پر چادر کی موٹائی میں انفرادی دانوں سے متاثر ہوتی ہے۔ الوان اور کورساریس 33 نے 304 اور 316 آسنیٹک سٹینلیس سٹیل کی مجموعی مشینی صلاحیت پر اناج کے سائز کے اثر کا مطالعہ کیا۔ وہ رپورٹ کرتے ہیں کہ ان دھاتوں کی تشکیل اناج کے سائز سے متاثر نہیں ہوتی ہے، لیکن تناؤ کی خصوصیات میں چھوٹی تبدیلیاں دیکھی جا سکتی ہیں۔ یہ اناج کے سائز میں اضافہ ہے جو ان اسٹیل کی طاقت کی خصوصیات میں کمی کا باعث بنتا ہے۔ نکل دھاتوں کے بہاؤ کے تناؤ پر سندچیوتی کثافت کا اثر ظاہر کرتا ہے کہ سندچیوتی کثافت دھات کے بہاؤ کے دباؤ کا تعین کرتی ہے، قطع نظر اناج کے سائز34۔ اناج کی تعامل اور ابتدائی واقفیت کا ایلومینیم کی ساخت کے ارتقاء پر بھی بڑا اثر ہے، جس کی تحقیق بیکر اور پنچنادیشورن نے کرسٹل پلاسٹکٹی کے تجربات اور ماڈلنگ کا استعمال کرتے ہوئے کی۔ ان کے تجزیے میں عددی نتائج تجربات کے ساتھ اچھے معاہدے میں ہیں، حالانکہ کچھ نقلی نتائج لاگو حدود کی شرائط کی وجہ سے تجربات سے ہٹ جاتے ہیں۔ کرسٹل پلاسٹکٹی کے نمونوں کا مطالعہ کرنے اور تجرباتی طور پر پتہ لگانے سے، رولڈ ایلومینیم کی چادریں مختلف شکل دکھاتی ہیں۔ نتائج سے ظاہر ہوا کہ اگرچہ مختلف شیٹس کے تناؤ کے منحنی خطوط تقریباً ایک جیسے تھے، لیکن ابتدائی اقدار کی بنیاد پر ان کی تشکیل میں نمایاں فرق تھا۔ Amelirad اور Assempour نے تجربات اور CPFEM کا استعمال آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کی چادروں کے لیے تناؤ کے منحنی خطوط حاصل کرنے کے لیے کیا۔ ان کے نقوش سے پتہ چلتا ہے کہ اناج کے سائز میں اضافہ FLD میں اوپر کی طرف جاتا ہے، جس سے ایک محدود وکر بنتا ہے۔ اس کے علاوہ، انہی مصنفین نے voids 38 کی تشکیل پر اناج کی واقفیت اور مورفولوجی کے اثر کی تحقیقات کی۔
Austenitic سٹینلیس سٹیل میں اناج کی شکل اور واقفیت کے علاوہ، جڑواں بچوں اور ثانوی مراحل کی حالت بھی اہم ہے۔ جڑواں ہونا TWIP 39 اسٹیل میں سخت اور لمبا ہونے کا بنیادی طریقہ کار ہے۔ Hwang40 نے رپورٹ کیا کہ TWIP اسٹیلز کی تشکیل پذیری کافی ٹینسائل ردعمل کے باوجود ناقص تھی۔ تاہم، austenitic سٹیل کی چادروں کی تشکیل پر اخترتی کے جڑواں ہونے کے اثر کا کافی مطالعہ نہیں کیا گیا ہے۔ مشرا وغیرہ۔ 41 نے مختلف تناؤ والے راستوں کے نیچے جڑواں پن کا مشاہدہ کرنے کے لیے آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل کا مطالعہ کیا۔ انہوں نے پایا کہ جڑواں بچے جڑواں بچوں اور جڑواں بچوں کی نئی نسل دونوں کے زوال کے ذرائع سے پیدا ہو سکتے ہیں۔ یہ دیکھا گیا ہے کہ سب سے بڑے جڑواں بچے دو محوری تناؤ کے تحت بنتے ہیں۔ اس کے علاوہ، یہ بھی نوٹ کیا گیا کہ آسٹنائٹ کی \({\alpha}^{^{\prime}}\)-مارٹینائٹ میں تبدیلی کا انحصار تناؤ کے راستے پر ہے۔ ہانگ وغیرہ۔ 42 نے 316L آسٹینیٹک اسٹیل کے سلیکٹیو لیزر پگھلنے میں درجہ حرارت کی ایک حد پر ہائیڈروجن کی خرابی پر تناؤ سے متاثرہ جڑواں اور مارٹینائٹ کے اثر کی تحقیقات کی۔ یہ مشاہدہ کیا گیا کہ درجہ حرارت پر منحصر ہے، ہائیڈروجن 316L سٹیل کی ناکامی کا سبب بن سکتا ہے یا اسے بہتر بنا سکتا ہے۔ شین وغیرہ۔ 43 نے تجرباتی طور پر مختلف لوڈنگ کی شرحوں پر ٹینسائل لوڈنگ کے تحت اخترتی مارٹینائٹ کے حجم کی پیمائش کی۔ یہ پایا گیا کہ تناؤ میں اضافے سے مارٹینائٹ فریکشن کے حجم کے حصے میں اضافہ ہوتا ہے۔
سائنس اور ٹکنالوجی میں AI طریقوں کو استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ ان کی استعداد پیچیدہ مسائل کی ماڈلنگ میں اس مسئلے کی جسمانی اور ریاضیاتی بنیادوں کا سہارا لیے بغیر44,45,46,47,48,49,50,51,52 AI طریقوں کی تعداد میں اضافہ ہو رہا ہے۔ . مرادی وغیرہ۔ 44 باریک نینو سیلیکا ذرات پیدا کرنے کے لیے کیمیائی حالات کو بہتر بنانے کے لیے مشین لرننگ تکنیک کا استعمال کیا۔ دیگر کیمیائی خصوصیات نانوسکل مواد کی خصوصیات کو بھی متاثر کرتی ہیں، جن کی تحقیق بہت سے تحقیقی مضامین میں کی گئی ہے۔ Ce et al. 45 نے مختلف رولنگ حالات میں سادہ کاربن اسٹیل شیٹ میٹل کی فارمیبلٹی کا اندازہ لگانے کے لیے ANFIS کا استعمال کیا۔ کولڈ رولنگ کی وجہ سے، ہلکے اسٹیل میں سندچیوتی کثافت میں نمایاں اضافہ ہوا ہے۔ سادہ کاربن اسٹیل اپنے سخت اور بحالی کے طریقہ کار میں آسنیٹک سٹینلیس اسٹیل سے مختلف ہیں۔ سادہ کاربن اسٹیل میں، دھاتی مائیکرو اسٹرکچر میں مرحلے کی تبدیلیاں نہیں ہوتی ہیں۔ دھاتی مرحلے کے علاوہ، دھاتوں کی لچک، فریکچر، مشینی صلاحیت وغیرہ کئی دیگر مائیکرو اسٹرکچرل خصوصیات سے بھی متاثر ہوتی ہیں جو مختلف قسم کے ہیٹ ٹریٹمنٹ، کولڈ ورکنگ، اور عمر بڑھنے کے دوران ہوتی ہیں54,55,56,57,58,59 ,60۔ ، 61، 62. حال ہی میں، چن وغیرہ. 63 نے 304L سٹیل کی تشکیل پر کولڈ رولنگ کے اثر کا مطالعہ کیا۔ انہوں نے صرف تجرباتی ٹیسٹوں میں غیر معمولی مشاہدات کو مدنظر رکھا تاکہ عصبی نیٹ ورک کو فارمیبلٹی کا اندازہ لگانے کی تربیت دی جا سکے۔ درحقیقت، austenitic سٹینلیس سٹیل کے معاملے میں، کئی عوامل مل کر شیٹ کی تناؤ کی خصوصیات کو کم کرتے ہیں۔ Lu et al.64 نے سوراخ کی توسیع کے عمل پر مختلف پیرامیٹرز کے اثر کو دیکھنے کے لیے ANFIS کا استعمال کیا۔
جیسا کہ اوپر کے جائزے میں مختصراً زیر بحث آیا، شکل کی حد کے خاکے پر مائیکرو اسٹرکچر کے اثر کو ادب میں بہت کم توجہ دی گئی ہے۔ دوسری طرف، بہت سے مائیکرو اسٹرکچرل خصوصیات کو مدنظر رکھنا ضروری ہے۔ لہذا، تجزیاتی طریقوں میں تمام مائیکرو اسٹرکچرل عوامل کو شامل کرنا تقریباً ناممکن ہے۔ اس لحاظ سے مصنوعی ذہانت کا استعمال فائدہ مند ہو سکتا ہے۔ اس سلسلے میں، یہ مطالعہ مائیکرو اسٹرکچرل عوامل کے ایک پہلو کے اثر کی چھان بین کرتا ہے، یعنی اسٹینلیس سٹیل کی چادروں کی تشکیل پر دباؤ سے متاثر مارٹینائٹ کی موجودگی۔ یہ مطالعہ دیگر AI مطالعات سے فارمیبلٹی کے حوالے سے مختلف ہے جس میں صرف تجرباتی FLD منحنی خطوط کی بجائے مائکرو ساختی خصوصیات پر توجہ دی جاتی ہے۔ ہم نے تجرباتی اور مصنوعی ذہانت کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے مختلف مارٹینائٹ مواد کے ساتھ 316 اسٹیل کی تشکیل کی صلاحیت کا جائزہ لینے کی کوشش کی۔ پہلے مرحلے میں، 2 ملی میٹر کی ابتدائی موٹائی کے ساتھ 316 اسٹیل کو اینیل کیا گیا تھا اور مختلف موٹائیوں میں کولڈ رول کیا گیا تھا۔ پھر، میٹالوگرافک کنٹرول کا استعمال کرتے ہوئے، مارٹینائٹ کے متعلقہ علاقے کی پیمائش کی گئی۔ رولڈ شیٹس کی فارمیبلٹی کا تعین نصف کرہ برسٹ ٹیسٹ کے ذریعے کیا گیا تھا تاکہ تناؤ کی حد کا خاکہ (FLD) حاصل کیا جا سکے۔ اس سے حاصل کردہ ڈیٹا کو بعد میں مصنوعی نیورو فزی انٹرفیس سسٹم (ANFIS) کی تربیت اور جانچ کے لیے استعمال کیا گیا۔ ANFIS کی تربیت کے بعد، نیورل نیٹ ورک کی پیشین گوئیوں کا تجرباتی نتائج کے ایک نئے سیٹ سے موازنہ کیا جاتا ہے۔
موجودہ مطالعہ میں استعمال ہونے والی 316 آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل میٹل شیٹ کی کیمیائی ساخت ہے جیسا کہ جدول 1 میں دکھایا گیا ہے اور ابتدائی موٹائی 1.5 ملی میٹر ہے۔ 1 گھنٹہ کے لیے 1050 ° C پر اینیلنگ کے بعد شیٹ میں باقی ماندہ دباؤ کو دور کرنے اور یکساں مائیکرو اسٹرکچر حاصل کرنے کے لیے پانی بجھانا۔
آسنیٹک اسٹیلز کا مائیکرو اسٹرکچر کئی اینچنٹس کا استعمال کرتے ہوئے ظاہر کیا جا سکتا ہے۔ بہترین اینچنٹس میں سے ایک آست پانی میں 60% نائٹرک ایسڈ ہے، جو 120 s38 کے لیے 1 VDC پر لگایا گیا ہے۔ تاہم، یہ اینچنٹ صرف اناج کی حدود کو ظاہر کرتا ہے اور دوہرے اناج کی حدود کی نشاندہی نہیں کر سکتا، جیسا کہ تصویر 1a میں دکھایا گیا ہے۔ ایک اور اینچنٹ گلیسرول ایسیٹیٹ ہے، جس میں جڑواں حدود کو اچھی طرح سے دیکھا جا سکتا ہے، لیکن اناج کی حدود نہیں ہیں، جیسا کہ تصویر 1b میں دکھایا گیا ہے۔ اس کے علاوہ، میٹاسٹیبل آسنیٹک مرحلے کو \({\alpha }^{^{\prime}}\) میں تبدیل کرنے کے بعد گلیسرول ایسیٹیٹ ایچینٹ کا استعمال کرتے ہوئے مارٹینائٹ مرحلے کا پتہ لگایا جا سکتا ہے، جو موجودہ مطالعہ میں دلچسپی کا باعث ہے۔
اینیلنگ کے بعد میٹل پلیٹ 316 کا مائیکرو اسٹرکچر، مختلف اینچنٹس کے ذریعے دکھایا گیا، (a) 200x، 60% \({\mathrm{HNO}}_{3}\) 1.5 V پر 120 s کے لیے، اور (b) 200x ، گلیسریل ایسیٹیٹ۔
اینیلڈ شیٹس کو 11 سینٹی میٹر چوڑی اور 1 میٹر لمبی چادروں میں رول کرنے کے لیے کاٹا گیا تھا۔ کولڈ رولنگ پلانٹ میں دو سڈول رول ہوتے ہیں جن کا قطر 140 ملی میٹر ہوتا ہے۔ کولڈ رولنگ کا عمل 316 سٹینلیس سٹیل میں آسٹنائٹ کو ڈیفارمیشن مارٹینائٹ میں تبدیل کرنے کا سبب بنتا ہے۔ مختلف موٹائیوں کے ذریعے کولڈ رولنگ کے بعد مارٹینائٹ مرحلے کے آسٹنائٹ مرحلے کے تناسب کو تلاش کرنا۔ انجیر پر۔ 2 شیٹ میٹل کے مائکرو اسٹرکچر کا نمونہ دکھاتا ہے۔ انجیر پر۔ 2a ایک رولڈ نمونے کی میٹالوگرافک امیج دکھاتا ہے، جیسا کہ شیٹ کے سیدھا سمت سے دیکھا جاتا ہے۔ انجیر پر۔ 2b امیج جے 65 سافٹ ویئر کا استعمال کرتے ہوئے، مارٹینسیٹک حصہ سیاہ میں نمایاں کیا گیا ہے۔ اس اوپن سورس سافٹ ویئر کے ٹولز کا استعمال کرتے ہوئے، مارٹینائٹ فریکشن کا رقبہ ناپا جا سکتا ہے۔ جدول 2 موٹائی میں مختلف کمیوں کو رول کرنے کے بعد مارٹینیٹک اور آسنیٹک مراحل کے تفصیلی حصے دکھاتا ہے۔
موٹائی میں 50% کمی کے بعد 316 L شیٹ کا مائیکرو سٹرکچر، شیٹ کے ہوائی جہاز پر کھڑا دیکھا گیا، 200 بار بڑا کیا گیا، گلیسرول ایسیٹیٹ۔
جدول 2 میں پیش کی گئی قدریں ایک ہی میٹالوگرافک نمونے پر مختلف مقامات پر لی گئی تین تصویروں پر ماپا مارٹینائٹ فریکشنز کی اوسط سے حاصل کی گئیں۔ اس کے علاوہ، انجیر میں. 3 مارٹین سائیٹ پر کولڈ رولنگ کے اثر کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے چوکور فٹنگ کروز دکھاتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ کولڈ رولڈ حالت میں مارٹینائٹ کے تناسب اور موٹائی میں کمی کے درمیان تقریباً لکیری تعلق ہے۔ تاہم، ایک چوکور رشتہ اس تعلق کی بہتر نمائندگی کر سکتا ہے۔
ابتدائی طور پر اینیل شدہ 316 اسٹیل شیٹ کی کولڈ رولنگ کے دوران موٹائی میں کمی کے فنکشن کے طور پر مارٹینائٹ کے تناسب میں تغیر۔
نصف کرہ برسٹ ٹیسٹ 37,38,45,66 کا استعمال کرتے ہوئے معمول کے طریقہ کار کے مطابق تشکیل کی حد کا اندازہ کیا گیا۔ مجموعی طور پر، چھ نمونے لیزر کٹنگ کے ذریعے بنائے گئے تھے جن کو تصویر 4a میں تجرباتی نمونوں کے سیٹ کے طور پر دکھایا گیا ہے۔ مارٹینائٹ فریکشن کی ہر حالت کے لیے، ٹیسٹ کے نمونوں کے تین سیٹ تیار اور جانچے گئے تھے۔ انجیر پر۔ 4b کٹ، پالش، اور نشان زد نمونے دکھاتا ہے۔
ناکازیما مولڈنگ نمونے کے سائز اور کٹنگ بورڈ کو محدود کرتی ہے۔ (a) طول و عرض، (b) کٹ اور نشان زد نمونے۔
ہیمسفیریکل پنچنگ کا ٹیسٹ ہائیڈرولک پریس کا استعمال کرتے ہوئے 2 ملی میٹر فی سیکنڈ کی سفری رفتار کے ساتھ کیا گیا۔ پنچ اور شیٹ کی رابطہ سطحوں کو اچھی طرح سے چکنا کر دیا گیا ہے تاکہ حد بننے پر رگڑ کے اثر کو کم کیا جا سکے۔ اس وقت تک جانچ جاری رکھیں جب تک کہ نمونے میں کوئی خاص تنگی یا وقفہ نظر نہ آئے۔ انجیر پر۔ 5 آلہ میں تباہ شدہ نمونہ اور جانچ کے بعد نمونہ دکھاتا ہے۔
شکل دینے کی حد کا تعین ہیمسفریکل برسٹ ٹیسٹ، (a) ٹیسٹ رگ، (b) ٹیسٹ رگ میں وقفے پر نمونہ پلیٹ، (c) جانچ کے بعد وہی نمونہ استعمال کرتے ہوئے کیا گیا تھا۔
Jang67 کی طرف سے تیار کردہ نیورو فزی نظام پتیوں کی تشکیل کی حد کے منحنی خطوط کی پیشن گوئی کے لیے ایک موزوں ٹول ہے۔ اس قسم کے مصنوعی عصبی نیٹ ورک میں مبہم وضاحت کے ساتھ پیرامیٹرز کا اثر و رسوخ شامل ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ وہ اپنے شعبوں میں کوئی بھی حقیقی قیمت حاصل کر سکتے ہیں۔ اس قسم کی قدروں کو ان کی قدر کے مطابق مزید درجہ بندی کیا جاتا ہے۔ ہر زمرے کے اپنے اصول ہیں۔ مثال کے طور پر، درجہ حرارت کی قدر کوئی بھی حقیقی نمبر ہو سکتی ہے، اور اس کی قدر کے لحاظ سے درجہ حرارت کو سرد، درمیانے، گرم اور گرم میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔ اس سلسلے میں، مثال کے طور پر، کم درجہ حرارت کے لیے اصول ہے "جیکٹ پہنیں"، اور گرم درجہ حرارت کے لیے اصول "کافی ٹی شرٹ" ہے۔ مبہم منطق میں ہی، آؤٹ پٹ کی درستگی اور وشوسنییتا کے لیے جانچ کی جاتی ہے۔ مبہم منطق کے ساتھ نیورل نیٹ ورک سسٹم کا امتزاج اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ ANFIS قابل اعتماد نتائج فراہم کرے گا۔
جنگ 67 کے ذریعہ فراہم کردہ شکل 6 ایک سادہ نیورل فزی نیٹ ورک کو ظاہر کرتا ہے۔ جیسا کہ دکھایا گیا ہے، نیٹ ورک دو ان پٹ لیتا ہے، ہمارے مطالعے میں ان پٹ مائکرو اسٹرکچر میں مارٹینائٹ کا تناسب اور معمولی تناؤ کی قدر ہے۔ تجزیے کی پہلی سطح پر، ان پٹ کی قدروں کو فزی رولز اور ممبرشپ فنکشنز (FC) کا استعمال کرتے ہوئے مبہم کر دیا جاتا ہے:
\(i=1, 2\) کے لیے، چونکہ سمجھا جاتا ہے کہ ان پٹ میں وضاحت کی دو قسمیں ہیں۔ MF کسی بھی مثلث، trapezoidal، Gaussian، یا کوئی اور شکل اختیار کر سکتا ہے۔
زمرہ جات \({A}_{i}\) اور \({B}_{i}\) اور سطح 2 پر ان کی MF اقدار کی بنیاد پر، کچھ اصول اپنائے جاتے ہیں، جیسا کہ شکل 7 میں دکھایا گیا ہے۔ اس میں پرت، مختلف آدانوں کے اثرات کسی نہ کسی طرح مل جاتے ہیں۔ یہاں، مارٹینائٹ فریکشن اور معمولی تناؤ کی قدروں کے اثر کو یکجا کرنے کے لیے درج ذیل اصول استعمال کیے جاتے ہیں:
اس پرت کی آؤٹ پٹ \({w}_{i}\) کو اگنیشن کی شدت کہا جاتا ہے۔ اگنیشن کی یہ شدتیں درج ذیل تعلق کے مطابق پرت 3 میں معمول پر لائی جاتی ہیں۔
پرت 4 میں، ان پٹ پیرامیٹرز کی ابتدائی اقدار کے اثر کو مدنظر رکھنے کے لیے Takagi اور Sugeno کے قواعد 67,68 کو حساب میں شامل کیا گیا ہے۔ اس پرت میں درج ذیل تعلقات ہیں:
نتیجہ \({f}_{i}\) تہوں میں معمول کی اقدار سے متاثر ہوتا ہے، جو حتمی نتیجہ دیتا ہے، اہم وارپ اقدار:
جہاں \(NR\) قواعد کی تعداد کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہاں نیورل نیٹ ورک کا کردار نامعلوم نیٹ ورک پیرامیٹرز کو درست کرنے کے لیے اپنے اندرونی اصلاحی الگورتھم کا استعمال کرنا ہے۔ نامعلوم پیرامیٹرز نتیجے میں آنے والے پیرامیٹرز ہیں \(\left\{{p}_{i}, {q}_{i}, {r}_{i}\right\}\)، اور MF سے متعلق پیرامیٹرز ونڈ چائمز کی شکل کے فنکشن کو عام سمجھا جاتا ہے:
شکل کی حد کے خاکے کیمیائی ساخت سے لے کر شیٹ میٹل کی اخترتی کی تاریخ تک بہت سے پیرامیٹرز پر منحصر ہوتے ہیں۔ کچھ پیرامیٹرز کا اندازہ لگانا آسان ہوتا ہے، بشمول ٹینسائل ٹیسٹ کے پیرامیٹرز، جب کہ دیگر کے لیے زیادہ پیچیدہ طریقہ کار کی ضرورت ہوتی ہے جیسے میٹالوگرافی یا بقایا تناؤ کا تعین۔ زیادہ تر معاملات میں، یہ مشورہ دیا جاتا ہے کہ شیٹ کے ہر بیچ کے لیے تناؤ کی حد کا ٹیسٹ کریں۔ تاہم، بعض اوقات دوسرے ٹیسٹ کے نتائج کو شکل دینے کی حد کا تخمینہ لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، کئی مطالعات نے ٹینسل ٹیسٹ کے نتائج کا استعمال کیا ہے تاکہ شیٹ کی تشکیل پذیری کا تعین کیا جا سکے69,70,71,72۔ دیگر مطالعات میں ان کے تجزیہ میں مزید پیرامیٹرز شامل تھے، جیسے کہ اناج کی موٹائی اور سائز31,73,74,75,76,77۔ تاہم، تمام اجازت شدہ پیرامیٹرز کو شامل کرنا حسابی طور پر فائدہ مند نہیں ہے۔ اس طرح، ان مسائل کو حل کرنے کے لیے ANFIS ماڈلز کا استعمال ایک معقول طریقہ ہو سکتا ہے45,63۔
اس مقالے میں، 316 آسنیٹک اسٹیل شیٹ کی تشکیل کی حد ڈایاگرام پر مارٹینائٹ مواد کے اثر و رسوخ کی چھان بین کی گئی۔ اس سلسلے میں تجرباتی ٹیسٹوں کا استعمال کرتے ہوئے ڈیٹا سیٹ تیار کیا گیا۔ ترقی یافتہ نظام میں دو ان پٹ متغیرات ہیں: میٹالوگرافک ٹیسٹوں میں ماپا جانے والا مارٹین سائیٹ کا تناسب اور چھوٹے انجینئرنگ تناؤ کی حد۔ نتیجہ تشکیل کی حد کی وکر کی ایک بڑی انجینئرنگ اخترتی ہے۔ تین قسم کے مارٹینسیٹک فریکشنز ہیں: فائن، میڈیم اور ہائی فریکشنز۔ کم کا مطلب ہے کہ مارٹینائٹ کا تناسب 10% سے کم ہے۔ اعتدال پسند حالات میں، مارٹینائٹ کا تناسب 10% سے 20% تک ہوتا ہے۔ مارٹینائٹ کی اعلی اقدار کو 20٪ سے زیادہ کا حصہ سمجھا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، ثانوی تناؤ میں عمودی محور کے قریب -5% اور 5% کے درمیان تین الگ الگ زمرے ہوتے ہیں، جو FLD0 کا تعین کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ مثبت اور منفی رینجز دیگر دو زمرے ہیں۔
ہیمسفیریکل ٹیسٹ کے نتائج FIG میں دکھائے گئے ہیں۔ اعداد و شمار میں حدود کے 6 شکل دینے والے خاکے دکھائے گئے ہیں، جن میں سے 5 انفرادی رولڈ شیٹس کی FLD ہیں۔ ایک حفاظتی نقطہ اور اس کے اوپری حد کے وکر کو ایک حد وکر (FLC) بنانے کے لئے دیا گیا ہے۔ آخری اعداد و شمار تمام FLCs کا موازنہ کرتا ہے۔ جیسا کہ آخری اعداد و شمار سے دیکھا جا سکتا ہے، 316 آسنیٹک اسٹیل میں مارٹینائٹ کے تناسب میں اضافہ شیٹ میٹل کی تشکیل کو کم کرتا ہے۔ دوسری طرف، martensite کے تناسب میں اضافہ آہستہ آہستہ FLC کو عمودی محور کے بارے میں ایک سڈول وکر میں بدل دیتا ہے۔ آخری دو گرافس میں، وکر کا دائیں جانب بائیں سے قدرے اونچا ہے، جس کا مطلب ہے کہ دو محوری تناؤ میں فارمیبلٹی غیر محوری تناؤ سے زیادہ ہے۔ اس کے علاوہ، گردن سے پہلے دونوں چھوٹے اور بڑے انجینئرنگ تناؤ مارٹینائٹ کے بڑھتے ہوئے تناسب کے ساتھ کم ہو جاتے ہیں۔
316 ایک حد وکر تشکیل دیتا ہے۔ آسٹینیٹک اسٹیل شیٹس کی تشکیل پذیری پر مارٹینائٹ کے تناسب کا اثر۔ (سیفٹی پوائنٹ SF، تشکیل کی حد وکر FLC، martensite M)
اعصابی نیٹ ورک کو تجرباتی نتائج کے 60 سیٹوں پر تربیت دی گئی تھی جس میں مارٹینائٹ فرکشن 7.8، 18.3 اور 28.7 فیصد تھے۔ 15.4% martensite کا ڈیٹا سیٹ تصدیقی عمل کے لیے اور 25.6% ٹیسٹنگ کے عمل کے لیے محفوظ کیا گیا تھا۔ 150 عہدوں کے بعد غلطی تقریباً 1.5% ہے۔ انجیر پر۔ 9 تربیت اور جانچ کے لیے فراہم کردہ اصل آؤٹ پٹ (\({\epsilon }_{1}\), بنیادی انجینئرنگ کام کا بوجھ) کے درمیان ارتباط کو ظاہر کرتا ہے۔ جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں، تربیت یافتہ NFS شیٹ میٹل حصوں کے لیے \({\epsilon} _{1}\) کی تسلی بخش پیش گوئی کرتا ہے۔
(a) تربیتی عمل کے بعد پیشن گوئی اور حقیقی اقدار کے درمیان تعلق، (b) تربیت اور تصدیق کے دوران FLC پر انجینئرنگ کے اہم بوجھ کے لیے پیش گوئی اور حقیقی اقدار کے درمیان خرابی۔
تربیت کے دوران کسی وقت، ANFIS نیٹ ورک کو لازمی طور پر ری سائیکل کیا جاتا ہے۔ اس کا تعین کرنے کے لیے، ایک متوازی جانچ کی جاتی ہے، جسے "چیک" کہا جاتا ہے۔ اگر توثیق کی غلطی کی قدر تربیتی قدر سے ہٹ جاتی ہے، تو نیٹ ورک دوبارہ تربیت دینا شروع کر دیتا ہے۔ جیسا کہ شکل 9b میں دکھایا گیا ہے، عہد 150 سے پہلے، سیکھنے اور توثیق کے منحنی خطوط کے درمیان فرق چھوٹا ہے، اور وہ تقریباً ایک ہی منحنی خطوط کی پیروی کرتے ہیں۔ اس مقام پر، توثیق کے عمل کی خرابی سیکھنے کے منحنی خطوط سے ہٹنا شروع ہو جاتی ہے، جو ANFIS کی اوور فٹنگ کی علامت ہے۔ اس طرح، راؤنڈ 150 کے لیے ANFIS نیٹ ورک 1.5% کی غلطی کے ساتھ محفوظ ہے۔ پھر ANFIS کے لیے FLC کی پیشن گوئی متعارف کرائی جاتی ہے۔ انجیر پر۔ 10 تربیت اور تصدیق کے عمل میں استعمال ہونے والے منتخب نمونوں کے لیے پیش گوئی اور حقیقی منحنی خطوط دکھاتا ہے۔ چونکہ ان منحنی خطوط کا ڈیٹا نیٹ ورک کو تربیت دینے کے لیے استعمال کیا گیا تھا، اس لیے بہت قریب سے پیشین گوئیوں کا مشاہدہ کرنا حیران کن نہیں ہے۔
اصل تجرباتی FLC اور ANFIS پیشین گوئی منحنی خطوط مختلف martensite مواد کے حالات کے تحت. یہ منحنی خطوط تربیتی عمل میں استعمال ہوتے ہیں۔
ANFIS ماڈل نہیں جانتا کہ آخری نمونے کا کیا ہوا۔ لہٰذا، ہم نے FLC کے لیے اپنے تربیت یافتہ ANFIS کو 25.6% کے مارٹینائٹ فریکشن کے ساتھ نمونے جمع کر کے ٹیسٹ کیا۔ انجیر پر۔ 11 ANFIS FLC پیشین گوئی کے ساتھ ساتھ تجرباتی FLC کو بھی دکھاتا ہے۔ پیش گوئی شدہ قدر اور تجرباتی قدر کے درمیان زیادہ سے زیادہ خرابی 6.2% ہے، جو تربیت اور توثیق کے دوران پیش گوئی کی گئی قدر سے زیادہ ہے۔ تاہم، یہ غلطی دیگر مطالعات کے مقابلے میں ایک قابل برداشت غلطی ہے جو FLC کی نظریاتی طور پر پیش گوئی کرتی ہے۔
صنعت میں، وہ پیرامیٹرز جو فارمیبلٹی کو متاثر کرتے ہیں زبان کی شکل میں بیان کیے جاتے ہیں۔ مثال کے طور پر، "موٹے اناج کی تشکیل کو کم کر دیتا ہے" یا "ٹھنڈے کام میں اضافہ FLC کو کم کرتا ہے"۔ پہلے مرحلے میں اے این ایف آئی ایس نیٹ ورک کے ان پٹ کو لسانی زمروں میں درجہ بندی کیا گیا ہے جیسے کم، درمیانے اور اعلی۔ نیٹ ورک پر مختلف زمروں کے لیے مختلف اصول ہیں۔ لہذا، صنعت میں، اس قسم کا نیٹ ورک اپنی لسانی وضاحت اور تجزیہ میں کئی عوامل کو شامل کرنے کے لحاظ سے بہت مفید ہو سکتا ہے۔ اس کام میں، ہم نے ANFIS کے امکانات کو استعمال کرنے کے لیے austenitic سٹینلیس سٹیل کے مائکرو اسٹرکچر کی ایک اہم خصوصیت کو مدنظر رکھنے کی کوشش کی۔ 316 کے تناؤ سے متاثرہ مارٹینائٹ کی مقدار ان داخلوں کے ٹھنڈے کام کا براہ راست نتیجہ ہے۔ تجربات اور ANFIS تجزیہ کے ذریعے، یہ پتہ چلا ہے کہ اس قسم کے آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل میں مارٹینائٹ کے تناسب میں اضافہ پلیٹ 316 کے FLC میں نمایاں کمی کا باعث بنتا ہے، تاکہ مارٹینائٹ کے تناسب کو 7.8 فیصد سے بڑھا کر 28.7 فیصد تک کم کر دیا جائے۔ 0.35 سے FLD0۔ بالترتیب 0.1 تک۔ دوسری طرف، تربیت یافتہ اور توثیق شدہ ANFIS نیٹ ورک دستیاب تجرباتی ڈیٹا کا 80% استعمال کرتے ہوئے FLC کی زیادہ سے زیادہ 6.5% غلطی کے ساتھ پیش گوئی کر سکتا ہے، جو کہ دیگر نظریاتی طریقہ کار اور غیر معمولی تعلقات کے مقابلے میں غلطی کا ایک قابل قبول مارجن ہے۔
موجودہ مطالعہ میں استعمال شدہ اور/یا تجزیہ کردہ ڈیٹاسیٹس متعلقہ مصنفین سے معقول درخواست پر دستیاب ہیں۔
افتخار، سی ایم اے، وغیرہ۔ متناسب اور غیر متناسب لوڈنگ راستوں کے تحت اخراج شدہ AZ31 میگنیشیم الائے "جیسا ہے" کے بعد کے پیداواری راستوں کا ارتقاء: CPFEM تجربات اور نقالی۔ اندرونی جے پراسٹ 151، 103216 (2022)۔
افتخار، TsMA وغیرہ۔ اینیلڈ AA6061 مرکب کے متناسب اور غیر متناسب لوڈنگ راستوں کے ساتھ پلاسٹک کی اخترتی کے بعد بعد میں پیداوار کی سطح کا ارتقا: کرسٹل پلاسٹکٹی کے تجربات اور محدود عنصر ماڈلنگ۔ اندرونی J. Plast 143, 102956 (2021)۔
مانک، T.، Holmedal، B. & Hopperstad، OS Stress Transients، work hardening، اور strain path میں تبدیلی کی وجہ سے ایلومینیم r ویلیوز۔ اندرونی جے پراسٹ 69، 1–20 (2015)۔
Mamushi، H. et al. عام دباؤ کے اثر کو مدنظر رکھتے ہوئے محدود شکل دینے والے خاکے کا تعین کرنے کے لیے ایک نیا تجرباتی طریقہ۔ اندرونی J. الما میٹر فارم 15(1)، 1 (2022)۔
یانگ زیڈ وغیرہ۔ AA7075-T6 شیٹ میٹل کے ڈکٹائل فریکچر پیرامیٹرز اور تناؤ کی حدوں کی تجرباتی انشانکن۔ J. الما میٹر۔ عمل ٹیکنالوجیز 291، 117044 (2021)۔
Petrits، A. et al. انتہائی لچکدار فیرو الیکٹرک کنورٹرز اور آرگینک ڈائیوڈس پر مبنی پوشیدہ توانائی کی کٹائی کے آلات اور بائیو میڈیکل سینسرز۔ قومی کمیون. 12(1)، 2399 (2021)۔
باساک، ایس اور پانڈا، ایس کے نے Yld 2000–2d پیداوار ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے قطبی موثر پلاسٹک کی اخترتی کے راستوں میں مختلف پیشگی شکل والی پلیٹوں کی گردن اور فریکچر کی حدود کا تجزیہ۔ J. الما میٹر۔ عمل ٹیکنالوجیز 267، 289–307 (2019)۔
باساک، ایس اور پانڈا، ایس کے فریکچر ڈیفارمیشنز ان انیسوٹروپک شیٹ میٹلز: تجرباتی تشخیص اور نظریاتی پیشین گوئیاں۔ اندرونی J. Mecha. سائنس 151، 356–374 (2019)۔
Jalefar, F., Hashemi, R. & Hosseinipur, SJ مولڈنگ حد ڈایاگرام AA5083 پر تناؤ کی رفتار کو تبدیل کرنے کے اثر کا تجرباتی اور نظریاتی مطالعہ۔ اندرونی J. Adv. کارخانہ دار ٹیکنالوجیز 76(5–8)، 1343–1352 (2015)۔
حبیبی، ایم وغیرہ۔ مکینیکل خصوصیات، فارمیبلٹی، اور رگڑ ہلچل والی ویلڈیڈ خالی جگہوں کو محدود شکل دینے والے خاکہ کا تجرباتی مطالعہ۔ جے میکر عمل 31، 310–323 (2018)۔
حبیبی، ایم، وغیرہ۔ موڑنے کے اثر و رسوخ پر غور کرتے ہوئے، حد کا خاکہ ایم سی ماڈل کو محدود عنصر ماڈلنگ میں شامل کر کے بنایا گیا ہے۔ عمل فر انسٹی ٹیوٹ۔ پروجیکٹ L 232(8)، 625–636 (2018)۔
پوسٹ ٹائم: جون 08-2023