Podrobno

Razvoj reduciranega modela na osnovi umetne inteligence za napovedovanje zaostalih napetosti pri obdelavi
ID Dairabayeva, Damira (Avtor), ID Pušavec, Franci (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (8,49 MB)
MD5: F442CC3E7E42D42A09F79E232C5C6520

Izvleček
Obdelovalni procesi povzročajo preostale napetosti v bližini površine obdelovanca, kar bistveno vpliva na njegovo natančnost, zmogljivost in življenjsko dobo. Programska oprema MISULAB podjetja MISUTECH napoveduje te napetosti z dvema povezanima simulacijama FEM: ABAQUS (2D, termomehanske obremenitve orodja in materiala) in Sysweld (3D, projekcija preostale napetosti). Vsak cikel traja približno 8 ur, pri čemer je faza Sysweld glavno računsko ozko grlo, ki omejuje hitro raziskovanje geometrij orodij. Zato je bil cilj tega magistrskega dela razviti model reduciranega reda, ki temelji na strojnem učenju, za napovedovanje profilov preostalih napetosti. Obseg študije je zajemal vzdolžno struženje martenzitnega nerjavnega jekla 15-5PH. Vhodne značilnosti modela so obsegale tri rezalne pogoje (Vc, f, ap) in tri parametre geometrije orodja (αn, γn, Rβ). Cilji so bili izpeljani s parametričnim prilagajanjem krivulj simuliranih profilov preostalih napetosti z uporabo Bernsteinovega polinomskega in Gaussovo-eksponentnega modela. Glede na rezultate je bila Gaussova procesna regresija najuspešnejša regresija za Bernsteinov polinom, medtem ko je bila učinkovitost pri Gaussovi eksponentni parametrizaciji najboljša z regresijo podpornih vektorjev v smeri rezanja in Gaussovo procesno regresijo v smeri podajanja. Na splošno ima predlagani model velik potencial kot hitro nadomestno orodje za napovedovanje preostalih napetosti, s čimer se zmanjša računski čas in zahteve glede virov, hkrati pa se ohrani visoka napovedna učinkovitost.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:strojno učenje, vzdolžno struženje, zaostala napetost, nadomestni model reduciranega reda, model parametrizacije profila, Bernsteinov polinom, nerjaveče jeklo 15-5PH
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Leto izida:2026
PID:20.500.12556/RUL-188817 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:29.09.2026
Število ogledov:74
Število prenosov:32
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Development of an AI-based reduced-order model for predicting machining-induced residual stresses
Izvleček:
Machining processes induce residual stresses near the surface of a workpiece, significantly affecting its accuracy, performance, and service life. MISUTECH’s MISULAB software predicts these stresses via two coupled FEM simulations: ABAQUS (2D, tool-material thermomechanical loads) and Sysweld (3D, residual stress projection). Each cycle takes approximately 8 hours, with the Sysweld phase being the main computational bottleneck, limiting fast exploration of tool geometries. Hence, this thesis aimed to develop an ML-based reduced-order model to predict residual stress profiles. The scope of the study encompassed longitudinal turning of 15-5PH martensitic stainless steel. The input features of the model comprised three cutting conditions (Vc, f, ap) and three parameters of tool geometry (αn, γn, Rβ). The targets were derived by parametric curve fitting of the simulated residual stress profiles using the Bernstein Polynomial and Gaussian-Exponential models. According to the results, Gaussian Process Regression was the best-performing regressor for the Bernstein Polynomial, while performance under the Gaussian Exponential parametrisation was best achieved by Support Vector Regression in the cutting direction and Gaussian Process Regression in the feed direction. Overall, the proposed model has strong potential as a rapid surrogate tool for predicting residual stresses, reducing computational time and resource requirements while maintaining high predictive performance.

Ključne besede:machine learning, longitudinal turning, residual stress, reduced-order surrogate model, profile parametrisation model, Bernstein polynomial, 15-5PH stainless steel

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj