NiTi形状记忆合金高温变形神经网络研究-论文.pdf

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1、铸造技术Vol-35No．2·274·FOUNDRYTECHN0L0GYFeb．2014NiTi形状记忆合金高温变形神经网络研究李爽。李在林(1．郑州旅游职业学院，河南郑州450009；2．新乡学院物理与电子工程系，河南新乡453003)摘要：在Gleeble．1500热模拟机上进行热变形压缩试验，获得了NiTi形状记忆合金在不同应变速率和温度下的真应力一真应变实验数据及微观组织，根据实验数据基于BP神经网络建立模型对NiTi合金的高温变形进行预测。结果表明：随着应变速率的增加，TiNi合金的软化特性变得明显，模型的预测值与试验值误差较小，且预测精度和可靠

2、度高。关键词：NiTi形状记忆合金；高温变形；BP神经网络中图分类号：TG139文献标识码：A文章编号：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随着现代医学的发展，众多金属材料如纯金属、益的探索。不锈钢、NiTi形状记忆合金、钻基合金、钛合金等广1BP模型中变量的归一化处理泛应用于临床生物医学。其中，NiTi形状记忆合金不仅具有良好的生物相容性和耐蚀性，而且具有比根据BP神经网络输入输出范围的要求以及其其他金属材料低的弹性模量，最重要的是其具有独精度的影响因数，对训练样本中的真应力值和输入特的超弹性和形状记忆效应【lJ，因此．NiTi形状记忆层中的3个参数(变形温度、真应变和应变速率1运合金在医学领域发展迅速。NiTi合金对温度比较敏用式(

6、1)进行归一化处理，为了避免建立BP神经网感，为了更好的使用NiTi合金，必须将合金处理到络模型在迭代计算过程中数值过于集中于某些权值合适的相变温度和组织状态．使其呈现出最佳的性和神经元上从而导致模型解算精度降低的现象，模能】。为此众多学者进行了研究和分析。张伟红等型中的各特征变量取值范围一般为0．1～O．9。人利用峰值应力建立Ti一50．7Ni合金本构关系的回4(O-O~)+0Q=．1(1))一归模型，在低应变速率下很好地表示出应力与变形一式中：Q代表网络的3个输入参数和输出参数；Q一温度、应变速率的关系[41，BP神经网络是广泛使用和Q分别为数据Q对应

7、的最大值和最小值。的一种对模型进行预测的方法，它不仅具有较强的联想容错能力，而且能够有效和准确的解决复杂的2高温压缩实验非线性问题[5I6]。本文在Gleeble一1500热模拟机上对2．1实验材料及方法TiNi合金在不同变形工艺参数条件下进行高温压采用最常用的NiTi形状记忆合金。将形状记忆缩试验，结合BP神经网络方法，研究NiTi形状记合金试样加工成15mmx20mm圆柱形，将试样加忆合金高温变形．为改善NiTi形状记忆合金提供有热后并冷却到650℃，保温1h使试样均匀化退火，将退火后的形状记忆合金试样在Gleeble．1500热模收稿日期：2013-

8、09．27拟机上进行压缩试验。为了减少试验过程中摩擦对作者简介：李