ارسل ملاحظاتك

ارسل ملاحظاتك لنا







الرئيسية > Minimising the Heat Affected Z...>الوصف

Minimising the Heat Affected Zone in the Laser Cutting of Ti-6Al-4V Sheets using the Monte Carlo Method

العنوان بلغة أخرى: تقليل المنطقة المتأثرة بالحرارة في القطع بالليزر لألواح Ti-6Al-4V باستعمال طريقة مونت كارلو
المصدر: المجلة العلمية لجامعة الملك فيصل - العلوم الأساسية والتطبيقية
الناشر: جامعة الملك فيصل
المؤلف الرئيسي: محمود، إخلاص جابر (مؤلف)
المجلد/العدد: مج22, ع1
محكمة: نعم
الدولة: السعودية
التاريخ الميلادي: 2021
الصفحات: 27 - 31
DOI: 10.37575/b/sci/0029
ISSN: 1658-0311
رقم MD: 1196457
نوع المحتوى: بحوث ومقالات
اللغة: الإنجليزية
قواعد المعلومات: science
مواضيع:
الذكاء الاصطناعي | أشعة الليزر | غاز الآرجون | الطاقة الإشعاعية | القطع بالليزر
كلمات المؤلف المفتاحية:
ليزر CO2 | شبكة الذكاء الاصطناعي | سرعة القطع | طاقة الشعاع | ضغط الغاز المساعد | CO2 Laser | Artificial Neural Network (ANN) | Cutting Speed | Beam Power | Assist Gas Pressure
رابط المحتوى:
PDF (صورة)     
صورة الغلاف QR قانون
حفظ في:
المستخلص: يقدم هذا البحث محاولة لتقليل عرض (مساحة) المنطقة المتأثرة بالحرارة والتي تكونت بسبب عمليات القطع بالليزر لألواح Ti-6Al-4V. تم استعمال نتائج تجريبية لمنطقة متأثرة بالحرارة (HAZ) لـ32 مجموعة من خمسة معاملات قطع لليزر CO2 (باستخدام الضغط المساعد لغاز الآرجون)، وهي: سمك المادة، وسرعة القطع، وطاقة شعاع الليزر، وضغط الغاز المساعد ونسبة البعد البؤري للعدسة، لبناء نموذج الذكاء الاصطناعي (ANN)تم اشتقاق صيغة العلاقة من خلال ربط معاملات القطع بالليزر بناء على أوزان الارتباط التي تم الحصول عليها من نموذج ANN المطور. بلغت قيمة MAPE للمقارنة (للموازنة) بين عرض (HAZ) المتوقع والتجريبي (4.192%)، وتم تنفيذ طريقة الأمثلية مونت كارلو باستخدام 2000 نموذج محاكاة لتحديد الحل الأمثل المناسب. أظهرت النتائج أن أفضل نوع فعال من دوال التحويل في الطبقات المخفية هي الدالة الخطية. وكان النموذج حساسا للغاية لمعاملات سرعة القطع (CS)، وضغط الغاز المساعد (GP). وطاقة الشعاع (BP)، وأقل حساسية لمعاملات السمك (T)، والبعد البؤري للعدسة (LFL). كانت القيم المثلى لمعاملات القطع بالليزر التي تنتج أقل قيمة لـ (HAZ) هي السمك (T=1mm)، والبعد البؤري للعدسة (LFL=30%)، وطاقة شعاع (BP=3KW)، وسرعة القطع (CS=1 م/دقيقة)، وضغط الغاز المساعد (GP=14 بار).

This research attempts to minimise the heat affected zone (HAZ) width that forms in the laser cutting process of Ti-6Al-4V sheets. The experimental results of the HAZ for 32 sets of five CO2 laser cutting parameters (with the assist pressure of argon gas) were used to build the artificial neural network (ANN) model, each with a different material thickness, cutting speed, laser beam power, assist gas pressure and lens focal length percentage. A relationship formula was derived by connecting the laser cutting parameters based on the connection weights obtained from the developed ANN model. The MAPE value for the comparison between the predicted and experimental HAZ width was 4.192%. The Monte Carlo optimisation method was performed using 2,000 simulations to identify a suitable optimal solution. The results showed that the most effective transfer function type in the hidden layers was the linear function. The model was highly sensitive for the cutting speed (CS), assist gas pressure (GP) and beam power (BP) parameters and less sensitive for the parameters of thickness (T) and lens focal length (LFL). The optimum values of the laser cutting parameters that produced a minimum value of HAZ was T= 1 mm, LFL= 30%, BP= 3 kW, CS= 1 m/min and GP= 14 bars.
ISSN: 1658-0311

عناصر مشابهة


© 2024 المنظومة. جميع الحقوق محفوظة.