مواد و ساخت پیشرفته

خمش لوله، هر نوع فرآیند شکل­دهی فلزی است که برای شکل­دادن دائمی لوله ­ها استفاده می­شود. در خم­کاری لوله ممکن است از روش شکل­ دهی محدود یا از روش‌های خمش آزاد استفاده شود و ممکن است از روش‌های شکل‌دهی گرم یا سرد استفاده شود. در روش‌های خمش محدود  باید از قالبی مانند "خمش با فشار" یا "خمش چرخشی" برای تبدیل شکل قطعه کار به شکل قالب استفاده ‌شود. استوک (لقمه) لوله را می­توان مستقیما با استفاده از دستگاه خم­کن برای ایجاد انواع خم­های منفرد یا چندگانه و شکل­دادن به قطعه به شکل دلخواه تشکیل داد. در فرایندهای خم­کاری با مفهوم برگشت فنری مواجه می­شویم. برگشت فنری مخصوصاً در خمش لوله فلزی رایج است که به شدت بر دقت محوری لوله فلزی تأثیر می ­گذارد. برگشت فنری[1] ظرفیت یا تمایل یک ماده الاستیک خمیده یا شکل ­داده شده (مانند فلز) برای بازگشت به حالت اولیه است. برگشت فنری به بازیابی الاستیک قطعات تغییر شکل­داده شده اشاره دارد. برگشت فنری به دلیل رهاسازی الاستیک ناشی از گشتاور خمشی که در طول شکل‌دهی به ورق فلز داده می‌شود، رخ می‌دهد.

در حال حاضر، مکانیزم برگشت فنری به دلیل ویژگی‌های پیچیده تغییر شکل پلاستیک مواد فلزی هنوز نامشخص است. به دست آوردن اطلاعات دقیق برگشت فنری محوری قبل از شکل­دهی خمشی دشوار است. برای کاهش این مشکل، بر اساس دستاوردهای جدید در این زمینه، یک چارچوب بهینه ­سازی جدید ساخته شده است که برای اولین بار سری تغییرات شعاع[2] (RCS) را به عنوان شاخص ارزیابی دقت محوری در نظر می­گیرد. چارچوب بهینه‌سازی شامل یک شبکه یادگیری عمیق مبتنی بر GRU ، به عنوان ماژول پیش‌بینی برای پیش‌بینی برگشت فنری با اطمینان‌ بیشتر است.

بر این اساس، با کمک شبیه­ سازی اجزای محدود و آزمایش خمشی، مجموعه داده ­های فنری صحت­ سنجی شده فراهم شده است. نتایج نشان می‌دهد که چارچوب توسعه­ یافته تحت عنوان Pb-NSGA-III می‌تواند به پیش‌بینی دقیق و قوی دقت محوری لوله دست یابد. و این در مقایسه با الگوریتم‌های چند هدفه رایج موجود، برتری خود را در کاربرد مهندسی نشان می‌دهد.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0952197622002895