Разработан подход для прогнозирования усталостной прочности деталей газотурбинных двигателей (ГТД) на стадии их изготовления, основанный на использовании нейронных сетей. Нейросетевая модель, реализованная в среде программирования Delphi, состоит из входного слоя, содержащего четыре элемента, одного скрытого слоя с четырьмя нейронами и выходного слоя с одним элементом. Выходным параметром нейронной сети является усталостную прочность, а входные параметры определяются технологическим процессом изготовления деталей. Это - шероховатость поверхности, степень и глубина наклепа поверхностного слоя, остаточные напряжения сжатия в поверхностном слое. В качестве активационной функции нейронной сети используется сигмоидальная функция. В качестве обучающего алгоритма нейронной сети выбран алгоритм обратного распространения ошибки. Обучение нейронной сети происходит по заранее подготовленной обучающей выборке, в качестве которой используются экспериментальные и литературные данные. Значения усталостной прочности деталей ГТД определялись для постоянной базы и условий испытаний. Средние квадратичные ошибки прогноза, вычисляемые нейронной сетью для обучающей и тестовой выборки, составляют 0,021 и 0,034 соответственно. Определены диапазоны изменения входных параметров, на которых нейросетевая модель корректно выполняет прогнозирование усталостной прочности. Установлены соотношения между значимостью каждого из входных параметров сети для оценки комплексного влияния параметров поверхностного слоя на сопротивление усталости. Показано, что наибольшее влияние на повышение предела выносливости деталей после технологической обработки оказывают остаточные напряжения сжатия и степень поверхностного упрочнения. Рассмотрена возможность и приведены примеры решения обратной задачи, когда по известному значению усталостной прочности проводится поиск значений входных параметров нейронной сети, приводящих к появлению имеющегося выходного. Разработанный подход может позволить еще на этапах технологической подготовки производства обеспечить необходимое значение усталостной прочности, минимизировать объем испытаний и осуществить выбор оптимальных режимов обработки деталей ГТД для наиболее эффективного упрочнения.

  Повний текст PDF - 402.124 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"