鎂合金專家系統(tǒng)的開發(fā)研究.pdf

1、鎂及鎂合金由于具有密度低、比強(qiáng)度高、電磁屏蔽性好、彈性模量高等一系列優(yōu)點(diǎn),因此受到極大關(guān)注,被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色工程金屬結(jié)構(gòu)材料”。但目前鎂合金的研究和生產(chǎn)中一直存在不少困難。而由于材料研究及其制備加工過程的影響因素非常復(fù)雜且具有很大的不確定性,材料研發(fā)采用的是依賴大量實(shí)驗(yàn),大面積篩選的方法,消耗巨大。為提高傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究效率,開拓新的研究方法,加快鎂合金研究進(jìn)展,利用多學(xué)科交叉融合、計算機(jī)輔助設(shè)計、引入人工智能技術(shù)等方法已成為鎂合金

2、研究的新趨勢。作為人工智能應(yīng)用研究最活躍和最廣泛的專家系統(tǒng),其善于處理強(qiáng)非線性關(guān)系,非常適用于研究及制備加工過程復(fù)雜且需要豐富經(jīng)驗(yàn)的材料領(lǐng)域。
　　 本文基于對目前鎂合金研究和生產(chǎn)的需求分析,設(shè)計并開發(fā)了一個鎂合金專家系統(tǒng),其主要包括核心知識庫、數(shù)據(jù)庫、人機(jī)交互界面及數(shù)據(jù)交互機(jī)制。
　　 鑒于鎂合金發(fā)展至今已有較為豐富的數(shù)據(jù)資源,本課題采用基于數(shù)據(jù)的方法,應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),并采用新的優(yōu)選人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模參數(shù)的方法——

3、參數(shù)全排列組合訓(xùn)練,建立了精度較高的變形鎂合金抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)模型、鑄造鎂合金抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)模型,以及鑄造鎂合金晶粒尺寸預(yù)測的網(wǎng)絡(luò)模型。這些人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型組成了鎂合金專家系統(tǒng)的核心知識庫?；谶@些網(wǎng)絡(luò)模型,可以充分挖掘現(xiàn)有鎂合金數(shù)據(jù)潛力,實(shí)現(xiàn)對鎂合金性能預(yù)測以及對鑄造鎂合金晶粒尺寸預(yù)測功能。
　　 根據(jù)對鎂合金數(shù)據(jù)需求的分析及系統(tǒng)設(shè)計,采用數(shù)據(jù)庫管理技術(shù),在完成數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)

4、基礎(chǔ)上,建立了包括鎂合金選材數(shù)據(jù)、知識庫信息數(shù)據(jù)、用戶信息數(shù)據(jù)在內(nèi)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)了對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理和對鎂合金的初步選材功能。
　　 在完成系統(tǒng)知識庫和數(shù)據(jù)庫構(gòu)架的基礎(chǔ)上,根據(jù)系統(tǒng)整體設(shè)計目標(biāo)和模塊化的功能設(shè)計,采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言Visual C++開發(fā)了鎂合金專家系統(tǒng)的人機(jī)交互界面。
　　 通過采用Matlab計算引擎,以Visual C++和Matlab的混合編程,實(shí)現(xiàn)了鎂合金專家系統(tǒng)的人機(jī)交互界面和知識庫