از آنجا که در علوم مهندسی سعی می¬شود با تحلیل نتایج آزمایشگاهی روابطی جهت پیشبینی رفتار ماده در شرایط نسبتا مشابه ارائه شود، یکی از زمینه¬های پژوهشی اثبات درستی این روابط و اصلاح پارامترهای موجود در آن¬ها با استفاده از انجام آزمون¬هایی در شرایط مختلف است. با در نظر گرفتن اینکه هرگونه تغییر شکل پلاستیک در ماده باعث تغییر در دانسیته عیوب خطی می¬شود، محاسبه انرژی ذخیره شده در ماده در کنار تخمین دانسیته عیوب خطی در حین تغییر شکل پلاستیک از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش تغییر شکل پلاستیک در اثر آزمون کشش ساده تک محوری با سرعت کرنش ثابت تا کرنش¬های مختلف انجام شد و در ادامه با استفاده از نتایج آزمون¬های پراش پرتو ایکس (xrd)، تغییرات سرعت فراصوت (uv) و گرما سنجی افتراقی (dsc) اقدام به انجام این محاسبات برای نمونه آلومینیم خالص تجاری کشیده شده در کرنش¬های مختلف شده است. با توجه به نوع پارامترهای متغیر در این آزمون¬ها، نتایج ارائه شده هر کدام مربوط به بخشی از تغییرات دانسیته نابجایی¬ها و انرژی تخمین زده شده است. در ادامه با استفاده از دانسیته نابجایی¬ها و قرار دادن آن در رابطه تیلور منحنی تنش سیلان نمونه بر حسب کرنش رسم و با منحنی بدست آمده از دستگاه کشش مقایسه شد. با مقایسه نتایج بدست آمده از روش تجربی و همچنین روش محاسباتی، تنش اصطکاکی در رابطه تیلور بدست آمد و میزان انحراف داده¬ها از واقعیت مشخص شد. انحراف ناچیز منحنی تنش سیلان با منحنی تنش - کرنش حقیقی نشان از دقت بالای روش محاسباتی بکار رفته در این پژوهش است. در ادامه با مقایسه نتایج آزمون¬های پراش پرتو ایکس و تغییرات سرعت فراصوت میزان و درصد نابجایی¬های قفل شده و قابل حرکت محاسبه شد و در بخش نهایی محاسبه انرژی ذخیره شده در نمونه با استفاده از رابطه آن با دانسیته نابجایی¬ها و مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج آزمون گرماسنجی افتراقی انجام شد. نتایج بدست آمده نشان داد تغییر شکل ناشی از کشش ساده در آلومینیوم خالص تجاری باعث افزایش دانسیته نابجایی¬ها شده و درصد بالایی از این افزایش متعلق به نابجایی¬های قفل شده است در جایی که درصد نابجایی¬های قابل حرکت تقریبا در تمامی مراحل تغییر شکل ثابت می¬¬ماند.

متالورژی فولادهای پر منگنز به خصوص فولادهای تغییر شکل پلاستیکی ناشی از دو قلویی (twip) و استحاله فازی مارتنزیتی (trip) در حال حاضر موضوع علمی مهم و قابل توجه محسوب می شود. این فولادها به علت ساختار شیمیایی مناسب از استحکام و انعطاف پذیری مطلوبی برخوردار هستند. این ویژگی های مکانیکی استثنایی از طریق قابلیت کار سختی بالای این فولاد به دست می آید. از این رودر این پژوهش با استفاده از هوش مصنوعی به پیش بینی خواص مکانیکی فولادهای twip/trip پرداخته میشود. هوش مصنوعی به عنوان روشی برای شبیه سازی سیستم ها، مدل های زیادی را در بر می گیرد. در پژوهش اخیر از دو مدل شبکه عصبی و الگوریتم ژنتیک برای پیش بینی خواص مکانیکی فولادهای پرمنگنز استفاده شده است. متغیرهای ورودی برای شبکه عصبی عبارت از پارامترهای ترکیب شیمیایی (درصدهای وزنی منگنز، آلومینیوم و سیلیسیم) و پارامترهای ترمومکانیکی (دمای آنیل، زمان آنیل و درصد کار سرد) هستند که با استفاده از شبکه عصبی تاثیر آنها بر متغیرهای خروجی استحکام تسلیم، استحکام کششی و درصد ازدیاد طول بررسی شده است. داده های لازم برای بررسی شبکه از مقالات به دست آمد .20 در صد این داده ها برای مرحله تست، 20 درصد برای مرحله اعتبارسنجی و 60 درصد باقیمانده برای آموزش شبکه به کار برده شد. برنامه شبکه عصبی برای هر یک از دو دسته پارامترهای شیمیایی و مکانیکی به طور جداگانه نوشته شد و برای دست یافتن به نتایج دقیق تر برای هر کدام از این پارامترها سه برنامه مجزا طراحی گردید. همچنین در نوشتن شبکه دو روش پس انتشار خطا و شعاع مبنا استفاده گردید. با استفاده از شبکه عصبی به بررسی تاثیر هر یک از پارامترها به طور جداگانه بر خواص مکانیکی پرداخته شد. نتایج نشان داد که مدل آموزش داده شده می تواند حساسیت خواص مکانیکی به متغیرهای ورودی را پیش بینی نماید. در گام بعدی با استفاده از نتایج به دست آمده از شبکه عصبی، معادله ای برای استفاده در مدل الگوریتم ژنتیک حدس زده شد. استفاده از الگوریتم ژنیک باعث گردید تا نتایج به دست آمده از شبکه عصبی بهینه گردد و پیش بینی بهتری را در پی داشته باشد.

در این تحقیق رفتار تغییر شکل داغ فولاد (30mn-0.5c-3.7al-4si) twip با استفاده از آزمون فشار داغ و ترسیم نقشه فرایندی حاصل از منحنی های تنش سیلان، مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های استوانه ای شکل برای آزمون فشار داغ در گستره دمایی 750 تا oc 1000 و گستره نرخ کرنش 001/0 تا s−15/0 مورد استفاده قرار گرفت. همچنین، رفتار کارسختی نمونه ها با استفاده از ترسیم منحنی های کارسختی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری با استفاده از تصاویر میکروسکوپی نوری، میکروسکوپی الکترونی روبشی و روش پراش الکترون های برگشتی انجام شد. مکانیزم های تبلورمجدد در حین تغییرشکل داغ مورد ارزیابی قرارگرفت. مشخص گردید که افزایش دما باعث تسریع تبلورمجدد دینامیکی می شود. همچنین، افزایش نرخ کرنش باعث تسریع تبلورمجدد دینامیکی و کاهش اندازه دانه نهایی، به دلیل افزایش مکان جوانه زنی و کاهش نرخ رشد دانه های تبلورمجدد یافته در نرخ کرنش بالا، شد. تاثیر پارامترهای تغییرشکل داغ همانند نرخ کرنش و دما برروی بافت نمونه ها نشان داد که با افزایش دما در نرخ کرنش پایین مولفه بافت مکعبی، که از مشخصه های بافت تبلورمجدد است، شدت یافت ولی در نرخ کرنش بالا به دلیل رخ دادن مکانیزم مهاجرت مرزدانه متاثر از کرنش، مولفه تغییرشکل مس شدت می یابد. سپس نقشه فرایندی تغییر شکل داغ در کرنش 5/0 و 6/ 0 رسم شد. نقشه فرایندی ترسیم شده نشان داد که یک ناحیه ناپایدار و دو ناحیه پایدار جهت تغییرشکل وجود دارد. بررسی های صورت گرفته نشان داد که تشکیل ترک باعث ناپایداری شده است و تبلورمجدد دینامیکی دلیل اصلی پایداری است. شرایط بهینه برای تغییرشکل داغ فولاد مورد تحقیق، در دمای oc 1000 و نرخ کرنش s−1 1/0 تعیین شد. کلمات کلیدی: فولادtwip ، تغییرشکل داغ، تبلورمجدد دینامیکی، نقشه فرایندی