عنوان

بهینه‌سازی چندهدفی پارامترهای جوشکاری اصطکاکی‌اغتشاشی آلومینیوم آلیاژی ‮‭۷۰۷۵‬ با استفاده از الگوریتم ژنتیک,‮‭TJ‬

Number

‭۱۴۹۰۱پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بهینه‌سازی چندهدفی پارامترهای جوشکاری اصطکاکی‌اغتشاشی آلومینیوم آلیاژی ‮‭۷۰۷۵‬ با استفاده از الگوریتم ژنتیک

Parallel Title Proper

‮‭TJ‬

First Statement of Responsibility

/امین قهرمانی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: فنی و مهندسی مکانیک

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۴‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی مکانیک- ساخت و تولید

Date of degree

‮‭۱۳۹۴/۱۱/۱۴‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

فرآیند جوشکاری اصطکاکی‌اغتشاشی بسیاری از محدودیت‌هایی که در روش‌های جوشکاری ذوبی آلومینیوم‌های آلیاژی گروه ‮‭۷۰۰۰‬ برای ایجاد اتصال‌هایی با خواص مکانیکی و میکروساختاری مطلوب وجود دارد را رفع کرده است .هدف این تحقیق یافتن مقادیری از پارامترهای موثر بر این فرآیند است طوری که به ازای آن‌ها اتصالاتی از آلیاژ آلومینیوم ‮‭۷۰۷۵‬ با خواص مکانیکی بهینه حاصل شود .برای این منظور در این پژوهش از دو روش بهینه‌سازی تاگوچی و الگوریتم ژنتیک استفاده شده است .پارامترهای مورد بررسی در این تحقیق سرعت دورانی و خطی ابزار، زاویه‌ی انحراف و قطر پین ابزار می‌باشند .استحکام کششی، ازدیاد طول و سختی مرکز جوش نیز به عنوان توابع هدف در نظرگرفته شده اند .برای طراحی آزمایش‌های عملی از جدول آرایه‌های متعامد پیشنهادی روش تاگوچی استفاده شده که برای بررسی پارامترهای ورودی ذکر شده در پنج سطح این روش ‮‭۲۵‬ آزمایش را پیشنهاد می‌دهد .با اندازه گیری استحکام نمونه‌ها مشخص شد که بازده جوش اتصال‌های ایجاد شده مابین ‮‭۵۲‬ تا ‮‭۷۶‬ درصد می‌باشند و در بین آزمایش‌های انجام گرفته در سرعت دورانی ‮‭۱۶۰۰‬ دور بردقیقه، سرعت پیشروی ‮‭۸۰‬ میلی‌متر در دقیقه، زاویه انحراف ابزار‮‭۳‬ درجه و قطر پین ‮‭۵/۴‬ میلی‌متر بالاترین استحکام کششی و سختی و در سرعت دورانی ‮‭۸۰۰‬ دور بردقیقه، سرعت پیشروی ‮‭۲۰‬ میلی‌متر در دقیقه، زاویه انحراف ابزار‮‭۱‬ درجه و قطر پین ‮‭۴‬ میلی‌متر بالاترین ازدیاد طول در نمونه‌های استاندارد حاصل شده است .آنالیز نتایج آزمایش‌های عملی نشان دادند بیشترین تاثیر را از بین پارامترهای فرآیند به ترتیب تغییرات سرعت دورانی و پیشروی ابزار، زاویه انحراف ابزار و قطر پین بر روی خواص مکانیکی اتصال‌های ایجاد شده دارند .همچنین ضمن انجام بهینه‌سازی تک هدفی توسط روش تاگوچی برای هرکدام از توابع هدف، بهینه‌سازی چندهدفی توسط روش تاگوچی بر پایه رتبه تناسب خاکستری نیز انجام گرفته است که پارامترهای ورودی در این حالت سرعت دورانی ‮‭۱۶۰۰‬ دور بردقیقه، سرعت پیشروی ‮‭۸۰‬ میلی‌متر در دقیقه، زاویه انحراف ابزار‮‭۳‬ درجه و قطر پین ‮‭۶‬ میلی‌متر می‌باشند .برای بهینه‌سازی چندهدفی توسط الگوریتم ژنتیک ابتدا به وسیله‌ی نتایج حاصل از تست‌های انجام شده، شبکه عصبی سه لایه پرسپترون برای تخمین استحکام، ازدیاد طول و سختی اتصالات با موفقیت آموزش داده شد و از آن به عنوان توابع هدف در نسخه دوم الگوریتم ژنتیک با مرتب‌سازی نامغلوب برای بهینه‌سازی چند هدفه استفاده شد .جواب‌های به دست آمده از حل مسأله بهینه‌سازی چندهدفه غالبا به نام جبهه پارتو شناخته می‌شوند .در ادبیات بهینه‌سازی چندهدفی هیچ کدام از جواب‌های جبهه پارتو بر دیگری ارجحیت ندارند و بسته به شرایط می‌توان هر کدام را به عنوان یک تصمیم بهینه در نظر گرفت .در نهایت برای انتخاب نقطه طراحی دارای بهترین موازنه بین پارامترهای هدف با استفاده از روش تاپسیس، مقادیر ورودی برای سرعت دورانی و پیشروی، زاویه انحراف ابزار و قطر پین به ترتیب ‮‭۶/۱۳۲۲‬دور بردقیقه، ‮‭۹/۲۷‬ میلی‌متر در دقیقه،‮‭۳/۱‬ درجه و ‮‭۲/۴‬ میلی‌متر بدست آمد

Text of Note

Friction stir welding (FSW) has overcome limits that exist in fusion welding of 7000 series aluminum alloys to make joints with optimum mechanical and micro-structural properties. The current research is to find out what values of effective parameters would result in 7075 alloy joints with optimum mechanical properties. For this purpose, Taguchi optimization and Genetic Algorithm are used in this research. The studied parameters of the present study are rotational speed, traverse speed, tool tilt angle, and pin diameter. Tensile strength, elongation and hardness of nugget zone are regarded as target functions. In designing a practical experiment, Taguchi orthogonal arrays is employed which proposes 25 experiments for evaluating aforementioned parameters at five levels. In this study, welds are made with joint efficiency of 52-76 . it is observed that maximum tensile strength and hardness achieved at rotational speed of 1600 rpm, traverse speed of 80 mm/min, tool tilt angle of 3, and pin diameter of 4.5 mm, while maximum elongation obtained at rotational speed of 800 rpm, traverse speed of 20 mm/min, tool tilt angle of 1, and pin diameter of 4 mm. analysis of practical experiments indicates that, among the parameters of the process, changes of rotational and traverse speed, tool tilt angle, and pin diameter leave the greatest impact on mechanical properties of provided connection, respectively. Furthermore, while performing single-objective optimization process on each of the target functions, based on Taguchi method, multi-objective optimization is also performed using Taguchi based grey relational grades which resulted rotational speed of 1600 rpm, traverse speed of 80 mm/min, tool tilt angle of 3 and pin diameter of 6mm as its input parameters. In multi-objective optimization using Genetic Algorithm, primarily, three-layered perceptron neural network is developed successfully through obtained test results, in order to estimate strength, elongation, and hardness. Then, it is used as target function in Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II) to optimize multi-objective process. Results obtained from solving multi-objective optimization problem are commonly known as Pareto front. In the literature of multi-objective optimization none of the obtained results of Pareto front has priority over the others and depending on the existing condition each of them may be regarded as the optimum decision. Finally, the best compromised solution from the Pareto set is obtained using TOPSIS technique which resulted rotational speed of 1322.6 rpm, traverse speed of 27.9 mm/min, tool tilt angle of 1.3 and pin diameter of 4.2 mm as its input parameters

Parallel Title

‮‭TJ‬

قهرمانی، امین

زادشکویان، محمد، استاد راهنما

مصطفی پور، امیر، استادمشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی