Способ оценки характера излома металла с использованием нейросетевой классификации и фрактального анализа
Ударный изгиб Материалы в процессе испытаний Нейросетевая классификация Излом металла
Изобретение относится к области научно-исследовательских методов определения причин и механизмов разрушения изделий, т.е. соотношения в изломах металлов вязкой и хрупкой составляющей при различных видах нагрузки в широком диапазоне температур. Сущность: предварительно проводятся испытания на ударный изгиб исследуемого металла в диапазоне температур от -100°С до +20°С. Получают изображения изломов для каждого исследуемого образца с высокой резкостью и проводят фрактографический анализ для выявления вязкой и хрупкой составляющей в изломе. Проводят предварительную обработку изображения излома, при этом производится выделение зоны излома, выравнивание яркости изображения, вейвлет фильтрация и бинаризация выделенной зоны, после чего изображение разбивается на 100 одинаковых по размеру участков, и производится оценка фрактальной размерности изображения. Полученные данные служат входными данными для искусственной нейронной сети (ИНС) классификации, на выходе которой получают 2 класса, а именно вязкий и хрупкий излом в долях каждого класса, которые в сумме дают 100%. В процессе обучения нейронной сети производится сравнение выходных параметров ИНС с результатами фрактографического анализа, причем ИНС считается обученной при достижении ошибки на этапе сравнения для всех исследуемых изломов материала не более 3%. После этого ИНС работает в автоматизированном режиме и получает на выходе процентное соотношение вязкой и хрупкой составляющей в изломе для полученных исследуемых изображений изломов путем их предварительной обработки, разбивки на несколько зон и расчета фрактальной размерности изображения. Технический результат: повышение точности оценки характера излома металла. 2 ил., 2 табл.
Машиностроение
Юрий
Кабалдин
Георгиевич
Профессор
Доктор технических наук
Профессор
S-8654-2017
6701576035
7799
0000-0003-4300-6659
РОССИЯ
Андрей
Куркин
Александрович
Проректор по научной работе
РОССИЯ
28.23.37
Нейронные сети
02.05.PZ
METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING
Максим
Аносов
Сергеевич
РОССИЯ
Юрий
Кабалдин
Георгиевич
РОССИЯ
Дмитрий
Шатагин
Александрович
РОССИЯ
Дмитрий
Рябов
Александрович
РОССИЯ
Павел
Колчин
Владимирович
РОССИЯ
ФГБОУ ВО "НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА",НГТУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА"
1025203034537
СЕРГЕЙ
ДМИТРИЕВ
МИХАЙЛОВИЧ
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения