تشخیص غیرمخرب شکل هندسی چند ناخالصی با حل معکوس معادله الاستواستاتیک به روش المان های مرزی و الگوریتم شبکه های عصبی

در این پژوهش مطالعه ای برای بدست آوردن پارامترهای مربوط به تعیین شکل ناخالصی های موجود در درون قطعات با روش المان های مرزی و استفاده از شبکه های عصبی انجام گرفته است. با حل مستقیم و معکوس معادلات حاکم بر مسایل الاستواستاتیک با روش المان های مرزی و شبکه عصبی به تشخیص موقعیت ، شکل و خواص ناخالصی در یک جسم جامد همگن ایزوتروپیک دوبعدی پرداخته می شود. ابتدا حل مستقیم معادله تعادل الاستیسیته در دوبعد به روش المان مرزی انجام می گیرد ، به صورتیکه موقعیت، شکل و خواص مکانیکی ناخالصی موجود در دامنه معلوم بوده و جابجایی ها و تراکشن ها روی مرز مجهول می باشند. با انجام شدن حل مستقیم ارتباط بین مرزهای خارجی با مرزهای ناخالصی در قالب ماتریس تاثیر بیان میشود که درآن هر گره روی مرز با سایر نقاط مرزی از لحاظ جابجایی مربوط شده و مقدار جابجایی ها و تراکشن ها روی تمامی مرزها تعیین می گردد. برای حل مساله به صورت معکوس از شبکه های عصبی کمک گرفته می شود. بطوریکه ورودی شبکه جابجایی و تراکشن های مجهول که با شبیه سازی آزمایش کشش ساده اندازه گیری شده روی تمام مرز ها بوده و خروجی شبکه شکل و موقعیت ناخالصی می باشد. برای تعریف بردارهای ورودی و هدف به منظور تغذیه شبکه عصبی ، از جابجایی و تراکشن های مجهول روی مرز که با حل مساله مستقیم الاستواستاتیک دوبعدی بدست آمده به عنوان بردار ورودی و مختصات گره های روی مرز ناخالصی ها و خواص مکانیکی به عنوان بردار هدف در نظر گرفته شده است. از جمله موارد کاربرد این تحقیق می توان به تشخیص ناخالصی هایی که در حین ساخت در قطعات ایجاد شده و همچنین در صنعت ریخته گری اشاره کرد. این روش در مقایسه با روش های تشخیص ساختار داخلی قطعات مثل روش پرتونگاری هزینه بسیار کمتری داشته و می تواند مورد استفاده قرار گیرد.