Experimental investigation and development of a deep learning framework to predict process-induced surface roughness in additively manufactured aluminum alloys

材料科学 表面粗糙度 人工神经网络 表面光洁度 轮廓仪 光学 机械工程 复合材料 人工智能 计算机科学 工程类 物理
作者
Waqas Muhammad,Jidong Kang,Olga Ibragimova,Kaan Inal
出处
期刊:Welding in The World [Springer Science+Business Media]
卷期号:67 (4): 897-921 被引量:23
标识
DOI:10.1007/s40194-022-01445-8
摘要

Abstract A deep learning framework is developed to predict the process-induced surface roughness of AlSi10Mg aluminum alloy fabricated using laser powder bed fusion (LPBF). The framework involves the fabrication of round bar AlSi10Mg specimens, surface topography measurement using 3D laser scanning profilometry, extraction, coupling, and streamlining of roughness and LPBF processing data, feature engineering to select the relevant feature set and the development, validation, and evaluation of a deep neural network model. A mix of core and contour-border scanning strategies are employed to fabricate four sets of specimens with different surface roughness conditions. The effects of different scanning strategies, linear energy density (LED), and specimen location on the build plate on the resulting surface roughness are discussed. The inputs to the deep neural network model are the AM process parameters (i.e., laser power, scanning speed, layer thickness, specimen location on the build plate, and the x , y grid location for surface topography measurements), and the output is the surface profile height measurements. The proposed deep learning framework successfully predicts the surface topography and related surface roughness parameters for all printed specimens. The predicted surface roughness ( $${S}_{a}$$ S a ) measurements are well within 5% of experimental error for the majority of the cases. Moreover, the intensity and location of the surface peaks and valleys as well as their shapes are well predicted, as demonstrated by comparing roughness line scan results with corresponding experimental data. The successful implementation of the current framework encourages further applications of such machine learning-based methods toward AM material development and process optimization.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
nurturecraft完成签到 ,获得积分10
3秒前
笨笨忘幽完成签到,获得积分0
4秒前
chen完成签到,获得积分10
4秒前
Lucas应助Banana采纳,获得30
6秒前
爱我不上火完成签到 ,获得积分10
7秒前
9秒前
码头完成签到 ,获得积分10
10秒前
CLTTT完成签到,获得积分0
12秒前
辣椒小皇纸完成签到,获得积分10
13秒前
Vexolve完成签到 ,获得积分10
17秒前
宋相甫完成签到,获得积分10
20秒前
23秒前
弧光完成签到 ,获得积分0
28秒前
xiaojunsong完成签到 ,获得积分10
31秒前
时老完成签到 ,获得积分10
37秒前
笨笨牛排完成签到,获得积分10
39秒前
milalala完成签到 ,获得积分10
42秒前
45秒前
笨笨牛排发布了新的文献求助10
45秒前
48秒前
小狮子完成签到 ,获得积分10
56秒前
欣喜烙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
露珠发布了新的文献求助10
1分钟前
Banana发布了新的文献求助30
1分钟前
长安的荔枝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ksharp10完成签到,获得积分10
1分钟前
蜗牛壳应助cadcae采纳,获得30
1分钟前
辣椒完成签到,获得积分10
1分钟前
狂野悟空完成签到,获得积分10
1分钟前
梦游菌完成签到 ,获得积分10
1分钟前
情怀应助尼尼采纳,获得10
1分钟前
卓卓卓完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
信念完成签到,获得积分10
1分钟前
李大胖胖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
maoye完成签到,获得积分10
1分钟前
三口一头猪完成签到,获得积分10
1分钟前
粗暴的镜子完成签到,获得积分10
1分钟前
往徕完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 630
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7376487
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8984231
关于积分的说明 19101618
捐赠科研通 7017161
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3225985
关于科研通互助平台的介绍 2389396
邀请新用户注册赠送积分活动 2206631