合金材料用醫(yī)療器械上有非常多的使用價(jià)值，目前采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和統(tǒng)計(jì)模型對(duì)擠壓鑄造工藝制備的A413/B4C合金材料的硬度、抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度進(jìn)行了模擬。作者用18個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，用9個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試，用雙曲正切sigmoid函數(shù)(TANSIG)和線性傳遞函數(shù)(PURELIN)作為激活函數(shù)，用Levenberg-Marquardt算法和梯度下降動(dòng)量BP算法(traindm)作為訓(xùn)練算法。合金材料有三個(gè)輸入層，三個(gè)輸出層和50 + 50個(gè)神經(jīng)元在兩個(gè)隱藏層。在訓(xùn)練和測(cè)試之前，將數(shù)據(jù)歸一化到范圍(0-1)內(nèi)。MSE、R和預(yù)測(cè)百分比誤差是系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
合金材料用Levenberg-Marquardt算法觀察到最優(yōu)的結(jié)構(gòu)是隱藏層數(shù)和神經(jīng)元數(shù)為2，結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值吻合較好。硬度R為0.96,UTS和YS為0.95,MAPE為1.42,UTS為0.62,YS為0.59。結(jié)果表明，合金材料所提出的模型可以節(jié)省成本和時(shí)間。采用33個(gè)全設(shè)計(jì)(三層三因素)的階乘設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì)輸入和結(jié)果變量之間的聯(lián)系，采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)與方差分析(ANOVA)來確定各因素對(duì)響應(yīng)的顯著性。
合金材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的壓力分別為70、105、140 MPa，模具預(yù)熱溫度分別為150、225、300℃，B4C率分別為4、8、12 wt.%。R2為95.25%，調(diào)整后R2為93.83%，模型效果良好。擠壓壓力為44-46%左右對(duì)力學(xué)性能影響較大，而B4C wt.%為33-43%左右，模具預(yù)熱溫度為9-16%左右。合金材料響應(yīng)的所有p值均小于0.005。壓力、B4C速率和模具預(yù)熱溫度的最佳配比分別為140 MPa、12 wt.%和225℃，可獲得最大的力學(xué)性能。
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