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Utilizzo di reti neurali per la caratterizzazione elasto-plastica di materiali sottoposti a prova di indentazione

Informazioni tesi

  Autore: Andrea Ramazzotti
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2010-11
  Università: Università degli Studi della Calabria
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria meccanica
  Relatore: Andrea Poggialini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 104

Per caratterizzare un materiale dal punto di vista meccanico, esistono diverse prove, tra le quali vi è quella di indentazione. Essa è una prova non distruttiva, per cui può essere utilizzata non solo su provini costruiti ad hoc ma anche su componenti di macchina. Inoltre, da essa possono essere estratte le informazioni riguardanti la curva tensione deformazione del materiale, ma per fare ciò, non esiste una formulazione analitica.
In questo lavoro viene presentato un metodo basato sulle reti neurali, il quale è capace di riconoscere il materiale, che è sottoposto ad una prova di indentazione, attraverso l'analisi degli spostamenti che esso subisce.
Tale rete viene addestrata tramite il metodo back-propagation, il quale utilizza un insieme di esempi per adattare la rete al problema in esame.
In particolare, è stato sviluppato un software che, sulla base di simulazioni FEM della prova di indentazione, permette di creare una rete neurale capace di riconoscere le caratteristiche meccaniche del componente sottoposto alla prova.
Questa rete permette di ottenere risultati soddisfacenti se le caratteristiche dei materiali che si vogliono determinare sono comprese nel range di quelli utilizzati per l'addestramento.

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INTRODUZIONE INTRODUZIONE Nella progettazione ingegneristica, uno dei più importanti gradi di libertà che il progettista possiede è la scelta del materiale da utilizzare. Da essa dipendono caratteristiche importanti del prodotto finale, quali, ad esempio, resistenza meccanica, leggerezza, resistenza a fatica, ed i metodi di lavorazione da utilizzare durante la fabbricazione. Le caratteristiche meccaniche di un materiale possono essere descritte tramite una curva tensione-deformazione, ricavabile da prove sperimentali unificate. Queste curve possono essere approssimate tramite modelli matematici più o meno complessi, che utilizzano parametri numerici per definire le stesse. Generalmente le prove sperimentali sono di tipo distruttivo (ad esempio la prova di trazione), cioè si utilizzano provini che vengono portati a rottura. Per questo motivo non è sempre possibile trovare le caratteristiche meccaniche del materiale di un pezzo finito. Tra tutte le prove unificate ne esiste una, denominata prova di indentazione , che si basa sull'applicazione di un carico su un penetratore, che viene spinto contro un provino. Dall'analisi dell'impronta che il penetratore lascia sul provino si possono ricavare molteplici informazioni, come, ad esempio, la durezza. 1

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Parole chiave

reti neurali
c++
back propagation
prova indentazione
ramberg osgood
elasto plastica

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