به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « artificial neural network » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «artificial neural network» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • وحید مدانلو*، احمد مشایخی، بهنام اخوندی
    افزایش عمق میکروکانال های صفحات دوقطبی فلزی در پیل های سوختی غشاء پروتون منجر به افزایش بازده خواهد شد. در این پژوهش، از فرآیند مهرزنی برای ساخت صفحات دوقطبی از جنس تیتانیوم خالص تجاری با الگوی شیاری موازی مستقیم استفاده شده است. تاثیر پارامترهای فرآیند شامل لقی قالب، سرعت شکل دهی و ضریب اصطکاک بین ورق و قالب بر روی نرخ پرشدگی و میزان نازک شدگی صفحات دوقطبی بررسی شد. آزمایش های لازم با استفاده از روش رویه پاسخ طراحی، با استفاده از مدل اجزای محدود صحت سنجی شده اجرا و خروجی های موردنظر استخراج شدند. سپس با استفاده از روش رگرسیون، یک معادله درجه دوم برای پیش بینی نرخ پرشدگی بر اساس پارامترهای ورودی ارائه شد. در ادامه با استفاده از الگوریتم کلونی زنبورعسل مصنوعی، ضرایب معادله مذکور بهبودیافته و میزان خطای آن در حدود 53% کاهش یافت. در پایان نیز از یک شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی نرخ پرشدگی استفاده شد. نتایج نشان داد که شبکه عصبی پیشنهادی بسیار موثر بوده و با دقت بسیار بالایی نرخ پرشدگی میکروکانال را تقریب می زند.
    کلید واژگان: صفحات دوقطبی تیتانیومی, عمق شکلدهی, فرآیند مهرزنی, الگوریتم کلونی زنبورعسل مصنوعی, شبکه عصبی مصنوعی}
    Vahid Modanloo *, Ahmad Mashayekhi, Behnam Akhoundi
    Increasing the depth of microchannels on metallic bipolar plates (BPPs) in PEM fuel cells leads to an increase in the efficiency. In this research, the stamping process has been applied for manufacturing of the BPPs made of commercially pure titanium with a direct parallel flow field. The effect of process parameters including die clearance, forming speed, and sheet/die friction coefficient on the filling rate and thinning of the BPPs was investigated. The required tests were designed via the response surface method (RSM), implemented by a validated finite elements (FE) model, and the desired outputs were extracted. Then, a quadratic equation was presented for predicting the filling rate based on the input parameters using the regression method. In the following, using the artificial bee colony algorithm, the coefficients of the mentioned equation were enhanced and its error was decreased almost by 53%. Finally, an artificial neural network (ANN) was used to predict the filling rate. The results demonstrated that the proposed ANN model is very effective and approximates the filling rate of the microchannel with high accuracy.
    Keywords: Titanium Bipolar Plates, Forming Depth, Stamping Process, Artificial Bee Colony Algorithm, Artificial Neural Network}
  • Abeer S. Alnahdi, Zeeshan Khan, Taza Gul *, Hijaz Ahmad
    This study investigates the flow of Jeffrey nanofluid through the gap between a disk and a cone, incorporating the influences of thermophoresis and Brownian motion within the flow system. Suitable variables have used to convert the modeled equations to dimension-free notations. This set of dimensionless equations has then solved by using Levenberg Marquardt Scheme through Neural Network Algorithm (LMS-NNA). In this study, it has been observed that the absolute error (AE) between the reference and target data consistently falls in the range 10-4 to 10-5 demonstrating the exceptional accuracy performance of LMS-NNA. In all four scenarios it has noticed that transverse velocity distribution has declined with augmentation in magnetic and Jeffery fluid factors by keeping all the other parameters as fixed. It is evident that the optimal validation performance 2.8227×10-9 has been achieved at epoch 1000 for the transverse velocity when cone and disk gyrating in opposite directions.
    Keywords: Cone, Disk Devices, Jeffrey Fluid Flow, Artificial Neural Network, Boungiorno Model, Heat Transfer Analysis}
  • Sif Eddine Belalia *, Mohamed Serier, Raheem Al-Sabur
    Friction Stir Welding (FSW) has revolutionized modern manufacturing with its advantages, such as minimal heat-affected zones and improved material properties. Accurate torque prediction in FSW is crucial for weld quality, process efficiency, and energy conservation. Many researchers achieved models for torque based on experimental research, yet the models were limited to a specific type of material. In recent years, the use of machine learning techniques has increased in industry in general and in welding in particular. In this study, a machine learning model was prepared based on artificial neural networks, and Shapley-Additive Explanations were used to predict the rotational torque from 287 experiments that had been conducted in several previous studies. The achieved model has remarkable predictive performance, with an R-squared of 99.53% and low errors (MAE, MAPE, and RMSE). Moreover, a machine learning polynomial regression was examined for comparisons. A parametric importance analysis revealed that rotational speed, plate thickness, and tilt angle significantly affect torque predictions, while the rest of the variables had minimal importance.
    Keywords: Friction stir welding, torque prediction, Artificial Neural Network, Parametric Study}
  • نوشین قنادی، امین فرخ آبادی*، شهرام حسینی
    در این پژوهش یک ساختار شبکه ای 4×4 مربعی از جنس تیتانیوم با استفاده از پارامترهای مرتبط تحت نیروی کششی بهینه سازی شده است. ساختار شبکه ای یک ساختار چهارضلعی با طول ضلع L و زاویه Θ می باشد و ترتیب شکست دیواره ها با استفاده از نرم افزار متلب و روش المان محدود مقایسه شده است. در پژوهش حاضر تابع هدف در بهینه سازی، افزایش جذب انرژی و به حداقل رساندن بیش ترین تنش در نظر گرفته شده است و تاثیر پارامترهای اندازه اضلاع و زوایای مختلف در این ساختار مورد بررسی قرار گرفته است. 100 حالت مختلف برای مقادیر L و Θ با خروجی مساحت زیر نمودار (انرژی جذب شده) و بیش ترین تنش و کرنش از نرم افزار متلب به دست آمده است. با داشتن داده های ورودی (L و Θ) و خروجی (انرژی جذب شده و بیش ترین تنش)، شبکه عصبی آموزش داده شده و با استفاده از مدل رگرسیون در شبکه عصبی میزان پیش بینی با دقت بالای 99 درصد به دست آمده است که از دقت بالایی برخوردار می باشد. تابع ارتباط بین ورودی ها و خروجی های شبکه عصبی از نرم افزار متلب به دست آمده است و بهینه سازی این ساختار شبکه ای 4×4 با استفاده از الگوریتم ژنتیک صورت گرفته است. تابع هدف در این پژوهش افزایش جذب انرژی و به حداقل رساندن بیش ترین تنش می باشد تا سازه شبکه ای بیش ترین استحکام را با در نظر گرفتن پارامترهای مورد بررسی داشته باشد.
    کلید واژگان: یادگیری ماشین, الگوریتم ژنتیک, شبکه عصبی مصنوعی, شکست, تیتانیوم, ساختار شبکه ای مربعی}
    Noushin Ghanadi, Amin Farrokhabadi *, Shahram Hosseini
    In this study, a 4×4 square network structure made of titanium has been optimized under tensile force using relevant parameters. The network structure is a quadrilateral structure with a side length of L and ϴ, and the fracture order of the walls has been compared using MATLAB software and simulation with Abaqus software, and the results of the fracture order of the structure match each other. In the present study, the objective function in optimization is to increase energy absorption and minimize the maximum stress, and the effect of parameters such as side lengths and various angles in this structure has been investigated. 100 different cases have been obtained for values of L and ϴ with output of area under the curve (energy absorbed) and maximum stress and strain using MATLAB software. With input data (L and ϴ) and output data (energy absorbed and maximum stress), a neural network has been trained and a regression model has been used in the neural network to achieve a prediction accuracy of over 99%, which is a high level of accuracy. The relationship function between input and output of the neural network has been obtained using MATLAB software, and the optimization of this 4×4 network structure has been carried out using the genetic algorithm. The objective function in this study is to increase energy absorption and minimize the maximum stress so that the network structure has the highest strength considering the examined parameters.
    Keywords: Machine Learning, Genetic Algorithm, Artificial Neural Network, fracture, Titanium, Lattice structure}
  • فرشید جعفریان، محمد مقداد فلاح، سجاد دهقانی*

    کنترل و بهینه سازی زبری سطح و نیروی ماشین کاری برای مواد سخت کاری شده بسیار ضروری است. برای این منظور می توان از روش های هوشمند مبتنی بر مدل های پیش بینی و بهینه سازی استفاده کرد. در این پژوهش پارامترهای ماشین کاری شامل سرعت برشی، نرخ پیشروی و زمان ماشین کاری توسط شبکه عصبی مصنوعی برای ارزیابی زبری سطح و نیروی ماشین کاری، در تراشکاری فولاد سخت کاری شده 4140 مورداستفاده قرار گرفت. طراحی آزمایش ها به روش فاکتوریل کامل در قالب 27 آزمایش صورت گرفت و از ابزار کاربید سمانته بدون پوشش TCMW 16T304 H13A در تراشکاری استفاده شد و زبری سطح و نیروی ماشین کاری اندازه گیری شد. معماری بهینه با دولایه پنهان برای مدل شبکه عصبی مصنوعی انتخاب شد و برای پیش بینی جداگانه زبری سطح و نیروی ماشین کاری استفاده شد. مقادیر پیش بینی مدل شبکه عصبی مصنوعی با نتایج تجربی مقایسه شد و میانگین درصد خطای داده های اعتبارسنجی برای زبری سطح و نیروی ماشین کاری به ترتیب برابر با 25/4 و 11/5 درصد محاسبه شد و در انتها پارامترهای بهینه برش به طوری که زبری سطح و نیروی ماشین کاری در پایین ترین سطح باشند، انتخاب شد.

    کلید واژگان: شبکه عصبی مصنوعی, زبری سطح, نیروی ماشین کاری, فولاد 4140, بهینه سازی}
    Farshid Jafarian, Mohammad Meghdad Fallah, Sajad Dehghani*

    When working with hardened materials, it's important to control and optimize the surface roughness and machining force. To achieve this, we can use intelligent methods that are based on prediction and optimization models. In this study, an artificial neural network was used to evaluate the surface roughness and machining force of hardened steel 4140 by analyzing cutting speed, feed rate, and machining time. A full factorial method was used to carry out 27 experiments, and an uncoated cemented carbide tool TCMW 16T304 H13A was used to measure surface roughness and machining force during turning. An artificial neural network model with two hidden layers was selected as the optimal architecture for separately predicting surface roughness and machining force. The predicted values were then compared with the experimental results, and the average error percentage for validation data was calculated as 4.25% for surface roughness and 5.11% for machining force. Finally, the optimal cutting parameters were selected to minimize surface roughness and machining force.

    Keywords: Artificial Neural Network, Surface Roughness, Machining Force, AISI 4140, Optimization}
  • فرشید جعفریان، محمد مقداد فلاح، سجاد دهقانی*

    توانایی پیش بینی سایش ابزار در هنگام ماشین کاری بخش بسیار مهمی از تشخیص است که باعث می شود ابزار در زمان مربوطه جایگزین شود. ازاین رو، در این پژوهش از رویکرد شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی سایش ابزار استفاده شد. ابتدا فولاد سخت کاری شده 4140 با ابزار کاربید سیمانی بدون پوشش TCMW 16T304 H13A و با پارامترهای ورودی شامل سرعت برشی، نرخ پیشروی و زمان ماشین کاری در سه سطح مختلف و با عمق برش ثابت تراشکاری شد و میزان سایش ابزار اندازه گیری شد و از نتایج آزمایش تجربی برای آموزش و اعتبارسنجی شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. معماری بهینه شبکه عصبی با 3 گره در لایه ورودی، دو لایه پنهان با 12 و 36 گره به ترتیب در لایه های اول و دوم پنهان و 1 گره در لایه خروجی برای پیش بینی سایش ابزار به دست آمد. مقادیر پیش بینی مدل شبکه عصبی مصنوعی با نتایج تجربی مقایسه شد و میانگین درصد خطای داده های اعتبارسنجی برابر با 32/3 درصد محاسبه شد.

    کلید واژگان: شبکه عصبی مصنوعی, فولاد 4140, ماشینکاری, سایش ابزار, سرعت برشی}
    Farshid Jafarian, Mohammad Meghdad Fallah, Sajad Dehghani*

    The ability to predict tool wear during machining is a very important part of diagnosis, which makes it possible to replace the tool at the appropriate time. Therefore, in this research, the artificial neural network approach was used to predict tool wear. First, hardened steel 4140 was turned with uncoated cemented carbide tool TCMW 16T304 H13A and with input parameters including cutting speed, feed rate and machining time in three different levels and with constant cutting depth, and the amount of tool wear was measured. And the experimental test results were used to train and validate the artificial neural network. The optimal neural network architecture was obtained with 3 nodes in the input layer, two hidden layers with 12 and 36 nodes in the first and second hidden layers, and 1 node in the output layer to predict tool wear. The prediction values of the artificial neural network model were compared with the experimental results and the average error percentage of the validation data was calculated as 3.32%.

    Keywords: Artificial neural network, AISI 4140, Machining, Tool wear, Cutting speed}
  • عرفان خسرویان*

    انتقال حرارت عامل مهم و تاثیرگذار در طراحی موتورهای احتراق داخلی است. پیش بینی دقیق انتقال حرارت برای طراحی سامانه خنک‏ کاری موتورهای احتراق داخلی تاثیر بسزایی دارد. لذا شبیه سازی موتورهای احتراق داخلی به منظور تحلیل حرارتی آن ها با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی به همراه شبیه سازی جوشش انجام می پذیرد. در این مقاله، بررسی جریان جوشش زیرخنک شده آب خالص در یک آبراه کوچک و وابستگی آن به متغیرهای مختلف مانند فشار کاری، شار حرارتی، شار جرمی. و دمای زیر سرد سیال ورودی مورد توجه است. شبیه سازی های عددی با استفاده از الگو های متقارن محوری انجام شده و تاثیر اندازه های شبکه های مختلف بر دقت نتایج مورد بررسی قرار گرفت. قطر جداسازی حباب نیز مطالعه شد و وابستگی آن با فشار، شار گرما، شار جرمی و دمای زیر خنک کننده ورودی تحلیل شد. در نهایت، یک پایگاه داده از نتایج شبیه سازی تولید شده و الگو های پیش بینی برای دینامیک حباب با استفاده از روش های یادگیری دستگاه ارائه شد.

    کلید واژگان: جوشش جریانی, شبیه سازی عددی, دینامیک حباب, روش یادگیری دستگاه, شبکه عصبی مصنوعی}
    Erfan Khosravian*

    Heat transfer is an important and influential factor in the design of internal combustion engines. Accurate prediction of heat transfer has a great impact on the design of cooling systems of internal combustion engines. The simulation of internal combustion engines for their thermal analysis is done using computational fluid dynamics along with boiling simulation. This article investigates the subcooled boiling flow of pure water in a small channel and its dependence on different parameters such as working pressure, heat flux, and mass flux. The subcooling temperature of the inlet fluid is of interest. Numerical simulations were performed using axisymmetric models and the effect of different grid sizes on the accuracy of the results was investigated. The bubble separation diameter was also studied and its relationship with pressure, heat flux, mass flux, and temperature under the inlet coolant was analyzed. Finally, a database of generated simulation results and predictive models for bubble dynamics using machine learning algorithms were presented.

    Keywords: Flow Boiling, Numerical Simulation, Bubble Dynamics, Machine Learning Algorithm, Artificial Neural Network}
  • محمد بناکار، حامد شهبازی*
    در این مقاله، به طراحی یک کنترل کننده شبکه عصبی هوشمند که بتواند ربات عمودپرواز را در حالت تعادل در میان انواع اغتشاشات قرار دهد، پرداخته شده است. پس از مقایسه دو نوع کنترل کننده مستقل بازگشت به عقب و PID در محیط شبیه سازی اختلاف آن ها به صورت داده هایی در نرم افزار ذخیره شده است. با مشخص کردن داده های ورودی کنترل کننده و داده های هدف و با استفاده از معماری شبکه عصبی پیش خور و نارکس کنترل کننده ای هوشمند طراحی می شود و نتایج به دست آمده در نمودارهای تشخیص پایداری متعددی نشان داده می شود و نتایج به دست آمده نشان می دهد که تعادل و کنترل عمودپرواز کاملا قابل قبول بوده است. در آخر نتایج به دست آمده در مدلی عملی بر روی عمودپرواز واقعی امتحان شده است.
    کلید واژگان: ربات پرنده عمود پرواز, شبکه عصبی مصنوعی, کنترل کننده بازگشت به عقب, کنترل پرواز, دینامیک کوادموتور}
    Mohammad Banakar, Hamed Shahbazi *
    In this paper, an intelligent neural network controller is designed that can balance a quadrotor. After comparing the two types of independent reverse controllers and PID in the simulation environment, their differences are stored as data in the software. By specifying the input data of the controller and the target data and using the feedforward neural network architecture and a Narx architecture, intelligent controllers are designed and the obtained results are shown in several stability detection diagrams. The obtained results show that the equilibrium and vertical flight control are quite acceptable. Finally, the results are tested in a practical model on a real vertical plane. In the practical model, due to the limited amount of training data, the performance of Narx network is much more appropriate than the performance of the feed network. In fact, the complexity of the Narx recursion algorithm helps to interpret the complex dynamic behavior of the system well despite the low data. The disadvantage of this type of network is its very complex hardware implementation, which requires a much more powerful processor and memory to run on the controllers.
    Keywords: Vertical flying robot, Artificial neural network, reversing controller, flight control, quadrotor dynamics}
  • سید امین باقرزاده، سبحان امامی کوپائی*، سید احمدرضا صالحی
    مقاله حاضر به طراحی بهینه کانتور یا پروفیل قسمت واگرای یک نازل مافوق صوت فرامنبسط به منظور دست یابی به بیشینه نیروی پیشران ممکن در عین حفظ طول و نسبت مساحت خروجی به گلوگاه نازل می پردازد. برای این کار، یک ابزار کارآمد و مطمین با ترکیب دینامیک سیالات محاسباتی و هوش مصنوعی توسعه داده شده است. در ابتدا، پروفیل مرجع با یک روش ابتکاری و با استفاده از برازش یک بی اسپلاین درجه سوم مدل سازی شده و سپس با تغییر نقاط شکست این پروفیل، مجموعه ای از پروفیل های ممکن تولید شده است. این مجموعه از پروفیل ها توسط دینامیک سیالات محاسباتی تحلیل گردیده است. سپس، از هندسه نازل به همراه نیروی پیشران حاصل از پروفیل ها برای آموزش شبکه عصبی مصنوعی بهره برده شده است. پس از آن، با به کارگیری الگوریتم ژنتیک پروفیل بهینه به دست آمد. پیش بینی الگوریتم هوش مصنوعی برای نیروی پیشران نازل بهینه با مقدار به دست آمده از شبیه سازی عددی مقایسه شده که اعتبار رویکرد حاضر را نشان می دهد. مقایسه بین پروفیل مرجع و پروفیل بهینه برای نسبت فشار 14، نشان دهنده افزایش 36 درصدی نیروی پیشران و افزایش 138 درصدی ضریب بازیافت فشار سکون است. مقایسه نازل ها در شرایط عملیاتی خارج از نقطه طراحی نشان داد که عملکرد نازل بهینه تا نسبت فشار 30 بهتر از نازل مرجع است؛ اما با عبور نسبت فشار نازل از 30، به کارگیری نازل بهینه به جای نازل مرجع هیچ گونه اولویتی ندارد.
    کلید واژگان: نازل همگرا-واگرا, بهینه سازی, شبکه عصبی مصنوعی, الگوریتم ژنتیک, پروفیل نازل, جدایش جریان}
    Seyed Amin Bagherzadeh, Sobhan Emami Koopaei *, Seyed Ahmadreza Salehi
    The present article deals with the optimal design of the contour or profile of the divergent part of an over-expanded supersonic nozzle in order to achieve the maximum possible thrust while maintaining the length and the exit to throat area ratio of the nozzle. To do so, a reliable and robust tool has been developed by combining computational fluid dynamics (CFD) and artificial intelligence. At first, the original profile is modeled by an innovative method using a third-order B-spline, and then by changing the breakpoints of the profile, a set of possible profiles is produced. This set of profiles has been analyzed by CFD. The geometry of the nozzle along with the thrust force obtained from the profiles have been used to train the artificial neural network. In the next step, the optimal profile was obtained by applying the genetic algorithm. Finally, the prediction of the artificial intelligence for the optimal nozzle thrust is compared with the value obtained from the CFD, which shows the validity of the present approach. The comparison between the original profile and the optimal profile for the nozzle pressure ratio of 14 shows a 36% increase in thrust and a 138% increase in the total pressure recovery factor. The comparison of nozzles for off-design conditions shows that the performance of the optimal nozzle is better than the original nozzle up to a pressure ratio of 30. If the nozzle pressure ratio exceeds 30, using the optimal nozzle instead of the original nozzle will not have priority.
    Keywords: convergent-divergent nozzle, Optimization, Artificial neural network, Genetic algorithm, Nozzle Profile, Flow Separation}
  • شبنم هادی پور گودرزی، اسفندیار اختیاری*

    معمولا ضرایب آیرودینامیکی به روش های عددی و تجربی محاسبه می شود که منجر به صرف وقت، هزینه بالاو وابستگی به پوشش ایرفویل می گردد. نوآوری در این پژوهش تخمین ضرایب آیرودینامیکی ایرفویل با پوشش پارچه به روش های فازی، شبکه عصبی و سیستم فازی-عصبی می باشد، تا روشی کم هزینه و زود بازده در طراحی بهینه و تخمین ضرایب آیرودینامیکی ایرفویل های وسایل نقلیه دارای بال غشایی تعیین شود. در مدل ها سرعت زیرصوت درنظر گرفته شد. دو فاکتور عدد رینولدز و زاویه حمله بعنوان ورودی و مقادیر ضرایب برآ و پسا بعنوان خروجی فرض شدند. تخمین ها بر روی داده های ایرفویل ناکا2418 صورت گرفته و خطای نهایی هر یک از روش ها محاسبه و با هم مقایسه شد. میزان خطای مدل ها با میانگین مربعات خطا برای ضرایب برآ و پسا در مدل فازی به ترتیب برابر 8023/0و4-10×3451/4، در مدل فازی-عصبی برابر 2-10×97/6 و3-10×7/6و در مدل شبکه عصبی برابر 3-10×2/1و6-10×5767/7 می باشد که حاکی از برازش خوب مدل ها بود. از بین آنها، مدل شبکه عصبی همخوانی بهتری با داده ها نشان داد. جهت راستی آزمایی مد ل سازی ها از داده های ضریب برآ حاصل از آزمون تجربی استفاده شد که موید برازش مناسب مدل ها بود.

    کلید واژگان: ضرایب آیرودینامیکی, ایرفویل غشائی, شبکه عصبی مصنوعی, سیستم فازی-عصبی وفقی, سیستم استنتاج فازی, آزمون تجربی}
    Sh. Hadipour Gudarzi, E. Ekhtiyari

    The aerodynamic coefficients of airfoils are usually calculated through numerical and experimental methods causing time and cost consuming as well as depending on the airfoil surface cover. The estimation of aerodynamic coefficients of fabric covered airfoil through fuzzy logic, neural network and fuzzy-neural methods is the innovation of this research in order to determine a low-cost and fast method for optimal design as well as determining the aerodynamic coefficients of airfoils of vehicles having membrane wings. In the models, subsonic velocity was considered. Reynolds number and angle of attack were assumed as input and the values of lift and drag coefficients were assumed as output. Estimations were made on NACA2418 airfoil data, after which the final error of each method was compared. The mean squared error of lift and drag coefficients were 0.8023 and 4.3451e-04 for fuzzy model 0.0012 and 7.5767e-6 for neural network and 0.0697 and 0.0076 for network-fuzzy inference model respectively. The obtained results indicated good fitting of three studied models and best fitting for neural network model, which confirmed by the lift coefficients obtained from experimental tests done for validation.

    Keywords: Aerodynamic Coefficients, Membrane Airfoil, Artificial Neural Network, Adaptive Network Fuzzy Inference system, Fuzzy Inference System, Experimental Test}
  • Masoud Rafiee, Akbar Mohammadidoust *, Mohsen Khooshehchin, Samira Ghotbinasab
    The present study investigates the surface roughness of the Bronze element on heat transfer in pool boiling process. The experiments were carried out with a solution of deionezed water (50%) and isopropanol (50%) in a specified container containing a hollow cylinder of bronze metal. The results indicated that the roughness index had a significant effect on the bubble dynamic. Increasing the surface roughness led to promote the bubble generation points and bubble departure diameter subsequently heat transfer enhancement through fluctuations in the solution. In addition, artificial neural network (ANN) and genetic algorithm (GA) were applied for developing the bubble departure diameter that the roughness index was one of the independent variables. Although the ANN was more capable than GA in data prediction, the GA could be employed as a more efficient and easy available approach. Therefore, the both models were powerful with acceptable errors (R2ANN=0.9982, R2GA =0.9929). Finally, the processed models were compared to Cole, Van Stralen, Lee and Stephane models. The results depicted that the ANN and GA methods had superior agreement with the experimental data than other models.
    Keywords: Pool boiling, Bubble departure diameter, Surface roughness, Artificial neural network, genetic algorithm}
  • Mohammad Khosravi *, Iman Taheridoustabad
    Modern fabrication is to a large extent based on deformation processing. Plastic deformation process is a technique capable of producing metal products with high strength and good ductility. Using the parameters of load, temperature and the number of passes in twist extrusion, it is possible to produce an alloy with good properties and characteristics. Plastic deformation of AA6061-T6 aluminum alloy by twist extrusion is an important issue. In this study, we investigated the effect of load, temperature and the number of passes of twist extrusion on AA6061-T6. Using the input and output data, the process was modeled by the neural network method. In order to train the neural network, Neuro Solution software was used and for reducing the mean square error, the gradient descent momentum algorithm was implemented. Results showed that the effect of the number of passes and the load on tensile strength and hardness were maximum and minimum respectively.
    Keywords: Twist extrusion, artificial neural network, the number of passes}
  • مهدی زکی زاده، علی جمالی، منصور رفیعیان

    در این پژوهش روشی جدید جهت تشخیص عیب ترک نازل انژکتور موتور لکوموتیو، با استفاده از آنالیز ارتعاشات و استفاده از آزمون های آماری، داخل شبکه های عصبی مصنوعی، ارایه شده است. در برنامه ارایه شده ابتدا سیگنال های ارتعاشی در حوزه فرکانس دریافت شده و محدوده فرکانسی مورد بررسی به چندین محدوده کوچکتر تقسیم می شود. سپس RMS هر محدوده به عنوان یک ویژگی فرکانسی استخراج و به عنوان ورودی به شبکه عصبی داده می شود. به دلیل اینکه انتخاب زیاد ویژگی باعث پایین آمدن دقت شبکه عصبی شده و همچنین جهت انتخاب ویژگی های بهتر، بردار ویژگی استخراج شده ابتدا از فیلترهای آزمون T، با سطوح معناداری مختلف، عبور کرده و سپس به عنوان ورودی به شبکه عصبی وارد می شود. استفاده از این روش ضمن افزایش دقت شبکه عصبی از 4/78 به 6/94 درصد، به فرایند تشخیص محدوده های فرکانسی، که تحت تاثیر عیب، تغییرات محسوسی دارند، کمک می کند. بر اساس نتایج به دست آمده عیب ترک نازل انژکتور، بیشتر باعث افزایش شدت ارتعاشات در باندهای فرکانسی بالای فرکانس های 1500 هرتز می شود.

    کلید واژگان: پایش وضعیت, تحلیل ارتعاشات, موتورهای دیزل, پردازش سیگنال, شبکه عصبی مصنوعی}
    Mahdi Zakizadeh, Ali Jamali, Mansour Rafeeyan

    In this study, a new method for the fault detection of the locomotive engine injector nozzle based on vibration analysis and statistical tests, inside artificial neural networks, is presented. For this point, first the under study received vibration signals in the frequency domain is divided into several smaller ranges and the RMS of each range is then extracted as a frequency property and given as an input to the neural network. Because the high selection of the features reduces the accuracy of the neural network, the extracted feature vector with different levels of significance passes through the T-test filters, firstly, and then enters the neural network as an input. Using of this method, the accuracy of the neural network increases from 78.4 to 94.6%, and also help to detect the frequency ranges. According to the results, the fault of the injector nozzle crack increases the intensity of vibrations in the upper band frequencies of 1500 Hz.

    Keywords: Condition monitoring, Vibration analysis, Diesel engines, Signal processing, Artificial neural network}
  • B. Salehebrahimnejad, A. Doniavi, M. Moradi, M. Shahbaz *
    In this paper, a semi-analytical model was proposed to superimpose the initial residual stress components on the work roll surface and subsurface to minimize the maximum value of Von-Mises Stresses (MVMS) during the hot rolling process to reduce the possibility of roll wear and increase the fatigue life. A Finite Element Model (FEM) was proposed to assess the temperature and thermomechanical stress in work roll during hot rolling. An analytical method was developed to implement the three initial residual stress components designed by the full factorial analysis of variance (ANOVA) method in the obtained FEM thermomechanical stress results. An Artificial Neural Network (ANN) was used to establish an objective function to relate the initial residual stress components to the MVMS. Subsequently, the single and multi-objective Genetic Algorithm (GA) optimization were used to find the optimal value of initial residual stress components to minimize the MVMS on the surface and subsurface of the work roll. The results showed a significant reduction of boththe value and amplitude of the MVMS on surface and subsurface of a work roll during the hot rolling process.
    Keywords: Residual stress, Von-Mises stress, Design of experiment, Artificial neural network, Genetic Algorithm, Optimization, Hot rolling}
  • Mofazeli M, Nosouhi R

    In ultrasonic vibration-assisted turning, an ultrasonic vibration is added to the tool, which leads to the periodical disengagement of the tool and the work-piece. In this research, an experimental study of ultrasonic vibration-assisted turning and conventional turning on Ti6Al4V Titanium alloy is conducted. First, by analyzing different parameters, four parameters are selected as the main affecting input parameters (cutting speed, feed rate, depth of cut, and ultrasonic vibration), and the effects of these four parameters are studied on two output parameters, namely tool wear and surface roughness. After the experimental tests, a statistical analysis is performed on the results and a neural network model is developed to predict the tool wear and surface roughness. The results show that the developed neural network model has a good agreement with the experimental results. In all experiments using ultrasonic vibrations, the tool wear and surface roughness were lower in comparison with the conventional turning. The cause of the tool wear and surface roughness reduction in ultrasonic mode are reducing the average forces applied to the tool, the alternative disengagement between the tool and the workpiece and increased dynamic stability of the process.

    Keywords: Vibrating Assisted Turning, Tool Wear, Surface Roughness, Ti-6Al-4V Titanium Alloy, Artificial Neural Network, Regression Model}
  • Pawan K. Tiwari, Yeon Soo Lee *, George A. Johny, Tanvi Gaurav, Riya Pandey, Sanjukta Roy Choudhury, Kirti Sharma, Suman Pandey

    Management information system (MIS), decision support system (DSS), and executive support system (EES) are the inevitable constituents of the intelligent systems which are being integrated with the infrastructural and technological development of the organizations to address non-routine decisions. The intelligent systems are incorporated with methodologies that support providing solutions to unpredicted decisions by employing mathematical and statistical tools and incorporating software programs embedded with cutting-edge algorithms. We investigate the applicability of several algorithms in the healthcare domain and propose mechanisms of development of machine learning techniques in the area of artificial intelligence. Artificial intelligence (AI) encompasses integer linear programming (ILP) and machine learning (ML) that further motivates us to dig up the algorithms and learning techniques to find the best solution in the field of predictive analytics for the supervised learning environments in correlating blood glucose concentration and hematocrit volume.

    Keywords: Healthcare, AI, ML, Algorithms, Blood Glucose Monitoring System, Predictive Analytics, Deep Learning, Neural Network, Artificial Neural Network, Support Vector Machine}
  • Mortaza Aliasghary, Hamed Mobki *, Hassen M. OUAKAD
    Artificial Neural Networks (ANN) are designed to evaluate the pull-in voltage of MEMS switches. The mathematical model of a micro-switch subjected to electrostatic force is preliminarily illustrated to get the relevant equations providing static deflection and pull-in voltage. Adopting the Step-by-Step Linearization Method together with a Galerkin-based reduced order model, numerical results in terms of pull-in voltage are obtained to be employed in the training process of ANN. Then, feed forward back propagation ANNs are designed and a learning process based on the Levenberg-Marquardt method is performed. The ability of designed neural networks to determine pull-in voltage have been compared with previous results presented in experimental and theoretical studies and it has been shown that the presented method has a good ability to approximate the threshold voltage of micro switch. Furthermore, the geometric and physical effect of the micro-switch on the pull-in voltage was also examined using these designed networks and relevant findings were provided.
    Keywords: MEMS, Pull-in instability, Electrostatic, Artificial Neural Network‎}
  • محمد زادشکویان*، ابوالفضل غلامی
    گیربکس ها در طول فرایند ساخت، مونتاژ و یا بهره برداری ممکن است دچار عیب گردند در کارخانه های تولید گیربکس، تعیین گیربکس های معیوب جهت جلوگیری از ورود آن ها به چرخه مصرف اهمیت فراوانی دارد. در این پژوهش به عیب یابی هوشمند گیربکس خودرو تندر90 با استفاده از آنالیز سیگنال های صوتی پرداخته شده است. ابتدا استخراج ویژگی، از سیگنال های پردازش شده در هر سه حوزه انجام گرفت؛ و پس از آن با استفاده از روش آزمون و خطا و همچنین روش استنباط آماری تی ویژگی های مطلوب جهت استفاده در طبقه بندی انتخاب شد. سپس با استفاده از روش های مختلف طبقه بندی شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان، روند هوشمند سازی عیب یابی انجام گرفت. نتایج نشان داد که روش کلاس بندی ماشین بردار پشتیبان با تبدیل گسسته موجک، روی داده های پردازش شده، دارای خطای متوسط کمتر از 9درصد هست. که این خطا نسبت به خطای سایر روش ها در این آزمایش کمتر هست.
    کلید واژگان: عیبیابی صوتی, تبدیل موجک, ماشین بردار پشتیبان, شبکه عصبی مصنوعی}
    Mohammad Zadshakoyan *, Abolfazl Gholami
    Gearboxes may be defective during the manufacturing, assembly or operation process. In gearbox manufacturing factories, it is important to identify defective gearboxes to prevent them from entering the consumption cycle. Audio signals indicate the operation of the gearbox and the condition of its internal components. Therefore, this system is a powerful method to diagnose the gearbox healthy or defective in different gears. In this study, intelligent gearbox troubleshooting using audio signals has been done. After receiving the audio signals, suitable algorithms for troubleshooting were proposed and based on that, the troubleshooting process was performed. In this test, the gearbox of the Thunder 90 passenger car in the assembly line was checked for the health or defect. The received audio signals are first processed in the time, frequency (fast Fourier transform) and time-frequency (discrete wavelet transform) domains. Then the feature was extracted from the processed signals in all three domains of time, frequency and time-frequency; Then, using the error test method and statistical inference method, the desired characteristics were selected for use in classification. Then, using various methods of artificial neural network classification and support vector machine, the intelligent diagnostic process was performed. The results showed that the backup machine classification method on data processed with discrete wavelet transform has an average error of less than 9%. This error is less than the error of other signal processing and classification methods in this experiment.
    Keywords: Audio Detection, Wavelet Packet Transform, Suport Vector Machine, Artificial neural network}
  • مبینا سیمائی*، امیرحسین میرآبادی
    پیش‏بینی بار از مهم ترین جنبه‏های مدیریت موثر سیستم‏های قدرت است و به عوامل مختلفی از جمله ابزار و منابع تولید برق توسط هر شرکت، تقاضای بار الکتریکی، عوامل آب وهوایی، عوامل اقتصادی و فعالیت‏های انسانی بستگی دارد. براساس افق‏ زمانی، پیش‏بینی بار را می‏توان به سه گروه عمده پیش‏بینی کوتاه‏مدت، میان‏مدت و بلند‏مدت دسته‏بندی کرد. هدف اصلی این مقاله، پیش‏بینی کوتاه‏مدت مصرف برق، در شبکه برق منطقه‏ای استان گیلان است. در این پژوهش، پس از جمع‏آوری داده‏ها شامل سرعت باد، رطوبت نسبی، دما، نقطه شبنم، تعطیلات، طول روز و تاثیر کرونا، پیش‏پردازش روی آن‏ها انجام شده و با استفاده از الگوریتم خوشه‏بندی K_Means به پنج خوشه تقسیم می شوند. در ادامه روابط بین متغیرهای مستقل و وابسته مصرف برق در استان گیلان با استفاده از الگوریتم‏های رگرسیون خطی1، شبکه عصبی مصنوعی2 و رگرسیون بردار پشتیبان3 به همراه روش بهینه‏سازی جستجوی شبکه4، مورد بررسی قرار گرفته و در نرم‏افزار Python و در محیط Google Colab، بررسی و مدل‏سازی شده است. در خوشه‏بندی، الگوریتم‏های یادشده، روی تمامی خوشه‏ها و مجموع آن‏ها اعمال می‏شود. نتایج تحقیق در این مقاله نشان می‏دهد الگوریتم رگرسیون بردار پشتیبان، دقت بالاتر و زمان اجرای بیشتری نسبت به دو الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون خطی دارد. الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی نسبت به رگرسیون خطی دارای خطای کمتر و زمان اجرای بیشتری است.
    کلید واژگان: پیش بینی مصرف برق, پیش بینی کوتاه مدت برق, رگرسیون بردار پشتیبان, رگرسیون خطی, شبکه عصبی مصنوعی}
    Mobina Simaee *, Amirhosein Mirabadi
    Load forecasting is one of the most important aspects of the effective management of power systems and depends on various factors such as the means and sources of electricity production by each company, electric load demand, weather factors, economic factors and human activities.. The main goal of this article is the STLF in the regional electricity grid of Guilan province. In this research, after collecting data including wind speed, relative humidity, temperature, dew point, holidays, day length and the effect of corona disease, pre-processing is done on them and they are divided into five clusters using K_Means clustering algorithm. In the following, the relationships between the independent and dependent variables of electricity consumption in Guilan province, using linear regression (LR) algorithms, artificial neural network (ANN) and support vector regression (SVR) along with the Grid search optimization method, were investigated and analyzed in Python software and modeled in the Google Colab environment. The results show that the SVR algorithm has higher accuracy and longer implementation time than the two algorithms of ANN and LR.
    Keywords: Electricity consumption forecasting, short-term electricity forecasting, Support Vector Regression, linear regression, Artificial Neural Network}
  • علی حسینی سالاری، حسین میرزایی نژاد*، مجید فولادی ماهانی
    بار عمودی روی تایر از عوامل تاثیرگذار بر عملکرد خودرو است. پارامترهای زیادی بر بار عمودی تایر تاثیر می گذارند، ازجمله مهم ترین آن ها می توان به جرم خودرو، موقعیت مرکز جرم خودرو همچنین دینامیک و حالت های خودرو حین مانور اشاره کرد. در این مقاله الگوریتم جدیدی جهت تخمین در لحظه مقدار نیروی عمودی لحظه ای تایر توسعه داده شده است. در گام اول، داده های ماژول اندازه ده دینامیکی و شبکه عصبی مصنوعی به کار گرفته شده است. به منظور ایجاد داده مصنوعی و همچنین استفاده در گام های بعدی تخمین مدل تلفیقی نرم افزاری-سخت افزاری توسعه داده شد. در این مدل یک سخت افزار اندازه ده جایگزین مدل سازی تایر و جاده شده است. الگوریتم شامل بلوک مربوط به دینامیک رول و پیچ خودرو است که با ساختار چندلایه شبکه های عصبی مصنوعی آموزش داده شده اند. خروجی بلوک های شبکه عصبی، توزیع بار استاتیک روی هر تایر خودرو است که توسط مدل توسعه داده شده، در هر لحظه پایش می شود. در گام دوم الگوریتم، به منظور تخمین مقدار انتقال بار حین مانور در خودرو، مدل تلفیقی سخت افزاری-نرم افزاری به کار گرفته شده است تا مقدار لحظه ای بار عمودی روی هر تایرها محاسبه گردد. مقایسه نتایج بدست آمده از الگوریتم پیشنهادی و مقدار خروجی مدل مرجع اعتباردهی شده در نرم افزار کارسیم، نشان دهنده دقت قابل قبول و عملکرد مناسب این روش است.
    کلید واژگان: مدل سخت افزاری-نرم افزاری, تخمین جرم, شبکه عصبی مصنوعی, دینامک رول و پیچ, نیروی عمودی تایر}
    Ali Hosseini Salari, Hossein Mirzaeinejad *, Majied Fooladi Mahani
    Tire online normal force has effects on vehicle safety and performance and dynamic control systems. It is influenced by too many parameters such as vehicle mass and center of gravity position and vehicle instantaneous dynamics states. In this paper, a new estimation algorithm is developed to estimate tires’ online normal forces during a maneuver. The proposed algorithm uses a dynamic measure module to make a hardware-software coupled model which is validated by real test data. The algorithm uses artificial neural networks advantages to estimate the vehicle mass distributions. A combination of real and model-generated data is used to train, test, and validate the artificial neural network structure. By applying two roll and pitch artificial neural network blocks, it estimates tires’ static normal forces. In this respect, the validated vehicle model instantaneously monitors the estimated values. The results show that the proposed algorithm estimates the vehicle total mass with less than 5 percent. In addition, the coupled model uses the estimated static values to estimate the tire's online normal forces with considering the measured vehicle dynamics states by dynamic module. Comparing the obtained results from the proposed method with the outputs from Carsim indicates the acceptable accuracy of this method.
    Keywords: Mass Estimation, Artificial Neural Network, Roll, Pitch Dynamics, Online Tire Force}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال