Al-Si合金因其优异的轻质高强、耐腐蚀和高导电功能,大范围的应用于轿车、航空航天等范畴。但是,高强铝硅合金的规划仍面对两大中心难题:一是成分空间极端巨大,合金元素杂乱耦合,强化相多样,导致传统的相图核算与试错试验难以有用完结高效挑选;二是工艺冗杂多样,从简略铸造到杂乱热挤压-热处理,不同工艺对资料功能有显着影响,但杂乱工艺因本钱高、试验难度大,导致数据极度稀缺,阻止了机器学习模型的有用练习。与此同时,低本钱工艺(如铸造)虽能供给丰厚数据,却无法独自支撑对高强韧需求的精确猜测。如安在多工艺数据不平衡的前提下,构建可以协同使用各类工艺数据、并有用完结成分-工艺-功能联合优化的规划结构,成为当时高强铝硅合金开发亟待打破的关键技术瓶颈。
来自西安交通大学航天航空学院的刘思达教授团队,提出了一种面向高强铝硅合金规划的工艺协同式主动学习结构,经过引进条件Wasserstein自编码器(c-WAE),将工艺途径编码为条件变量,构建了具有工艺协同感知才能的主动学习模型。该办法不只在多工艺空间中完成了高效的成分探究,还展现出优异的功能提高作用(重力铸造+T6热处理:抗拉强度提高至459.8 MPa,迭代仅3轮;重力铸造+热挤压:抗拉强度达220.5 MPa,迭代仅1轮)。
他们将多个工艺途径的数据整合到一个一致的模型中,完成了多工艺的协同优化,避免了传统办法中独自处理每个工艺的局限性。使用贝叶斯优化对模型超参数的寻觅和迭代,协同后的模型的猜测精度得到了极大的提高,特别是关于数据稀缺工艺功能的猜测。
该研讨不只打破了传统办法中每种工艺需独自建模、数据孤立的问题,还使用条件Wasserstein主动编码器将不同加工途径的功能信息融入同享潜在空间,显着提高了跨工艺猜测精度和成分挑选功率;经过引进高斯混合模型(GMM)与马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)办法,模型在数据量很少的情况下仍可生成高质量成分组合,十分适合于高温Al-Si合金等试验本钱高、数据获取困难的杂乱系统。
该研讨不只成功调和了不同工艺(如热处理和热挤压工艺)之间的机械功能差异,还辨认出了适用于多种工艺的高强度合金成分。