Per ottenere una comprensione più completa e valutareschiuma di alluminioI ricercatori hanno introdotto vari indicatori di caratterizzazione. Tuttavia, l'attuale comprensione del significato di questi indicatori nell'analisi delle prestazioni dell'alluminio espanso è limitata. Questo studio utilizza il metodo della Rete Neurale di Regressione Generalizzata (GRNN) per stabilire un modello che collega i dati di caratterizzazione della microstruttura dell'alluminio espanso con le sue proprietà meccaniche. Attraverso il modello CRNN, i ricercatori hanno estratto quattro delle caratteristiche più cruciali e i relativi valori di peso dalle 13 caratteristiche dei pori dell'alluminio espanso. Successivamente, è stata sviluppata una nuova formula di caratterizzazione, chiamata "porosità equivalente di Wang" (WEP), utilizzando i pesi residui assegnati ai pesi delle caratteristiche e sono stati ottenuti quattro coefficienti parametrici. Questa formula mira a rappresentare la relazione tra le caratteristiche microstrutturali dell'alluminio espanso e le sue prestazioni meccaniche. Inoltre, i ricercatori hanno condotto la verifica del modello utilizzando i dati di compressione di 11 set dischiuma di alluminioI risultati della convalida hanno mostrato che, tra questi 11 set di dati di schiuma di alluminio, la formula di Gibson-Ashby ha prodotto risultati anomali in due casi, mentre WEP ha mostrato una stabilità eccezionale senza alcuna anomalia. Rispetto alla formula di Gibson-Ashby, WEP ha dimostrato un miglioramento del 18,18% nella precisione di valutazione.

L'alluminio espanso, composto da alluminio metallico o sue leghe, è caratterizzato dalla sua natura porosa, dai numerosi vuoti e da una struttura a nido d'ape. È urgente sviluppare metodi di valutazione delle prestazioni precisi e completi per migliorare l'utilizzo dell'alluminio espanso.

La formula di Gibson-Ashby e la formula di Hanssen, introdotte da Gibson e Ashby, hanno un significato come equazioni tradizionali per descrivere le caratteristiche meccaniche dei materiali porosi. Tuttavia,schiuma di alluminioPresenta diverse microstrutture ed è influenzato da vari fattori strutturali, come porosità, dimensione dei pori e distribuzione dei pori. La maggior parte di queste relazioni costitutive convenzionali sono modelli fenomenologici macroscopici che non tengono conto dell'influenza delle strutture dei pori. Inoltre, l'alluminio espanso può avere requisiti prestazionali distinti in diversi scenari applicativi. Di conseguenza, i metodi di valutazione devono essere personalizzati per soddisfare i requisiti applicativi specifici. Inoltre, il campo dell'alluminio espanso non dispone di metodi di prova e parametri prestazionali standardizzati, il che comporta difficoltà nella convalida dei risultati in diversi studi comparativi. In sintesi, i metodi tradizionali non riescono a stabilire una correlazione tra gli attributi microstrutturali dell'alluminio espanso e le sue caratteristiche meccaniche, né a modellare e prevedere con precisione le proprietà meccaniche dell'alluminio espanso all'interno dello spazio dei parametri. Affidarsi esclusivamente a una prospettiva macroscopica per la valutazione delle proprietà meccaniche dell'alluminio espanso non soddisfa più le attuali esigenze di progettazione delle prestazioni. La definizione di una relazione di mappatura traschiuma di alluminioi parametri strutturali e le relative caratteristiche meccaniche rappresentano una questione urgente e fondamentale.

In questo studio, è stato proposto un nuovo parametro di caratterizzazione, denominato porosità equivalente, per rappresentare la relazione tra le caratteristiche microstrutturali e le prestazioni dell'alluminio espanso. Questo parametro è stato derivato dalla distribuzione ponderata di caratteristiche quali porosità, dimensione media dei pori e circolarità dell'alluminio espanso. Attraverso verifiche sperimentali su campioni di alluminio espanso, è stato dimostrato che la porosità equivalente, come nuovo parametro di caratterizzazione, fornisce una rappresentazione più accurata delle prestazioni dell'alluminio espanso.

In questo studio, adottiamo un approccio interdisciplinare combinando la scienza dei materiali con l'apprendimento automatico. Tecniche di apprendimento automatico, come la selezione delle caratteristiche, l'analisi del peso delle caratteristiche e l'allocazione del peso residuo, vengono integrate per stabilire una formula per la porosità equivalente. Abbiamo dimostrato l'accuratezza della porosità equivalente come nuovo parametro di caratterizzazione attraverso la convalida di cinque set di campioni, fornendo una rappresentazione precisa delle prestazioni dell'alluminio espanso. Forniamo un metodo più preciso per valutare e analizzare le proprietà meccaniche del materiale, offrendo preziosi riferimenti per il processo decisionale e l'analisi. La ricerca è strettamente allineata con i rapidi progressi nelle tecnologie dei big data e dell'intelligenza artificiale, integrando la ricerca sui materiali basata sui dati con lo studio dell'alluminio espanso. Introduciamo nuovi modelli e metodi, offrendo una nuova prospettiva sulla caratterizzazione e l'analisi delle prestazioni dell'alluminio espanso.