Pentru a obține o înțelegere și evaluare mai cuprinzătoarespumă de aluminiuperformanţa.cercetătorii au introdus diverşi indicatori de caracterizare. Cu toate acestea, înțelegerea actuală a semnificației acestor indicatori în analiza performanței spumei de aluminiu este limitată. Acest studiu folosește metoda rețelei neuronale de regresie generalizată (GRNN) pentru a stabili un model care leagă datele de caracterizare a microstructurii spumei de aluminiu cu proprietățile sale mecanice. Prin intermediul modelului CRNN, cercetătorii au extras patru dintre cele mai importante caracteristici și valorile lor de greutate corespunzătoare din cele 13 caracteristici ale porilor din spuma de aluminiu. Ulterior, o nouă formulă de caracterizare, numită „Wang equivalent porozity” (WEP), a fost dezvoltată prin utilizarea greutăților reziduale atribuite greutăților caracteristice și s-au obținut patru coeficienți de parametri. Această formulă își propune să reprezinte relația dintre caracteristicile microstructurale ale spumei de aluminiu și performanța sa mecanică. În plus, cercetătorii au efectuat verificarea modelului folosind date de compresie din 11 seturi despumă de aluminiu. Rezultatele validării au arătat că printre aceste 11 seturi de date din spumă de aluminiu. formula Gibson-Ashby a dat rezultate anormale în două cazuri, în timp ce WEP a prezentat o stabilitate excepțională fără anomalii. În comparație cu formula Gibson-Ashby, WEP a demonstrat o îmbunătățire cu 18,18% a preciziei inevaluării.

Spuma de aluminiu, compusă din metal aluminiu sau aliajele sale, se caracterizează prin natura sa poroasă, numeroase goluri și o structură asemănătoare unui fagure. Dezvoltarea unor metode precise și cuprinzătoare de evaluare a performanței este necesară urgent pentru a îmbunătăți utilizarea spumei de aluminiu.

Formula Gibson-Ashby și formula Hanssen, introduse de Gibson și Ashby, au semnificație ca ecuații tradiționale pentru descrierea caracteristicilor mecanice ale materialelor poroase. Cu toate acestea,spumă de aluminiuprezintă diverse microstructuri și este afectat de diverși factori structurali, cum ar fi porozitatea, dimensiunea porilor și distribuția porilor. Majoritatea acestor relații constitutive convenționale sunt modele fenomenologice macroscopice care nu țin cont de influența structurilor porilor. În plus, spuma de aluminiu poate avea cerințe de performanță distincte în diferite scenarii de aplicare. În consecință, metodele de evaluare trebuie adaptate pentru a îndeplini cerințele specifice de aplicare. În plus, domeniul de spumă de aluminiu nu are metode de testare standardizate și parametri de performanță, ceea ce duce la provocări în ceea ce privește validarea constatărilor din diferite studii comparative. În rezumat, metodele tradiționale nu reușesc să stabilească o corelație între atributele microstructurale ale spumei de aluminiu și caracteristicile sale mecanice sau să modeleze și să prezică cu precizie proprietățile mecanice ale spumei de aluminiu în spațiul parametrilor. Bazându-se exclusiv pe o perspectivă macroscopică pentru evaluarea proprietăților mecanice ale spumei de aluminiu nu mai satisface cerințele contemporane de design de performanță. Stabilirea unei relaţii de cartografiere întrespumă de aluminiuparametrii structurali și caracteristicile sale mecanice este o chestiune presantă și esențială.

În acest studiu, a fost propus un nou parametru de caracterizare numit porozitate echivalentă pentru a reprezenta relația dintre caracteristicile microstructurale și performanța spumei de aluminiu. Acest parametru a fost derivat din distribuția ponderată a caracteristicilor, cum ar fi porozitatea, dimensiunea medie a porilor și circularitatea spumei de aluminiu. Prin verificarea experimentală a probelor de spumă de aluminiu, s-a demonstrat că porozitatea echivalentă, ca nou parametru de caracterizare, oferă o mai precisă reflectarea performanței spumei de aluminiu.

În acest studiu, adoptăm o abordare interdisciplinară, combinând știința materialelor cu învățarea automată. Tehnicile de învățare automată, cum ar fi selecția caracteristicilor, analiza greutății caracteristicilor și alocarea greutății reziduale, sunt integrate pentru a stabili o formulă pentru porozitatea echivalentă. Am demonstrat acuratețea porozității echivalente ca un nou parametru de caracterizare prin validarea a cinci seturi de probe, oferind o reflectare precisă a performanței spumei de aluminiu. Oferim o metodă mai precisă pentru evaluarea și analiza proprietăților mecanice ale materialului, oferind referințe valoroase pentru luarea deciziilor și analiză. Cercetarea se aliniază îndeaproape cu progresele rapide în tehnologiile big data și inteligența artificială, prin îmbinarea cercetării materialelor bazate pe date cu studiul spumei de aluminiu. Introducem modele și metode noi, oferind o perspectivă nouă asupra caracterizării și analizei performanței spumei de aluminiu.