Để có được sự hiểu biết toàn diện hơn và đánh giánhôm bọthiệu suất. các nhà nghiên cứu đã giới thiệu nhiều chỉ số đặc tính khác nhau. Tuy nhiên, hiểu biết hiện tại về tầm quan trọng của các chỉ số này trong việc phân tích hiệu suất của nhôm xốp còn hạn chế. Nghiên cứu này sử dụng phương pháp Mạng nơ-ron hồi quy tổng quát (GRNN) để thiết lập một mô hình liên kết dữ liệu đặc tính cấu trúc vi mô của nhôm xốp với các đặc tính cơ học của nó. Thông qua mô hình CRNN, các nhà nghiên cứu đã trích xuất bốn đặc điểm quan trọng nhất và các giá trị trọng số tương ứng của chúng từ 13 đặc điểm lỗ rỗng của nhôm xốp. Sau đó, một công thức đặc tính mới, được gọi là "Độ xốp tương đương Wang" (WEP), đã được phát triển bằng cách sử dụng các trọng số dư được gán cho các trọng số đặc điểm và bốn hệ số tham số đã thu được. Công thức này nhằm mục đích thể hiện mối quan hệ giữa các đặc điểm cấu trúc vi mô của nhôm xốp và hiệu suất cơ học của nó. Hơn nữa, các nhà nghiên cứu đã tiến hành xác minh mô hình bằng cách sử dụng dữ liệu nén từ 11 bộnhôm bọt. Kết quả xác thực cho thấy trong số 11 tập dữ liệu nhôm xốp này, công thức Gibson-Ashby cho kết quả bất thường trong hai trường hợp, trong khi WEP cho thấy độ ổn định đặc biệt mà không có bất thường nào. So với công thức Gibson-Ashby, WEP cho thấy độ chính xác đánh giá được cải thiện 18,18%.

Nhôm bọt, bao gồm kim loại nhôm hoặc hợp kim của nó, được đặc trưng bởi bản chất xốp, nhiều lỗ rỗng và cấu trúc giống như tổ ong. Việc phát triển các phương pháp đánh giá hiệu suất chính xác và toàn diện là rất cần thiết để nâng cao việc sử dụng nhôm bọt.

Công thức Gibson-Ashby và công thức Hanssen, được Gibson và Ashby giới thiệu, có ý nghĩa như các phương trình truyền thống để mô tả các đặc tính cơ học của vật liệu xốp. Tuy nhiên,nhôm bọthiển thị các cấu trúc vi mô đa dạng và bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố cấu trúc khác nhau, chẳng hạn như độ xốp, kích thước lỗ và phân bố lỗ. Phần lớn các mối quan hệ cấu thành thông thường này là các mô hình hiện tượng học vĩ mô không tính đến ảnh hưởng của các cấu trúc lỗ. Hơn nữa, nhôm xốp có thể có các yêu cầu hiệu suất riêng biệt trong các tình huống ứng dụng khác nhau. Do đó, các phương pháp đánh giá phải được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể. Ngoài ra, lĩnh vực nhôm xốp thiếu các phương pháp thử nghiệm và thông số hiệu suất được chuẩn hóa, dẫn đến những thách thức trong việc xác thực các phát hiện trong các nghiên cứu so sánh khác nhau. Tóm lại, các phương pháp truyền thống không thiết lập được mối tương quan giữa các thuộc tính cấu trúc vi mô của nhôm xốp và các đặc tính cơ học của nó hoặc mô hình hóa và dự báo chính xác các đặc tính cơ học của nhôm xốp trong không gian tham số. Chỉ dựa vào quan điểm vĩ mô để đánh giá các đặc tính cơ học của nhôm xốp không còn đáp ứng được nhu cầu thiết kế hiệu suất hiện đại. Việc thiết lập mối quan hệ lập bản đồ giữanhôm bọtcác thông số cấu trúc và đặc điểm cơ học của nó là vấn đề cấp bách và then chốt.

Trong nghiên cứu này, một tham số đặc tính mới gọi là độ xốp tương đương đã được đề xuất để biểu diễn mối quan hệ giữa các đặc điểm cấu trúc vi mô và hiệu suất của nhôm xốp. Tham số này được lấy từ phân phối có trọng số của các đặc điểm như độ xốp, kích thước lỗ xốp trung bình và độ tròn của nhôm xốp. Thông qua xác minh thực nghiệm trên các mẫu nhôm xốp, người ta đã chứng minh rằng độ xốp tương đương, như một tham số đặc tính mới, cung cấp phản ánh chính xác hơn về hiệu suất của nhôm xốp.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi áp dụng phương pháp tiếp cận liên ngành bằng cách kết hợp khoa học vật liệu với máy học. Các kỹ thuật máy học, chẳng hạn như lựa chọn đặc điểm, phân tích trọng số đặc điểm và phân bổ trọng số dư, được tích hợp để thiết lập công thức cho độ xốp tương đương. Chúng tôi đã chứng minh độ chính xác của độ xốp tương đương như một tham số đặc tính mới thông qua việc xác thực năm bộ mẫu, cung cấp phản ánh chính xác về hiệu suất của nhôm xốp. Chúng tôi cung cấp một phương pháp chính xác hơn để đánh giá và phân tích các đặc tính cơ học của vật liệu, cung cấp các tài liệu tham khảo có giá trị để ra quyết định và phân tích. Nghiên cứu này phù hợp chặt chẽ với những tiến bộ nhanh chóng trong công nghệ dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo bằng cách kết hợp nghiên cứu vật liệu dựa trên dữ liệu với nghiên cứu về nhôm xốp. Chúng tôi giới thiệu các mô hình và phương pháp mới, cung cấp một góc nhìn mới về đặc tính và phân tích hiệu suất của nhôm xốp.