Development of a Deep Neural Network Model for Predicting Operational Parameters in Plate Forming via Line Heating

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 24

فایل این مقاله در 8 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJMTE-21-2_006

تاریخ نمایه سازی: 7 مهر 1404

چکیده مقاله:

The line heating process is widely used in shipbuilding to form complex curvatures in steel plates, particularly in the bow and stern sections. However, the method’s reliance on skilled operators often leads to inconsistent results. This study presents the development of a deep neural network (DNN) model to predict optimal operational parameters for plate forming via line heating, thereby improving precision, repeatability, and automation. A coupled thermomechanical finite element model was developed using ANSYS APDL to simulate temperature distribution and deformation for various heating configurations. The simulation results were used to train the DNN, which consists of multiple hidden layers with dropout regularization to enhance generalization. The model successfully learned the nonlinear relationships between input parameters (heat source speed, heat input, and the number of heating passes) and resulting deformations. The trained DNN achieved high predictive accuracy, demonstrating its potential as a real-time decision-support tool in automated plate forming systems. This integration of FEM-based simulation and AI enables more efficient, consistent, and cost-effective manufacturing in the shipbuilding industry. The proposed DNN model achieved an average predictive accuracy of ۴۹.۹۲%, with performance exceeding ۸۰% for cases with distinct deformation patterns.

نویسندگان

Ali Tasbihi

Iranian Classification Society

Ashkan Babazadeh

Amirkabir University of Technology

Seyed Mohsen Moosavi

Iranian Classification Society

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Anderson, R. J. (۱۹۹۹). Experiments and simulation of line heating ...
  • Clausen, H. B. (۲۰۰۰). Plate forming by line heating (Ph.D. ...
  • Shahidi, A., Nekahi, M. M., & Assempour, A. (۲۰۱۶). Investigation ...
  • Shabani, Y. (۲۰۱۷). Finite element simulation of the impact of ...
  • Takezawa, M., Matsuo, K., & Ando, T. (۲۰۲۱). Development of ...
  • Tango, Y., Ishiyama, M., & Suzuki, H. (۲۰۱۱). Alpha IHIMU ...
  • Wang, S., Dai, J., Wang, J., Li, R., Wang, J., ...
  • Das, B., & Biswas, P. (۲۰۱۷). Effect of operating parameters ...
  • Lee, J. S., & Lee, S. H. (۲۰۱۸). A study ...
  • Tasbihi, A. (۲۰۲۴). Investigation of the bending process using line ...
  • Biswas, P., Mandal, N. R., & Sha, O. P. (۲۰۱۱). ...
  • Anderson, R. J. (۱۹۹۹). Experiments and simulation of line heating ...
  • Clausen, H. B. (۲۰۰۰). Plate forming by line heating (Ph.D. ...
  • Shahidi, A., Nekahi, M. M., & Assempour, A. (۲۰۱۶). Investigation ...
  • Shabani, Y. (۲۰۱۷). Finite element simulation of the impact of ...
  • Takezawa, M., Matsuo, K., & Ando, T. (۲۰۲۱). Development of ...
  • Tango, Y., Ishiyama, M., & Suzuki, H. (۲۰۱۱). Alpha IHIMU ...
  • Wang, S., Dai, J., Wang, J., Li, R., Wang, J., ...
  • Das, B., & Biswas, P. (۲۰۱۷). Effect of operating parameters ...
  • Lee, J. S., & Lee, S. H. (۲۰۱۸). A study ...
  • Tasbihi, A. (۲۰۲۴). Investigation of the bending process using line ...
  • Biswas, P., Mandal, N. R., & Sha, O. P. (۲۰۱۱). ...
  • نمایش کامل مراجع