Makine öğreniminin yardımıyla NiTiHf yüksek sıcaklık şekil hafızalı alaşım tasarımı

Şekil hafızalı alaşımlar, belirli sıcaklıkların üzerinde şekil değişikliklerini telafi etmelerine izin veren benzersiz bir özellik sergiler; bu nedenle uyumlu bir aktüatör olarak dikkate değer bir seçenektir. Havacılık ve petrol endüstrisinde yüksek sıcaklıklı aktüatörlere yönelik artan talep, yüksek sıcaklıkta şekil hafızalı alaşımlar arayışını motive etmektedir. NiTiHf alaşımlarının yüksek çalışma sıcaklığı aralığı, orta süneklik ve dikkate değer ölçüde düşük maliyeti, onları çeşitli yüksek sıcaklık şekil hafızalı alaşım sistemlerinden ayırır. Bununla birlikte, üçlü bir alaşım sistemi olarak NiTiHf alaşımları, analizi önemli yatırımlar gerektiren geniş bir arama alanına sahiptir. Öte yandan, malzeme biliminde makine öğreniminin uygulanmasının deneysel araştırmalara umut verici ve uygun fiyatlı bir alternatif olduğu kanıtlanmış ve mevcut çalışmaya ilham vermiştir: makine öğrenimi yardımıyla 400 ℃ ötesinde faz dönüşümü gösterebilen NiTiHf şekil hafızalı alaşım tasarlama. Bu çalışmada, çok katmanlı ileri beslemeli bir sinir ağı algoritması ile eğitim için NiTiHf alaşımı üzerine mevcut literatürden kapsamlı bir veri seti oluşturulmuştur. Optimize edilmiş sinir ağı modeli aracılığıyla, keşfedilmemiş NiTiHf arama uzayının faz dönüşüm sıcaklıkları tahmin edildi. Ni49.7Ti26.6Hf23.7 ve Ni50Ti27Hf23 alaşımları olmak üzere istenen işlevlere sahip iki yeni bileşim, makine öğrenimi tahminlerini doğrulamak için seçildi. İlki, yeni alaşım tasarımında makine öğreniminin başarısını doğrulayan yüksek döngüsel kararlılığa sahip 403,5 °C'lik bir Af sıcaklığı gösterdi.