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dc.creatorFreitas, Monique Alves Franco de Moraes-
dc.date.accessioned2018-06-11T18:53:08Z-
dc.date.available2018-06-11T18:53:08Z-
dc.date.issued2018-02-27-
dc.identifier.citationFREITAS, M. A. F. M. Avaliação de propriedades mecânicas de aços via macroindentação instrumentada e inteligência artificial. 2018. 210 f. Tese de Doutorado, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia - MG. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2018.752pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21494-
dc.description.abstractIn this work, a methodology was developed to estimate the mechanical properties (Brinell hardness, ultimate tensile strength and yield strength) using instrumented macroindentation tests. This methodology was based on the training of artificial neural networks (ANNs) from experimental curves of spherical indentations. Different ANNs architectures were implemented and trained with three algorithms, namely: a) genetic algorithm (GA); b) hybrid algorithm between GA and Levenberg- Marquardt (LM) method with Bayesian regularization (BR), named GA-LMBR; and c) the GA-LMBR method, with the addition of a similarity verification step among GA individuals. The input patterns of the ANNs were obtained from the materials tests performed by Nicolosi (2015) through a portable macroindentator called PropInSitu 2. Among the results obtained, it was verified that the hybrid algorithm GA-LMBR provided the best results, i.e., it resulted in the smallest errors in the estimation of the mechanical properties. These results were achieved when the GA-LMBR method was applied to an ANN composed of a nine-variable input layer, a hidden layer with two neurons and an output layer with one neuron. In addition, certain values of GA performance parameters, such as the number of individuals of the initial population, stopping criterion, crossover rate, mutation rate, among others; and certain neuron activation functions were used. The activation functions employed in the hidden neurons and the output neuron were, respectively, sigmoid and linear. The methodology developed was efficient in determining the mechanical properties, since the best results provided small errors compared to the traditional methods. Considering 95 % confidence level, the errors for the Brinell hardness estimation were in the range of ±3 %, for the ultimate tensile strength estimation, in the range of ±6 % and for the yield strength estimation, in the range of ±8 %.pt_BR
dc.description.sponsorshipPetrobrás - Petróleo Brasileiro S.Apt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAvaliação de propriedades mecânicaspt_BR
dc.subjectEvaluation of mechanical propertiespt_BR
dc.subjectMétodos de aprendizado de máquinapt_BR
dc.subjectMachine learning methodspt_BR
dc.subjectRNApt_BR
dc.subjectANNpt_BR
dc.subjectTreinamento supervisionadopt_BR
dc.subjectSupervised trainingpt_BR
dc.subjectMacroindentação instrumentadapt_BR
dc.subjectInstrumented macroindentationpt_BR
dc.subjectMateriais - Propriedades mecânicaspt_BR
dc.subjectAprendizado do computadorpt_BR
dc.subjectEngenharia mecânicapt_BR
dc.titleAvaliação de propriedades mecânicas de aços via macroindentação instrumentada e inteligência artificialpt_BR
dc.title.alternativeEvaluation of mechanical properties of steels using instrumented macroindentation and artificial intelligencept_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor1Franco, Sinésio Domingues-
dc.contributor.referee1Vilarinho, Louriel Oliveira-
dc.contributor.referee2Arencibia, Rosenda Valdés-
dc.contributor.referee3Gonçalves Júnior, Armando Albertazzi-
dc.contributor.referee4Marra, Enes Gonçalves-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2099400945061674pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.resumoNeste trabalho foi desenvolvida uma metodologia para estimar as propriedades mecânicas (dureza Brinell, limite de resistência e limite de escoamento) via ensaios de macroindentação instrumentada. Essa metodologia foi baseada no treinamento de redes neurais artificiais (RNAs) a partir de curvas experimentais de indentações esféricas. Diferentes arquiteturas de RNAs foram implementadas e treinadas através de três algoritmos, a saber: a) algoritmo genético (AG); b) algoritmo híbrido entre AG e método de Levenberg-Marquardt (LM) com regularização bayesiana (RB), denominado AG-LMRB; e c) o método de AG-LMRB, com o acréscimo de uma etapa de verificação de similaridade entre os indivíduos do AG. Os padrões de entrada das RNAs foram obtidos dos ensaios de materiais realizados por Nicolosi (2015) através de um macroindentador portátil, denominado de PropInSitu 2. Dentre os resultados obtidos, constatou-se que o algoritmo híbrido AG-LMRB forneceu os melhores resultados, isto é, os menores erros na estimativa das propriedades mecânicas. Tais resultados ocorreram quando esse algoritmo foi aplicado em RNAs compostas por uma camada de entrada de nove variáveis, uma camada oculta com dois neurônios e uma camada de saída com um neurônio. Adicionalmente, foram utilizados determinados valores de parâmetros de desempenho do AG, tais como a quantidade de indivíduos da população inicial, o critério de parada, a taxa de crossover, a taxa de mutação, dentre outros; e determinadas funções de ativação dos neurônios. As funções de ativação empregadas nos neurônios ocultos e no neurônio de saída foram, respectivamente, sigmoide e linear. A metodologia desenvolvida foi eficiente na determinação das propriedades mecânicas, já que os melhores resultados obtidos forneceram erros pequenos em relação aos métodos tradicionais. Considerando o nível de confiança de 95 %, os erros para a estimativa da dureza Brinell resultaram na faixa de ±3 %, para a estimativa do limite de resistência, na faixa de ±6 % e para a estimativa do limite de escoamento, na faixa de ±8 %.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.sizeorduration210pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2018.752pt_BR
dc.crossref.doibatchidcfc6af78-95df-434f-8cba-ff3aa9588d23-
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