論文の概要: Predicting Wall Thickness Changes in Cold Forging Processes: An Integrated FEM and Neural Network approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.13366v2
- Date: Thu, 21 Nov 2024 09:27:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-22 11:58:59.609140
- Title: Predicting Wall Thickness Changes in Cold Forging Processes: An Integrated FEM and Neural Network approach
- Title（参考訳）: 冷間鍛造プロセスにおける壁厚変化予測:統合有限要素法とニューラルネットワークによるアプローチ
- Authors: Sasa Ilic, Abdulkerim Karaman, Johannes Pöppelbaum, Jan Niclas Reimann, Michael Marré, Andreas Schwung,
- Abstract要約: まず、ノイズ処理と影響パラメータの徹底的な分析を行う。
次に、異なるプロセスパラメータの効果をよりよく分析するために、有限要素法シミュレーションをセットアップします。
本稿では,グラフニューラルネットワークを代理モデルとして設計した新しいモデリングフレームワークを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.7763199324745966
- License:
- Abstract: This study presents a novel approach for predicting wall thickness changes in tubes during the nosing process. Specifically, we first provide a thorough analysis of nosing processes and the influencing parameters. We further set-up a Finite Element Method (FEM) simulation to better analyse the effects of varying process parameters. As however traditional FEM simulations, while accurate, are time-consuming and computationally intensive, which renders them inapplicable for real-time application, we present a novel modeling framework based on specifically designed graph neural networks as surrogate models. To this end, we extend the neural network architecture by directly incorporating information about the nosing process by adding different types of edges and their corresponding encoders to model object interactions. This augmentation enhances model accuracy and opens the possibility for employing precise surrogate models within closed-loop production processes. The proposed approach is evaluated using a new evaluation metric termed area between thickness curves (ABTC). The results demonstrate promising performance and highlight the potential of neural networks as surrogate models in predicting wall thickness changes during nosing forging processes.
- Abstract（参考訳）: 本研究は, 吸音過程における管内壁厚変化を予測するための新しい手法を提案する。
具体的には、まず、名詞処理と影響パラメータの徹底的な分析を行う。
さらに、有限要素法(FEM)シミュレーションをセットアップし、様々なプロセスパラメータの効果をよりよく分析する。
従来のFEMシミュレーションは精度は高く計算集約的であり、リアルタイムアプリケーションには適用できないが、特に設計されたグラフニューラルネットワークをサロゲートモデルとして用いた新しいモデリングフレームワークを提案する。
この目的のために、異なる種類のエッジとそれに対応するエンコーダをモデルオブジェクトの相互作用に追加することにより、ノイズ処理に関する情報を直接組み込むことで、ニューラルネットワークアーキテクチャを拡張します。
この拡張により、モデル精度が向上し、クローズドループ生産プロセス内で正確なサロゲートモデルを採用する可能性が開ける。
提案手法は,厚さ曲線間距離(ABTC)と呼ばれる新しい評価指標を用いて評価する。
以上の結果から, ニューラルネットワークの有望な性能を示すとともに, 切削鍛造過程における壁厚変化の予測における代理モデルとしての可能性を強調した。
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