基于GA-BP和PSO-BP神经网络的6061铝合金板材流变应力预测模型

6061铝合金作为一种热可强化铝合金，具有良好的成形性能，但是其塑性流变应力受最终热处理工艺的加热温度、保温时间和冷却方式等参数的影响很大。因此，为了获得最终热处理工艺参数对6061铝合金板材的塑性性能及流变行为的影响，试验中以6061-T6铝合金板材为研究对象，通过单向拉伸试验、金相实验和硬度测试等方法研究不同热处理工艺参数(加热温度为500、530、560和590℃、保温时间2小时、冷却方式为空冷)对6061铝合金塑性性能和硬度的影响。通过单向拉伸试验获取不同热处理工艺参数条件下6061铝合金的真实应力应变曲线；借助BP、GA-BP和PSO-BP神经网络构建不同热处理温度条件下6061铝合金的本构关系模型。研究结果表明BP、GA-BP和PSO-BP神经网络模型均能较好的拟合不同热处理温度条件下6061铝合金的流变行为，但是PSO-BP神经网络模型对6061铝合金流变应力的预测精度更高，网络预测性能更优越，其平均绝对误差(MAE),平均相对误差(AARE)和相关系数(R2)分别为1.89，1.56%和0.9965。     

不同热处理工艺对6061铝合金塑性和硬度的影响

不经过特殊处理的铝合金材料在常温条件下属于低塑性、难变形材料,制约其在工业中的应用.以6061-T6铝合金板材为研究对象,通过单向拉伸试验、维氏显微硬度测试和金相试验等方法分析了不同热处理温度、保温时间和冷却方式等热处理工艺参数对6061铝合金塑性性能和硬度的影响规律.研究结果表明,再结晶发生的程度是影响6061铝合金塑性性能的主要原因.热处理加热温度在410～590℃范围内,保温时间为2 h,采用空冷(AC)冷却条件,6061铝合金的塑性性能随热处理温度的升高呈现出波动增加,在560℃时达到最大值22.92％;而其硬度则表现出先降后升的变化趋势.在同一热处理温度和冷却方式条件下,延长保温时间,6061铝合金的塑性性能先增大后减小,总体呈上升趋势,而硬度则先降后升.在同一热处理温度和保温时间条件下,空冷(AC)、炉冷(FC)和水冷(WQ)三种不同的冷却方式对6061铝合金塑性性能的影响不大,但对其硬度的影响较大.在所选试验条件下,综合考虑6061铝合金的力学性能指标,热处理加热温度为560℃、保温时间为4 h、水冷方式下能够获得较为理想的强度、硬度和塑性性能.