CONTEMPORARY ANALYSES IN ASSESSING RESIDUAL STRESS TOPOGRAPHIC IMAGES ENCLOSING A COLD EXPANDED HOLE

Authors: ÖZDEMIˇR, A.T.; TOKTAS, I.

Source: Canadian Metallurgical Quarterly, Volume 47, Number 1, 2008 , pp. 59-70(12)

Publisher: Maney Publishing

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Abstract:

Cold expansion of holes is a complex process; therefore, it is of prime importance to assess the three-dimensional nature of residual stresses surrounding a cold expanded hole. In the present work; the method of step drilling and a novel Fourier series solution were abridged to construct the through thickness residual hoop stress pattern available for any orientation around the hole. Secondly and based on the properties of the experimental data, Artificial Neural Network (ANN) modelling was employed to develop and then train the simulation of complete stress pattern encircling the bore. Results of the experimental technique and ANN prediction were collated by the use of statistical error analyzing methods where mean error percentages were remarkably small for training and testing indicating that these two entirely different approaches were in agreement. At a specific orientation at the bore, some results of the step drilling-Fourier series solution, diffraction methods and ANN modelling were in conformity and similitude was valid only for sections through the thickness at which stress gradient was not changing erratically.

La dilatation à froid des ajours est un procédé complexe; il est donc de première importance d’évaluer la nature tri-dimensionnelle des contraintes résiduelles entourant un ajour dilaté à froid. Dans le présent travail, on a abrégé la méthode de perçage en étape ainsi qu’une nouvelle solution de la série de Fourier pour construire, au travers de l’épaisseur, le patron de contrainte périphérique résiduelle disponible pour toute orientation autour de l’ajour. Deuxièmement, en se basant sur les propriétés des données expérimentales, on a utilisé la modélisation de réseau neuronal artificiel (ANN) pour développer et ensuite entraîner la simulation de patron entier de contrainte entourant le trou. On a compilé les résultats de la technique expérimentale ainsi que la prédiction de l’ANN au moyen de méthodes d’analyse d’erreur statistique où les pourcentages d’erreur moyenne étaient remarquablement petits pour l’entraînement et l’évaluation, indiquant que ces deux approches complètement différentes étaient en accord. À une orientation spécifique en bordure du trou, certains résultats de perçage en étape-solution de la série de Fourier, méthodes de diffraction et modélisation d’ANN étaient en conformité et la similitude était valide seulement pour les sections au travers de l’épaisseur où le gradient de contrainte ne changeait pas de façon erratique.

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1179/000844308794408515

Publication date: 2008-01-01

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