A statistical perspective for predicting the strength of metals: Revisiting the Hall–Petch relationship using machine learning

材料科学 微观结构 微晶 随机性 粒度 概率逻辑 流动应力 压力(语言学) 背景(考古学) 机器学习 人工智能 冶金 计算机科学 统计 数学 古生物学 语言学 哲学 生物
作者
Yejun Gu,Christopher D. Stiles,Jaafar A. El‐Awady
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier BV]
卷期号:266: 119631-119631 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2023.119631
摘要

The mechanical properties of a material are intimately related to its microstructure. This is particularly important for predicting mechanical behavior of polycrystalline metals, where microstructural variations dictate the expected material strength. Until now, the lack of microstructural variability in available datasets precluded the development of robust physics-based theoretical models that account for randomness of microstructures. To address this, we have developed a probabilistic machine learning framework to predict the flow stress as a function of variations in the microstructural features. In this framework, we first generated an extensive database of flow stress for a set of over a million randomly sampled microstructural features, and then applied a combination of mixture models and neural networks on the generated database to quantify the flow stress distribution and the relative importance of microstructural features. The results show excellent agreement with experiments and demonstrate that across a wide range of grain size, the conventional Hall–Petch relationship is statistically valid for correlating the strength to the average grain size and its comparative importance versus other microstructural features. This work demonstrates the power of the machine-learning based probabilistic approach for predicting polycrystalline strength, directly accounting for microstructural variations, resulting in a tool to guide the design of polycrystalline metallic materials with superior strength, and a method for overcoming sparse data limitations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
shirley完成签到,获得积分10
2秒前
默岩1990完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
小铭同学发布了新的文献求助10
4秒前
大个应助一万光年采纳,获得10
4秒前
希望天下0贩的0应助Zhang采纳,获得10
5秒前
5秒前
enternow发布了新的文献求助10
6秒前
长情的雨完成签到,获得积分20
6秒前
小蘑菇应助水123采纳,获得10
7秒前
时肆完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
wyg1994完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
大福发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
ines完成签到 ,获得积分10
14秒前
充电宝应助Jada采纳,获得30
14秒前
14秒前
精明一寡发布了新的文献求助10
14秒前
123完成签到,获得积分10
15秒前
wyg1994发布了新的文献求助10
15秒前
明明完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI6.2应助长情的雨采纳,获得10
17秒前
RNAPW发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
潮鸣完成签到 ,获得积分10
19秒前
隐形曼青应助管箴采纳,获得10
19秒前
安然发布了新的文献求助10
19秒前
科研浩完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
22秒前
犹豫难敌完成签到,获得积分10
22秒前
761发布了新的文献求助10
22秒前
red发布了新的文献求助10
23秒前
带象完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Periodic Report Summary 2 - AFTER (A Framework for electrical power sysTems vulnerability identification, dEfense and Restoration) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7319437
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8935105
关于积分的说明 18941063
捐赠科研通 6978144
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214386
关于科研通互助平台的介绍 2382259
邀请新用户注册赠送积分活动 2193401