Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Machine learning models based wear performance prediction of AZ31/TiC composites

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27230%2F25%3A10260311" target="_blank" >RIV/61989100:27230/25:10260311 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:001671760600003" target="_blank" >https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:001671760600003</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41598-025-33417-5" target="_blank" >10.1038/s41598-025-33417-5</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Machine learning models based wear performance prediction of AZ31/TiC composites

  • Popis výsledku v původním jazyce

    This study presents the fabrication of AZ31 magnesium matrix composites reinforced with 5, 10 and 15 vol% TiC particles using the Friction Stir Processing (FSP) technique and evaluates their wear behavior under varying loads (10-50 N) and sliding speeds (75-225 mm/s). The incorporation of TiC significantly enhanced the microstructural and mechanical properties of the composites. In particular, the AZ31/15 vol% TiC composite exhibited a refined grain structure with an average grain size of similar to 8 mu m, compared to similar to 60 mu m in the unreinforced AZ31 alloy. The same composite also demonstrated a substantial increase in hardness from 62 HV (base alloy) to 116 HV, highlighting the effectiveness of TiC reinforcement in improving strength. A key innovation of this work is the application of five machine learning (ML) algorithms, trained on experimental data using input features such as load, sliding speed and reinforcement content, to model and predict wear performance. After rigorous hyperparameter optimization, the Gradient boost algorithm achieved the highest predictive accuracy (R-2 = 0.9987), with errors falling within the range of experimental uncertainty. The study further includes residual analysis and computational efficiency assessment, supporting interpretable and robust AI-driven modeling. This integrated experimental-ML approach establishes a new benchmark for predictive modeling and data-driven material design in magnesium-based metal matrix composites.

  • Název v anglickém jazyce

    Machine learning models based wear performance prediction of AZ31/TiC composites

  • Popis výsledku anglicky

    This study presents the fabrication of AZ31 magnesium matrix composites reinforced with 5, 10 and 15 vol% TiC particles using the Friction Stir Processing (FSP) technique and evaluates their wear behavior under varying loads (10-50 N) and sliding speeds (75-225 mm/s). The incorporation of TiC significantly enhanced the microstructural and mechanical properties of the composites. In particular, the AZ31/15 vol% TiC composite exhibited a refined grain structure with an average grain size of similar to 8 mu m, compared to similar to 60 mu m in the unreinforced AZ31 alloy. The same composite also demonstrated a substantial increase in hardness from 62 HV (base alloy) to 116 HV, highlighting the effectiveness of TiC reinforcement in improving strength. A key innovation of this work is the application of five machine learning (ML) algorithms, trained on experimental data using input features such as load, sliding speed and reinforcement content, to model and predict wear performance. After rigorous hyperparameter optimization, the Gradient boost algorithm achieved the highest predictive accuracy (R-2 = 0.9987), with errors falling within the range of experimental uncertainty. The study further includes residual analysis and computational efficiency assessment, supporting interpretable and robust AI-driven modeling. This integrated experimental-ML approach establishes a new benchmark for predictive modeling and data-driven material design in magnesium-based metal matrix composites.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20301 - Mechanical engineering

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Scientific Reports

  • ISSN

    2045-2322

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    16

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    22

  • Strana od-do

    nestránkováno

  • Kód UT WoS článku

    001671760600003

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105028744541