25. SVRによるクリープ破断時間予測ワークフロー

25.1. 概要

フェライト系耐熱鋼のデータを用いサポートベクトル回帰により訓練された予測モデルによって、組成・試験条件からクリープ破断時間を予測する。

25.2. ワークフロー説明

ワークフローは 図 243 になる。

図 243 SVRによるクリープ破断時間予測ワークフロー

25.3. ツール説明

ワークフローで使用されるツールの説明を行う。

25.3.1. 合金組成情報

いくつかの組成の値が設定された特定のフォーマットのファイルから組成値単体に分解し、単位を変換して出力する。

合金組成情報予測モジュールの処理詳細については 「 合金組成情報 」 を参照のこと。

当ワークフロー実行時の入力ファイル設定内容は以下の通りとする。

入力ファイル：

ポート名：組成データタイプ

入力ファイル「組成データ」の形式としてfe_compositionを設定する。

fe_compositionを設定した場合はバランス量が鉄(Fe)となる。

fe_composition以外の組成データタイプは組成データファイルに"Nb_Ta"を設定できない。

図 244 入力ファイル「組成データタイプ」

入力ファイル：

ポート名：組成データ

いくつかの組成の値を1ファイルで設定する。1列目は元素名、2列目は組成値とする。

組成値の単位はmass%とする。

SVRによるクリープ破断時間予測モジュールで入力可能なFe以外の元素(C,Si,P,S,N,B,Mn,Ni,Cr,Mo,Cu,Al,Ti,Nb_Ta,V,W,Co,Nb)を設定する。左記以外の元素は設定しないこと。

Feはバランス元素のため組成データファイルには設定しない。100-(他の組成変数の合計値)の計算結果が出力ポートのFe_質量百分率に出力される。

図 245 入力ファイル「組成データ」の例

入力ファイル：

ポート名：組成データ単位情報

mass_percent(質量百分率)を設定する。

図 246 入力ファイル「組成データ単位情報」

25.3.2. SVRによるクリープ破断時間予測

データベースで訓練した回帰モデルを用いてクリープ破断時間を予測する。

予測モデルの訓練には炭素鋼、低合金鋼、高合金鋼にわたるフェライト系耐熱鋼の市販鋼に関するクリープ破断データ5132点を用いた。

ホールドアウト検証で評価した予測精度は対数破断時間のRMSEに関して0.14であった。

図 247 ツール「SVRによるクリープ破断時間予測」

入力ファイル：

ポート名：温度

試験条件の温度[K]

図 248 出力ファイル「温度」

入力ファイル：

ポート名：応力

試験条件の応力[Mpa]

図 249 入力ファイル「応力」

入力ファイル：

SVRによるクリープ破断時間予測モジュールを単独で実行する場合は、1つの元素の組成値を1ファイルで設定する。入力可能な元素を 表 21 に示す。

合金組成情報予測モジュールと接続する場合は組成データファイルに組成値を設定するため、組成値単体の入力は不要となる。

表 21 入力可能な元素一覧

No	ポート名	単位	説明
1	C_質量百分率	mass%
2	Si_質量百分率	mass%
3	P_質量百分率	mass%
4	S_質量百分率	mass%
5	N_質量百分率	mass%
6	B_質量百分率	mass%
7	Mn_質量百分率	mass%
8	Ni_質量百分率	mass%
9	Cr_質量百分率	mass%
10	Mo_質量百分率	mass%
11	Cu_質量百分率	mass%
12	Al_質量百分率	mass%
13	Ti_質量百分率	mass%
14	Nb_Ta_質量百分率	mass%
15	V_質量百分率	mass%
16	W_質量百分率	mass%
17	Co_質量百分率	mass%
18	Fe_質量百分率	mass%	100-(他の組成変数の合計値)を入力する
19	Nb_質量百分率	mass%
20	Sn_質量百分率	mass%

出力ファイル：

ポート名：クリープ破断時間

クリープ破断時間[h]

図 250 出力ファイル「クリープ破断時間」

25.4. 入力ファイル

このワークフローにおける入力は 合金組成情報 の入力ファイルと、 SVRによるクリープ破断時間予測 の温度、応力となる。 入力ファイル名は半角スペースを入れなければ任意のファイル名でよい。

• サンプル入出力ファイル ダウンロードはこちら （html版のみダウンロード可能）

  • 予測モジュール提供元から受領した入力ファイルにて検証済