Thermal stress effect on dielectric strength of rubber blends using feed-forward neural network

Joint Authors

Mansur, Ali Hasan Ibrahim
Othman, al-Said Abd al-Aziz
Abd Allah, Mansur Mahmud Muhammad
Nasrat, Luayy Sad al-Din

Source

Journal of al Azhar University : Engineering Sector

Issue

Vol. 16, Issue 60 (31 Jul. 2021), pp.724-732, 9 p.

Publisher

al-Azhar University Faculty of Engineering

Publication Date

2021-07-31

Country of Publication

Egypt

No. of Pages

9

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

يهدف هذه البحث إلى دراسة تأثير الاجهاد الحراري علي قوة العزل الكهربي للعازلات البوليمرية المولفة من المطاط و منها السليكون المطاطي و الايثيلين بروبلين دايين مونمر و محاكاة النتائج المعملية عن طريق شبكة التغذية الامامية العصبية.

نظرا للتنوع في الخصائص الكهربائية و الميكانيكية و الفيزيائية للمواد البوليمرية بالإضافة الي سهولة التصنيع و التكلفة المنخفضة فإن خلطات المطاط مناسبة جدا للاستخدام في مجال المواد العازلة.

غالبا ما تتعرض العازلات الكهربائية للظروف المحيطة من ملوثات بيئية او ارتفاع في درجات الحرارة ناتجة عن قصر الدائرة و بناء علي ذلك تم دراسة أداء العينات المختلفة من حيث مقدار شدة العزل الكهربي عند درجات حرارة مختلفة.

تم تحضير خمس عينات مختلفة من خلطات EPDM-SiR (100/0 75/25 50/50 25/75 0/100).

تم قياس جهد الانهيار (BDV) تحت درجات حرارة مختلفة (25 و 60 و 100 و 130 درجة مئوية) وفقا لمعايير ASTM.

تم استخدام البيانات التجريبية لتدريب نموذج FFNN.

تمثل نسبة المزج و درجات الحرارة الدخل لـ FFNN بينما يمثل جهد الانهيار kV الخرج.

تمت مقارنة المخرجات التي تم الحصول عليها من FFNN و فحصها مقابل البيانات التي تم الحصول عليها في المختبر.

تشير هذه الدراسة إلى أنه يمكن الوثوق بـ FFNN لمحاكاة تأثير الإجهاد الحراري على جهد الانهيار للعينات العازلة بمعدل مرض.

كما يوضح أيضا أن محاكاة FFNN هو أداة فعالة يمكن اعتمادها كمرجع لتقليل الوقت و التكلفة اللازمين لإعداد العينات و اختبارها في المعمل.

Abstract EN

Because of the Variety in characteristics, strength, economy, and ease of manufacturing, the rubber blends are very suitable for use in the field of insulating materials.

The blending technology has effects on the chemical, physical, mechanical, and electrical properties of polymers; this effect is predominately convenient for electrical insulation purposes.

Electrical systems are often subject to faults resulting from short circuits or any other cause, which naturally leads to an increase in temperature for Insulating materials; And from here required considering good electrical properties and additional to have desired mechanical properties for insulation and bear it for different temperatures.

The effect of thermal stress on the blending ratio of ethylene propylene diene monomer (EPDM) and silicone rubber (SiR) at various temperatures is studied using the Feed-Forward Neural Network (FFNN) after laboratory testing in this paper.

The five different samples of EPDM-SiR blends (100/0; 75/25; -50/50; 25/75; 0/100) were prepared.

The Breakdown Voltage (BDV) was measured under various temperatures (25, 60, 100 and 130°C) according to ASTM standards.

The experimental data was used to train the FFNN model.

The blends ratio and temperatures represent the input of the FFNN system while the breakdown voltage kV is the output.

The outputs obtained from FFNN were compared and checked against the data obtained in the laboratory.

This study indicates that FFNN can be trusted to simulate the effect of thermal stress of various blending ratio on breakdown voltage with a satisfactory rate.

It also demonstrates that the FFNN approach is an active tool that can be adopted as a reference to reduce the time and cost required in preparing and testing samples in the experimenter.



American Psychological Association (APA)

Abd Allah, Mansur Mahmud Muhammad& Nasrat, Luayy Sad al-Din& Mansur, Ali Hasan Ibrahim& Othman, al-Said Abd al-Aziz. 2021. Thermal stress effect on dielectric strength of rubber blends using feed-forward neural network. Journal of al Azhar University : Engineering Sector،Vol. 16, no. 60, pp.724-732.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1254661

Modern Language Association (MLA)

Abd Allah, Mansur Mahmud Muhammad…[et al.]. Thermal stress effect on dielectric strength of rubber blends using feed-forward neural network. Journal of al Azhar University : Engineering Sector Vol. 16, no. 60 (Jul. 2021), pp.724-732.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1254661

American Medical Association (AMA)

Abd Allah, Mansur Mahmud Muhammad& Nasrat, Luayy Sad al-Din& Mansur, Ali Hasan Ibrahim& Othman, al-Said Abd al-Aziz. Thermal stress effect on dielectric strength of rubber blends using feed-forward neural network. Journal of al Azhar University : Engineering Sector. 2021. Vol. 16, no. 60, pp.724-732.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1254661

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

-

Record ID

BIM-1254661