Use of Fuzzy Logic Modelling for Radiation Shielding Properties of Borided Fe-Ni Binary Alloys

Abstract

In this paper, the radiation shielding properties of borided Fe-Ni binary alloys (Ni-60 wt.% and Ni-80 wt.%) as a function of boronizing parameters (time and temperature) have been investigated by using the fuzzy logic model. For this purpose, the linear attenuation coefficients of borided samples were calculated and fuzzy logic approach was applied to these values. The results showed that fuzzy logic approach can be used to predict the radiation shielding properties of borided Fe-Ni alloys for untested conditions.

Keywords

• Fuzzy logic model,Boriding,Radiation shielding,Binary alloys

Borlanmış Fe-Ni İkili Alaşımlarının Radyasyon Koruma Özellikleri için Bulanık Mantık Modelinin Kullanımı

Abstract

Bu çalışmada, bulanık mantık modeli kullanılarak ağırlıkça % 60 Ni ve %80 Ni içeren borlanmış Fe-Ni ikili alaşımların radyasyon koruma özellikleri borlama parametreleri olan sıcaklık ve zamanın fonksiyonu olarak incelenmiştir. Bunun için, borlanmış numunelerin doğrusal zayıflama katsayıları hesaplanmış ve bu değerlere bulanık mantık modeli uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar, bulanık mantık modelinin test edilmemiş şartlar içinde bile borlanmış Fe-Ni alaşımlarının radyasyon koruma özelliklerini tahmin etmek için kullanılabileceğini göstermektedir.

Keywords

• Bulanık mantık modeli,Borlama,Radyasyon koruması,İkili alaşımlar

References

1. [1] L. A. Zadeh, ’’Fuzzy sets,’’ Infor. Contr., 8, 338-53, 1965.
2. [2] T. Korol, ’’The implementation of fuzzy in forecasting financial rations,’’ Contemp. Econ., 12, 165-188, 2018.
3. [3] Y. H. Çelik, E. Kılıçkap, and A. Yardımeden, ’’Estimate of cutting forces and surface roughness in end milling of glass fiber reinforced plastic composites using fuzzy logic system,’’ Sci. Eng. Compos. Mater., 21, 435-443, 2013.
4. [4] A. D. Cheok and N. Ertugrul, ’’Use of fuzzy logic for modeling, estimation, and prediction in switched reluctance motor drives,’’ IEEE Trans. Ind. Electron., 46, 1207–1224, 2000.
5. [5] G. Vijayaraghavan and M. Jayalakshmi, ’’Emerging applications of fuzzy logic in chemical peocess systems,’’ Int. J. Adv.Eng. Tech., 3, 159-163, 2012.
6. [6] R. H. Abiyev, K. Uyar, U. Ilhan, E. Imanov and E. Abiyeva, ’’Estimation of food security risk level using Z-number-based fuzzy system,’’ J. Food Quality, 1,1-9, 2018.
7. [7] E. Savas, ’’ On λ –statiscially convengent double sequence of fuzzy numbers,’’ J. Inequal. Appl., Article ID 147827, 1-6, 2008.
8. [8] E. H. Mandani and S. Assalian, ’’An experiment in linguistic synthesis with a fuzzy logic controller,’’ Int. J. Man. Mach. Stud., 7(1), 1-13, 1975.

9. [9] E. H. Mamdani, ’’Application of fuzzy algorithms for control of simple dynamic plant,’’ Proceed. IEEE, 121(12), 1585-1588, 1974.
10. [10] M. Sugeno and T. Tagaki, ’’Multidimensional fuzzy reasoning,’’ Fuzzy Sets. Syst., 9(2), 313-325, 1983.
11. [11] T. Tagaki and M. Sugeno, ’’ Fuzzy identification of systems and its applications to modelling and control’’, IEEE Trans. Syst. Man. Cybern, 1(1) 116-132, 1985.
12. [12] A. Calik, , S. Akbunar, N. Ucar, , N. Yilmaz, , M.S. Karakas, and I. Akkurt, ’’Comparison of radiation shielding of stainless steel with different magnetic properties,’’ Nucl. Techno. Radiat. Protec., 29(3), 186-189, 2014.
13. [13] V. P. Singh and N. M. Badiger,’’ Gamma ray and neutron shielding properties of some alloy materials,’’ Ann. Nucl. Energy, 64(1), 301–310, 2013.
14. [14] M. Buyukyildiz, M. Kurudirek, M. Ekici, O. Içelli, and Y. Karabulut, ’’ Determination of radiation shielding parameters of 304L stainless steel specimens from welding area for photons of various gamma ray sources,’’ Prog. Nucl. Ener., 100, 245-254, 2017.
15. [15] M. Medhat and Y. Wang, ’’Investigation on radiation shielding parameters of oxide dispersion strengthened steels used in high temperature nuclear reactor applications,’’ Ann. Nucl. Energy, 80, 365-370, 2015.
16. [16] I. Akkurt, A. Calik, and H. Akyildirim, “The boronizing effect on the radiation shielding and magnetization properties of AISI 316L austenitic stainless steel,’’ Nucl. Eng. Des., 241, 55-58, 2011.
17. [17] A. Calik, S. Karakas, N. Ucar, I. Akkurt, and A. Turhan, ’’Study on the mechanical and radiation shielding properties of borided AISI 304 stainless steels,’’ Mater. Tehnol., 47, 679-681, 2013.
18. [18] H. Akyıldırım,’’Ağır betonların nükleer radyasyon zırhlama özelliklerinin araştırılması’’, PhD thesis, Fen Bilimleri Enstitüsü, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta, Turkey, 2011.