AISI 304/304L Ҷузъи кимиёвии қубури пӯлоди зангногир, оптимизатсияи параметрҳои болҳои баҳор бо истифода аз алгоритми занбӯри асал

Ташаккур ба шумо барои боздид аз Nature.com.Шумо версияи браузерро бо дастгирии маҳдуди CSS истифода мебаред.Барои таҷрибаи беҳтарин, мо тавсия медиҳем, ки шумо браузери навшударо истифода баред (ё Ҳолати мутобиқатро дар Internet Explorer хомӯш кунед).Илова бар ин, барои таъмини дастгирии доимӣ, мо сайтро бе услубҳо ва JavaScript нишон медиҳем.
Слайдерҳо се мақоларо дар як слайд нишон медиҳанд.Барои гузаштан дар слайдҳо тугмаҳои қафо ва ояндаро истифода баред ё тугмаҳои контролери слайдро дар охири ҳар як слайд ҳаракат кунед.

AISI 304/304L аз пӯлоди зангногир капиллярии қубурҳои печонидашуда

Катанкаи аз пӯлоди зангногир AISI 304 як маҳсулоти ҳамаҷониба буда, муқовимати аъло дорад ва он барои барномаҳои гуногуне мувофиқ аст, ки шаклпазирӣ ва кафшерпазирии хубро талаб мекунанд.

Sheye Metal захираҳои 304 катро дар ғафсӣ аз 0,3 мм то 16 мм ва марра 2B, марра BA, марра No.4 ҳамеша дастрас мебошанд.

Ба ғайр аз се намуди сатҳҳо, 304 печи аз пӯлоди зангногир метавонад бо рангҳои гуногуни рӯизаминӣ расонида шавад.Синфи 304 дорои металлҳои Cr (одатан 18%) ва никел (одатан 8%) ҳамчун ҷузъҳои асосии ғайри оҳан.

Ин навъи катҳо аз пӯлоди зангногир одатан аустенитӣ буда, ба оилаи стандартии аз пӯлоди зангногир Cr-Ni тааллуқ дорад.

Онҳо маъмулан барои молҳои рӯзгор ва истеъмолӣ, таҷҳизоти ошхона, рӯйпӯшҳои дарунӣ ва берунӣ, қубурҳо ва чаҳорчӯбаи тиреза, таҷҳизоти саноати хӯрокворӣ ва нӯшокӣ, зарфҳои нигоҳдорӣ истифода мешаванд.

Дар ин тадкикот конструк-цияи пружинахои торсионй ва фишурдани механизми кати болхо, ки дар ракета истифода мешавад, хамчун масъалаи оптимизация ба хисоб меравад.Пас аз он ки ракета аз найчаи партоб баромад, болхои пушида бояд дар муддати муайян кушода ва мустахкам карда шаванд.Мақсади тадқиқот ба ҳадди аксар расонидани энергияи захирашуда дар чашмаҳо буд, то болҳо дар муддати кӯтоҳтарин ҷойгир шаванд.Дар ин ҳолат, муодилаи энергетикӣ дар ҳарду нашрия ҳамчун вазифаи ҳадаф дар раванди оптимизатсия муайян карда шуд.Диаметри сим, диаметри чарх, шумораи чархҳо ва параметрҳои каҷ, ки барои тарҳрезии баҳор заруранд, ҳамчун тағирёбандаҳои оптимизатсия муайян карда шуданд.Маҳдудиятҳои геометрӣ дар тағирёбандаҳо аз рӯи андозаи механизм, инчунин маҳдудиятҳои омили бехатарӣ аз ҳисоби сарбории пружинаҳо мавҷуданд.Барои ҳалли ин масъалаи оптимизатсия ва иҷрои тарҳи баҳор алгоритми занбӯри асал (BA) истифода шуд.Қиматҳои энергетикие, ки бо BA ба даст оварда шудаанд, нисбат ба онҳое, ки аз таҳқиқоти қаблии тарҳрезии таҷрибаҳо (DOE) гирифта шудаанд, бартарӣ доранд.Принсипҳо ва механизмҳое, ки бо истифода аз параметрҳои аз оптимизатсия гирифташуда тарҳрезӣ шудаанд, аввал дар барномаи ADAMS таҳлил карда шуданд.Пас аз он, бо роҳи ба механизмҳои воқеӣ пайваст кардани пружинаҳои истеҳсолшуда озмоишҳои таҷрибавӣ гузаронида шуданд.Дар натичаи озмоиш мушохида шуд, ки болхо пас аз такрибан 90 миллисония кушода мешаванд.Ин арзиш хеле пасттар аз ҳадафи лоиҳа - 200ms аст.Илова бар ин, фарқияти байни натиҷаҳои таҳлилӣ ва таҷрибавӣ ҳамагӣ 16 мс аст.
Дар ҳавопаймоҳо ва мошинҳои баҳрӣ, механизмҳои қатшаванда муҳиманд.Ин системаҳо дар тағирот ва табдилдиҳии ҳавопаймоҳо барои беҳтар кардани кор ва идоракунии парвоз истифода мешаванд.Вобаста ба реҷаи парвоз, болҳо барои кам кардани таъсири аэродинамикӣ ба таври гуногун печида ва кушода мешаванд.Ин ҳолатро метавон ба ҳаракатҳои болҳои баъзе паррандагон ва ҳашаротҳо ҳангоми парвоз ва ғаввосӣ монанд кард.Ба ҳамин монанд, планерҳо дар киштиҳои зериобӣ барои кам кардани таъсири гидродинамикӣ ва ба ҳадди аксар расонидани идоракунӣ пӯшонида мешаванд3.Ҳадафи дигари ин механизмҳо таъмин намудани афзалиятҳои ҳаҷмӣ ба системаҳо ба монанди печонидани чархболи чархбол 4 барои нигоҳдорӣ ва интиқол мебошад.Бо мақсади кам кардани фазои нигоҳдорӣ, болҳои мушак низ ба поён печида мешаванд.Ҳамин тариқ, мушакҳои бештарро дар майдони хурдтари старшина ҷойгир кардан мумкин аст 5. Компонентҳое, ки ҳангоми печидан ва кушодан самаранок истифода мешаванд, одатан пружаҳо мебошанд.Дар лањзаи печидан, энергия дар он захира карда мешавад ва дар лањзаи кушода шудан озод мешавад.Аз сабаби сохтори чандири худ энергияи захирашуда ва озодшуда баробар карда мешавад.Пружина асосан барои система тарҳрезӣ шудааст ва ин тарҳ мушкилоти оптимизатсияро пешкаш мекунад6.Азбаски он дар бар мегирад, ки тағирёбандаҳои гуногун, аз қабили диаметри сим, диаметри чарх, шумораи гардишҳо, кунҷи спирал ва навъи мавод, инчунин меъёрҳо ба монанди масса, ҳаҷм, тақсимоти ҳадди ақали стресс ё ҳадди аксар мавҷудияти энергия мавҷуданд7.
Ин тадқиқот ба тарҳрезӣ ва оптимизатсияи пружинаҳо барои механизмҳои болҳои болҳо, ки дар системаҳои ракета истифода мешаванд, равшанӣ меандозад.Болхо пеш аз парвоз дар дохили найчаи партоб будан дар сатхи ракета хам шуда мемонанд ва пас аз баромадан аз найчаи партоб мухлати муайян кушода шуда, ба сатх пахш мешаванд.Ин процесс барои кори дурусти ракета ахамияти калон дорад.Дар механизми печонидани коркардшуда кушодани болҳо тавассути пружинаҳои торсионӣ ва басташавӣ ба воситаи пружинаҳои фишурдашуда амалӣ карда мешавад.Барои тарҳрезии чашмаи мувофиқ, раванди оптимизатсия бояд анҷом дода шавад.Дар доираи оптимизатсияи баҳор, дар адабиёт барномаҳои гуногун мавҷуданд.
Паредес ва дигарон 8 омили максималии умри хасташавиро ҳамчун вазифаи объективӣ барои тарҳрезии пружинаҳои спиралӣ муайян карда, усули квази-нютониро ҳамчун усули оптимизатсия истифода бурданд.Тағирёбандаҳо дар оптимизатсия ҳамчун диаметри сим, диаметри чарх, шумораи гардишҳо ва дарозии баҳор муайян карда шуданд.Параметри дигари сохтори баҳорӣ маводест, ки аз он сохта шудааст.Аз ин рӯ, ин дар таҳқиқоти тарҳрезӣ ва оптимизатсия ба назар гирифта шудааст.Зебдй ва дигарон.9 дар кори тадкикоти худ максадхои сахтгирй ва вазни минималиро гузоштанд, ки дар он омили вазн ахамияти калон дошт.Дар ин ҳолат, онҳо маводи баҳорӣ ва хосиятҳои геометриро ҳамчун тағирёбанда муайян карданд.Онҳо алгоритми генетикиро ҳамчун усули оптимизатсия истифода мебаранд.Дар саноати автомобилсозӣ вазни маводҳо аз бисёр ҷиҳатҳо муфид аст, аз кори мошин то истеъмоли сӯзишворӣ.Кам кардани вазн ҳангоми оптимизатсияи пружинаҳои чархдор барои таваққуф як таҳқиқоти маъруф аст10.Бахшеш ва Бахшеш11 маводҳо ба монанди E-glass, карбон ва Кевларро ҳамчун тағирёбанда дар кори худ дар муҳити ANSYS бо мақсади ноил шудан ба вазни ҳадди ақал ва қувваи максималии кашиш дар тарҳҳои гуногуни таркибии баҳори таваққуф муайян карданд.Раванди истеҳсолӣ дар рушди чашмаҳои таркибӣ муҳим аст.Ҳамин тариқ, дар масъалаи оптимизатсия тағирёбандаҳои гуногун ба монанди усули истеҳсол, қадамҳои дар раванд андешидашуда ва пайдарпаии он қадамҳо ба амал меоянд12,13.Ҳангоми тарҳрезии пружинаҳо барои системаҳои динамикӣ бояд басомадҳои табиии система ба назар гирифта шаванд.Тавсия дода мешавад, ки басомади аввалини табиии чашма на камтар аз 5-10 маротиба аз басомади табиии система бошад, то резонансро пешгирӣ кунад14.Тактак ва дигарон.7 тасмим гирифт, ки массаи баҳорро ҳадди ақалл кам кунад ва басомади табиии аввалро ҳамчун вазифаҳои объективӣ дар тарҳрезии пружинаи чархдор ҳадди аксар афзоиш диҳад.Онҳо дар абзори оптимизатсияи Matlab усулҳои ҷустуҷӯи намуна, нуқтаи дохилӣ, маҷмӯи фаъол ва алгоритми генетикиро истифода бурданд.Тадқиқоти аналитикӣ як қисми тадқиқоти тарҳрезии баҳорӣ буда, дар ин соҳа Усули Элементи ниҳоӣ маъмул аст15.Патил ва дигарон 16 усули оптимизатсияро барои кам кардани вазни пружинаи спиралии фишурдашуда бо истифода аз тартиби аналитикӣ таҳия намуда, муодилаҳои аналитикиро бо усули унсурҳои ниҳоӣ санҷиданд.Меъёри дигари зиёд кардани фоиданокии чашма афзоиши энергияи захиракардааш мебошад.Ин холат инчунин кафолат медихад, ки бахор фоидаи худро муддати дароз нигох медорад.Раҳул ва Рамешкумар17 Кӯшиш мекунанд, ки ҳаҷми баҳорро кам кунанд ва энергияи шиддатро дар тарҳҳои пружинаи мошин афзоиш диҳанд.Онҳо инчунин алгоритмҳои генетикиро дар тадқиқоти оптимизатсия истифода кардаанд.
Тавре ки дида мешавад, параметрҳо дар омӯзиши оптимизатсия аз система ба система фарқ мекунанд.Дар маҷмӯъ, параметрҳои сахтӣ ва фишори ҷараён дар системае муҳиманд, ки сарбории он омили муайянкунанда мебошад.Интихоби мавод ба системаи маҳдудияти вазн бо ин ду параметр дохил карда шудааст.Аз тарафи дигар, басомадҳои табиӣ барои пешгирӣ кардани резонансҳо дар системаҳои хеле динамикӣ тафтиш карда мешаванд.Дар системаҳое, ки фоидаовар муҳим аст, энергия ба ҳадди аксар мерасад.Дар таҳқиқоти оптимизатсия, гарчанде ки FEM барои таҳқиқоти таҳлилӣ истифода мешавад, дидан мумкин аст, ки алгоритмҳои метахевристӣ ба монанди алгоритми генетикӣ14,18 ва алгоритми гурги хокистарӣ19 дар якҷоягӣ бо усули классикии Нютон дар доираи як қатор параметрҳои муайян истифода мешаванд.Дар асоси усулњои табиии мутобиќшавї алгоритмњои метаэвристї тањия шудаанд, ки дар як муддати кўтоњ ба њолати оптималї наздик мешаванд, махсусан дар зери таъсири ањолї20,21.Бо тақсимоти тасодуфии аҳолӣ дар минтақаи ҷустуҷӯ, онҳо аз оптимаҳои маҳаллӣ канорагирӣ мекунанд ва ба оптимаи глобалӣ ҳаракат мекунанд22.Њамин тавр, дар солњои охир аксаран дар заминаи проблемањои воќеии саноатї истифода мешуд23,24.
Ҳолати муҳими механизми қат, ки дар ин таҳқиқот таҳия шудааст, дар он аст, ки болҳо, ки пеш аз парвоз дар ҳолати пӯшида буданд, пас аз баромадан аз найча вақти муайян кушода мешаванд.Баъд аз ин, унсури қулфкунӣ болро маҳкам мекунад.Бинобар ин пружинахо ба динамикаи парвоз бевосита таъсир намерасонанд.Дар ин ҳолат, ҳадафи оптимизатсия ба ҳадди аксар расонидани энергияи захирашуда барои тезонидани ҳаракати чашма буд.Диаметри рол, диаметри сим, шумораи ролҳо ва каҷ ҳамчун параметрҳои оптимизатсия муайян карда шуданд.Аз сабаби хурд будани чашма вазнро мадсад дисоб намекарданд.Аз ин рӯ, навъи мавод ҳамчун устувор муайян карда мешавад.Маржаи бехатарӣ барои деформатсияҳои механикӣ ҳамчун маҳдудияти муҳим муайян карда мешавад.Илова бар ин, дар доираи механизм маҳдудиятҳои андозаи тағирёбанда мавҷуданд.Усули метахевристии BA ҳамчун усули оптимизатсия интихоб карда шуд.BA барои сохтори чандир ва содда ва пешрафтҳои он дар таҳқиқоти оптимизатсияи механикӣ маъқул буд25.Дар қисми дуюми тадқиқот ифодаҳои муфассали риёзӣ ба доираи тарҳи асосӣ ва тарҳи пружинии механизми печдор дохил карда шудаанд.Қисми сеюм алгоритми оптимизатсия ва натиҷаҳои оптимизатсияро дар бар мегирад.Боби 4 дар барномаи ADAMS таҳлил мекунад.Муносиб будани чашмахо пеш аз истехсол тахлил карда мешавад.Қисми охирин дорои натиҷаҳои таҷрибавӣ ва тасвирҳои санҷишӣ мебошад.Натиҷаҳои дар таҳқиқот бадастомада инчунин бо корҳои қаблии муаллифон бо истифода аз равиши DOE муқоиса карда шуданд.
Болҳое, ки дар ин таҳқиқот таҳия шудаанд, бояд ба рӯи сатҳи мушак печанд.Болҳо аз печида ба ҳолати кушодашуда гардиш мекунанд.Барои ин механизми махсус таҳия карда шуд.Дар расм.Дар 1 конфигурацияи печонидашуда ва кушодашуда5 дар системаи координата ракета нишон дода шудааст.
Дар расм.Дар 2 намуди қисмати механизм нишон дода шудааст.Механизм аз якчанд қисмҳои механикӣ иборат аст: (1) корпуси асосӣ, (2) чоҳи бол, (3) подшипник, (4) корпуси қуфл, (5) буттаи қулф, (6) пин, (7) пружинаи торсионӣ ва ( 8) пружинахои компрессорй.Шакли бол (2) ба пружинаи торсионї (7) ба воситаи гилеми баста (4) пайваст карда мешавад.Хамаи се кисм баъди парвози ракета дар як вакт давр мезананд.Бо ин ҳаракати гардиш болҳо ба мавқеи ниҳоии худ табдил меёбанд.Баъд аз ин, пин (6) ба воситаи пружинаи фишурдашаванда (8) ба кор андохта мешавад ва бо хамин тамоми механизми корпуси махкамкунанда (4)5-ро мебандад.
Модули чандирӣ (E) ва модули буриш (G) параметрҳои асосии тарҳрезии пружа мебошанд.Дар ин таҳқиқот сими пӯлоди баланди карбон (сими мусиқӣ ASTM A228) ҳамчун маводи баҳор интихоб карда шуд.Дигар параметрҳо диаметри сим (d), диаметри миёнаи чарх (Dm), шумораи чархҳо (N) ва каҷшавии пружина (xd барои пружаҳои фишурда ва θ барои пружаҳои торсион) мебошанд26.Энергияи захирашударо барои пружинахои фишурдани \({(SE}_{x})\) ва торсион (\({SE}_{\theta}\)) аз руи муодила хисоб кардан мумкин аст.(1) ва (2) 26.(Қимати модули буриш (G) барои пружинаи фишурда 83,7E9 Па ва модули чандирӣ (E) барои пружинаи чархиш 203,4Е9 Па аст.)
Андозаҳои механикии система бевосита маҳдудиятҳои геометрии пружаро муайян мекунанд.Ба гайр аз ин, шароите, ки ракета дар он чо чойгир мешавад, низ бояд ба назар гирифта шавад.Ин омилҳо ҳудуди параметрҳои баҳорро муайян мекунанд.Дигар маҳдудияти муҳим омили бехатарӣ аст.Таърифи омили бехатариро Шигли ва диг.26 муфассал тавсиф кардааст.Омили бехатарии пружинаи фишурдашуда (SFC) ҳамчун фишори максималии иҷозатдодашуда ба фишор ба дарозии доимӣ тақсим карда мешавад.SFC-ро бо истифода аз муодилаҳо ҳисоб кардан мумкин аст.(3), (4), (5) ва (6) 26.(Барои маводи баҳорӣ, ки дар ин тадқиқот истифода шудааст, \({S}_{sy}=980 МПа\)).F қувваро дар муодила ва KB омили Бергштрассери 26-ро ифода мекунад.
Омили бехатарии чархзании пружа (SFT) ҳамчун M ба k тақсим карда мешавад.SFT-ро аз муодила ҳисоб кардан мумкин аст.(7), (8), (9) ва (10)26.(Барои маводи дар ин тадқиқот истифодашуда, \({S}_{y}=1600 \mathrm{MPa}\)).Дар муодила M барои моменти момент, \({k}^{^{\prime}}\) барои доимии баҳор (моменти гардиш) ва Ki барои омили ислоҳи фишор истифода мешавад.
Мақсади асосии оптимизатсия дар ин тадқиқот ба ҳадди аксар расонидани энергияи чашма мебошад.Функсияи ҳадаф барои пайдо кардани \(\overrightarrow{\{X\}}\), ки \(f(X)\) ба ҳадди аксар мерасонад, таҳия шудааст.\({f}_{1}(X)\) ва \({f}_{2}(X)\) мутаносибан функсияҳои энергетикии пружинаи фишурдан ва торсионӣ мебошанд.Тағирёбандаҳои ҳисобшуда ва функсияҳое, ки барои оптимизатсия истифода мешаванд, дар муодилаҳои зерин нишон дода шудаанд.
Маҳдудиятҳои гуногуне, ки дар тарҳрезии пружа гузошта шудаанд, дар муодилаҳои зерин оварда шудаанд.Муодилаҳои (15) ва (16) мутаносибан омилҳои бехатарии пружинаҳои фишурда ва торсиониро ифода мекунанд.Дар ин таҳқиқот, SFC бояд аз 1.2 зиёд ё баробар бошад ва SFT бояд аз θ26 зиёд ё баробар бошад.
BA аз стратегияҳои ҷустуҷӯи гардолудкунии занбӯрҳо илҳом гирифта шудааст27.Занбӯрҳо кӯшиш мекунанд, ки ба заминҳои ҳосилхези гардолудкунандагон бештар ва камтар ҳосилхезӣ ба майдонҳои гардолудшаванда фиристода шаванд.Ҳамин тариқ, самаранокии баландтарин аз саршумори занбӯри асал ба даст оварда мешавад.Аз тарафи дигар, занбурҳои разведкавӣ ҷустуҷӯи минтақаҳои нави гардолудро идома медиҳанд ва агар дар он ҷо аз пештара бештар ҳосилхез бошанд, бисёр чинакчиён ба ин минтақаи нав равона карда мешаванд28.BA аз ду қисм иборат аст: ҷустуҷӯи маҳаллӣ ва ҷустуҷӯи глобалӣ.Ҷустуҷӯи маҳаллӣ ҷамоатҳои бештарро дар наздикии ҳадди ақал (сайтҳои элита), ба монанди занбӯри асал ва камтар дар сайтҳои дигар (сайтҳои оптималӣ ё тавсифшуда) меҷӯяд.Ҷустуҷӯи худсарона дар қисми ҷустуҷӯи глобалӣ анҷом дода мешавад ва агар арзишҳои хуб пайдо шаванд, истгоҳҳо дар такрори навбатӣ ба қисми ҷустуҷӯии маҳаллӣ интиқол дода мешаванд.Алгоритм якчанд параметрҳоро дар бар мегирад: шумораи занбурҳои скаут (n), шумораи сайтҳои ҷустуҷӯии маҳаллӣ (m), шумораи сайтҳои элита (д), шумораи чинакчиён дар сайтҳои элита (nep), шумораи чинакчиён дар минтақаҳои оптималии.Сайт (nsp), андозаи ҳамсоягӣ (ngh) ва шумораи такрорҳо (I)29.Псевдокоди BA дар расми 3 нишон дода шудааст.
Алгоритм кӯшиш мекунад, ки байни \({g}_{1}(X)\) ва \({g}_{2}(X)\) кор кунад.Дар натиҷаи ҳар як такрор, арзишҳои оптималӣ муайян карда мешаванд ва дар атрофи ин арзишҳо аҳолӣ ҷамъ карда мешаванд, то арзишҳои беҳтаринро ба даст оранд.Маҳдудиятҳо дар бахшҳои ҷустуҷӯии маҳаллӣ ва ҷаҳонӣ тафтиш карда мешаванд.Дар ҷустуҷӯи маҳаллӣ, агар ин омилҳо мувофиқ бошанд, арзиши энергия ҳисоб карда мешавад.Агар арзиши нави энергия аз арзиши оптималӣ зиёд бошад, арзиши навро ба арзиши оптималӣ таъин кунед.Агар арзиши беҳтарини дар натиҷаи ҷустуҷӯ пайдошуда аз унсури ҷорӣ зиёдтар бошад, унсури нав ба коллексия дохил карда мешавад.Диаграммаи блоки ҷустуҷӯи маҳаллӣ дар расми 4 нишон дода шудааст.
Аҳолӣ яке аз параметрҳои калидӣ дар BA мебошад.Аз таҳқиқоти қаблӣ дидан мумкин аст, ки васеъ кардани аҳолӣ шумораи такрори лозимиро коҳиш медиҳад ва эҳтимолияти муваффақиятро зиёд мекунад.Бо вуҷуди ин, шумораи арзёбии функсионалӣ низ меафзояд.Мавҷудияти шумораи зиёди сайтҳои элита ба кор таъсир намерасонад.Шумораи сайтҳои элита метавонад кам бошад, агар он сифр30 набошад.Андозаи саршумори занбӯри скаут (n) одатан аз 30 то 100 интихоб карда мешавад. Дар ин тадқиқот барои муайян кардани шумораи мувофиқ ҳам 30 ва 50 сенария иҷро карда шуд (Ҷадвали 2).Дигар параметрҳо вобаста ба шумораи аҳолӣ муайян карда мешаванд.Шумораи маконҳои интихобшуда (м) (тақрибан) 25% шумораи аҳолӣ ва шумораи маконҳои элита (д) дар байни маконҳои интихобшуда 25% аз м.Микдори занбурхои гизодихй (шумораи чустучухо) барои китъахои элита 100 ва барои дигар участкахои махаллй 30 cap интихоб карда шуд.Ҷустуҷӯи ҳамсояҳо мафҳуми асосии ҳама алгоритмҳои эволютсионӣ мебошад.Дар ин таҳқиқот усули ҳамсояҳои ҳамсоя истифода шудааст.Ин усул андозаи ҳамсояро бо суръати муайян дар давоми ҳар як такрор кам мекунад.Дар такрори оянда, арзишҳои хурдтари ҳамсоягӣ30 метавонанд барои ҷустуҷӯи дақиқтар истифода шаванд.
Барои ҳар як сенария даҳ санҷиши пайдарпай барои санҷиши такроршавандагии алгоритми оптимизатсия гузаронида шуд.Дар расм.Дар 5 натиҷаҳои оптимизатсияи пружинаи торсион барои схемаи 1 нишон дода шудааст ва дар расми 1.6 – барои схемаи 2. Маълумоти санҷишӣ инчунин дар ҷадвалҳои 3 ва 4 оварда шудааст (ҷадвали дорои натиҷаҳое, ки барои пружинаи фишурдашуда дар Маълумоти иловагӣ S1 мавҷуд аст).Саршумори занбӯри асал ҷустуҷӯи арзишҳои хубро дар такрори аввал пурзӯр мекунад.Дар сенарияи 1, натиҷаҳои баъзе санҷишҳо аз ҳадди аксар камтар буданд.Дар сенарияи 2 дида мешавад, ки ҳамаи натиҷаҳои оптимизатсия аз ҳисоби афзоиши шумораи аҳолӣ ва дигар параметрҳои дахлдор ба ҳадди максималӣ наздик мешаванд.Мумкин аст, ки арзишҳо дар Сенарияи 2 барои алгоритм кифояанд.
Ҳангоми ба даст овардани арзиши максималии энергия дар такрорҳо, омили бехатарӣ низ ҳамчун маҳдудият барои омӯзиш пешбинӣ шудааст.Барои омили бехатарӣ ба ҷадвал нигаред.Қиматҳои энергияе, ки бо истифода аз BA ба даст оварда шудаанд, бо онҳое, ки бо усули 5 DOE дар ҷадвали 5 гирифта шудаанд, муқоиса карда мешаванд. (Барои осонии истеҳсол шумораи гардишҳои (N) пружинаи торсионӣ ба ҷои 4,88 4,9 ва каҷшавӣ (xd) ) дар пружинаи компрессорй ба чои 7,99 мм 8 мм аст.) Мумкин аст, ки BA бехтар аст Натича.BA тамоми арзишҳоро тавассути ҷустуҷӯҳои маҳаллӣ ва ҷаҳонӣ арзёбӣ мекунад.Бо ин роҳ ӯ метавонад алтернативаҳои бештарро зудтар санҷад.
Дар ин тадқиқот Адамс барои таҳлили ҳаракати механизми бол истифода шудааст.Ба Адамс аввал модели 3D-и механизм дода мешавад.Сипас як пружаро бо параметрҳои дар фасли қаблӣ интихобшуда муайян кунед.Илова бар ин, барои таҳлили воқеӣ баъзе параметрҳои дигарро муайян кардан лозим аст.Инҳо параметрҳои физикӣ ба монанди пайвастшавӣ, хосиятҳои моддӣ, алоқа, соиш ва вазнинӣ мебошанд.Дар байни чоҳи майса ва подшипник пайванди гардиш мавҷуд аст.5—6 пайванди силиндрки мавчуд аст.5—1 звенои устувор мавчуд аст.Корпуси асосй аз материали алюминй сохта шуда, собит аст.Материали боқимондаи қисмҳо пӯлод аст.Коэффисиенти соиш, сахтии тамос ва умқи воридшавии сатҳи соишро вобаста ба намуди мавод интихоб кунед.(Пӯлоди зангногир AISI 304) Дар ин таҳқиқот, параметри муҳим вақти кушодани механизми бол аст, ки бояд камтар аз 200 мс бошад.Аз ин рӯ, ҳангоми таҳлил ба вақти кушодани болҳо диққат диҳед.
Дар натичаи тахлили Адамс вакти кушодани механизми бол 74 миллисония мебошад.Натиҷаҳои моделиронии динамикӣ аз 1 то 4 дар расми 7 нишон дода шудаанд. Расми аввал дар расм.5 вақти оғози моделиронӣ аст ва болҳо дар ҳолати интизорӣ барои пӯшиш қарор доранд.(2) Мавқеи болро пас аз 40ms нишон медиҳад, вақте ки бол 43 дараҷа гардиш кардааст.(3) мавқеи болро пас аз 71 миллисония нишон медиҳад.Инчунин дар расми охирин (4) охири гардиши бол ва мавқеи кушода нишон дода шудааст.Дар натиҷаи таҳлили динамикӣ мушоҳида карда шуд, ки механизми кушодани бол нисбат ба арзиши таъиншудаи 200 мс хеле кӯтоҳтар аст.Илова бар ин, ҳангоми андозагирии чашмаҳо, маҳдудиятҳои бехатарӣ аз баландтарин арзишҳои дар адабиёт тавсияшуда интихоб карда шуданд.
Пас аз анҷоми ҳама таҳқиқоти тарҳрезӣ, оптимизатсия ва моделсозӣ, прототипи механизм истеҳсол ва муттаҳид карда шуд.Пас аз он прототип барои санҷидани натиҷаҳои симулятсия озмуда шуд.Аввал қабати асосиро мустаҳкам кунед ва болҳоро пӯшед.Сипас болҳо аз мавқеъи пӯшида озод карда шуданд ва видеои гардиши болҳо аз мавқеъи пӯшида ба мавқеъи ҷойгиршуда таҳия карда шуд.Таймер инчунин барои таҳлили вақт ҳангоми сабти видео истифода мешуд.
Дар расм.8 фоторамкахои видеоии раками 1-4 нишон дода шудааст.Чорчӯбаи рақами 1 дар расм лаҳзаи озод кардани болҳои пӯшидаро нишон медиҳад.Ин лаҳза лаҳзаи ибтидоии вақт t0 ҳисобида мешавад.Чорчубахои 2 ва 3 мавкеи болхоро 40 мс ва 70 мс пас аз лахзаи аввал нишон медиханд.Хангоми тахлили кадрхои 3 ва 4 дидан мумкин аст, ки харакати бол пас аз t0 90 мс муътадил мешавад ва кушодани бол аз 70 то 90 мс анчом меёбад.Ин вазъият маънои онро дорад, ки ҳам моделсозӣ ва ҳам озмоиши прототипӣ тақрибан як вақти ҷойгиркунии болҳоро медиҳад ва тарроҳӣ ба талаботи иҷрои механизм мувофиқат мекунад.
Дар ин мақола, чашмаҳои торсионӣ ва фишурдасозие, ки дар механизми қати болҳо истифода мешаванд, бо истифода аз BA оптимизатсия карда шудаанд.Параметрҳоро бо чанд такрор ба зудӣ ба даст овардан мумкин аст.Пушти чархзананда 1075 мҶ ва пружинаи фишурда 37,24 мҶ арзёбӣ шудааст.Ин арзишҳо нисбат ба таҳқиқоти қаблии DOE 40-50% беҳтаранд.Пурра ба механизм муттаҳид карда шуда, дар барномаи ADAMS таҳлил карда мешавад.Ҳангоми таҳлил маълум шуд, ки болҳо дар давоми 74 миллисония кушода мешаванд.Ин арзиш хеле пасттар аз ҳадафи лоиҳа - 200 миллисония аст.Дар тадқиқоти минбаъдаи таҷрибавӣ, вақти фаъолкунӣ тақрибан 90 мс чен карда шуд.Ин фарқияти 16 миллисония байни таҳлилҳо метавонад ба омилҳои муҳити зист, ки дар нармафзор моделсозӣ нашудаанд, вобаста бошад.Гумон меравад, ки алгоритми оптимизатсия, ки дар натиҷаи тадқиқот ба даст оварда шудааст, метавонад барои тарҳҳои гуногуни баҳор истифода шавад.
Маводи баҳорӣ пешакӣ муайян карда шуда буд ва ҳамчун тағирёбанда дар оптимизатсия истифода нашуд.Азбаски бисёр намудҳои гуногуни чашмаҳо дар ҳавопаймоҳо ва ракетаҳо истифода мешаванд, BA барои тарҳрезии намудҳои дигари чашмаҳо бо истифода аз маводи гуногун барои ноил шудан ба тарҳи оптималии баҳор дар таҳқиқоти оянда истифода мешавад.
Мо изҳор медорем, ки ин дастнавис аслӣ буда, қаблан нашр нашудааст ва ҳоло барои чоп дар ҷои дигар баррасӣ намешавад.
Ҳама маълумоти дар ин таҳқиқот тавлидшуда ё таҳлилшуда ба ин мақолаи нашршуда [ва файли маълумоти иловагӣ] дохил карда шудаанд.
Мин, З., Кин, ВК ва Ричард, LJ Ҳавопаймо Модернизатсияи консепсияи ҳавоӣ тавассути тағироти куллии геометрӣ.IES J. Қисми А тамаддун.мураккаб.лоиҳа.3(3), 188–195 (2010).
Sun, J., Liu, K. and Bhushan, B. Баррасии қаноти паси гамбуск: сохтор, хосиятҳои механикӣ, механизмҳо ва илҳоми биологӣ.J. Меча.Рафтор.Илми биотиббӣ.алмаматер.94, 63–73 (2019).
Чен, З., Ю, Ҷ., Чжан, А., ва Чжан, Ф. Тарҳрезӣ ва таҳлили механизми ҳаракати қатшаванда барои планерҳои гибридии зериобӣ.Муҳандисии уқёнус 119, 125–134 (2016).
Kartik, HS ва Prithvi, K. Тарҳрезӣ ва таҳлили як чархболи уфуқӣ Stabilizer механизми қат.дохилӣ J. Ing.зарфи нигоҳдорӣ.технология.(IGERT) 9(05), 110–113 (2020).
Кулунк, З. ва Шахин, М. Оптимизатсияи параметрҳои механикии тарҳи болҳои қатшавандаи ракета бо истифода аз равиши тарҳрезии таҷриба.дохилӣ J. Модели.оптимизатсия.9(2), 108–112 (2019).
Ke, J., Wu, ZY, Liu, YS, Xiang, Z. & Hu, XD Усули тарҳрезӣ, омӯзиши иҷроиш ва раванди истеҳсоли Springs Composite Coil: Барраси.созед.мураккаб.252, 112747 (2020).
Тактак М., Омхени К., Алуй А., Даммак Ф. ва Хаддар М. Оптимизатсияи тарҳрезии динамикии пружинаҳои чархдор.Барои садо муроҷиат кунед.77, 178–183 (2014).
Паредес, М., Сартор, М. ва Маскле, К. Тартиби оптимизатсияи тарҳи пружинаҳои шиддат.компютер.татбиқи усул.курку.лоиҳа.191(8-10), 783-797 (2001).
Зебди О., Бухили Р. ва Трочу Ф. Тарҳрезии оптималии пружаҳои спиралии таркибӣ бо истифода аз оптимизатсияи бисёрмақсаднок.Ҷ. Рейнф.пластикӣ.созед.28 (14), 1713–1732 (2009).
Pawart, HB ва Desale, DD Optimization аз сечархаҳои пеши таваққуфгоҳи пружинаҳои coil.раванд.истехсолкунанда.20, 428–433 (2018).
Бахшеш М. ва Бахшеш М. Оптимизатсияи пружинаҳои пӯлод бо пружаҳои таркибӣ.дохилии J. бисёрсоҳавӣ.илм.лоиҳа.3(6), 47–51 (2012).
Чен, Л.Дар бораи параметрҳои сершумор, ки ба кори статикӣ ва динамикии пружинаҳои печдор таъсир мерасонанд, маълумот гиред.J. Бозор.зарфи нигоҳдорӣ.20, 532–550 (2022).
Франк, Ҷ. Таҳлил ва оптимизатсияи спиралҳои таркибӣ, рисолаи докторӣ, Донишгоҳи давлатии Сакраменто (2020).
Гу, З., Хоу, X. ва Йе, Ҷ. Усулҳои тарҳрезӣ ва таҳлили пружаҳои спиралии ғайрихаттӣ бо истифода аз маҷмӯи усулҳо: таҳлили унсурҳои ниҳоӣ, интихоби маҳдуди гиперкуби лотинӣ ва барномасозии генетикӣ.раванд.Институти курку.лоиҳа.CJ Mecha.лоиҳа.илм.235(22), 5917–5930 (2021).
Ву, Л. ва дигарон.Меъёри баҳори танзимшавандаи нахи карбон серпингҳои бисёрқабата: омӯзиши тарҳрезӣ ва механизм.J. Бозор.зарфи нигоҳдорӣ.9 (3), 5067–5076 (2020).
Patil DS, Mangrulkar KS ва Jagtap ST Оптимизатсияи вазни чашмаҳои чархи фишурдашуда.дохилй J. Иннов.зарфи нигоҳдорӣ.бисёрсоҳавӣ.2(11), 154–164 (2016).
Rahul, MS ва Rameshkumar, K. Оптимизатсияи бисёрмақсадӣ ва моделиронии ададии пружаҳои чархдор барои барномаҳои автомобилӣ.алмаматер.раванди имрӯза.46, 4847–4853 (2021).
Bai, JB ва дигарон.Муайян кардани таҷрибаи беҳтарин - Тарҳрезии оптималии сохторҳои спиралии таркибӣ бо истифода аз алгоритмҳои генетикӣ.созед.мураккаб.268, 113982 (2021).
Шоҳин, И., Дортерлер, М. ва Гокче, Ҳ. Бо истифода аз усули оптимизатсияи 灰狼 дар асоси оптимизатсияи ҳадди ақали тарҳи пружинаи фишурдасозӣ, Ghazi J. Engineering Science, 3(2), 21-27 ( 2017).
Aye, KM, Foldy, N., Yildiz, AR, Burirat, S. and Sait, SM Metaheuristics бо истифода аз агентҳои сершумор барои оптимизатсияи садамаҳо.дохилӣ J. Veh.декабр80(2–4), 223–240 (2019).
Йилдиз, AR ва Эрдаш, MU Алгоритми нави гибридии оптимизатсияи гурӯҳи Тагучи-салпа барои тарҳрезии боэътимоди масъалаҳои воқеии муҳандисӣ.алмаматер.озмоиш.63 (2), 157–162 (2021).
Йилдиз Б.С., Фолди Н., Бурерат С., Йилдиз AR ва Саит СМ Тарҳрезии боэътимоди механизмҳои роботи чангӣ бо истифода аз алгоритми нави оптимизатсияи гибридии мағра.мутахассис.система.38 (3), e12666 (2021).