AISI 304/304L roestfrij stiel coil tube gemyske komponint, optimalisearjen fan foldende wjukspringparameters mei it Honeybee-algoritme

Tankewol foar it besykjen fan Nature.com.Jo brûke in browserferzje mei beheinde CSS-stipe.Foar de bêste ûnderfining riede wy oan dat jo in bywurke browser brûke (of kompatibiliteitsmodus útskeakelje yn Internet Explorer).Derneist, om trochgeande stipe te garandearjen, litte wy de side sjen sûnder stilen en JavaScript.
Sliders dy't trije artikels per dia sjen litte.Brûk de efter- en folgjende knoppen om troch de dia's te bewegen, of de slide-controller-knoppen oan 'e ein om troch elke dia te bewegen.

AISI 304/304L RVS kapillêre spiraalbuizen

AISI 304 roestfrij stiel coil is in all-purpose produkt mei poerbêste ferset en it is geskikt foar in breed ferskaat oan tapassingen dy't fereaskje goede formability en weldability.

Sheye Metal stock 304 coils yn 0.3mm oan 16mm dikte en 2B finish, BA finish, No.4 finish binne altyd beskikber.

Njonken de trije soarten oerflakken, kin 304 roestfrij stiel coil wurde levere mei in ferskaat oan oerflak finish.Grade 304 roestfrij befettet sawol Cr (meastentiids 18%) en nikkel (meastal 8%) metalen as de wichtichste net-izeren komponinten.

Dit soarte fan coils is in typysk austenitic RVS, heart ta de standert Cr-Ni RVS famylje.

Se wurde typysk brûkt foar húshâldlike en konsuminteguod, keukenapparatuer, binnen- en bûtenbekleding, leuningen, en finsterframes, apparatuer foar iten en drinken yndustry, opslachtanks.

Yn dizze stúdzje wurdt it ûntwerp fan 'e torsion- en kompresjespringen fan' e wjukfoldingsmeganisme brûkt yn 'e raket beskôge as in optimisaasjeprobleem.Nei't de raket de lansearbuis ferlit, moatte de sletten wjukken iepene wurde en befeilige foar in bepaalde tiid.Doel fan it ûndersyk wie om de enerzjy opslein yn de boarnen te maksimalisearjen sadat de wjukken yn de koartst mooglike tiid ynset wurde kinne.Yn dit gefal waard de enerzjyfergeliking yn beide publikaasjes definiearre as de objektive funksje yn it optimalisaasjeproses.De tried diameter, coil diameter, oantal coils, en deflection parameters nedich foar de maitiid design waarden definiearre as optimalisaasje fariabelen.D'r binne geometryske grinzen op 'e fariabelen fanwegen de grutte fan it meganisme, en ek limiten op' e feiligensfaktor troch de lading dy't troch de boarnen droegen wurdt.It huningbij (BA) algoritme waard brûkt om dit optimisaasjeprobleem op te lossen en it springûntwerp út te fieren.De enerzjywearden krigen mei BA binne superieur oan dy krigen fan eardere Design of Experiments (DOE) stúdzjes.Springen en meganismen ûntworpen mei de parameters krigen fan 'e optimisaasje waarden earst analysearre yn it ADAMS-programma.Dêrnei waarden eksperimintele tests útfierd troch it yntegrearjen fan de produsearre springen yn echte meganismen.As resultaat fan 'e test waard konstatearre dat de wjukken iepene nei sawat 90 millisekonden.Dizze wearde is goed ûnder it doel fan it projekt fan 200ms.Derneist is it ferskil tusken de analytyske en eksperimintele resultaten mar 16 ms.
Yn fleantugen en marineauto's binne opklapmeganismen kritysk.Dizze systemen wurde brûkt yn fleantugen modifikaasjes en konversaasjes te ferbetterjen flecht prestaasjes en kontrôle.Ofhinklik fan 'e flechtmodus foldje en ûntfolde de wjukken oars om aerodynamyske ynfloed te ferminderjen1.Dizze situaasje kin fergelike wurde mei de bewegingen fan 'e wjukken fan guon fûgels en ynsekten by deistige flecht en dûken.Lykas, gliders fold en ûntfolde yn submersibles om hydrodynamyske effekten te ferminderjen en de ôfhanneling te maksimalisearjen3.Noch in oar doel fan dizze meganismen is om volumetryske foardielen te leverjen oan systemen lykas it foldjen fan in helikopterpropeller 4 foar opslach en ferfier.De wjukken fan 'e raket falle ek del om opslachromte te ferminderjen.Sa kinne mear raketten pleatst wurde op in lytser gebiet fan 'e launcher 5. De komponinten dy't effektyf brûkt wurde yn fold en unfolding binne meastal springen.Op it momint fan it foldjen wurdt enerzjy dêryn opslein en frijlitten op it momint fan ûntfolden.Troch syn fleksibele struktuer wurde opsleine en frijlitten enerzjy lykmakke.De maitiid is benammen ûntwurpen foar it systeem, en dit ûntwerp presintearret in optimisaasjeprobleem6.Want wylst it ferskate fariabelen omfettet lykas draaddiameter, spoeldiameter, oantal bochten, helixhoek en materiaaltype, binne d'r ek kritearia lykas massa, folume, minimale stressferdieling of maksimale enerzjybeskikberens7.
Dizze stúdzje smyt ljocht op it ûntwerp en optimisaasje fan springen foar fleugelfoldmeganismen brûkt yn raketsystemen.Yn 'e lansearringsbuis foar de flecht bliuwe de wjukken fold op it oerflak fan' e raket, en nei it ferlitten fan 'e lansearbuis ûntfolde se foar in bepaalde tiid en bliuwe nei it oerflak yndrukt.Dit proses is kritysk foar it goede funksjonearjen fan 'e raket.Yn 'e ûntwikkele foldmeganisme wurdt de iepening fan' e wjukken útfierd troch torsjonfaars, en it sluten wurdt útfierd troch kompresjefjers.Om in gaadlike maitiid te ûntwerpen, moat in optimisaasjeproses útfierd wurde.Binnen maitiidsoptimalisaasje binne der ferskate tapassingen yn 'e literatuer.
Paredes et al.8 definiearre de maksimale wurgens libben faktor as in objektive funksje foar it ûntwerp fan spiraalfoarmige springs en brûkt de kwasy-Newtonian metoade as in optimization metoade.Fariabelen yn optimalisaasje waarden identifisearre as wire diameter, coil diameter, oantal bochten, en spring lingte.In oare parameter fan 'e maitiidstruktuer is it materiaal wêrfan it is makke.Dêrom waard dit yn 'e ûntwerp- en optimisaasjestúdzjes yn rekken brocht.Zebdi et al.9 set doelen fan maksimale stivens en minimum gewicht yn 'e objektive funksje yn har stúdzje, wêr't de gewichtsfaktor signifikant wie.Yn dit gefal definieare se it springmateriaal en geometryske eigenskippen as fariabelen.Se brûke in genetysk algoritme as optimisaasjemetoade.Yn 'e auto-yndustry is it gewicht fan materialen op in protte manieren nuttich, fan prestaasjes fan auto's oant brânstofferbrûk.Gewichtsminimalisaasje by it optimalisearjen fan spiraalferen foar ophinging is in bekende stúdzje10.Bahshesh en Bahshesh11 identifisearre materialen lykas E-glês, koalstof en Kevlar as fariabelen yn har wurk yn 'e ANSYS-omjouwing mei it doel om minimaal gewicht en maksimale treksterkte te berikken yn ferskate gearstalde ûntwerpen foar ophingingspring.It produksjeproses is kritysk yn 'e ûntwikkeling fan gearstalde springen.Sa komme ferskate fariabelen yn it spul yn in optimalisaasjeprobleem, lykas de produksjemetoade, de stappen dy't yn it proses nommen binne en de folchoarder fan dy stappen12,13.By it ûntwerpen fan springen foar dynamyske systemen moatte de natuerlike frekwinsjes fan it systeem rekken holden wurde.It wurdt oanrikkemandearre dat de earste natuerlike frekwinsje fan 'e maitiid op syn minst 5-10 kear de natuerlike frekwinsje fan it systeem is om resonânsje te foarkommen14.Taktak et al.7 besletten om de massa fan 'e maitiid te minimalisearjen en de earste natuerlike frekwinsje te maksimalisearjen as objektive funksjes yn it ûntwerp fan' e spiraalspring.Se brûkten patroansykjen, ynterieurpunt, aktive set, en genetyske algoritmemetoaden yn it Matlab-optimalisaasje-ark.Analytysk ûndersyk is ûnderdiel fan ûndersyk fan springûntwerp, en de Finite Element Method is populêr yn dit gebiet15.Patil et al.16 ûntwikkele in optimalisearjen metoade foar it ferminderjen fan it gewicht fan in kompresje helical spring mei help fan in analytyske proseduere en hifke de analytyske fergelikingen mei help fan de einige elemint metoade.In oar kritearium foar it fergrutsjen fan it nut fan in maitiid is de tanimming fan 'e enerzjy dy't it opslaan kin.Dit gefal soarget der ek foar dat de maitiid syn nut foar in lange perioade behâldt.Rahul en Rameshkumar17 Besiket springvolumint te ferminderjen en strain-enerzjy te fergrutsjen yn ûntwerpen fan auto-spiraalspringen.Se hawwe ek genetyske algoritmen brûkt yn optimisaasjeûndersyk.
Lykas te sjen is, ferskille de parameters yn 'e optimalisaasjestúdzje fan systeem nei systeem.Yn 't algemien binne parameters foar stivens en skuorspanning wichtich yn in systeem wêr't de lading dy't it draacht de bepalende faktor is.Materiaal seleksje is opnaam yn it gewicht limyt systeem mei dizze twa parameters.Oan 'e oare kant wurde natuerlike frekwinsjes kontrolearre om resonânsjes yn heul dynamyske systemen te foarkommen.Yn systemen dêr't nut fan belang is, wurdt enerzjy maksimalisearre.Yn optimisaasjestúdzjes, hoewol de FEM wurdt brûkt foar analytyske stúdzjes, kin sjoen wurde dat metaheuristyske algoritmen lykas it genetyske algoritme14,18 en it grize wolfalgoritme19 tegearre mei de klassike Newtonmetoade brûkt wurde binnen in berik fan bepaalde parameters.Metaheuristyske algoritmen binne ûntwikkele basearre op natuerlike oanpassingsmetoaden dy't de optimale steat yn in koarte perioade benaderje, benammen ûnder ynfloed fan 'e befolking20,21.Mei in willekeurige ferdieling fan de befolking yn it sykgebiet, mije se lokale optima en geane se nei globale optima22.Sa is it de lêste jierren faak brûkt yn it ramt fan echte yndustriële problemen23,24.
It krityske gefal foar it foldmeganisme ûntwikkele yn dizze stúdzje is dat de wjukken, dy't yn 'e sletten posysje wiene foar de flecht, in bepaalde tiid iepenje nei it ferlitten fan' e buis.Dêrnei blokkearret it slute-elemint de wjuk.Dêrom hawwe de springen gjin direkte ynfloed op de flechtdynamyk.Yn dit gefal wie it doel fan 'e optimisaasje om de opsleine enerzjy te maksimalisearjen om de beweging fan' e maitiid te fersnellen.Roll diameter, wire diameter, oantal rollen en deflection waarden definiearre as optimalisaasje parameters.Troch de lytse grutte fan 'e maitiid waard gewicht net as doel beskôge.Dêrom wurdt it materiaaltype definiearre as fêst.De feiligensmarzje foar meganyske deformaasjes wurdt bepaald as in krityske beheining.Derneist binne beheiningen fan fariabele grutte belutsen by it berik fan it meganisme.De BA metaheuristyske metoade waard keazen as de optimisaasjemetoade.BA waard begeunstige foar syn fleksibele en ienfâldige struktuer, en foar syn foarútgong yn meganyske optimalisaasje ûndersyk25.Yn it twadde diel fan 'e stúdzje binne detaillearre wiskundige útdrukkingen opnommen yn it ramt fan' e basisûntwerp en springûntwerp fan 'e foldmeganisme.It tredde diel befettet it optimisaasjealgoritme en optimisaasjeresultaten.Haadstik 4 fiert analyse yn it ADAMS-programma.De geskiktheid fan 'e boarnen wurdt analysearre foar produksje.De lêste seksje befettet eksperimintele resultaten en testôfbyldings.De resultaten krigen yn 'e stúdzje waarden ek fergelike mei it eardere wurk fan' e auteurs mei de DOE-oanpak.
De wjukken ûntwikkele yn dizze stúdzje moatte fold nei it oerflak fan 'e raket.Wjukken draaie fan fold nei unfolded posysje.Dêrfoar waard in spesjale meganisme ûntwikkele.Op fig.1 toant de opfolde en ûntfolde konfiguraasje5 yn it raketkoördinaatsysteem.
Op fig.2 toant in trochsneed werjefte fan it meganisme.It meganisme bestiet út ferskate meganyske dielen: (1) haadlichaam, (2) wjukas, (3) lager, (4) slotlichaam, (5) slotbus, (6) stoppen, (7) torsieveer en ( 8) kompresjespringen.De wjukas (2) is ferbûn mei de torsjonfear (7) troch de grendelhuls (4).Alle trije dielen draaie tagelyk nei't de raket opsmyt.Mei dizze rotaasjebeweging draaie de wjukken nei har lêste posysje.Dêrnei wurdt de pin (6) oandreaun troch de kompresjefear (8), dêrmei it hiele meganisme fan it sluten lichem (4)5 blokkearje.
Elastyske modulus (E) en skuormodulus (G) binne wichtige ûntwerpparameters fan 'e maitiid.Yn dizze stúdzje, hege koalstof spring stielen tried (Music wire ASTM A228) waard keazen as de maitiid materiaal.Oare parameters binne draaddiameter (d), gemiddelde spoeldiameter (Dm), oantal spoelen (N) en springdefleksje (xd foar kompresjefearen en θ foar torsjonfjirren)26.De opsleine enerzjy foar kompresjefearen \({(SE}_{x})\) en torsion- (\({SE}_{\theta}\))-springen kinne wurde berekkene út de fergeliking.(1) en (2)26.(De wearde fan 'e skuormodulus (G) foar de kompresjefear is 83.7E9 Pa, en de wearde fan' e elastyske modulus (E) foar de torsionfear is 203.4E9 Pa.)
De meganyske diminsjes fan it systeem bepale direkt de geometryske beheiningen fan 'e maitiid.Dêrby moat ek rekken hâlden wurde mei de betingsten wêryn't de raket sil sitte.Dizze faktoaren bepale de grinzen fan 'e springparameters.In oare wichtige beheining is de feiligensfaktor.De definysje fan in feiligens faktor wurdt beskreaun yn detail troch Shigley et al.26.De kompresje spring feilichheid faktor (SFC) wurdt definiearre as de maksimum tastien stress dield troch de stress oer de trochgeande lingte.SFC kin wurde berekkene mei help fan fergelikingen.(3), (4), (5) en (6) 26.(Foar it maitiidsmateriaal dat yn dizze stúdzje brûkt wurdt, \({S}_{sy}=980 MPa\)).F stiet foar de krêft yn de fergeliking en KB stiet foar de Bergstrasser faktor fan 26.
De torsion feilichheid faktor fan in spring (SFT) wurdt definiearre as M dield troch k.SFT kin wurde berekkene út de fergeliking.(7), (8), (9) en (10)26.(Foar it materiaal brûkt yn dizze stúdzje, \({S}_{y}=1600 \mathrm{MPa}\)).Yn 'e fergeliking wurdt M brûkt foar koppel, \({k}^{^{\prime}}\) wurdt brûkt foar springkonstante (koppel / rotaasje), en Ki wurdt brûkt foar stresskorreksjefaktor.
It wichtichste optimisaasjedoel yn dizze stúdzje is om de enerzjy fan 'e maitiid te maksimalisearjen.De objektive funksje is formulearre om \(\overrightarrow{\{X\}}\) te finen dy't \(f(X)\ maksimalisearret).\({f}_{1}(X)\) en \({f}_{2}(X)\) binne de enerzjyfunksjes fan respektivelik de kompresje- en torsionfjirder.De berekkene fariabelen en funksjes brûkt foar optimalisaasje wurde werjûn yn 'e folgjende fergelikingen.
De ferskate beheiningen pleatst op it ûntwerp fan 'e maitiid wurde jûn yn' e folgjende fergelikingen.Fergelikingen (15) en (16) fertsjintwurdigje de feiligensfaktoaren foar respektivelik kompresje- en torsjonsfjers.Yn dizze stúdzje moat SFC grutter wêze as of lyk oan 1.2 en SFT moat grutter wêze as of lyk oan θ26.
BA waard ynspirearre troch de strategyen foar it sykjen fan pollen fan bijen27.Bijen sykje troch mear foerjagers nei fruchtbere pollenfjilden te stjoeren en minder foerjaars nei minder fruchtbere pollenfjilden.Sa wurdt de grutste effisjinsje út de bijepopulaasje helle.Oan de oare kant bliuwe skoutbijen op syk nei nije gebieten fan pollen, en as der mear produktive gebieten binne as earder, sille in protte foerjagers nei dit nije gebiet rjochte wurde28.BA bestiet út twa dielen: lokaal sykjen en globale sykjen.In lokale sykopdracht siket nei mear mienskippen tichtby it minimum (elite-sites), lykas bijen, en minder op oare siden (optimale of featured sites).In willekeurige sykopdracht wurdt útfierd yn it globale sykdiel, en as goede wearden wurde fûn, wurde de stasjons ferpleatst nei it lokale sykdiel yn 'e folgjende iteraasje.It algoritme befettet guon parameters: it oantal ferkennerbijen (n), it oantal lokale syksiden (m), it oantal elite-sites (e), it oantal foeragers yn elite-sites (nep), it oantal foeragers yn optimale gebieten.Site (nsp), buertgrutte (ngh), en oantal iteraasjes (I)29.De BA pseudokoade wurdt werjûn yn figuer 3.
It algoritme besiket te wurkjen tusken \({g}_{1}(X)\) en \({g}_{2}(X)\).As gefolch fan elke iteraasje wurde optimale wearden bepaald en wurdt in befolking om dizze wearden sammele yn in besykjen om de bêste wearden te krijen.Beheiningen wurde kontrolearre yn 'e lokale en globale sykseksjes.Yn in lokale sykopdracht, as dizze faktoaren passend binne, wurdt de enerzjywearde berekkene.As de nije enerzjywearde grutter is as de optimale wearde, jou de nije wearde oan de optimale wearde.As de bêste wearde fûn yn it sykresultaat grutter is as it aktuele elemint, sil it nije elemint opnommen wurde yn 'e kolleksje.It blokdiagram fan it lokale sykjen wurdt werjûn yn figuer 4.
Befolking is ien fan de kaai parameters yn BA.It kin sjoen wurde út eardere ûndersiken dat it útwreidzjen fan 'e befolking it oantal fereaske iteraasjes fermindert en de kâns op sukses fergruttet.It tal funksjonele beoardielingen nimt lykwols ek ta.De oanwêzigens fan in grut oantal elite-siden hat gjin signifikante ynfloed op prestaasjes.It oantal elite siden kin leech wêze as it net nul30 is.De grutte fan 'e skoutbijepopulaasje (n) wurdt meastentiids keazen tusken 30 en 100. Yn dit ûndersyk waarden sawol 30 as 50 senario's útfierd om it passende oantal te bepalen (tabel 2).Oare parameters wurde bepaald ôfhinklik fan 'e befolking.It oantal selektearre siden (m) is (likernôch) 25% fan de befolking grutte, en it oantal elite sites (e) ûnder de selektearre sites is 25% fan m.It oantal fiedende bijen (oantal sykopdrachten) waard keazen om 100 te wêzen foar elite kavels en 30 foar oare pleatslike perselen.Buertsykjen is it basiskonsept fan alle evolúsjonêre algoritmen.Yn dit ûndersyk waard de metoade fan tapering buorlju brûkt.Dizze metoade ferleget de grutte fan 'e buert op in bepaald taryf by elke iteraasje.Yn takomstige iteraasjes kinne lytsere buertwearden30 brûkt wurde foar in krekter sykjen.
Foar elk senario waarden tsien opienfolgjende tests útfierd om de reprodusearberens fan it optimisaasjealgoritme te kontrolearjen.Op fig.5 toant de resultaten fan optimalisaasje fan de torsion spring foar skema 1, en yn fig.6 - foar skema 2. Test gegevens wurde ek jûn yn tabellen 3 en 4 (in tabel mei dêryn de resultaten krigen foar de kompresje maitiid is yn Oanfoljende ynformaasje S1).De bijenpopulaasje fersterket it sykjen nei goede wearden yn 'e earste iteraasje.Yn senario 1 wiene de resultaten fan guon tests ûnder it maksimum.Yn senario 2 kin sjoen wurde dat alle optimisaasjeresultaten it maksimum komme troch de tanimming fan populaasje en oare relevante parameters.It kin sjoen wurde dat de wearden yn senario 2 genôch binne foar it algoritme.
By it krijen fan de maksimale wearde fan enerzjy yn iteraasjes, wurdt ek in feiligensfaktor foarsjoen as beheining foar it ûndersyk.Sjoch tabel foar feiligens faktor.De enerzjywearden krigen mei BA wurde fergelike mei dy krigen mei de 5 DOE-metoade yn Tabel 5. (Foar it gemak fan fabrikaazje is it oantal bochten (N) fan 'e torsionfjirder 4,9 ynstee fan 4,88, en de ôfwiking (xd) ) is 8 mm ynstee fan 7,99 mm yn de kompresje maitiid.) It kin sjoen wurde dat BA is better Resultaat.BA evaluearret alle wearden fia lokale en globale opsykjen.Sa kin er flugger mear alternativen besykje.
Yn dizze stúdzje waard Adams brûkt om de beweging fan it wjukmeganisme te analysearjen.Adams krijt earst in 3D-model fan it meganisme.Dan definiearje in maitiid mei de parameters selektearre yn de foarige paragraaf.Derneist moatte guon oare parameters definieare wurde foar de eigentlike analyse.Dit binne fysike parameters lykas ferbiningen, materiaaleigenskippen, kontakt, wriuwing en swiertekrêft.D'r is in draaikoppeling tusken de blêdas en it lager.Der binne 5-6 silindryske gewrichten.Der binne 5-1 fêste gewrichten.It haadlichaam is makke fan aluminiummateriaal en fêst.It materiaal fan 'e rest fan' e dielen is stiel.Kies de wriuwingskoëffisjint, kontaktstivens en djipte fan penetraasje fan it wriuwingsflak ôfhinklik fan it type materiaal.(Rustfrij stiel AISI 304) Yn dizze stúdzje is de krityske parameter de iepeningstiid fan 'e wjukmeganisme, dy't minder dan 200 ms wêze moat.Hâld dêrom de iepeningstiid fan de wjuk yn 'e gaten by de analyze.
As gefolch fan 'e analyze fan Adams is de iepeningstiid fan it wjukmeganisme 74 millisekonden.De resultaten fan dynamyske simulaasje fan 1 oan 4 wurde werjûn yn figuer 7. De earste foto yn figuer.5 is de starttiid fan 'e simulaasje en de wjukken binne yn' e wachtposysje foar foldjen.(2) Toant de posysje fan 'e wjuk nei 40ms as de wjuk hat rotearre 43 graden.(3) toant de posysje fan 'e wjuk nei 71 millisekonden.Ek yn 'e lêste foto (4) toant it ein fan' e bocht fan 'e wjuk en de iepen posysje.As gefolch fan dynamyske analyze waard konstatearre dat de wjuk iepening meganisme is signifikant koarter as de doelwearde fan 200 ms.Derneist, by it dimensionearjen fan 'e springen, waarden de feiligensgrinzen selektearre út' e heechste wearden oanrikkemandearre yn 'e literatuer.
Nei it foltôgjen fan alle ûntwerp-, optimisaasje- en simulaasjestúdzjes waard in prototype fan it meganisme makke en yntegreare.It prototype waard doe hifke om de simulaasjeresultaten te ferifiearjen.Befestigje earst de haadshell en fold de wjukken.Dêrnei waarden de wjukken frijlitten fan 'e foldde posysje en in fideo waard makke fan' e rotaasje fan 'e wjukken fan' e foldde posysje nei de ynset.De timer waard ek brûkt om tiid te analysearjen tidens fideo-opname.
Op fig.8 toant fideoframes nûmere 1-4.Frame nûmer 1 yn 'e figuer lit it momint fan frijlitting fan' e foldde wjukken sjen.Dit momint wurdt beskôge as it earste momint fan tiid t0.Frames 2 en 3 litte de posysjes fan de wjukken 40 ms en 70 ms nei it earste momint sjen.By it analysearjen fan frames 3 en 4, kin sjoen wurde dat de beweging fan 'e wjuk stabilisearret 90 ms nei t0, en de iepening fan' e wjuk is foltôge tusken 70 en 90 ms.Dizze situaasje betsjut dat sawol simulaasje as prototype testen jouwe likernôch deselde wjuk ynset tiid, en it ûntwerp foldocht oan de prestaasjes easken fan it meganisme.
Yn dit artikel, de torsion en kompresje springs brûkt yn de wjuk folding meganisme wurdt optimalisearre mei help fan BA.De parameters kinne fluch berikt wurde mei in pear iteraasjes.De torsjonear is beoardiele op 1075 mJ en de kompresjefear wurdt beoardiele op 37,24 mJ.Dizze wearden binne 40-50% better dan eardere DOE-stúdzjes.De maitiid is yntegrearre yn it meganisme en analysearre yn it ADAMS-programma.As analysearre, waard fûn dat de wjukken iepene binnen 74 millisekonden.Dizze wearde is goed ûnder it doel fan it projekt fan 200 millisekonden.Yn in folgjende eksperimintele stúdzje waard de oansettiid mjitten om sawat 90 ms te wêzen.Dit ferskil fan 16 millisekonden tusken analyzes kin wêze fanwege miljeufaktoaren dy't net yn 'e software binne modeleare.It wurdt leaud dat it optimisaasjealgoritme krigen as gefolch fan 'e stúdzje kin brûkt wurde foar ferskate springûntwerpen.
It springmateriaal wie foarôf definieare en waard net brûkt as fariabele yn 'e optimalisaasje.Sûnt in protte ferskillende soarten springs wurde brûkt yn fleantugen en raketten, BA sil tapast wurde foar in ûntwerp oare soarten springs mei help fan ferskillende materialen te kommen ta in optimaal spring design yn takomstich ûndersyk.
Wy ferklearje dat dit manuskript orizjineel is, net earder publisearre is en op it stuit net wurdt beskôge foar publikaasje earne oars.
Alle gegevens generearre of analysearre yn dizze stúdzje binne opnommen yn dit publisearre artikel [en ekstra ynformaasjebestân].
Min, Z., Kin, VK en Richard, LJ Aircraft Modernisearring fan it loftfoil konsept troch radikale geometryske feroarings.IES J. Part A Civilization.gearstalde.projekt.3(3), 188–195 (2010).
Sun, J., Liu, K. en Bhushan, B. In oersjoch fan 'e hindwing fan' e beetle: struktuer, meganyske eigenskippen, meganismen en biologyske ynspiraasje.J. Mecha.Hâlden en dragen.Biomedyske wittenskip.alma mater.94, 63–73 (2019).
Chen, Z., Yu, J., Zhang, A., en Zhang, F. Untwerp en analyze fan in folding oandriuwing meganisme foar in hybride powered underwater glider.Ocean Engineering 119, 125-134 (2016).
Kartik, HS en Prithvi, K. Untwerp en analyze fan in helikopter Horizontale Stabilisator Folding Mechanism.ynterne J. Ing.opslach tank.technologyen.(IGERT) 9(05), 110–113 (2020).
Kulunk, Z. en Sahin, M. Optimalisaasje fan de meganyske parameters fan in fold raket wjuk design mei help fan in eksperimint design oanpak.ynterne J. Model.optimalisaasje.9(2), 108–112 (2019).
Ke, J., Wu, ZY, Liu, YS, Xiang, Z. & Hu, XD-ûntwerpmetoade, prestaasjesstúdzje, en produksjeproses fan gearstalde spoelspringen: in resinsje.komponearje.gearstalde.252, 112747 (2020).
Taktak M., Omheni K., Alui A., Dammak F., Khaddar M. Dynamic design optimization of coil springs.Oanfreegje foar lûd.77, 178–183 (2014).
Paredes, M., Sartor, M., and Mascle, K. In proseduere foar it optimalisearjen fan it ûntwerp fan spanning springs.kompjûter.tapassing fan de metoade.pels.projekt.191 (8-10), 783-797 (2001).
Zebdi O., Bouhili R. and Trochu F. Optimaal ûntwerp fan gearstalde helical springs mei help fan multiobjektive optimisaasje.J. Reinf.plestik.komponearje.28 (14), 1713–1732 (2009).
Pawart, HB en Desale, DD Optimalisaasje fan tricycle front suspension coil springs.proses.fabrikant.20, 428–433 (2018).
Bahshesh M. en Bahshesh M. Optimalisaasje fan stielen coil springs mei gearstalde springs.ynterne J. Multidissiplinêr.de wittenskip.projekt.3(6), 47–51 (2012).
Chen, L. et al.Learje oer de meardere parameters dy't ynfloed hawwe op 'e statyske en dynamyske prestaasjes fan gearstalde spoelspringen.J. Merk.opslach tank.20, 532-550 (2022).
Frank, J. Analyse en optimalisaasje fan gearstalde Helical Springs, PhD-proefskrift, Sacramento State University (2020).
Gu, Z., Hou, X. en Ye, J. Metoaden foar it ûntwerpen en analysearjen fan netlineêre spiraalfoarmen mei in kombinaasje fan metoaden: finite elemint analyze, Latynske hyperkube beheinde sampling, en genetyske programmearring.proses.Fur Ynstitút.projekt.CJ Mech.projekt.de wittenskip.235(22), 5917–5930 (2021).
Wu, L., et al.Ferstelbere Spring Rate Carbon Fiber Multi-Stand Coil Springs: In Untwerp en Mechanism Study.J. Merk.opslach tank.9(3), 5067–5076 (2020).
Patil DS, Mangrulkar KS, Jagtap ST Gewichtoptimalisaasje fan kompresjehelical springs.ynterne J. Innov.opslach tank.Multidissiplinêr.2(11), 154–164 (2016).
Rahul, MS en Rameshkumar, K. Multipurpose optimisaasje en numerike simulaasje fan spoelspringen foar automotive applikaasjes.alma mater.proses hjoed.46, 4847–4853 (2021).
Bai, JB et al.Best Practice definiearje - Optimaal ûntwerp fan gearstalde spiraalstruktueren mei genetyske algoritmen.komponearje.gearstalde.268, 113982 (2021).
Shahin, I., Dorterler, M., and Gokche, H. It brûken fan de 灰狼-optimisaasjemetoade basearre op it optimalisearjen fan it minimale folume fan it kompresjespringûntwerp, Ghazi J. Engineering Science, 3(2), 21-27 ( 2017).
Aye, KM, Foldy, N., Yildiz, AR, Burirat, S. en Sait, SM Metaheuristics mei meardere aginten om crashes te optimalisearjen.ynterne J. Veh.dec.80(2–4), 223–240 (2019).
Yildyz, AR en Erdash, MU Nij hybride Taguchi-salpa-groepoptimalisaasjealgoritme foar betrouber ûntwerp fan echte technykproblemen.alma mater.toets.63(2), 157–162 (2021).
Yildiz BS, Foldi N., Burerat S., Yildiz AR en Sait SM.saakkundige.systeem.38(3), e12666 (2021).