AISI 304 / 304L roestvrijstalen spiraalbuis chemische component, optimalisering van de parameters van de vouwvleugelveer met behulp van het Honeybee-algoritme

Bedankt voor uw bezoek aan Nature.com.U gebruikt een browserversie met beperkte CSS-ondersteuning.Voor de beste ervaring raden wij u aan een bijgewerkte browser te gebruiken (of de compatibiliteitsmodus in Internet Explorer uit te schakelen).Om voortdurende ondersteuning te garanderen, tonen we de site bovendien zonder stijlen en JavaScript.
Sliders met drie artikelen per dia.Gebruik de knoppen Vorige en Volgende om door de dia's te bladeren, of de knoppen op de schuifregelaar aan het einde om door elke dia te bladeren.

AISI 304/304L roestvrijstalen capillaire spiraalslang

AISI 304 roestvrijstalen spiraal is een universeel product met uitstekende weerstand en is geschikt voor een breed scala aan toepassingen die een goede vervormbaarheid en lasbaarheid vereisen.

Sheye Metal heeft 304 rollen op voorraad in een dikte van 0,3 mm tot 16 mm en 2B-afwerking, BA-afwerking, nr. 4-afwerking zijn altijd beschikbaar.

Naast de drie soorten oppervlakken kan 304 roestvrijstalen spiraal worden geleverd met een verscheidenheid aan oppervlakteafwerkingen.Roestvrij staal 304 bevat zowel Cr (meestal 18%) als nikkel (meestal 8%) metalen als de belangrijkste niet-ijzerbestanddelen.

Dit type spiraal is een typisch austenitisch roestvast staal en behoort tot de standaard Cr-Ni roestvast staalfamilie.

Ze worden doorgaans gebruikt voor huishoudelijke en consumptiegoederen, keukenapparatuur, binnen- en buitenbekleding, leuningen en raamkozijnen, apparatuur voor de voedingsmiddelen- en drankenindustrie, opslagtanks.

In deze studie wordt het ontwerp van de torsie- en drukveren van het in de raket gebruikte vleugelvouwmechanisme beschouwd als een optimalisatieprobleem.Nadat de raket de lanceerbuis heeft verlaten, moeten de gesloten vleugels worden geopend en gedurende een bepaalde tijd worden vastgezet.Het doel van het onderzoek was om de energie die in de veren is opgeslagen te maximaliseren, zodat de vleugels in de kortst mogelijke tijd konden worden ingezet.In dit geval werd de energievergelijking in beide publicaties gedefinieerd als de objectieve functie in het optimalisatieproces.De draaddiameter, spoeldiameter, aantal spoelen en doorbuigingsparameters die nodig zijn voor het veerontwerp werden gedefinieerd als optimalisatievariabelen.Er zijn geometrische grenzen aan de variabelen vanwege de grootte van het mechanisme, evenals grenzen aan de veiligheidsfactor vanwege de belasting die door de veren wordt gedragen.Het Honey Bee (BA)-algoritme werd gebruikt om dit optimalisatieprobleem op te lossen en het veerontwerp uit te voeren.De energiewaarden verkregen met BA zijn superieur aan die verkregen uit eerdere Design of Experiments (DOE) onderzoeken.Veren en mechanismen die zijn ontworpen met behulp van de parameters verkregen uit de optimalisatie, werden eerst geanalyseerd in het ADAMS-programma.Daarna werden experimentele tests uitgevoerd door de vervaardigde veren in echte mechanismen te integreren.Als resultaat van de test werd waargenomen dat de vleugels na ongeveer 90 milliseconden opengingen.Deze waarde ligt ruim onder de projectdoelstelling van 200 ms.Bovendien bedraagt ​​het verschil tussen de analytische en experimentele resultaten slechts 16 ms.
In vliegtuigen en zeevoertuigen zijn vouwmechanismen van cruciaal belang.Deze systemen worden gebruikt bij vliegtuigaanpassingen en -conversies om de vliegprestaties en controle te verbeteren.Afhankelijk van de vliegmodus vouwen en ontvouwen de vleugels zich anders om de aerodynamische impact te verminderen1.Deze situatie kan worden vergeleken met de bewegingen van de vleugels van sommige vogels en insecten tijdens dagelijkse vluchten en duiken.Op dezelfde manier vouwen en ontvouwen zweefvliegtuigen zich in onderzeeërs om de hydrodynamische effecten te verminderen en de handling te maximaliseren3.Nog een ander doel van deze mechanismen is het verschaffen van volumetrische voordelen aan systemen zoals het inklappen van een helikopterpropeller 4 voor opslag en transport.De vleugels van de raket klappen ook naar beneden om opslagruimte te verkleinen.Zo kunnen er meer raketten op een kleiner oppervlak van de lanceerinrichting 5 worden geplaatst. De componenten die effectief worden gebruikt bij het in- en uitklappen zijn meestal veren.Op het moment van vouwen wordt er energie in opgeslagen en vrijgegeven op het moment van ontvouwen.Door de flexibele structuur worden opgeslagen en vrijgegeven energie gelijk gemaakt.De veer is hoofdzakelijk ontworpen voor het systeem en dit ontwerp levert een optimalisatieprobleem op6.Want hoewel het verschillende variabelen omvat, zoals draaddiameter, spoeldiameter, aantal windingen, spiraalhoek en materiaalsoort, zijn er ook criteria zoals massa, volume, minimale spanningsverdeling of maximale energiebeschikbaarheid7.
Deze studie werpt licht op het ontwerp en de optimalisatie van veren voor vleugelvouwmechanismen die in raketsystemen worden gebruikt.Omdat ze zich vóór de vlucht in de lanceerbuis bevinden, blijven de vleugels gevouwen op het oppervlak van de raket, en nadat ze de lanceerbuis hebben verlaten, ontvouwen ze zich een bepaalde tijd en blijven ze tegen het oppervlak gedrukt.Dit proces is van cruciaal belang voor het goed functioneren van de raket.In het ontwikkelde vouwmechanisme wordt het openen van de vleugels uitgevoerd door torsieveren en de vergrendeling door drukveren.Om een ​​geschikte veer te ontwerpen, moet een optimalisatieproces worden uitgevoerd.Binnen de voorjaarsoptimalisatie zijn er in de literatuur diverse toepassingen te vinden.
Paredes et al.8 definieerden de maximale levensduurfactor als een objectieve functie voor het ontwerp van spiraalveren en gebruikten de quasi-Newtoniaanse methode als optimalisatiemethode.Variabelen in de optimalisatie werden geïdentificeerd als draaddiameter, spoeldiameter, aantal windingen en veerlengte.Een andere parameter van de veerstructuur is het materiaal waaruit deze is gemaakt.Daarom is hier in de ontwerp- en optimalisatiestudies rekening mee gehouden.Zebdi et al.9 stelden doelen van maximale stijfheid en minimaal gewicht in de objectieve functie in hun onderzoek, waarbij de gewichtsfactor significant was.In dit geval definieerden ze het veermateriaal en de geometrische eigenschappen als variabelen.Ze gebruiken een genetisch algoritme als optimalisatiemethode.In de auto-industrie is het gewicht van materialen op veel manieren nuttig, van voertuigprestaties tot brandstofverbruik.Het minimaliseren van het gewicht en het optimaliseren van spiraalveren voor vering is een bekend onderzoek10.Bahshesh en Bahshesh11 identificeerden materialen zoals E-glas, koolstof en Kevlar als variabelen in hun werk in de ANSYS-omgeving met als doel een minimaal gewicht en maximale treksterkte te bereiken in verschillende ontwerpen van ophangingsverencomposiet.Het productieproces is van cruciaal belang bij de ontwikkeling van composietveren.Bij een optimalisatieprobleem spelen dus verschillende variabelen een rol, zoals de productiemethode, de stappen die in het proces worden genomen en de volgorde van die stappen12,13.Bij het ontwerpen van veren voor dynamische systemen moet rekening worden gehouden met de eigenfrequenties van het systeem.Het wordt aanbevolen dat de eerste eigenfrequentie van de veer minstens 5-10 keer de eigenfrequentie van het systeem is om resonantie te voorkomen14.Taktak et al.7 besloot de massa van de veer te minimaliseren en de eerste natuurlijke frequentie te maximaliseren als objectieve functies in het ontwerp van de spiraalveer.Ze gebruikten patroonzoeken, interieurpunt, actieve set en genetische algoritmemethoden in de Matlab-optimalisatietool.Analytisch onderzoek is onderdeel van voorjaarsontwerponderzoek en de Eindige Elementenmethode is op dit gebied populair15.Patil et al.16 ontwikkelden een optimalisatiemethode voor het verminderen van het gewicht van een drukveer met behulp van een analytische procedure en testten de analytische vergelijkingen met behulp van de eindige-elementenmethode.Een ander criterium voor het vergroten van de bruikbaarheid van een veer is de toename van de energie die deze kan opslaan.Deze behuizing zorgt er tevens voor dat de veer langdurig zijn bruikbaarheid behoudt.Rahul en Rameshkumar17 Proberen het veervolume te verminderen en de spanningsenergie te vergroten in ontwerpen van spiraalveren voor auto's.Ze hebben ook genetische algoritmen gebruikt in optimalisatieonderzoek.
Zoals u kunt zien, variëren de parameters in het optimalisatieonderzoek van systeem tot systeem.Over het algemeen zijn stijfheids- en schuifspanningsparameters belangrijk in een systeem waarbij de belasting die het draagt ​​de bepalende factor is.De materiaalkeuze is met deze twee parameters opgenomen in het gewichtslimietsysteem.Aan de andere kant worden natuurlijke frequenties gecontroleerd om resonanties in zeer dynamische systemen te voorkomen.In systemen waar het nut van belang is, wordt de energie gemaximaliseerd.Hoewel de FEM in optimalisatiestudies wordt gebruikt voor analytische studies, is te zien dat metaheuristische algoritmen zoals het genetische algoritme en het grijze wolf-algoritme samen met de klassieke Newton-methode worden gebruikt binnen een bereik van bepaalde parameters.Metaheuristische algoritmen zijn ontwikkeld op basis van natuurlijke aanpassingsmethoden die in korte tijd de optimale toestand benaderen, vooral onder invloed van de bevolking .Met een willekeurige verdeling van de bevolking in het zoekgebied vermijden ze lokale optima en evolueren ze richting mondiale optima22.Daarom is het de afgelopen jaren vaak gebruikt in de context van echte industriële problemen23,24.
Het kritische geval voor het in dit onderzoek ontwikkelde vouwmechanisme is dat de vleugels, die zich vóór de vlucht in gesloten positie bevonden, na een bepaalde tijd na het verlaten van de buis opengaan.Daarna blokkeert het vergrendelingselement de vleugel.Daarom hebben de veren geen directe invloed op de vluchtdynamiek.In dit geval was het doel van de optimalisatie het maximaliseren van de opgeslagen energie om de beweging van de veer te versnellen.Roldiameter, draaddiameter, aantal rollen en doorbuiging werden gedefinieerd als optimalisatieparameters.Vanwege het kleine formaat van de veer werd gewicht niet als een doel beschouwd.Daarom wordt het materiaaltype als vast gedefinieerd.De veiligheidsmarge voor mechanische vervormingen wordt bepaald als een kritische beperking.Bovendien zijn er beperkingen op het gebied van de variabele omvang bij de reikwijdte van het mechanisme.Als optimalisatiemethode werd gekozen voor de BA-metaheuristische methode.BA kreeg de voorkeur vanwege zijn flexibele en eenvoudige structuur en vanwege zijn vooruitgang op het gebied van onderzoek naar mechanische optimalisatie25.In het tweede deel van de studie worden gedetailleerde wiskundige uitdrukkingen opgenomen in het raamwerk van het basisontwerp en het veerontwerp van het vouwmechanisme.Het derde deel bevat het optimalisatie-algoritme en de optimalisatieresultaten.Hoofdstuk 4 voert analyse uit in het ADAMS-programma.De geschiktheid van de veren wordt vóór productie geanalyseerd.Het laatste gedeelte bevat experimentele resultaten en testbeelden.De in het onderzoek verkregen resultaten werden ook vergeleken met het eerdere werk van de auteurs met behulp van de DOE-aanpak.
De vleugels die in dit onderzoek zijn ontwikkeld, moeten naar het oppervlak van de raket vouwen.Vleugels draaien van gevouwen naar uitgevouwen positie.Hiervoor is een speciaal mechanisme ontwikkeld.Op afb.1 toont de gevouwen en uitgevouwen configuratie5 in het raketcoördinatensysteem.
Op afb.2 toont een doorsnede van het mechanisme.Het mechanisme bestaat uit verschillende mechanische onderdelen: (1) hoofdgedeelte, (2) vleugelas, (3) lager, (4) slotlichaam, (5) slotbus, (6) stoppen, (7) torsieveer en ( 8) drukveren.De vleugelas (2) is via de borghuls (4) verbonden met de torsieveer (7).Alle drie de delen draaien gelijktijdig nadat de raket is opgestegen.Met deze roterende beweging keren de vleugels naar hun uiteindelijke positie.Daarna wordt de pen (6) bediend door de drukveer (8), waardoor het gehele mechanisme van het vergrendelingslichaam (4)5 wordt geblokkeerd.
De elasticiteitsmodulus (E) en de schuifmodulus (G) zijn belangrijke ontwerpparameters van de veer.In deze studie werd verenstaaldraad met een hoog koolstofgehalte (Muziekdraad ASTM A228) als veermateriaal gekozen.Andere parameters zijn draaddiameter (d), gemiddelde spoeldiameter (Dm), aantal spoelen (N) en veerdoorbuiging (xd voor drukveren en θ voor torsieveren)26.De opgeslagen energie voor drukveren \({(SE}_{x})\) en torsieveren (\({SE}_{\theta}\)) kan uit de vergelijking worden berekend.(1) en (2)26.(De waarde van de schuifmodulus (G) voor de drukveer is 83,7E9 Pa, en de waarde van de elastische modulus (E) voor de torsieveer is 203,4E9 Pa.)
De mechanische afmetingen van het systeem bepalen rechtstreeks de geometrische beperkingen van de veer.Daarnaast moet ook rekening worden gehouden met de omstandigheden waarin de raket zich zal bevinden.Deze factoren bepalen de grenzen van de veerparameters.Een andere belangrijke beperking is de veiligheidsfactor.De definitie van een veiligheidsfactor wordt gedetailleerd beschreven door Shigley et al.26.De drukveerveiligheidsfactor (SFC) wordt gedefinieerd als de maximaal toelaatbare spanning gedeeld door de spanning over de doorlopende lengte.SFC kan worden berekend met behulp van vergelijkingen.(3), (4), (5) en (6)26.(Voor het veermateriaal dat in dit onderzoek is gebruikt, \({S}_{sy}=980 MPa\)).F vertegenwoordigt de kracht in de vergelijking en KB vertegenwoordigt de Bergstrasser-factor van 26.
De torsieveiligheidsfactor van een veer (SFT) wordt gedefinieerd als M gedeeld door k.SFT kan uit de vergelijking worden berekend.(7), (8), (9) en (10)26.(Voor het materiaal dat in dit onderzoek is gebruikt, \({S}_{y}=1600 \mathrm{MPa}\)).In de vergelijking wordt M gebruikt voor koppel, \({k}^{^{\prime}}\) wordt gebruikt voor veerconstante (koppel/rotatie) en Ki wordt gebruikt voor spanningscorrectiefactor.
Het belangrijkste optimalisatiedoel in deze studie is het maximaliseren van de energie van de veer.De doelfunctie is geformuleerd om \(\overrightarrow{\{X\}}\) te vinden die \(f(X)\) maximaliseert.\({f}_{1}(X)\) en \({f}_{2}(X)\) zijn respectievelijk de energiefuncties van de compressie- en torsieveer.De berekende variabelen en functies die voor optimalisatie worden gebruikt, worden weergegeven in de volgende vergelijkingen.
De verschillende beperkingen die aan het ontwerp van de veer worden gesteld, worden in de volgende vergelijkingen gegeven.Vergelijkingen (15) en (16) vertegenwoordigen de veiligheidsfactoren voor respectievelijk druk- en torsieveren.In dit onderzoek moet SFC groter zijn dan of gelijk zijn aan 1,2 en SFT moet groter zijn dan of gelijk zijn aan θ26.
BA werd geïnspireerd door de strategieën voor het zoeken naar stuifmeel van bijen27.Bijen zoeken door meer verzamelaars naar vruchtbare stuifmeelvelden te sturen en minder verzamelaars naar minder vruchtbare stuifmeelvelden.Zo wordt de grootste efficiëntie van de bijenpopulatie bereikt.Aan de andere kant blijven verkenningsbijen zoeken naar nieuwe stuifmeelgebieden, en als er productievere gebieden zijn dan voorheen, zullen veel verzamelaars naar dit nieuwe gebied worden geleid28.BA bestaat uit twee delen: lokaal zoeken en globaal zoeken.Bij een lokale zoekopdracht wordt gezocht naar meer community's die in de buurt van het minimum liggen (elitesites), zoals bijen, en minder op andere sites (optimale of uitgelichte sites).In het globale zoekgedeelte wordt een willekeurige zoekopdracht uitgevoerd en als er goede waarden worden gevonden, worden de stations in de volgende iteratie naar het lokale zoekgedeelte verplaatst.Het algoritme bevat enkele parameters: het aantal verkenningsbijen (n), het aantal lokale zoeksites (m), het aantal elitesites (e), het aantal verzamelaars in elitesites (nep), het aantal verzamelaars in optimale gebieden.Locatie (nsp), buurtgrootte (ngh) en aantal iteraties (I)29.De BA-pseudocode wordt getoond in Figuur 3.
Het algoritme probeert te werken tussen \({g}_{1}(X)\) en \({g}_{2}(X)\).Als resultaat van elke iteratie worden optimale waarden bepaald en wordt er rond deze waarden een populatie verzameld in een poging de beste waarden te verkrijgen.Beperkingen worden gecontroleerd in de lokale en globale zoeksecties.Als deze factoren van toepassing zijn, wordt bij een lokale zoekopdracht de energiewaarde berekend.Als de nieuwe energiewaarde groter is dan de optimale waarde, wijst u de nieuwe waarde toe aan de optimale waarde.Als de beste gevonden waarde in het zoekresultaat groter is dan het huidige element, wordt het nieuwe element opgenomen in de collectie.Het blokdiagram van de lokale zoekopdracht wordt weergegeven in Figuur 4.
Bevolking is een van de belangrijkste parameters in BA.Uit eerdere onderzoeken blijkt dat het uitbreiden van de populatie het aantal benodigde iteraties vermindert en de kans op succes vergroot.Maar ook het aantal functionele beoordelingen neemt toe.De aanwezigheid van een groot aantal elitesites heeft geen significante invloed op de prestaties.Het aantal elitesites kan laag zijn als het niet nul is30.De omvang van de verkenningsbijenpopulatie (n) wordt doorgaans gekozen tussen 30 en 100. In dit onderzoek zijn zowel 30 als 50 scenario's uitgevoerd om het juiste aantal te bepalen (Tabel 2).Andere parameters worden bepaald afhankelijk van de populatie.Het aantal geselecteerde locaties (m) bedraagt ​​(ongeveer) 25% van de bevolkingsomvang, en het aantal elitelocaties (e) onder de geselecteerde locaties bedraagt ​​25% van m.Het aantal voedende bijen (aantal zoekopdrachten) werd gekozen op 100 voor elitepercelen en 30 voor andere lokale percelen.Buurtonderzoek is het basisconcept van alle evolutionaire algoritmen.In dit onderzoek is gebruik gemaakt van de tapering-neighbours-methode.Deze methode verkleint de grootte van de buurt tijdens elke iteratie met een bepaalde snelheid.In toekomstige iteraties kunnen kleinere buurtwaarden30 worden gebruikt voor een nauwkeurigere zoekopdracht.
Voor elk scenario werden tien opeenvolgende tests uitgevoerd om de reproduceerbaarheid van het optimalisatiealgoritme te controleren.Op afb.5 toont de resultaten van de optimalisatie van de torsieveer voor schema 1, en in Fig.6 – voor schema 2. Testgegevens worden ook gegeven in tabellen 3 en 4 (een tabel met de resultaten verkregen voor de drukveer vindt u in aanvullende informatie S1).De bijenpopulatie intensiveert de zoektocht naar goede waarden in de eerste iteratie.In scenario 1 lagen de resultaten van sommige tests onder het maximum.In Scenario 2 is te zien dat alle optimalisatieresultaten het maximum naderen vanwege de toename van de populatie en andere relevante parameters.Het is te zien dat de waarden in Scenario 2 voldoende zijn voor het algoritme.
Bij het verkrijgen van de maximale waarde van energie in iteraties wordt ook een veiligheidsfactor gegeven als beperking voor het onderzoek.Zie tabel voor veiligheidsfactor.De energiewaarden verkregen met BA worden vergeleken met die verkregen met behulp van de 5 DOE-methode in Tabel 5. (Voor het gemak van de vervaardiging is het aantal windingen (N) van de torsieveer 4,9 in plaats van 4,88, en de doorbuiging (xd ) is 8 mm in plaats van 7,99 mm in de drukveer.) Het is te zien dat BA een beter resultaat is.BA evalueert alle waarden via lokale en globale zoekopdrachten.Zo kan hij sneller meer alternatieven uitproberen.
In deze studie werd Adams gebruikt om de beweging van het vleugelmechanisme te analyseren.Adams krijgt eerst een 3D-model van het mechanisme.Definieer vervolgens een veer met de parameters die in de vorige sectie zijn geselecteerd.Bovendien moeten er nog enkele andere parameters worden gedefinieerd voor de daadwerkelijke analyse.Dit zijn fysieke parameters zoals verbindingen, materiaaleigenschappen, contact, wrijving en zwaartekracht.Tussen de messenas en het lager bevindt zich een draaikoppeling.Er zijn 5-6 cilindrische verbindingen.Er zijn 5-1 vaste verbindingen.Het hoofdgedeelte is gemaakt van aluminium en is vast.Het materiaal van de overige onderdelen is staal.Kies de wrijvingscoëfficiënt, contactstijfheid en penetratiediepte van het wrijvingsoppervlak afhankelijk van het type materiaal.(roestvrij staal AISI 304) In dit onderzoek is de kritische parameter de openingstijd van het vleugelmechanisme, die minder dan 200 ms moet zijn.Houd daarom tijdens de analyse de vleugelopeningstijd in de gaten.
Volgens Adams' analyse bedraagt ​​de openingstijd van het vleugelmechanisme 74 milliseconden.De resultaten van dynamische simulatie van 1 tot 4 worden weergegeven in Figuur 7. De eerste afbeelding in Figuur.5 is de starttijd van de simulatie en de vleugels staan ​​in de wachtpositie om te vouwen.(2) Toont de positie van de vleugel na 40 ms wanneer de vleugel 43 graden is gedraaid.(3) toont de positie van de vleugel na 71 milliseconden.Ook op de laatste foto (4) is het einde van de vleugeldraaiing en de open stand te zien.Als resultaat van dynamische analyse werd waargenomen dat het vleugelopeningsmechanisme aanzienlijk korter is dan de doelwaarde van 200 ms.Bovendien werden bij het dimensioneren van de veren de veiligheidslimieten gekozen uit de hoogste waarden die in de literatuur worden aanbevolen.
Na voltooiing van alle ontwerp-, optimalisatie- en simulatiestudies werd een prototype van het mechanisme vervaardigd en geïntegreerd.Het prototype werd vervolgens getest om de simulatieresultaten te verifiëren.Zet eerst de hoofdschaal vast en vouw de vleugels.Vervolgens werden de vleugels losgelaten uit de gevouwen positie en werd er een video gemaakt van de rotatie van de vleugels van de gevouwen positie naar de uitgeklapte positie.De timer werd ook gebruikt om de tijd te analyseren tijdens video-opnames.
Op afb.8 toont videoframes genummerd 1-4.Framenummer 1 in de figuur toont het moment van loslaten van de gevouwen vleugels.Dit moment wordt beschouwd als het initiële tijdstip t0.Frames 2 en 3 tonen de posities van de vleugels 40 ms en 70 ms na het initiële moment.Bij het analyseren van frames 3 en 4 is te zien dat de beweging van de vleugel 90 ms na t0 stabiliseert, en dat de opening van de vleugel tussen 70 en 90 ms is voltooid.Deze situatie betekent dat zowel simulatie als prototypetests ongeveer dezelfde vleugelinzettijd opleveren, en dat het ontwerp voldoet aan de prestatie-eisen van het mechanisme.
In dit artikel worden de torsie- en drukveren die in het vleugelvouwmechanisme worden gebruikt geoptimaliseerd met behulp van BA.De parameters kunnen snel worden bereikt met weinig iteraties.De torsieveer heeft een vermogen van 1075 mJ en de drukveer een vermogen van 37,24 mJ.Deze waarden zijn 40-50% beter dan eerdere DOE-onderzoeken.De veer is geïntegreerd in het mechanisme en geanalyseerd in het ADAMS-programma.Bij analyse bleek dat de vleugels binnen 74 milliseconden opengingen.Deze waarde ligt ruim onder de doelstelling van het project van 200 milliseconden.In een daaropvolgend experimenteel onderzoek werd gemeten dat de inschakeltijd ongeveer 90 ms bedroeg.Dit verschil van 16 milliseconden tussen analyses kan te wijten zijn aan omgevingsfactoren die niet in de software zijn gemodelleerd.Er wordt aangenomen dat het als resultaat van het onderzoek verkregen optimalisatie-algoritme voor verschillende veerontwerpen kan worden gebruikt.
Het veermateriaal was vooraf gedefinieerd en werd bij de optimalisatie niet als variabele gebruikt.Omdat er veel verschillende soorten veren worden gebruikt in vliegtuigen en raketten, zal BA worden toegepast om andere soorten veren te ontwerpen met behulp van verschillende materialen om in toekomstig onderzoek een optimaal veerontwerp te bereiken.
Wij verklaren dat dit manuscript origineel is, niet eerder is gepubliceerd en momenteel niet in aanmerking komt voor publicatie elders.
Alle gegevens die in dit onderzoek zijn gegenereerd of geanalyseerd, zijn opgenomen in dit gepubliceerde artikel [en aanvullend informatiebestand].
Min, Z., Kin, VK en Richard, LJ Vliegtuigmodernisering van het vleugelprofielconcept door radicale geometrische veranderingen.IES J. Deel A-beschaving.verbinding.project.3(3), 188–195 (2010).
Sun, J., Liu, K. en Bhushan, B. Een overzicht van de achtervleugel van de kever: structuur, mechanische eigenschappen, mechanismen en biologische inspiratie.J. Mecha.Gedrag.Biomedische wetenschappen.alma mater.94, 63–73 (2019).
Chen, Z., Yu, J., Zhang, A., en Zhang, F. Ontwerp en analyse van een opvouwbaar voortstuwingsmechanisme voor een hybride aangedreven onderwaterzweefvliegtuig.Oceaantechniek 119, 125–134 (2016).
Kartik, HS en Prithvi, K. Ontwerp en analyse van een horizontaal stabilisatorvouwmechanisme voor een helikopter.intern J. Ing.opslagtank.technologieën.(IGERT) 9(05), 110–113 (2020).
Kulunk, Z. en Sahin, M. Optimalisatie van de mechanische parameters van een opvouwbaar raketvleugelontwerp met behulp van een experimentele ontwerpbenadering.intern J.-model.optimalisatie.9(2), 108–112 (2019).
Ke, J., Wu, ZY, Liu, YS, Xiang, Z. & Hu, XD Ontwerpmethode, prestatiestudie en productieproces van composiet spiraalveren: een overzicht.componeren.verbinding.252, 112747 (2020).
Taktak M., Omheni K., Alui A., Dammak F. en Khaddar M. Dynamische ontwerpoptimalisatie van spiraalveren.Geluid aanvragen.77, 178–183 (2014).
Paredes, M., Sartor, M., en Mascle, K. Een procedure voor het optimaliseren van het ontwerp van trekveren.computer.toepassing van de methode.bond.project.191(8-10), 783-797 (2001).
Zebdi O., Bouhili R. en Trochu F. Optimaal ontwerp van composiet spiraalveren met behulp van multiobjectieve optimalisatie.J. Reinf.plastic.componeren.28 (14), 1713-1732 (2009).
Pawart, HB en Desale, DD Optimalisatie van spiraalveren voor de voorwielophanging van driewielers.proces.fabrikant.20, 428–433 (2018).
Bahshesh M. en Bahshesh M. Optimalisatie van stalen spiraalveren met composietveren.intern J. Multidisciplinair.de wetenschap.project.3(6), 47–51 (2012).
Chen, L. et al.Leer meer over de vele parameters die de statische en dynamische prestaties van composiet spiraalveren beïnvloeden.J. Markt.opslagtank.20, 532–550 (2022).
Frank, J. Analyse en optimalisatie van composiet spiraalveren, PhD Thesis, Sacramento State University (2020).
Gu, Z., Hou, X. en Ye, J. Methoden voor het ontwerpen en analyseren van niet-lineaire spiraalveren met behulp van een combinatie van methoden: eindige elementenanalyse, Latijnse hyperkubus beperkte bemonstering en genetische programmering.proces.Bont Instituut.project.CJ Mecha.project.de wetenschap.235(22), 5917–5930 (2021).
Wu, L., et al.Verstelbare veerconstante Koolstofvezel Multi-Strand spiraalveren: een ontwerp- en mechanismestudie.J. Markt.opslagtank.9(3), 5067–5076 (2020).
Patil DS, Mangrulkar KS en Jagtap ST Gewichtsoptimalisatie van drukspiraalveren.intern J. Innov.opslagtank.Multidisciplinair.2(11), 154–164 (2016).
Rahul, MS en Rameshkumar, K. Multifunctionele optimalisatie en numerieke simulatie van spiraalveren voor automobieltoepassingen.alma mater.proces vandaag.46, 4847-4853 (2021).
Bai, JB et al.Best practices definiëren – optimaal ontwerp van samengestelde spiraalvormige structuren met behulp van genetische algoritmen.componeren.verbinding.268, 113982 (2021).
Shahin, I., Dorterler, M., en Gokche, H. Met behulp van de 灰狼-optimalisatiemethode gebaseerd op de optimalisatie van het minimale volume van het drukveerontwerp, Ghazi J. Engineering Science, 3(2), 21–27 ( 2017).
Aye, KM, Foldy, N., Yildiz, AR, Burirat, S. en Sait, SM Metaheuristiek gebruikt meerdere agenten om crashes te optimaliseren.intern J. Veh.dec.80(2–4), 223–240 (2019).
Yildyz, AR en Erdash, MU Nieuw hybride Taguchi-salpa-groepoptimalisatiealgoritme voor betrouwbaar ontwerp van echte technische problemen.alma mater.test.63(2), 157–162 (2021).
Yildiz BS, Foldi N., Burerat S., Yildiz AR en Sait SM Betrouwbaar ontwerp van robotgrijpermechanismen met behulp van een nieuw hybride sprinkhaanoptimalisatie-algoritme.deskundige.systeem.38(3), e12666 (2021).