Tankewol foar jo besite oan Nature.com. Jo brûke in browserferzje mei beheinde CSS-stipe. RVS-spiraalbuis Foar de bêste ûnderfining advisearje wy jo in bywurke browser te brûken (of kompatibiliteitsmodus yn Internet Explorer út te skeakeljen). Derneist, om trochgeande stipe te garandearjen, litte wy de side sjen sûnder stilen en JavaScript.
Toant in karrousel fan trije dia's tagelyk. Brûk de knoppen Foarige en Folgjende om troch trije dia's tagelyk te gean, of brûk de skúfknoppen oan 'e ein om troch trije dia's tagelyk te gean.
Yn dizze stúdzje, RVS spiraalbuis, wurdt it ûntwerp fan 'e torsje- en kompresjefearren fan it fleugelvouwmeganisme dat yn 'e raket brûkt wurdt beskôge as in optimalisaasjeprobleem. Nei't de raket de lansearbuis ferlit, moatte de sletten fleugels iepene en befeilige wurde foar in bepaalde tiid. It doel fan 'e stúdzje wie om de enerzjy opslein yn 'e fearren te maksimalisearjen, sadat de fleugels yn 'e koartste mooglike tiid útploege koene. Yn dit gefal waard de enerzjyfergeliking yn beide publikaasjes definieare as de doelfunksje yn it optimalisaasjeproses. De trieddiameter, spoeldiameter, oantal spoelen en ôfbûgingsparameters dy't nedich binne foar it fearûntwerp waarden definieare as optimalisaasjefariabelen. D'r binne geometryske grinzen oan 'e fariabelen fanwegen de grutte fan it meganisme, lykas grinzen oan 'e feiligensfaktor fanwegen de lading dy't troch de fearren droegen wurdt. It huningbijen (BA) algoritme waard brûkt om dit optimalisaasjeprobleem op te lossen en it fearûntwerp út te fieren. De enerzjywearden dy't mei BA krigen binne, binne superieur oan dy krigen út eardere Design of Experiments (DOE) stúdzjes. Fearren en meganismen ûntworpen mei de parameters dy't krigen binne út 'e optimalisaasje waarden earst analysearre yn it ADAMS-programma. Dêrnei waarden eksperimintele testen útfierd troch de makke fearren te yntegrearjen yn echte meganismen. As gefolch fan 'e test waard waarnommen dat de wjukken nei sawat 90 millisekonden iepenen. Dizze wearde leit fier ûnder de doelstelling fan it projekt fan 200 millisekonden. Derneist is it ferskil tusken de analytyske en eksperimintele resultaten mar 16 ms.
Yn fleantugen en marine-auto's binne roestfrij stielen spiraalbuis-vouwmeganismen kritysk. Dizze systemen wurde brûkt yn fleantúchmodifikaasjes en konverzjes om flechtprestaasjes en kontrôle te ferbetterjen. Ofhinklik fan 'e flechtmodus foldje en ûntfolde de wjukken oars om aerodynamyske ynfloed te ferminderjen1. Dizze situaasje kin wurde fergelike mei de bewegingen fan 'e wjukken fan guon fûgels en ynsekten by deistige flecht en dûken. Op deselde wize foldje en ûntfolde sweeffleantugen yn ûnderseeboaten om hydrodynamyske effekten te ferminderjen en de handling te maksimalisearjen3. Noch in oar doel fan dizze meganismen is om volumetryske foardielen te bieden oan systemen lykas it foldjen fan in helikopterpropeller 4 foar opslach en transport. De wjukken fan 'e raket foldje ek nei ûnderen om opslachromte te ferminderjen. Sa kinne mear raketten op in lytser gebiet fan 'e lansearder 5 pleatst wurde. De komponinten dy't effektyf brûkt wurde by it foldjen en ûntfolden binne meastentiids fearren. Op it momint fan foldjen wurdt enerzjy dêryn opslein en frijlitten op it momint fan ûntfolden. Troch syn fleksibele struktuer wurde opsleine en frijlitten enerzjy lyk makke. De fear is benammen ûntworpen foar it systeem, en dit ûntwerp presintearret in optimalisaasjeprobleem6. Want hoewol it ferskate fariabelen omfettet lykas trieddiameter, spoeldiameter, oantal windingen, helixhoeke en type materiaal, binne d'r ek kritearia lykas massa, folume, minimale spanningsferdieling of maksimale enerzjybeskikberens7.
Dizze stúdzje jout ljocht op it ûntwerp en de optimalisaasje fan fearren foar fleugelvouwmeganismen dy't brûkt wurde yn raketsystemen. De fleugels binne foar de flecht yn 'e lansearbuis en bliuwe op it oerflak fan 'e raket fold, en nei't se de lansearbuis ferlitten hawwe, ûntfolde se har in bepaalde tiid en bliuwe se tsjin it oerflak oandrukt. Dit proses is kritysk foar it goed funksjonearjen fan 'e raket. Yn it ûntwikkele foldmeganisme wurdt it iepenjen fan 'e fleugels útfierd troch torsjefearren, en it fergrendelen wurdt útfierd troch kompresjefearren. Om in gaadlike fear te ûntwerpen, moat in optimalisaasjeproses útfierd wurde. Binnen fearoptimalisaasje binne d'r ferskate tapassingen yn 'e literatuer.
Paredes et al.8 definiearren de maksimale wurgenslibbensduurfaktor as in objektive funksje foar it ûntwerp fan spiraalfearren en brûkten de quasi-Newtoniaanske metoade as in optimalisaasjemetoade. Fariabelen yn optimalisaasje waarden identifisearre as trieddiameter, spoeldiameter, oantal windingen en fearlingte. In oare parameter fan 'e fearstruktuer is it materiaal wêrfan it makke is. Dêrom waard dit yn 'e ûntwerp- en optimalisaasjestúdzjes yn rekken brocht. Zebdi et al.9 stelden doelen fan maksimale styfheid en minimaal gewicht yn 'e objektive funksje yn har stúdzje, wêr't de gewichtsfaktor signifikant wie. Yn dit gefal definiearren se it fearmateriaal en geometryske eigenskippen as fariabelen. Se brûke in genetysk algoritme as in optimalisaasjemetoade. Yn 'e auto-yndustry is it gewicht fan materialen op in protte manieren nuttich, fan autoprestaasjes oant brânstofferbrûk. Gewichtsminimalisaasje by it optimalisearjen fan spiraalfearren foar ophinging is in bekende stúdzje10. Bahshesh en Bahshesh11 identifisearren 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 ûntwerpen fan gearstalde ophingingsfearren. It produksjeproses is kritysk yn 'e ûntwikkeling fan gearstalde fearren. Sa komme ferskate fariabelen yn it spul yn in optimalisaasjeprobleem, lykas de produksjemetoade, de stappen dy't yn it proses nommen wurde, en de folchoarder fan dy stappen12,13. By it ûntwerpen fan fearren foar dynamyske systemen moatte de natuerlike frekwinsjes fan it systeem yn rekken brocht wurde. It wurdt oanrikkemandearre dat de earste natuerlike frekwinsje fan 'e fear teminsten 5-10 kear de natuerlike frekwinsje fan it systeem is om resonânsje14 te foarkommen. Taktak et al.7 besleaten om de massa fan 'e fear te minimalisearjen en de earste natuerlike frekwinsje te maksimalisearjen as objektive funksjes yn it ûntwerp fan 'e spiraalfear. Se brûkten patroansykjen, ynterne punt, aktive set en genetyske algoritmemetoaden yn 'e Matlab-optimalisaasjetool. Analytysk ûndersyk is ûnderdiel fan ûndersyk nei fearûntwerp, en de Finite Element Method is populêr op dit mêd15. Patil et al.16 ûntwikkelen in optimalisaasjemetoade foar it ferminderjen fan it gewicht fan in kompresjespiraalfear mei in analytyske proseduere en testen de analytyske fergelikingen mei de eindige elemintenmetoade. In oar kritearium foar it fergrutsjen fan it nut fan in fear is de tanimming fan 'e enerzjy dy't it kin opslaan. Dizze saak soarget der ek foar dat de fear syn brûkberens foar in lange perioade behâldt. Rahul en Rameshkumar17 Besykje it fearvolume te ferminderjen en de spanningsenerzjy te ferheegjen yn ûntwerpen fan auto-spiraalfearren. Se hawwe ek genetyske algoritmen brûkt yn optimalisaasjeûndersyk.
Lykas te sjen is, ferskille de parameters yn 'e optimalisaasjestúdzje fan systeem ta systeem. Yn 't algemien binne stivens- en skuorspanningsparameters wichtich yn in systeem wêr't de lading dy't it draacht de bepalende faktor is. Materiaalseleksje is opnommen yn it gewichtslimytsysteem mei dizze twa parameters. Oan 'e oare kant wurde natuerlike frekwinsjes kontrolearre om resonânsjes yn heul dynamyske systemen te foarkommen. Yn systemen wêr't nut wichtich is, wurdt enerzjy maksimaal. Yn optimalisaasjestúdzjes, hoewol de FEM brûkt wurdt foar analytyske stúdzjes, kin sjoen wurde dat metaheuristyske algoritmen lykas it genetyske algoritme14,18 en it grize wolfalgoritme19 tegearre mei de klassike Newton-metoade brûkt wurde binnen in berik fan bepaalde parameters. Metaheuristyske algoritmen binne ûntwikkele op basis fan natuerlike oanpassingsmetoaden dy't de optimale steat yn in koarte perioade benaderje, foaral ûnder ynfloed fan 'e populaasje20,21. Mei in willekeurige ferdieling fan 'e populaasje yn it sykgebiet foarkomme se lokale optima en bewege se nei globale optima22. Sa is it de lêste jierren faak brûkt yn 'e kontekst fan echte yndustriële problemen23,24.
It krityske gefal foar it yn dizze stúdzje ûntwikkele foldmeganisme is dat de wjukken, dy't foar de flecht yn 'e sletten posysje wiene, in bepaalde tiid iepenje nei't se de buis ferlitten hawwe. Dêrnei blokkearret it slútelement de wjuk. Dêrom hawwe de fearren gjin direkt ynfloed op 'e flechtdynamika. Yn dit gefal wie it doel fan 'e optimalisaasje om de opsleine enerzjy te maksimalisearjen om de beweging fan 'e fear te fersnellen. Roldiameter, trieddiameter, oantal rollen en ôfbûging waarden definieare as optimalisaasjeparameters. Fanwegen de lytse grutte fan 'e fear waard gewicht net as doel beskôge. Dêrom wurdt it materiaaltype definieare as fêst. De feilichheidsmarge foar meganyske deformaasjes wurdt bepaald as in krityske beheining. Derneist binne beheiningen op fariabele grutte belutsen by de omfang fan it meganisme. De BA-metaheuristyske metoade waard keazen as de optimalisaasjemetoade. BA waard befoardere fanwegen syn fleksibele en ienfâldige struktuer, en fanwegen syn foarútgong yn meganysk optimalisaasjeûndersyk25. Yn it twadde diel fan 'e stúdzje wurde detaillearre wiskundige útdrukkingen opnommen yn it ramt fan it basisûntwerp en fearûntwerp fan it foldmeganisme. It tredde diel befettet it optimalisaasjealgoritme en optimalisaasjeresultaten. Haadstik 4 docht analyses yn it ADAMS-programma. De geskiktheid fan 'e fearren wurdt analysearre foar produksje. It lêste diel befettet eksperimintele resultaten en testôfbyldings. De resultaten dy't yn 'e stúdzje krigen binne, waarden ek fergelike mei it eardere wurk fan 'e auteurs mei de DOE-oanpak.
De wjukken dy't yn dizze stúdzje ûntwikkele binne, moatte nei it oerflak fan 'e raket fold wurde. Wjukken draaie fan ynfolde nei útfolde posysje. Hjirfoar is in spesjaal meganisme ûntwikkele. Op fig. 1 wurdt de ynfolde en útfolde konfiguraasje5 yn it raketkoördinatesysteem werjûn.
Op fig. 2 is in trochsneed fan it meganisme te sjen. It meganisme bestiet út ferskate meganyske ûnderdielen: (1) haadlichem, (2) fleugelsas, (3) lager, (4) slútlichem, (5) slútbus, (6) stoppen, (7) torsjefear en (8) kompresjefearren. De fleugelsas (2) is ferbûn mei de torsjefear (7) fia de fergrendelhuls (4). Alle trije ûnderdielen draaie tagelyk nei't de raket opstiegt. Mei dizze rotaasjebeweging draaie de fleugels nei har definitive posysje. Dêrnei wurdt de pen (6) betsjinne troch de kompresjefear (8), wêrtroch it heule meganisme fan it fergrendellichem (4)5 blokkearre wurdt.
Elastyske modulus (E) en skuormodulus (G) binne wichtige ûntwerpparameters fan 'e fear. Yn dizze stúdzje waard fearstried mei hege koalstofynhâld (Music wire ASTM A228) keazen as it fearmateriaal. Oare parameters binne trieddiameter (d), gemiddelde spoeldiameter (Dm), oantal spoelen (N) en fearôfbuiging (xd foar kompresjefearren en θ foar torsjefearren)26. De opsleine enerzjy foar kompresjefearren \({(SE}_{x})\) en torsjefearren (\({SE}_{\theta}\)) kin berekkene wurde út 'e fergeliking (1) en (2)26. (De skuormodulus (G) wearde foar de kompresjefear is 83.7E9 Pa, en de elastyske modulus (E) wearde foar de torsjefear is 203.4E9 Pa.)
De meganyske ôfmjittings fan it systeem bepale direkt de geometryske beheiningen fan 'e fear. Derneist moatte de omstannichheden wêryn't de raket pleatst wurdt ek yn rekken brocht wurde. Dizze faktoaren bepale de grinzen fan 'e fearparameters. In oare wichtige beheining is de feilichheidsfaktor. De definysje fan in feilichheidsfaktor wurdt yn detail beskreaun troch Shigley et al.26. De feilichheidsfaktor fan 'e kompresjefear (SFC) wurdt definiearre as de maksimaal tastiene spanning dield troch de spanning oer de trochgeande lingte. SFC kin berekkene wurde mei help fan fergelikingen (3), (4), (5) en (6)26. (Foar it fearmateriaal dat yn dizze stúdzje brûkt wurdt, \({S}_{sy}=980 MPa\)). F stiet foar de krêft yn 'e fergeliking en KB stiet foar de Bergstrasser-faktor fan 26.
De torsjefeiligensfaktor fan in fear (SFT) wurdt definiearre as M dield troch k. SFT kin berekkene wurde út de fergeliking (7), (8), (9) en (10)26. (Foar it materiaal dat yn dizze stúdzje brûkt is, is \({S}_{y}=1600 \mathrm{MPa}\)). Yn 'e fergeliking wurdt M brûkt foar koppel, \({k}^{^{\prime}}\) wurdt brûkt foar fearkonstante (koppel/rotaasje), en Ki wurdt brûkt foar spanningskorreksjefaktor.
It wichtichste optimalisaasjedoel yn dizze stúdzje is om de enerzjy fan 'e fear te maksimalisearjen. De doelfunksje is formulearre om \(\overrightarrow{\{X\}}\) te finen dy't \(f(X)\) maksimalisearret. \({f}_{1}(X)\) en \({f}_{2}(X)\) binne de enerzjyfunksjes fan 'e kompresje- en torsjefear, respektivelik. De berekkene fariabelen en funksjes dy't brûkt binne foar optimalisaasje wurde werjûn yn 'e folgjende fergelikingen.
De ferskate beheiningen dy't oplein binne oan it ûntwerp fan 'e fear wurde jûn yn 'e folgjende fergelikingen. Fergelikingen (15) en (16) fertsjintwurdigje de feilichheidsfaktoaren foar respektivelik kompresje- en torsjefearren. Yn dizze stúdzje moat SFC grutter as of gelyk wêze oan 1.2 en SFT moat grutter as of gelyk wêze oan θ26.
BA waard ynspirearre troch de strategyen fan bijen foar it sykjen nei pollen27. Bijen sykje troch mear foerazjearders nei fruchtbere pollenfjilden te stjoeren en minder foerazjearders nei minder fruchtbere pollenfjilden. Sa wurdt de grutste effisjinsje út 'e bijepopulaasje helle. Oan 'e oare kant bliuwe ferkenningsbijen sykje nei nije gebieten mei pollen, en as d'r produktiver gebieten binne as earder, sille in protte foerazjearders nei dit nije gebiet rjochte wurde28. BA bestiet út twa dielen: lokale sykjen en globale sykjen. Lokale sykjen siket nei mear mienskippen tichtby it minimum (eliteplakken), lykas bijen, en siket minder nei oare plakken (optimale of selekteare plakken). In willekeurige sykjen wurdt útfierd yn it globale sykdiel, en as goede wearden fûn wurde, wurde de stasjons yn 'e folgjende iteraasje nei it lokale sykdiel ferpleatst. It algoritme befettet wat parameters: it oantal ferkenningsbijen (n), it oantal lokale sykplakken (m), it oantal eliteplakken (e), it oantal foerazjearders yn eliteplakken (nep), it oantal foerazjearders yn optimale gebieten. Site (nsp), buertgrutte (ngh), en oantal iteraasjes (I)29. De BA-pseudokode 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 populaasje om dizze wearden hinne sammele yn in besykjen om de bêste wearden te krijen. Beperkingen wurde kontrolearre yn 'e lokale en globale sykreeksjes. Yn in lokale sykopdracht, as dizze faktoaren passend binne, wurdt de enerzjywearde berekkene. As de nije enerzjywearde grutter is as de optimale wearde, wurdt de nije wearde oan 'e optimale wearde tawiisd. As de bêste wearde dy't fûn wurdt yn it sykresultaat grutter is as it hjoeddeiske elemint, sil it nije elemint opnommen wurde yn 'e kolleksje. It blokdiagram fan 'e lokale sykopdracht wurdt werjûn yn figuer 4.
Populaasje is ien fan 'e wichtichste parameters yn BA. Ut eardere stúdzjes kin sjoen wurde dat it útwreidzjen fan 'e populaasje it oantal fereaske iteraasjes ferminderet en de kâns op sukses fergruttet. It oantal funksjonele beoardielingen nimt lykwols ek ta. De oanwêzigens fan in grut oantal eliteplakken hat gjin signifikante ynfloed op 'e prestaasjes. It oantal eliteplakken kin leech wêze as it net nul is30. De grutte fan 'e ferkennersbijepopulaasje (n) wurdt meastentiids keazen tusken 30 en 100. Yn dizze stúdzje waarden sawol 30 as 50 senario's útfierd om it passende oantal te bepalen (Tabel 2). Oare parameters wurde bepaald ôfhinklik fan 'e populaasje. It oantal selektearre plakken (m) is (sawat) 25% fan 'e populaasjegrutte, en it oantal eliteplakken (e) ûnder de selektearre plakken is 25% fan m. It oantal fiedende bijen (oantal sykaksjes) waard keazen op 100 foar eliteplots en 30 foar oare lokale plots. Buertsykjen is it basiskonsept fan alle evolúsjonêre algoritmen. Yn dizze stúdzje waard de tapering neighbors-metoade brûkt. Dizze metoade ferminderet de grutte fan 'e buert mei in bepaald taryf by elke iteraasje. Yn takomstige iteraasjes kinne lytsere buertwearden30 brûkt wurde foar in krekter sykjen.
Foar elk senario waarden tsien opienfolgjende testen útfierd om de reprodusearberens fan it optimalisaasjealgoritme te kontrolearjen. Op fig. 5 wurde de resultaten fan optimalisaasje fan 'e torsjefear foar skema 1 toand, en yn fig. 6 - foar skema 2. Testgegevens wurde ek jûn yn tabellen 3 en 4 (in tabel mei de resultaten dy't foar de kompresjefear krigen binne, is te finen yn Oanfoljende Ynformaasje S1). De bijepopulaasje fersterket de syktocht nei goede wearden yn 'e earste iteraasje. Yn senario 1 wiene de resultaten fan guon testen ûnder it maksimum. Yn senario 2 kin sjoen wurde dat alle optimalisaasjeresultaten it maksimum benaderje fanwegen de tanimming fan 'e populaasje en oare relevante parameters. It kin sjoen wurde dat de wearden yn senario 2 foldwaande binne foar it algoritme.
By it krijen fan de maksimale wearde fan enerzjy yn iteraasjes wurdt ek in feiligensfaktor jûn as beheining foar de stúdzje. Sjoch tabel foar feiligensfaktor. De enerzjywearden dy't krigen binne mei BA wurde fergelike mei dy krigen mei de 5 DOE-metoade yn tabel 5. (Foar gemak fan fabrikaazje is it oantal windingen (N) fan 'e torsjefear 4,9 ynstee fan 4,88, en de ôfbûging (xd) is 8 mm ynstee fan 7,99 mm yn 'e kompresjefear.) It kin sjoen wurde dat BA in better resultaat is. BA evaluearret alle wearden fia lokale en globale opsykingen. Op dizze manier kin hy rapper mear alternativen besykje.
Yn dizze stúdzje waard Adams brûkt om de beweging fan it fleugelmeganisme te analysearjen. Adams krijt earst in 3D-model fan it meganisme. Dan definiearje in fear mei de parameters selektearre yn 'e foarige seksje. Derneist moatte noch wat oare parameters definieare wurde foar de eigentlike analyze. Dit binne fysike parameters lykas ferbiningen, materiaaleigenskippen, kontakt, wriuwing en swiertekrêft. Der is in draaiferbining tusken de blêdas en it lager. Der binne 5-6 silindryske ferbiningen. Der binne 5-1 fêste ferbiningen. It haadlichem is makke fan aluminiummateriaal en is fêst. It materiaal fan 'e rest fan' e ûnderdielen is stiel. Kies de wriuwingskoëffisjint, kontaktstijfheid en penetraasjedjipte fan it wriuwingoerflak ôfhinklik fan it type materiaal. (rostfrij stiel AISI 304) Yn dizze stúdzje is de krityske parameter de iepeningstiid fan it fleugelmeganisme, dy't minder as 200 ms wêze moat. Hâld dêrom de iepeningstiid fan 'e fleugel yn' e gaten tidens de analyze.
As gefolch fan Adams syn analyze is de iepeningstiid fan it fleugelmeganisme 74 millisekonden. De resultaten fan dynamyske simulaasje fan 1 oant 4 wurde werjûn yn figuer 7. De earste ôfbylding yn figuer 5 is de begjintiid fan 'e simulaasje en de fleugels binne yn 'e wachtposysje foar it ynklappen. (2) Toant de posysje fan 'e fleugel nei 40ms as de fleugel 43 graden draaid is. (3) toant de posysje fan 'e fleugel nei 71 millisekonden. Ek yn 'e lêste ôfbylding (4) wurdt it ein fan 'e draai fan 'e fleugel en de iepen posysje werjûn. As gefolch fan dynamyske analyze waard waarnommen dat it fleugeliepeningsmeganisme signifikant koarter is as de doelwearde fan 200 ms. Derneist waarden by it dimensjonearjen fan 'e fearren de feiligensgrinzen keazen út 'e heechste wearden dy't yn 'e literatuer oanrikkemandearre binne.
Nei it foltôgjen fan alle ûntwerp-, optimalisaasje- en simulaasjestúdzjes waard in prototype fan it meganisme makke en yntegrearre. It prototype waard doe hifke om de simulaasjeresultaten te ferifiearjen. Earst waard de haadskulp befestige en de wjukken fold. Doe waarden de wjukken loslitten út 'e ynfolde posysje en waard in fideo makke fan 'e rotaasje fan' e wjukken fan 'e ynfolde posysje nei de ynfolde posysje. De timer waard ek brûkt om de tiid te analysearjen tidens fideo-opname.
Op fig. 8 wurde fideoframes nûmere 1-4 toand. Frame nûmer 1 yn 'e figuer lit it momint sjen fan it loslitten fan 'e opklapte wjukken. Dit momint wurdt beskôge as it begjinmomint fan tiid t0. Frames 2 en 3 litte de posysjes fan 'e wjukken 40 ms en 70 ms nei it begjinmomint sjen. By it analysearjen fan frames 3 en 4 kin sjoen wurde dat de beweging fan 'e wjuk 90 ms nei t0 stabilisearret, en it iepenjen fan 'e wjuk wurdt foltôge tusken 70 en 90 ms. Dizze situaasje betsjut dat sawol simulaasje as prototypetesten sawat deselde wjukynsettiid jouwe, en it ûntwerp foldocht oan 'e prestaasje-easken fan it meganisme.
Yn dit artikel wurde de torsje- en kompresjefearren dy't brûkt wurde yn it fleugelvouwmeganisme optimalisearre mei BA. De parameters kinne fluch berikt wurde mei in pear iteraasjes. De torsjefear is wurdearre op 1075 mJ en de kompresjefear is wurdearre op 37,24 mJ. Dizze wearden binne 40-50% better as eardere DOE-stúdzjes. De fear is yntegrearre yn it meganisme en analysearre yn it ADAMS-programma. By analyse waard fûn dat de fleugels binnen 74 millisekonden iepenen. Dizze wearde is fier ûnder it doel fan it projekt fan 200 millisekonden. Yn in folgjende eksperimintele stúdzje waard de ynskeakeltiid metten op sawat 90 ms. Dit ferskil fan 16 millisekonden tusken analyses kin te tankjen wêze oan miljeufaktoaren dy't net modellearre binne yn 'e software. Der wurdt leaud dat it optimalisaasjealgoritme dat as resultaat fan 'e stúdzje krigen is, brûkt wurde kin foar ferskate fearûntwerpen.
It fearmateriaal wie foarôf definieare en waard net brûkt as in fariabele yn 'e optimalisaasje. Om't in protte ferskillende soarten fearen brûkt wurde yn fleantugen en raketten, sil BA tapast wurde om oare soarten fearen te ûntwerpen mei ferskate materialen om in optimaal fearûntwerp te berikken yn takomstich ûndersyk.
Wy ferklearje dat dit manuskript orizjineel is, net earder publisearre is, en op it stuit net yn oanmerking komt foar publikaasje earne oars.
Alle gegevens dy't yn dizze stúdzje generearre of analysearre binne, binne opnommen yn dit publisearre artikel [en ekstra ynformaasjebestân].
Min, Z., Kin, VK en Richard, LJ Aircraft Modernisaasje fan it draagflakkonsept troch radikale geometryske feroarings. IES J. Diel A Beskaving. gearstalling. projekt. 3(3), 188–195 (2010).
Sun, J., Liu, K. en Bhushan, B. In oersjoch fan 'e efterfleugel fan 'e kever: struktuer, meganyske eigenskippen, meganismen en biologyske ynspiraasje. J. Mecha. Gedrach. Biomedyske Wittenskip. alma mater. 94, 63–73 (2019).
Chen, Z., Yu, J., Zhang, A., en Zhang, F. Untwerp en analyze fan in opklapber oandriuwmeganisme foar in hybride oandreaune ûnderwetterglider. Ocean Engineering 119, 125–134 (2016).
Kartik, HS en Prithvi, K. Untwerp en analyze fan in horizontaal stabilisator-klapmeganisme foar in helikopter. ynterne J. Ing. opslachtank. technology. (IGERT) 9(05), 110–113 (2020).
Kulunk, Z. en Sahin, M. Optimalisaasje fan 'e meganyske parameters fan in ûntwerp fan in opklapbere raketfleugel mei in eksperimintele ûntwerpoanpak. ynterne J. Model. optimalisaasje. 9(2), 108–112 (2019).
Ke, J., Wu, ZY, Liu, YS, Xiang, Z. & Hu, XD-ûntwerpmetoade, prestaasjeûndersyk en produksjeproses fan kompositspiraalfearren: in oersjoch. compose. composition. 252, 112747 (2020).
Taktak M., Omheni K., Alui A., Dammak F. en Khaddar M. Dynamyske ûntwerpoptimalisaasje fan spiraalfearren. Tapasse foar lûd. 77, 178–183 (2014).
Paredes, M., Sartor, M., en Mascle, K. In proseduere foar it optimalisearjen fan it ûntwerp fan spanningsfearren. in kompjûter. tapassing fan 'e metoade. foar. projekt. 191(8-10), 783-797 (2001).
Zebdi O., Bouhili R. en Trochu F. Optimaal ûntwerp fan gearstalde spiraalfearren mei help fan multiobjektive optimalisaasje. J. Reinf. plastic. compose. 28 (14), 1713–1732 (2009).
Pawart, HB en Desale, DD Optimalisaasje fan spiraalfearren foar foarophinging fan trijewielers. proses. fabrikant. 20, 428–433 (2018).
Bahshesh M. en Bahshesh M. Optimalisaasje fan stielen spiraalfearren mei gearstalde fearren. ynterne J. Multidissiplinêr. de wittenskip. projekt. 3(6), 47–51 (2012).
Chen, L. et al. Learje oer de protte parameters dy't ynfloed hawwe op de statyske en dynamyske prestaasjes fan gearstalde spiraalfearren. J. Market. opslachtank. 20, 532–550 (2022).
Frank, J. Analyse en optimalisaasje fan gearstalde spiraalfearren, PhD-proefskrift, Sacramento State University (2020).
Gu, Z., Hou, X. en Ye, J. Metoaden foar it ûntwerpen en analysearjen fan net-lineaire spiraalfearren mei in kombinaasje fan metoaden: eindige elemintenanalyse, beheinde sampling mei Latynske hyperkubus, en genetyske programmearring. proses. Fur Institute. projekt. CJ Mecha. projekt. de wittenskip. 235(22), 5917–5930 (2021).
Wu, L., et al. Ferstelbere fearsnelheid Koalstoffiber mearstringige spiraalfearren: In ûntwerp- en meganismestúdzje. J. Market. opslachtank. 9(3), 5067–5076 (2020).
Patil DS, Mangrulkar KS en Jagtap ST Gewichtsoptimalisaasje fan kompresjespiraalfearren. ynterne J. Innov. opslachtank. Multidissiplinêr. 2(11), 154–164 (2016).
Rahul, MS en Rameshkumar, K. Multifunksjonele optimalisaasje en numerike simulaasje fan spiraalfearren foar automotive tapassingen. alma mater. proses hjoed. 46. ​​4847–4853 (2021).
Bai, JB et al. Definiearjen fan bêste praktyk - Optimaal ûntwerp fan gearstalde helikale struktueren mei gebrûk fan genetyske algoritmen. compose. composition. 268, 113982 (2021).
Shahin, I., Dorterler, M., en Gokche, H. Mei help fan 'e 灰狼-optimalisaasjemetoade basearre op 'e optimalisaasje fan it minimale folume fan it ûntwerp fan 'e kompresjefear, Ghazi J. Engineering Science, 3(2), 21–27 (2017).
Aye, KM, Foldy, N., Yildiz, AR, Burirat, S. en Sait, SM Metaheuristiken mei meardere aginten om crashes te optimalisearjen. yntern J. Veh. des. 80(2–4), 223–240 (2019).
Yildyz, AR en Erdash, MU Nij hybride Taguchi-salpa groepoptimalisaasjealgoritme foar betrouber ûntwerp fan echte yngenieursproblemen. alma mater. test. 63(2), 157–162 (2021).
Yildiz BS, Foldi N., Burerat S., Yildiz AR en Sait SM Betrouber ûntwerp fan robotyske grippermeganismen mei in nij hybride sprinkhoanne-optimalisaasjealgoritme. ekspert. systeem. 38(3), e12666 (2021).