Mahalo no ke kipa ʻana iā Nature.com. Ke hoʻohana nei ʻoe i kahi mana polokalamu kele pūnaewele me ke kākoʻo CSS palena. Paipu wili kila kila No ka ʻike maikaʻi loa, paipai mākou iā ʻoe e hoʻohana i kahi polokalamu kele pūnaewele i hōʻano hou ʻia (a i ʻole e hoʻopau i ke ʻano hoʻohālikelike ma Internet Explorer). Eia kekahi, no ka hōʻoia ʻana i ke kākoʻo mau, hōʻike mākou i ka pūnaewele me ka ʻole o nā kaila a me JavaScript.
Hōʻike i kahi carousel o ʻekolu mau paheʻe i ka manawa hoʻokahi. E hoʻohana i nā pihi Previous a me Next e neʻe i ʻekolu mau paheʻe i ka manawa hoʻokahi, a i ʻole e hoʻohana i nā pihi slider ma ka hopena e neʻe i ʻekolu mau paheʻe i ka manawa hoʻokahi.
Ma kēia haʻawina, ʻo ka hoʻolālā ʻana o ka paipu wili kila kila kila o nā pūnāwai torsion a me ke kaomi o ka mīkini pelu ʻēheu i hoʻohana ʻia i loko o ka rocket ua manaʻo ʻia he pilikia hoʻonui. Ma hope o ka haʻalele ʻana o ka rocket i ka paipu hoʻokuʻu, pono e wehe ʻia a hoʻopaʻa ʻia nā ʻēheu pani no kekahi manawa. ʻO ka pahuhopu o ke aʻo ʻana, ʻo ia ka hoʻonui ʻana i ka ikehu i mālama ʻia i loko o nā pūnāwai i hiki ai i nā ʻēheu ke hoʻolaha i ka manawa pōkole loa. Ma kēia hihia, ua wehewehe ʻia ka hoʻohālikelike ikehu ma nā puke ʻelua ʻo ia ka hana pahuhopu i ke kaʻina hana hoʻonui. ʻO ke anawaena uea, ke anawaena wili, ka helu o nā wili, a me nā palena deflection e pono ai no ka hoʻolālā pūnāwai ua wehewehe ʻia he mau loli hoʻonui. Aia nā palena geometric ma nā loli ma muli o ka nui o ka mīkini, a me nā palena ma ka mea palekana ma muli o ke kaumaha i lawe ʻia e nā pūnāwai. Ua hoʻohana ʻia ka algorithm meli (BA) e hoʻoponopono i kēia pilikia hoʻonui a hoʻokō i ka hoʻolālā pūnāwai. ʻOi aku ka maikaʻi o nā waiwai ikehu i loaʻa me BA ma mua o nā mea i loaʻa mai nā haʻawina Design of Experiments (DOE) ma mua. Ua kālailai mua ʻia nā pūnāwai a me nā mīkini i hoʻolālā ʻia me ka hoʻohana ʻana i nā palena i loaʻa mai ka hoʻonui ʻana ma ka papahana ADAMS. Ma hope o kēlā, ua hoʻokō ʻia nā hoʻokolohua hoʻokolohua ma ka hoʻohui ʻana i nā pūnāwai i hana ʻia i loko o nā mīkini maoli. Ma muli o ka hoʻāʻo ʻana, ua ʻike ʻia ua hāmama nā ʻēheu ma hope o 90 milliseconds. ʻOi aku ka haʻahaʻa o kēia waiwai ma mua o ka pahuhopu o ka papahana he 200 milliseconds. Eia kekahi, ʻo ka ʻokoʻa ma waena o nā hopena loiloi a me nā hopena hoʻokolohua he 16 ms wale nō.
I loko o nā mokulele a me nā kaʻa moana, he mea koʻikoʻi nā mīkini pelu ʻana o ka paipu kila kila. Hoʻohana ʻia kēia mau ʻōnaehana i nā hoʻololi a me nā hoʻololi mokulele e hoʻomaikaʻi i ka hana lele a me ka kaohi. Ma muli o ke ʻano lele, pelu a wehe ʻokoʻa nā ʻēheu e hōʻemi i ka hopena aerodynamic1. Hiki ke hoʻohālikelike ʻia kēia kūlana me ka neʻe ʻana o nā ʻēheu o kekahi mau manu a me nā pepeke i ka wā lele a me ka luʻu ʻana i kēlā me kēia lā. Pēlā nō, pelu a wehe nā gliders i loko o nā submersibles e hōʻemi i nā hopena hydrodynamic a hoʻonui i ka lawelawe ʻana3. ʻO kekahi kumu o kēia mau mīkini, ʻo ia ka hāʻawi ʻana i nā pono volumetric i nā ʻōnaehana e like me ka pelu ʻana o kahi propeller helikopter 4 no ka mālama ʻana a me ka lawe ʻana. Pelu pū nā ʻēheu o ka rocket i lalo e hōʻemi i ka wahi mālama. No laila, hiki ke kau ʻia nā missiles hou aʻe ma kahi liʻiliʻi o ka mea hoʻokuʻu 5. ʻO nā ʻāpana i hoʻohana pono ʻia i ka pelu ʻana a me ka wehe ʻana he mau pūnāwai maʻamau. I ka manawa o ka pelu ʻana, mālama ʻia ka ikehu i loko a hoʻokuʻu ʻia i ka manawa o ka wehe ʻana. Ma muli o kona ʻano maʻalahi, ua hoʻohālikelike ʻia ka ikehu i mālama ʻia a hoʻokuʻu ʻia. Hoʻolālā nui ʻia ka pūnāwai no ka ʻōnaehana, a hōʻike kēia hoʻolālā i kahi pilikia optimization6. No ka mea, ʻoiai ke komo pū nei me nā ʻano loli like ʻole e like me ke anawaena o ke uea, ke anawaena o ka coil, ka helu o nā huli, ke kihi helix a me ke ʻano o ka mea, aia kekahi mau pae hoʻohālikelike e like me ka nuipa, ka nui, ka hoʻokaʻawale ʻana o ke kaumaha liʻiliʻi a i ʻole ka loaʻa ʻana o ka ikehu kiʻekiʻe loa7.
Hōʻike kēia haʻawina i ka hoʻolālā a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i nā pūnāwai no nā ʻano pelu ʻēheu i hoʻohana ʻia i nā ʻōnaehana rocket. Aia i loko o ka paipu hoʻokuʻu ma mua o ka lele ʻana, noho mau nā ʻēheu i pelu ʻia ma luna o ka rocket, a ma hope o ka puka ʻana i waho o ka paipu hoʻokuʻu, wehe lākou no kekahi manawa a noho paʻa i ka ʻili. He mea koʻikoʻi kēia kaʻina hana no ka hana pono o ka rocket. I loko o ka ʻano pelu i hoʻomohala ʻia, lawe ʻia ka wehe ʻana o nā ʻēheu e nā pūnāwai torsion, a lawe ʻia ka laka ʻana e nā pūnāwai compression. No ka hoʻolālā ʻana i kahi pūnāwai kūpono, pono e hana ʻia kahi kaʻina hana hoʻomaikaʻi. I loko o ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka pūnāwai, aia nā noi like ʻole i loko o nā palapala.
Ua wehewehe ʻo Paredes et al.8 i ke kumu ola luhi kiʻekiʻe loa ma ke ʻano he hana pahuhopu no ka hoʻolālā ʻana i nā pūnāwai helical a hoʻohana i ke ʻano quasi-Newtonian ma ke ʻano he ʻano hoʻonui. Ua ʻike ʻia nā loli i ka hoʻonui ʻana e like me ke anawaena uea, ke anawaena coil, ka helu o nā huli, a me ka lōʻihi o ka pūnāwai. ʻO kekahi palena o ka hoʻolālā pūnāwai ʻo ia ka mea i hana ʻia ai. No laila, ua noʻonoʻo ʻia kēia i nā haʻawina hoʻolālā a me ka hoʻonui ʻana. Ua hoʻonohonoho ʻo Zebdi et al. 9 i nā pahuhopu o ka paʻakikī kiʻekiʻe a me ke kaumaha liʻiliʻi loa i ka hana pahuhopu i kā lākou haʻawina, kahi i koʻikoʻi ai ke kumu kaumaha. I kēia hihia, ua wehewehe lākou i ka mea pūnāwai a me nā waiwai geometric ma ke ʻano he mau loli. Hoʻohana lākou i kahi algorithm genetic ma ke ʻano he ʻano hoʻonui. I ka ʻoihana kaʻa, he mea pono ke kaumaha o nā mea ma nā ʻano he nui, mai ka hana kaʻa a hiki i ka hoʻohana ʻana i ka wahie. ʻO ka hoʻemi ʻana i ke kaumaha ʻoiai e hoʻonui ana i nā pūnāwai coil no ka hoʻokuʻu ʻana he haʻawina kaulana ia10. Ua ʻike ʻo Bahshesh lāua ʻo Bahshesh11 i nā mea e like me E-glass, carbon a me Kevlar ma ke ʻano he mau loli i kā lākou hana ma ke kaiapuni ANSYS me ka pahuhopu o ka hoʻokō ʻana i ke kaumaha liʻiliʻi a me ka ikaika tensile kiʻekiʻe loa i nā hoʻolālā composite pūnāwai hoʻokuʻu like ʻole. He mea koʻikoʻi ke kaʻina hana ʻana i ka hoʻomohala ʻana i nā pūnāwai hui. No laila, komo mai nā ʻano loli like ʻole i loko o kahi pilikia hoʻonui, e like me ke ʻano hana, nā ʻanuʻu i lawe ʻia i ke kaʻina hana, a me ke kaʻina o kēlā mau ʻanuʻu12,13. I ka hoʻolālā ʻana i nā pūnāwai no nā ʻōnaehana hoʻololi, pono e noʻonoʻo ʻia nā alapine kūlohelohe o ka ʻōnaehana. Manaʻo ʻia ʻo ka alapine kūlohelohe mua o ka pūnāwai ma ka liʻiliʻi he 5-10 mau manawa o ke alapine kūlohelohe o ka ʻōnaehana e pale aku i ka resonance14. Ua hoʻoholo ʻo Taktak et al. 7 e hoʻemi i ka nui o ka pūnāwai a hoʻonui i ka alapine kūlohelohe mua ma ke ʻano he mau hana pahuhopu i ka hoʻolālā pūnāwai coil. Ua hoʻohana lākou i ka ʻimi hoʻohālike, ke kiko kūloko, ka hoʻonohonoho hana, a me nā ʻano algorithm genetic i ka mea hana hoʻonui Matlab. ʻO ka noiʻi analytical kekahi ʻāpana o ka noiʻi hoʻolālā pūnāwai, a ua kaulana ke ʻano Finite Element ma kēia wahi15. Ua hoʻomohala ʻo Patil et al.16 i kahi ʻano hoʻonui no ka hōʻemi ʻana i ke kaumaha o kahi pūnāwai helical compression me ka hoʻohana ʻana i kahi kaʻina hana analytical a hoʻāʻo i nā kaulike analytical me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano finite element. ʻO kekahi pae hoʻohālikelike no ka hoʻonui ʻana i ka pono o kahi pūnāwai ʻo ia ka hoʻonui ʻana i ka ikehu hiki iā ia ke mālama. Hōʻoia pū kēia hihia e mālama ka pūnāwai i kona pono no ka manawa lōʻihi. ʻO Rahul lāua ʻo Rameshkumar17 E ʻimi e hōʻemi i ka nui o ka pūnāwai a hoʻonui i ka ikehu hoʻoluhi i nā hoʻolālā pūnāwai coil kaʻa. Ua hoʻohana pū lākou i nā algorithms genetic i ka noiʻi optimization.
E like me ka mea i ʻike ʻia, ʻokoʻa nā palena i loko o ke aʻo ʻana i ka hoʻonui ʻana mai ka ʻōnaehana a i ka ʻōnaehana. Ma keʻano laulā, he mea nui nā palena o ka paʻakikī a me ke koʻikoʻi shear i loko o kahi ʻōnaehana kahi e lawe ai ka ukana i mea hoʻoholo. Hoʻokomo ʻia ke koho ʻana o nā mea i loko o ka ʻōnaehana palena kaumaha me kēia mau palena ʻelua. Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, nānā ʻia nā alapine kūlohelohe e pale aku i nā resonances i nā ʻōnaehana ikaika loa. I loko o nā ʻōnaehana kahi e nui ai ka pono, hoʻonui ʻia ka ikehu. I loko o nā haʻawina hoʻonui, ʻoiai ua hoʻohana ʻia ka FEM no nā haʻawina analytical, hiki ke ʻike ʻia ua hoʻohana pū ʻia nā algorithms metaheuristic e like me ka algorithm genetic14,18 a me ka algorithm wolf hina19 me ke ʻano Newton maʻamau i loko o kahi ākea o kekahi mau palena. Ua hoʻomohala ʻia nā algorithms metaheuristic ma muli o nā ʻano hoʻololi kūlohelohe e hoʻokokoke ana i ke kūlana kūpono i loko o kahi manawa pōkole, ʻoi aku hoʻi ma lalo o ka mana o ka heluna kanaka20,21. Me ka hoʻolaha maʻamau o ka heluna kanaka ma ka wahi hulina, pale lākou i ka optima kūloko a neʻe i ka optima honua22. No laila, i nā makahiki i hala iho nei ua hoʻohana pinepine ʻia i loko o ka pōʻaiapili o nā pilikia ʻoihana maoli23,24.
ʻO ka hihia koʻikoʻi no ka mīkini pelu i hoʻomohala ʻia ma kēia haʻawina, ʻo ia ka wehe ʻana o nā ʻēheu, aia ma ke kūlana pani ma mua o ka lele ʻana, i kekahi manawa ma hope o ka haʻalele ʻana i ka paipu. Ma hope o kēlā, ke ālai nei ka mea laka i ka ʻēheu. No laila, ʻaʻole pili pololei nā pūnāwai i ka dinamika lele. I kēia hihia, ʻo ka pahuhopu o ka hoʻonui ʻana, ʻo ia ka hoʻonui ʻana i ka ikehu i mālama ʻia e hoʻolalelale i ka neʻe ʻana o ka pūnāwai. Ua wehewehe ʻia ke anawaena ʻōwili, ke anawaena uea, ka helu o nā ʻōwili a me ka deflection ma ke ʻano he mau palena hoʻonui. Ma muli o ka liʻiliʻi o ka pūnāwai, ʻaʻole i manaʻo ʻia ke kaumaha he pahuhopu. No laila, ua wehewehe ʻia ke ʻano mea he paʻa. Ua hoʻoholo ʻia ka palena o ka palekana no nā deformations mechanical ma ke ʻano he palena koʻikoʻi. Eia kekahi, pili nā palena nui loli i ka laulā o ka mīkini. Ua koho ʻia ke ʻano BA metaheuristic ma ke ʻano he ʻano hoʻonui. Ua makemake ʻia ʻo BA no kona ʻano maʻalahi a maʻalahi hoʻi, a no kona holomua i ka noiʻi hoʻonui mechanical25. Ma ka ʻāpana ʻelua o ke aʻo ʻana, ua hoʻokomo ʻia nā ʻōlelo makemakika kikoʻī i loko o ke kiʻikuhi o ka hoʻolālā kumu a me ka hoʻolālā pūnāwai o ka mīkini pelu. Aia ka ʻāpana ʻekolu i ka algorithm hoʻonui a me nā hopena hoʻonui. Hana ka Mokuna 4 i ka nānā ʻana ma ka papahana ADAMS. Ua kālailai ʻia ke kūpono o nā pūnāwai ma mua o ka hana ʻana. Aia ma ka ʻāpana hope loa nā hopena hoʻokolohua a me nā kiʻi hoʻāʻo. Ua hoʻohālikelike ʻia nā hopena i loaʻa ma ke aʻo ʻana me ka hana mua a nā mea kākau e hoʻohana ana i ke ʻano DOE.
Pono nā ʻēheu i hoʻomohala ʻia ma kēia haʻawina e pelu i ka ʻili o ka rocket. Huli nā ʻēheu mai ke kūlana pelu a i ke kūlana wehe ʻia. No kēia, ua hoʻomohala ʻia kahi ʻano hana kūikawā. Ma ke kiʻi 1 e hōʻike ana i ke ʻano pelu a wehe ʻia5 i loko o ka ʻōnaehana hoʻonohonoho rocket.
Ma ke kiʻi 2 e hōʻike ana i kahi ʻāpana o ka mīkini. Aia ka mīkini i kekahi mau ʻāpana mīkini: (1) ke kino nui, (2) ke koʻokoʻo ʻēheu, (3) ka hali, (4) ke kino laka, (5) ka ʻōpuʻu laka, (6) ka pine hoʻōki, (7) ka pūnāwai torsion a me (8) nā pūnāwai compression. Hoʻopili ʻia ke koʻokoʻo ʻēheu (2) i ka pūnāwai torsion (7) ma o ka lima laka (4). Huli like nā ʻāpana ʻekolu ma hope o ka lele ʻana o ka rocket. Me kēia neʻe wili, huli nā ʻēheu i ko lākou kūlana hope loa. Ma hope o kēlā, hoʻāla ʻia ka pine (6) e ka pūnāwai compression (8), no laila e ālai ana i ka mīkini holoʻokoʻa o ke kino laka (4)5.
ʻO ka modulus elastic (E) a me ka modulus shear (G) nā palena hoʻolālā koʻikoʻi o ka pūnāwai. Ma kēia haʻawina, ua koho ʻia ke kaula kila puna kalapona kiʻekiʻe (uea Music ASTM A228) ma ke ʻano he mea pūnāwai. ʻO nā palena ʻē aʻe he anawaena uea (d), ke anawaena coil awelika (Dm), ka helu o nā coils (N) a me ka deflection puna (xd no nā pūnāwai compression a me θ no nā pūnāwai torsion)26. Hiki ke helu ʻia ka ikehu i mālama ʻia no nā pūnāwai compression \({(SE}_{x})\) a me nā pūnāwai torsion (\({SE}_{\theta}\)) mai ka hoohalike. (1) a me (2)26. (ʻO ka waiwai modulus shear (G) no ka pūnāwai compression he 83.7E9 Pa, a ʻo ka waiwai modulus elastic (E) no ka pūnāwai torsion he 203.4E9 Pa.)
ʻO nā ana mechanical o ka ʻōnaehana e hoʻoholo pololei i nā palena geometric o ka pūnāwai. Eia kekahi, pono e noʻonoʻo ʻia nā kūlana e waiho ʻia ai ka rocket. Hoʻoholo kēia mau mea i nā palena o nā palena pūnāwai. ʻO kekahi palena koʻikoʻi ʻo ia ka mea palekana. Ua wehewehe kikoʻī ʻia ka wehewehe ʻana o kahi mea palekana e Shigley et al.26. Ua wehewehe ʻia ka mea palekana puna compression (SFC) ʻo ia ke kaumaha i ʻae ʻia i puʻunaue ʻia e ke kaumaha ma luna o ka lōʻihi mau. Hiki ke helu ʻia ʻo SFC me ka hoʻohana ʻana i nā kaulike. (3), (4), (5) a me (6)26. (No ka mea pūnāwai i hoʻohana ʻia ma kēia haʻawina, \({S}_{sy}=980 MPa\)). Hōʻike ʻo F i ka ikaika ma ka kaulike a hōʻike ʻo KB i ka mea Bergstrasser o 26.
Ua wehewehe ʻia ka torsion safety factor o kahi pūnāwai (SFT) ʻo M i puʻunaue ʻia e k. Hiki ke helu ʻia ʻo SFT mai ka hoohalike. (7), (8), (9) a me (10)26. (No ka mea i hoʻohana ʻia ma kēia haʻawina, \({S}_{y}=1600 \mathrm{MPa}\)). Ma ka hoohalike, hoʻohana ʻia ʻo M no ka torque, hoʻohana ʻia ʻo \({k}^{^{\prime}}\) no ka spring constant (torque/rotation), a hoʻohana ʻia ʻo Ki no ka stress correction factor.
ʻO ka pahuhopu hoʻonui nui ma kēia haʻawina, ʻo ia ka hoʻonui ʻana i ka ikehu o ka pūnāwai. Ua hoʻokumu ʻia ka hana pahuhopu e ʻike i ka \(\overrightarrow{\{X\}}\) e hoʻonui ana i ka \(f(X)\). ʻO \({f}_{1}(X)\) a me \({f}_{2}(X)\) nā hana ikehu o ka pūnāwai compression a me ka torsion, kēlā me kēia. Hōʻike ʻia nā loli i helu ʻia a me nā hana i hoʻohana ʻia no ka hoʻonui ʻana ma nā kaulike ma lalo nei.
Hāʻawi ʻia nā palena like ʻole i kau ʻia ma ka hoʻolālā ʻana o ka pūnāwai ma nā kaulike ma lalo nei. Hōʻike nā kaulike (15) a me (16) i nā kumu palekana no nā pūnāwai compression a me torsion. Ma kēia haʻawina, pono ʻo SFC e ʻoi aku ma mua o 1.2 a ʻo SFT e ʻoi aku ma mua o θ26 a ʻoi aku paha.
Ua hoʻoulu ʻia ʻo BA e nā hoʻolālā ʻimi pollen a nā pi27. Huli nā pi ma ka hoʻouna ʻana i nā mea ʻimi hou aku i nā mahina pollen momona a me nā mea ʻimi liʻiliʻi i nā mahina pollen momona ʻole. Pēlā, ua hoʻokō ʻia ka pono nui loa mai ka heluna pi. Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, hoʻomau nā pi scout i ka ʻimi ʻana i nā wahi pollen hou, a inā he mau wahi huahua ma mua o ka wā ma mua, e kuhikuhi ʻia nā mea ʻimi he nui i kēia wahi hou28. Aia ʻo BA i ʻelua ʻāpana: ka ʻimi kūloko a me ka ʻimi honua. Huli ka ʻimi kūloko no nā kaiāulu hou aʻe kokoke i ka liʻiliʻi loa (nā kahua elite), e like me nā pi, a ʻimi liʻiliʻi no nā wahi ʻē aʻe (nā wahi kūpono a i ʻole nā ​​​​wahi i koho ʻia). Hana ʻia kahi ʻimi maʻamau ma ka ʻāpana ʻimi honua, a inā loaʻa nā waiwai maikaʻi, hoʻoneʻe ʻia nā kikowaena i ka ʻāpana ʻimi kūloko i ka hana hou aʻe. Aia kekahi mau palena i ka algorithm: ka helu o nā pi scout (n), ka helu o nā kahua ʻimi kūloko (m), ka helu o nā kahua elite (e), ka helu o nā mea ʻimi ma nā kahua elite (nep), ka helu o nā mea ʻimi ma nā wahi kūpono. Kahua (nsp), ka nui o ke kaiāulu (ngh), a me ka helu o nā hana hou (I)29. Ua hōʻike ʻia ka pseudocode BA ma ke Kiʻi 3.
Hoʻāʻo ka algorithm e hana ma waena o \({g}_{1}(X)\) a me \({g}_{2}(X)\). Ma muli o kēlā me kēia iteration, ua hoʻoholo ʻia nā waiwai kūpono a ua hōʻuluʻulu ʻia kahi heluna kanaka a puni kēia mau waiwai i ka hoʻāʻo ʻana e loaʻa nā waiwai maikaʻi loa. Nānā ʻia nā palena ma nā ʻāpana hulina kūloko a me ka honua. Ma kahi hulina kūloko, inā kūpono kēia mau mea, ua helu ʻia ka waiwai ikehu. Inā ʻoi aku ka waiwai ikehu hou ma mua o ka waiwai kūpono, e hāʻawi i ka waiwai hou i ka waiwai kūpono. Inā ʻoi aku ka waiwai maikaʻi loa i loaʻa ma ka hopena hulina ma mua o ka mea o kēia manawa, e hoʻokomo ʻia ka mea hou i ka hōʻiliʻili. Hōʻike ʻia ka kiʻikuhi poloka o ka hulina kūloko ma ke Kiʻi 4.
ʻO ka heluna kanaka kekahi o nā palena koʻikoʻi ma BA. Hiki ke ʻike ʻia mai nā haʻawina mua e hōʻemi ana ka hoʻonui ʻana i ka heluna kanaka i ka helu o nā hana hou e pono ai a hoʻonui i ka likelika o ka holomua. Eia nō naʻe, ke piʻi nei hoʻi ka helu o nā loiloi hana. ʻAʻole pili nui ka loaʻa ʻana o kahi helu nui o nā wahi elite i ka hana. Hiki ke haʻahaʻa ka helu o nā wahi elite inā ʻaʻole ia he zero30. ʻO ka nui o ka heluna pi scout (n) i koho pinepine ʻia ma waena o 30 a me 100. Ma kēia haʻawina, ua holo ʻia nā hiʻohiʻona 30 a me 50 e hoʻoholo i ka helu kūpono (Papa 2). Hoʻoholo ʻia nā palena ʻē aʻe ma muli o ka heluna kanaka. ʻO ka helu o nā wahi i koho ʻia (m) he (ma kahi o) 25% o ka nui o ka heluna kanaka, a ʻo ka helu o nā wahi elite (e) ma waena o nā wahi i koho ʻia he 25% o m. Ua koho ʻia ka helu o nā pi hānai (ka helu o nā ʻimi) he 100 no nā ʻāpana elite a me 30 no nā ʻāpana kūloko ʻē aʻe. ʻO ka ʻimi ʻana i ka kaiāulu ke kumu nui o nā algorithms evolutionary āpau. Ma kēia haʻawina, ua hoʻohana ʻia ke ʻano tapering neighbors. Hoʻemi kēia ʻano hana i ka nui o ke kaiāulu ma kahi wikiwiki i kēlā me kēia hana hou. I nā hana hou e hiki mai ana, hiki ke hoʻohana ʻia nā waiwai kaiāulu liʻiliʻi30 no ka ʻimi pololei.
No kēlā me kēia hiʻohiʻona, ua hana ʻia nā hoʻāʻo he ʻumi e nānā i ka hana hou ʻana o ka algorithm optimization. Ma ke kiʻi 5 e hōʻike ana i nā hopena o ka optimization o ka pūnāwai torsion no ka hoʻolālā 1, a ma ke kiʻi 6 - no ka hoʻolālā 2. Hāʻawi ʻia nā ʻikepili hoʻāʻo ma nā papa 3 a me 4 (aia kahi papa e loaʻa ana nā hopena i loaʻa no ka pūnāwai compression ma ka ʻIke Hoʻohui S1). Hoʻoikaika ka heluna pi i ka ʻimi ʻana i nā waiwai maikaʻi i ka hana mua. Ma ke hiʻohiʻona 1, ua emi nā hopena o kekahi mau hoʻāʻo ma mua o ka palena kiʻekiʻe. Ma ke hiʻohiʻona 2, hiki ke ʻike ʻia ua kokoke nā hopena optimization āpau i ka palena kiʻekiʻe ma muli o ka piʻi ʻana o ka heluna kanaka a me nā palena pili ʻē aʻe. Hiki ke ʻike ʻia ua lawa nā waiwai ma ke hiʻohiʻona 2 no ka algorithm.
I ka loaʻa ʻana o ka waiwai nui loa o ka ikehu i nā hana hou ʻana, ua hāʻawi ʻia kekahi kumu palekana ma ke ʻano he palena no ke aʻo ʻana. E nānā i ka papa no ka kumu palekana. Hoʻohālikelike ʻia nā waiwai ikehu i loaʻa me ka hoʻohana ʻana iā BA me nā mea i loaʻa me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano 5 DOE ma ka Papa 5. (No ka maʻalahi o ka hana ʻana, ʻo ka helu o nā huli (N) o ka pūnāwai torsion he 4.9 ma kahi o 4.88, a ʻo ka deflection (xd) he 8 mm ma kahi o 7.99 mm i ka pūnāwai compression.) Hiki ke ʻike ʻia ʻoi aku ka maikaʻi o BA Hopena. Loiloi ʻo BA i nā waiwai āpau ma o nā huli kūloko a me ka honua. Ma kēia ala hiki iā ia ke hoʻāʻo wikiwiki i nā koho ʻē aʻe.
Ma kēia haʻawina, ua hoʻohana ʻia ʻo Adams e kālailai i ka neʻe ʻana o ka mīkini ʻēheu. Hāʻawi mua ʻia ʻo Adams i kahi kumu hoʻohālike 3D o ka mīkini. A laila e wehewehe i kahi pūnāwai me nā palena i koho ʻia ma ka ʻāpana ma mua. Eia kekahi, pono e wehewehe ʻia kekahi mau palena ʻē aʻe no ka loiloi maoli. ʻO kēia nā palena kino e like me nā pilina, nā waiwai mea, ka pilina, ka friction, a me ke kaumaha. Aia kahi hui swivel ma waena o ke koʻokoʻo pahi a me ka bearing. Aia he 5-6 mau hui cylindrical. Aia he 5-1 mau hui paʻa. Hana ʻia ke kino nui me ka mea alumini a paʻa. ʻO ke koena o nā ʻāpana he kila. E koho i ke coefficient o ka friction, ka paʻakikī o ka pilina a me ka hohonu o ke komo ʻana o ka ʻili friction ma muli o ke ʻano o ka mea. (kila kila AISI 304) Ma kēia haʻawina, ʻo ka palena koʻikoʻi ka manawa wehe o ka mīkini ʻēheu, pono e emi ma mua o 200 ms. No laila, e makaʻala i ka manawa wehe ʻēheu i ka wā o ka loiloi.
Ma muli o ka loiloi a Adams, ʻo ka manawa wehe o ka mīkini ʻēheu he 74 milliseconds. Hōʻike ʻia nā hopena o ka simulation dynamic mai 1 a 4 ma ke Kiʻi 7. ʻO ke kiʻi mua ma ke Kiʻi 5 ka manawa hoʻomaka simulation a aia nā ʻēheu i ke kūlana kali no ka pelu ʻana. (2) Hōʻike i ke kūlana o ka ʻēheu ma hope o 40ms i ka wā i wili ai ka ʻēheu i 43 degere. (3) hōʻike i ke kūlana o ka ʻēheu ma hope o 71 milliseconds. Eia kekahi ma ke kiʻi hope loa (4) hōʻike i ka hopena o ka huli ʻana o ka ʻēheu a me ke kūlana wehe. Ma muli o ka loiloi dynamic, ua ʻike ʻia he pōkole loa ka mīkini wehe ʻēheu ma mua o ka waiwai i manaʻo ʻia he 200 ms. Eia kekahi, i ka wā e ana ai i nā pūnāwai, ua koho ʻia nā palena palekana mai nā waiwai kiʻekiʻe loa i ʻōlelo ʻia ma ka palapala.
Ma hope o ka pau ʻana o nā hoʻolālā āpau, ka hoʻonui ʻana a me nā haʻawina hoʻohālike, ua hana ʻia a hoʻohui ʻia kahi prototype o ka mīkini. A laila ua hoʻāʻo ʻia ka prototype e hōʻoia i nā hopena hoʻohālike. E hoʻopaʻa mua i ka pūpū nui a pelu i nā ʻēheu. A laila ua hoʻokuʻu ʻia nā ʻēheu mai ke kūlana pelu ʻia a ua hana ʻia kahi wikiō o ka hoʻohuli ʻana o nā ʻēheu mai ke kūlana pelu ʻia a i ka mea i hoʻolaha ʻia. Ua hoʻohana pū ʻia ka mea hoʻopaʻa manawa e kālailai i ka manawa i ka wā e hoʻopaʻa ana i ke wikiō.
Ma ke kiʻi 8 e hōʻike ana i nā kiʻi wikiō i helu ʻia he 1-4. ʻO ka helu kiʻi 1 ma ke kiʻi e hōʻike ana i ka manawa o ka hoʻokuʻu ʻana o nā ʻēheu i pelu ʻia. Ua manaʻo ʻia kēia manawa ʻo ia ka manawa mua o ka manawa t0. Hōʻike nā kiʻi 2 a me 3 i nā kūlana o nā ʻēheu 40 ms a me 70 ms ma hope o ka manawa mua. I ka nānā ʻana i nā kiʻi 3 a me 4, hiki ke ʻike ʻia ua paʻa ka neʻe ʻana o ka ʻēheu i 90 ms ma hope o t0, a ua pau ka wehe ʻana o ka ʻēheu ma waena o 70 a me 90 ms. ʻO ke ʻano o kēia kūlana, ʻo ka hoʻohālikelike a me ka hoʻāʻo prototype e hāʻawi i ka manawa hoʻolaha ʻēheu like, a ua hoʻokō ka hoʻolālā i nā koi hana o ka mīkini.
Ma kēia ʻatikala, ua hoʻomaikaʻi ʻia nā pūnāwai torsion a me ka compression i hoʻohana ʻia i loko o ka mīkini pelu ʻēheu me ka hoʻohana ʻana iā BA. Hiki ke hoʻokō koke ʻia nā palena me kekahi mau hana hou. Ua helu ʻia ka pūnāwai torsion ma 1075 mJ a ua helu ʻia ka pūnāwai compression ma 37.24 mJ. ʻOi aku ka maikaʻi o kēia mau waiwai he 40-50% ma mua o nā haʻawina DOE ma mua. Hoʻohui ʻia ka pūnāwai i loko o ka mīkini a kālailai ʻia i loko o ka papahana ADAMS. I ka wā i kālailai ʻia ai, ua ʻike ʻia ua wehe ʻia nā ʻēheu i loko o 74 milliseconds. ʻOi aku ka haʻahaʻa o kēia waiwai ma mua o ka pahuhopu o ka papahana he 200 milliseconds. Ma kahi haʻawina hoʻokolohua ma hope, ua ana ʻia ka manawa hoʻohuli ma kahi o 90 ms. ʻO kēia ʻokoʻa 16 millisecond ma waena o nā loiloi ma muli paha o nā mea pili i ke kaiapuni i hoʻohālikelike ʻole ʻia i loko o ka polokalamu. Ua manaʻoʻiʻo ʻia hiki ke hoʻohana ʻia ka algorithm optimization i loaʻa ma muli o ke aʻo ʻana no nā hoʻolālā pūnāwai like ʻole.
Ua wehewehe mua ʻia ka mea puna a ʻaʻole i hoʻohana ʻia ma ke ʻano he loli i ka hoʻonui ʻana. ʻOiai he nui nā ʻano puna like ʻole e hoʻohana ʻia i nā mokulele a me nā rockets, e hoʻopili ʻia ʻo BA e hoʻolālā i nā ʻano puna ʻē aʻe me ka hoʻohana ʻana i nā mea like ʻole e hoʻokō ai i ka hoʻolālā puna kūpono i ka noiʻi e hiki mai ana.
Ke hōʻike aku nei mākou he palapala kumu kēia, ʻaʻole i paʻi ʻia ma mua, a ʻaʻole e noʻonoʻo ʻia no ka paʻi ʻana ma kahi ʻē.
Aia nā ʻikepili a pau i hana ʻia a i kālailai ʻia paha ma kēia haʻawina i loko o kēia ʻatikala i paʻi ʻia [a me ka faila ʻike hou aku].
ʻO Min, Z., Kin, VK lāua ʻo Richard, LJ Ka hoʻololi hou ʻana o ka mokulele i ka manaʻo airfoil ma o nā loli geometric radical. IES J. Māhele A Civilization. haku mele. papahana. 3(3), 188–195 (2010).
ʻO Sun, J., Liu, K. lāua ʻo Bhushan, B. He ʻike holoʻokoʻa o ka ʻēheu hope o ka nalo manu: ke ʻano, nā waiwai mechanical, nā ʻano hana, a me ka hoʻouluulu olaola. J. Mecha. ʻAno. ʻEpekema Biomedical. alma mater. 94, 63–73 (2019).
ʻO Chen, Z., Yu, J., Zhang, A., a me Zhang, F. Ka hoʻolālā a me ka nānā ʻana i kahi ʻano hana hoʻoikaika pelu no kahi glider wai i hoʻoikaika ʻia e ka hybrid. Ocean Engineering 119, 125–134 (2016).
ʻO Kartik, HS lāua ʻo Prithvi, K. Hoʻolālā a me ka Nānā ʻana o kahi Helicopter Horizontal Stabilizer Folding Mechanism. kūloko J. Ing. pahu mālama. ʻenehana. (IGERT) 9(05), 110–113 (2020).
ʻO Kulunk, Z. lāua ʻo Sahin, M. Ka hoʻonui ʻana i nā ʻāpana mechanical o kahi hoʻolālā ʻēheu rocket pelu me ka hoʻohana ʻana i kahi ala hoʻolālā hoʻokolohua. kūloko J. Model. optimization. 9(2), 108–112 (2019).
Ke, J., Wu, ZY, Liu, YS, Xiang, Z. & Hu, XD Ke ʻAno Hoʻolālā, Ka Haʻawina Hana, a me ke Kaʻina Hana ʻana o nā Composite Coil Springs: He Loiloi. haku mele. haku mele. 252, 112747 (2020).
ʻO Taktak M., ʻOmheni K., Alui A., Dammak F. lāua ʻo Khaddar M. Hoʻonui i ka hoʻolālā ʻana o nā pūnāwai coil. E noi no ke kani. 77, 178–183 (2014).
ʻO Paredes, M., Sartor, M., a me Mascle, K. He kaʻina hana no ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hoʻolālā ʻana o nā pūnāwai tension. he kamepiula. hoʻohana ʻana o ke ʻano hana. fur. papahana. 191(8-10), 783-797 (2001).
ʻO Zebdi O., Bouhili R. lāua ʻo Trochu F. Hoʻolālā maikaʻi loa o nā pūnāwai helical composite me ka hoʻohana ʻana i ka optimization multiobjective. J. Reinf. plastic. compose. 28 (14), 1713–1732 (2009).
ʻO Pawart, HB lāua ʻo Desale, DD Hoʻonui ʻana i nā pūnāwai coil hoʻokuʻu mua tricycle. kaʻina hana. mea hana. 20, 428–433 (2018).
ʻO Bahshesh M. lāua ʻo Bahshesh M. Hoʻonui ʻia o nā pūnāwai wili kila me nā pūnāwai hui pū ʻia. kūloko J. Multidisciplinary. ka ʻepekema. papahana. 3(6), 47–51 (2012).
ʻO Chen, L. et al. E aʻo e pili ana i nā ʻano he nui e hoʻopilikia ai i ka hana static a me ka dynamic o nā pūnāwai coil composite. J. Market. storage tank. 20, 532–550 (2022).
ʻO Frank, J. Ka Nānā ʻana a me ka Hoʻonui ʻana o nā Composite Helical Springs, PhD Thesis, Ke Kulanui ʻo Sacramento State (2020).
ʻO Gu, Z., Hou, X. a me Ye, J. Nā ʻano hana no ka hoʻolālā ʻana a me ka nānā ʻana i nā pūnāwai helical nonlinear me ka hoʻohana ʻana i ka hui pū ʻana o nā ʻano hana: ka nānā ʻana o nā mea finite, ka laʻana palena ʻia o ka hypercube Latin, a me ka papahana genetic. kaʻina hana. Fur Institute. papahana. CJ Mecha. papahana. ka ʻepekema. 235(22), 5917–5930 (2021).
ʻO Wu, L., et al. Nā Puna Coil Multi-Strand Carbon Fiber Multi-Strand Springs i hoʻololi ʻia: He Hoʻolālā a me ke ʻAno Hana. J. Market. pahu mālama. 9(3), 5067–5076 (2020).
ʻO Patil DS, Mangrulkar KS lāua ʻo Jagtap ST Hoʻonui i ke kaumaha o nā pūnāwai helical compression. kūloko J. Innov. pahu mālama. Multidisciplinary. 2(11), 154–164 (2016).
ʻO Rahul, MS lāua ʻo Rameshkumar, K. Hoʻonui ʻana i ka hana like ʻole a me ka hoʻohālikelike helu o nā pūnāwai coil no nā noi kaʻa. alma mater. kaʻina hana i kēia lā. 46. ​​4847–4853 (2021).
Bai, JB et al. Ke Wehewehe ʻana i ka Hana Maikaʻi Loa - Hoʻolālā Kūpono o nā ʻAno Helical Composite me ka hoʻohana ʻana i nā Algorithms Genetic. compose. composition. 268, 113982 (2021).
ʻO Shahin, I., Dorterler, M., a me Gokche, H. Ke hoʻohana nei i ke ʻano hoʻonui 灰狼 e pili ana i ka hoʻonui ʻana o ka nui liʻiliʻi o ka hoʻolālā puna compression, Ghazi J. Engineering Science, 3(2), 21–27 (2017).
ʻAye, KM, Foldy, N., Yildiz, AR, Burirat, S. lāua ʻo Sait, SM Metaheuristics e hoʻohana ana i nā ʻelele he nui e hoʻomaikaʻi i nā ulia. kūloko J. Veh. dec. 80(2–4), 223–240 (2019).
ʻO Yildyz, AR lāua ʻo Erdash, MU ʻO ka algorithm hoʻonui hui hybrid Taguchi-salpa hou no ka hoʻolālā hilinaʻi o nā pilikia ʻenekinia maoli. alma mater. hoʻāʻo. 63(2), 157–162 (2021).
ʻO Yildiz BS, Foldi N., Burerat S., Yildiz AR lāua ʻo Sait SM Hoʻolālā hilinaʻi o nā ʻano hana paʻa robotic me ka hoʻohana ʻana i kahi algorithm hoʻonui ʻūhini hybrid hou. ʻōnaehana loea. 38(3), e12666 (2021).