Ua tsaug rau koj tuaj xyuas Nature.com. Koj siv lub browser version nrog kev txhawb nqa CSS tsawg. Stainless steel coil tube Rau qhov kev paub zoo tshaj plaws, peb xav kom koj siv lub browser hloov tshiab (lossis kaw Compatibility Mode hauv Internet Explorer). Tsis tas li ntawd, kom ntseeg tau tias muaj kev txhawb nqa tas mus li, peb qhia lub xaib tsis muaj styles thiab JavaScript.
Tso saib ib daim carousel uas muaj peb daim slides ib zaug. Siv cov nyees khawm Yav dhau los thiab Tom ntej kom txav mus los ntawm peb daim slides ib zaug, lossis siv cov nyees khawm slider thaum kawg kom txav mus los ntawm peb daim slides ib zaug.
Hauv kev tshawb fawb no, Stainless hlau kauj raj tsim ntawm lub caij nplooj ntoos hlav torsion thiab compression ntawm lub tis folding mechanism siv hauv lub foob pob hluav taws yog suav hais tias yog qhov teeb meem optimization. Tom qab lub foob pob hluav taws tawm hauv lub raj xa tawm, cov tis kaw yuav tsum tau qhib thiab ruaj ntseg rau ib lub sijhawm. Lub hom phiaj ntawm kev tshawb fawb yog kom ua kom lub zog khaws cia rau hauv cov caij nplooj ntoos hlav kom cov tis tuaj yeem xa tawm hauv lub sijhawm luv tshaj plaws. Hauv qhov no, qhov sib npaug zog hauv ob qho kev tshaj tawm tau txhais tias yog lub hom phiaj ua haujlwm hauv cov txheej txheem optimization. Lub txoj kab uas hla ntawm cov hlau, txoj kab uas hla ntawm lub kauj, tus lej ntawm cov kauj, thiab cov kev hloov pauv uas xav tau rau lub caij nplooj ntoos hlav tsim tau txhais tias yog cov hloov pauv optimization. Muaj cov kev txwv geometric ntawm cov hloov pauv vim qhov loj ntawm lub tshuab, nrog rau cov kev txwv ntawm qhov kev nyab xeeb vim yog lub nra hnyav uas cov caij nplooj ntoos hlav nqa. Cov kab ke zib ntab (BA) tau siv los daws qhov teeb meem optimization no thiab ua qhov tsim caij nplooj ntoos hlav. Cov nqi zog tau txais nrog BA zoo dua li cov tau txais los ntawm Kev Tsim Qauv Kev Sim (DOE) yav dhau los. Cov caij nplooj ntoos hlav thiab cov txheej txheem tsim siv cov kev txwv tau txais los ntawm kev ua kom zoo tau raug tshuaj xyuas thawj zaug hauv ADAMS program. Tom qab ntawd, cov kev sim sim tau ua tiav los ntawm kev sib xyaw cov caij nplooj ntoos hlav tsim tawm rau hauv cov txheej txheem tiag tiag. Vim yog qhov kev sim, nws tau pom tias tis tau qhib tom qab li 90 milliseconds. Tus nqi no qis dua qhov project lub hom phiaj ntawm 200 milliseconds. Tsis tas li ntawd, qhov sib txawv ntawm cov txiaj ntsig analytical thiab kev sim tsuas yog 16 ms.
Hauv cov dav hlau thiab cov tsheb thauj khoom hauv dej hiav txwv, cov txheej txheem folding stainless hlau coil tube yog qhov tseem ceeb. Cov kab ke no siv rau hauv kev hloov kho thiab kev hloov pauv ntawm lub dav hlau los txhim kho kev ua tau zoo thiab kev tswj hwm. Nyob ntawm hom kev ya dav hlau, cov tis yuav quav thiab nthuav tawm sib txawv kom txo qhov cuam tshuam aerodynamic1. Qhov xwm txheej no tuaj yeem piv rau kev txav ntawm tis ntawm qee cov noog thiab kab thaum lub sijhawm ya dav hlau txhua hnub thiab dhia dej. Ib yam li ntawd, cov gliders quav thiab nthuav tawm hauv submersibles kom txo cov teebmeem hydrodynamic thiab ua kom zoo tshaj plaws kev tuav3. Lwm lub hom phiaj ntawm cov txheej txheem no yog los muab cov txiaj ntsig volumetric rau cov kab ke xws li kev quav ntawm lub dav hlau helicopter propeller 4 rau kev khaws cia thiab thauj mus los. Cov tis ntawm lub foob pob hluav taws kuj quav cia kom txo qhov chaw khaws cia. Yog li, ntau lub foob pob hluav taws tuaj yeem tso rau ntawm thaj chaw me dua ntawm lub launcher 5. Cov khoom siv uas siv tau zoo hauv kev quav thiab nthuav tawm feem ntau yog cov caij nplooj ntoos hlav. Thaum lub sijhawm quav, lub zog khaws cia rau hauv nws thiab tso tawm thaum lub sijhawm nthuav tawm. Vim nws cov qauv yooj ywm, lub zog khaws cia thiab tso tawm tau sib npaug. Lub caij nplooj ntoos hlav feem ntau yog tsim rau lub kaw lus, thiab qhov kev tsim no nthuav tawm qhov teeb meem optimization6. Vim tias thaum nws suav nrog ntau yam xws li txoj kab uas hla ntawm cov hlau, txoj kab uas hla ntawm cov kauj, tus naj npawb ntawm kev tig, lub kaum sab xis ntawm lub helix thiab hom khoom siv, kuj tseem muaj cov qauv xws li qhov hnyav, ntim, kev faib tawm kev ntxhov siab tsawg kawg nkaus lossis lub zog siab tshaj plaws muaj7.
Txoj kev tshawb fawb no qhia txog kev tsim thiab kev ua kom zoo dua ntawm cov caij nplooj ntoos hlav rau cov txheej txheem tis uas siv rau hauv cov tshuab foob pob hluav taws. Nyob hauv lub raj xa tawm ua ntej lub dav hlau ya, cov tis tseem nyob rau ntawm qhov chaw ntawm lub foob pob hluav taws, thiab tom qab tawm ntawm lub raj xa tawm, lawv nthuav tawm rau ib lub sijhawm thiab tseem nyob rau ntawm qhov chaw. Cov txheej txheem no yog qhov tseem ceeb rau kev ua haujlwm zoo ntawm lub foob pob hluav taws. Hauv cov txheej txheem tis uas tau tsim, qhov qhib ntawm tis yog ua los ntawm cov caij nplooj ntoos hlav torsion, thiab qhov xauv yog ua los ntawm cov caij nplooj ntoos hlav compression. Txhawm rau tsim lub caij nplooj ntoos hlav tsim nyog, cov txheej txheem ua kom zoo dua yuav tsum tau ua. Hauv kev ua kom zoo dua ntawm lub caij nplooj ntoos hlav, muaj ntau yam kev siv hauv cov ntaub ntawv.
Paredes et al.8 txhais qhov siab tshaj plaws ntawm lub neej qaug zog ua lub luag haujlwm rau kev tsim cov helical springs thiab siv txoj kev quasi-Newtonian ua txoj kev ua kom zoo dua. Cov hloov pauv hauv kev ua kom zoo dua tau txheeb xyuas raws li txoj kab uas hla ntawm hlau, txoj kab uas hla ntawm lub kauj, tus naj npawb ntawm kev tig, thiab lub caij nplooj ntoos hlav ntev. Lwm qhov kev ntsuas ntawm cov qauv caij nplooj ntoos hlav yog cov khoom siv uas nws tau ua. Yog li ntawd, qhov no tau raug coj mus rau hauv tus account hauv kev tsim qauv thiab kev ua kom zoo dua. Zebdi et al. 9 teeb tsa lub hom phiaj ntawm qhov siab tshaj plaws thiab qhov hnyav tsawg kawg nkaus hauv lub luag haujlwm lub hom phiaj hauv lawv txoj kev tshawb fawb, qhov twg qhov hnyav yog qhov tseem ceeb. Hauv qhov no, lawv txhais cov khoom siv caij nplooj ntoos hlav thiab cov khoom geometric ua cov hloov pauv. Lawv siv cov txheej txheem genetic ua txoj kev ua kom zoo dua. Hauv kev lag luam tsheb, qhov hnyav ntawm cov ntaub ntawv muaj txiaj ntsig zoo hauv ntau txoj kev, los ntawm kev ua tau zoo ntawm lub tsheb mus rau kev siv roj. Kev txo qhov hnyav thaum ua kom zoo dua cov kauj caij nplooj ntoos hlav rau kev ncua yog kev tshawb fawb paub zoo10. Bahshesh thiab Bahshesh11 tau txheeb xyuas cov ntaub ntawv xws li E-iav, carbon thiab Kevlar ua cov hloov pauv hauv lawv txoj haujlwm hauv ANSYS ib puag ncig nrog lub hom phiaj ntawm kev ua tiav qhov hnyav tsawg kawg nkaus thiab lub zog tensile siab tshaj plaws hauv ntau yam kev tsim qauv caij nplooj ntoos hlav ncua. Cov txheej txheem tsim khoom yog qhov tseem ceeb hauv kev tsim cov caij nplooj ntoos hlav sib xyaw. Yog li, ntau yam hloov pauv tuaj yeem ua si hauv qhov teeb meem kev ua kom zoo dua, xws li txoj kev tsim khoom, cov kauj ruam ua hauv cov txheej txheem, thiab cov kab ke ntawm cov kauj ruam ntawd12,13. Thaum tsim cov caij nplooj ntoos hlav rau cov kab ke dynamic, cov zaus ntuj ntawm lub kaw lus yuav tsum tau coj mus rau hauv tus account. Nws raug pom zoo tias thawj zaug zaus ntuj ntawm lub caij nplooj ntoos hlav yuav tsum tsawg kawg yog 5-10 npaug ntawm qhov zaus ntuj ntawm lub kaw lus kom tsis txhob muaj resonance14. Taktak et al.7 txiav txim siab los txo qhov hnyav ntawm lub caij nplooj ntoos hlav thiab ua kom thawj zaug zaus ntuj ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev tsim lub caij nplooj ntoos hlav coil. Lawv siv cov qauv tshawb nrhiav, qhov chaw sab hauv, cov txheej txheem ua haujlwm, thiab cov txheej txheem algorithm genetic hauv Matlab optimization tool. Kev tshawb fawb analytical yog ib feem ntawm kev tshawb fawb tsim caij nplooj ntoos hlav, thiab Finite Element Method yog nrov hauv thaj chaw no15. Patil et al.16 tau tsim ib txoj kev ua kom zoo dua rau kev txo qhov hnyav ntawm lub caij nplooj ntoos hlav compression helical siv cov txheej txheem analytical thiab sim cov lej analytical siv cov txheej txheem finite element. Lwm qhov kev ntsuas rau kev ua kom muaj txiaj ntsig ntawm lub caij nplooj ntoos hlav yog qhov nce ntxiv ntawm lub zog uas nws tuaj yeem khaws cia. Cov ntaub ntawv no kuj ua kom lub caij nplooj ntoos hlav khaws nws cov txiaj ntsig rau lub sijhawm ntev. Rahul thiab Rameshkumar17 Nrhiav kev txo qhov ntim ntawm lub caij nplooj ntoos hlav thiab nce lub zog ntawm kev ntxhov siab hauv cov qauv tsim lub caij nplooj ntoos hlav tsheb. Lawv kuj tau siv cov txheej txheem genetic hauv kev tshawb fawb txog kev ua kom zoo dua.
Raws li pom tau, cov kev ntsuas hauv kev tshawb fawb txog kev ua kom zoo dua qub sib txawv ntawm ib lub cev mus rau ib lub cev. Feem ntau, cov kev ntsuas kev tawv thiab kev ntxhov siab yog qhov tseem ceeb hauv ib lub cev uas lub nra hnyav uas nws nqa yog qhov txiav txim siab. Kev xaiv cov khoom siv suav nrog hauv qhov hnyav txwv nrog ob qho kev ntsuas no. Ntawm qhov tod tes, cov zaus ntuj raug kuaj xyuas kom tsis txhob muaj kev sib txuas lus hauv cov kab ke dynamic heev. Hauv cov kab ke uas qhov tseem ceeb ntawm kev siv hluav taws xob, lub zog raug siab tshaj plaws. Hauv kev tshawb fawb txog kev ua kom zoo dua qub, txawm hais tias FEM siv rau kev tshawb fawb txog kev tshuaj xyuas, nws tuaj yeem pom tias cov algorithms metaheuristic xws li cov genetic algorithm14,18 thiab grey wolf algorithm19 siv ua ke nrog cov txheej txheem Newton hauv ntau yam kev ntsuas. Metaheuristic algorithms tau tsim los ntawm cov txheej txheem kev hloov kho ntuj uas mus rau qhov zoo tshaj plaws hauv lub sijhawm luv luv, tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv kev cuam tshuam ntawm cov pej xeem20,21. Nrog rau kev faib tawm random ntawm cov pej xeem hauv thaj chaw tshawb nrhiav, lawv zam kev zoo tshaj plaws hauv zos thiab txav mus rau kev zoo tshaj plaws thoob ntiaj teb22. Yog li, nyob rau hauv xyoo tas los no nws tau siv ntau zaus hauv cov ntsiab lus ntawm cov teeb meem kev lag luam tiag tiag23,24.
Qhov teeb meem tseem ceeb rau lub tshuab folding uas tau tsim los ntawm kev tshawb fawb no yog tias cov tis, uas nyob hauv qhov chaw kaw ua ntej ya, qhib ib lub sijhawm tom qab tawm hauv lub raj. Tom qab ntawd, lub ntsiab lus xauv thaiv lub tis. Yog li ntawd, cov caij nplooj ntoos hlav tsis cuam tshuam ncaj qha rau lub zog ya. Hauv qhov no, lub hom phiaj ntawm kev ua kom zoo tshaj plaws yog kom ua kom lub zog khaws cia ntau tshaj plaws los ua kom lub caij nplooj ntoos hlav txav mus sai dua. Txoj kab uas hla ntawm lub yob, txoj kab uas hla ntawm lub xaim, tus lej ntawm cov yob thiab kev hloov pauv tau txhais ua cov kev ntsuas kev ua kom zoo tshaj plaws. Vim yog qhov me me ntawm lub caij nplooj ntoos hlav, qhov hnyav tsis suav tias yog lub hom phiaj. Yog li ntawd, hom khoom siv tau txhais tias ruaj khov. Qhov kev nyab xeeb rau kev hloov pauv tshuab tau txiav txim siab ua qhov kev txwv tseem ceeb. Tsis tas li ntawd, cov kev txwv qhov loj me sib txawv koom nrog hauv qhov ntau thiab tsawg ntawm lub tshuab. Txoj kev BA metaheuristic tau xaiv los ua txoj kev ua kom zoo tshaj plaws. BA tau nyiam rau nws cov qauv yooj yim thiab yooj yim, thiab rau nws cov kev nce qib hauv kev tshawb fawb txog kev ua kom zoo tshaj plaws tshuab25. Hauv ntu thib ob ntawm kev tshawb fawb, cov lus qhia lej ntxaws ntxaws tau suav nrog hauv lub moj khaum ntawm kev tsim qauv yooj yim thiab kev tsim qauv caij nplooj ntoos hlav ntawm lub tshuab folding. Ntu thib peb muaj cov txheej txheem ua kom zoo tshaj plaws thiab cov txiaj ntsig zoo tshaj plaws. Tshooj 4 ua qhov kev tshuaj xyuas hauv ADAMS program. Qhov kev tsim nyog ntawm cov caij nplooj ntoos hlav raug tshuaj xyuas ua ntej tsim khoom. Ntu kawg muaj cov txiaj ntsig ntawm kev sim thiab cov duab xeem. Cov txiaj ntsig tau txais hauv kev tshawb fawb kuj tau muab piv rau cov haujlwm dhau los ntawm cov kws sau ntawv siv txoj hauv kev DOE.
Cov tis uas tsim tawm hauv kev tshawb fawb no yuav tsum quav rau ntawm qhov chaw ntawm lub foob pob hluav taws. Tis tig los ntawm qhov quav mus rau qhov chaw tsis nthuav tawm. Rau qhov no, ib lub tshuab tshwj xeeb tau tsim tawm. Hauv daim duab 1 qhia txog qhov kev teeb tsa quav thiab tsis nthuav tawm5 hauv lub kaw lus sib koom ua ke ntawm lub foob pob hluav taws.
Hauv daim duab 2 qhia txog ib daim duab ntawm lub tshuab. Lub tshuab muaj ntau yam khoom siv: (1) lub cev tseem ceeb, (2) tus ncej tis, (3) lub pob qij txha, (4) lub cev xauv, (5) lub ceg xauv, (6) tus pin nres, (7) lub caij nplooj ntoos hlav torsion thiab (8) lub caij nplooj ntoos hlav compression. Lub ncej tis (2) txuas nrog lub caij nplooj ntoos hlav torsion (7) los ntawm lub tes tsho xauv (4). Tag nrho peb qhov tig ib txhij tom qab lub foob pob hluav taws tawm mus. Nrog rau qhov kev txav mus los no, cov tis tig mus rau lawv qhov chaw kawg. Tom qab ntawd, tus pin (6) raug ua los ntawm lub caij nplooj ntoos hlav compression (8), yog li thaiv tag nrho lub tshuab ntawm lub cev xauv (4)5.
Cov qauv tsim tseem ceeb ntawm lub caij nplooj ntoos hlav. Hauv kev tshawb fawb no, cov hlau hlau carbon siab (Hlau suab paj nruag ASTM A228) tau raug xaiv los ua cov khoom siv caij nplooj ntoos hlav. Lwm cov kev ntsuas yog txoj kab uas hla ntawm cov hlau (d), txoj kab uas hla ntawm lub kauj nruab nrab (Dm), tus naj npawb ntawm cov kauj (N) thiab lub caij nplooj ntoos hlav deflection (xd rau cov caij nplooj ntoos hlav compression thiab θ rau cov caij nplooj ntoos hlav torsion)26. Lub zog khaws cia rau cov caij nplooj ntoos hlav compression \({(SE}_{x})\) thiab torsion (\({SE}_{\theta}\)) tuaj yeem suav los ntawm kab zauv. (1) thiab (2)26. (Tus nqi shear modulus (G) rau lub caij nplooj ntoos hlav compression yog 83.7E9 Pa, thiab tus nqi elastic modulus (E) rau lub caij nplooj ntoos hlav torsion yog 203.4E9 Pa.)
Qhov ntev ntawm lub tshuab txiav txim siab ncaj qha rau cov kev txwv geometric ntawm lub caij nplooj ntoos hlav. Tsis tas li ntawd, cov xwm txheej uas lub foob pob hluav taws yuav nyob yuav tsum tau coj mus rau hauv tus account. Cov yam no txiav txim siab txog cov kev txwv ntawm cov kev cai caij nplooj ntoos hlav. Lwm qhov kev txwv tseem ceeb yog qhov kev nyab xeeb. Lub ntsiab lus ntawm qhov kev nyab xeeb tau piav qhia meej los ntawm Shigley et al.26. Lub caij nplooj ntoos hlav kev nyab xeeb qhov kev nyab xeeb (SFC) yog txhais tias yog qhov siab tshaj plaws tso cai faib los ntawm kev ntxhov siab hla qhov ntev tas mus li. SFC tuaj yeem suav nrog siv cov qauv. (3), (4), (5) thiab (6)26. (Rau cov khoom siv caij nplooj ntoos hlav siv hauv kev tshawb fawb no, \({S}_{sy}=980 MPa\)). F sawv cev rau lub zog hauv qauv thiab KB sawv cev rau Bergstrasser factor ntawm 26.
Tus yam ntxwv kev nyab xeeb ntawm lub caij nplooj ntoos hlav (SFT) yog txhais tias yog M faib los ntawm k. SFT tuaj yeem suav los ntawm kab zauv. (7), (8), (9) thiab (10)26. (Rau cov khoom siv hauv kev tshawb fawb no, \({S}_{y}=1600 \mathrm{MPa}\)). Hauv kab zauv, M yog siv rau torque, \({k}^{^{\prime}}\) yog siv rau lub caij nplooj ntoos hlav tas mus li (torque/rotation), thiab Ki yog siv rau qhov kev kho qhov kev ntxhov siab.
Lub hom phiaj tseem ceeb ntawm kev ua kom zoo tshaj plaws hauv kev tshawb fawb no yog kom ua kom lub zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav muaj zog tshaj plaws. Lub luag haujlwm tseem ceeb yog tsim los nrhiav \(\overrightarrow{\{X\}}\) uas ua kom \(F(X)\) muaj zog tshaj plaws. \({f}_{1}(X)\) thiab \({f}_{2}(X)\) yog cov haujlwm zog ntawm lub caij nplooj ntoos hlav compression thiab torsion, raws li. Cov hloov pauv thiab cov haujlwm uas tau xam los siv rau kev ua kom zoo tshaj plaws tau qhia nyob rau hauv cov kab zauv hauv qab no.
Cov kev txwv ntau yam uas tau muab tso rau ntawm kev tsim lub caij nplooj ntoos hlav tau muab tso rau hauv cov qauv hauv qab no. Cov qauv (15) thiab (16) sawv cev rau cov yam ntxwv kev nyab xeeb rau cov caij nplooj ntoos hlav compression thiab torsion, raws li. Hauv kev tshawb fawb no, SFC yuav tsum loj dua lossis sib npaug rau 1.2 thiab SFT yuav tsum loj dua lossis sib npaug rau θ26.
BA tau tshoov siab los ntawm cov muv txoj kev nrhiav paj ntoos27. Cov muv nrhiav los ntawm kev xa ntau tus neeg nrhiav zaub mov mus rau cov teb paj ntoos uas muaj av zoo thiab tsawg tus neeg nrhiav zaub mov mus rau cov teb paj ntoos uas tsis muaj av zoo. Yog li, qhov ua tau zoo tshaj plaws los ntawm cov pej xeem muv tau ua tiav. Ntawm qhov tod tes, cov muv scout txuas ntxiv mus nrhiav cov chaw tshiab ntawm paj ntoos, thiab yog tias muaj cov chaw tsim khoom ntau dua li yav dhau los, ntau tus neeg nrhiav zaub mov yuav raug coj mus rau thaj chaw tshiab no28. BA muaj ob ntu: kev tshawb nrhiav hauv zos thiab kev tshawb nrhiav thoob ntiaj teb. Kev tshawb nrhiav hauv zos rau ntau lub zej zog ze rau qhov tsawg kawg nkaus (cov chaw zoo tshaj plaws), zoo li muv, thiab tshawb nrhiav tsawg dua rau lwm qhov chaw (qhov chaw zoo tshaj plaws lossis xaiv qhov chaw). Kev tshawb nrhiav yam tsis raug cai tau ua tiav hauv qhov kev tshawb nrhiav thoob ntiaj teb, thiab yog tias pom cov nqi zoo, cov chaw nres tsheb raug tsiv mus rau qhov kev tshawb nrhiav hauv zos hauv qhov rov ua dua tom ntej. Cov algorithm muaj qee qhov kev teeb tsa: tus lej ntawm cov muv scout (n), tus lej ntawm cov chaw tshawb nrhiav hauv zos (m), tus lej ntawm cov chaw zoo tshaj plaws (e), tus lej ntawm cov neeg nrhiav zaub mov hauv cov chaw zoo tshaj plaws (nep), tus lej ntawm cov neeg nrhiav zaub mov hauv cov chaw zoo tshaj plaws. Qhov chaw (nsp), qhov loj ntawm thaj chaw zej zog (ngh), thiab tus lej ntawm kev rov ua dua (I)29. Tus lej pseudocode BA tau qhia nyob rau hauv Daim Duab 3.
Cov algorithm sim ua haujlwm ntawm \({g}_{1}(X)\) thiab \({g}_{2}(X)\). Vim yog txhua qhov rov ua dua, cov nqi zoo tshaj plaws raug txiav txim siab thiab cov pej xeem raug sau ua ke nyob ib puag ncig cov nqi no hauv kev sim kom tau txais cov nqi zoo tshaj plaws. Cov kev txwv raug kuaj xyuas hauv cov ntu tshawb nrhiav hauv zos thiab thoob ntiaj teb. Hauv kev tshawb nrhiav hauv zos, yog tias cov yam ntxwv no tsim nyog, tus nqi zog raug suav. Yog tias tus nqi zog tshiab loj dua tus nqi zoo tshaj plaws, muab tus nqi tshiab rau tus nqi zoo tshaj plaws. Yog tias tus nqi zoo tshaj plaws pom hauv qhov tshwm sim tshawb nrhiav loj dua qhov khoom tam sim no, cov khoom tshiab yuav raug suav nrog hauv cov khoom sau. Daim duab thaiv ntawm kev tshawb nrhiav hauv zos tau qhia hauv Daim Duab 4.
Cov pej xeem yog ib qho ntawm cov yam tseem ceeb hauv BA. Nws tuaj yeem pom los ntawm cov kev tshawb fawb yav dhau los tias kev nthuav dav cov pej xeem txo cov lej ntawm kev rov ua dua thiab ua rau muaj kev vam meej ntau dua. Txawm li cas los xij, tus lej ntawm kev ntsuam xyuas kev ua haujlwm kuj tseem nce ntxiv. Qhov muaj ntau ntawm cov chaw zoo tshaj plaws tsis cuam tshuam rau kev ua tau zoo. Tus lej ntawm cov chaw zoo tshaj plaws tuaj yeem qis yog tias nws tsis yog xoom 30. Qhov loj ntawm cov pej xeem scout bee (n) feem ntau yog xaiv ntawm 30 thiab 100. Hauv kev tshawb fawb no, ob qho tib si 30 thiab 50 qhov xwm txheej tau khiav los txiav txim siab tus lej tsim nyog (Rooj 2). Lwm cov yam ntxwv tau txiav txim siab nyob ntawm cov pej xeem. Tus lej ntawm cov chaw xaiv (m) yog (kwv yees li) 25% ntawm cov pej xeem loj, thiab tus lej ntawm cov chaw zoo tshaj plaws (e) ntawm cov chaw xaiv yog 25% ntawm m. Tus lej ntawm cov bees pub (tus lej ntawm kev tshawb nrhiav) tau xaiv los ua 100 rau cov phiaj xwm zoo tshaj plaws thiab 30 rau lwm cov phiaj xwm hauv zos. Kev tshawb nrhiav zej zog yog lub tswv yim yooj yim ntawm txhua cov txheej txheem kev hloov pauv. Hauv kev tshawb fawb no, txoj kev tapering cov neeg zej zog tau siv. Txoj kev no txo ​​qhov loj ntawm thaj chaw zej zog ntawm qee qhov nrawm thaum lub sijhawm rov ua dua. Hauv kev rov ua dua yav tom ntej, cov nqi thaj chaw me dua 30 tuaj yeem siv rau kev tshawb nrhiav kom raug dua.
Rau txhua qhov xwm txheej, kaum qhov kev sim sib law liag tau ua tiav los xyuas qhov rov ua dua ntawm cov txheej txheem kev ua kom zoo dua. Hauv daim duab 5 qhia cov txiaj ntsig ntawm kev ua kom zoo dua ntawm lub caij nplooj ntoos hlav torsion rau txoj kev npaj 1, thiab hauv daim duab 6 - rau txoj kev npaj 2. Cov ntaub ntawv xeem kuj tau muab rau hauv cov lus qhia 3 thiab 4 (lub rooj uas muaj cov txiaj ntsig tau txais rau lub caij nplooj ntoos hlav compression yog nyob rau hauv Cov Ntaub Ntawv Ntxiv S1). Cov pej xeem muv ua kom muaj kev tshawb nrhiav cov nqi zoo hauv thawj qhov rov ua dua. Hauv qhov xwm txheej 1, cov txiaj ntsig ntawm qee qhov kev sim qis dua qhov siab tshaj plaws. Hauv Qhov Xwm Txheej 2, nws tuaj yeem pom tias txhua qhov txiaj ntsig kev ua kom zoo dua tab tom mus txog qhov siab tshaj plaws vim muaj kev nce ntxiv ntawm cov pej xeem thiab lwm yam kev ntsuas tseem ceeb. Nws tuaj yeem pom tias cov nqi hauv Qhov Xwm Txheej 2 txaus rau cov txheej txheem.
Thaum tau txais tus nqi siab tshaj plaws ntawm lub zog hauv kev rov ua dua, qhov kev nyab xeeb tseem muab los ua qhov kev txwv rau kev kawm. Saib lub rooj rau qhov kev nyab xeeb. Cov nqi zog tau txais los ntawm kev siv BA raug piv rau cov uas tau txais los ntawm kev siv 5 DOE txoj kev hauv Rooj 5. (Rau qhov yooj yim ntawm kev tsim khoom, tus lej ntawm kev tig (N) ntawm lub caij nplooj ntoos hlav torsion yog 4.9 es tsis yog 4.88, thiab qhov deflection (xd) yog 8 hli es tsis yog 7.99 hli hauv lub caij nplooj ntoos hlav compression.) Nws tuaj yeem pom tias BA zoo dua Qhov Tshwm Sim. BA ntsuas txhua tus nqi los ntawm kev tshawb nrhiav hauv zos thiab thoob ntiaj teb. Txoj kev no nws tuaj yeem sim ntau txoj hauv kev sai dua.
Hauv kev tshawb fawb no, Adams tau siv los tshuaj xyuas qhov kev txav ntawm lub tis. Adams tau muab tus qauv 3D ntawm lub tis. Tom qab ntawd txhais lub caij nplooj ntoos hlav nrog cov kev xaiv xaiv hauv ntu dhau los. Tsis tas li ntawd, qee qhov kev xaiv lwm yam yuav tsum tau txhais rau qhov kev tshuaj xyuas tiag tiag. Cov no yog cov kev xaiv lub cev xws li kev sib txuas, cov khoom siv, kev sib cuag, kev sib txhuam, thiab lub ntiajteb txawj nqus. Muaj ib qho sib koom ua ke ntawm lub hniav thiab lub bearing. Muaj 5-6 lub pob qij txha cylindrical. Muaj 5-1 lub pob qij txha ruaj khov. Lub cev tseem ceeb yog ua los ntawm cov khoom siv txhuas thiab ruaj khov. Cov khoom siv ntawm lwm qhov yog hlau. Xaiv cov coefficient ntawm kev sib txhuam, kev sib cuag ruaj khov thiab qhov tob ntawm kev nkag mus ntawm qhov chaw sib txhuam nyob ntawm hom khoom siv. (hlau tsis xeb AISI 304) Hauv kev tshawb fawb no, qhov tseem ceeb yog lub sijhawm qhib ntawm lub tis, uas yuav tsum tsawg dua 200 ms. Yog li ntawd, saib xyuas lub sijhawm qhib tis thaum lub sijhawm tshuaj xyuas.
Vim yog Adams qhov kev tshuaj xyuas, lub sijhawm qhib ntawm lub tis yog 74 milliseconds. Cov txiaj ntsig ntawm kev sim ua kom zoo li qub los ntawm 1 txog 4 tau qhia hauv Daim Duab 7. Daim duab thawj zaug hauv Daim Duab 5 yog lub sijhawm pib sim thiab cov tis nyob rau hauv qhov chaw tos kom quav. (2) Qhia qhov chaw ntawm tis tom qab 40ms thaum tis tau tig 43 degrees. (3) qhia qhov chaw ntawm tis tom qab 71 milliseconds. Tsis tas li ntawd hauv daim duab kawg (4) qhia qhov kawg ntawm kev tig ntawm tis thiab qhov chaw qhib. Vim yog qhov kev tshuaj xyuas dynamic, nws tau pom tias lub tis qhib lub tis luv dua li tus nqi lub hom phiaj ntawm 200 ms. Tsis tas li ntawd, thaum ntsuas qhov loj ntawm cov caij nplooj ntoos hlav, cov kev txwv kev nyab xeeb tau xaiv los ntawm cov nqi siab tshaj plaws pom zoo hauv cov ntaub ntawv.
Tom qab ua tiav tag nrho cov kev tsim qauv, kev ua kom zoo dua qub thiab kev tshawb fawb simulation, ib qho qauv ntawm lub tshuab tau tsim thiab sib xyaw ua ke. Tom qab ntawd, cov qauv tau raug sim los xyuas kom meej cov txiaj ntsig simulation. Ua ntej, khi lub plhaub tseem ceeb thiab quav cov tis. Tom qab ntawd cov tis tau raug tso tawm ntawm qhov chaw quav thiab ua yeeb yaj kiab ntawm kev tig ntawm cov tis los ntawm qhov chaw quav mus rau qhov chaw uas tau tso tawm. Lub sijhawm kuj tau siv los tshuaj xyuas lub sijhawm thaum kaw video.
Hauv daim duab 8 qhia cov thav duab video uas muaj tus lej 1-4. thav duab tus lej 1 hauv daim duab qhia lub sijhawm uas cov tis uas quav ciab tawm. Lub sijhawm no suav tias yog lub sijhawm pib t0. Cov thav duab 2 thiab 3 qhia qhov chaw ntawm tis 40 ms thiab 70 ms tom qab lub sijhawm pib. Thaum tshuaj xyuas cov thav duab 3 thiab 4, pom tau tias kev txav ntawm tis ruaj khov 90 ms tom qab t0, thiab kev qhib ntawm tis tiav ntawm 70 thiab 90 ms. Qhov xwm txheej no txhais tau tias ob qho tib si kev sim thiab kev sim qauv muab sijhawm tso tis ze li tib yam, thiab tus qauv tsim ua tau raws li qhov yuav tsum tau ua ntawm lub tshuab.
Hauv tsab xov xwm no, cov torsion thiab compression springs siv rau hauv lub tis folding mechanism tau optimized siv BA. Cov parameters tuaj yeem ncav cuag sai sai nrog ob peb iterations. Lub torsion caij nplooj ntoos hlav yog ntsuas ntawm 1075 mJ thiab lub compression caij nplooj ntoos hlav yog ntsuas ntawm 37.24 mJ. Cov nqi no yog 40-50% zoo dua li cov kev tshawb fawb DOE yav dhau los. Lub caij nplooj ntoos hlav tau koom ua ke rau hauv lub mechanism thiab soj ntsuam hauv ADAMS program. Thaum soj ntsuam, nws tau pom tias tis qhib hauv 74 milliseconds. Tus nqi no yog qis dua qhov project lub hom phiaj ntawm 200 milliseconds. Hauv kev tshawb fawb tom qab, lub sijhawm tig-rau tau ntsuas kom yog li 90 ms. Qhov sib txawv 16 millisecond no ntawm kev soj ntsuam yuav yog vim muaj cov yam ntxwv ib puag ncig tsis tau qauv hauv software. Nws ntseeg tau tias cov algorithm optimization tau txais los ntawm kev tshawb fawb tuaj yeem siv rau ntau yam qauv caij nplooj ntoos hlav.
Cov khoom siv caij nplooj ntoos hlav tau txhais ua ntej lawm thiab tsis tau siv ua qhov hloov pauv hauv kev ua kom zoo dua. Vim tias muaj ntau hom caij nplooj ntoos hlav sib txawv siv rau hauv dav hlau thiab rockets, BA yuav raug siv los tsim lwm hom caij nplooj ntoos hlav siv cov khoom sib txawv kom ua tiav qhov kev tsim qauv caij nplooj ntoos hlav zoo tshaj plaws hauv kev tshawb fawb yav tom ntej.
Peb tshaj tawm tias daim ntawv sau no yog thawj, tsis tau muaj luam tawm ua ntej, thiab tam sim no tsis tau txiav txim siab luam tawm rau lwm qhov.
Tag nrho cov ntaub ntawv tsim los yog tshuaj xyuas hauv txoj kev tshawb fawb no suav nrog hauv tsab xov xwm luam tawm no [thiab cov ntaub ntawv ntxiv].
Min, Z., Kin, VK thiab Richard, LJ Dav Hlau Kev Txhim Kho Dua Tshiab ntawm lub tswv yim airfoil los ntawm kev hloov pauv geometric loj heev. IES J. Ntu A Kev Ua Neej. kev sib xyaw. project. 3(3), 188–195 (2010).
Sun, J., Liu, K. thiab Bhushan, B. Ib qho kev piav qhia txog tus kab laug sab nraub qaum: cov qauv, cov khoom siv kho tshuab, cov txheej txheem, thiab kev tshoov siab los ntawm lub cev. J. Mecha. Kev coj cwj pwm. Kev tshawb fawb txog kev kho mob. alma mater. 94, 63–73 (2019).
Chen, Z., Yu, J., Zhang, A., thiab Zhang, F. Tsim thiab tshuaj xyuas ntawm lub tshuab folding propulsion rau lub hybrid powered underwater glider. Ocean Engineering 119, 125–134 (2016).
Kartik, HS thiab Prithvi, K. Tsim thiab Kev Tshawb Fawb ntawm Lub Helicopter Horizontal Stabilizer Folding Mechanism. sab hauv J. Ing. lub tank cia khoom. thev naus laus zis. (IGERT) 9(05), 110–113 (2020).
Kulunk, Z. thiab Sahin, M. Kev kho kom zoo dua ntawm cov yam ntxwv kho tshuab ntawm lub foob pob hluav taws tis uas quav tau siv txoj hauv kev tsim qauv sim. sab hauv J. Qauv. kev kho kom zoo dua. 9(2), 108–112 (2019).
Ke, J., Wu, ZY, Liu, YS, Xiang, Z. & Hu, XD Txoj Kev Tsim, Kev Kawm Txog Kev Ua Haujlwm, thiab Cov Txheej Txheem Tsim Khoom ntawm Composite Coil Springs: Kev Tshuaj Xyuas. compose. composition. 252, 112747 (2020).
Taktak M., Omheni K., Alui A., Dammak F. thiab Khaddar M. Kev tsim qauv dynamic ntawm cov coil springs. Thov rau suab. 77, 178–183 (2014).
Paredes, M., Sartor, M., thiab Mascle, K. Ib txoj kev rau kev ua kom zoo dua qhov kev tsim ntawm cov caij nplooj ntoos hlav nruj. lub khoos phis tawj. kev siv txoj kev. plaub. project. 191 (8-10), 783-797 (2001).
Zebdi O., Bouhili R. thiab Trochu F. Kev tsim qauv zoo tshaj plaws ntawm cov caij nplooj ntoos hlav sib xyaw ua ke siv kev ua kom zoo dua ntau lub hom phiaj. J. Reinf. yas. sau. 28 (14), 1713–1732 (2009).
Pawart, HB thiab Desale, DD Kev txhim kho ntawm lub tsheb kauj vab pem hauv ntej. txheej txheem. chaw tsim khoom. 20, 428–433 (2018).
Bahshesh M. thiab Bahshesh M. Kev txhim kho ntawm cov hlau coil springs nrog cov composite springs. sab hauv J. Multidisciplinary. qhov kev tshawb fawb. project. 3(6), 47–51 (2012).
Chen, L. et al. Kawm txog ntau yam kev ntsuas uas cuam tshuam rau kev ua haujlwm zoo li qub thiab dynamic ntawm cov coil springs. J. Market. lub tank cia. 20, 532–550 (2022).
Frank, J. Kev Tshawb Fawb thiab Kev Txhim Kho ntawm Composite Helical Springs, PhD Thesis, Sacramento State University (2020).
Gu, Z., Hou, X. thiab Ye, J. Cov txheej txheem rau kev tsim thiab tshuaj xyuas cov caij nplooj ntoos hlav nonlinear helical siv kev sib xyaw ua ke ntawm cov txheej txheem: kev tshuaj xyuas cov ntsiab lus kawg, Latin hypercube txwv kev kuaj, thiab kev tsim cov caj ces. txheej txheem. Fur Institute. project. CJ Mecha. project. kev tshawb fawb. 235 (22), 5917–5930 (2021).
Wu, L., et al. Cov Caij Nplooj Ntoos Hlav Uas Kho Tau Qhov Siab Carbon Fiber Ntau Strand Coil Springs: Kev Kawm Tsim thiab Mechanism. J. Market. lub tank cia khoom. 9(3), 5067–5076 (2020).
Patil DS, Mangrulkar KS thiab Jagtap ST Qhov hnyav optimization ntawm compression helical springs. sab hauv J. Innov. lub tank cia. Multidisciplinary. 2(11), 154–164 (2016).
Rahul, MS thiab Rameshkumar, K. Kev ua kom zoo dua ntau lub hom phiaj thiab kev ua lej ntawm cov kauj caij nplooj ntoos hlav rau kev siv tsheb. alma mater. txheej txheem niaj hnub no. 46. ​​4847–4853 (2021).
Bai, JB et al. Txhais Cov Kev Xyaum Zoo Tshaj Plaws - Kev Tsim Qauv Zoo Tshaj Plaws ntawm Cov Qauv Sib Xyaws Helical Siv Cov Txheej Txheem Genetic. compose. composition. 268, 113982 (2021).
Shahin, I., Dorterler, M., thiab Gokche, H. Siv txoj kev 灰狼 optimization raws li kev optimization ntawm qhov tsawg kawg nkaus ntawm lub caij nplooj ntoos hlav compression tsim, Ghazi J. Engineering Science, 3(2), 21–27 (2017).
Aye, KM, Foldy, N., Yildiz, AR, Burirat, S. thiab Sait, SM Metaheuristics siv ntau tus neeg sawv cev los ua kom zoo dua qhov kev sib tsoo. sab hauv J. Veh. dec. 80(2–4), 223–240 (2019).
Yildyz, AR thiab Erdash, MU Cov txheej txheem tshiab ntawm kev sib xyaw ua ke Taguchi-salpa pawg rau kev tsim qauv txhim khu kev qha ntawm cov teeb meem kev tsim kho tiag tiag. alma mater. xeem. 63(2), 157–162 (2021).
Yildiz BS, Foldi N., Burerat S., Yildiz AR thiab Sait SM Kev tsim qauv txhim khu kev qha ntawm cov txheej txheem robotic gripper siv cov txheej txheem tshiab hybrid grasshopper optimization algorithm. kws tshaj lij. system. 38(3), e12666 (2021).