Nature.com сайтына кергәнегез өчен рәхмәт. Сез чикләнгән CSS ярдәме белән браузер версиясен кулланасыз. Дат басмас корыч спираль трубкасы Иң яхшы тәҗрибә өчен, без сезгә яңартылган браузер кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'да туры килүчәнлек режимын сүндерегез). Моннан тыш, даими ярдәмне тәэмин итү өчен, без сайтны стильләрсез һәм JavaScriptсыз күрсәтәбез.
Берьюлы өч слайдтан торган карусель күрсәтә. Берьюлы өч слайд аша күчү өчен "Алдагы" һәм "Киләсе" төймәләрен кулланыгыз, яисә берьюлы өч слайд аша күчү өчен ахырдагы слайдер төймәләрен кулланыгыз.
Бу тикшеренүдә, ракетада кулланылган канат бөкләү механизмының борылу һәм кысу пружиналары конструкциясе, дат басмас корыч спираль трубкасы, оптимальләштерү мәсьәләсе буларак карала. Ракета җибәрү трубкасыннан чыкканнан соң, ябык канатлар билгеле бер вакыт эчендә ачылырга һәм беркетелергә тиеш. Тикшеренүнең максаты - пружиналарда сакланган энергияне максимальләштерү, шуңа күрә канатлар мөмкин кадәр кыска вакыт эчендә ачыла ала. Бу очракта, ике басмадагы энергия тигезләмәсе оптимальләштерү процессында максатчан функция буларак билгеләнде. Пружина конструкциясе өчен кирәкле чыбык диаметры, спираль диаметры, спиральләр саны һәм тайпылыш параметрлары оптимальләштерү үзгәрүчәннәре буларак билгеләнде. Механизмның зурлыгы аркасында үзгәрүчәннәрдә геометрик чикләүләр, шулай ук ​​пружина күтәргән йөк аркасында куркынычсызлык факторына чикләүләр бар. Бу оптимальләштерү мәсьәләсен чишү һәм пружина конструкциясен башкару өчен бал корты (ББ) алгоритмы кулланылды. ББ белән алынган энергия кыйммәтләре элеккеге Экспериментлар Дизайны (ЭД) тикшеренүләреннән алынганнардан өстенрәк. Оптимизациядән алынган параметрларны кулланып эшләнгән пружиналар һәм механизмнар башта ADAMS программасында анализланды. Шуннан соң, җитештерелгән пружиналарны чын механизмнарга интеграцияләү юлы белән эксперименталь сынаулар үткәрелде. Сынау нәтиҗәсендә канатларның якынча 90 миллисекундтан соң ачылуы күзәтелде. Бу күрсәткеч проектның 200 миллисекунд максатыннан күпкә түбәнрәк. Моннан тыш, аналитик һәм эксперименталь нәтиҗәләр арасындагы аерма нибары 16 мс тәшкил итә.
Очкычларда һәм диңгез транспорт чараларында дат басмас корычтан ясалган спираль торба бөкләү механизмнары бик мөһим. Бу системалар очыш сыйфатын һәм контрольне яхшырту өчен очкычларны модификацияләүдә һәм үзгәртүдә кулланыла. Очу режимына карап, канатлар аэродинамикалык йогынтыны киметү өчен төрлечә бөкләнә һәм ачыла1. Бу хәлне көндәлек очыш һәм суга чуму вакытында кайбер кошлар һәм бөҗәкләр канатларының хәрәкәтләре белән чагыштырырга мөмкин. Шулай ук, гидродинамик эффектларны киметү һәм идарә итүне максимальләштерү өчен су асты көймәләрендә планерлар бөкләнә һәм ачыла3. Бу механизмнарның тагын бер максаты - саклау һәм ташу өчен вертолет винтын 4 бөкләү кебек системаларга күләм өстенлекләре бирү. Ракета канатлары саклау урынын киметү өчен аска бөкләнә. Шулай итеп, очырткычның кечерәк мәйданына күбрәк ракеталар урнаштырылырга мөмкин 5. Бөкләү һәм җәюдә нәтиҗәле кулланыла торган компонентлар гадәттә пружиналар. Бөкләү вакытында анда энергия саклана һәм ачылу вакытында чыгарыла. Гибкий структурасы аркасында сакланган һәм чыгарылган энергия тигезләнә. Пружин, нигездә, система өчен эшләнгән, һәм бу конструкция оптимизация проблемасын тудыра6. Чөнки ул төрле үзгәрүчәннәрне, мәсәлән, чыбык диаметрын, спираль диаметрын, борылышлар санын, спираль почмагын һәм материал төрен үз эченә алса да, масса, күләм, минималь көчәнеш бүленеше яки максималь энергия булуы кебек критерийлар да бар7.
Бу тикшеренү ракета системаларында кулланыла торган канатларны бөкләү механизмнары өчен пружиналарны проектлау һәм оптимальләштерүгә яктылык сала. Очыш алдыннан җибәрү торбасы эчендә булганда, канатлар ракета өслегендә бөкләнгән килеш кала, ә җибәрү торбасыннан чыкканнан соң, билгеле бер вакытка ачыла һәм өслеккә басылган килеш кала. Бу процесс ракетаның дөрес эшләве өчен бик мөһим. Эшләнгән бөкләү механизмында канатларны ачу борылыш пружиналары белән, ә бикләү кысу пружиналары белән башкарыла. Яраклы пружина проектлау өчен оптимальләштерү процессы башкарылырга тиеш. Пружиналарны оптимальләштерү эчендә әдәбиятта төрле кулланылышлар бар.
Паредес һ.б.8 спираль пружиналарны проектлау өчен максималь арыганлык гомере коэффициентын максатчан функция буларак билгеләделәр һәм оптимальләштерү ысулы буларак квази-Ньютон ысулын кулландылар. Оптимизацияләүдә үзгәрүчәннәр чыбык диаметры, катушка диаметры, борылышлар саны һәм пружина озынлыгы буларак билгеләнде. Пружина структурасының тагын бер параметры - ул ясалган материал. Шуңа күрә бу проектлау һәм оптимальләштерү тикшеренүләрендә исәпкә алынды. Зебди һ.б.9 үз тикшеренүләрендә максатчан функциядә максималь катылык һәм минималь авырлык максатларын куйдылар, анда авырлык коэффициенты әһәмиятле иде. Бу очракта алар пружина материалын һәм геометрик үзлекләрне үзгәрүчәннәр буларак билгеләделәр. Алар генетик алгоритмны оптимальләштерү ысулы буларак кулланалар. Автомобиль сәнәгатендә материалларның авырлыгы күп яктан файдалы, транспорт чарасының эшчәнлегеннән алып ягулык куллануга кадәр. Асма өчен катушка пружиналарын оптимальләштерү вакытында авырлыкны минимальләштерү - билгеле тикшеренү10. Бахшеш һәм Бахшеш11 ANSYS мохитендә үз эшләрендә төрле асма пружина композит конструкцияләрендә минималь авырлыкка һәм максималь тарту ныклыгына ирешү максатыннан E-пыяла, углерод һәм кевлар кебек материалларны үзгәрүчәннәр буларак билгеләделәр. Композит пружиналарны эшләүдә җитештерү процессы бик мөһим. Шулай итеп, оптимизацияләү мәсьәләсендә төрле үзгәрүчәннәр роль уйный, мәсәлән, җитештерү ысулы, процесста башкарылган адымнар һәм бу адымнарның эзлеклелеге12,13. Динамик системалар өчен пружиналарны проектлаганда, системаның табигый ешлыкларын исәпкә алырга кирәк. Резонанстан качу өчен пружинаның беренче табигый ешлыгы системаның табигый ешлыгыннан ким дигәндә 5-10 тапкыр зуррак булырга тиеш дип тәкъдим ителә14. Тактак һ.б.7 пружина массасын минимальләштерергә һәм беренче табигый ешлыкны максимумга җиткерергә карар кылдылар, бу пружина конструкциясендә максатчан функцияләр буларак. Алар Matlab оптимизацияләү коралында үрнәк эзләү, эчке нокта, актив җыелма һәм генетик алгоритм ысулларын кулландылар. Аналитик тикшеренүләр пружина конструкцияләү тикшеренүләренең бер өлеше булып тора, һәм бу өлкәдә Чикле Элементлар Методы популяр15. Патил һ.б.16 аналитик процедура ярдәмендә компрессия спираль пружинасы авырлыгын киметү өчен оптимизацияләү ысулын эшләделәр һәм чикле элементлар методын кулланып аналитик тигезләмәләрне сынап карадылар. Пружинаның файдалылыгын арттыруның тагын бер критерийы - ул саклый ала торган энергиянең артуы. Бу очрак шулай ук ​​пружинаның озак вакыт дәвамында файдалылыгын саклап калуын тәэмин итә. Рахул һәм Рамешкумар17 автомобиль пружинасы конструкцияләрендә пружинаның күләмен киметергә һәм деформация энергиясен арттырырга омтылалар. Алар шулай ук ​​оптимизация тикшеренүләрендә генетик алгоритмнарны да кулланганнар.
Күренгәнчә, оптимальләштерү тикшеренүендәге параметрлар системадан системага аерылып тора. Гомумән алганда, катылык һәм кисү көчәнеше параметрлары аның күтәргән йөкләнеше билгеләүче фактор булган системада мөһим. Бу ике параметр белән авырлык чикләү системасына материал сайлау кертелгән. Икенче яктан, югары динамик системаларда резонанслардан качу өчен табигый ешлыклар тикшерелә. Файдалылык мөһим булган системаларда энергия максимальләштерелә. Оптимизацияләү тикшеренүләрендә, FEM аналитик тикшеренүләр өчен кулланылса да, генетик алгоритм14,18 һәм соры бүре алгоритмы19 кебек метаэвристик алгоритмнарның билгеле бер параметрлар диапазонында классик Ньютон методы белән бергә кулланылуын күрергә мөмкин. Метаэвристик алгоритмнар, бигрәк тә халык йогынтысында, кыска вакыт эчендә оптималь халәткә якынлаша торган табигый адаптация ысулларына нигезләнеп эшләнгән20,21. Эзләү өлкәсендә халыкның очраклы бүленеше белән алар локаль оптимумнан качалар һәм глобаль оптимумга таба күчәләр22. Шулай итеп, соңгы елларда ул еш кына реаль сәнәгать проблемалары контекстында кулланыла23,24.
Бу тикшеренүдә эшләнгән бөкләү механизмы өчен мөһим очрак шунда: очыш алдыннан ябык хәлдә булган канатлар, торбадан чыкканнан соң билгеле бер вакыт үткәч ачыла. Шуннан соң, йозак элементы канатны блоклый. Шуңа күрә пружиналар очыш динамикасына турыдан-туры тәэсир итми. Бу очракта, оптимизацияләү максаты пружинаның хәрәкәтен тизләтү өчен сакланган энергияне максимальләштерү иде. Рулон диаметры, чыбык диаметры, рулоннар саны һәм тайпылыш оптимизация параметрлары буларак билгеләнде. Пружинаның кечкенә зурлыгы аркасында авырлык максат дип саналмады. Шуңа күрә материал төре даими дип билгеләнде. Механик деформацияләр өчен куркынычсызлык чикләре мөһим чикләү буларак билгеләнде. Моннан тыш, механизмның кулланылышында үзгәрүчән зурлык чикләүләре дә бар. BA метаевристик ысулы оптимизацияләү ысулы буларак сайланды. BA үзенең сыгылмалы һәм гади структурасы, шулай ук ​​механик оптимизацияләү тикшеренүләрендәге казанышлары өчен өстенлекле булды25. Тикшеренүнең икенче өлешендә, бөкләү механизмының төп дизайны һәм пружинасы дизайны кысаларына җентекле математик гыйбарәләр кертелгән. Өченче өлештә оптимизацияләү алгоритмы һәм оптимизация нәтиҗәләре бар. 4 нче бүлек ADAMS программасында анализ үткәрә. Пружиналарның яраклылыгы җитештерү алдыннан анализлана. Соңгы бүлектә эксперименталь нәтиҗәләр һәм сынау рәсемнәре бар. Тикшеренүдә алынган нәтиҗәләр шулай ук ​​авторларның элеккеге эшләре белән DOE ысулын кулланып чагыштырылды.
Бу тикшеренүдә эшләнгән канатлар ракета өслегенә таба бөкләнергә тиеш. Канатлар бөкләнгән хәлдән ачыла торган хәлгә әйләнә. Моның өчен махсус механизм эшләнде. 1 нче рәсемдә ракета координата системасындагы бөкләнгән һәм ачыла торган конфигурация5 күрсәтелгән.
2 нче рәсемдә механизмның кисемтә күренеше күрсәтелгән. Механизм берничә механик өлештән тора: (1) төп корпус, (2) канат вал, (3) подшипник, (4) йозак корпусы, (5) йозак втулкасы, (6) туктаткыч штифт, (7) борылу пружинасы һәм (8) кысу пружинасы. Канат вал (2) йозак гильзасы (4) аша борылу пружинасы (7) белән тоташтырылган. Ракета очканнан соң өч өлеш тә бер үк вакытта әйләнә. Бу әйләнү хәрәкәте белән канатлар соңгы хәленә кайта. Шуннан соң, штифт (6) кысу пружинасы (8) белән эшләтеп җибәрелә, шуның белән йозак корпусының (4)5 бөтен механизмы блоклана.
Эластик модуль (E) һәм кисү модуль (G) - пружинаның төп проектлау параметрлары. Бу тикшеренүдә пружиналы материал буларак югары углеродлы пружиналы корыч чыбык (Music wiel ASTM A228) сайланган. Башка параметрлар - чыбык диаметры (d), уртача катушка диаметры (Dm), катушкалар саны (N) һәм пружинаның тайпылышы (кысу пружиналар өчен xd һәм борылу пружиналар өчен θ)26. Кысылу пружиналар \({(SE}_{x})\) һәм борылу (\({SE}_{\theta}\)) пружиналар өчен сакланган энергияне (1) һәм (2)26 тигезләмәсеннән исәпләп була. (Кысылу пружинасы өчен кисү модуль (G) кыйммәте 83.7E9 Pa, ә борылу пружинасы өчен эластик модуль (E) кыйммәте 203.4E9 Pa.)
Системаның механик үлчәмнәре пружинаның геометрик чикләүләрен турыдан-туры билгели. Моннан тыш, ракета урнашачак шартларны да исәпкә алырга кирәк. Бу факторлар пружин параметрларының чикләрен билгели. Тагын бер мөһим чикләү - куркынычсызлык коэффициенты. Куркынычсызлык коэффициентының билгеләмәсе Шигли һ.б. тарафыннан җентекләп тасвирланган.26. Кысылу пружинасы куркынычсызлык коэффициенты (КХК) максималь рөхсәт ителгән көчәнешнең өзлексез озынлыктагы көчәнешкә бүленеше буларак билгеләнә. КХК (3), (4), (5) һәм (6)26 тигезләмәләре ярдәмендә исәпләнергә мөмкин. (Бу тикшеренүдә кулланылган пружиналы материал өчен, \({S}_{sy}=980 МПа\)). F тигезләмәдәге көчне, ә KB 26 га тигезләмәдәге Бергштрассер коэффициентын күрсәтә.
Пружинаның борылу куркынычсызлыгы коэффициенты (SFT) M ны k га бүлү юлы белән билгеләнә. SFT ны (7), (8), (9) һәм (10)26 тигезләмәләреннән исәпләп була. (Бу тикшеренүдә кулланылган материал өчен, \({S}_{y}=1600 \mathrm{MPa}\)). Тигезләмәдә M момент өчен, \({k}^{^{\prime}}\) пружинаның даимилеге (момент/әйләнү) өчен, ә Ki көчәнешне төзәтү коэффициенты өчен кулланыла.
Бу тикшеренүдә оптимизацияләүнең төп максаты - пружинаның энергиясен максимальләштерү. Максат функциясе \(f(X)\) ны максимальләштерә торган \(\overrightarrow{\{X\}}\) табу өчен формалаштырылган. \({f}_{1}(X)\) һәм \({f}_{2}(X)\) - тиешенчә кысу һәм борылу пружинаның энергия функцияләре. Оптимизацияләү өчен кулланылган исәпләнгән үзгәрүчәннәр һәм функцияләр түбәндәге тигезләмәләрдә күрсәтелгән.
Пружинаның конструкциясенә куелган төрле чикләүләр түбәндәге тигезләмәләрдә бирелгән. (15) һәм (16) тигезләмәләр кысу һәм борылу пружинасы өчен куркынычсызлык факторларын күрсәтә. Бу тикшеренүдә SFC 1,2 дән зуррак яки тигез булырга тиеш, ә SFT θ26 дан зуррак яки тигез булырга тиеш.
BA умарта кортларының серкә эзләү стратегияләреннән илһамланган27. Умарта кортлары күбрәк азык җыючыларны уңдырышлы серкә баскан кырларга, ә азрак уңдырышлы серкә баскан кырларга азрак азык җыючылар җибәреп эзлиләр. Шулай итеп, умарта кортлары популяциясеннән иң зур нәтиҗәлелеккә ирешелә. Икенче яктан, скаут умарта кортлары серкәнең яңа өлкәләрен эзли бирә, һәм элеккегә караганда күбрәк уңдырышлы өлкәләр булса, күп азык җыючылар бу яңа өлкәгә юнәлдереләчәк28. BA ике өлештән тора: җирле эзләү һәм глобаль эзләү. Җирле эзләү умарта кортлары кебек минимальгә якынрак (элита урыннары) күбрәк җәмгыятьләрне эзли, ә башка урыннарны азрак эзли (оптималь яки сайланган урыннар). Глобаль эзләү өлешендә теләсә нинди эзләү башкарыла, һәм яхшы кыйммәтләр табылса, станцияләр киләсе итерациядә җирле эзләү өлешенә күчерелә. Алгоритмда кайбер параметрлар бар: скаут умарта кортлары саны (n), җирле эзләү урыннары саны (m), элита урыннары саны (e), элита урыннарындагы азык җыючылар саны (nep), оптималь урыннардагы азык җыючылар саны. Участок (nsp), район зурлыгы (ngh) һәм итерацияләр саны (I)29. BA псевдокоды 3 нче рәсемдә күрсәтелгән.
Алгоритм \({g}_{1}(X)\) һәм \({g}_{2}(X)\ арасында эшләргә тырыша. Һәр итерация нәтиҗәсендә оптималь кыйммәтләр билгеләнә һәм иң яхшы кыйммәтләрне алу өчен бу кыйммәтләр тирәсендә популяция җыела. Чикләүләр җирле һәм глобаль эзләү бүлекләрендә тикшерелә. Локаль эзләүдә, әгәр бу факторлар туры килсә, энергия кыйммәте исәпләнә. Әгәр яңа энергия кыйммәте оптималь кыйммәттән зуррак булса, яңа кыйммәтне оптималь кыйммәткә билгеләгез. Әгәр эзләү нәтиҗәсендә табылган иң яхшы кыйммәт агымдагы элементтан зуррак булса, яңа элемент җыентыкка кертеләчәк. Локаль эзләүнең блок-схемасы 4 нче рәсемдә күрсәтелгән.
Популяция - BA'дагы төп параметрларның берсе. Алдагы тикшеренүләрдән күренгәнчә, популяцияне киңәйтү кирәкле итерацияләр санын киметә һәм уңыш ихтималын арттыра. Шулай да, функциональ бәяләүләр саны да арта. Элита урыннарының күп булуы эшчәнлеккә сизелерлек йогынты ясамый. Элита урыннары саны нуль30 булмаса, аз булырга мөмкин. Скаут умарта кортлары популяциясенең күләме (n) гадәттә 30 һәм 100 арасында сайлана. Бу тикшеренүдә тиешле санны билгеләү өчен 30 һәм 50 сценарийлары эшләнде (2 нче таблица). Башка параметрлар популяциягә карап билгеләнә. Сайланган урыннар саны (m) популяция күләменең (якынча) 25% ын тәшкил итә, ә сайланган урыннар арасында элита урыннары саны (e) m'ның 25% ын тәшкил итә. Тукланучы умарта кортлары саны (эзләүләр саны) элита участоклары өчен 100 һәм башка җирле участоклар өчен 30 итеп сайланды. Күршеләрне эзләү - барлык эволюцион алгоритмнарның төп концепциясе. Бу тикшеренүдә күршеләрне киметү ысулы кулланылды. Бу ысул һәр итерация вакытында билгеле бер тизлектә күршелекнең зурлыгын киметә. Киләчәк итерацияләрдә төгәлрәк эзләү өчен кечерәк күршелек кыйммәтләре30 кулланылырга мөмкин.
Һәр сценарий өчен оптимизация алгоритмының кабатланучанлыгын тикшерү өчен ун сынау үткәрелде. 5 нче рәсемдә 1 нче схема өчен борылыш пружинасын оптимизацияләү нәтиҗәләре, ә 6 нчы рәсемдә 2 нче схема өчен күрсәтелгән. Сынау мәгълүматлары шулай ук ​​3 һәм 4 нче таблицаларда бирелгән (кысу пружинасы өчен алынган нәтиҗәләрне үз эченә алган таблица S1 өстәмә мәгълүматында). Умарта кортлары популяциясе беренче итерациядә яхшы кыйммәтләрне эзләүне көчәйтә. 1 нче сценарийда кайбер сынауларның нәтиҗәләре максималь күрсәткечтән түбәнрәк булган. 2 нче сценарийда популяция һәм башка мөһим параметрлар арту сәбәпле, барлык оптимизация нәтиҗәләренең дә максималь күрсәткечкә якынлашуын күрергә мөмкин. 2 нче сценарийдагы кыйммәтләр алгоритм өчен җитәрлек булуын күрергә мөмкин.
Итерацияләрдә энергиянең максималь кыйммәтен алганда, тикшеренү өчен чикләү буларак куркынычсызлык коэффициенты да бирелә. Куркынычсызлык коэффициенты өчен таблицаны карагыз. BA кулланып алынган энергия кыйммәтләре 5 нче таблицадагы 5 DOE ысулы ярдәмендә алынган кыйммәтләр белән чагыштырыла. (Җитештерү җиңеллеге өчен, борылу пружинасы борылышлары саны (N) 4,88 урынына 4,9, ә кысу пружинасындагы тайпылыш (xd) 7,99 мм урынына 8 мм.) BA яхшырак нәтиҗә бирүен күрергә мөмкин. BA барлык кыйммәтләрне дә локаль һәм глобаль эзләүләр аша бәяли. Шулай итеп, ул күбрәк альтернативаларны тизрәк сынап карый ала.
Бу тикшеренүдә Адамс канат механизмының хәрәкәтен анализлау өчен кулланылды. Адамска башта механизмның 3D моделе бирелә. Аннары алдагы бүлектә сайланган параметрлар белән пружинаны билгеләгез. Моннан тыш, чын анализ өчен башка параметрларны да билгеләргә кирәк. Болар - тоташулар, материал үзлекләре, контакт, ышкылу һәм гравитация кебек физик параметрлар. Пычак вал һәм подшипник арасында әйләнмәле тоташу бар. 5-6 цилиндрик тоташу бар. 5-1 хәрәкәтсез тоташу бар. Төп корпус алюминий материалдан эшләнгән һәм хәрәкәтсез. Калган детальләрнең материалы - корыч. Материал төренә карап, ышкылу коэффициентын, контакт катылыгын һәм ышкылу өслегенең үтеп керү тирәнлеген сайлагыз. (дат басмас корыч AISI 304) Бу тикшеренүдә критик параметр - канат механизмының ачылу вакыты, ул 200 мс тан кимрәк булырга тиеш. Шуңа күрә анализ вакытында канат ачылу вакытына игътибар итегез.
Адамс анализы нәтиҗәсендә, канат механизмының ачылу вакыты 74 миллисекунд тәшкил итә. 1 дән 4 кә кадәр динамик симуляция нәтиҗәләре 7 нче рәсемдә күрсәтелгән. 5 нче рәсемдәге беренче рәсем - симуляция башлану вакыты һәм канатлар бөкләнү өчен көтү позициясендә. (2) Канат 43 градуска әйләнгәндә, 40 мс тан соң канатның торышын күрсәтә. (3) 71 миллисекундтан соң канатның торышын күрсәтә. Шулай ук ​​соңгы рәсемдә (4) канатның борылышының ахыры һәм ачык позиция күрсәтелгән. Динамик анализ нәтиҗәсендә, канат ачылу механизмының максатчан кыйммәте 200 мс тан күпкә кыскарак булуы күзәтелде. Моннан тыш, пружиналарның зурлыгын билгеләгәндә, куркынычсызлык чикләре әдәбиятта тәкъдим ителгән иң югары кыйммәтләрдән сайланган.
Барлык проектлау, оптимальләштерү һәм симуляция тикшеренүләре тәмамланганнан соң, механизмның прототибы ясалды һәм интеграцияләнде. Аннары симуляция нәтиҗәләрен тикшерү өчен прототип сыналды. Башта төп кабыкны беркетегез һәм канатларны бөкләгез. Аннары канатлар бөкләнгән хәлдән чыгарылды һәм канатларның бөкләнгән хәлдән ачылган хәлгә әйләнүе видеога төшерелде. Таймер шулай ук ​​видеоязма вакытында вакытны анализлау өчен дә кулланылды.
8 нче рәсемдә 1-4 номерлы видео кадрлар күрсәтелгән. Рәсемдәге 1 нче кадр бөкләнгән канатларның җибәрелү моментын күрсәтә. Бу момент t0 вакытының башлангыч моменты дип санала. 2 нче һәм 3 нче кадрлар башлангыч моменттан соң 40 мс һәм 70 мс канатларның урнашуын күрсәтә. 3 нче һәм 4 нче кадрларны анализлаганда, канатның хәрәкәте t0 дан соң 90 мс тотрыклануын һәм канатның ачылуы 70 һәм 90 мс арасында тәмамлануын күрергә мөмкин. Бу хәл симуляция һәм прототип сынауларының якынча бер үк канат җәелдерү вакытын бирүен һәм конструкция механизмның эшләү таләпләренә туры килүен аңлата.
Бу мәкаләдә канат бөкләү механизмында кулланылган борылу һәм компрессия пружинасы BA ярдәмендә оптимальләштерелгән. Параметрларга берничә итерация белән тиз ирешергә мөмкин. Борылу пружинасы 1075 мДж, ә компрессия пружинасы 37,24 мДж дип бәяләнә. Бу кыйммәтләр DOEның алдагы тикшеренүләренә караганда 40-50% ка яхшырак. Пружина механизмга интеграцияләнгән һәм ADAMS программасында анализланган. Анализ вакытында канатларның 74 миллисекунд эчендә ачылуы ачыкланган. Бу кыйммәт проектның 200 миллисекунд максатыннан күпкә түбәнрәк. Киләсе эксперименталь тикшеренүдә кабызу вакыты якынча 90 мс дип үлчәнгән. Анализлар арасындагы бу 16 миллисекунд аерма программа тәэминатында модельләштерелмәгән әйләнә-тирә мохит факторлары белән бәйле булырга мөмкин. Тикшеренү нәтиҗәсендә алынган оптимизация алгоритмын төрле пружиналар конструкцияләре өчен кулланырга мөмкин дип санала.
Пружина материалы алдан билгеләнгән иде һәм оптимизацияләүдә үзгәрүчән буларак кулланылмады. Очкычларда һәм ракеталарда күп төрле пружина төрләре кулланылганлыктан, BA киләчәктәге тикшеренүләрдә оптималь пружина конструкциясенә ирешү өчен төрле материаллар кулланып башка төр пружиналарны проектлауда кулланылачак.
Без бу кулъязманың оригиналь булуын, элек бастырылмаганлыгын һәм хәзерге вакытта башка җирдә бастыру өчен каралмавын белдерәбез.
Бу тикшеренүдә алынган яки анализланган барлык мәгълүматлар бастырылган мәкаләдә [һәм өстәмә мәгълүмат файлында] бар.
Мин, З., Кин, В.К. һәм Ричард, Л.Дж. Очкычлар. Аэрофлот концепциясен радикаль геометрик үзгәрешләр аша модернизацияләү. IES J. Civilization. composition. project. 3(3), 188–195 (2010).
Sun, J., Liu, K. һәм Bhushan, B. Коңгызның арткы канатына гомуми күзәтү: төзелеше, механик үзлекләре, механизмнары һәм биологик илһам. J. Mecha. Үз-үзеңне тоту. Биомедицина фәне. alma mater. 94, 63–73 (2019).
Чен, З., Ю, Дж., Чжан, А., һәм Чжан, Ф. Гибрид су асты планеры өчен бөкләнә торган хәрәкәт механизмын проектлау һәм анализлау. Ocean Engineering 119, 125–134 (2016).
Картик, ХС һәм Притви, К. Вертолетның горизонталь стабилизаторын бөкләү механизмын проектлау һәм анализлау. эчке J. Ing. саклау багы. технология. (IGERT) 9(05), 110–113 (2020).
Кулунк, З. һәм Сахин, М. Эксперимент проектлау ысулын кулланып, бөкләнә торган ракета канаты конструкциясенең механик параметрларын оптимальләштерү. эчке журнал. Модель. оптимальләштерү. 9(2), 108–112 (2019).
Ке, Дж., Ву, ЗЫ, Лю, ЙС, Сян, З. һәм Ху, XD Композит пружиналар проектлау ысулы, эшчәнлекне өйрәнү һәм җитештерү процессы: күзәтү. compose. composition. 252, 112747 (2020).
Тактак М., Омхени К., Алуи А., Даммак Ф. һәм Хаддар М. Пружиналарның динамик дизайнын оптимизацияләү. Тавыш өчен куллану. 77, 178–183 (2014).
Паредес, М., Сартор, М., һәм Маскле, К. Тарту пружиналарын конструкцияләүне оптимальләштерү процедурасы. Компьютер. Методны куллану. Курка. Проект. 191(8-10), 783-797 (2001).
Зебди О., Бухили Р. һәм Трочу Ф. Күп максатлы оптимизация кулланып, композит спираль пружиналарның оптималь дизайны. J. Reinf. пластик. композиция. 28 (14), 1713–1732 (2009).
Pawart, HB һәм Desale, DD Өч тәгәрмәчле алгы асма пружиналарын оптимизацияләү. процесс. җитештерүче. 20, 428–433 (2018).
Бахшеш М. һәм Бахшеш М. Корыч спираль пружиналарны композит пружиналары белән оптимальләштерү. Эчке журнал. Күп тармаклы. Фән. проекты. 3(6), 47–51 (2012).
Чен, Л. һ.б. Композит пружиналы пружиналарның статик һәм динамик эшчәнлегенә тәэсир итүче күп параметрлар турында белегез. J. Market. саклагыч савыты. 20, 532–550 (2022).
Франк, Дж. Композит спираль пружиналар анализы һәм оптимизациясе, PhD диссертациясе, Сакраменто дәүләт университеты (2020).
Гу, З., Хоу, Х. һәм Йе, Дж. Сызыклы булмаган спираль пружиналарны проектлау һәм анализлау ысуллары, берничә ысул комбинациясен кулланып: чикле элементлар анализы, латин гиперкубы чикләнгән үрнәк алу һәм генетик программалаштыру. процесс. Fur институты. проект. CJ Mecha. проект. фән. 235(22), 5917–5930 (2021).
Ву, Л., һ.б. Көйләнә торган пружиналы тизлекле углерод җепселле күп чылбырлы спираль пружиналар: проектлау һәм механизмны өйрәнү. Market. саклагыч багы. 9(3), 5067–5076 (2020).
Патил ДС, Мангрулкар КС һәм Джагтап СТ. Компрессия спираль пружиналарындагы авырлыкны оптимальләштерү. Эчке J. Innov. Саклау багы. Күп тармаклы. 2(11), 154–164 (2016).
Рахул, МС һәм Рамешкумар, К. Автомобиль кушымталары өчен пружиналы пружиналы күп максатлы оптимизация һәм санлы симуляция. Альма-матер. Бүгенге процесс. 46. ​​4847–4853 (2021).
Бай, Дж.Б. һ.б. Иң яхшы практиканы билгеләү - Генетик алгоритмнар кулланып, композит спираль структураларны оптималь проектлау. compose. composition. 268, 113982 (2021).
Шаһин, И., Дортерлер, М., һәм Гокче, Х. Компрессия пружинасы конструкциясенең минималь күләмен оптимизацияләүгә нигезләнгән 灰狼 оптимизацияләү ысулын кулланып, Гази Дж. Инженерлык фәннәре, 3(2), 21–27 (2017).
Айе, К.М., Фолди, Н., Йылдыз, А.Р., Бурират, С. һәм Саит, С.М. Метаэвристика һәлакәтләрне оптимальләштерү өчен күп агентлар куллана. эчке J. Veh. 80(2–4), 223–240 (2019).
Йылдыз, AR һәм Эрдаш, МУ Чын инженерлык мәсьәләләрен ышанычлы проектлау өчен яңа гибрид Тагучи-сальпа төркемен оптимизацияләү алгоритмы. Альма-матер. тест. 63(2), 157–162 (2021).
Йылдыз Б.С., Фолди Н., Бюрерат С., Йылдыз А.Р. һәм Саит С.М. Яңа гибрид чикерткә оптимизацияләү алгоритмын кулланып робот тоткыч механизмнарын ышанычлы проектлау. эксперт. система. 38(3), e12666 (2021).