Ṣíṣe àtúnṣe sí àwọn Pílámẹ́tà Wing Spring Performances nípa lílo Àlàyé Honeybee

Ẹ ṣeun fún ṣíbẹ̀wò sí Nature.com. O ń lo ẹ̀yà aṣàwákiri pẹ̀lú àtìlẹ́yìn CSS tó lopin. Pọ́ọ̀bù onírin alagbara. Fún ìrírí tó dára jùlọ, a gbà ọ́ nímọ̀ràn pé kí o lo ẹ̀rọ aṣàwákiri tó ti ṣe àtúnṣe (tàbí kí o má ṣe pa Ìgbésẹ̀ Ìbáramu nínú Internet Explorer). Ní ​​àfikún, láti rí i dájú pé àtìlẹ́yìn ń lọ lọ́wọ́, a ń fi ojú-ọ̀nà náà hàn láìsí àwọn àṣà àti JavaScript.
Ó ń fi ìṣàfihàn àwọn ìṣàfihàn mẹ́ta hàn lẹ́ẹ̀kan náà. Lo àwọn bọ́tìnì Ìṣáájú àti Ìtẹ̀lé láti gbé àwọn ìṣàfihàn mẹ́ta jáde ní àkókò kan, tàbí lo àwọn bọ́tìnì ìṣàfihàn ní ìparí láti gbé àwọn ìṣàfihàn mẹ́ta jáde ní àkókò kan náà.
Nínú ìwádìí yìí, a kà á sí pé páìpù irin onírin tí kò ní irin tí a fi irin ṣe, àwòrán torsion àti compression springs ti ẹ̀rọ ìfọ́ apá tí a lò nínú rọ́kẹ́ẹ̀tì náà jẹ́ ìṣòro ìṣirò. Lẹ́yìn tí rọ́kẹ́ẹ̀tì náà bá ti jáde kúrò nínú páìpù ìfọ́, a gbọ́dọ̀ ṣí àwọn ìyẹ́ tí a ti pa kí a sì so mọ́ ọn fún àkókò kan pàtó. Ète ìwádìí náà ni láti mú agbára tí a tọ́jú sínú àwọn ìyẹ́ náà pọ̀ sí i kí àwọn ìyẹ́ náà lè ṣiṣẹ́ ní àkókò kúkúrú. Nínú ọ̀ràn yìí, a ṣàlàyé ìṣirò agbára nínú àwọn ìtẹ̀jáde méjèèjì gẹ́gẹ́ bí iṣẹ́ àfojúsùn nínú ìlànà ìṣirò. A ṣàlàyé ìwọ̀n wáyà, ìwọ̀n ìyẹ́, iye àwọn ìyẹ́, àti àwọn pàrámítà ìyípadà tí a nílò fún àpẹẹrẹ ìyẹ́ náà gẹ́gẹ́ bí àwọn oníyípadà ìṣirò ... Lẹ́yìn náà, wọ́n ṣe àwọn ìdánwò ìdánwò nípa sísopọ̀ àwọn ìsun omi tí a ṣe sínú àwọn ẹ̀rọ gidi. Nítorí àbájáde ìdánwò náà, a ṣàkíyèsí pé àwọn ìyẹ́ náà ṣí lẹ́yìn nǹkan bí 90 milliseconds. Iye yìí wà ní ìsàlẹ̀ ibi tí iṣẹ́ náà fẹ́ dé ní 200 milliseconds. Ní àfikún, ìyàtọ̀ láàárín àwọn àbájáde ìṣàyẹ̀wò àti ìdánwò jẹ́ 16 ms péré.
Nínú ọkọ̀ òfúrufú àti ọkọ̀ ojú omi, àwọn ọ̀nà ìtẹ̀wé irin onírin tí kò ní irin jẹ́ pàtàkì. Àwọn ètò wọ̀nyí ni a ń lò nínú àtúnṣe àti ìyípadà ọkọ̀ òfúrufú láti mú iṣẹ́ àti ìdarí ọkọ̀ òfúrufú sunwọ̀n síi. Ní ìbámu pẹ̀lú ipò ìfò, àwọn ìyẹ́ náà máa ń ká, wọ́n sì máa ń tàn káàkiri ní ọ̀nà ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ láti dín ipa aerodynamic kù. A lè fi ipò yìí wé ìṣípo àwọn ìyẹ́ ẹyẹ àti kòkòrò nígbà ìrìn lójoojúmọ́ àti ìjìnlẹ̀ omi. Bákan náà, àwọn gliders máa ń ká, wọ́n sì máa ń tàn káàkiri nínú àwọn ohun èlò abẹ́ omi láti dín àwọn ipa hydrodynamic kù, kí wọ́n sì mú kí ìlò wọn pọ̀ sí i. Ète mìíràn tí àwọn ètò wọ̀nyí ń lò ni láti fún àwọn ètò bíi títẹ̀ propeller helicopter 4 fún ìtọ́jú àti gbígbé. Àwọn ìyẹ́ rọ́kẹ́ẹ̀tì náà tún máa ń ká láti dín ààyè ìpamọ́ kù. Nítorí náà, a lè gbé àwọn missiles púpọ̀ sí i sí agbègbè kékeré ti ohun èlò amúlétutù 5. Àwọn èròjà tí a ń lò dáadáa nínú títẹ̀ àti ṣíṣí ni àwọn springs sábà máa ń jẹ́ springs. Ní àkókò títẹ̀, a máa ń tọ́jú agbára sínú rẹ̀, a sì máa ń tú u sílẹ̀ ní àkókò tí ó bá ń ṣí. Nítorí ìṣètò rẹ̀ tó rọrùn, a máa ń tọ́jú àti tí a tú sílẹ̀ ní ìwọ̀nba. A ṣe ìpìlẹ̀ náà fún ètò náà, àti pé àpẹẹrẹ yìí ń fi ìṣòro ìṣirò hàn. Nítorí pé bó tilẹ̀ jẹ́ pé ó ní onírúurú àwọn ohun èlò bíi ìwọ̀n wáyà, ìwọ̀n ìyípo, iye àwọn ìyípo, igun helix àti irú ohun èlò, àwọn ìlànà kan tún wà bí ìwọ̀n, ìwọ̀n, ìpínkiri wahala tó kéré jùlọ tàbí wíwà agbára tó pọ̀ jùlọ.
Ìwádìí yìí tan ìmọ́lẹ̀ sí àwòrán àti ìṣelọ́pọ́ àwọn orísun omi fún àwọn ẹ̀rọ ìfọ́ apá tí a lò nínú àwọn ẹ̀rọ rọ́kẹ́ẹ̀tì. Nígbà tí wọ́n wà nínú ọ̀pá ìfọ́ apá kí wọ́n tó fò, àwọn ìyẹ́ apá náà wà ní ìtẹ̀mọ́lẹ̀ lórí ojú rọ́kẹ́ẹ̀tì náà, lẹ́yìn tí wọ́n bá sì jáde kúrò nínú ọ̀pá ìfọ́ apá náà, wọ́n á ṣí sílẹ̀ fún ìgbà díẹ̀, wọ́n á sì máa tẹ̀ mọ́ ojú náà. Ìlànà yìí ṣe pàtàkì sí iṣẹ́ tó yẹ kí rọ́kẹ́ẹ̀tì náà máa ṣe. Nínú ẹ̀rọ ìfọ́ apá tí a ti ṣe, a máa ń fi àwọn orísun ìfọ́ apá náà ṣí àwọn ìyẹ́ apá náà, a sì máa ń fi àwọn orísun ìfọ́ apá náà ṣe ìdènà. Láti ṣe àwòrán orísun omi tó yẹ, a gbọ́dọ̀ ṣe iṣẹ́ tó dára. Nínú ìṣelọ́pọ́ orísun omi, onírúurú ìlò ló wà nínú ìwé.
Paredes àti àwọn ẹlòmíràn.8 ṣàlàyé iye àárẹ̀ tó pọ̀ jùlọ gẹ́gẹ́ bí iṣẹ́ àfojúsùn fún ṣíṣe àwọn orísun omi helical wọ́n sì lo ọ̀nà quasi-Newtonian gẹ́gẹ́ bí ọ̀nà àfojúsùn. Àwọn orísun omi nínú ìṣe àfojúsùn ni a dá mọ̀ gẹ́gẹ́ bí ìwọ̀n wáyà, ìwọ̀n ìlà, iye ìyípo, àti gígùn ìrúwé. Pàtàkì mìíràn ti ètò orísun omi ni ohun èlò tí a fi ṣe é. Nítorí náà, a gbé èyí yẹ̀ wò nínú àwọn ìkẹ́kọ̀ọ́ ìṣètò àti ìṣe àfojúsùn. Zebdi àti àwọn ẹlòmíràn 9 gbé àwọn góńgó ti agbára gíga jùlọ àti ìwọ̀n tó kéré jùlọ kalẹ̀ nínú iṣẹ́ àfojúsùn nínú ìkẹ́kọ̀ọ́ wọn, níbi tí ìwọ̀n góńgó náà ṣe pàtàkì. Nínú ọ̀ràn yìí, wọ́n ṣàlàyé ohun èlò orísun omi àti àwọn ohun ìní onígun mẹ́rin gẹ́gẹ́ bí àwọn oníyípadà. Wọ́n lo algoridimu ìbílẹ̀ gẹ́gẹ́ bí ọ̀nà ìṣe àfojúsùn. Nínú ilé iṣẹ́ ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́, ìwọ̀n àwọn ohun èlò wúlò ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ọ̀nà, láti iṣẹ́ ọkọ̀ sí lílo epo. Dídín ìwọ̀n kù nígbà tí a bá ń ṣe àfojúsùn àwọn orísun omi coil fún ìdádúró jẹ́ ìwádìí tí a mọ̀ dáadáa10. Bahshesh àti Bahshesh11 dá àwọn ohun èlò bíi E-gilasi, erogba àti Kevlar mọ̀ gẹ́gẹ́ bí àwọn oníyípadà nínú iṣẹ́ wọn nínú àyíká ANSYS pẹ̀lú ète láti ṣe àṣeyọrí ìwọ̀n tó kéré jùlọ àti agbára ìfàsẹ́yìn tó pọ̀ jùlọ nínú onírúurú àwọn àpẹ̀rẹ̀ orísun omi ìdádúró. Ilana iṣelọpọ ṣe pataki ninu idagbasoke awọn orisun omi apapo. Nitorinaa, awọn oniyipada oriṣiriṣi wa ninu iṣoro iṣapeye, gẹgẹbi ọna iṣelọpọ, awọn igbesẹ ti a mu ninu ilana naa, ati atẹle awọn igbesẹ wọnyẹn12,13. Nigbati a ba n ṣe apẹrẹ awọn orisun omi fun awọn eto agbara, awọn igbohunsafẹfẹ adayeba ti eto naa gbọdọ ṣe akiyesi. A gba ni niyanju pe igbohunsafẹfẹ adayeba akọkọ ti orisun omi jẹ o kere ju igba 5-10 igbohunsafẹfẹ adayeba ti eto naa lati yago fun resonance14. Taktak et al. 7 pinnu lati dinku iwuwo ti orisun omi ati mu igbohunsafẹfẹ adayeba akọkọ pọ si bi awọn iṣẹ objective ninu apẹrẹ orisun omi coil. Wọn lo wiwa apẹrẹ, aaye inu, eto ti nṣiṣe lọwọ, ati awọn ọna algoridimu jiini ninu irinṣẹ iṣapeye Matlab. Iwadi itupalẹ jẹ apakan ti iwadii apẹrẹ orisun omi, ati Ọna Finite Element gbajumọ ni agbegbe yii15. Patil et al.16 ṣe agbekalẹ ọna iṣapeye kan fun idinku iwuwo ti isun omi helical compression nipa lilo ilana itupalẹ kan ati idanwo awọn idogba analytic nipa lilo ọna eroja opin. Ilana miiran fun jijẹ iwulo ti isun omi ni ilosoke ninu agbara ti o le fipamọ. Ọ̀ràn yìí tún ń rí i dájú pé ìrúwé náà ń wúlò fún ìgbà pípẹ́. Rahul àti Rameshkumar17 Wá láti dín ìwọ̀n ìrúwé kù kí o sì mú agbára ìfúnpọ̀ pọ̀ sí i nínú àwọn àwòṣe ìrúwé ìrúwé ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́. Wọ́n tún ti lo àwọn algoridimu ìbílẹ̀ nínú ìwádìí ìṣelọ́pọ́.
Gẹ́gẹ́ bí a ṣe lè rí i, àwọn pàrámítà nínú ìwádìí ìṣelọ́pọ́ yàtọ̀ láti ètò sí ètò. Ní gbogbogbòò, ìgbóná àti àwọn pàrámítà ìfúnpá ìṣẹ́dá ṣe pàtàkì nínú ètò kan níbi tí ẹrù tí ó ń gbé jẹ́ ohun tí ó ń pinnu. Yíyan ohun èlò wà nínú ètò ìdíwọ̀n ìwúwo pẹ̀lú àwọn pàrámítà méjì wọ̀nyí. Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, a ń ṣàyẹ̀wò àwọn ìpele àdánidá láti yẹra fún àwọn àtúnṣe nínú àwọn ètò ìgbékalẹ̀ gíga. Nínú àwọn ètò tí ìlò ṣe pàtàkì, a ń mú agbára pọ̀ sí i. Nínú àwọn ìwádìí ìṣelọ́pọ́, bó tilẹ̀ jẹ́ pé a ń lo FEM fún àwọn ìwádìí ìṣelọ́pọ́, a lè rí i pé àwọn pàrámítà ìṣelọ́pọ́ bíi gínìtí algoridimu 14,18 àti algoridimu grey wolf 19 ni a lò papọ̀ pẹ̀lú ọ̀nà Newton àtijọ́ láàrín àwọn pàrámítà kan. A ti ṣe àgbékalẹ̀ àwọn algoridimu ìṣelọ́pọ́ nípa lílo àwọn ọ̀nà ìṣelọ́pọ́ àdánidá tí ó súnmọ́ ipò tí ó dára jùlọ ní àkókò kúkúrú, pàápàá jùlọ lábẹ́ ipa àwọn ènìyàn 20,21. Pẹ̀lú ìpínkiri àìròtẹ́lẹ̀ ti àwọn ènìyàn ní agbègbè ìwákiri, wọ́n yẹra fún ìgbóná àdúgbò wọ́n sì ń lọ sí optima global22. Nítorí náà, ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí, a ti ń lò ó nígbà gbogbo ní àyíká àwọn ìṣòro ilé-iṣẹ́ gidi 23,24.
Ọ̀ràn pàtàkì fún ẹ̀rọ ìtẹ̀wé tí a ṣe nínú ìwádìí yìí ni pé àwọn ìyẹ́, tí wọ́n wà ní ipò tí a ti pa kí wọ́n tó fò, máa ń ṣí ní àkókò kan lẹ́yìn tí wọ́n bá ti kúrò ní inú páìpù náà. Lẹ́yìn náà, ohun tí a fi ń tì í dí ìyẹ́ náà. Nítorí náà, àwọn ìsun omi kò ní ipa lórí ìṣiṣẹ́ ìfò náà ní tààrà. Nínú ọ̀ràn yìí, ète ìtẹ̀wé náà ni láti mú agbára tí a fi pamọ́ pọ̀ sí i láti mú kí ìṣípo ìsun omi yára. A túmọ̀ ìwọ̀n yípo, ìwọ̀n wáyà, iye àwọn yípo àti ìyípadà gẹ́gẹ́ bí àwọn pàrámítà ìṣètò. Nítorí ìwọ̀n kékeré ti ìsun omi, a kò kà ìwọ̀n sí góńgó kan. Nítorí náà, a túmọ̀ irú ohun èlò náà gẹ́gẹ́ bí èyí tí a ti pinnu. A pinnu àlà ààbò fún àwọn ìyípadà ẹ̀rọ gẹ́gẹ́ bí ààlà pàtàkì. Ní àfikún, àwọn ìdíwọ́ ìwọ̀n oníyípadà wà nínú àyè ẹ̀rọ náà. A yan ọ̀nà BA metaheuristic gẹ́gẹ́ bí ọ̀nà ìṣètò. A fẹ́ràn BA fún ìṣètò rẹ̀ tí ó rọrùn àti tí ó rọrùn, àti fún ìlọsíwájú rẹ̀ nínú ìwádìí ìtẹ̀wé ẹ̀rọ25. Ní apá kejì ìwádìí náà, àwọn ìṣàfihàn ìṣirò tí ó kún rẹ́rẹ́ wà nínú ètò ìṣètò ìpìlẹ̀ àti ìṣètò ìsun omi ti ẹ̀rọ ìtẹ̀wé. Apá kẹta ní algoridimu ìṣètò àti àwọn àbájáde ìṣètò. Orí 4 ṣe ìwádìí nínú ètò ADAMS. A ṣe àyẹ̀wò bí àwọn orísun omi náà ṣe yẹ kí a tó ṣe é. Apá tó kẹ́yìn ní àwọn àbájáde ìdánwò àti àwòrán ìdánwò. A tún fi àwọn àbájáde tí a rí nínú ìwádìí náà wé iṣẹ́ àwọn òǹkọ̀wé tẹ́lẹ̀ nípa lílo ọ̀nà DOE.
Àwọn ìyẹ́ tí a ṣe nínú ìwádìí yìí yẹ kí ó máa tẹ̀ sí ojú rọ́kẹ́ẹ̀tì náà. Àwọn ìyẹ́ náà máa ń yí padà láti ipò tí a ti tẹ̀ sí ipò tí a ti ṣí sílẹ̀. Fún èyí, a ṣe àgbékalẹ̀ ìlànà pàtàkì kan. Ní àwòrán 1, a fi ìṣètò tí a ti tẹ̀ àti tí a ti ṣí sílẹ̀ 5 hàn nínú ètò ìṣọ̀kan rọ́kẹ́ẹ̀tì náà.
Ní orí àwòrán 2, a rí ìran ìpín-ẹ̀yà ti ẹ̀rọ náà. Ẹ̀rọ náà ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ẹ̀yà ẹ̀rọ: (1) ara pàtàkì, (2) ọ̀pá ìyẹ́, (3) bíbí, (4) ara ìdènà, (5) igbó ìdènà, (6) píìnì ìdádúró, (7) orísun ìyípo àti (8) orísun ìfúnpọ̀. Ẹ̀rọ ìyẹ́ (2) so mọ́ orísun ìyípo (7) nípasẹ̀ àpò ìdènà (4). Gbogbo àwọn ẹ̀yà mẹ́ta yípo ní àkókò kan náà lẹ́yìn tí rọ́kẹ́ẹ̀tì náà bá gbéra. Pẹ̀lú ìyípo yípo yìí, àwọn ìyẹ́ náà yípo sí ipò ìkẹyìn wọn. Lẹ́yìn náà, orísun ìfúnpọ̀ (8) ni a ń ṣiṣẹ́ píìnì (6), nípa bẹ́ẹ̀ ó ń dí gbogbo ẹ̀rọ ìdènà náà (4)5.
Àwọn modulus onírọ̀rùn (E) àti modulus onírọ̀rùn (G) jẹ́ àwọn pàrámítà ìṣètò pàtàkì ti orísun omi. Nínú ìwádìí yìí, a yan wáyà irin onírọ̀rùn carbon gíga (okùn Orin ASTM A228) gẹ́gẹ́ bí ohun èlò orísun omi. Àwọn pàrámítà mìíràn ni ìwọ̀n wáyà (d), ìwọ̀n ìlà coil average (Dm), iye coils (N) àti ìyípadà orísun omi (xd fún orísun ìrọ̀rùn àti θ fún orísun ìrọ̀rùn)26. Agbára tí a tọ́jú fún orísun ìrọ̀rùn \((SE}_{x})\) àti orísun ìrọ̀rùn (\(SE}_{\theta}\)) ni a lè ṣírò láti inú ìṣirò náà. (1) àti (2)26. (Iye shear modulus (G) fún orísun ìrọ̀rùn jẹ́ 83.7E9 Pa, àti iye modulus onírọ̀rùn (E) fún orísun ìrọ̀rùn jẹ́ 203.4E9 Pa.)
Àwọn ìwọ̀n ẹ̀rọ ti ètò náà ń pinnu àwọn ìdíwọ́ onígun mẹ́rin náà ní tààrà. Ní àfikún, àwọn ipò tí rọ́kẹ́ẹ̀tì náà yóò wà yẹ kí a gbé yẹ̀wò pẹ̀lú. Àwọn kókó wọ̀nyí ń pinnu ààlà àwọn pàrámítà ìrúwé. Ààlà pàtàkì mìíràn ni kókó ààbò. A ṣàlàyé ìtumọ̀ kókó ààbò kan ní kúlẹ̀kúlẹ̀ nípasẹ̀ Shigley àti àwọn ẹlòmíràn. 26. A túmọ̀ kókó ààbò ìrúwé ìrúwé ìrúwé ìrúwé (SFC) gẹ́gẹ́ bí ìdààmú tí ó pọ̀ jùlọ tí a gbà láàyè tí a pín nípasẹ̀ ìdààmú lórí gígùn tí ń bá a lọ. A lè ṣírò SFC nípa lílo àwọn ìṣètò. (3), (4), (5) àti (6)26. (Fún ohun èlò ìrúwé tí a lò nínú ìwádìí yìí, \({S}_{sy}=980 MPa\)). F dúró fún agbára nínú ìṣètò náà àti KB dúró fún kókó Bergstrasser ti 26.
A túmọ̀ ohun tó ń fa ààbò ìyípo ti orísun omi (SFT) sí M tí a pín pẹ̀lú k. A lè ṣírò SFT láti inú ìṣètò náà. (7), (8), (9) àti (10)26. (Fún ohun èlò tí a lò nínú ìwádìí yìí, \({S}_{y}=1600 \mathrm{MPa}\)). Nínú ìṣètò náà, a lò M fún ìyípo, \({k}^{^{\prime}}\) ni a lò fún ìdúró omi (ìyípo/yípo), àti Ki ni a lò fún ìṣètò ìyípadà wahala.
Àfojúsùn pàtàkì nínú ìwádìí yìí ni láti mú agbára ìrúwé pọ̀ sí i. Iṣẹ́ àfojúsùn ni a ṣe láti rí \(\overrightarrow{\{X\}}\) tí ó mú \(f(X)\) pọ̀ sí i. \({f}_{1}(X)\) àti \({f}_{2}(X)\) ni àwọn iṣẹ́ agbára ti ìfúnpọ̀ àti ìrúwé ìrúwé, lẹ́sẹẹsẹ. Àwọn oníyípadà àti iṣẹ́ tí a ṣírò tí a lò fún ìṣàtúnṣe ni a fihàn nínú àwọn ìfojúsùn wọ̀nyí.
Àwọn ìdènà onírúurú tí a gbé kalẹ̀ lórí ìṣẹ̀dá ìrúgbìn náà ni a fi hàn nínú àwọn ìṣètò wọ̀nyí. Àwọn ìṣètò (15) àti (16) dúró fún àwọn ohun ààbò fún ìfúnpọ̀ àti ìrúgbìn ìrúgbìn ìrúgbìn ìrúgbìn, lẹ́sẹẹsẹ. Nínú ìkẹ́kọ̀ọ́ yìí, SFC gbọ́dọ̀ tóbi ju tàbí dọ́gba sí 1.2 àti SFT gbọ́dọ̀ tóbi ju tàbí dọ́gba sí θ26.
BA ni a gba lati inu awọn ọgbọn wiwa pollen oyin27. Awọn oyin n wa nipa fifiranṣẹ awọn olupẹja diẹ sii si awọn aaye pollen olora ati awọn olupẹja diẹ si awọn aaye pollen ti ko ni olora. Nitorinaa, ṣiṣe ti o ga julọ lati ọdọ awọn oyin ni a ṣe aṣeyọri. Ni apa keji, awọn oyin scout n tẹsiwaju lati wa awọn agbegbe tuntun ti pollen, ati ti awọn agbegbe ti o n ṣe agbejade diẹ sii ju ti iṣaaju lọ, ọpọlọpọ awọn olupẹja ni a yoo dari si agbegbe tuntun yii28. BA ni awọn apakan meji: wiwa agbegbe ati wiwa agbaye. Wiwa agbegbe fun awọn agbegbe diẹ sii nitosi awọn aaye ti o kere julọ (awọn aaye olokiki), bii awọn oyin, ati wiwa diẹ fun awọn aaye miiran (awọn aaye ti o dara julọ tabi awọn aaye ti a yan). Wiwa lainidi ni a ṣe ni apakan wiwa agbaye, ati ti a ba rii awọn iye ti o dara, awọn ibudo naa ni a gbe si apakan wiwa agbegbe ni atunwi ti nbọ. Algorithm naa ni awọn paramita diẹ: nọmba awọn oyin scout (n), nọmba awọn aaye wiwa agbegbe (m), nọmba awọn aaye elite (e), nọmba awọn olupẹja ni awọn aaye elite (nep), nọmba awọn olupẹja ni awọn agbegbe ti o dara julọ. Aaye (nsp), iwọn adugbo (ngh), ati nọmba awọn atunwi (I)29. A fihan koodu asan BA ni Aworan 3.
Algorithm náà gbìyànjú láti ṣiṣẹ́ láàrín \({g}_{1}(X)\) àti \({g}_{2}(X)\). Gẹ́gẹ́ bí àbájáde ìtúnṣe kọ̀ọ̀kan, a pinnu àwọn iye tó dára jùlọ a sì kó iye ènìyàn jọ ní àyíká àwọn iye wọ̀nyí láti gba àwọn iye tó dára jùlọ. A máa ń ṣàyẹ̀wò àwọn ìdíwọ́ ní àwọn apá ìwákiri àdúgbò àti àgbáyé. Nínú ìwákiri àdúgbò, tí àwọn ohun wọ̀nyí bá yẹ, a máa ń ṣírò iye agbára. Tí iye agbára tuntun bá pọ̀ ju iye tó dára jùlọ lọ, fi iye tuntun sí iye tó dára jùlọ. Tí iye tó dára jùlọ tí a rí nínú àbájáde ìwárí bá pọ̀ ju ohun tó wà lọ́wọ́lọ́wọ́ lọ, a ó fi ohun tuntun kún àkójọ náà. Àwòrán ìdènà ìwákiri àdúgbò náà hàn nínú Àwòrán 4.
Iye eniyan jẹ́ ọ̀kan lára ​​àwọn pàtàkì pàtàkì nínú BA. A lè rí i láti inú àwọn ìwádìí ìṣáájú pé fífẹ̀ iye ènìyàn sí i dín iye àwọn àtúnṣe tí a nílò kù, ó sì ń mú kí ó ṣeéṣe kí ó ṣe àṣeyọrí. Síbẹ̀síbẹ̀, iye àwọn àyẹ̀wò iṣẹ́ náà tún ń pọ̀ sí i. Wíwà ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ibi tí ó gbajúmọ̀ kò ní ipa pàtàkì lórí iṣẹ́. Iye àwọn ibi tí ó gbajúmọ̀ lè kéré tí kò bá jẹ́ 0. Ìwọ̀n iye àwọn oyin scout (n) sábà máa ń yan láàrín 30 àti 100. Nínú ìwádìí yìí, a ṣe àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ 30 àti 50 láti pinnu nọ́mbà tí ó yẹ (Tábìlì 2). Àwọn pàrámítà mìíràn ni a pinnu ní ìbámu pẹ̀lú iye ènìyàn. Iye àwọn ibi tí a yàn (m) jẹ́ (tó) 25% ti iye ènìyàn, àti iye àwọn ibi tí ó gbajúmọ̀ (e) láàrín àwọn ibi tí a yàn jẹ́ 25% ti m. A yan iye àwọn oyin tí ń bọ́ (iye àwọn àwárí) láti jẹ́ 100 fún àwọn ibi tí ó gbajúmọ̀ àti 30 fún àwọn ibi tí ó gbajúmọ̀ mìíràn. Wíwá àdúgbò ni èrò ìpìlẹ̀ gbogbo àwọn algoridimu ìdàgbàsókè. Nínú ìwádìí yìí, a lo ọ̀nà àwọn aládùúgbò tí ń dínkù. Ọ̀nà yìí dín ìwọ̀n agbègbè náà kù ní ìwọ̀n kan pàtó nígbà tí a bá ń ṣe àtúnṣe kọ̀ọ̀kan. Ní àwọn àtúnṣe ọjọ́ iwájú, a lè lo àwọn ìwọ̀n agbègbè kékeré30 fún ìwádìí tó péye jù.
Fún ìṣẹ̀lẹ̀ kọ̀ọ̀kan, a ṣe àwọn ìdánwò mẹ́wàá tí ó tẹ̀lé ara wọn láti ṣàyẹ̀wò bí a ṣe lè tún ṣe àtúnṣe algorithm ìṣàtúnṣe. Ní àwòrán 5, a fi àwọn àbájáde ìṣàtúnṣe spring torsion hàn fún ètò 1, àti ní àwòrán 6 – fún ètò 2. A tún fi àwọn dátà ìdánwò hàn ní àwọn tábìlì 3 àti 4 (tábìlì kan tí ó ní àwọn àbájáde tí a rí fún spring ìfúnpọ̀ wà ní Àfikún Ìwífún S1). Iye àwọn oyin ń mú kí wíwá àwọn iye rere pọ̀ sí i ní ìtẹ̀síwájú àkọ́kọ́. Nínú ìṣẹ̀lẹ̀ 1, àwọn àbájáde àwọn ìdánwò kan wà ní ìsàlẹ̀ ìwọ̀n tí ó pọ̀ jùlọ. Nínú ìṣẹ̀lẹ̀ 2, a lè rí i pé gbogbo àwọn àbájáde ìṣàtúnṣe ń súnmọ́ ìwọ̀n tí ó pọ̀ jùlọ nítorí ìbísí nínú iye ènìyàn àti àwọn pàrámítà mìíràn tí ó yẹ. A lè rí i pé àwọn iye nínú Ìtàn 2 tó fún ìlànà náà.
Nígbà tí a bá ń gba iye agbára tó pọ̀ jùlọ nínú àwọn ìyípadà, a tún pèsè ohun ààbò gẹ́gẹ́ bí ìdíwọ́ fún ìwádìí náà. Wo tábìlì fún ohun ààbò. A fi àwọn iye agbára tí a rí gbà nípa lílo BA wé àwọn tí a rí gbà nípa lílo ọ̀nà DOE 5 nínú Tábìlì 5. (Fún ìrọ̀rùn ṣíṣe, iye àwọn ìyípo (N) ti ìṣàn omi jẹ́ 4.9 dípò 4.88, àti ìyípadà (xd) jẹ́ 8 mm dípò 7.99 mm nínú ìṣàn omi ìfúnpọ̀.) A lè rí i pé BA jẹ́ àbájáde tó dára jù. BA ń ṣe àyẹ̀wò gbogbo iye nípasẹ̀ wíwá àdúgbò àti àgbáyé. Ní ọ̀nà yìí ó lè gbìyànjú àwọn ọ̀nà míràn ní kíákíá.
Nínú ìwádìí yìí, a lo Adams láti ṣe àgbéyẹ̀wò ìṣípo ẹ̀rọ ìyẹ́ náà. A kọ́kọ́ fún Adams ní àpẹẹrẹ 3D ti ẹ̀rọ náà. Lẹ́yìn náà, a ṣàlàyé ìsun omi pẹ̀lú àwọn pàrámítà tí a yàn ní apá tí ó ṣáájú. Ní àfikún, a nílò láti ṣàlàyé àwọn pàrámítà mìíràn fún ìwádìí gidi. Àwọn wọ̀nyí ni àwọn pàrámítà ti ara bíi ìsopọ̀, àwọn ànímọ́ ohun èlò, ìfọwọ́sowọ́pọ̀, ìfọ́wọ́sowọ́pọ̀, àti agbára ìwalẹ̀. Ìsopọ̀ yíyípo kan wà láàrín ọ̀pá abẹ́ àti ìbísí. Àwọn pàrámítà 5-6 ló wà. Àwọn pàrámítà 5-1 ló wà. Ara pàtàkì ni a fi ohun èlò aluminiomu ṣe, a sì tún un ṣe. Ohun èlò àwọn apá yòókù jẹ́ irin. Yan iye ìfọ́wọ́sowọ́pọ̀, ìfọ́wọ́sowọ́pọ̀ àti jíjìn ìwọ̀lẹ̀ ojú ìfọ́wọ́sowọ́pọ̀ náà, ó sinmi lórí irú ohun èlò náà. (Irin alagbara AISI 304) Nínú ìwádìí yìí, pàrámítà pàtàkì ni àkókò ṣíṣí ẹ̀rọ ìyẹ́ náà, èyí tí ó gbọ́dọ̀ kéré sí 200 ms. Nítorí náà, máa kíyèsí àkókò ṣíṣí ẹ̀rọ ìyẹ́ náà nígbà ìwádìí náà.
Gẹ́gẹ́ bí àbájáde ìṣàyẹ̀wò Adams, àkókò ṣíṣí ẹ̀rọ ìyẹ́ apá jẹ́ 74 milliseconds. Àwọn àbájáde ìyẹ́ apá láti 1 sí 4 ni a fihàn nínú Àwòrán 7. Àwòrán àkọ́kọ́ nínú Àwòrán 5 ni àkókò ìbẹ̀rẹ̀ ìyẹ́ apá àti àwọn ìyẹ́ apá wà ní ipò ìdúró fún pípa. (2) Ó ń fi ipò apá náà hàn lẹ́yìn 40ms nígbà tí apá náà ti yípo ní ìwọ̀n 43. (3) ó ń fi ipò apá náà hàn lẹ́yìn 71 milliseconds. Bákan náà nínú àwòrán ìkẹyìn (4) ó ń fi òpin ìyípo apá náà àti ipò ṣíṣí hàn. Gẹ́gẹ́ bí àbájáde ìyẹ́ apá náà, a ṣàkíyèsí pé ẹ̀rọ ṣíṣí apá náà kúrú ju iye àfojúsùn ti 200 ms lọ. Ní àfikún, nígbà tí a bá ń wọn àwọn ìsun omi náà, a yan àwọn ààlà ààbò láti inú àwọn iye gíga jùlọ tí a dámọ̀ràn nínú ìwé.
Lẹ́yìn tí a ti parí gbogbo ìwádìí nípa iṣẹ́ ọnà, ìṣàtúnṣe àti ìwádìí nípa ìṣe, a ṣe àpẹẹrẹ ẹ̀rọ náà, a sì so ó pọ̀ mọ́ ara wọn. Lẹ́yìn náà, a dán àpẹẹrẹ náà wò láti rí i dájú pé àbájáde ìṣe náà jẹ́ òótọ́. Kọ́kọ́ so ìkarahun pàtàkì náà mọ́ kí o sì ká àwọn ìyẹ́ náà. Lẹ́yìn náà, a tú àwọn ìyẹ́ náà sílẹ̀ láti ipò tí a ti ká, a sì ṣe fídíò nípa yíyí àwọn ìyẹ́ náà láti ipò tí a ti ká sí èyí tí a ti gbé kalẹ̀. A tún lo aago náà láti ṣe àyẹ̀wò àkókò nígbà tí a bá ń gba fídíò sílẹ̀.
Ní orí àwòrán 8, àwọn fídíò tí a kà sí 1-4 fi hàn. Nọ́mbà férémù 1 nínú àwòrán náà fi àkókò tí àwọn ìyẹ́ tí a tẹ̀ jáde hàn. A kà àkókò yìí sí àkókò àkọ́kọ́ t0. Àwọn férémù 2 àti 3 fi ipò àwọn ìyẹ́ 40 ms àti 70 ms hàn lẹ́yìn àkókò àkọ́kọ́. Nígbà tí a bá ń ṣàyẹ̀wò àwọn férémù 3 àti 4, a lè rí i pé ìṣípo apá náà dúró ṣinṣin ní 90 ms lẹ́yìn t0, àti pé ṣíṣí apá náà parí láàárín 70 àti 90 ms. Ipò yìí túmọ̀ sí pé àfarawé àti ìdánwò àpẹẹrẹ fúnni ní àkókò ìfiranṣẹ́ apá kan náà, àti pé àwòrán náà bá àwọn ohun tí ẹ̀rọ náà béèrè fún mu.
Nínú àpilẹ̀kọ yìí, a ṣe àtúnṣe sí àwọn ìsun omi ìfàsẹ́yìn àti ìfúnpọ̀ tí a lò nínú ẹ̀rọ ìfọ́ apá ìyẹ́ náà nípa lílo BA. A lè dé àwọn pàrámítà náà kíákíá pẹ̀lú àwọn àtúnṣe díẹ̀. A ṣe àtúnṣe sí ìsun omi ìfàsẹ́yìn ní 1075 mJ àti pé a ṣe àtúnṣe sí ìsun omi ìfàsẹ́yìn ní 37.24 mJ. Àwọn ìwọ̀n wọ̀nyí dára ju àwọn ìkẹ́kọ̀ọ́ DOE ti tẹ́lẹ̀ lọ ní 40-50%. A ṣe àtúnṣe sí ìsun omi náà sínú ẹ̀rọ náà a sì ṣe àtúnyẹ̀wò rẹ̀ nínú ètò ADAMS. Nígbà tí a ṣe àtúnyẹ̀wò rẹ̀, a rí i pé àwọn ìyẹ́ náà ṣí láàárín 74 milliseconds. Iye yìí wà ní ìsàlẹ̀ ibi tí iṣẹ́ náà fẹ́ dé ní 200 milliseconds. Nínú ìwádìí àyẹ̀wò tí ó tẹ̀lé e, a wọn àkókò ìyípadà sí nǹkan bí 90 ms. Ìyàtọ̀ millisecond 16 yìí láàárín àwọn àtúpalẹ̀ lè jẹ́ nítorí àwọn ohun tí a kò ṣe àwòkọ́ṣe nínú ẹ̀rọ náà. A gbàgbọ́ pé a lè lo algoridimu ìṣàtúnṣe tí a rí gẹ́gẹ́ bí àbájáde ìwádìí náà fún onírúurú àwọn àpẹẹrẹ ìsun omi.
A ti ṣe àgbékalẹ̀ ohun èlò ìrúwé tẹ́lẹ̀, a kò sì lò ó gẹ́gẹ́ bí ohun èlò ìyípadà nínú ìṣàtúnṣe. Níwọ́n ìgbà tí a ti lo ọ̀pọ̀lọpọ̀ oríṣiríṣi oríṣiríṣi oríṣiríṣi oríṣiríṣi oríṣiríṣi oríṣiríṣi oríṣiríṣi nínú ọkọ̀ òfúrufú àti rọ́kẹ́ẹ̀tì, a ó lo BA láti ṣe àwọn oríṣiríṣi ... láti ṣe àgbékalẹ̀ oríṣiríṣi oríṣiríṣi oríṣiríṣi nínú ìwádìí ọjọ́ iwájú.
A kéde pé ìwé àfọwọ́kọ yìí jẹ́ ti àtilẹ̀wá, a kò tíì tẹ̀ ẹ́ jáde tẹ́lẹ̀, a kò sì ń ronú nípa rẹ̀ lọ́wọ́lọ́wọ́ fún títẹ̀ jáde níbòmíràn.
Gbogbo data ti a ṣe tabi ti a ṣe itupalẹ ninu iwadi yii wa ninu nkan ti a tẹjade yii [ati faili alaye afikun].
Min, Z., Kin, VK àti Richard, LJ Ọkọ̀ òfúrufú LJ Ìmúdàgbàsókè èrò ọkọ̀ òfúrufú nípasẹ̀ àwọn ìyípadà onípele-ìrísí. IES J. Apá A Ìlànà. àkójọpọ̀. iṣẹ́ àgbékalẹ̀. 3(3), 188–195 (2010).
Sun, J., Liu, K. àti Bhushan, B. Àkótán nípa ẹ̀yìn ìyẹ́ ehoro: ìṣètò, àwọn ànímọ́ ẹ̀rọ, àwọn ìlànà, àti ìmísí nípa ẹ̀dá. J. Mecha. Ìhùwàsí. Ìmọ̀ nípa Ìṣègùn. alma mater. 94, 63–73 (2019).
Chen, Z., Yu, J., Zhang, A., àti Zhang, F. Ṣíṣe àgbékalẹ̀ àti ìṣàyẹ̀wò ẹ̀rọ ìtẹ̀síwájú onípele fún ọkọ̀ ojú omi onírin tí ó ní agbára àdàpọ̀. Ìmọ̀ Ẹ̀rọ Òkun 119, 125–134 (2016).
Kartik, HS àti Prithvi, K. Ṣíṣe àti Ṣíṣàyẹ̀wò Ọ̀nà Tí Ó Ń Fa Ààbò Hẹ́kítẹ́rọ́ìpù. Àpò ìkópamọ́ J. Ing. ìmọ̀ ẹ̀rọ. (IGERT) 9(05), 110–113 (2020).
Kulunk, Z. àti Sahin, M. Ṣíṣe àtúnṣe àwọn pàrámítà ẹ̀rọ ti àwòrán apá rọ́kẹ́ẹ̀tì tí a lè yípadà nípa lílo ọ̀nà ìṣe àyẹ̀wò. J. Àwòṣe. ìṣelọ́pọ́. 9(2), 108–112 (2019).
Ke, J., Wu, ZY, Liu, YS, Xiang, Z. & Hu, Ọ̀nà Oníṣẹ́ XD, Ìkẹ́kọ̀ọ́ Ìṣe, àti Ìlànà Ṣíṣe Àwọn Ohun Èlò Ìṣàn Okùn Onírúurú: Àtúnyẹ̀wò. composite. compose. 252, 112747 (2020).
Taktak M., Omheni K., Alui A., Dammak F. àti Khaddar M. Ìmúdàgba ìṣètò onípele ti àwọn ìsun coil. Lo fún ohùn. 77, 178–183 (2014).
Paredes, M., Sartor, M., àti Mascle, K. Ìlànà kan fún ṣíṣe àgbékalẹ̀ àwọn orísun ìfúnpá tí ó lágbára. kọ̀ǹpútà kan. lílo ọ̀nà náà. fur. project. 191(8-10), 783-797 (2001).
Zebdi O., Bouhili R. àti Trochu F. Apẹẹrẹ tó dára jùlọ ti àwọn ìsun omi helical oníṣọ̀kan nípa lílo ìṣirò onípele púpọ̀. J. Reinf. plastic. compose. 28 (14), 1713–1732 (2009).
Pawart, HB àti Desale, DD Ṣíṣe àtúnṣe àwọn ìsun omi onígun mẹ́ta tí a fi ń so mọ́ iwájú kẹ̀kẹ́. ìlànà. olùpèsè. 20, 428–433 (2018).
Bahshesh M. àti Bahshesh M. Ṣíṣe àtúnṣe àwọn orísun irin onírin pẹ̀lú àwọn orísun oníṣọ̀kan. J. Onímọ̀-ẹ̀rọ-ẹ̀rọ-ẹ̀rọ-ẹ̀rọ-ẹ̀rọ-ẹ̀rọ. sáyẹ́ǹsì. iṣẹ́-àgbékalẹ̀. 3(6), 47–51 (2012).
Chen, L. àti àwọn ẹlòmíràn. Kọ́ nípa ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn pàrámítà tí ó ní ipa lórí iṣẹ́ àìdúró àti agbára ti àwọn orísun coil composite. J. Market. ojò ìpamọ́. 20, 532–550 (2022).
Frank, J. Ìṣàyẹ̀wò àti Ìmúdàgba ti Composite Helical Springs, PhD Thesis, Sacramento State University (2020).
Gu, Z., Hou, X. àti Ye, J. Àwọn ọ̀nà fún ṣíṣe àwòrán àti ṣíṣàyẹ̀wò àwọn ìsun omi helical tí kìí ṣe linear nípa lílo àpapọ̀ àwọn ọ̀nà: ìṣàyẹ̀wò àwọn ohun èlò finite, sampling Latin hypercube limited, àti ìṣètò ìran. ilana. Fur Institute. iṣẹ́ akanṣe. CJ Mecha. iṣẹ́ akanṣe. ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì. 235(22), 5917–5930 (2021).
Wu, L., àti àwọn ẹlòmíràn. Ìwọ̀n Orísun Omi Tí A Ṣàtúnṣe Tí Ó Lè Ṣe Àtúnṣe Okùn Epo Oríṣiríṣi: Ìkẹ́kọ̀ọ́ Oníṣẹ́ àti Ìlànà. J. Ọjà. Àpò ìpamọ́. 9(3), 5067–5076 (2020).
Patil DS, Mangrulkar KS àti Jagtap ST Ìmúdàgbàsókè ìwọ̀n ìfúnpọ̀ helical. inú ojò ìpamọ́ J. Innov. Onímọ̀-ẹ̀rọ púpọ̀. 2(11), 154–164 (2016).
Rahul, MS àti Rameshkumar, K. Ṣíṣe àgbékalẹ̀ ìṣiṣẹ́ onípúpọ̀ àti ṣíṣe àgbékalẹ̀ nọ́mbà ti àwọn orísun coil fún àwọn ohun èlò ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́. ìlànà alma mater. lónìí. 46. ​​4847–4853 (2021).
Bai, JB àti àwọn ẹlòmíràn. Ṣíṣàlàyé Ìwà Tó Dáa Jùlọ – Àwòrán Tó Dáa Jùlọ ti Àwọn Ìrísí Hélíkà Oníṣọ̀kan Nípa lílo Àwọn Àlàyé Ìran. compose. compose. 268, 113982 (2021).
Shahin, I., Dorterler, M., àti Gokche, H. Nípa lílo ọ̀nà ìṣàtúnṣe 灰狼 tí ó dá lórí ìṣàtúnṣe ìwọ̀n tí ó kéré jùlọ ti àwòrán ìfúnpọ̀ omi, Ghazi J. Engineering Science, 3(2), 21–27 (2017).
Aye, KM, Foldy, N., Yildiz, AR, Burirat, S. àti Sait, SM Metaheuristics tí wọ́n ń lo ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn aṣojú láti mú kí àwọn ìkọlù pọ̀ sí i. inú J. Veh. Oṣù Kejìlá 80(2–4), 223–240 (2019).
Yildyz, AR ati Erdash, MU Algorithm tuntun ti o dara julọ fun ẹgbẹ Taguchi-salpa fun apẹrẹ ti o gbẹkẹle ti awọn iṣoro imọ-ẹrọ gidi. alma mater. idanwo. 63(2), 157–162 (2021).
Yildiz BS, Foldi N., Burerat S., Yildiz AR àti Sait SM Apẹẹrẹ tó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé ti àwọn ẹ̀rọ ìdènà roboti nípa lílo algoridimu tuntun ti ìdàgbàsókè eṣú aláwọ̀ arabara. ètò ìwádìí. 38(3), e12666 (2021).


Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Jan-13-2023