AISI 304/304L Edelstahl Spiralröhr chemesch Komponent, Optimiséierung vun Klappflügel Fréijoersparameter mam Honeybee Algorithmus

Merci fir besicht Nature.com.Dir benotzt eng Browser Versioun mat limitéierter CSS Ënnerstëtzung.Fir déi bescht Erfahrung empfeelen mir Iech en aktualiséierte Browser ze benotzen (oder de Kompatibilitéitsmodus am Internet Explorer auszeschalten).Zousätzlech, fir weider Ënnerstëtzung ze garantéieren, weisen mir de Site ouni Stiler a JavaScript.
Sliders déi dräi Artikelen pro Rutsch weisen.Benotzt d'Réck- an d'nächst Knäppercher fir duerch d'Rutschen ze réckelen, oder d'Slide Controller Knäppercher um Enn fir duerch all Rutsch ze réckelen.

AISI 304/304L Edelstahl Kapillar opgerullt Réier

AISI 304 Edelstahlspiral ass en Allzweckprodukt mat exzellenter Resistenz an ass gëeegent fir eng grouss Varietéit vun Uwendungen déi gutt Formbarkeet a Schweessbarkeet erfuerderen.

Sheye Metal Stock 304 coils an 0.3mm ze 16mm deck an 2B Finish, BA Finish, No.4 Finish sinn ëmmer verfügbar.

Nieft den dräi Aarte vu Flächen, kann 304 Edelstahlspiral mat enger Vielfalt vun Uewerflächefinishen geliwwert ginn.Grad 304 STAINLESS enthält souwuel Cr (normalerweis 18%) an Nickel (normalerweis 8%) Metaller als Haapt Net-Eisen Bestanddeeler.

Dës Zort vu Spule ass en typesch austenitescht Edelstol, gehéiert zu der Standard Cr-Ni Edelstahlfamill.

Si ginn typesch fir Haushalts- a Konsumgidder benotzt, Kichenausrüstung, Indoor an Outdoor Bekleedung, Gelänner, a Fënsterrahmen, Iess- a Gedrénksindustrie Ausrüstung, Lagerbehälter.

An dëser Etüd gëtt den Design vun den Torsiouns- a Kompressiounsquellen vum Flillekklappmechanismus, deen an der Rakéit benotzt gëtt, als Optimisatiounsproblem ugesinn.Nodeems d'Rakéit d'Startröhr verléisst, mussen déi zoue Flilleke fir eng gewëssen Zäit opgemaach a geséchert ginn.D'Zil vun der Etude war d'Energie, déi an de Quelle gespäichert ass, maximal ze maximéieren, sou datt d'Flilleke sech a kuerzer Zäit kënnen ofsetzen.An dësem Fall gouf d'Energiegleichung a béide Publikatiounen als objektiv Funktioun am Optimisatiounsprozess definéiert.D'Drot Duerchmiesser, coil Duerchmiesser, Zuel vun coils, an deflection Parameteren néideg fir de Fréijoer Design sech als Optimisatioun Verännerlechen definéiert.Et gi geometresch Limiten op d'Variabelen wéinst der Gréisst vum Mechanismus, wéi och Limiten op de Sécherheetsfaktor wéinst der Belaaschtung vun de Quellen.Den Hunnegbienen (BA) Algorithmus gouf benotzt fir dësen Optimiséierungsproblem ze léisen an de Fréijoersdesign auszeféieren.D'Energiewäerter, déi mat BA kritt goufen, si méi héich wéi déi, déi aus fréiere Design of Experiments (DOE) Studien kritt goufen.Quellen a Mechanismen entworf mat de Parameteren, déi aus der Optimiséierung kritt goufen, goufen als éischt am ADAMS Programm analyséiert.Duerno goufen experimentell Tester duerch d'Integratioun vun de fabrizéierte Quellen an echte Mechanismen duerchgefouert.Als Resultat vum Test gouf beobachtet datt d'Flilleke sech no ongeféier 90 Millisekonnen opgemaach hunn.Dëse Wäert ass wäit ënner dem Zil vum Projet vun 200ms.Zousätzlech ass den Ënnerscheed tëscht den analyteschen an experimentellen Resultater nëmmen 16 ms.
A Fligeren a Marine Gefierer sinn Klappmechanismus kritesch.Dës Systemer ginn a Fligermodifikatiounen an Konversioune benotzt fir d'Flugleistung a Kontroll ze verbesseren.Ofhängeg vum Fluchmodus klappen d'Flilleken an entfalen anescht fir aerodynamesch Impakt1 ze reduzéieren.Dës Situatioun kann mat de Beweegunge vun de Flilleke vun e puer Villercher an Insekten am alldeegleche Fluch an Tauche verglach ginn.Ähnlech, Glider klappen an entfalen an Submersibles fir hydrodynamesch Effekter ze reduzéieren an d'Handhabung ze maximéieren3.Nach en aneren Zweck vun dëse Mechanismen ass Volumetresch Virdeeler fir Systemer ze bidden wéi d'Klappung vun engem Helikopter Propeller 4 fir Lagerung an Transport.D'Flilleke vun der Rakéit klappen och erof fir Späicherplatz ze reduzéieren.Sou kënne méi Rakéiten op e méi klengen Gebitt vun der Launcher plazéiert ginn 5. D'Komponenten, déi effektiv an der Ausklappung an der Ausklappung benotzt ginn, sinn normalerweis Quellen.Am Moment vum Ausklappen gëtt Energie dran gespäichert an am Moment vun der Entfalung fräigelooss.Duerch seng flexibel Struktur ginn gespäichert a fräigelooss Energie ausgeglach.De Fréijoer ass haaptsächlech fir de System entworf, an dësen Design stellt en Optimiséierungsproblem6.Well wärend et verschidde Variabelen enthält wéi Drot Duerchmiesser, Spiral Duerchmiesser, Zuel vun Wendungen, Helixwénkel an Typ vum Material, ginn et och Critèren wéi Mass, Volumen, Mindestspannungsverdeelung oder maximal Energieverfügbarkeet7.
Dës Etude werft Liicht op den Design an d'Optimiséierung vu Quelle fir Flillekklappmechanismen, déi a Rakéitesystemer benotzt ginn.Si sinn am Startröhre virum Fluch, d'Flilleke bleiwen op der Uewerfläch vun der Rakéit geklappt, a nodeems se aus dem Startröhre erausgaange sinn, entfalen se sech fir eng gewëssen Zäit a bleiwen op d'Uewerfläch gedréckt.Dëse Prozess ass kritesch fir de richtege Fonctionnement vun der Rakéit.Am entwéckelte Klappmechanismus gëtt d'Ouverture vun de Flilleken duerch Torsiounsfrënn duerchgefouert, an d'Sperrung gëtt duerch Kompressiounsfedern duerchgefouert.Fir e passende Fréijoer ze designen, muss en Optimisatiounsprozess duerchgefouert ginn.Bannent Fréijoersoptimiséierung ginn et verschidden Uwendungen an der Literatur.
Paredes et al.8 definéiert de Maximum Middegkeet Liewen Faktor als eng objektiv Funktioun fir den Design vun helical Quellen a benotzt der quasi-Newtonian Method als Optimisatioun Method.Variablen an der Optimisatioun goufen als Drot Duerchmiesser, Spiral Duerchmiesser, Zuel vun Wendungen, a Fréijoer Längt identifizéiert.En anere Parameter vun der Fréijoersstruktur ass d'Material aus deem et gemaach gëtt.Dofir gouf dëst an den Design- an Optimisatiounsstudien berücksichtegt.Zebdi et al.9 setzen Ziler vu maximaler Steifheit a Mindestgewicht an der objektiver Funktioun an hirer Studie, wou de Gewiichtsfaktor bedeitend war.An dësem Fall hunn se d'Fréijoermaterial a geometresch Eegeschafte als Variabelen definéiert.Si benotzen en geneteschen Algorithmus als Optimiséierungsmethod.An der Autosindustrie ass d'Gewiicht vun de Materialien op ville Weeër nëtzlech, vu Gefierleistung bis Brennstoffverbrauch.D'Gewiichtminiméierung wärend d'Spiralfeder fir d'Suspension optiméiert ass eng bekannte Studie10.Bahshesh a Bahshesh11 identifizéiert Materialien wéi E-Glas, Kuelestoff a Kevlar als Verännerlechen an hirer Aarbecht am ANSYS Ëmfeld mam Zil fir e Minimum Gewiicht a maximal Spannkraaft a verschiddene Suspension Fréijoer Komposit Designen z'erreechen.De Fabrikatiounsprozess ass kritesch bei der Entwécklung vu Komposit Quellen.Also kommen verschidde Variabelen an engem Optimiséierungsproblem an d'Spill, wéi d'Produktiounsmethod, d'Schrëtt am Prozess, an d'Sequenz vun dëse Schrëtt12,13.Wann Dir Quelle fir dynamesch Systemer designt, mussen d'natierlech Frequenzen vum System berücksichtegt ginn.Et ass recommandéiert datt déi éischt natierlech Frequenz vum Fréijoer op d'mannst 5-10 Mol d'natierlech Frequenz vum System ass fir Resonanz ze vermeiden14.Taktak et al.7 huet beschloss, d'Mass vum Fréijoer ze minimiséieren an déi éischt natierlech Frequenz als objektiv Funktiounen am Spiral Fréijoer Design ze maximéieren.Si hunn Muster Sich, Interieur Punkt, aktive Set a genetesch Algorithmus Methoden am Matlab Optimiséierungsinstrument benotzt.Analytesch Fuerschung ass Deel vun der Fréijoersdesignfuerschung, an d'Finit Element Method ass populär an dësem Beräich15.Patil et al.16 hunn eng Optimisatiounsmethod entwéckelt fir d'Gewiicht vun engem Kompressiounshelical Fréijoer mat enger analytescher Prozedur ze reduzéieren an d'analytesch Equatioune mat der endlecher Elementmethod ze testen.En anere Critère fir d'Nëtzlechkeet vun engem Fréijoer ze erhéijen ass d'Erhéijung vun der Energie déi se späichere kann.Dëse Fall garantéiert och datt de Fréijoer seng Nëtzlechkeet fir eng laang Zäit behält.Rahul a Rameshkumar17 sichen d'Fréijoervolumen ze reduzéieren an d'Belaaschtungsenergie an Autospiral Fréijoer Designen ze erhéijen.Si hunn och genetesch Algorithmen an der Optimiséierungsfuerschung benotzt.
Wéi gesi ka ginn, variéieren d'Parameteren an der Optimiséierungsstudie vu System zu System.Allgemeng sinn d'Steifheits- a Schéierstressparameter wichteg an engem System wou d'Laascht déi se dréit den entscheedende Faktor ass.D'Materialwahl ass am Gewiichtlimitsystem mat dësen zwee Parameteren abegraff.Op der anerer Säit ginn natierlech Frequenzen iwwerpréift fir Resonanzen an héich dynamesche Systemer ze vermeiden.A Systemer wou d'Utilitéit wichteg ass, gëtt d'Energie maximéiert.An Optimisatiounsstudien, obwuel d'FEM fir analytesch Studien benotzt gëtt, kann et gesi ginn datt metaheuristesch Algorithmen wéi de geneteschen Algorithmus14,18 an de groe Wollef Algorithmus19 zesumme mat der klassescher Newton Method bannent enger Rei vu bestëmmte Parameteren benotzt ginn.Metaheuristesch Algorithmen goufen op Basis vun natierleche Adaptatiounsmethoden entwéckelt, déi den optimalen Zoustand an enger kuerzer Zäit unzegoen, besonnesch ënner dem Afloss vun der Bevëlkerung20,21.Mat enger zoufälleger Verdeelung vun der Bevëlkerung am Sichberäich vermeide se lokal Optima a réckelen a Richtung global Optima22.Sou gouf et an de leschte Joeren dacks am Kontext vun echte industrielle Problemer benotzt23,24.
De kritesche Fall fir de Klappmechanismus, deen an dëser Etude entwéckelt gouf, ass datt d'Flilleken, déi virum Fluch an der zougemaacher Positioun waren, eng gewëssen Zäit opmaachen nodeems se de Röhre verlooss hunn.Duerno blockéiert de Sperrelement de Flillek.Dofir beaflossen d'Federen net direkt d'Fluchdynamik.An dësem Fall war d'Zil vun der Optimiséierung fir d'gespäichert Energie ze maximéieren fir d'Bewegung vum Fréijoer ze beschleunegen.Roll Duerchmiesser, Drot Duerchmiesser, Zuel vun Rouleau an deflection sech als Optimisatioun Parameteren definéiert.Wéinst der klenger Gréisst vum Fréijoer gouf d'Gewiicht net als Zil ugesinn.Dofir gëtt de Materialtyp als fix definéiert.D'Sécherheetsmarge fir mechanesch Deformatiounen gëtt als kritesch Begrenzung bestëmmt.Zousätzlech si variabel Gréisst Aschränkungen am Ëmfang vum Mechanismus involvéiert.D'BA metaheuristesch Method gouf als Optimiséierungsmethod gewielt.BA gouf favoriséiert fir seng flexibel an einfach Struktur, a fir seng Fortschrëtter an der mechanescher Optimiséierungsfuerschung25.Am zweeten Deel vun der Studie sinn detailléiert mathematesch Ausdréck am Kader vum Basisdesign a Fréijoersdesign vum Klappmechanismus abegraff.Den drëtten Deel enthält den Optimisatiounsalgorithmus an d'Optimiséierungsresultater.Kapitel 4 féiert Analyse am ADAMS Programm.D'Eegeschaft vun de Quelle gëtt virun der Produktioun analyséiert.Déi lescht Sektioun enthält experimentell Resultater an Testbilder.D'Resultater, déi an der Studie kritt goufen, goufen och verglach mat der viregter Aarbecht vun den Autoren mat der DOE Approche.
D'Flilleken, déi an dëser Etude entwéckelt goufen, sollen op d'Uewerfläch vun der Rakéit klappen.Flilleke rotéiere vu geklappt op ausgeklappt Positioun.Fir dëst gouf e spezielle Mechanismus entwéckelt.Op Fig.1 weist d'geklappt an ausgeklappt Konfiguratioun5 am Rakéite Koordinatesystem.
Op Fig.2 weist eng Sektiounsvisioun vum Mechanismus.De Mechanismus besteet aus verschiddene mechanesche Deeler: (1) Haaptkierper, (2) Flillekwell, (3) Lager, (4) Sperrkierper, (5) Sperrbus, (6) Stoppin, (7) Torsiounsfeder an ( 8) Kompressiounsfedern.De Flillekwelle (2) ass mat der Torsiounsfeder (7) duerch d'Sperrhülse (4) verbonnen.All dräi Deeler rotéieren gläichzäiteg nodeems d'Rakéit ofstëmmt.Mat dëser Rotatiounsbewegung dréien d'Flilleken an hir lescht Positioun.Duerno gëtt de Pin (6) vun der Drockfeder (8) ageschalt, an doduerch de ganze Mechanismus vum Sperrkierper (4)5 blockéiert.
Elastesche Modul (E) a Schéiermodul (G) si Schlësseldesignparameter vum Fréijoer.An dëser Etude, héich Kuelestoff Fréijoer Stol Drot (Musek Drot ASTM A228) war als Fréijoer Material gewielt.Aner Parameteren sinn Drot Duerchmiesser (d), Duerchschnëtt Spiral Duerchmiesser (Dm), Zuel vun coils (N) a Fréijoer Ofleenung (xd fir Kompressioun Quellen an θ fir Torsioun Quellen)26.Déi gespäichert Energie fir Kompressiounsquellen \({(SE}_{x})\) an Torsiouns- (\({SE}_{\theta}\))) Quelle kënnen aus der Equatioun berechent ginn.(1) an (2) 26.(De Schéiermodul (G) Wäert fir d'Kompressiouns Fréijoer ass 83.7E9 Pa, an den elastesche Modul (E) Wäert fir den Torsiouns Fréijoer ass 203.4E9 Pa.)
Déi mechanesch Dimensiounen vum System bestëmmen direkt d'geometresch Aschränkungen vum Fréijoer.Zousätzlech sollten och d'Konditioune berécksiichtegt ginn, an deenen d'Rakéit wäert sinn.Dës Faktore bestëmmen d'Limite vun de Fréijoersparameter.Eng aner wichteg Begrenzung ass de Sécherheetsfaktor.D'Definitioun vun engem Sécherheetsfaktor gëtt am Detail vum Shigley et al.26 beschriwwen.D'Kompressioun Fréijoer Sécherheet Faktor (SFC) ass definéiert als maximal zulässlech Stress gedeelt duerch de Stress iwwer déi kontinuéierlech Längt.SFC ka mat Equatioune berechent ginn.(3), (4), (5) an (6) 26.(Fir de Fréijoersmaterial dat an dëser Etude benotzt gëtt, \({S}_{sy}=980 MPa\)).F stellt d'Kraaft an der Equatioun duer, an KB stellt de Bergstrasser Faktor vu 26 duer.
Den Torsiounssécherheetsfaktor vun engem Fréijoer (SFT) ass definéiert als M gedeelt duerch k.SFT kann aus der Equatioun berechent ginn.(7), (8), (9) an (10) 26.(Fir dat Material dat an dëser Etude benotzt gëtt, \({S}_{y}=1600 \mathrm{MPa}\)).An der Equatioun gëtt M fir Dréimoment benotzt, \({k}^{^{\prime}}\) gëtt fir Fréijoerskonstant benotzt (Dréimoment/Rotatioun), a Ki gëtt fir Stresskorrekturfaktor benotzt.
D'Haaptoptimiséierungsziel an dëser Etude ass d'Energie vum Fréijoer ze maximéieren.Déi objektiv Funktioun ass formuléiert fir \(\overrightarrow{\{X\}}\) ze fannen déi \(f(X)\ maximéiert).\({f}_{1}(X)\) an \({f}_{2}(X)\) sinn d'Energiefunktioune vum Kompressiouns- a Torsiounsfeder respektiv.Déi berechent Variabelen a Funktiounen, déi fir Optimiséierung benotzt ginn, ginn an de folgende Equatiounen gewisen.
Déi verschidde Contrainten op den Design vum Fréijoer gesat ginn an de folgende Equatiounen.D'Equatioune (15) an (16) representéieren d'Sécherheetsfaktoren fir Kompressiouns- a Torsiounsquellen, respektiv.An dëser Etude muss SFC méi wéi oder gläich wéi 1.2 sinn an SFT muss méi grouss wéi oder gläich wéi θ26 sinn.
BA gouf vun de Bienen hir Pollen-Sich Strategien inspiréiert27.D'Biene sichen andeems se méi Fudder op fruchtbare Pollenfelder schécken a manner Fudder op manner fruchtbare Pollenfelder.Sou gëtt déi gréisst Effizienz vun der Bienenbevëlkerung erreecht.Op der anerer Säit sichen d'Scoutbienen weider no neie Pollenberäicher, a wann et méi produktiv Flächen gëtt wéi bis elo, gi vill Fudder an dat neit Gebitt geleet28.BA besteet aus zwee Deeler: lokal Sich a global Sich.Eng lokal Sich sicht no méi Communautéiten no beim Minimum (Elite Sites), wéi Bienen, a manner op anere Siten (optimal oder featured Sites).Eng arbiträr Sich gëtt am globalen Sichdeel gemaach, a wa gutt Wäerter fonnt ginn, ginn d'Statiounen an der nächster Iteratioun op de lokalen Sichdeel geplënnert.Den Algorithmus enthält e puer Parameteren: d'Zuel vun de Scoutsbienen (n), d'Zuel vun de lokalen Sichplazen (m), d'Zuel vun den Eliteplazen (e), d'Zuel vun de Fuerscher op Eliteplazen (nep), d'Zuel vun de Fuerscher an optimal Beräicher.Site (nsp), Quartier Gréisst (ngh), an Zuel vun Iteratiounen (I)29.De BA Pseudocode gëtt an der Figur 3 gewisen.
Den Algorithmus probéiert tëscht \({g}_{1}(X)\) an \({g}_{2}(X)\) ze schaffen.Als Resultat vun all Iteratioun ginn optimal Wäerter bestëmmt an eng Bevëlkerung gëtt ronderëm dës Wäerter gesammelt an engem Versuch déi bescht Wäerter ze kréien.Restriktiounen ginn an de lokalen a globale Sichsektiounen iwwerpréift.Bei enger lokaler Sich, wann dës Faktore passend sinn, gëtt den Energiewäert berechent.Wann den neien Energiewäert méi grouss ass wéi den optimale Wäert, gitt den neie Wäert op den optimale Wäert.Wann de beschte Wäert, deen am Sichresultat fonnt gëtt, méi grouss ass wéi dat aktuellt Element, gëtt dat neit Element an der Sammlung abegraff.De Blockdiagramm vun der lokaler Sich gëtt an der Figur 4 gewisen.
Populatioun ass ee vun de Schlësselparameter an der BA.Et kann aus fréiere Studien gesi ginn datt d'Erweiderung vun der Bevëlkerung d'Zuel vun den Iteratiounen reduzéiert an d'Wahrscheinlechkeet vum Erfolleg erhéicht.Wéi och ëmmer, d'Zuel vun de funktionnelle Bewäertunge geet och erop.D'Präsenz vun enger grousser Zuel vun Elite Siten Afloss net wesentlech Leeschtung.D'Zuel vun Elite Siten kann niddereg ginn wann et net null30 ass.D'Gréisst vun der Scoutsbienbevëlkerung (n) gëtt normalerweis tëscht 30 an 100 gewielt. An dëser Etude goufen souwuel 30 wéi 50 Szenarie gelaf fir déi entspriechend Zuel ze bestëmmen (Table 2).Aner Parameteren ginn ofhängeg vun der Bevëlkerung bestëmmt.D'Zuel vun ausgewielt Siten (m) ass (ongeféier) 25% vun der Bevëlkerung Gréisst, an d'Zuel vun Elite Siten (e) ënnert de ausgewielt Siten ass 25% vun m.D'Zuel vun de Fudderbienen (Zuel vun de Recherchen) gouf gewielt fir 100 fir Elite Plots an 30 fir aner lokal Plots ze sinn.Noperschaft Sich ass d'Basiskonzept vun all evolutiver Algorithmen.An dëser Etude gouf d'Tapering Noperen Method benotzt.Dës Method reduzéiert d'Gréisst vum Quartier mat engem gewëssen Taux während all Iteratioun.An zukünfteg Iteratiounen kënne méi kleng Noperschaftswäerter30 fir eng méi genee Sich benotzt ginn.
Fir all Szenario goufen zéng hannereneen Tester gemaach fir d'Reproduzibilitéit vum Optimisatiounsalgorithmus ze kontrolléieren.Op Fig.5 weist d'Resultater vun der Optimiséierung vum Torsiounsfeder fir Schema 1, an an der Fig.6 - fir Schema 2. Testdaten ginn och an den Tabellen 3 a 4 uginn (en Dësch mat de Resultater fir d'Kompressiouns Fréijoer ass an Supplementary Information S1).D'Bee Populatioun verstäerkt d'Sich no gudde Wäerter an der éischter Iteratioun.Am Szenario 1 waren d'Resultater vun e puer Tester ënner dem Maximum.Am Szenario 2 kann et gesi ginn datt all Optimiséierungsresultater op de Maximum kommen wéinst der Erhéijung vun der Bevëlkerung an aner relevant Parameteren.Et kann gesi ginn datt d'Wäerter am Szenario 2 genuch sinn fir den Algorithmus.
Wann Dir de maximale Wäert vun der Energie an Iteratiounen kritt, gëtt e Sécherheetsfaktor och als Aschränkung fir d'Etude geliwwert.Gesinn Dësch fir Sécherheet Faktor.D'Energiewäerter, déi mat BA kritt ginn, gi verglach mat deenen, déi mat der 5 DOE-Methode an der Tabell 5 kritt goufen. (Fir d'Fabrikatioun einfach ze maachen, ass d'Zuel vun de Wendungen (N) vum Torsiounsfeder 4,9 anstatt 4,88, an d'Deflektioun (xd) ) ass 8 mm amplaz 7,99 mm am Kompressioun Fréijoer.) Et kann gesi ginn, datt BA besser Resultat ass.BA evaluéiert all Wäerter duerch lokal a global Lookups.Esou kann hien méi Alternativen méi séier probéieren.
An dëser Etude gouf Adams benotzt fir d'Bewegung vum Flillekmechanismus ze analyséieren.Adams gëtt als éischt en 3D Modell vum Mechanismus kritt.Dann definéieren e Fréijoer mat de Parameteren, déi an der viregter Sektioun ausgewielt goufen.Zousätzlech mussen e puer aner Parameter fir déi aktuell Analyse definéiert ginn.Dëst si kierperlech Parameter wéi Verbindungen, Materialeigenschaften, Kontakt, Reibung a Schwéierkraaft.Et gëtt e Schwenkverbindung tëscht dem Bladewelle an dem Lager.Et gi 5-6 zylindresch Gelenker.Et gi 5-1 fix Gelenker.Den Haaptkierper ass aus Aluminiummaterial a fixéiert.D'Material vun de Rescht vun den Deeler ass Stol.Wielt de Reibungskoeffizient, d'Kontaktsteifheit an d'Tiefe vun der Pénétratioun vun der Reibungsfläch ofhängeg vun der Materialart.(Edelstahl AISI 304) An dëser Etude ass de kriteschen Parameter d'Ouvertureszäit vum Flillekmechanismus, dee manner wéi 200 ms muss sinn.Dofir, halen en Aa op der Flillek Ouverture Zäit während der Analyse.
Als Resultat vun der Analyse vum Adams ass d'Ouvertureszäit vum Flillekmechanismus 74 Millisekonnen.D'Resultater vun dynamesch Simulatioun vun 1 ze 4 sinn an Figur gewisen 7. Déi éischt Bild an Figur.5 ass d'Simulatiounsstartzäit an d'Flilleke sinn an der Waardepositioun fir ausklappen.(2) Weist d'Positioun vum Fligel no 40ms wann de Flillek 43 Grad gedréit huet.(3) weist d'Positioun vum Fligel no 71 Millisekonnen.Och am leschte Bild (4) weist d'Enn vun der Wendung vum Flillek an der oppener Positioun.Als Resultat vun der dynamescher Analys gouf festgestallt, datt de Fligelöffnungsmechanismus däitlech méi kuerz ass wéi den Zilwäert vun 200 ms.Zousätzlech, wann Dir d'Sprénger moosst, goufen d'Sécherheetsgrenze vun den héchste Wäerter ausgewielt, déi an der Literatur empfohlen sinn.
Nom Ofschloss vun all Design, Optimiséierung a Simulatiounsstudien gouf e Prototyp vum Mechanismus hiergestallt an integréiert.De Prototyp gouf duerno getest fir d'Simulatiounsresultater z'iwwerpréiwen.Fir d'éischt d'Haaptschuel befestegt a klappt d'Flilleke.Duerno goufen d'Flilleke vun der geklappter Positioun entlooss an e Video gouf vun der Rotatioun vun de Flilleke vun der geklappter Positioun op déi ofgebaut.Den Timer gouf och benotzt fir d'Zäit während der Videoopnam ze analyséieren.
Op Fig.8 weist Videoframes nummeréiert 1-4.Frame Nummer 1 an der Figur weist de Moment vun der Verëffentlechung vun de geklappte Flilleken.Dëse Moment gëtt als den initialen Moment vun der Zäit t0 ugesinn.Frames 2 an 3 weisen d'Positioune vun de Flilleken 40 ms an 70 ms nom initialen Moment.Wann Dir de Frames 3 a 4 analyséiert, kann et gesi ginn datt d'Bewegung vum Flillek 90 ms no t0 stabiliséiert, an d'Ouverture vum Fligel ass tëscht 70 an 90 ms fäerdeg.Dës Situatioun bedeit datt souwuel Simulatioun wéi och Prototypprüfung ongeféier déiselwecht Flillek-Deploymentzäit ginn, an den Design entsprécht d'Leeschtungsfuerderunge vum Mechanismus.
An dësem Artikel sinn d'Torsiouns- a Kompressiounsfedern, déi am Flillekklappmechanismus benotzt ginn, mat BA optimiséiert.D'Parametere kënne séier mat e puer Iteratiounen erreecht ginn.D'Torsiounsfeder gëtt op 1075 mJ bewäert an d'Kompressiounsfeder gëtt op 37,24 mJ bewäert.Dës Wäerter sinn 40-50% besser wéi virdrun DOE Studien.De Fréijoer ass an de Mechanismus integréiert an am ADAMS Programm analyséiert.Wann analyséiert gouf, gouf festgestallt datt d'Flilleke bannent 74 Millisekonnen opgemaach hunn.Dëse Wäert ass wäit ënner dem Zil vum Projet vun 200 Millisekonnen.An enger spéider experimenteller Studie gouf d'Turn-on Zäit op ongeféier 90 ms gemooss.Dëse 16 Millisekonnen Ënnerscheed tëscht Analysen kann wéinst Ëmweltfaktoren sinn, déi net an der Software modelléiert sinn.Et gëtt ugeholl datt den Optimisatiounsalgorithmus, deen als Resultat vun der Studie kritt gëtt, fir verschidde Fréijoersdesign benotzt ka ginn.
De Fréijoersmaterial war virdefinéiert a gouf net als Variabel an der Optimiséierung benotzt.Well vill verschidden Zorte vu Quellen am Fligeren a Rakéite benotzt ginn, wäert BA applizéiert ginn aner Zorte vu Quellen ze Design benotzt verschiddene Materialien optimal Fréijoer Design an Zukunft Fuerschung ze erreechen.
Mir erklären datt dëst Manuskript originell ass, net virdru publizéiert gouf an am Moment net fir Publikatioun anzwousch anescht betruecht gëtt.
All Daten generéiert oder analyséiert an dëser Etude sinn an dësem publizéiert Artikel abegraff [an zousätzlech Informatiounen Fichier].
Min, Z., Kin, VK, and Richard, LJ Aircraft Moderniséierung vum Airfoil Konzept duerch radikal geometresch Ännerungen.IES J. Deel A Zivilisatioun.zesummegesat.Projet.3(3), 188–195 (2010).
Sun, J., Liu, K. a Bhushan, B. Eng Iwwersiicht iwwer den Hënneflügel vum Käfer: Struktur, mechanesch Eegeschaften, Mechanismen a biologescher Inspiratioun.J. Mech.Verhalen.Biomedizinesch Wëssenschaft.alma mater.94, 63–73 (2019).
Chen, Z., Yu, J., Zhang, A., an Zhang, F. Design an Analyse vun engem ausklappen Propulsioun Mechanismus fir eng Hybrid ugedriwwen Underwater Glider.Ocean Engineering 119, 125-134 (2016).
Kartik, HS an Prithvi, K. Design an Analyse vun engem Helikopter Horizontal Stabilisator Folding Mechanismus.intern J. Ing.Stockage Tank.Technologien.(IGERT) 9(05), 110–113 (2020).
Kulunk, Z. a Sahin, M. Optimisatioun vun de mechanesche Parameteren vun engem ausklappen Rakéit Flillek Design mat engem Experiment Design Approche.intern J. Modell.Optimisatioun.9(2), 108–112 (2019).
Ke, J., Wu, ZY, Liu, YS, Xiang, Z. & Hu, XD Design Method, Performance Study, and Manufacturing Process of Composite Coil Springs: A Review.komponéieren.zesummegesat.252, 112747 (2020).
Taktak M., Omheni K., Alui A., Dammak F. and Khaddar M. Dynamic Design Optimization of coil springs.Demande fir Toun.77, 178–183 (2014).
Paredes, M., Sartor, M., a Mascle, K. Eng Prozedur fir den Design vun Spannungsfedern ze optimiséieren.Computer.Uwendung vun der Method.Pelz.Projet.191 (8-10), 783-797 (2001).
Zebdi O., Bouhili R. an Trochu F. Optimal Design vun Komposit helical Quellen benotzt multiobjective Optimisatioun.J. Reinf.Plastik.komponéieren.28 (14), 1713–1732 (2009).
Pawart, HB an Desale, DD Optimisatioun vun Tricycle Front Ophiewe Spigel Quellen.Prozess.Fabrikant beschwéiert.20, 428–433 (2018).
Bahshesh M. a Bahshesh M. Optimiséierung vu Stahlspiralfedern mat Composite Quellen.intern J. Multidisziplinär.d'Wëssenschaft.Projet.3(6), 47–51 (2012).
Chen, L. et al.Léiert iwwer déi verschidde Parameteren, déi d'statesch an dynamesch Leeschtung vu Komposit-Spiralfedern beaflossen.J. Maart.Stockage Tank.20, 532–550 (2022).
Frank, J. Analyse an Optimiséierung vu Composite Helical Springs, PhD Dissertatioun, Sacramento State University (2020).
Gu, Z., Hou, X. an Ye, J. Methoden fir entwerfen an analyséieren net-linear helical Quellen mat enger Kombinatioun vu Methoden: endlech Element Analyse, Latäin Hypercube limitéiert Sampling, a genetesch programméiere.Prozess.Fur Institut.Projet.CJ Mech.Projet.d'Wëssenschaft.235(22), 5917–5930 (2021).
Wu, L., et al.Upassbar Fréijoer Rate Carbon Fiber Multi-Strand Coil Springs: A Design a Mechanismus Etude.J. Maart.Stockage Tank.9(3), 5067–5076 (2020).
Patil DS, Mangrulkar KS, Jagtap ST Gewiichtoptiméierung vu Kompressiounshelical Quellen.intern J. Innov.Stockage Tank.Multidisziplinär.2(11), 154–164 (2016).
Rahul, MS a Rameshkumar, K. Multipurpose Optimiséierung an numeresch Simulatioun vu Spiralfedern fir Automobilapplikatiounen.alma mater.Prozess haut.46, 4847–4853 (2021).
Bei, JB et al.Best Practice definéieren - Optimal Design vu Composite Helical Structures Benotzt Genetesch Algorithmen.komponéieren.zesummegesat.268, 113982 (2021).
Shahin, I., Dorterler, M., and Gokche, H. Mat der Optimiséierungsmethod vun der 灰狼 baséiert op der Optimiséierung vum Mindestvolumen vum Kompressiouns Fréijoer Design, Ghazi J. Engineering Science, 3(2), 21-27 ( 2017).
Aye, KM, Foldy, N., Yildiz, AR, Burirat, S. a Sait, SM Metaheuristics benotzt verschidde Agenten fir Crashen ze optimiséieren.intern J. Veh.dez.80(2–4), 223–240 (2019).
Yildyz, AR an Erdash, MU Neien Hybrid Taguchi-Salpa Grupp Optimiséierung Algorithmus fir zouverlässeg Design vun realen Ingenieursproblemer.alma mater.testen.63(2), 157–162 (2021).
Yildiz BS, Foldi N., Burerat S., Yildiz AR a Sait SM Zuverlässeg Design vu Roboter Gripper Mechanismen mat engem neien Hybrid Grasshopper Optimiséierung Algorithmus.expert.System.38(3), e12666 (2021).