Chemický komponent špirálovej rúrky z nehrdzavejúcej ocele AISI 304/304L, optimalizácia parametrov pružiny sklopného krídla pomocou algoritmu včely medonosnej

Ďakujeme, že ste navštívili Nature.com.Používate verziu prehliadača s obmedzenou podporou CSS.Pre najlepší zážitok vám odporúčame použiť aktualizovaný prehliadač (alebo vypnúť režim kompatibility v programe Internet Explorer).Okrem toho, aby sme zabezpečili nepretržitú podporu, zobrazujeme stránku bez štýlov a JavaScriptu.
Posúvače zobrazujúce tri články na snímke.Na posúvanie medzi snímkami použite tlačidlá späť a ďalej, na posúvanie sa po jednotlivých snímkach použite tlačidlá ovládača posúvania na konci.

AISI 304/304L Kapilárna hadička z nehrdzavejúcej ocele

Cievka z nehrdzavejúcej ocele AISI 304 je univerzálny výrobok s vynikajúcou odolnosťou a je vhodný pre širokú škálu aplikácií, ktoré vyžadujú dobrú tvarovateľnosť a zvárateľnosť.

Sklad Sheye Metal 304 zvitkov s hrúbkou 0,3 mm až 16 mm a povrchovou úpravou 2B, povrchová úprava BA, povrchová úprava č.4 je vždy k dispozícii.

Okrem troch druhov povrchov môže byť cievka z nehrdzavejúcej ocele 304 dodaná s rôznymi povrchovými úpravami.Nerez 304 obsahuje kovy Cr (zvyčajne 18 %) a nikel (zvyčajne 8 %) ako hlavné neželezné zložky.

Tento typ cievok je typicky austenitická nehrdzavejúca oceľ, ktorá patrí do štandardnej rodiny Cr-Ni nehrdzavejúcej ocele.

Typicky sa používajú na domáci a spotrebný tovar, kuchynské vybavenie, vnútorné a vonkajšie obklady, zábradlia a okenné rámy, zariadenia potravinárskeho a nápojového priemyslu, skladovacie nádrže.

V tejto štúdii sa za optimalizačný problém považuje návrh torzných a tlačných pružín mechanizmu skladania krídla použitého v rakete.Potom, čo raketa opustí odpaľovaciu trubicu, musia byť uzavreté krídla otvorené a zaistené na určitý čas.Cieľom štúdie bolo maximalizovať energiu uloženú v pružinách, aby sa krídla mohli rozvinúť v čo najkratšom čase.V tomto prípade bola energetická rovnica v oboch publikáciách definovaná ako cieľová funkcia v procese optimalizácie.Priemer drôtu, priemer závitu, počet závitov a parametre vychýlenia potrebné pre návrh pružiny boli definované ako optimalizačné premenné.Existujú geometrické limity premenných v dôsledku veľkosti mechanizmu, ako aj limity pre bezpečnostný faktor v dôsledku zaťaženia prenášaného pružinami.Algoritmus včely medonosnej (BA) bol použitý na vyriešenie tohto optimalizačného problému a vykonanie návrhu pružiny.Energetické hodnoty získané s BA sú lepšie ako hodnoty získané z predchádzajúcich štúdií Design of Experiments (DOE).Pružiny a mechanizmy navrhnuté pomocou parametrov získaných optimalizáciou boli najskôr analyzované v programe ADAMS.Potom sa uskutočnili experimentálne testy integráciou vyrobených pružín do reálnych mechanizmov.Ako výsledok testu sa zistilo, že krídla sa otvorili po približne 90 milisekúndách.Táto hodnota je výrazne pod cieľovou hodnotou projektu 200 ms.Okrem toho je rozdiel medzi analytickými a experimentálnymi výsledkami iba 16 ms.
V lietadlách a námorných vozidlách sú skladacie mechanizmy kritické.Tieto systémy sa používajú pri úpravách a prestavbách lietadiel na zlepšenie letového výkonu a kontroly.V závislosti od režimu letu sa krídla rôzne skladajú a rozkladajú, aby sa znížil aerodynamický vplyv1.Túto situáciu možno prirovnať k pohybom krídel niektorých vtákov a hmyzu pri každodennom lete a potápaní.Podobne sa klzáky skladajú a rozkladajú v ponorných člnoch, aby sa znížili hydrodynamické účinky a maximalizovala ovládateľnosť3.Ešte ďalším účelom týchto mechanizmov je poskytnúť objemové výhody systémom, ako je skladanie vrtule 4 helikoptéry na skladovanie a prepravu.Krídla rakety sa tiež skladajú, aby sa zmenšil úložný priestor.Na menšiu plochu odpaľovacieho zariadenia 5 tak možno umiestniť viac rakiet. Komponenty, ktoré sa efektívne využívajú pri skladaní a rozkladaní, sú zvyčajne pružiny.V momente poskladania sa v ňom ukladá energia a uvoľňuje sa v momente rozloženia.Vďaka svojej flexibilnej štruktúre dochádza k vyrovnávaniu uloženej a uvoľnenej energie.Pružina je navrhnutá hlavne pre systém a táto konštrukcia predstavuje problém s optimalizáciou6.Pretože hoci zahŕňa rôzne premenné, ako je priemer drôtu, priemer cievky, počet závitov, uhol skrutkovice a typ materiálu, existujú aj kritériá ako hmotnosť, objem, minimálne rozloženie napätia alebo maximálna dostupnosť energie7.
Táto štúdia vrhá svetlo na návrh a optimalizáciu pružín pre mechanizmy skladania krídel používaných v raketových systémoch.Tým, že sú pred letom vo vnútri štartovacej trubice, zostanú krídla zložené na povrchu rakety a po opustení odpaľovacej trubice sa na určitý čas rozvinú a zostanú pritlačené k povrchu.Tento proces je rozhodujúci pre správne fungovanie rakety.Vo vyvinutom skladacom mechanizme je otváranie krídel vykonávané torznými pružinami a blokovanie je vykonávané tlačnými pružinami.Pre návrh vhodnej pružiny je potrebné vykonať optimalizačný proces.V rámci optimalizácie pružín existujú v literatúre rôzne aplikácie.
Paredes et al.8 definovali maximálny faktor únavovej životnosti ako objektívnu funkciu pre návrh špirálových pružín a ako optimalizačnú metódu použili kvázi-newtonovskú metódu.Premenné v optimalizácii boli identifikované ako priemer drôtu, priemer cievky, počet závitov a dĺžka pružiny.Ďalším parametrom štruktúry pružiny je materiál, z ktorého je vyrobená.Preto sa to pri návrhu a optimalizačných štúdiách zohľadnilo.Zebdi a kol.9 si vo svojej štúdii stanovili ciele maximálnej tuhosti a minimálnej hmotnosti v objektívnej funkcii, kde bol významný faktor hmotnosti.V tomto prípade definovali materiál pružiny a geometrické vlastnosti ako premenné.Ako optimalizačnú metódu používajú genetický algoritmus.V automobilovom priemysle je hmotnosť materiálov užitočná mnohými spôsobmi, od výkonu vozidla až po spotrebu paliva.Minimalizácia hmotnosti pri optimalizácii vinutých pružín pre odpruženie je známa štúdia10.Bahshesh a Bahshesh11 identifikovali materiály ako E-sklo, karbón a Kevlar ako premenné pri svojej práci v prostredí ANSYS s cieľom dosiahnuť minimálnu hmotnosť a maximálnu pevnosť v ťahu v rôznych dizajnoch odpružených pružinových kompozitov.Výrobný proces je rozhodujúci pri vývoji kompozitných pružín.V optimalizačnom probléme teda vstupujú do hry rôzne premenné, ako napríklad spôsob výroby, kroky vykonané v procese a postupnosť týchto krokov12,13.Pri navrhovaní pružín pre dynamické sústavy treba brať do úvahy vlastné frekvencie sústavy.Odporúča sa, aby prvá vlastná frekvencia pružiny bola aspoň 5-10-násobok vlastnej frekvencie systému, aby sa predišlo rezonancii14.Taktak a spol.7 sa rozhodli minimalizovať hmotnosť pružiny a maximalizovať prvú vlastnú frekvenciu ako objektívne funkcie v dizajne špirálovej pružiny.Použili metódy vyhľadávania vzorov, vnútorného bodu, aktívnej množiny a metódy genetického algoritmu v optimalizačnom nástroji Matlab.Analytický výskum je súčasťou výskumu jarného dizajnu a metóda konečných prvkov je v tejto oblasti populárna15.Patil et al.16 vyvinuli optimalizačnú metódu na zníženie hmotnosti tlačnej špirálovej pružiny pomocou analytického postupu a testovali analytické rovnice pomocou metódy konečných prvkov.Ďalším kritériom na zvýšenie užitočnosti pružiny je zvýšenie energie, ktorú môže akumulovať.Toto puzdro tiež zaisťuje, že pružina si zachová svoju užitočnosť po dlhú dobu.Rahul a Rameshkumar17 Usilujú sa o zníženie objemu pružiny a zvýšenie napínacej energie v dizajnoch špirálových pružín pre automobily.Pri optimalizačnom výskume použili aj genetické algoritmy.
Ako je možné vidieť, parametre v optimalizačnej štúdii sa líšia od systému k systému.Vo všeobecnosti sú parametre tuhosti a šmykového napätia dôležité v systéme, kde je určujúcim faktorom zaťaženie, ktoré prenáša.Výber materiálu je zahrnutý v systéme hmotnostných limitov s týmito dvoma parametrami.Na druhej strane sú vlastné frekvencie kontrolované, aby sa zabránilo rezonanciám vo vysoko dynamických systémoch.V systémoch, kde záleží na užitočnosti, je energia maximalizovaná.V optimalizačných štúdiách, aj keď sa MKP používa na analytické štúdie, je možné vidieť, že metaheuristické algoritmy ako genetický algoritmus14,18 a algoritmus šedého vlka19 sa používajú spolu s klasickou Newtonovou metódou v rozsahu určitých parametrov.Metaheuristické algoritmy boli vyvinuté na základe prirodzených adaptačných metód, ktoré sa približujú k optimálnemu stavu v krátkom časovom období, najmä pod vplyvom populácie20,21.Pri náhodnom rozložení populácie v oblasti vyhľadávania sa vyhýbajú lokálnym optimám a smerujú ku globálnemu optimu22.V posledných rokoch sa teda často používa v kontexte skutočných priemyselných problémov23,24.
Kritickým prípadom pre skladací mechanizmus vyvinutý v tejto štúdii je, že krídla, ktoré boli pred letom v zatvorenej polohe, sa po opustení trubice po určitom čase otvoria.Potom blokovací prvok zablokuje krídlo.Pružiny teda priamo neovplyvňujú dynamiku letu.V tomto prípade bolo cieľom optimalizácie maximalizovať uloženú energiu na zrýchlenie pohybu pružiny.Ako optimalizačné parametre boli definované priemer valca, priemer drôtu, počet valcov a priehyb.Vzhľadom na malý rozmer pružiny sa hmotnosť nepovažovala za cieľ.Preto je typ materiálu definovaný ako pevný.Medza bezpečnosti pre mechanické deformácie je určená ako kritické obmedzenie.Okrem toho sú v rozsahu mechanizmu zahrnuté obmedzenia premenlivej veľkosti.Ako optimalizačná metóda bola zvolená metaheuristická metóda BA.BA bol obľúbený pre svoju flexibilnú a jednoduchú štruktúru a pre svoje pokroky vo výskume mechanickej optimalizácie25.V druhej časti štúdie sú zahrnuté podrobné matematické vyjadrenia v rámci základného návrhu a návrhu pružiny skladacieho mechanizmu.Tretia časť obsahuje optimalizačný algoritmus a výsledky optimalizácie.Kapitola 4 vykonáva analýzu v programe ADAMS.Vhodnosť pružín sa analyzuje pred výrobou.Posledná časť obsahuje experimentálne výsledky a testovacie obrázky.Výsledky získané v štúdii boli porovnané aj s predchádzajúcou prácou autorov pomocou prístupu DOE.
Krídla vyvinuté v tejto štúdii by sa mali zložiť smerom k povrchu rakety.Krídla sa otáčajú zo zloženej do rozloženej polohy.Na tento účel bol vyvinutý špeciálny mechanizmus.Na obr.1 je znázornená zložená a rozložená konfigurácia 5 v súradnicovom systéme rakety.
Na obr.2 znázorňuje pohľad v reze na mechanizmus.Mechanizmus sa skladá z niekoľkých mechanických častí: (1) hlavné telo, (2) krídlový hriadeľ, (3) ložisko, (4) telo zámku, (5) puzdro zámku, (6) dorazový kolík, (7) torzná pružina a ( 8) tlačné pružiny.Krídlový hriadeľ (2) je spojený s torznou pružinou (7) cez blokovaciu objímku (4).Všetky tri časti sa po štarte rakety otáčajú súčasne.Týmto rotačným pohybom sa krídla otočia do svojej konečnej polohy.Potom sa čap (6) uvedie do činnosti tlačnou pružinou (8), čím sa zablokuje celý mechanizmus blokovacieho telesa (4)5.
Modul pružnosti (E) a modul pružnosti v šmyku (G) sú kľúčové konštrukčné parametre pružiny.V tejto štúdii bol ako materiál pružiny zvolený drôt z pružinovej ocele s vysokým obsahom uhlíka (Music wire ASTM A228).Ďalšími parametrami sú priemer drôtu (d), priemerný priemer závitu (Dm), počet závitov (N) a priehyb pružiny (xd pre tlačné pružiny a θ pre torzné pružiny)26.Uložená energia pre tlačné pružiny \({(SE}_{x})\) a torzné (\({SE}_{\theta}\)) pružiny sa dá vypočítať z rovnice.(1) a (2)26.(Hodnota šmykového modulu (G) pre tlačnú pružinu je 83,7E9 Pa a hodnota modulu pružnosti (E) pre torznú pružinu je 203,4E9 Pa.)
Mechanické rozmery systému priamo určujú geometrické obmedzenia pružiny.Okrem toho treba brať do úvahy aj podmienky, v ktorých sa bude raketa nachádzať.Tieto faktory určujú limity parametrov pružiny.Ďalším dôležitým obmedzením je bezpečnostný faktor.Definíciu bezpečnostného faktora podrobne opísal Shigley et al.26.Bezpečnostný faktor tlačnej pružiny (SFC) je definovaný ako maximálne prípustné napätie delené napätím na súvislú dĺžku.SFC možno vypočítať pomocou rovníc.(3), (4), (5) a (6)26.(Pre pružinový materiál použitý v tejto štúdii \({S}_{sy}=980 MPa\)).F predstavuje silu v rovnici a KB predstavuje Bergstrasserov faktor 26.
Súčiniteľ torznej bezpečnosti pružiny (SFT) je definovaný ako M delené k.SFT možno vypočítať z rovnice.(7), (8), (9) a (10)26.(Pre materiál použitý v tejto štúdii \({S}_{y}=1600 \mathrm{MPa}\)).V rovnici sa M používa pre krútiaci moment, \({k}^{^{\prime}}\) sa používa pre konštantu pružiny (krútiaci moment/rotácia) a Ki sa používa ako korekčný faktor napätia.
Hlavným cieľom optimalizácie v tejto štúdii je maximalizovať energiu pružiny.Účelová funkcia je formulovaná tak, aby našla \(\overrightarrow{\{X\}}\), ktorá maximalizuje \(f(X)\).\({f}_{1}(X)\) a \({f}_{2}(X)\) sú energetické funkcie tlačnej a torznej pružiny.Vypočítané premenné a funkcie použité na optimalizáciu sú znázornené v nasledujúcich rovniciach.
Rôzne obmedzenia kladené na konštrukciu pružiny sú uvedené v nasledujúcich rovniciach.Rovnice (15) a (16) predstavujú bezpečnostné faktory pre tlačné a torzné pružiny.V tejto štúdii musí byť SFC väčšie alebo rovné 1,2 a SFT musí byť väčšie alebo rovné θ26.
BA sa inšpirovala stratégiami včiel na vyhľadávanie peľu27.Včely hľadajú tak, že posielajú viac zberačov na úrodné peľové polia a menej zberačov na menej úrodné peľové polia.Tak sa dosiahne najväčšia účinnosť z populácie včiel.Na druhej strane, včely skautky naďalej hľadajú nové oblasti peľu, a ak existuje viac produktívnych oblastí ako predtým, mnoho hľadačov bude nasmerovaných do tejto novej oblasti28.BA pozostáva z dvoch častí: lokálne vyhľadávanie a globálne vyhľadávanie.Lokálne vyhľadávanie hľadá viac komunít blízko minima (elitné stránky), ako sú včely, a menej na iných stránkach (optimálne alebo odporúčané stránky).V časti globálneho vyhľadávania sa vykoná ľubovoľné vyhľadávanie a ak sa nájdu dobré hodnoty, stanice sa v ďalšej iterácii presunú do časti lokálneho vyhľadávania.Algoritmus obsahuje niektoré parametre: počet skautských včiel (n), počet miestnych vyhľadávacích lokalít (m), počet elitných lokalít (e), počet hľadačov v elitných lokalitách (nep), počet hľadačov v optimálne oblasti.Miesto (nsp), veľkosť okolia (ngh) a počet opakovaní (I)29.Pseudokód BA je znázornený na obrázku 3.
Algoritmus sa snaží pracovať medzi \({g}_{1}(X)\) a \({g}_{2}(X)\).V dôsledku každej iterácie sa určia optimálne hodnoty a okolo týchto hodnôt sa zhromaždí populácia v snahe získať najlepšie hodnoty.Obmedzenia sa kontrolujú v sekciách lokálneho a globálneho vyhľadávania.Pri lokálnom vyhľadávaní, ak sú tieto faktory vhodné, sa vypočíta energetická hodnota.Ak je nová hodnota energie väčšia ako optimálna hodnota, priraďte novú hodnotu k optimálnej hodnote.Ak je najlepšia hodnota nájdená vo výsledku vyhľadávania väčšia ako aktuálny prvok, nový prvok bude zahrnutý do kolekcie.Bloková schéma lokálneho vyhľadávania je znázornená na obrázku 4.
Počet obyvateľov je v BA jeden z kľúčových parametrov.Z predchádzajúcich štúdií možno vidieť, že rozširovanie populácie znižuje počet potrebných iterácií a zvyšuje pravdepodobnosť úspechu.Zvyšuje sa však aj počet funkčných posudkov.Prítomnosť veľkého počtu elitných stránok výrazne neovplyvňuje výkon.Počet elitných lokalít môže byť nízky, ak nie je nula30.Veľkosť populácie včiel (n) sa zvyčajne volí medzi 30 a 100. V tejto štúdii sa na určenie vhodného počtu použilo 30 aj 50 scenárov (tabuľka 2).Ostatné parametre sa určujú v závislosti od populácie.Počet vybraných lokalít (m) je (približne) 25 % veľkosti populácie a počet elitných lokalít (e) medzi vybranými lokalitami je 25 % z m.Počet kŕmiacich sa včiel (počet vyhľadávaní) bol zvolený na 100 pre elitné pozemky a 30 pre ostatné miestne pozemky.Hľadanie susedstva je základným konceptom všetkých evolučných algoritmov.V tejto štúdii bola použitá metóda zúžených susedov.Táto metóda zmenšuje veľkosť okolia určitou rýchlosťou počas každej iterácie.V budúcich iteráciách možno na presnejšie vyhľadávanie použiť menšie hodnoty okolia30.
Pre každý scenár sa vykonalo desať po sebe idúcich testov na kontrolu reprodukovateľnosti optimalizačného algoritmu.Na obr.5 ukazuje výsledky optimalizácie torznej pružiny pre schému 1 a na obr.6 – pre schému 2. Skúšobné údaje sú tiež uvedené v tabuľkách 3 a 4 (tabuľka s výsledkami získanými pre tlačnú pružinu je v doplnkových informáciách S1).Populácia včiel zintenzívňuje hľadanie dobrých hodnôt v prvej iterácii.V scenári 1 boli výsledky niektorých testov pod maximom.V scenári 2 je vidieť, že všetky výsledky optimalizácie sa približujú k maximu v dôsledku nárastu populácie a ďalších relevantných parametrov.Je vidieť, že hodnoty v scenári 2 sú dostatočné pre algoritmus.
Pri získavaní maximálnej hodnoty energie v iteráciách sa ako obmedzenie pre štúdiu uvádza aj bezpečnostný faktor.Bezpečnostný faktor nájdete v tabuľke.Energetické hodnoty získané pomocou BA sa porovnávajú s hodnotami získanými pomocou metódy 5 DOE v tabuľke 5. (Na uľahčenie výroby je počet závitov (N) torznej pružiny 4,9 namiesto 4,88 a priehyb (xd ) je 8 mm namiesto 7,99 mm v tlačnej pružine.) Je vidieť, že BA je lepšia Výsledok.BA vyhodnocuje všetky hodnoty prostredníctvom lokálnych a globálnych vyhľadávaní.Takto môže rýchlejšie vyskúšať viac alternatív.
V tejto štúdii bol Adams použitý na analýzu pohybu krídlového mechanizmu.Adams najprv dostane 3D model mechanizmu.Potom definujte pružinu s parametrami vybranými v predchádzajúcej časti.Okrem toho je potrebné definovať niektoré ďalšie parametre pre skutočnú analýzu.Sú to fyzikálne parametre, ako sú spojenia, vlastnosti materiálu, kontakt, trenie a gravitácia.Medzi hriadeľom čepele a ložiskom je otočný kĺb.Existuje 5-6 valcových kĺbov.Existuje 5-1 pevných spojov.Hlavné telo je vyrobené z hliníkového materiálu a je pevné.Materiál ostatných častí je oceľ.Koeficient trenia, kontaktnú tuhosť a hĺbku prieniku trecej plochy zvoľte v závislosti od typu materiálu.(nehrdzavejúca oceľ AISI 304) V tejto štúdii je kritickým parametrom čas otvorenia mechanizmu krídla, ktorý musí byť kratší ako 200 ms.Preto počas analýzy sledujte čas otvorenia krídla.
Výsledkom Adamsovej analýzy je čas otvorenia mechanizmu krídla 74 milisekúnd.Výsledky dynamickej simulácie od 1 do 4 sú znázornené na obrázku 7. Prvý obrázok na obrázku.5 je čas začiatku simulácie a krídla sú v čakacej polohe na zloženie.(2) Zobrazuje polohu krídla po 40 ms, keď sa krídlo otočilo o 43 stupňov.(3) ukazuje polohu krídla po 71 milisekúndách.Aj na poslednom obrázku (4) je znázornený koniec natočenia krídla a otvorená poloha.Ako výsledok dynamickej analýzy sa zistilo, že mechanizmus otvárania krídla je výrazne kratší ako cieľová hodnota 200 ms.Navyše pri dimenzovaní pružín boli bezpečnostné limity vybrané z najvyšších hodnôt odporúčaných v literatúre.
Po dokončení všetkých návrhových, optimalizačných a simulačných štúdií bol vyrobený a integrovaný prototyp mechanizmu.Prototyp bol následne testovaný, aby sa overili výsledky simulácie.Najprv zaistite hlavný plášť a zložte krídla.Potom sa krídla uvoľnili zo zloženej polohy a natočil sa videozáznam rotácie krídel zo zloženej polohy do nasadenej.Časovač bol tiež použitý na analýzu času počas nahrávania videa.
Na obr.8 zobrazuje snímky videa očíslované 1-4.Rám číslo 1 na obrázku znázorňuje moment uvoľnenia zložených krídel.Tento moment sa považuje za počiatočný okamih času t0.Snímky 2 a 3 ukazujú polohy krídel 40 ms a 70 ms po počiatočnom momente.Pri analýze snímok 3 a 4 je možné vidieť, že pohyb krídla sa stabilizuje 90 ms po t0 a otvorenie krídla je ukončené medzi 70 a 90 ms.Táto situácia znamená, že simulácia aj testovanie prototypu poskytujú približne rovnaký čas nasadenia krídla a dizajn spĺňa výkonnostné požiadavky mechanizmu.
V tomto článku sú torzné a tlačné pružiny použité v mechanizme skladania krídel optimalizované pomocou BA.Parametre sa dajú rýchlo dosiahnuť niekoľkými iteráciami.Torzná pružina je dimenzovaná na 1075 mJ a tlačná pružina je dimenzovaná na 37,24 mJ.Tieto hodnoty sú o 40-50% lepšie ako predchádzajúce štúdie DOE.Pružina je integrovaná do mechanizmu a analyzovaná v programe ADAMS.Pri analýze sa zistilo, že krídla sa otvorili do 74 milisekúnd.Táto hodnota je výrazne pod cieľovou hodnotou projektu 200 milisekúnd.V následnej experimentálnej štúdii bol nameraný čas zapnutia asi 90 ms.Tento 16 milisekúndový rozdiel medzi analýzami môže byť spôsobený environmentálnymi faktormi, ktoré nie sú modelované v softvéri.Predpokladá sa, že optimalizačný algoritmus získaný ako výsledok štúdie možno použiť pre rôzne návrhy pružín.
Materiál pružiny bol preddefinovaný a pri optimalizácii sa nepoužíval ako premenná.Keďže v lietadlách a raketách sa používa veľa rôznych typov pružín, BA sa použije na navrhovanie iných typov pružín s použitím rôznych materiálov na dosiahnutie optimálneho dizajnu pružín v budúcom výskume.
Vyhlasujeme, že tento rukopis je pôvodný, nebol predtým publikovaný a v súčasnosti sa neuvažuje o jeho uverejnení inde.
Všetky údaje generované alebo analyzované v tejto štúdii sú zahrnuté v tomto publikovanom článku [a v súbore ďalších informácií].
Min, Z., Kin, VK a Richard, LJ Lietadlá Modernizácia koncepcie profilu krídla prostredníctvom radikálnych geometrických zmien.IES J. Časť A Civilizácia.zlúčenina.projektu.3(3), 188-195 (2010).
Sun, J., Liu, K. a Bhushan, B. Prehľad zadného krídla chrobáka: štruktúra, mechanické vlastnosti, mechanizmy a biologická inšpirácia.J. Mecha.Správanie.Biomedicínska veda.Alma mater.94, 63 – 73 (2019).
Chen, Z., Yu, J., Zhang, A. a Zhang, F. Návrh a analýza skladacieho hnacieho mechanizmu pre hybridný podvodný klzák.Ocean Engineering 119, 125–134 (2016).
Kartik, HS a Prithvi, K. Návrh a analýza sklápacieho mechanizmu horizontálneho stabilizátora vrtuľníka.interný J. Ing.zásobná nádrž.technológií.(IGERT) 9 (05), 110 – 113 (2020).
Kulunk, Z. a Sahin, M. Optimalizácia mechanických parametrov konštrukcie skladacieho raketového krídla pomocou experimentálneho prístupu.interný J. Model.optimalizácia.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.komponovať.zlúčenina.252, 112747 (2020).
Taktak M., Omheni K., Alui A., Dammak F. a Khaddar M. Dynamická optimalizácia dizajnu vinutých pružín.Požiadajte o zvuk.77, 178 – 183 (2014).
Paredes, M., Sartor, M. a Mascle, K. Postup na optimalizáciu konštrukcie ťažných pružín.počítač.aplikáciu metódy.srsť.projektu.191(8-10), 783-797 (2001).
Zebdi O., Bouhili R. a Trochu F. Optimálny návrh kompozitných špirálových pružín pomocou multiobjektívnej optimalizácie.J. Reinf.plast.komponovať.28 (14), 1713 – 1732 (2009).
Pawart, HB a Desale, DD Optimalizácia vinutých pružín predného zavesenia trojkolky.proces.výrobca.20, 428 – 433 (2018).
Bahshesh M. a Bahshesh M. Optimalizácia oceľových vinutých pružín s kompozitnými pružinami.interný J. Multidisciplinárny.veda.projektu.3(6), 47-51 (2012).
Chen, L. a kol.Získajte informácie o viacerých parametroch, ktoré ovplyvňujú statický a dynamický výkon kompozitných vinutých pružín.J. Market.zásobná nádrž.20, 532 – 550 (2022).
Frank, J. Analýza a optimalizácia kompozitných špirálových pružín, PhD práca, Sacramento State University (2020).
Gu, Z., Hou, X. a Ye, J. Metódy navrhovania a analýzy nelineárnych špirálových pružín pomocou kombinácie metód: analýza konečných prvkov, latinský hypercube limitovaný odber vzoriek a genetické programovanie.proces.Kožušinový inštitút.projektu.CJ Mecha.projektu.veda.235(22), 5917–5930 (2021).
Wu, L. a kol.Viacvláknové vinuté pružiny z uhlíkových vlákien s nastaviteľnou tuhosťou pružín: Štúdia dizajnu a mechanizmu.J. Market.zásobná nádrž.9(3), 5067 – 5076 (2020).
Patil DS, Mangrulkar KS a Jagtap ST Optimalizácia hmotnosti tlačných špirálových pružín.interné J. Innov.zásobná nádrž.Multidisciplinárne.2(11), 154 – 164 (2016).
Rahul, MS a Rameshkumar, K. Viacúčelová optimalizácia a numerická simulácia vinutých pružín pre automobilové aplikácie.Alma mater.proces dnes.46, 4847 – 4853 (2021).
Bai, JB a kol.Definovanie osvedčených postupov – optimálny návrh zložených špirálových štruktúr pomocou genetických algoritmov.komponovať.zlúčenina.268, 113982 (2021).
Shahin, I., Dorterler, M. a Gokche, H. Pomocou optimalizačnej metódy 灰狼 založenej na optimalizácii minimálneho objemu konštrukcie tlačnej pružiny, Ghazi J. Engineering Science, 3(2), 21–27 ( 2017).
Aye, KM, Foldy, N., Yildiz, AR, Burirat, S. a Sait, SM Metaheuristics pomocou viacerých agentov na optimalizáciu zlyhaní.interný J. Veh.dec.80(2–4), 223–240 (2019).
Yildyz, AR a Erdash, MU Nový hybridný algoritmus skupinovej optimalizácie Taguchi-salpa pre spoľahlivý návrh skutočných inžinierskych problémov.Alma mater.test.63(2), 157-162 (2021).
Yildiz BS, Foldi N., Burerat S., Yildiz AR a Sait SM Spoľahlivý návrh mechanizmov robotických uchopovačov pomocou nového algoritmu optimalizácie hybridnej kobylky.odborník.systém.38(3), e12666 (2021).