AISI 304/304L स्टेनलेस स्टील कोइल ट्यूब रासायनिक घटक, हनीबी एल्गोरिथ्म प्रयोग गरी फोल्डिङ विङ स्प्रिङ प्यारामिटरहरू अनुकूलन गर्दै

Nature.com भ्रमण गर्नुभएकोमा धन्यवाद।तपाईं सीमित CSS समर्थनको साथ ब्राउजर संस्करण प्रयोग गर्दै हुनुहुन्छ।उत्तम अनुभवको लागि, हामी तपाईंलाई अपडेट गरिएको ब्राउजर प्रयोग गर्न सिफारिस गर्छौं (वा इन्टरनेट एक्सप्लोररमा अनुकूलता मोड असक्षम गर्नुहोस्)।थप रूपमा, निरन्तर समर्थन सुनिश्चित गर्न, हामी शैलीहरू र जाभास्क्रिप्ट बिना साइट देखाउँछौं।
स्लाइडरहरू प्रति स्लाइड तीन लेखहरू देखाउँदै।स्लाइडहरू मार्फत सार्नको लागि पछाडि र अर्को बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस्, वा प्रत्येक स्लाइडमा सार्नको लागि अन्तमा स्लाइड नियन्त्रक बटनहरू प्रयोग गर्नुहोस्।

AISI 304/304L स्टेनलेस स्टील केशिका कोइल्ड ट्युबिङ

AISI 304 स्टेनलेस स्टील कोइल उत्कृष्ट प्रतिरोधको साथ एक सर्व-उद्देश्य उत्पादन हो र यो राम्रो फर्मेबिलिटी र वेल्डेबिलिटी आवश्यक पर्ने विभिन्न प्रकारका अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छ।

Sheye Metal स्टकहरू 0.3mm देखि 16mm मोटाईमा 304 coils र 2B फिनिश, BA फिनिश, No.4 फिनिश सधैं उपलब्ध छन्।

तीन प्रकारका सतहहरूको छेउमा, 304 स्टेनलेस स्टील कोइल विभिन्न प्रकारको सतह फिनिशको साथ डेलिभर गर्न सकिन्छ।ग्रेड 304 स्टेनलेसले Cr (सामान्यतया 18%) र निकल (सामान्यतया 8%) धातुहरू मुख्य गैर-फलाम घटकको रूपमा समावेश गर्दछ।

यस प्रकारको कुण्डलहरू सामान्यतया अस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील हो, जुन मानक Cr-Ni स्टेनलेस स्टील परिवारसँग सम्बन्धित छ।

तिनीहरू सामान्यतया घरेलु र उपभोग्य सामानहरू, भान्साको उपकरणहरू, भित्री र बाहिरी आवरण, ह्यान्डरेलहरू, र विन्डो फ्रेमहरू, खाना र पेय पदार्थ उद्योग उपकरणहरू, भण्डारण ट्याks्कहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ।

यस अध्ययनमा, रकेटमा प्रयोग हुने विङ फोल्डिङ मेकानिजमको टर्सन र कम्प्रेसन स्प्रिङ्सको डिजाइनलाई अप्टिमाइजेसन समस्याको रूपमा लिइन्छ।रकेटले प्रक्षेपण ट्यूब छोडे पछि, बन्द पखेटाहरू खोल्न र निश्चित समयको लागि सुरक्षित हुनुपर्छ।अध्ययनको उद्देश्य स्प्रिङ्समा भण्डारण गरिएको ऊर्जालाई अधिकतम बनाउनु थियो ताकि पखेटाहरू कम से कम समयमा प्रयोग गर्न सकून्।यस अवस्थामा, दुबै प्रकाशनहरूमा ऊर्जा समीकरणलाई अनुकूलन प्रक्रियामा उद्देश्य कार्यको रूपमा परिभाषित गरिएको थियो।तारको व्यास, कुण्डल व्यास, कुण्डलहरूको संख्या, र वसन्त डिजाइनको लागि आवश्यक विक्षेपण प्यारामिटरहरू अनुकूलन चरहरूको रूपमा परिभाषित गरिएको थियो।मेकानिजमको साइजको कारणले चरहरूमा ज्यामितीय सीमाहरू छन्, साथै स्प्रिङहरूद्वारा बोक्ने भारको कारणले सुरक्षा कारकमा सीमाहरू छन्।यो अप्टिमाइजेसन समस्या समाधान गर्न र वसन्त डिजाइन प्रदर्शन गर्न हनी बी (BA) एल्गोरिथ्म प्रयोग गरिएको थियो।BA बाट प्राप्त ऊर्जा मानहरू अघिल्लो डिजाइन अफ एक्सपेरिमेन्ट्स (DOE) अध्ययनहरूबाट प्राप्त भएका भन्दा उच्च छन्।अप्टिमाइजेसनबाट प्राप्त प्यारामिटरहरू प्रयोग गरी डिजाइन गरिएको स्प्रिङ्स र मेकानिजमहरू पहिलो पटक ADAMS कार्यक्रममा विश्लेषण गरिएको थियो।त्यस पछि, निर्मित स्प्रिंगहरू वास्तविक संयन्त्रहरूमा एकीकृत गरेर प्रयोगात्मक परीक्षणहरू गरियो।परीक्षणको नतिजाको रूपमा, यो देखियो कि पखेटा लगभग 90 मिलिसेकेन्ड पछि खुल्यो।यो मूल्य 200ms को परियोजनाको लक्ष्य भन्दा धेरै कम छ।थप रूपमा, विश्लेषणात्मक र प्रयोगात्मक परिणामहरू बीचको भिन्नता केवल 16 एमएस हो।
विमान र सामुद्रिक सवारी साधनहरूमा फोल्डिङ मेकानिजमहरू महत्त्वपूर्ण हुन्छन्।यी प्रणालीहरू उडान प्रदर्शन र नियन्त्रण सुधार गर्न विमान परिमार्जन र रूपान्तरणहरूमा प्रयोग गरिन्छ।उडान मोडमा निर्भर गर्दै, पखेटाहरू एरोडायनामिक प्रभाव कम गर्नको लागि फरक तरिकाले फोल्ड र अनफोल्ड हुन्छन्।यस अवस्थालाई दैनिक उडान र डाइभिङको समयमा केही चराहरू र कीराहरूको पखेटाको आन्दोलनसँग तुलना गर्न सकिन्छ।त्यसै गरी, हाइड्रोडायनामिक प्रभावहरू कम गर्न र ह्यान्डलिंगलाई अधिकतम बनाउन ग्लाइडरहरू पनडुब्बीहरूमा फोल्ड र अनफोल्ड हुन्छन्।अझै पनि यी संयन्त्रहरूको अर्को उद्देश्य भनेको भण्डारण र यातायातको लागि हेलिकप्टर प्रोपेलर 4 को फोल्डिंग जस्ता प्रणालीहरूमा भोल्युमेट्रिक फाइदाहरू प्रदान गर्नु हो।भण्डारण ठाउँ कम गर्न रकेटको पखेटा पनि तल पट्टि हुन्छ।यसरी, लन्चर 5 को सानो क्षेत्रमा थप मिसाइलहरू राख्न सकिन्छ। फोल्डिंग र अनफोल्डिंगमा प्रभावकारी रूपमा प्रयोग हुने कम्पोनेन्टहरू सामान्यतया स्प्रिङहरू हुन्।फोल्डिङको क्षणमा, ऊर्जा यसमा भण्डारण गरिन्छ र खुलापनको क्षणमा छोडिन्छ।यसको लचिलो संरचनाको कारण, भण्डारण र जारी ऊर्जा बराबर हुन्छ।वसन्त मुख्यतया प्रणाली को लागी डिजाइन गरिएको छ, र यो डिजाइन एक अनुकूलन समस्या प्रस्तुत गर्दछ।किनभने यसमा तारको व्यास, कुण्डलको व्यास, घुमाउने संख्या, हेलिक्स कोण र सामग्रीको प्रकार जस्ता विभिन्न चरहरू समावेश हुँदा द्रव्यमान, भोल्युम, न्यूनतम तनाव वितरण वा अधिकतम ऊर्जा उपलब्धता जस्ता मापदण्डहरू पनि छन्।
यस अध्ययनले रकेट प्रणालीहरूमा प्रयोग हुने पखेटा फोल्डिङ मेकानिजमहरूको लागि स्प्रिङहरूको डिजाइन र अनुकूलनमा प्रकाश पार्छ।उडान भन्दा पहिले प्रक्षेपण ट्यूब भित्र भएकोले, पखेटाहरू रकेटको सतहमा तहमा रहन्छन्, र प्रक्षेपण ट्यूबबाट बाहिर निस्केपछि, तिनीहरू निश्चित समयको लागि खुल्छन् र सतहमा थिचिरहन्छन्।यो प्रक्रिया रकेट को उचित कार्य को लागी महत्वपूर्ण छ।विकसित फोल्डिङ मेकानिजममा, पखेटा खोल्ने काम टोर्सन स्प्रिङ्सद्वारा गरिन्छ, र ताल्चा कम्प्रेसन स्प्रिङ्सद्वारा गरिन्छ।उपयुक्त वसन्त डिजाइन गर्न, एक अनुकूलन प्रक्रिया प्रदर्शन गर्नुपर्छ।वसन्त अनुकूलन भित्र, साहित्यमा विभिन्न अनुप्रयोगहरू छन्।
Paredes et al.8 ले अधिकतम थकान जीवन कारकलाई हेलिकल स्प्रिंग्सको डिजाइनको लागि उद्देश्य कार्यको रूपमा परिभाषित गर्यो र अर्ध-न्यूटोनियन विधिलाई अनुकूलन विधिको रूपमा प्रयोग गर्यो।अप्टिमाइजेसनमा चरहरूलाई तार व्यास, कुण्डल व्यास, मोडहरूको संख्या, र वसन्त लम्बाइको रूपमा पहिचान गरिएको थियो।वसन्त संरचनाको अर्को प्यारामिटर सामग्री हो जसबाट यो बनाइएको छ।त्यसकारण, यो डिजाइन र अनुकूलन अध्ययनहरूमा ध्यानमा राखिएको थियो।जेब्दी र अन्य।9 तिनीहरूको अध्ययनमा उद्देश्य प्रकार्यमा अधिकतम कठोरता र न्यूनतम वजनको लक्ष्यहरू सेट गरियो, जहाँ वजन कारक महत्त्वपूर्ण थियो।यस अवस्थामा, तिनीहरूले वसन्त सामग्री र ज्यामितीय गुणहरूलाई चरको रूपमा परिभाषित गरे।तिनीहरूले अनुकूलन विधिको रूपमा आनुवंशिक एल्गोरिथ्म प्रयोग गर्छन्।अटोमोटिभ उद्योगमा, सामग्रीको वजन धेरै तरिकामा उपयोगी छ, सवारी साधनको प्रदर्शनदेखि इन्धन खपतसम्म।निलम्बनको लागि कुण्डल स्प्रिंगहरू अनुकूलन गर्दा वजन न्यूनीकरण एक प्रसिद्ध अध्ययन हो।Bahshesh र Bahshesh11 ले विभिन्न सस्पेन्सन स्प्रिङ कम्पोजिट डिजाइनहरूमा न्यूनतम तौल र अधिकतम तन्य शक्ति प्राप्त गर्ने लक्ष्यका साथ ANSYS वातावरणमा तिनीहरूको काममा E-glas, कार्बन र Kevlar जस्ता सामग्रीहरूलाई चरको रूपमा पहिचान गरे।कम्पोजिट स्प्रिंग्सको विकासमा निर्माण प्रक्रिया महत्वपूर्ण हुन्छ।यसरी, विभिन्न चरहरू अनुकूलन समस्यामा खेल्न आउँछन्, जस्तै उत्पादन विधि, प्रक्रियामा लिइएका चरणहरू, र ती चरणहरूको अनुक्रम १२,१३।गतिशील प्रणालीहरूको लागि स्प्रिंगहरू डिजाइन गर्दा, प्रणालीको प्राकृतिक आवृत्तिहरूलाई ध्यानमा राख्नु पर्छ।यो अनुनादबाट बच्न वसन्तको पहिलो प्राकृतिक आवृत्ति प्रणालीको प्राकृतिक आवृत्तिको कम्तिमा 5-10 गुणा हुन सिफारिस गरिन्छ।Taktak et al।7 ले वसन्तको द्रव्यमानलाई कम गर्ने र कुण्डल वसन्त डिजाइनमा वस्तुगत कार्यहरूको रूपमा पहिलो प्राकृतिक आवृत्तिलाई अधिकतम बनाउने निर्णय गर्‍यो।तिनीहरूले Matlab अनुकूलन उपकरणमा ढाँचा खोज, भित्री बिन्दु, सक्रिय सेट, र आनुवंशिक एल्गोरिथ्म विधिहरू प्रयोग गरे।विश्लेषणात्मक अनुसन्धान वसन्त डिजाइन अनुसन्धान को एक भाग हो, र सीमित तत्व विधि यस क्षेत्रमा लोकप्रिय छ15।पाटिल एट अल.१६ ले विश्लेषणात्मक प्रक्रिया प्रयोग गरेर कम्प्रेसन हेलिकल स्प्रिङको तौल घटाउनको लागि अप्टिमाइजेसन विधि विकास गर्‍यो र परिमित तत्व विधि प्रयोग गरेर विश्लेषणात्मक समीकरणहरूको परीक्षण गर्‍यो।वसन्तको उपयोगिता बढाउनको लागि अर्को मापदण्ड यो भण्डारण गर्न सक्ने ऊर्जामा वृद्धि हो।यस केसले यो पनि सुनिश्चित गर्दछ कि वसन्तले लामो समयको लागि यसको उपयोगिता कायम राख्छ।राहुल र रमेशकुमार१७ कार कोइल स्प्रिङ डिजाइनहरूमा स्प्रिङ भोल्युम घटाउन र स्ट्रेन एनर्जी बढाउन खोज्छन्।तिनीहरूले अनुकूलन अनुसन्धानमा आनुवंशिक एल्गोरिदमहरू पनि प्रयोग गरेका छन्।
देख्न सकिन्छ, अनुकूलन अध्ययनमा मापदण्डहरू प्रणालीबाट प्रणालीमा भिन्न हुन्छन्।सामान्यतया, कठोरता र कतरनी तनाव प्यारामिटरहरू प्रणालीमा महत्त्वपूर्ण हुन्छन् जहाँ यसले बोक्ने भार निर्धारण कारक हो।सामाग्री चयन यी दुई प्यारामिटरहरु संग वजन सीमा प्रणाली मा समावेश छ।अर्कोतर्फ, अत्यधिक गतिशील प्रणालीहरूमा अनुनादबाट बच्न प्राकृतिक आवृत्तिहरू जाँच गरिन्छ।प्रणालीहरूमा जहाँ उपयोगिता महत्त्वपूर्ण हुन्छ, ऊर्जा अधिकतम हुन्छ।अनुकूलन अध्ययनहरूमा, यद्यपि FEM विश्लेषणात्मक अध्ययनहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ, यो देख्न सकिन्छ कि आनुवंशिक एल्गोरिदम 14,18 र ग्रे वुल्फ एल्गोरिदम 19 जस्ता मेटाहेरिस्टिक एल्गोरिदमहरू निश्चित मापदण्डहरूको दायरा भित्र शास्त्रीय न्यूटन विधिसँग सँगै प्रयोग गरिन्छ।Metaheuristic एल्गोरिदमहरू प्राकृतिक अनुकूलन विधिहरूमा आधारित विकसित गरिएको छ जुन छोटो अवधिमा इष्टतम स्थितिमा पुग्छ, विशेष गरी जनसंख्या २०,२१ को प्रभावमा।खोज क्षेत्रमा जनसंख्याको अनियमित वितरणको साथ, तिनीहरू स्थानीय अप्टिमालाई बेवास्ता गर्छन् र ग्लोबल optima22 तिर सर्छन्।यसैले, हालैका वर्षहरूमा यो अक्सर वास्तविक औद्योगिक समस्याहरूको सन्दर्भमा प्रयोग गरिएको छ23,24।
यस अध्ययनमा विकसित फोल्डिंग मेकानिजमको लागि महत्वपूर्ण केस उडान अघि बन्द स्थितिमा रहेका पखेटाहरू ट्यूब छोडेपछि निश्चित समय खुल्छन्।त्यस पछि, ताला लगाउने तत्वले पखेटालाई रोक्छ।त्यसकारण, स्प्रिङहरूले उडान गतिशीलतालाई प्रत्यक्ष असर गर्दैन।यस अवस्थामा, अनुकूलनको लक्ष्य वसन्तको आन्दोलनलाई गति दिन भण्डारण गरिएको ऊर्जालाई अधिकतम बनाउनु थियो।रोल व्यास, तार व्यास, रोल संख्या र विक्षेपन अनुकूलन प्यारामिटर रूपमा परिभाषित गरिएको थियो।वसन्तको सानो आकारको कारण, वजनलाई लक्ष्य मानिएको थिएन।तसर्थ, सामग्री प्रकार निश्चित रूपमा परिभाषित गरिएको छ।मेकानिकल विकृतिहरूको लागि सुरक्षाको मार्जिन एक महत्वपूर्ण सीमाको रूपमा निर्धारण गरिन्छ।थप रूपमा, चर आकार बाधाहरू संयन्त्रको दायरामा संलग्न छन्।BA metaheuristic विधि अनुकूलन विधिको रूपमा छनोट गरिएको थियो।BA यसको लचिलो र सरल संरचनाको लागि, र मेकानिकल अप्टिमाइजेसन अनुसन्धानमा यसको प्रगतिको लागि अनुकूल थियो।अध्ययनको दोस्रो भागमा, फोल्डिङ मेकानिजमको आधारभूत डिजाइन र वसन्त डिजाइनको ढाँचामा विस्तृत गणितीय अभिव्यक्तिहरू समावेश गरिएका छन्।तेस्रो भागले अनुकूलन एल्गोरिथ्म र अनुकूलन परिणामहरू समावेश गर्दछ।अध्याय 4 ले ADAMS कार्यक्रममा विश्लेषण गर्दछ।उत्पादन गर्नु अघि स्प्रिंग्सको उपयुक्तताको विश्लेषण गरिन्छ।अन्तिम खण्डमा प्रयोगात्मक परिणामहरू र परीक्षण छविहरू छन्।अध्ययनमा प्राप्त परिणामहरू पनि DOE दृष्टिकोण प्रयोग गरेर लेखकहरूको अघिल्लो कामसँग तुलना गरिएको थियो।
यस अध्ययनमा विकसित भएका पखेटाहरू रकेटको सतहतिर घुम्नुपर्छ।पखेटाहरू तहबाट खोलिएको स्थितिमा घुमाउँछन्।यसका लागि विशेष संयन्त्र निर्माण गरिएको छ ।अंजीर मा।1 ले रकेट समन्वय प्रणालीमा फोल्ड र अनफोल्ड कन्फिगरेसन5 देखाउँछ।
अंजीर मा।२ ले मेकानिजमको खण्डीय दृश्य देखाउँछ।मेकानिजममा धेरै मेकानिकल भागहरू हुन्छन्: (1) मुख्य भाग, (2) पखेटा शाफ्ट, (3) असर, (4) लक बडी, (5) लक बुश, (6) स्टप पिन, (7) टोर्सन स्प्रिंग र ( 8) कम्प्रेसन स्प्रिंग्स।पखेटा शाफ्ट (2) लकिङ स्लिभ (4) मार्फत टोर्सन स्प्रिङ (7) मा जोडिएको छ।रकेट टेक अफ भएपछि सबै तीन भागहरू एकैसाथ घुम्छन्।यो घूर्णन आन्दोलन संग, पखेटा आफ्नो अन्तिम स्थिति मा फर्किन्छ।त्यस पछि, पिन (6) कम्प्रेसन स्प्रिंग (8) द्वारा सक्रिय हुन्छ, जसले गर्दा लक गर्ने शरीरको सम्पूर्ण मेकानिजमलाई अवरुद्ध गर्दछ (4)5।
लोचदार मोड्युलस (E) र शियर मोडुलस (G) वसन्तको प्रमुख डिजाइन प्यारामिटरहरू हुन्।यस अध्ययनमा, उच्च कार्बन स्प्रिंग स्टिल तार (संगीत तार ASTM A228) वसन्त सामग्रीको रूपमा छनोट गरिएको थियो।अन्य प्यारामिटरहरू तार व्यास (d), औसत कुंडल व्यास (Dm), कुण्डलहरूको संख्या (N) र स्प्रिङ डिफ्लेक्शन (xd कम्प्रेसन स्प्रिङ्सका लागि र θ टर्सन स्प्रिङ्सका लागि)26 हुन्।कम्प्रेसन स्प्रिङ्स \({(SE}_{x})\) र टोर्सन (\({SE}_{\theta}\)) स्प्रिङ्सका लागि भण्डारण गरिएको ऊर्जालाई समीकरणबाट गणना गर्न सकिन्छ।(१) र (२) २६।(कम्प्रेसन वसन्तको लागि शियर मोडुलस (G) मान 83.7E9 Pa हो, र torsion वसन्तको लागि लोचदार मोडुलस (E) मान 203.4E9 Pa हो।)
प्रणालीको मेकानिकल आयामहरूले प्रत्यक्ष रूपमा वसन्तको ज्यामितीय अवरोधहरू निर्धारण गर्दछ।थप रूपमा, रकेट अवस्थित हुने अवस्थाहरू पनि ध्यानमा राख्नुपर्छ।यी कारकहरूले वसन्त प्यारामिटरहरूको सीमा निर्धारण गर्दछ।अर्को महत्त्वपूर्ण सीमा सुरक्षा कारक हो।सुरक्षा कारक को परिभाषा Shigley et al.26 द्वारा विस्तृत रूपमा वर्णन गरिएको छ।कम्प्रेसन स्प्रिंग सेफ्टी फ्याक्टर (SFC) लाई निरन्तर लम्बाइमा तनावले विभाजित अधिकतम स्वीकार्य तनावको रूपमा परिभाषित गरिएको छ।SFC समीकरण प्रयोग गरेर गणना गर्न सकिन्छ।(३), (४), (५) र (६) २६।(यस अध्ययनमा प्रयोग गरिएको वसन्त सामग्रीको लागि, \({S}_{sy}=980 MPa\))।F ले समीकरणमा बललाई प्रतिनिधित्व गर्दछ र KB ले 26 को Bergstrasser कारक प्रतिनिधित्व गर्दछ।
स्प्रिङ (SFT) को टोर्सन सेफ्टी फ्याक्टर M लाई k द्वारा विभाजित गरी परिभाषित गरिएको छ।SFT समीकरणबाट गणना गर्न सकिन्छ।(७), (८), (९) र (१०) २६।(यस अध्ययनमा प्रयोग गरिएको सामग्रीको लागि, \({S}_{y}=1600 \mathrm{MPa}\))।समीकरणमा, टर्कको लागि M प्रयोग गरिन्छ, \({k}^{^{\prime}}\) वसन्त स्थिरता (टोर्क/रोटेशन) को लागि प्रयोग गरिन्छ, र Ki लाई तनाव सुधार कारकको लागि प्रयोग गरिन्छ।
यस अध्ययनको मुख्य अनुकूलन लक्ष्य भनेको वसन्तको ऊर्जालाई अधिकतम बनाउनु हो।उद्देश्य प्रकार्यलाई \(\overrightarrow{\{X\}}\) पत्ता लगाउन तयार गरिएको छ जसले \(f(X)\) लाई अधिकतम बनाउँछ।\({f}_{1}(X)\) र \({f}_{2}(X)\) क्रमशः कम्प्रेसन र टोर्सन स्प्रिङको ऊर्जा कार्यहरू हुन्।अप्टिमाइजेसनका लागि प्रयोग गरिएका गणना गरिएका चरहरू र कार्यहरू निम्न समीकरणहरूमा देखाइएका छन्।
वसन्तको डिजाइनमा राखिएका विभिन्न बाधाहरूलाई निम्न समीकरणहरूमा दिइएको छ।समीकरण (15) र (16) क्रमशः कम्प्रेसन र टोर्सन स्प्रिंग्सका लागि सुरक्षा कारकहरू प्रतिनिधित्व गर्दछ।यस अध्ययनमा, SFC 1.2 भन्दा ठूलो वा बराबर हुनुपर्छ र SFT θ26 भन्दा ठूलो वा बराबर हुनुपर्छ।
BA माहुरीको पराग खोज्ने रणनीतिबाट प्रेरित थियो।मौरीहरूले उर्वर पराग क्षेत्रहरूमा धेरै चाराहरू र कम उर्वर पराग क्षेत्रहरूमा थोरै चारा पठाएर खोज्छन्।यसरी, मौरीको जनसंख्याबाट सबैभन्दा ठूलो दक्षता हासिल गरिन्छ।अर्कोतर्फ, स्काउट माहुरीहरूले परागका नयाँ क्षेत्रहरू खोज्न जारी राख्छन्, र यदि पहिलेको भन्दा बढी उत्पादनशील क्षेत्रहरू छन् भने, धेरै चाराहरू यस नयाँ क्षेत्रमा निर्देशित हुनेछन्।BA मा दुई भागहरू हुन्छन्: स्थानीय खोज र विश्वव्यापी खोज।स्थानीय खोजले माहुरीहरू जस्तै न्यूनतम (कुलीन साइटहरू), र अन्य साइटहरूमा कम (इष्टतम वा विशेष साइटहरू) नजिक धेरै समुदायहरू खोज्छ।विश्वव्यापी खोजी भागमा एक स्वेच्छाचारी खोजी गरिन्छ, र यदि राम्रो मानहरू फेला पर्यो भने, स्टेशनहरू अर्को पुनरावृत्तिमा स्थानीय खोज भागमा सारियो।एल्गोरिथ्मले केही प्यारामिटरहरू समावेश गर्दछ: स्काउट माहुरीहरूको संख्या (n), स्थानीय खोज साइटहरूको संख्या (m), कुलीन साइटहरूको संख्या (e), कुलीन साइटहरूमा फोरजरहरूको संख्या (nep), मा फोरजरहरूको संख्या। इष्टतम क्षेत्रहरू।साइट (nsp), छिमेकको आकार (ngh), र पुनरावृत्तिहरूको संख्या (I) 29।BA स्यूडोकोड चित्र 3 मा देखाइएको छ।
एल्गोरिदमले \({g}_{1}(X)\) र \({g}_{2}(X)\) बीच काम गर्ने प्रयास गर्छ।प्रत्येक पुनरावृत्तिको नतिजाको रूपमा, इष्टतम मानहरू निर्धारण गरिन्छ र उत्कृष्ट मानहरू प्राप्त गर्ने प्रयासमा यी मानहरूको वरिपरि जनसंख्या जम्मा गरिन्छ।स्थानीय र विश्वव्यापी खोज खण्डहरूमा प्रतिबन्धहरू जाँच गरिन्छ।स्थानीय खोजमा, यदि यी कारकहरू उपयुक्त छन् भने, ऊर्जा मूल्य गणना गरिन्छ।यदि नयाँ ऊर्जा मूल्य इष्टतम मान भन्दा ठूलो छ भने, इष्टतम मानलाई नयाँ मान असाइन गर्नुहोस्।यदि खोज परिणाममा फेला परेको उत्कृष्ट मान हालको तत्व भन्दा ठूलो छ भने, नयाँ तत्वलाई संग्रहमा समावेश गरिनेछ।स्थानीय खोजको ब्लक रेखाचित्र चित्र 4 मा देखाइएको छ।
जनसंख्या BA मा प्रमुख मापदण्डहरू मध्ये एक हो।यो अघिल्लो अध्ययनहरूबाट देख्न सकिन्छ कि जनसंख्या विस्तार गर्नाले आवश्यक पुनरावृत्तिहरूको संख्या घटाउँछ र सफलताको सम्भावना बढाउँछ।यद्यपि, कार्यात्मक मूल्याङ्कनहरूको संख्या पनि बढिरहेको छ।ठूलो संख्यामा कुलीन साइटहरूको उपस्थितिले प्रदर्शनलाई महत्त्वपूर्ण असर गर्दैन।कुलीन साइटहरूको संख्या कम हुन सक्छ यदि यो शून्य 30 छैन।स्काउट माहुरी जनसंख्या (n) को आकार सामान्यतया 30 र 100 को बीचमा छनोट गरिन्छ। यस अध्ययनमा, उपयुक्त संख्या (तालिका 2) निर्धारण गर्न दुवै 30 र 50 परिदृश्यहरू चलाइएको थियो।अन्य मापदण्डहरू जनसंख्याको आधारमा निर्धारण गरिन्छ।चयन गरिएका साइटहरूको संख्या (m) जनसंख्याको आकारको (लगभग) 25% छ, र चयन गरिएका साइटहरूमध्ये कुलीन साइटहरूको संख्या (e) m को 25% छ।खुवाउने मौरीहरूको संख्या (खोजहरूको संख्या) कुलीन प्लटहरूको लागि 100 र अन्य स्थानीय भूखंडहरूको लागि 30 छनोट गरिएको थियो।छिमेकी खोज सबै विकासवादी एल्गोरिदमहरूको आधारभूत अवधारणा हो।यस अध्ययनमा, टेपरिङ छिमेकी विधि प्रयोग गरिएको थियो।यो विधिले प्रत्येक पुनरावृत्तिको समयमा एक निश्चित दरमा छिमेकको आकार घटाउँछ।भविष्यका पुनरावृत्तिहरूमा, साना छिमेकी मान30 थप सटीक खोजको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।
प्रत्येक परिदृश्यको लागि, अनुकूलन एल्गोरिथ्मको पुन: उत्पादनशीलता जाँच गर्न लगातार दस परीक्षणहरू प्रदर्शन गरियो।अंजीर मा।5 ले योजना 1 को लागी टोर्सन स्प्रिंग को अनुकूलन को परिणाम देखाउँछ, र फिग मा।6 - योजना 2 को लागि। परीक्षण डेटा पनि तालिका 3 र 4 मा दिइएको छ (संकुचन वसन्त को लागी प्राप्त परिणाम समावेश तालिका पूरक जानकारी S1 मा छ)।मौरी जनसंख्याले पहिलो पुनरावृत्तिमा राम्रो मूल्यहरूको खोजीलाई तीव्र बनाउँछ।परिदृश्य 1 मा, केहि परीक्षणहरूको नतिजा अधिकतम भन्दा तल थियो।परिदृश्य 2 मा, यो देख्न सकिन्छ कि सबै अनुकूलन परिणामहरू जनसंख्या वृद्धि र अन्य सान्दर्भिक मापदण्डहरूको कारणले अधिकतममा पुग्दैछन्।यो देख्न सकिन्छ कि परिदृश्य 2 मा मानहरू एल्गोरिथ्मको लागि पर्याप्त छन्।
पुनरावृत्तिमा ऊर्जाको अधिकतम मूल्य प्राप्त गर्दा, अध्ययनको लागि बाधाको रूपमा सुरक्षा कारक पनि प्रदान गरिन्छ।सुरक्षा कारकको लागि तालिका हेर्नुहोस्।BA प्रयोग गरेर प्राप्त ऊर्जा मानहरू तालिका 5 मा 5 DOE विधि प्रयोग गरेर प्राप्त भएकाहरूसँग तुलना गरिन्छ। (उत्पादनमा सहजताको लागि, टर्सन स्प्रिङको घुमाउने संख्या (N) 4.88 को सट्टा 4.9 छ, र विक्षेपण (xd) ) कम्प्रेसन वसन्तमा 7.99 mm को सट्टा 8 mm छ।) यो देख्न सकिन्छ कि BA राम्रो नतिजा छ।BA ले स्थानीय र विश्वव्यापी लुकअपहरू मार्फत सबै मानहरूको मूल्याङ्कन गर्दछ।यसरी उसले छिटोभन्दा धेरै विकल्प खोज्न सक्छ।
यस अध्ययनमा, एडम्सलाई पखेटा संयन्त्रको आन्दोलनको विश्लेषण गर्न प्रयोग गरिएको थियो।एडम्सलाई पहिले मेकानिजमको थ्रीडी मोडल दिइएको छ।त्यसपछि अघिल्लो खण्डमा चयन गरिएका प्यारामिटरहरूसँग वसन्त परिभाषित गर्नुहोस्।थप रूपमा, वास्तविक विश्लेषणको लागि केहि अन्य प्यारामिटरहरू परिभाषित गर्न आवश्यक छ।यी जडानहरू, भौतिक गुणहरू, सम्पर्क, घर्षण, र गुरुत्वाकर्षण जस्ता भौतिक मापदण्डहरू हुन्।ब्लेड शाफ्ट र असर बीच एक कुंडा जोइन्ट छ।त्यहाँ 5-6 बेलनाकार जोडहरू छन्।त्यहाँ 5-1 निश्चित जोडहरू छन्।मुख्य शरीर एल्युमिनियम सामग्री र स्थिर बनेको छ।बाँकी भागहरूको सामग्री इस्पात हो।सामग्रीको प्रकारको आधारमा घर्षणको गुणांक, सम्पर्क कठोरता र घर्षण सतहको प्रवेशको गहिराइ छनौट गर्नुहोस्।(स्टेनलेस स्टील AISI 304) यस अध्ययनमा, महत्वपूर्ण प्यारामिटर पखेटा संयन्त्रको खोल्ने समय हो, जुन 200 ms भन्दा कम हुनुपर्छ।तसर्थ, विश्लेषणको समयमा पखेटा खुल्ने समयमा नजर राख्नुहोस्।
एडम्सको विश्लेषणको नतिजाको रूपमा, पखेटा संयन्त्रको खोल्ने समय 74 मिलिसेकेन्ड हो।1 देखि 4 सम्मको गतिशील सिमुलेशनको नतिजा चित्र 7 मा देखाइएको छ। चित्रमा पहिलो चित्र।५ सिमुलेशन सुरु हुने समय हो र पखेटाहरू फोल्डिङको लागि पर्खिरहेको अवस्थामा छन्।(2) पखेटा 43 डिग्री घुमेको बेला 40ms पछि पखेटाको स्थिति देखाउँछ।(3) 71 मिलिसेकेन्ड पछि पखेटा को स्थिति देखाउँछ।साथै अन्तिम चित्रमा (4) पखेटाको मोड र खुला स्थितिको अन्त्य देखाउँछ।गतिशील विश्लेषणको नतिजाको रूपमा, यो पखेटा खोल्ने संयन्त्र 200 ms को लक्ष्य मान भन्दा धेरै छोटो छ भनेर देखियो।थप रूपमा, स्प्रिंग्स साइज गर्दा, सुरक्षा सीमाहरू साहित्यमा सिफारिस गरिएका उच्चतम मानहरूबाट चयन गरिएको थियो।
सबै डिजाइन, अप्टिमाइजेसन र सिमुलेशन अध्ययनहरू पूरा भएपछि, मेकानिज्मको प्रोटोटाइप निर्माण र एकीकृत गरिएको थियो।प्रोटोटाइप त्यसपछि सिमुलेशन परिणामहरू प्रमाणित गर्न परीक्षण गरिएको थियो।पहिले मुख्य खोल सुरक्षित गर्नुहोस् र पखेटाहरू तह गर्नुहोस्।त्यसपछि पखेटाहरूलाई फोल्ड गरिएको स्थितिबाट छोडियो र पखेटाहरूलाई फोल्ड गरिएको स्थितिबाट तैनाथ गरिएको स्थानमा घुमाउने भिडियो बनाइयो।भिडियो रेकर्डिङको समयमा समय विश्लेषण गर्न टाइमर पनि प्रयोग गरिएको थियो।
अंजीर मा।8 ले 1-4 नम्बर भएका भिडियो फ्रेमहरू देखाउँछ।चित्रमा फ्रेम नम्बर 1 ले फोल्ड पखेटाहरूको रिलीजको क्षण देखाउँछ।यो क्षण समय t0 को प्रारम्भिक क्षण मानिन्छ।फ्रेम 2 र 3 ले पखेटाको स्थिति 40 ms र 70 ms को प्रारम्भिक क्षण पछि देखाउँदछ।फ्रेम 3 र 4 को विश्लेषण गर्दा, यो देख्न सकिन्छ कि पखेटाको चाल t0 पछि 90 ms मा स्थिर हुन्छ, र पखेटा खोल्ने काम 70 र 90 ms को बीचमा पूरा हुन्छ।यो अवस्थाको अर्थ हो कि दुवै सिमुलेशन र प्रोटोटाइप परीक्षणले लगभग एउटै पखेटा तैनाती समय दिन्छ, र डिजाइनले संयन्त्रको प्रदर्शन आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।
यस लेखमा, पखेटा फोल्डिङ मेकानिजममा प्रयोग हुने टोर्सन र कम्प्रेसन स्प्रिङहरू BA प्रयोग गरेर अनुकूलित हुन्छन्।प्यारामिटरहरू केही पुनरावृत्तिहरूसँग छिटो पुग्न सकिन्छ।टोर्सन स्प्रिङ 1075 mJ र कम्प्रेसन स्प्रिङ 37.24 mJ मा मूल्याङ्कन गरिएको छ।यी मानहरू अघिल्लो DOE अध्ययनहरू भन्दा 40-50% राम्रो छन्।वसन्तलाई संयन्त्रमा एकीकृत गरी ADAMS कार्यक्रममा विश्लेषण गरिएको छ।विश्लेषण गर्दा, पखेटा 74 मिलिसेकेन्ड भित्र खुल्यो।यो मान परियोजनाको २०० मिलिसेकेन्डको लक्ष्यभन्दा धेरै कम छ।पछिको प्रयोगात्मक अध्ययनमा, टर्न-अन समय लगभग 90 ms मापन गरिएको थियो।विश्लेषणहरू बीचको यो 16 मिलिसेकेन्डको भिन्नता सफ्टवेयरमा मोडेल नगरिएको वातावरणीय कारकहरूको कारण हुन सक्छ।यो अध्ययन को परिणाम को रूप मा प्राप्त अनुकूलन एल्गोरिथ्म विभिन्न वसन्त डिजाइन को लागी प्रयोग गर्न सकिन्छ भन्ने विश्वास गरिन्छ।
वसन्त सामग्री पूर्वनिर्धारित थियो र अप्टिमाइजेसनमा चलको रूपमा प्रयोग गरिएको थिएन।विभिन्न प्रकारका स्प्रिङहरू विमान र रकेटहरूमा प्रयोग हुने भएकाले, भविष्यको अनुसन्धानमा इष्टतम वसन्त डिजाइन प्राप्त गर्न विभिन्न सामग्रीहरू प्रयोग गरेर अन्य प्रकारका स्प्रिङहरू डिजाइन गर्न BA लागू गरिनेछ।
हामी घोषणा गर्छौं कि यो पाण्डुलिपि मौलिक हो, पहिले प्रकाशित गरिएको छैन, र हाल अन्यत्र प्रकाशनको लागि विचार गरिएको छैन।
यस अध्ययनमा उत्पन्न वा विश्लेषण गरिएको सबै डाटा यस प्रकाशित लेख [र थप जानकारी फाइल] मा समावेश गरिएको छ।
Min, Z., Kin, VK र Richard, LJ एयरक्राफ्ट रेडिकल ज्यामितीय परिवर्तनहरू मार्फत एयरफोइल अवधारणाको आधुनिकीकरण।IES J. भाग A सभ्यता।यौगिक।परियोजना।३(३), १८८–१९५ (२०१०)।
सन, जे., लिउ, के. र भूषण, बी. बीटलको पछाडीको ओभरभिङ: संरचना, मेकानिकल गुण, संयन्त्र, र जैविक प्रेरणा।जे मेचा।व्यवहार।बायोमेडिकल विज्ञान।अल्मा mater।९४, ६३–७३ (२०१९)।
Chen, Z., Yu, J., Zhang, A., र Zhang, F. हाइब्रिड संचालित अन्डरवाटर ग्लाइडरको लागि फोल्डिङ प्रोपल्सन मेकानिजमको डिजाइन र विश्लेषण।महासागर इन्जिनियरिङ् 119, 125-134 (2016)।
कार्तिक, एचएस र पृथ्वी, के। हेलिकप्टर होरिजोन्टल स्टेबिलाइजर फोल्डिङ मेकानिज्मको डिजाइन र विश्लेषण।आन्तरिक जे इंग।भण्डारण ट्याङ्की।प्रविधिहरू।(IGERT) 9(05), 110–113 (2020)।
Kulunk, Z. र Sahin, M. प्रयोग डिजाइन दृष्टिकोण प्रयोग गरेर फोल्डिङ रकेट विङ डिजाइनको मेकानिकल प्यारामिटरहरूको अनुकूलन।आन्तरिक जे मोडेल।अनुकूलन।९(२), १०८–११२ (२०१९)।
Ke, J., Wu, ZY, Liu, YS, Xiang, Z. & Hu, XD डिजाइन विधि, प्रदर्शन अध्ययन, र कम्पोजिट कोइल स्प्रिंग्सको निर्माण प्रक्रिया: एक समीक्षा।रचना।यौगिक।२५२, ११२७४७ (२०२०)।
Taktak M., Omheni K., Alui A., Dammak F. र Khaddar M. कोइल स्प्रिङ्सको डायनामिक डिजाइन अप्टिमाइजेसन।आवाजको लागि आवेदन दिनुहोस्।७७, १७८–१८३ (२०१४)।
Paredes, M., Sartor, M., र Mascle, K. तनाव स्प्रिंग्स को डिजाइन को अनुकूलन को लागी एक प्रक्रिया।कम्प्युटर।विधि को आवेदन।फर।परियोजना।191 (8-10), 783-797 (2001)।
Zebdi O., Bouhili R. र Trochu F. बहुउद्देश्यीय अनुकूलन प्रयोग गरी समग्र हेलिकल स्प्रिंग्सको इष्टतम डिजाइन।जे रेइन्फ।प्लास्टिक।रचना।२८ (१४), १७१३–१७३२ (२००९)।
Pawart, HB र Desale, DD अप्टिमाइजेसन ट्राइसाइकल फ्रन्ट सस्पेन्सन कोइल स्प्रिंग्स।प्रक्रिया।निर्माता।२०, ४२८–४३३ (२०१८)।
बहशेस एम। र बहशेस एम। कम्पोजिट स्प्रिङ्सको साथ स्टिल कोइल स्प्रिङ्सको अप्टिमाइजेसन।आन्तरिक जे बहुविषय।विज्ञान।परियोजना।३(६), ४७–५१ (२०१२)।
चेन, एल एट अल।कम्पोजिट कोइल स्प्रिङ्सको स्थिर र गतिशील कार्यसम्पादनलाई असर गर्ने बहुविध प्यारामिटरहरूको बारेमा जान्नुहोस्।जे मार्केट।भण्डारण ट्याङ्की।२०, ५३२–५५० (२०२२)।
फ्रैंक, जे. कम्पोजिट हेलिकल स्प्रिंग्सको विश्लेषण र अनुकूलन, पीएचडी थीसिस, सेक्रामेन्टो स्टेट युनिभर्सिटी (२०२०)।
Gu, Z., Hou, X. र Ye, J. विधिहरूको संयोजन प्रयोग गरी ननलाइनर हेलिकल स्प्रिङहरू डिजाइन र विश्लेषण गर्नका लागि विधिहरू: परिमित तत्व विश्लेषण, ल्याटिन हाइपरक्यूब सीमित नमूना, र आनुवंशिक प्रोग्रामिङ।प्रक्रिया।फर संस्थान।परियोजना।सीजे मेचा।परियोजना।विज्ञान।२३५(२२), ५९१७–५९३० (२०२१)।
Wu, L., et al.समायोज्य वसन्त दर कार्बन फाइबर मल्टि-स्ट्र्यान्ड कोइल स्प्रिंग्स: एक डिजाइन र मेकानिज्म अध्ययन।जे मार्केट।भण्डारण ट्याङ्की।९(३), ५०६७–५०७६ (२०२०)।
पाटिल डीएस, मंगरुल्कर केएस र जगताप एसटी कम्प्रेसन हेलिकल स्प्रिंग्सको वजन अनुकूलन।आन्तरिक जे इनोभ।भण्डारण ट्याङ्की।बहुविषय।२(११), १५४–१६४ (२०१६)।
राहुल, एमएस र रमेशकुमार, के. बहुउद्देश्यीय अप्टिमाइजेसन र अटोमोटिभ अनुप्रयोगहरूको लागि कुण्डल स्प्रिंग्सको संख्यात्मक सिमुलेशन।अल्मा mater।आज प्रक्रिया।४६, ४८४७–४८५३ (२०२१)।
बाई, जेबी आदि।उत्तम अभ्यास परिभाषित गर्दै - आनुवंशिक एल्गोरिदमहरू प्रयोग गरेर समग्र हेलिकल संरचनाहरूको इष्टतम डिजाइन।रचना।यौगिक।२६८, ११३९८२ (२०२१)।
शाहिन, I., Dorterler, M., र Gokche, H. कम्प्रेसन वसन्त डिजाइनको न्यूनतम भोल्युमको अनुकूलनमा आधारित 灰狼 अनुकूलन विधि प्रयोग गर्दै, गाजी जे इन्जिनियरिङ विज्ञान, 3(2), 21-27 ( 2017)।
Aye, KM, Foldy, N., Yildiz, AR, Burirat, S. र Sait, SM Metaheuristics धेरै एजेन्टहरू प्रयोग गरेर क्र्यासहरू अनुकूलन गर्न।आन्तरिक J. Veh।डिसेम्बर८०(२–४), २२३–२४० (२०१९)।
Yildyz, AR र Erdash, MU नयाँ हाइब्रिड Taguchi-salpa समूह अप्टिमाइजेसन एल्गोरिथ्म वास्तविक इन्जिनियरिङ समस्याहरूको भरपर्दो डिजाइनको लागि।अल्मा mater।परीक्षण।६३(२), १५७–१६२ (२०२१)।
Yildiz BS, Foldi N., Burerat S., Yildiz AR र Sait SM नयाँ हाइब्रिड ग्रासपर अप्टिमाइजेसन एल्गोरिथ्म प्रयोग गरेर रोबोट ग्रिपर मेकानिजमको भरपर्दो डिजाइन।विशेषज्ञ।प्रणाली।38(3), e12666 (2021)।