Mahalo no kou kipa ʻana iā Nature.com. Ke hoʻohana nei ʻoe i kahi polokalamu kele pūnaewele me ke kākoʻo CSS palena ʻole. ʻO ka paipu coil stainless steel No ka ʻike maikaʻi loa, paipai mākou e hoʻohana ʻoe i kahi polokalamu kele hou (a i ʻole e hoʻopau i ke ʻano Compatibility ma Internet Explorer). Eia kekahi, e hōʻoia i ke kākoʻo mau, hōʻike mākou i ka pūnaewele me ka ʻole o nā styles a me JavaScript.
Hōʻike i kahi carousel o ʻekolu paheʻe i ka manawa hoʻokahi. E hoʻohana i nā pihi Mua a me Next no ka neʻe ʻana i ʻekolu paheʻe i ka manawa, a i ʻole e hoʻohana i nā pihi paheʻe ma ka hopena e neʻe i ʻekolu mau paheʻe i ka manawa.
I loko o kēia noiʻi ʻana, ua manaʻo ʻia ka hoʻolālā ʻana o ka torsion a me nā pūnāwai hoʻopiʻi o ka mīkini pelu ʻēheu i hoʻohana ʻia i ka rocket he pilikia optimization. Ma hope o ka haʻalele ʻana o ka rocket i ka paipu hoʻomaka, pono e wehe ʻia nā ʻēheu i pani ʻia a hoʻopaʻa ʻia no kekahi manawa. ʻO ka pahuhopu o ke aʻo ʻana ʻo ia ka hoʻonui ʻana i ka ikehu i mālama ʻia i loko o nā pūnāwai i hiki i nā ʻēheu ke kau i ka manawa pōkole loa. I kēia hihia, ua wehewehe ʻia ka hoʻohālikelike ikehu ma nā paʻi ʻelua ma ke ʻano he hana pahuhopu i ke kaʻina hana optimization. ʻO ke anawaena uea, ke anawaena coil, ka helu o nā wili, a me nā ʻāpana deflection i koi ʻia no ka hoʻolālā puna i wehewehe ʻia he mau loli optimization. Aia nā palena geometric i nā mea hoʻololi ma muli o ka nui o ka mīkini, a me nā palena o ka mea palekana ma muli o ka ukana i lawe ʻia e nā pūnāwai. Ua hoʻohana ʻia ka algorithm honey bee (BA) no ka hoʻoponopono ʻana i kēia pilikia optimization a hana i ka hoʻolālā puna. ʻOi aku ka waiwai o ka ikehu i loaʻa me BA ma mua o nā mea i loaʻa mai nā haʻawina Design of Experiments (DOE) mua. ʻO nā pūnāwai a me nā mīkini i hoʻolālā ʻia me ka hoʻohana ʻana i nā ʻāpana i loaʻa mai ka optimization i nānā mua ʻia ma ka papahana ADAMS. Ma hope o kēlā, ua hoʻokō ʻia nā hoʻokolohua hoʻokolohua ma ka hoʻohui ʻana i nā pūnāwai i hana ʻia i nā mīkini maoli. Ma muli o ka hoʻāʻo ʻana, ua ʻike ʻia ua wehe ʻia nā ʻēheu ma hope o 90 milliseconds. Aia kēia waiwai ma lalo o ka pahuhopu o 200 milliseconds. Eia kekahi, ʻo ka ʻokoʻa ma waena o nā hopena analytical a me nā hopena hoʻokolohua he 16 ms wale nō.
I nā mokulele a me nā kaʻa moana, he mea koʻikoʻi nā mīkini hoʻoheheʻe ʻana i ka pahu kila kila. Hoʻohana ʻia kēia mau ʻōnaehana i ka hoʻololi a me ka hoʻololi ʻana o ka mokulele e hoʻomaikaʻi i ka hana lele a me ka mana. Ma muli o ke ʻano o ka lele ʻana, pelu a wehe ʻokoʻa nā ʻēheu e hōʻemi i ka hopena aerodynamic1. Hiki ke hoʻohālikelike ʻia kēia kūlana me ka neʻe ʻana o nā ʻēheu o kekahi mau manu a me nā inike i ka lele ʻana a me ka luʻu ʻana i kēlā me kēia lā. Pēlā nō hoʻi, pelu a wehe ʻia nā mea lele i loko o nā submersibles e hōʻemi i nā hopena hydrodynamic a hoʻonui i ka lawelawe ʻana3. ʻO kekahi kumu ʻē aʻe o kēia mau hana ʻo ia ka hāʻawi ʻana i nā pono volumetric i nā ʻōnaehana e like me ka pelu ʻana o kahi helicopter propeller 4 no ka mālama ʻana a me ka lawe ʻana. Piʻi pū nā ʻēheu o ka rocket i lalo e hōʻemi i kahi waiho. No laila, hiki ke kau ʻia nā missiles hou aku ma kahi wahi liʻiliʻi o ka mea hoʻolaha 5. ʻO nā mea i hoʻohana pono ʻia i ka pelu ʻana a me ka wehe ʻana he mau puna. I ka manawa o ka pelu ʻana, mālama ʻia ka ikehu i loko a hoʻokuʻu ʻia i ka manawa o ka wehe ʻana. Ma muli o kona ʻano maʻalahi, mālama ʻia a hoʻokuʻu ʻia ka ikehu e hoʻohālikelike ʻia. Hoʻolālā nui ʻia ka pūnāwai no ka ʻōnaehana, a ke hōʻike nei kēia hoʻolālā i kahi pilikia optimization6. No ka mea, ʻoiai e komo ana nā ʻano like ʻole e like me ke anawaena uwea, ke anawaena coil, ka helu o nā huli, ke kihi helix a me ke ʻano o nā mea, aia kekahi mau pae hoʻohālike e like me ka nuipaʻa, ka nui, ka hāʻawi haʻahaʻa haʻahaʻa a i ʻole ka loaʻa ʻana o ka ikehu kiʻekiʻe7.
Hōʻike kēia haʻawina i ka hoʻolālā a me ka hoʻonui ʻana i nā pūnāwai no nā mīkini pelu ʻēheu i hoʻohana ʻia i nā ʻōnaehana rocket. Aia i loko o ka paipu hoʻokuʻu ma mua o ka lele ʻana, ua pelu ʻia nā ʻēheu ma ka ʻili o ka pōhaku, a ma hope o ka puka ʻana o ka paipu hoʻomaka, wehe lākou no kekahi manawa a paʻa mau i ka ʻili. He mea koʻikoʻi kēia kaʻina hana i ka hana kūpono o ka rocket. I loko o ka mīkini hoʻopili i hoʻomohala ʻia, lawe ʻia ka wehe ʻana o nā ʻēheu e nā pūnāwai torsion, a lawe ʻia ka laka e nā pūnāwai kaomi. No ka hoʻolālā ʻana i kahi pūnāwai kūpono, pono e hana ʻia kahi kaʻina hana optimization. I loko o ka punawai optimization, aia nā noi like ʻole i ka palapala.
Ua wehewehe ʻo Paredes et al.8 i ka helu ola luhi ʻoi loa ma ke ʻano he hana pahuhopu no ka hoʻolālā ʻana i nā pūnāwai helical a hoʻohana i ke ʻano quasi-Newtonian ma ke ʻano he ʻano loiloi. Ua ʻike ʻia nā ʻano hoʻololi i ka loiloi ʻana e like me ke anawaena uwea, ke anawaena coil, ka helu o nā huli, a me ka lōʻihi o ka puna. ʻO kekahi mea ʻē aʻe o ka hoʻolālā puna ka mea i hana ʻia ai. No laila, ua noʻonoʻo ʻia kēia i ka hoʻolālā ʻana a me nā haʻawina optimization. Zebdi et al. 9 hoʻonoho i nā pahuhopu o ka ʻoʻoleʻa kiʻekiʻe a me ke kaumaha liʻiliʻi ma ka hana pahuhopu i kā lākou haʻawina, kahi i koʻikoʻi ai ke kumu kaumaha. I kēia hihia, ua wehewehe lākou i ka mea puna a me nā waiwai geometric e like me nā loli. Hoʻohana lākou i kahi genetic algorithm e like me ke ʻano o ka optimization. Ma ka ʻoihana kaʻa, pono ke kaumaha o nā mea i nā ʻano he nui, mai ka hana kaʻa a hiki i ka hoʻohana ʻana i ka wahie. ʻO ka hoʻohaʻahaʻa kaumaha ʻoiai ʻo ka hoʻomaikaʻi ʻana i nā pūnāwai coil no ka hoʻokuʻu ʻana he haʻawina kaulana10. Ua ʻike ʻo Bahshesh a me Bahshesh11 i nā mea e like me ka E-glass, carbon a me Kevlar ma ke ʻano he mau mea hoʻololi i kā lākou hana ma ke kaiapuni ANSYS me ka pahuhopu o ka loaʻa ʻana o ke kaumaha haʻahaʻa a me ka ikaika tensile kiʻekiʻe i nā ʻano hoʻolālā hoʻolālā punawai hoʻomaha. He mea koʻikoʻi ke kaʻina hana i ka hoʻomohala ʻana i nā pūnāwai hui. No laila, komo nā ʻokoʻa like ʻole i loko o kahi pilikia optimization, e like me ke ʻano hana, nā ʻanuʻu i hana ʻia i ke kaʻina hana, a me ke kaʻina o ia mau ʻanuʻu12,13. I ka hoʻolālā ʻana i nā pūnāwai no nā ʻōnaehana ikaika, pono e noʻonoʻo ʻia nā alapine kūlohelohe o ka ʻōnaehana. Manaʻo ʻia ʻo ka alapine maoli mua o ka pūnāwai ma kahi o 5-10 mau manawa i ka alapine maoli o ka ʻōnaehana e pale ai i ka resonance14. Taktak et al. Ua hoʻoholo ʻo 7 e hoʻemi i ka nui o ka pūnāwai a hoʻonui i ke alapine kūlohelohe mua ma ke ʻano he hana pahuhopu i ka hoʻolālā puna coil. Ua hoʻohana lākou i ka ʻimi kumu, ka ʻaoʻao o loko, ka hoʻonohonoho hana, a me nā ʻano hana algorithm genetic i loko o ka hāmeʻa optimization Matlab. ʻO ka noiʻi analytical kekahi ʻāpana o ka noiʻi hoʻolālā punawai, a kaulana ka Finite Element Method ma kēia wahi15. Ua hoʻomohala ʻo Patil et al.16 i kahi ʻano loiloi no ka hōʻemi ʻana i ke kaumaha o kahi puna helical compression me ka hoʻohana ʻana i ke kaʻina hana analytical a hoʻāʻo i nā hoʻohālikelike analytical me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano mea palena. ʻO ke kumu ʻē aʻe no ka hoʻonui ʻana i ka pono o ka pūnāwai ʻo ia ka hoʻonui ʻana i ka ikehu hiki ke mālama. Hoʻomaopopo pū kēia hihia i ka mālama ʻana o ka puna i kona pono no ka manawa lōʻihi. ʻO Rahul lāua ʻo Rameshkumar17 E ʻimi e hōʻemi i ka nui o ka pūnāwai a hoʻonui i ka ikehu kaʻa i nā hoʻolālā puna wai coil kaʻa. Ua hoʻohana pū lākou i nā genetic algorithms i ka noiʻi optimization.
E like me ka mea i ʻike ʻia, ʻokoʻa nā ʻāpana i ka noiʻi optimization mai kahi ʻōnaehana i ka ʻōnaehana. Ma keʻano laulā, he mea nui ka ʻoʻoleʻa a me ke koʻikoʻi shear i loko o kahi ʻōnaehana kahi i lawe ʻia ai ka mea hoʻoholo. Hoʻokomo ʻia ke koho waiwai i loko o ka ʻōnaehana palena kaumaha me kēia mau ʻāpana ʻelua. Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, nānā ʻia nā alapine kūlohelohe e pale i nā resonances i nā ʻōnaehana ikaika loa. I nā ʻōnaehana e pono ai ka pono, hoʻonui ʻia ka ikehu. Ma nā haʻawina hoʻonui, ʻoiai ua hoʻohana ʻia ka FEM no nā noiʻi analytical, hiki ke ʻike ʻia nā algorithm metaheuristic e like me ka genetic algorithm14,18 a me ka grey wolf algorithm19 i hoʻohana pū ʻia me ke ʻano Newton maʻamau i loko o ka laulā o kekahi mau palena. Ua hoʻomohala ʻia nā algorithm metaheuristic ma muli o nā ʻano hoʻololi kūlohelohe e hoʻokokoke ana i ka mokuʻāina maikaʻi loa i kahi manawa pōkole, ʻoi loa ma lalo o ka mana o ka heluna20,21. Me ka puunaue like ole o ka heluna kanaka ma ka wahi huli, pale lakou i ka optima kūloko a nee aku i ka honua optima22. No laila, i nā makahiki i hala iho nei ua hoʻohana pinepine ʻia i ka pōʻaiapili o nā pilikia ʻoihana maoli23,24.
ʻO ka hihia koʻikoʻi no ka mīkini pelu i hoʻomohala ʻia i kēia haʻawina ʻo ia ka wehe ʻana o nā ʻēheu, i pani ʻia ma mua o ka lele ʻana, i kekahi manawa ma hope o ka haʻalele ʻana i ka paipu. Ma hope o kēlā, hoʻopaʻa ka mea laka i ka ʻēheu. No laila, ʻaʻole pili pono nā pūnāwai i ka lele lele. I kēia hihia, ʻo ka pahuhopu o ka optimization ʻo ia ka hoʻonui ʻana i ka ikehu i mālama ʻia e hoʻolalelale i ka neʻe ʻana o ka pūnāwai. ʻO ke anawaena o ka ʻōwili, ke anawaena uea, ka helu o nā ʻōwili a me ka deflection i wehewehe ʻia ma ke ʻano o ka hoʻohālikelike ʻana. Ma muli o ka liʻiliʻi o ka pūnāwai, ʻaʻole i manaʻo ʻia ke kaumaha he pahuhopu. No laila, ua wehewehe ʻia ke ʻano mea i paʻa. Hoʻoholo ʻia ka palena o ka palekana no nā deformations mechanical ma ke ʻano he palena koʻikoʻi. Eia kekahi, pili nā palena ʻokoʻa i ke ʻano o ka mīkini. Ua koho ʻia ke ʻano metaheuristic BA ma ke ʻano o ka hoʻonui ʻana. Ua makemake ʻia ʻo BA no kona ʻano maʻalahi a maʻalahi hoʻi, a no kona holomua ʻana i ka noiʻi hoʻomaikaʻi mechanical25. Ma ka ʻāpana ʻelua o ke aʻo ʻana, ua hoʻokomo ʻia nā hōʻike makemakika kikoʻī i loko o ka hoʻolālā o ka hoʻolālā kumu a me ka hoʻolālā puna o ka mīkini pelu. Aia ka hapakolu o ka algorithm optimization a me nā hopena optimization. Mākaʻikaʻi ka Mokuna 4 i ka polokalamu ADAMS. ʻIke ʻia ke kūpono o nā pūnāwai ma mua o ka hana ʻana. Aia ka pauku hope i nā hopena hoʻokolohua a me nā kiʻi hoʻāʻo. Ua hoʻohālikelike ʻia nā hopena i loaʻa ma ke aʻo ʻana me ka hana mua a nā mea kākau e hoʻohana ana i ke ala DOE.
Pono nā ʻēheu i kūkulu ʻia ma kēia haʻawina e pelu i ka ʻili o ka pōhaku. Huli nā ʻēheu mai ka ʻoluʻolu ʻana i ke kūlana wehe. No kēia, ua kūkulu ʻia kahi mīkini kūikawā. Ma ka fig. Hōʻike ʻo 1 i ka hoʻonohonoho hoʻopili ʻia a wehe ʻia i loko o ka ʻōnaehana hoʻonohonoho rocket.
Ma ka fig. Hōʻike ka 2 i kahi ʻāpana ʻāpana o ka mīkini. Aia i loko o ka mīkini kekahi mau ʻāpana mechanical: (1) kino nui, (2) ʻēheu ʻēheu, (3) bearing, (4) kino laka, (5) lāʻau laka, (6) pani pani, (7) pūnāwai torsion a me (8) pūnāwai kōmi. Hoʻopili ʻia ke kumu ʻēheu (2) i ka pūnāwai torsion (7) ma o ka lima laka (4). Hoʻololi like nā ʻāpana ʻekolu ma hope o ka lele ʻana o ka rocket. Me kēia neʻe ʻana, huli nā ʻēheu i ko lākou kūlana hope. Ma hope o kēlā, hoʻohana ʻia ka pine (6) e ka pūnāwai hoʻopaʻa (8), a laila e pale ana i ka mīkini holoʻokoʻa o ke kino laka (4)5.
ʻO ka modulus elastic (E) a me ka modulus shear (G) nā palena hoʻolālā koʻikoʻi o ka puna. Ma kēia noiʻi ʻana, ua koho ʻia ka uea kila puna kiʻekiʻe (Music wire ASTM A228) i mea puna. ʻO nā ʻokoʻa ʻē aʻe he anawaena uwea (d), anawaena wili awelika (Dm), ka helu o nā wili (N) a me ka hoʻoheheʻe ʻana o ka puna (xd no nā pūnāwai kaomi a me θ no nā pūnāwai torsion)26. Hiki ke helu ʻia ka ikehu i mālama ʻia no nā pūnāwai kaomi \({(SE}_{x})\) a me ka torsion (\({SE}_{\theta}\)) mai ka hoohalike. (1) a me (2)26. (He 83.7E9 Pa ka waiwai o ka modulus shear (G) no ka punawai kaomi, a he 203.4E9 Pa ka waiwai elastic modulus (E) no ka puna torsion.
Hoʻoholo pololei nā ʻāpana mechanical o ka ʻōnaehana i nā palena geometric o ka pūnāwai. Eia kekahi, pono e noʻonoʻo ʻia nā kūlana e kū ai ka rocket. Hoʻoholo kēia mau mea i nā palena o nā palena puna. ʻO kekahi palena koʻikoʻi ka mea palekana. Hōʻike ʻia ka wehewehe ʻana o kahi mea palekana e Shigley et al.26. Ua wehewehe ʻia ke kumu palekana puna wai (SFC) e like me ke koʻikoʻi ʻae ʻia i puʻunaue ʻia e ke koʻikoʻi ma luna o ka lōʻihi mau. Hiki ke helu ʻia ka SFC me ka hoʻohana ʻana i nā hoohalike. (3), (4), (5) a me (6)26. (No ka punawai i hoʻohana ʻia ma kēia haʻawina, \({S}_{sy}=980 MPa\)). Hōʻike ka F i ka ikaika ma ka hoohalike a ʻo KB ka helu Bergstrasser o 26.
Ua wehewehe ʻia ke kumu palekana torsion o kahi pūnāwai (SFT) ʻo M i puʻunaue ʻia e k. Hiki ke helu 'ia ka SFT mai ka hoohalike. (7), (8), (9) a me (10)26. (No ka mea i hoʻohana ʻia ma kēia haʻawina, \({S}_{y}=1600 \mathrm{MPa}\)). Ma ka hoohalike, ua hoohanaia ka M no ka torque, \({k}^{^{\prime}}\) no ka puna mau (torque/rotation), a ua hoohanaia ke Ki no ke kumu hooponopono kaumaha.
ʻO ka pahuhopu nui o kēia haʻawina e hoʻonui i ka ikehu o ka puna. Hoʻokumu ʻia ka hana pahuhopu e ʻimi i ka \(\overrightarrow{\{X\}}\) e hoʻonui i ka \(f(X)\). ʻO \({f}_{1}(X)\) a me \({f}_{2}(X)\) nā hana ikehu o ka pūnāwai kaomi a me ka torsion. Hōʻike ʻia nā mea hoʻololi i helu ʻia a me nā hana i hoʻohana ʻia no ka hoʻonui ʻana i nā hoohalike.
Hāʻawi ʻia nā ʻokoʻa ʻokoʻa i kau ʻia ma ka hoʻolālā ʻana o ka pūnāwai ma nā hoʻohālikelike aʻe. Hōʻike nā hoʻohālikelike (15) a me (16) i nā kumu palekana no nā pūnāwai kaomi a me ka torsion. Ma kēia haʻawina, ʻoi aku ka nui o SFC ma mua a i ʻole like me 1.2 a ʻoi aku ka nui o ka SFT ma mua o a i ʻole like me θ26.
Ua hoʻoikaika ʻia ʻo BA e nā kumu ʻimi pollen a nā pi27. ʻImi nā nalo ma ka hoʻouna ʻana i nā mea ʻai hou aku i nā māla pollen momona a me nā mea ʻai liʻiliʻi i nā māla pollen momona ʻole. No laila, loaʻa ka hana maikaʻi loa mai ka heluna bee. Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, ke hoʻomau nei ka nalo makaʻu i ka ʻimi ʻana i nā wahi pollen hou, a inā ʻoi aku ka nui o nā wahi ʻoi aku ka maikaʻi ma mua o ka wā ma mua, e alakaʻi ʻia nā mea ʻai he nui i kēia wahi hou28. Aia ʻelua ʻāpana BA: ʻimi kūloko a me ka huli honua. Huli kaiakū no nā kaiaulu hou aʻe ma kahi kokoke i ka liʻiliʻi (nā paena elite), e like me ka nalo meli, a ʻimi liʻiliʻi no nā paena ʻē aʻe (nā kahua kūpono a koho paha). Hana ʻia kahi ʻimi ʻokoʻa ma ka ʻaoʻao huli honua, a inā loaʻa nā waiwai maikaʻi, neʻe ʻia nā kikowaena i ka ʻaoʻao ʻimi kūloko i ka wā e hiki mai ana. Aia i loko o ka algorithm kekahi mau ʻāpana: ka helu o nā scout bees (n), ka helu o nā wahi hulina kūloko (m), ka helu o nā pūnaewele elite (e), ka helu o nā foragers ma nā wahi elite (nep), ka helu o nā foragers ma nā wahi kūpono. Paena (nsp), ka nui o ke kaiāulu (ngh), a me ka helu o nā hoʻololi (I)29. Hōʻike ʻia ka BA pseudocode ma ke Kiʻi 3.
Ho'āʻo ka algorithm e hana ma waena o \({g}_{1}(X)\) a me \({g}_{2}(X)\). Ma muli o kēlā me kēia hoʻololi, hoʻoholo ʻia nā waiwai maikaʻi loa a hōʻuluʻulu ʻia ka heluna kanaka a puni kēia mau waiwai i ka hoʻāʻo ʻana e loaʻa nā waiwai maikaʻi loa. Hoʻopaʻa ʻia nā kapu ma nā ʻāpana hulina kūloko a me ka honua. Ma kahi hulina kūloko, inā kūpono kēia mau mea, helu ʻia ka waiwai o ka ikehu. Inā ʻoi aku ka waiwai o ka ikehu hou ma mua o ka waiwai maikaʻi, e hāʻawi i ka waiwai hou i ka waiwai maikaʻi loa. Inā ʻoi aku ka waiwai maikaʻi loa i loaʻa ma ka hopena hulina ma mua o ka mea o kēia manawa, e hoʻokomo ʻia ka mea hou i ka hōʻiliʻili. Hōʻike ʻia ke kiʻikuhi poloka o ka ʻimi kūloko ma ke Kiʻi 4.
ʻO ka heluna kanaka kekahi o nā palena nui ma BA. Hiki ke ʻike ʻia mai nā haʻawina mua ʻo ka hoʻonui ʻana i ka heluna kanaka e hōʻemi ana i ka nui o nā iterations e pono ai a hoʻonui i ka hiki ke kūleʻa. Eia naʻe, ke hoʻonui nei ka helu o nā loiloi hana. ʻO ka loaʻa ʻana o ka nui o nā pūnaewele elite ʻaʻole ia e pili nui i ka hana. Hiki ke haʻahaʻa ka helu o nā pūnaewele elite inā ʻaʻole zero30. ʻO ka nui o ka heluna kanaka pipi makaʻu (n) ke koho ʻia ma waena o 30 a me 100. Ma kēia haʻawina, ua holo ʻia nā hiʻohiʻona ʻelua a me 50 e hoʻoholo ai i ka helu kūpono (Papa 2). Hoʻoholo ʻia nā ʻāpana ʻē aʻe ma muli o ka heluna kanaka. ʻO ka helu o nā kahua i koho ʻia (m) ʻo (ma kahi o) 25% o ka nui o ka heluna kanaka, a ʻo ka helu o nā kahua elite (e) ma waena o nā wahi i koho ʻia he 25% o ka m. Ua koho ʻia ka helu o nā pi hānai (helu o nā hulina) he 100 no nā ʻāpana elite a me 30 no nā ʻāpana kūloko ʻē aʻe. ʻO ka ʻimi kaiāulu ka manaʻo kumu o nā algorithm evolutionary āpau. I kēia haʻawina, ua hoʻohana ʻia ke ʻano tapering neighbors. Hoʻemi kēia ʻano hana i ka nui o ke kaiāulu ma kekahi ʻano i kēlā me kēia hoʻololi. I ka wā e hiki mai ana, hiki ke hoʻohana ʻia nā waiwai liʻiliʻi liʻiliʻi 30 no kahi hulina pololei.
No kēlā me kēia hiʻohiʻona, ua hana ʻia nā hoʻokolohua he ʻumi e nānā i ka reproducibility o ka algorithm optimization. Ma ka fig. Hōʻike ka 5 i nā hopena o ka hoʻonui ʻana i ka punawai torsion no ka papahana 1, a ma ka fig. 6 – no ka papahana 2. Hāʻawi pū ʻia ka ʻikepili hoʻāʻo ma nā papa 3 a me 4 (ʻo kahi papa i loaʻa nā hopena i loaʻa no ka pūnāwai hoʻopaʻa ʻia i loko o ka ʻike hou S1). Hoʻoikaika ka heluna bee i ka ʻimi ʻana i nā waiwai maikaʻi i ka ʻike mua. Ma ka hiʻona 1, ʻoi aku ka nui o nā hopena o kekahi mau hoʻokolohua. Ma ka Scenario 2, hiki ke ʻike ʻia ke hoʻokokoke nei nā hopena optimization a pau i ka palena kiʻekiʻe ma muli o ka piʻi ʻana o ka heluna kanaka a me nā ʻāpana kūpono ʻē aʻe. Hiki ke ʻike ʻia ua lawa nā waiwai i ka Scenario 2 no ka algorithm.
I ka loaʻa ʻana o ka waiwai kiʻekiʻe loa o ka ikehu i nā hoʻomaʻamaʻa, hāʻawi ʻia kahi mea palekana ma ke ʻano he kaohi no ke aʻo ʻana. E nānā i ka papa no ka mea palekana. Hoʻohālikelike ʻia nā waiwai ikehu i loaʻa me ka hoʻohana ʻana i ka BA me nā mea i loaʻa me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano 5 DOE ma ka Papa 5. (No ka maʻalahi o ka hana ʻana, ʻo ka helu o nā huli (N) o ka pūnāwai torsion he 4.9 ma kahi o 4.88, a ʻo ka deflection (xd) ʻo 8 mm ma kahi o 7.99 mm i ka puna kōmi. Loiloi ʻo BA i nā waiwai āpau ma o ka ʻimi kūloko a me ka honua. Ma kēia ala hiki iā ia ke hoʻāʻo i nā mea ʻē aʻe me ka wikiwiki.
Ma kēia noiʻi ʻana, ua hoʻohana ʻia ʻo Adams e kālailai i ka neʻe ʻana o ka mīkini ʻēheu. Hāʻawi mua ʻia ʻo Adams i kahi hiʻohiʻona 3D o ka mīkini. A laila e wehewehe i kahi puna me nā ʻāpana i koho ʻia ma ka ʻāpana mua. Eia kekahi, pono e wehewehe ʻia kekahi mau ʻāpana ʻē aʻe no ka loiloi maoli. ʻO kēia nā ʻāpana kino e like me nā pili, nā waiwai waiwai, pili, friction, a me ka gravity. Aia kahi hui wili ma waena o ka ʻau maka a me ka bearing. Aia nā hui cylindrical 5-6. Aia he 5-1 mau hui paʻa. Hana ʻia ke kino nui i ka mea alumini a paʻa. ʻO ka mea o ke koena o nā ʻāpana he kila. E koho i ka coefficient o ka friction, ka ʻoʻoleʻa pili a me ka hohonu o ke komo ʻana o ka ʻili friction ma muli o ke ʻano o ka mea. (Sila ʻole AISI 304) Ma kēia haʻawina, ʻo ka palena koʻikoʻi ka manawa wehe o ka mīkini ʻēheu, pono e emi iho ma mua o 200 ms. No laila, e makaʻala i ka manawa wehe ʻēheu i ka wā o ka nānā ʻana.
Ma muli o ka nānā ʻana o Adams, ʻo ka manawa wehe o ka mīkini ʻēheu he 74 milliseconds. Hōʻike ʻia nā hopena o ka simulation dynamic mai ka 1 a hiki i ka 4 ma ka Figure 7. ʻO ke kiʻi mua ma ka Figure. ʻO 5 ka manawa hoʻomaka simulation a aia nā ʻēheu i ke kūlana kali no ka pelu ʻana. (2) Hōʻike i ke kūlana o ka ʻēheu ma hope o 40ms ke huli ka ʻēheu i 43 degere. (3) hōʻike i ke kūlana o ka ʻēheu ma hope o 71 milliseconds. Ma ke kiʻi hope loa (4) hōʻike i ka hopena o ka huli ʻana o ka ʻēheu a me ke kūlana hāmama. ʻO ka hopena o ka nānā ʻana i ka ikaika, ua ʻike ʻia he ʻoi aku ka pōkole o ka wehe ʻana o ka ʻēheu ma mua o ke kumu waiwai o 200 ms. Eia kekahi, i ka hoʻonui ʻana i nā pūnāwai, ua koho ʻia nā palena palekana mai nā waiwai kiʻekiʻe loa i ʻōlelo ʻia ma ka palapala.
Ma hope o ka pau ʻana o nā hoʻolālā āpau, optimization a me nā haʻawina simulation, ua hana ʻia a hoʻohui ʻia kahi prototype o ka mīkini. A laila hoʻāʻo ʻia ka prototype e hōʻoia i nā hopena simulation. E hoʻopaʻa mua i ka pūpū nui a pelu i nā ʻēheu. A laila ua hoʻokuʻu ʻia nā ʻēheu mai ke kūlana i hoʻopili ʻia a ua hana ʻia kahi wikiō o ka hoʻololi ʻana o nā ʻēheu mai ke kūlana i hoʻopili ʻia i ka mea i hoʻonohonoho ʻia. Ua hoʻohana pū ʻia ka manawa e nānā i ka manawa i ka wā e hoʻopaʻa wikiō ai.
Ma ka fig. Hōʻike ʻo 8 i nā kiʻi wikiō i helu ʻia 1-4. Hōʻike ka pahu helu 1 ma ke kiʻi i ka manawa o ka hoʻokuʻu ʻana o nā ʻēheu i pelu ʻia. Manaʻo ʻia kēia manawa ka manawa mua o ka manawa t0. Hōʻike ka papa 2 a me 3 i nā kūlana o nā ʻēheu 40 ms a me 70 ms ma hope o ka manawa mua. I ka nānā ʻana i nā kiʻi 3 a me 4, hiki ke ʻike ʻia ka neʻe ʻana o ka ʻēheu i ka 90 ms ma hope o t0, a ua pau ka wehe ʻana o ka ʻēheu ma waena o 70 a me 90 ms. ʻO ke ʻano o kēia ʻano, ʻo ka simulation a me ka hoʻāʻo prototype e hāʻawi like i ka manawa hoʻoili ʻēheu like, a hoʻokō ka hoʻolālā i nā koi hana o ka mīkini.
Ma kēia ʻatikala, ʻoi aku ka maikaʻi o ka torsion a me nā pūnāwai hoʻoemi i hoʻohana ʻia i ka mīkini pelu ʻēheu me ka BA. Hiki ke kiʻi koke ʻia nā ʻāpana me nā mea hou. Ua helu ʻia ka pūnāwai torsion ma 1075 mJ a ua helu ʻia ka pūnāwai kaomi ma 37.24 mJ. ʻO kēia mau waiwai he 40-50% ʻoi aku ka maikaʻi ma mua o nā haʻawina DOE ma mua. Hoʻohui ʻia ka pūnāwai i ka mīkini a nānā ʻia i ka papahana ADAMS. I ka nānā ʻana, ʻike ʻia ua wehe ʻia nā ʻēheu i loko o 74 milliseconds. Aia kēia waiwai ma lalo o ka pahuhopu o 200 milliseconds. Ma kahi haʻawina hoʻokolohua ma hope, ua ana ʻia ka manawa huli ma kahi o 90 ms. ʻO kēia ʻokoʻa 16 millisecond ma waena o nā loiloi ma muli paha o nā kumu kaiapuni i hoʻohālikelike ʻole ʻia i ka polokalamu. Manaʻo ʻia ʻo ka algorithm optimization i loaʻa ma muli o ke aʻo ʻana hiki ke hoʻohana ʻia no nā hoʻolālā puna like ʻole.
Ua koho mua ʻia ka mea puna a ʻaʻole i hoʻohana ʻia ma ke ʻano he hoʻololi i ka optimization. No ka hoʻohana ʻia ʻana o nā ʻano punawai like ʻole i nā mokulele a me nā rockets, e hoʻohana ʻia ʻo BA e hoʻolālā i nā ʻano punawai ʻē aʻe e hoʻohana ana i nā mea like ʻole e hoʻokō ai i ka hoʻolālā puna maikaʻi loa i ka noiʻi e hiki mai ana.
Ke haʻi aku nei mākou he kumu maoli kēia manuscript, ʻaʻole i paʻi ʻia ma mua, a ʻaʻole noʻonoʻo ʻia i kēia manawa no ka paʻi ʻana ma kahi ʻē.
Hoʻokomo ʻia nā ʻikepili āpau i hana ʻia a i ʻike ʻia i loko o kēia haʻawina i loko o kēia ʻatikala i paʻi ʻia [a me ka faila ʻike hou aku].
Min, Z., Kin, VK a me Richard, LJ Aircraft Modernization o ka manaʻo airfoil ma o nā hoʻololi geometric radical. IES J. Mahele A Civilization. haku mele. papahana. 3(3), 188–195 (2010).
ʻO Sun, J., Liu, K. a me Bhushan, B. He hiʻohiʻona o ka hope o ka pipi: ke kūkulu ʻana, nā waiwai mechanical, nā mīkini, a me ka hoʻoulu ʻana i ke ola. J. Mecha. ʻAno. ʻEpekema Biomedical. alma mater. 94, 63–73 (2019).
Chen, Z., Yu, J., Zhang, A., a me Zhang, F. Hoʻolālā a me ka nānā ʻana i kahi ʻano hana hoʻoulu ʻia no ka hoʻoheheʻe ʻana i lalo o ka wai. ʻEnekinia Moana 119, 125–134 (2016).
ʻO Kartik, HS a me Prithvi, K. Hoʻolālā a me ka nānā ʻana o kahi Helicopter Horizontal Stabilizer Folding Mechanism. kuloko J. Ing. pahu waihona. ʻenehana. (IGERT) 9(05), 110–113 (2020).
Kulunk, Z. a me Sahin, M. ʻO ka hoʻonui ʻana i nā ʻāpana mechanical o kahi hoʻolālā ʻēheu rocket pelu ʻana me ka hoʻohana ʻana i kahi ala hoʻolālā hoʻokolohua. loko J. Model. hoʻopono. 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: He Review. haku. haku mele. 252, 112747 (2020).
Taktak M., Omheni K., Alui A., Dammak F. a me Khaddar M. Dynamic design optimization of coil springs. E noi no ke kani. 77, 178–183 (2014).
Paredes, M., Sartor, M., a me Mascle, K. He kaʻina hana no ka hoʻolālā maikaʻi ʻana i ka hoʻolālā ʻana o nā puna wai. he kamepiula. ka hoʻohana ʻana i ke ʻano. huluhulu. papahana. 191(8-10), 783-797 (2001).
Zebdi O., Bouhili R. a me Trochu F. Hoʻolālā maikaʻi loa o nā pūnāwai helical composite me ka hoʻohana ʻana i ka loiloi multiobjective. J. Reinf. palaki. haku. 28 (14), 1713–1732 (2009).
ʻO Pawart, HB a me Desale, DD ʻO ka hoʻonui ʻana i nā pūnāwai coil hoʻokuʻu mua tricycle. kaʻina hana. mea hana. 20, 428–433 (2018).
ʻO Bahshesh M. a me Bahshesh M. ʻO ka hoʻonui ʻana i nā pūnāwai wili kila me nā pūnāwai hui. kuloko J. Multidisciplinary. ka ʻepekema. papahana. 3(6), 47–51 (2012).
Chen, L. et al. E aʻo e pili ana i nā ʻāpana he nui e pili ana i ka hana paʻa a me ka hoʻoikaika o nā pūnāwai coil composite. J. Makeke. pahu waihona. 20, 532–550 (2022).
Frank, J. Nānā a me ka hoʻonui ʻana i ka Composite Helical Springs, PhD Thesis, Sacramento State University (2020).
Gu, Z., Hou, X. a me Ye, J. Nā ala no ka hoʻolālā ʻana a me ke kālailai ʻana i nā pūnāwai helical nonlinear me ka hoʻohana ʻana i nā ʻano hana: finite element analysis, Latin hypercube limited sampling, a me genetic programming. kaʻina hana. Hui Huhu. papahana. CJ Mecha. papahana. ka ʻepekema. 235(22), 5917–5930 (2021).
Wu, L., et al. Hiki ke hoʻololi ʻia ka helu ʻana o ka pūnāwai Carbon Fiber Multi-Strand Coil Springs: He Haʻawina Hoʻolālā a Me Mechanism. J. Makeke. pahu waihona. 9(3), 5067–5076 (2020).
Patil DS, Mangrulkar KS a me Jagtap ST ʻO ka hoʻonui ʻana i ke kaumaha o nā pūnāwai helical compression. kuloko J. Innov. pahu waihona. Hoʻopaʻapaʻa lehulehu. 2(11), 154–164 (2016).
ʻO Rahul, MS a me Rameshkumar, K. ʻO ka hoʻonui ʻana i ka nui a me ka hoʻohālikelike helu o nā puna coil no nā noi kaʻa. alma mater. kaʻina hana i kēia lā. 46. ​​4847–4853 (2021).
Bai, JB et al. Ka wehewehe ʻana i ka hoʻomaʻamaʻa maikaʻi loa - ka hoʻolālā maikaʻi loa o nā hoʻonohonoho Helical Composite me ka hoʻohana ʻana i nā Algorithms Genetic. haku. haku mele. 268, 113982 (2021).
Shahin, I., Dorterler, M., a me Gokche, H. Ke hoʻohana nei i ka 灰狼 optimization ala ma muli o ka optimization o ka liʻiliʻi leo o ka hoʻopololei puna hoʻolālā, Ghazi J. Engineering Science, 3(2), 21-27 (2017).
Aye, KM, Foldy, N., Yildiz, AR, Burirat, S. a me Sait, SM Metaheuristics me ka hoʻohana ʻana i nā ʻelele he nui e hoʻopaʻa pono i nā pōʻino. kuloko J. Veh. Dek. 80(2–4), 223–240 (2019).
Yildyz, AR a me Erdash, MU New hybrid Taguchi-salpa group optimization algorithm no ka hoʻolālā hilinaʻi o nā pilikia ʻenekinia maoli. alma mater. hoao. 63(2), 157–162 (2021).
ʻO Yildiz BS, Foldi N., Burerat S., Yildiz AR a me Sait SM ʻO ka hoʻolālā hilinaʻi o nā mīkini gripper robotic me ka hoʻohana ʻana i kahi algorithm optimization optimization hybrid hou. akamai. ʻōnaehana. 38(3), e12666 (2021).