א דאנק פארן באזוכן Nature.com. איר ניצט א בלעטערער ווערסיע מיט באגרענעצטע CSS שטיצע. נישט-ראסטיק שטאל שפּול רער פאר דער בעסטער דערפאַרונג, רעקאָמענדירן מיר אז איר זאָלט ניצן אן אפדעיטירטן בלעטערער (אדער אויסלעשן קאָמפּאַטיביליטי מאָדע אין אינטערנעט עקספּלאָרער). דערצו, צו זיכער מאַכן אָנגייענדיקע שטיצע, ווייַזן מיר דעם וועבזייטל אָן סטילן און דזשאַוואַסקריפּט.
ווײַזט אַ קאַרוסעל פֿון דרײַ סליידס אויף איין מאָל. ניצט די "פֿריִערדיקע" און "ווײַטער" קנעפּלעך צו גיין דורך דרײַ סליידס אויף איין מאָל, אָדער ניצט די "סליידער" קנעפּלעך אין סוף צו גיין דורך דרײַ סליידס אויף איין מאָל.
אין דעם שטודיע, ווערט דער פּלאַן פון די טאָרסיאָן און קאַמפּרעשאַן ספּרינגס פון די פליגל פאָלדינג מעקאַניזאַם געניצט אין דער ראַקעט באַטראַכט ווי אַן אָפּטימיזאַציע פּראָבלעם. נאָך דעם ווי די ראַקעט לאָזט די לאָנטש רער, מוזן די פארמאכטע פליגל געעפנט און פארזיכערט ווערן פאר א געוויסע צייט. די ציל פון דער שטודיע איז געווען צו מאַקסאַמייז די ענערגיע סטאָרד אין די ספּרינגס אַזוי אַז די פליגל קענען זיך אויסשפּרייטן אין דער קירצסטער מעגלעכער צייט. אין דעם פאַל, איז די ענערגיע גלייכונג אין ביידע פּובליקאַציעס דעפינירט געוואָרן ווי די אָביעקטיוו פונקציע אין דעם אָפּטימיזאַציע פּראָצעס. דער דראָט דיאַמעטער, שפּול דיאַמעטער, נומער פון שפּולן, און דיפלעקשאַן פּאַראַמעטערס פארלאנגט פאר דעם ספּרינג פּלאַן זענען דעפינירט געוואָרן ווי אָפּטימיזאַציע וועריאַבאַלז. עס זענען געאָמעטרישע לימאַץ אויף די וועריאַבאַלז רעכט צו דער גרייס פון דעם מעקאַניזאַם, ווי אויך לימאַץ אויף דעם זיכערהייט פאַקטאָר רעכט צו דער לאַסט געטראָגן דורך די ספּרינגס. דער האָניק בין (BA) אַלגערידאַם איז געניצט געוואָרן צו סאָלווע דעם אָפּטימיזאַציע פּראָבלעם און דורכפירן דעם ספּרינג פּלאַן. די ענערגיע ווערטן באקומען מיט BA זענען העכער ווי די באקומען פון פריערדיקע פּלאַן פון עקספּערימענטן (DOE) שטודיעס. ספּרינגס און מעקאַניזאַמז דיזיינד ניצן די פּאַראַמעטערס באקומען פון דער אָפּטימיזאַציע זענען ערשטער אַנאַלייזד אין די ADAMS פּראָגראַם. דערנאך זענען דורכגעפירט געווארן עקספערימענטאלע טעסטן דורך אינטעגרירן די פאבריצירטע ספרינגס אין עכטע מעכאניזמען. אלס רעזולטאט פון די טעסט, איז באמערקט געווארן אז די פליגלען האבן זיך געעפנט נאך בערך 90 מיליסעקונדעס. דער ווערט איז ווייט אונטערן פראיעקט'ס ציל פון 200 מיליסעקונדעס. דערצו, דער אונטערשייד צווישן די אנאליטישע און עקספערימענטאלע רעזולטאטן איז נאר 16 מיליסעקונדעס.
אין פליגער און מאַרינע וועהיקלעס, זענען נישט-ריזיגע שטאָל שפּול רער פאָלדינג מעקאַניזמען קריטיש. די סיסטעמען ווערן גענוצט אין פליגער מאָדיפיקאַציעס און קאָנווערסיעס צו פֿאַרבעסערן פלי פאָרשטעלונג און קאָנטראָל. דעפּענדינג אויף די פלי מאָדע, די פליגל פאָלדן און עפענען זיך אַנדערש צו רעדוצירן אַעראָדינאַמישן פּראַל1. די סיטואַציע קען זיין קאַמפּערד צו די באַוועגונגען פון די פליגל פון עטלעכע פייגל און ינסעקטן בעשאַס טעגלעך פלי און דייווינג. ענלעך, גלידערס פאָלדן און עפענען זיך אין סאַבמערסיבאַלז צו רעדוצירן הידראָדינאַמיש יפעקס און מאַקסאַמייז האַנדלינג3. נאָך אַ ציל פון די מעקאַניזמען איז צו צושטעלן וואָלומעטרישע אַדוואַנטידזשיז צו סיסטעמען אַזאַ ווי די פאָלדינג פון אַ העליקאָפּטער פּראָפּעלער 4 פֿאַר סטאָרידזש און טראַנספּאָרט. די פליגל פון די ראַקעט פאָלדן אויך אַראָפּ צו רעדוצירן סטאָרידזש פּלאַץ. אַזוי, מער מיסילס קענען זיין געשטעלט אויף אַ קלענערער שטח פון די לאָנטשער 5. די קאַמפּאָונאַנץ וואָס ווערן עפעקטיוו גענוצט אין פאָלדינג און אַנפאָולדינג זענען יוזשאַוואַלי ספּרינגס. אין דעם מאָמענט פון פאָלדינג, ענערגיע איז סטאָרד אין עס און באפרייט אין דעם מאָמענט פון אַנפאָולדינג. רעכט צו זיין פלעקסאַבאַל סטרוקטור, סטאָרד און באפרייט ענערגיע זענען יגוואַלייזד. די פרילינג איז דער הויפּט דיזיינד פֿאַר די סיסטעם, און דעם פּלאַן פּרעזענטירט אַן אָפּטימיזאַטיאָן פּראָבלעם6. ווייל כאָטש עס נעמט אַרײַן פֿאַרשידענע וועריאַבלען ווי דראָט דיאַמעטער, שפּול דיאַמעטער, צאָל דרייען, העליקס ווינקל און טיפּ מאַטעריאַל, זענען דאָ אויך קריטעריעס ווי מאַסע, באַנד, מינימום דרוק פאַרשפּרייטונג אָדער מאַקסימום ענערגיע אַוויילאַביליטי7.
די שטודיע באַלויכטן דעם פּלאַן און אָפּטימיזאַציע פון ​​פֿעדערן פֿאַר פֿליגל-פֿאָלדינג מעכאַניזמען געניצט אין ראַקעט סיסטעמען. זייענדיק אינעווייניק פֿון דער לאָנטשירונג רער פֿאַר דעם פֿלוג, בלייבן די פֿליגלען פֿאָלדעד אויף דער ייבערפֿלאַך פֿון דער ראַקעט, און נאָך אַרויסגיין פֿון דער לאָנטשירונג רער, עפֿענען זיי זיך אויס פֿאַר אַ געוויסע צייט און בלייבן געדריקט צו דער ייבערפֿלאַך. דער פּראָצעס איז קריטיש פֿאַר דער ריכטיקער פֿונקציאָנירן פֿון דער ראַקעט. אין דעם אַנטוויקלטן פֿאָלדינג מעכאַניזם, ווערט די עפענונג פֿון די פֿליגלען דורכגעפֿירט דורך טאָרסיאָן פֿעדערן, און די פֿאַרשליסונג ווערט דורכגעפֿירט דורך קאָמפּרעסיע פֿעדערן. כּדי צו פּלאַנירן אַ פּאַסיקע פֿעדער, מוז מען דורכפֿירן אַן אָפּטימיזאַציע פּראָצעס. אין דער פֿעדער אָפּטימיזאַציע, זענען פֿאַראַן פֿאַרשידענע אַפּליקאַציעס אין דער ליטעראַטור.
פּאַרעדעס און אַנדערע 8 האָבן דעפינירט דעם מאַקסימום מידקייט לעבן פאַקטאָר ווי אַן אָביעקטיוו פונקציע פֿאַר דעם פּלאַן פון העליקאַל ספּרינגס און געניצט די קוואַזי-ניוטאָניש מעטאָד ווי אַן אָפּטימיזאַציע מעטאָד. וועריאַבאַלז אין אָפּטימיזאַציע זענען געווען יידענטיפיצירט ווי דראָט דיאַמעטער, שפּול דיאַמעטער, נומער פון דרייען, און פרילינג לענג. אן אנדער פּאַראַמעטער פון דער פרילינג סטרוקטור איז דער מאַטעריאַל פון וואָס עס איז געמאכט. דעריבער, דאָס איז גענומען אין חשבון אין די פּלאַן און אָפּטימיזאַציע שטודיעס. זעבדי און אַנדערע 9 האָבן געשטעלט צילן פון מאַקסימום שטייפקייט און מינימום וואָג אין דער אָביעקטיוו פונקציע אין זייער שטודיע, וווּ דער וואָג פאַקטאָר איז געווען באַטייַטיק. אין דעם פאַל, זיי האָבן דעפינירט דעם פרילינג מאַטעריאַל און דזשיאַמעטרישע פּראָפּערטיעס ווי וועריאַבאַלז. זיי נוצן אַ גענעטישן אַלגערידאַם ווי אַן אָפּטימיזאַציע מעטאָד. אין דער אָטאָמאָטיוו אינדוסטריע, די וואָג פון מאַטעריאַלס איז נוציק אין פילע וועגן, פון פאָרמיטל פאָרשטעלונג צו ברענשטאָף קאַנסאַמשאַן. וואָג מינימיזאַציע בשעת אָפּטימיזינג שפּול ספּרינגס פֿאַר סאַספּענשאַן איז אַ באַוווסט שטודיע 10. באַהשעש און באַהשעש 11 האָבן יידענטיפיצירט מאַטעריאַלס אַזאַ ווי E-גלאַז, קאַרבאָן און קעוולאַר ווי וועריאַבאַלז אין זייער אַרבעט אין די ANSYS סוויווע מיט דער ציל פון דערגרייכן מינימום וואָג און מאַקסימום טענסאַל שטאַרקייַט אין פאַרשידן סאַספּענשאַן פרילינג קאַמפּאַזאַט דיזיינז. דער פאבריקאציע פראצעס איז קריטיש אין דער אנטוויקלונג פון קאמפאזיט ספרינגס. אזוי, פארשידענע וועריאַבלען קומען אריין אין אן אפטימיזאציע פראבלעם, ווי צום ביישפיל די פראדוקציע מעטאד, די טריט גענומען אין דעם פראצעס, און די סעקווענץ פון יענע טריט12,13. ווען מען דיזיינט ספרינגס פאר דינאמישע סיסטעמען, מוז מען נעמען אין באטראכט די נאטירלעכע פרעקווענצן פון דעם סיסטעם. עס איז רעקאמענדירט אז די ערשטע נאטירלעכע פרעקווענץ פון דעם ספרינג זאל זיין לפחות 5-10 מאל די נאטירלעכע פרעקווענץ פון דעם סיסטעם כדי צו פארמיידן רעזאנאנץ14. טאַקטאַק און אנדערע 7 האבן באשלאסן צו מינימיזירן די מאסע פון ​​דעם ספרינג און מאקסימיזירן די ערשטע נאטירלעכע פרעקווענץ אלס אביעקטיווע פונקציעס אין דעם שפּול ספרינג דיזיין. זיי האבן גענוצט מוסטער זוכן, אינערליכע פונקט, אקטיוו סעט, און גענעטישע אלגאריטם מעטאדן אין דעם מאַטלאַב אפטימיזאציע געצייג. אנאליטישע פארשונג איז טייל פון ספרינג דיזיין פארשונג, און די ענדליכע עלעמענט מעטאד איז פאפולער אין דעם געביט15. פּאַטיל און אנדערע 16 האבן אנטוויקלט אן אפטימיזאציע מעטאד פארן רעדוצירן דאס וואג פון א קאמפרעסיע העליקאַל ספרינג מיט אן אנאליטישע פראצעדור און געטעסט די אנאליטישע גלייכונגען מיט די ענדליכע עלעמענט מעטאד. נאך א קריטעריע פארן פארגרעסערן די נוצלעכקייט פון א ספרינג איז די פארגרעסערונג אין דער ענערגיע וואס עס קען אפהיטן. דער פאַל גאַראַנטירט אויך אַז די פֿעדער האַלט איר נוצלעכקייט פֿאַר אַ לאַנגע צייט. ראַהול און ראַמעשקומאַר17 זוכן צו רעדוצירן פֿעדער באַנד און פאַרגרעסערן שפּאַנונג ענערגיע אין מאַשין שפּול פֿעדער דיזיינז. זיי האָבן אויך געניצט גענעטישע אַלגערידאַמז אין אָפּטימיזאַציע פאָרשונג.
ווי מען קען זען, די פאראמעטערס אין דער אפטימיזאציע שטודיע זענען אנדערש פון סיסטעם צו סיסטעם. בכלל, שטייפקייט און שער-שטראס פאראמעטערס זענען וויכטיג אין א סיסטעם וואו די לאסט וואס עס טראגט איז דער באשטימטער פאקטאר. מאטעריאל אויסוואל איז אריינגערעכנט אין דעם וואג לימיט סיסטעם מיט די צוויי פאראמעטערס. פון דער אנדערער זייט, ווערן נאטירלעכע פרעקווענצן געטשעקט צו פארמיידן רעזאנאנסן אין העכסט דינאמישע סיסטעמען. אין סיסטעמען וואו נוצלעכקייט איז וויכטיג, ווערט ענערגיע מאקסימיזירט. אין אפטימיזאציע שטודיעס, כאטש די FEM ווערט גענוצט פאר אנאליטישע שטודיעס, קען מען זען אז מעטאהעוריסטישע אלגאריטמען ווי דער גענעטישער אלגאריטם14,18 און דער גרויער וואָלף אלגאריטם19 ווערן גענוצט צוזאמען מיט דער קלאסישער ניוטאן מעטאד אין א קייט פון געוויסע פאראמעטערס. מעטאהעוריסטישע אלגאריטמען זענען אנטוויקלט געווארן באזירט אויף נאטירלעכע אדאפטאציע מעטאדן וואס דערנענטערן זיך צום אפטימאלן צושטאנד אין א קורצער צייט, ספעציעל אונטערן איינפלוס פון דער באפעלקערונג20,21. מיט א צופעליגער פארטיילונג פון דער באפעלקערונג אין דער זוכגעגנט, פארמיידן זיי לאקאלע אפטימא און גייען צו גלאבאלע אפטימא22. אזוי, אין די לעצטע יארן איז עס אפט גענוצט געווארן אין קאנטעקסט פון עכטע אינדוסטריעלע פראבלעמען23,24.
דער קריטישער פאַל פֿאַר דעם פאָלדינג מעханіזם וואָס איז דעוועלאָפּעד געוואָרן אין דעם לערנען איז אַז די פליגלען, וואָס זענען געווען אין דער פֿאַרמאַכטער פּאָזיציע פֿאַרן פֿלוג, עפֿענען זיך אַ געוויסע צייט נאָך דעם ווי זיי פֿאַרלאָזן די רער. דערנאָך בלאָקירט דער שלאָס עלעמענט דעם פליגל. דעריבער, די פֿעדערן האָבן נישט קיין דירעקטע השפּעה אויף די פֿלוג דינאַמיק. אין דעם פאַל, איז די ציל פֿון דער אָפּטימיזאַציע געווען צו מאַקסאַמיזירן די געשפּאָרענע ענערגיע צו באַשנעלערן די באַוועגונג פֿון דער פֿעדער. ראָל דיאַמעטער, דראָט דיאַמעטער, נומער פֿון ראָלן און אָפּבייגן זענען דעפֿינירט געוואָרן ווי אָפּטימיזאַציע פּאַראַמעטערס. צוליב דער קליינער גרייס פֿון דער פֿעדער, איז וואָג נישט באַטראַכט געוואָרן ווי אַ ציל. דעריבער, איז דער מאַטעריאַל טיפּ דעפֿינירט ווי פֿיקסירט. די מאַרדזשין פֿון זיכערהייט פֿאַר מעכאַנישע דעפֿאָרמאַציעס איז באַשטימט ווי אַ קריטישע באַגרענעצונג. אין דערצו, זענען פֿאַרשידענע גרייס באַגרענעצונגען פֿאַרבונדן אין דעם פֿאַרנעם פֿון מעכאַניזם. די BA מעטאַהעוריסטישע מעטאָדע איז אויסגעקליבן געוואָרן ווי די אָפּטימיזאַציע מעטאָדע. BA איז געווען באַליבט פֿאַר איר פֿלעקסיבלע און פּשוטע סטרוקטור, און פֿאַר אירע פֿאָרשריטן אין מעכאַנישער אָפּטימיזאַציע פֿאָרשונג25. אין דעם צווייטן טייל פֿון דער לערנען, ווערן דעטאַלירטע מאַטעמאַטישע אויסדרוקן אַרײַנגענומען אין דעם ראַם פֿון דעם גרונטלעכן פּלאַן און פֿעדער פּלאַן פֿון דעם פאָלדינג מעханіזם. דער דריטער טייל כּולל דעם אָפּטימיזאַציע אַלגערידאַם און אָפּטימיזאַציע רעזולטאַטן. קאַפּיטל 4 פֿירט דורך אַנאַליז אין דער ADAMS פּראָגראַם. די פּאַסיקייט פון די פֿעדערן ווערט אַנאַליזירט איידער פּראָדוקציע. די לעצטע סעקציע כּולל עקספּערימענטאַלע רעזולטאַטן און טעסט בילדער. די רעזולטאַטן באַקומען אין דער שטודיע זענען אויך קאַמפּערד מיט די פֿריִערדיקע אַרבעט פון די מחברים ניצן די DOE צוגאַנג.
די פליגלען וואָס זענען דעוועלאָפּט געוואָרן אין דעם לערנען זאָלן זיך בייגן צו דער ייבערפלאַך פון דער ראַקעט. פליגלען דרייען זיך פון צוזאַמענגעפאַלטן צו נישט-אויסגעפאַלטן פּאָזיציע. פֿאַר דעם איז אַ ספּעציעלער מעכאַניזם דעוועלאָפּט געוואָרן. אויף בילד 1 ווערט געוויזן די צוזאַמענגעפאַלטענע און נישט-אויסגעפאַלטענע קאָנפיגוראַציע5 אין דער ראַקעט קאָאָרדינאַט סיסטעם.
אויף פיגור 2 ווייזט מען א דורכשניטליכע בליק פונעם מעכאניזם. דער מעכאניזם באשטייט פון עטלעכע מעכאנישע טיילן: (1) הויפט קערפער, (2) פליגל שטאנג, (3) לאגער, (4) שלאס קערפער, (5) שלאס בוש, (6) אפשטעל שטיפט, (7) טאָרסיאָן פעדער און (8) קאמפרעסיע פעדערן. דער פליגל שטאנג (2) איז פארבונדן צום טאָרסיאָן פעדער (7) דורך דעם שלאָס אַרבל (4). אלע דריי טיילן דרייען זיך גלייכצייטיג נאכדעם וואס די ראקעט הייבט זיך ארויף. מיט דעם דרייענדיקן באוועגונג דרייען זיך די פליגלען צו זייער לעצטער פאזיציע. דערנאך ווערט דער שטיפט (6) אקטואירירט דורך דער קאמפרעסיע פעדער (8), דערמיט בלאקירנדיק דעם גאנצן מעכאניזם פונעם שלאָס קערפער (4).
עלאַסטישער מאָדולוס (E) און שער מאָדולוס (G) זענען שליסל פּלאַן פּאַראַמעטערס פון דער פֿעדער. אין דעם לערנען, איז הויך קאַרבאָן פֿעדער שטאָל דראָט (מוזיק דראָט ASTM A228) אויסגעקליבן געוואָרן ווי דער פֿעדער מאַטעריאַל. אַנדערע פּאַראַמעטערס זענען דראָט דיאַמעטער (d), דורכשניטלעך שפּול דיאַמעטער (Dm), נומער פון שפּולן (N) און פֿעדער דיפלעקשאַן (xd פֿאַר קאַמפּרעשאַן פֿעדערן און θ פֿאַר טאָרסיאָן פֿעדערן)26. די סטאָרד ענערגיע פֿאַר קאַמפּרעשאַן פֿעדערן \({(SE}_{x})\) און טאָרסיאָן (\({SE}_{\theta}\)) פֿעדערן קען זיין קאַלקיאַלייטיד פֿון די גלייכונג. (1) און (2)26. (דער שער מאָדולוס (G) ווערט פֿאַר דער קאַמפּרעשאַן פֿעדער איז 83.7E9 Pa, און דער עלאַסטישער מאָדולוס (E) ווערט פֿאַר דער טאָרסיאָן פֿעדער איז 203.4E9 Pa.)
די מעכאנישע דימענסיעס פון דער סיסטעם באַשטימען גלייך די געאמעטרישע באגרענעצונגען פון דער פעדער. דערצו, די באדינגונגען אין וועלכע די ראַקעטע וועט זיין פּלאַצירט זאָלן אויך גענומען ווערן אין באַטראַכט. די פאַקטאָרן באַשטימען די גרענעצן פון די פעדער פּאַראַמעטערס. נאָך אַ וויכטיקע באגרענעצונג איז דער זיכערהייט פאַקטאָר. די דעפֿיניציע פון ​​אַ זיכערהייט פאַקטאָר איז באַשריבן אין דעטאַל דורך שיגלי און אַנדערע.26. דער קאָמפּרעסיע פעדער זיכערהייט פאַקטאָר (SFC) איז דעפינירט ווי די מאַקסימום ערלויבטע דרוק צעטיילט דורך די דרוק איבער די קאָנטינויִערלעכע לענג. SFC קען קאַלקולירט ווערן מיט גלייכונגען. (3), (4), (5) און (6)26. (פֿאַר די פעדער מאַטעריאַל געניצט אין דעם לערנען, \({S}_{sy}=980 MPa\)). F רעפּרעזענטירט די קראַפט אין דער גלייכונג און KB רעפּרעזענטירט דעם בערגשטראַסער פאַקטאָר פון 26.
דער טאָרסיאָן זיכערהייט פאַקטאָר פון אַ פעדער (SFT) איז דעפינירט ווי M צעטיילט דורך k. SFT קען זיין קאַלקיאַלייטיד פון די גלייכונג. (7), (8), (9) און (10)26. (פֿאַר דעם מאַטעריאַל געניצט אין דעם לערנען, \({S}_{y}=1600 \mathrm{MPa}\)). אין דער גלייכונג, M איז געניצט פֿאַר טאָרק, \({k}^{^{\prime}}\) איז געניצט פֿאַר פעדער קאָנסטאַנט (טאָרק/ראָטאַציע), און Ki איז געניצט פֿאַר סטרעס קערעקשאַן פאַקטאָר.
די הויפּט אָפּטימיזאַציע ציל אין דעם לערנען איז צו מאַקסאַמיזירן די ענערגיע פון ​​דער פעדער. די אָביעקטיוו פונקציע איז פאָרמולירט צו געפֿינען \(\overrightarrow{\{X\}}\) וואָס מאַקסאַמיזירט \(f(X)\). \(f_{1}(X)\) און \(f}_{2}(X)\) זענען די ענערגיע פונקציעס פון די קאַמפּרעשאַן און טאָרסיאָן פעדער, ריספּעקטיוולי. די קאַלקיאַלייטיד וועריאַבאַלז און פונקציעס געניצט פֿאַר אָפּטימיזאַציע זענען געוויזן אין די פאלגענדע גלייכונגען.
די פארשידענע באגרענעצונגען וואס ווערן געשטעלט אויף דעם דיזיין פון דער פעדער ווערן געגעבן אין די פאלגנדע גלייכונגען. גלייכונגען (15) און (16) רעפרעזענטירן די זיכערהייט פאקטארן פאר קאמפרעסיע און טאָרסיאָן פעדערן, בהתאמה. אין דעם שטודיע, מוז SFC זיין גרעסער ווי אדער גלייך צו 1.2 און SFT מוז זיין גרעסער ווי אדער גלייך צו θ26.
BA איז געווען אינספּירירט דורך די שטויב-זוכנדיקע סטראַטעגיעס פון בינען27. בינען זוכן דורך שיקן מער פֿאָראַזשערס צו פרוכטבאַרע שטויב-פעלדער און ווייניקער פֿאָראַזשערס צו ווייניקער פרוכטבאַרע שטויב-פעלדער. אַזוי ווערט דערגרייכט די גרעסטע עפֿעקטיווקייט פֿון דער בינען-באַפֿעלקערונג. פֿון דער אַנדערער זײַט, זוכן סקאַוט-בינען ווײַטער נײַע געביטן מיט שטויב, און אויב עס זענען דאָ מער פּראָדוקטיווע געביטן ווי פֿריִער, וועלן פֿיל פֿאָראַזשערס ווערן געפֿירט צו דעם נײַעם געגנט28. BA באַשטייט פֿון צוויי טיילן: לאָקאַלע זוכן און גלאָבאַלע זוכן. לאָקאַלע זוכן זוכט מער קהילות לעבן דעם מינימום (עליטע זייטלעך), ווי בינען, און זוכט ווייניקער אַנדערע זייטלעך (אָפּטימאַלע אָדער אויסגעקליבענע זייטלעך). אַן אַרביטרערע זוכן ווערט דורכגעפֿירט אין דעם גלאָבאַלן זוכן-טייל, און אויב גוטע ווערטן ווערן געפֿונען, ווערן די סטאַנציעס באַוועגט צום לאָקאַלן זוכן-טייל אין דער קומענדיקער איטעראַציע. דער אַלגעריטם כּולל עטלעכע פּאַראַמעטערס: די צאָל סקאַוט-בינען (n), די צאָל לאָקאַלע זוכן-זייטן (m), די צאָל עליטע זייטלעך (e), די צאָל פֿאָראַזשערס אין עליטע זייטלעך (nep), די צאָל פֿאָראַזשערס אין אָפּטימאַלע געביטן. פּלאַץ (nsp), געגנט גרייס (ngh), און נומער פון איטעראַציעס (I)29. דער BA פּסעוודאָקאָד ווערט געוויזן אין פיגור 3.
דער אַלגעריטם פּרוּווט צו אַרבעטן צווישן \({g}_{1}(X)\) און \({g}_{2}(X)\). אַלס רעזולטאַט פֿון יעדער איטעראַציע, ווערן אָפּטימאַלע ווערטן באַשטימט און אַ פּאָפּולאַציע ווערט געזאַמלט אַרום די ווערטן אין אַ פּרוּוו צו באַקומען די בעסטע ווערטן. באַגרענעצונגען ווערן אָפּגעקוקט אין די לאָקאַלע און גלאָבאַלע זוכן סעקציעס. אין אַ לאָקאַלער זוכן, אויב די פֿאַקטאָרן זענען פּאַסיק, ווערט דער ענערגיע ווערט אויסגערעכנט. אויב דער נײַער ענערגיע ווערט איז גרעסער ווי דער אָפּטימאַלער ווערט, ווערט דעם נײַעם ווערט צוגעטיילט צום אָפּטימאַלן ווערט. אויב דער בעסטער ווערט געפֿונען אין דעם זוכן רעזולטאַט איז גרעסער ווי דער איצטיקער עלעמענט, וועט דער נײַער עלעמענט ווערן אַרײַנגענומען אין דער זאַמלונג. די בלאָק דיאַגראַמע פֿון דער לאָקאַלער זוכן ווערט געוויזן אין פֿיגור 4.
באַפעלקערונג איז איינער פון די שליסל פּאַראַמעטערס אין BA. מען קען זען פון פריערדיקע שטודיעס אַז יקספּאַנדינג די באַפעלקערונג ראַדוסאַז די נומער פון איטעראַטיאָנס פארלאנגט און ינקריסיז די ליקעליהאָאָד פון הצלחה. אָבער, די נומער פון פאַנגקשאַנאַל אַסעסמאַנץ איז אויך ינקריסינג. די בייַזייַן פון אַ גרויס נומער פון עליט זייטלעך האט נישט באַטייטיק אַפעקט פאָרשטעלונג. די נומער פון עליט זייטלעך קען זיין נידעריק אויב עס איז נישט נול30. די גרייס פון די סקאַוט בי באַפעלקערונג (n) איז יוזשאַוואַלי אויסדערוויילט צווישן 30 און 100. אין דעם לערנען, ביידע 30 און 50 סצענאַריאָוז זענען געלאפן צו באַשטימען די צונעמען נומער (טאַבעלע 2). אנדערע פּאַראַמעטערס זענען באַשטימט דיפּענדינג אויף די באַפעלקערונג. די נומער פון אויסגעקליבענע זייטלעך (m) איז (בעערעך) 25% פון די באַפעלקערונג גרייס, און די נומער פון עליט זייטלעך (e) צווישן די אויסגעקליבענע זייטלעך איז 25% פון m. די נומער פון פידינג בינען (נומער פון זוכן) איז אויסדערוויילט צו זיין 100 פֿאַר עליט פּלאָץ און 30 פֿאַר אנדערע היגע פּלאָץ. שכנות זוכן איז די גרונט באַגריף פון אַלע עוואָלוציאָנער אַלגערידאַמז. אין דעם לערנען, די טייפּערינג שכנים אופֿן איז געניצט. די מעטאָדע פארקלענערט די גרייס פון דער געגנט מיט אַ געוויסן טעמפּאָ בעת יעדער איטעראַציע. אין צוקונפֿטיקע איטעראַציעס, קענען קלענערע געגנט ווערטן30 ווערן גענוצט פֿאַר אַ מער פּינקטלעכער זוכן.
פאר יעדן סצענאַר, זענען דורכגעפירט געוואָרן צען קאָנסעקוטיווע טעסץ צו קאָנטראָלירן די רעפּראָדוצירבאַרקייט פון דעם אָפּטימיזאַציע אַלגעריטם. אויף פיג. 5 ווײַזט מען די רעזולטאַטן פון אָפּטימיזאַציע פון ​​דער טאָרסיאָן פֿעדער פֿאַר סכעמע 1, און אין פיג. 6 – פֿאַר סכעמע 2. טעסט דאַטן ווערן אויך געגעבן אין טאַבעלעס 3 און 4 (אַ טאַבעלע מיט די רעזולטאַטן באַקומען פֿאַר דער קאָמפּרעסיע פֿעדער איז אין סאַפּלעמענטאַרי אינפֿאָרמאַציע S1). די בי פּאָפּולאַציע פֿאַרשטאַרקט די זוכן פֿאַר גוטע ווערטן אין דער ערשטער איטעראַציע. אין סצענאַר 1, זענען די רעזולטאַטן פון עטלעכע טעסץ געווען אונטערן מאַקסימום. אין סצענאַר 2, קען מען זען אַז אַלע אָפּטימיזאַציע רעזולטאַטן דערנענטערן זיך צום מאַקסימום צוליב דעם פאַרגרעסערונג אין פּאָפּולאַציע און אַנדערע באַטייַטיקע פּאַראַמעטערס. מען קען זען אַז די ווערטן אין סצענאַר 2 זענען גענוג פֿאַר דעם אַלגעריטם.
ווען מען באקומט דעם מאקסימום ווערט פון ענערגיע אין איטעראציעס, ווערט א זיכערהייט פאקטאר אויך צוגעשטעלט אלס א באגרענעצונג פאר דער שטודיע. זעהט טאבעלע פאר זיכערהייט פאקטאר. די ענערגיע ווערטן באקומען מיט BA ווערן פארגליכן מיט די באקומען מיט דער 5 DOE מעטאד אין טאבעלע 5. (פאר גרינגער פאבריקאציע, איז די צאל דרייען (N) פון דער טאָרסיאָן פעדער 4.9 אנשטאט 4.88, און די דיפלעקציע (xd) איז 8 מ"מ אנשטאט 7.99 מ"מ אין דער קאמפרעסיע פעדער.) מען קען זען אז BA איז א בעסערער רעזולטאט. BA אפשאצט אלע ווערטן דורך לאקאלע און גלאבאלע זוכונגען. אזוי קען ער שנעלער פרובירן מער אלטערנאטיוון.
אין דעם שטודיע, איז אדאמס גענוצט געווארן צו אנאליזירן די באוועגונג פון דעם פליגל מעכאניזם. אדאמס באקומט ערשט א 3D מאדעל פון דעם מעכאניזם. דערנאך דעפינירט א פעדער מיט די פאראמעטערס אויסגעקליבן אין דעם פריערדיגן סעקציע. דערצו, דארפן עטליכע אנדערע פאראמעטערס דעפינירט ווערן פאר דער אמת'ער אנאליז. דאס זענען פיזישע פאראמעטערס ווי פארבינדונגען, מאטעריאל אייגנשאפטן, קאנטאקט, רייבונג, און גראוויטי. עס איז דא א דריי-פארבינדונג צווישן דעם בלייד שטאנג און דעם לאגער. עס זענען דא 5-6 צילינדרישע פארבינדונגען. עס זענען דא 5-1 פעסטע פארבינדונגען. דער הויפט קערפער איז געמאכט פון אלומיניום מאטעריאל און פעסט. דער מאטעריאל פון די איבעריגע טיילן איז שטאל. קלייבט אויס דעם קאעפיציענט פון רייבונג, קאנטאקט שטייפקייט און טיפקייט פון דורכדרינגונג פון דער רייבונג אייבערפלאך לויטן טיפ מאטעריאל. (נישט-ראסטיקער שטאל AISI 304) אין דעם שטודיע, איז דער קריטישער פאראמעטער די עפענונג צייט פון דעם פליגל מעכאניזם, וואס מוז זיין ווייניגער ווי 200 מס. דעריבער, האלט אן אויג אויף די פליגל עפענונג צייט בעת דער אנאליז.
אלס רעזולטאט פון עדעמס'ס אנאליז, איז די עפענונג צייט פון דעם פליגל מעכאניזם 74 מיליסעקונדעס. די רעזולטאטן פון דינאמישע סימולאציע פון ​​1 ביז 4 ווערן געוויזן אין פיגור 7. די ערשטע בילד אין פיגור 5 איז די סימולאציע אנהייב צייט און די פליגלען זענען אין דער ווארט פאזיציע פארן צוזאמענפאלן. (2) ווייזט די פאזיציע פון ​​דעם פליגל נאך 40 מיליסעקונדעס ווען דער פליגל האט זיך דרייט 43 גראד. (3) ווייזט די פאזיציע פון ​​דעם פליגל נאך 71 מיליסעקונדעס. אויך אין דעם לעצטן בילד (4) ווייזט דאס ענדע פון ​​דעם דריי פון דעם פליגל און די אפענע פאזיציע. אלס רעזולטאט פון דינאמישע אנאליז, איז באמערקט געווארן אז דער פליגל עפענונג מעכאניזם איז באדייטנד קירצער ווי דער ציל ווערט פון 200 מיליסעקונדעס. דערצו, ווען מען האט באשטימט די גרייס פון די פעדערן, זענען די זיכערהייט לימיטן אויסגעקליבן געווארן פון די העכסטע ווערטן רעקאמענדירט אין דער ליטעראטור.
נאך דעם ווי אלע דיזיין, אפטימיזאציע און סימולאציע שטודיעס זענען געענדיגט געווארן, איז א פראטאטיפ פון דעם מעכאניזם פאבריצירט און אינטעגרירט געווארן. דער פראטאטיפ איז דערנאך געטעסט געווארן צו באשטעטיגן די רעזולטאטן פון די סימולאציע. ערשטנס האט מען באפעסטיגט די הויפט שאָל און צוזאמענגעלייגט די פליגלען. דערנאך זענען די פליגלען באפרייט געווארן פון דער צוזאמענגעלייגטער פאזיציע און מען האט געמאכט א ווידעא פון דער ראָטאַציע פון ​​די פליגלען פון דער צוזאמענגעלייגטער פאזיציע צו דער אויסגעשפרייטער. דער טיימער איז אויך גענוצט געווארן צו אנאליזירן די צייט בעת ווידעא אויפנאמע.
אויף פיג. 8 ווייזט מען ווידעא ראמען נומערירט 1-4. ראם נומער 1 אין דער פיגור ווייזט דעם מאמענט פון ארויסלאזן די צוזאמענגעפאלטענע פליגלען. דער מאמענט ווערט באטראכט אלס דער ערשטער מאמענט פון צייט t0. ראמען 2 און 3 ווייזן די פאזיציעס פון די פליגלען 40 מיליסעקונדעס און 70 מיליסעקונדעס נאך ​​דעם ערשטן מאמענט. ווען מען אנאליזירט ראמען 3 און 4, קען מען זען אז די באוועגונג פון דעם פליגל סטאביליזירט זיך 90 מיליסעקונדעס נאך ​​t0, און די עפענונג פון דעם פליגל ווערט פארענדיגט צווישן 70 און 90 מיליסעקונדעס. די סיטואציע מיינט אז ביידע סימולאציע און פראטאטיפ טעסטן געבן בערך די זעלבע פליגל אויסלייג צייט, און דער דיזיין טרעפט די פערפארמאנס רעקווייערמענטס פון דעם מעכאניזם.
אין דעם אַרטיקל, ווערן די טאָרסיאָן און קאַמפּרעשאַן פֿעדערן גענוצט אין דעם פֿליגל פֿאָלדינג מעקאַניזאַם אָפּטימיזירט ניצנדיק BA. די פּאַראַמעטערס קענען דערגרייכט ווערן שנעל מיט ווייניק איטעראַציעס. די טאָרסיאָן פֿעדער איז ראַטעד צו 1075 mJ און די קאַמפּרעשאַן פֿעדער איז ראַטעד צו 37.24 mJ. די ווערטן זענען 40-50% בעסער ווי פֿריִערדיקע DOE שטודיעס. די פֿעדער איז אינטעגרירט אין דעם מעקאַניזאַם און אַנאַליזירט אין דער ADAMS פּראָגראַם. ווען אַנאַליזירט, איז געפֿונען געוואָרן אַז די פֿליגלען האָבן זיך געעפֿנט אין 74 מיליסעקונדעס. דער ווערט איז ווײַט אונטער דעם פּראָיעקט'ס ציל פֿון 200 מיליסעקונדעס. אין אַ שפּעטערדיקער עקספּערימענטאַלער שטודיע, איז די אָנצינדונג צײַט געמאָסטן געוואָרן צו זײַן אַרום 90 ms. דער 16 מיליסעקונדעס אונטערשייד צווישן אַנאַליזעס קען זײַן רעכט צו סביבה פֿאַקטאָרן וואָס זענען נישט מאָדעלירט אין דער ווייכווארג. מען גלויבט אַז דער אָפּטימיזאַציע אַלגערידאַם באַקומען ווי אַ רעזולטאַט פֿון דער שטודיע קען גענוצט ווערן פֿאַר פֿאַרשידענע פֿעדער דיזיינס.
דאס פֿעדער מאַטעריאַל איז געווען פֿאָר-דעפֿינירט און איז נישט געניצט געוואָרן ווי אַ וואַריאַבלע אין דער אָפּטימיזאַציע. ווײַל אַ סך פֿאַרשידענע טיפּן פֿעדערן ווערן געניצט אין עראָפּלאַנען און ראַקעטן, וועט BA ווערן געווענדט צו דיזיינען אַנדערע טיפּן פֿעדערן מיט פֿאַרשידענע מאַטעריאַלן כּדי צו דערגרייכן אַן אָפּטימאַלן פֿעדער דיזיין אין צוקונפֿטיקער פֿאָרשונג.
מיר דערקלערן אז דער מאנוסקריפט איז אריגינעל, איז פריער נישט ארויסגעגעבן געווארן, און ווערט איצט נישט באטראכט פאר ארויסגעגעבן אנדערשוואו.
אַלע דאַטן וואָס זענען גענערירט אָדער אַנאַליזירט געוואָרן אין דער דאָזיקער שטודיע זענען אַרייַנגערעכנט אין דעם פאַרעפֿנטלעכטן אַרטיקל [און נאָך אינפֿאָרמאַציע טעקע].
מין, ז., קין, וו.ק. און ריטשארד, ל.דזש. עראפלאן מאדערניזאציע פון ​​דעם לופט-פליגל קאנצעפט דורך ראדיקאלע געאמעטרישע ענדערונגען. IES J. טייל א. ציוויליזאציע. קאמפאזיציע. פראיעקט. 3(3), 188–195 (2010).
זון, דזש., ליו, ק. און בהושאַן, ב. אן איבערבליק פון די קעפער'ס הינטערשטע פליגל: סטרוקטור, מעכאנישע אייגנשאפטן, מעכאניזמען, און ביאלאגישע אינספיראציע. דזש. מעכא. אויפפירונג. ביאָמעדיצינישע וויסנשאפט. אַלמאַ מאַטער. 94, 63–73 (2019).
טשען, ז., יו, דזש., זשאַנג, א., און זשאַנג, פ. דיזיין און אַנאַליז פון אַ פאָלדינג פּראָפּולשאַן מעקאַניזאַם פֿאַר אַ כייבריד פּאַוערד אונטערוואַסער גליידער. אָושאַן ענדזשאַנירינג 119, 125–134 (2016).
קאַרטיק, ה.ס. און פּריטהווי, ק. דיזיין און אַנאַליז פון אַ העליקאָפּטער האָריזאָנטאַל סטאַביליזאַטאָר פאָלדינג מעקאַניזאַם. אינערלעכער דזש. אינג. סטאָרידזש טאַנק. טעכנאָלאָגיע. (IGERT) 9(05), 110–113 (2020).
קולונק, ז. און סאַהין, מ. אָפּטימיזאַציע פון ​​די מעכאַנישע פּאַראַמעטערס פון אַ פאָלדינג ראַקעט פליגל פּלאַן ניצן אַן עקספּערימענט פּלאַן צוגאַנג. אינטערנאַל דזש. מאָדעל. אָפּטימיזאַציע. 9(2), 108–112 (2019).
קע, דזש., וו, זי, ליו, י.ס., קסיאַנג, ז. & הו, XD דיזיין מעטאָד, פאָרשטעלונג שטודיע, און מאַנופאַקטורינג פּראָצעס פון קאָמפּאָסיט שפּול ספּרינגס: א איבערבליק. קאָמפּאָזיט. קאָמפּאָזיציע. 252, 112747 (2020).
טאַקטאַק מ., אָמהעני ק., אַלוי א., דאַממאַק פ. און כאַדאַר מ. דינאַמישע פּלאַן אָפּטימיזאַציע פון ​​שפּול ספּרינגס. אַפּלי פֿאַר געזונט. 77, 178–183 (2014).
פּאַרעדעס, מ., סאַרטאָר, מ., און מאַסקלע, ק. א פּראָצעדור פֿאַר אָפּטימיזירן דעם פּלאַן פֿון שפּאַנונג פֿעדערן. אַ קאָמפּיוטער. אַפּליקאַציע פֿון דער מעטאָדע. פֿיר. פּראָיעקט. 191(8-10), 783-797 (2001).
זעבדי א., בוהילי ר. און טראָטשו פ. אָפּטימאַלער פּלאַן פון קאָמפּאָזיט העליקאַל ספּרינגס ניצנדיק מולטיאָבדזשעקטיוו אָפּטימיזאַציע. דזש. ריינפ. פּלאַסטיק. קאָמפּאָז. 28 (14), 1713–1732 (2009).
פּאַוואַרט, ה.ב. און דעסייל, ד.ד. אָפּטימיזאַציע פון ​​דריי-ציקל פראָנט סאַספּענשאַן שפּול ספּרינגס. פּראָצעס. פאַבריקאַנט. 20, 428–433 (2018).
באַהשעש מ. און באַהשעש מ. אָפּטימיזאַציע פון ​​שטאָל שפּול ספּרינגס מיט קאָמפּאָזיט ספּרינגס. אינטערנאַל דזש. מולטידיסציפּלינאַרי. די וויסנשאַפֿט. פּראָיעקט. 3(6), 47–51 (2012).
טשען, ל. און אנדערע. לערנט וועגן די פילע פאראמעטערס וואס ווירקן אויף די סטאטישע און דינאמישע פאָרשטעלונג פון קאָמפּאָזיט שפּול ספּרינגס. דזש. מאַרקעט. סטאָרידזש טאַנק. 20, 532–550 (2022).
פרענק, דזש. אנאליז און אפטימיזאציע פון ​​קאמפאזיט העליקאַל ספּרינגס, דאָקטאָראַט דיסערטאַציע, סאַקראַמענטאָ סטעיט אוניווערסיטעט (2020).
גו, ז., האו, קס. און יע, דזש. מעטאדן פארן דיזיינען און אנאליזירן נישט-לינעארע העליקאַלע ספּרינגס ניצנדיק א קאמבינאציע פון ​​מעטאדן: ענדלעכע עלעמענט אנאליז, לאטיין היפערקוב באגרענעצטע סעמפּלינג, און גענעטישע פראגראמירן. פראצעס. פור אינסטיטוט. פראיעקט. סי דזשעי מעכא. פראיעקט. די וויסנשאפט. 235(22), 5917–5930 (2021).
וואו, ל., און אנדערע. אדזשאַסטאַבאַל פרילינג קורס קאַרבאָן פיברע מולטי-סטראַנד שפּול ספּרינגס: א פּלאַן און מעכאַניזם שטודיע. דזש. מאַרקעט. סטאָרידזש טאַנק. 9(3), 5067–5076 (2020).
פּאַטיל ד.ס., מאַנגרולקאַר ק.ס. און דזשאַגטאַפּ ס.ט. וואָג אָפּטימיזאַציע פון ​​קאַמפּרעשאַן העליקאַל ספּרינגס. אינערלעכער דזש. יננאָוו. סטאָרידזש טאַנק. מולטידיסציפּלינאַרי. 2(11), 154–164 (2016).
ראַהול, מ.ס. און ראַמעשקומאַר, ק. מולטיפּורפּאָס אָפּטימיזאַציע און נומערישע סימולאַציע פון ​​שפּול ספּרינגס פֿאַר אָטאָמאָטיוו אַפּלאַקיישאַנז. אַלמאַ מאַטער. פּראָצעס הייַנט. 46. ​​4847–4853 (2021).
באַי, דזש.בי. און אַנדערע. דעפינירן בעסטע פּראַקטיק – אָפּטימאַלער פּלאַן פון קאָמפּאָזיט העליקאַל סטרוקטורן ניצנדיק גענעטישע אַלגעריטמען. קאָמפּאָזירן. קאָמפּאָזיציע. 268, 113982 (2021).
שאַהין, י., דאָרטערלער, מ., און גאָקטשע, ה. ניצן די 灰狼 אָפּטימיזאַציע מעטאָדע באַזירט אויף דער אָפּטימיזאַציע פון ​​דעם מינימום באַנד פון דעם קאַמפּרעשאַן פרילינג פּלאַן, גאַזי דזש. אינזשענירינג וויסנשאַפֿט, 3(2), 21–27 (2017).
איי, ק.מ., פאָלדי, נ., יילדיז, אַר., בוריראַט, ס. און סאַיט, ס.מ. מעטאַהעוריסטיקס ניצן קייפל אַגענטן צו אָפּטימיזירן קראַשיז. אינטערנאַל דזש. וועה. דעצעמבער 80(2–4), 223–240 (2019).
יילדיז, AR און ערדאַש, MU נייַ כייבריד טאַגוטשי-סאַלפּאַ גרופּע אָפּטימיזאַציע אַלגערידאַם פֿאַר פאַרלאָזלעך פּלאַן פון פאַקטישע אינזשעניריע פּראָבלעמען. אַלמאַ מאַטער. טעסט. 63(2), 157–162 (2021).
יילדיז ב.ס., פאָלדי נ., בורעראַט ס., יילדיז אַר. און סאַיט ס.מ. פאַרלעסלעכע פּלאַן פון ראָבאָטישע גריפּער מעקאַניזמען ניצן אַ נייַ כייבריד גראָשאָפּפּער אָפּטימיזאַציע אַלגערידאַם. עקספּערט. סיסטעם. 38(3), e12666 (2021).