У свеце імкліва развіваюцца тэхналогій, паспяховая і эканамічная канструкцыя аўтамабільных і прамысловых кампанентаў мае вырашальнае значэнне. Аптымізацыя геаметрыі асобных частак складаных машын павышае прадукцыйнасць і эфектыўнасць ўсёй прылады ў цэлым.
Для дасягнення гэтай мэты, у аўтапрамысловасці і авіябудаванні часта належаць на аптымізацыю формы - метад, які выкарыстоўвае мадэляванне для стварэння максімальна простых і эфектыўных якія ўжываюцца ў вытворчасці канструкцый. «Больш за плыўнае кручэнне ротара можа павялічыць эфектыўнасць выкарыстання энергіі рухавіка і, у той жа час, паменшыць непажаданыя пабочныя з'явы, такія, як шум і вібрацыі », - кажа матэматык Ульрых Лангер (Ulrich Langer).
Прафесар Універсітэта Кеплера ў Лінцы Ульрых Лангер, сумесна з навукоўцамі-калегамі з Германіі і Аўстрыі, сталі суаўтарамі навуковай працы, апублікаванай у часопісе SIAM Journal on Scientific Computing , У якой раскрываюцца магчымасці паляпшэння прадукцыйнасці электрарухавікоў з дапамогай аптымізацыі формы. «Аптымальную геаметрыю матора, якую раней не магчыма было нават уявіць, цяпер можна вызначаць», - кажа Лангер.
Задачы аптымізацыі формы, як правіла, вырашаюцца шляхам мінімізацыі функцыі выдаткаў - матэматычнай формулы, якая прадказвае страты ў адпаведнасці з працэсам. Лагнер і яго калегі ўжылі такі метад для ўнутранага пастаяннага магніта (IPM) бесщеточного электрарухавіка, варыянты якога часам выкарыстоўваюцца ў пральных машынах, вентылятарах астуджэння кампутараў і інш. Ротар рухавіка ўтрымлівае жалезны стрыжань і пастаянныя магніты. І паколькі геаметрыя не ўсіх кампанентаў ротара можа быць зменена, аўтары вылучылі субрэгіён ў жалезным стрыжні ротара, форма якога можа падвяргацца аптымізацыі. У выніку была распрацавана канструкцыя, якая дазваляе атрымаць больш плыўнае і эфектыўнае кручэнне.
Прапанаваныя вучонымі працэдуры аптымізацыі выцякаюць з метадаў Лагранжа для набліжэння нелінейных задач, і дэманструюць эфектыўныя і дакладныя сродкі разліку вытворнай формы ад функцыі выдаткаў. Гэты просты і комплексны метад дазваляе вырашаць нелінейныя дыферэнцыяльныя ўраўненні з прыватнымі вытворнымі (PDE) і агульнымі функцыямі выдаткаў. У канчатковым рахунку, іх аптымізацыйных працэдуры здольныя паказаць 27-працэнтнае зніжэнне функцыі выдаткаў IPM бесщеточных электрарухавікоў, што было прадэманстравана на канкрэтным прыкладзе навуковай працы.
Цяпер, калі яны эфектыўна выкарыстоўвалі вытворную формы для аптымізацыі, даследчыкі спадзяюцца удасканаліць свой метад з дапамогай далейшых эксперыментаў. «У цяперашні час мы працуем над стварэннем так званай« тапалагічнай вытворнай »для вырашэння падобных нелінейных задач аптымізацыі, - кажа Пітэр гангліях, адзін з суаўтараў працы. - Гэтая велічыня паказвае рэгіёны, дзе лакальнае змена матэрыялу будзе прыводзіць да памяншэння мэтавай функцыі ».
Чытайце таксама: Хімікі ўдасканалілі літый-іённыя батарэі, зрабіўшы іх больш ёмістымі і экалагічнымі
крыніца: connect.siam.org
Спадабаўся артыкул? Падзяліцеся ёю і будзе вам шчасце!
Loading ...
