Ẹyọ 7 / 11

Ohun elo Yiyan ati Lightweighting

Awọn anfani:

  • Loye ipa ti iwuwo fẹẹrẹ lori epo / ibiti, awọn itujade ati iṣẹ ṣiṣe ati iwọntunwọnsi awọn ami-ọna pupọ ni yiyan ohun elo
  • Agbara lati lo itetisi atọwọda ti iṣeto ni awọn apoti isura infomesonu ohun elo, iṣapeye ohun-pupọ ati iṣapeye topology
  • Agbara lati jẹrisi iṣeduro ohun elo AI pẹlu ohun-ini ẹrọ, iṣelọpọ, idiyele ati awọn ibeere ailewu

Iwọn ọkọ kan ni ipa lori fere gbogbo iwọn iṣẹ rẹ: agbara epo, ibiti o wa ninu ọran ti ọkọ ina, isare, ijinna braking, ihuwasi igun ati itujade. Ofin ti o ni inira ti atanpako: idinku iwuwo ọkọ ayọkẹlẹ ero nipasẹ 10% le mu agbara epo dara si nipa 6-8%. Iyẹn ni idi ti iwuwo fẹẹrẹ jẹ ọkan ninu pataki julọ ati awọn italaya nija ni imọ-ẹrọ adaṣe. Ninu ẹyọkan yii, a yoo rii iseda-ọpọlọpọ-aṣayan ohun elo, bawo ni AI ṣe ṣe iranlọwọ ninu yiyan yii, ati idi ti iṣeduro AI nikan ko to.

Kini idi ti idinku le nira? Olona-iwontunwonsi

O rọrun lati sọ "yan awọn ohun elo fẹẹrẹfẹ", ṣugbọn apakan gidi gbọdọ pade ọpọlọpọ awọn ibeere ni ẹẹkan:

  • Agbara ati rigidity: O gbọdọ ni anfani lati gbe ẹrù ati ki o ko na.
  • Rere resistance: O yẹ ki o ko kiraki labẹ tun fifuye fun odun.
  • Crashworthiness: O gbọdọ gba agbara ni deede ni iṣẹlẹ ti ijamba. Fẹẹrẹfẹ kii ṣe ailewu nigbagbogbo.
  • Ṣiṣejade: Ṣe o le jẹ simẹnti, ṣe ẹrọ, welded, ṣe apẹrẹ?
  • Iye owo: Ohun elo + iṣelọpọ + apejọ.
  • Ipata ati agbara: Awọn ọdun ti iyọ opopona, ọriniinitutu, ooru.
  • Atunlo ati agbero.

Ohun elo le jẹ nla ni ami iyasọtọ kan ati buburu ni omiiran. Fun apẹẹrẹ, okun erogba jẹ imọlẹ pupọ ati lagbara, ṣugbọn o jẹ gbowolori, o ṣoro lati tunṣe, o si gba agbara ni ijamba nipasẹ “fifọ” kuku ju “fifọ” bi irin; eyi nilo apẹrẹ ti o yatọ.

Wọpọ mọto lightweight ohun elo

Ohun elo

lagbara ojuami

ailera

Irin agbara giga (AHSS)

Olowo poku, logan, ogbo iṣelọpọ

iwuwo giga

aluminiomu alloy

Fẹẹrẹfẹ, sooro ipata

gbowolori, soro lati weld / adapo

iṣuu magnẹsia

imọlẹ pupọ

Gbowolori, eewu ti ipata ati flammability

Okun erogba (CFRP)

O pọju agbara / àdánù

Ju gbowolori, titunṣe / ijamba idiju

ṣiṣu / apapo

Lightweight, ominira ti apẹrẹ

Iwọn otutu / opin ifarada

Akiyesi: Tabili yii jẹ iṣalaye gbogbogbo; Awọn iye deede yatọ nipasẹ alloy ati ohun elo ati pe o yẹ ki o jẹrisi lati iwe data ohun elo osise.

Bawo ni AI ṣe iranlọwọ ni yiyan ohun elo?

  1. Ṣiṣayẹwo aaye data ohun elo: Sisẹ ẹgbẹẹgbẹrun awọn ohun elo ni ibamu si awọn ibeere ti a fun ati awọn oludije atokọ.
  2. Iṣapejuwe ohun-ọpọlọpọ: Wiwa “aala Pareto” (iyipada iṣowo-pipa ti o dara julọ nibiti o ko le mu ọkan dara laisi ilọsiwaju ekeji) laarin awọn ibi-afẹde ikọlu gẹgẹbi iwuwo, idiyele ati agbara.
  3. Imudara Topology: Yiyọ awọn ohun elo ti ko wulo kuro ni apakan kan ati iṣelọpọ jiometirika ti o pese agbara kanna pẹlu iwọn ti o kere si (i ibatan pẹkipẹki si apẹrẹ ipilẹṣẹ ni ẹyọkan 2).
  4. Asọtẹlẹ ohun-ini: Ṣe asọtẹlẹ awọn ohun-ini ti akopọ alloy tuntun (imọ-jinlẹ ohun elo + ẹkọ ẹrọ).
Imọran: Maṣe sọ fun AI lati “dabaa ohun elo ti o rọrun julọ”; Sọ, “Akojọ awọn oludije 3 ti o yẹ ati awọn iṣowo fun ọkọọkan labẹ awọn ihamọ wọnyi (agbara, iṣelọpọ, idiyele, ipata).” Apejuwe kan le mu ọ lọ si yiyan ti o dabi ailewu ṣugbọn ko ṣe jade tabi eewu.

Kini idi ti iṣeduro ohun elo AI jẹ ifọwọsi?

AI le sọ “yi akọmọ yii pada lati aluminiomu si iṣuu magnẹsia ati pe yoo jẹ 33% fẹẹrẹ.” Eyi jẹ gbolohun kan ti o wo ipin iwuwo nikan. Awọn nkan lati jẹrisi:

  • Awọn ohun-ini ẹrọ: Njẹ agbara ikore ati modulus ti elasticity ti iṣuu magnẹsia to fun ẹru yii?
  • Rirẹ: Ṣe o pade igbesi aye labẹ ẹru ti o tun ṣe?
  • Ijamba: Njẹ nkan yii wa ni ọna ijamba bi? Ṣe ewu ti o yatọ si ihuwasi fifọ?
  • Ṣiṣejade: Njẹ simẹnti / laini ẹrọ ti o wa tẹlẹ yoo mu iṣuu magnẹsia?
  • Ibajẹ: Iṣuu magnẹsia jẹ itara si ibajẹ galvanic; Njẹ olubasọrọ pẹlu awọn ẹya adugbo jẹ iṣoro bi?
  • Iye owo: Ohun elo jẹ diẹ gbowolori; Ṣe apapọ iṣowo naa jẹ oye?
  • Idanwo ti ara: Ẹri ikẹhin jẹ idanwo apẹẹrẹ nigbagbogbo.
Akiyesi: "Fẹrẹfẹ" nikan kii ṣe ami iyasọtọ gbigba. Iwọn iwuwo fẹẹrẹ ṣe laisi idinku ailewu ati awọn ibeere agbara. Iyipada ohun elo gbọdọ tun kọja gbogbo awọn idanwo ti o yẹ (rirẹ, ipa, ayika).

Awọn ẹkọ ọran kekere

Ọran 1 - Nla lori iwe, iṣoro lori aaye. Ẹgbẹ kan ṣe iyipada akọmọ console lati aluminiomu si iṣuu magnẹsia pẹlu iṣeduro AI; ọpọ silẹ nipasẹ 30%. Ninu idanwo apẹrẹ, ipata galvanic bẹrẹ ni aaye olubasọrọ ti apakan pẹlu boluti irin to wa nitosi. Nigbati flake idabobo ati ibora ti wa ni afikun, iye owo pọ si ati èrè dinku. Ipari: Ere iwuwo jẹ gidi, ṣugbọn laisi ipata ati ijẹrisi idiyele ipinnu ko pe.

Case 2 - iyalenu jamba. Fun apakan gigun iwaju (iṣinipopada jamba), AI ṣeduro irin tinrin ti o ni agbara giga; aimi agbara ni ok. Ṣugbọn ninu kikopa ikọlu, apakan naa n gba agbara kii ṣe nipasẹ fifọ bi “accordion” ti a ṣakoso, ṣugbọn nipa titẹ ni didasilẹ; Eyi tumọ si awọn fifun diẹ sii si minisita. A ṣe atunṣe apẹrẹ nipasẹ fifi olupilẹṣẹ fifun pa. Ipari: Agbara aimi ko to; Ijẹrisi lọtọ ti ihuwasi ijamba.

Ọran 3 - Topology ti o dara ju ere. Biraketi idadoro kan ti wa ni atunṣe pẹlu iṣapeye topology; 22% ibi-n dinku, pinpin wahala dara si. Ṣugbọn jiometirika Organic ti o yọrisi ko ṣee ṣe pẹlu mimu simẹnti lọwọlọwọ. Nigbati ihamọ iṣelọpọ ti wa ni afikun si iṣapeye ati ṣiṣẹ lẹẹkansi, apẹrẹ castable kan pẹlu ere 17% ni a gba. Ipari: Iṣelọpọ ni lati ṣafihan lati ibẹrẹ bi idiwọ iṣapeye.

kiakia awọn awoṣe

Awoṣe 1 - Ṣiṣayẹwo ohun elo oludije:

Ipa: Iwọ jẹ ẹlẹrọ ohun elo. Iṣẹ-ṣiṣe: Daba awọn ohun elo oludije 3 fun akọmọ kan ki o ṣe afiwe awọn iṣowo-owo wọn. Ọrọ: Aimi fifuye 4 kN + gbigbọn; koko ọrọ si ipata (agbegbe kẹkẹ); simẹnti iṣelọpọ lọwọlọwọ; idinku ibi-afẹde.Constraint: Kii ṣe ina nikan; Ṣe iṣiro agbara, rirẹ, ipata, iṣelọpọ ati idiyele papọ; Maṣe beere iye gangan, tọka ijẹrisi lati datasheet.Ojade: Ohun elo | plus | iyokuro | tabili idanwo lati rii daju.

Àdàkọ 2 - Iwontunwonsi Gbogbo-idi:

Ipa: Iwọ jẹ onimọran iṣapeye. Iṣẹ-ṣiṣe: Ṣe alaye iṣowo-pipa laarin iwuwo-iye-agbara. Atokọ: Awọn isunmọ ti a ṣafikun (ailorukọsilẹ) fun awọn ohun elo oludije 3. Idiwọn: Ṣe alaye ọgbọn Pareto ni irọrun; pato eyi ti o fẹ ki asopọ ori pẹlu eyi ti ayo .O wu: ayo ohn | niyanju oludije | idi.

Awoṣe 3 - Eto iṣapeye Topology:

Ipa: Iwọ jẹ onimọran iṣapeye igbekalẹ. Iṣẹ-ṣiṣe: Kọ asọye iṣoro iṣapeye topology kan fun akọmọ kan. Atokọ: Awọn isẹpo 3 ti wa ni titọ, iwọn didun ewọ wa, ohun elo ti a sọ aluminiomu, iṣelọpọ jẹ simẹnti. Ihamọ: Ṣafikun iṣelọpọ (igun ifarahan simẹnti, sisanra ogiri ti o kere ju) bi idinamọ lati ibẹrẹ. Ijade: Fifuye | idiwo | afojusun | tabili idiwọn gbóògì.

Àdàkọ 4 - Ètò ìmúdájú:

Ipa: Iwọ ni ẹlẹrọ ijẹrisi. Iṣẹ-ṣiṣe: Ṣe agbekalẹ ero idanwo ti o nilo fun iyipada ohun elo. Atokọ: Yipada lati aluminiomu si iṣuu magnẹsia ni a dabaa; Apakan naa wa labẹ ẹru gbigbọn ati irin naa wa ni ifọwọkan pẹlu apakan ti o wa nitosi. Ijade: Idanwo (rirẹ / ibajẹ / jamba ...) | idi | gbigba àwárí mu | ayo .

Ailagbara kiakia / Alagbara kiakia

Ibere ​​ailagbara:

Darukọ ohun elo ti o rọrun julọ fun nkan yii.

Idiwọn kan (imọlẹ) le mu ọ lọ si yiyan ti ko lewu tabi ti a ko ṣe iṣelọpọ.

Ibere ​​ti o lagbara:

Ipa: Iwọ jẹ ohun elo ati ẹlẹrọ apẹrẹ. Iṣẹ-ṣiṣe: Daba awọn aṣayan 3 fun didan akọmọ idadoro ati sọ iwulo fun ijẹrisi ọkọọkan. Ọrọ: Ẹru gbigbọn, koko ọrọ si ipata, iṣelọpọ simẹnti, ifosiwewe ailewu gbọdọ wa ni itọju o kere ju 1.5, kii ṣe ni ọna ijamba. Ihamọ: Agbara iwuwo, rirẹ, ipata, iṣelọpọ ati idiyele pẹlu ina; maṣe sọ awọn aba eyikeyi 'ailewu' laisi idanwo wọn. Ijade: Aṣayan | ifoju dukia | ewu | tabili idanwo ti a beere.

Awọn aṣiṣe ti o wọpọ

  • Ṣiṣe ipinnu pẹlu ami iyasọtọ kan (imọlẹ). Aṣayan ohun elo ni awọn ilana pupọ.
  • Igbagbe ihuwasi jamba. Agbara aimi ko to; Gbigba agbara jẹ ibeere ti o yatọ.
  • Nlọ kuro ni iṣelọpọ lati ṣiṣe. Ti o dara julọ ti ko le ṣe iṣelọpọ ko dara julọ.
  • Bypassing ipata/galvanic ibaraenisepo. Olubasọrọ laarin awọn oriṣiriṣi awọn irin ṣẹda awọn iṣoro tuntun.
  • Foju idanwo ti ara. Ere lori iwe jẹ arosọ titi ti o fi jẹri nipasẹ idanwo apẹrẹ.

Ni soki

  • Lightweighting taara ni ipa lori idana/ibiti, iṣẹ ṣiṣe ati awọn itujade ṣugbọn jẹ iwọntunwọnsi awọn ami-ọna pupọ.
  • Aṣayan ohun elo ṣe akiyesi agbara, rirẹ, ipa, iṣelọpọ, ipata ati idiyele.
  • AI jẹ oluranlọwọ ti o lagbara ni ibojuwo ohun elo, iṣapeye-pupọ ati iṣapeye topology.
  • “Fẹrẹfẹ” nikan kii ṣe ami iyasọtọ gbigba; Iyipada kọọkan gbọdọ kọja gbogbo awọn idanwo ti o yẹ lẹẹkansi.
  • Ẹri ti o ga julọ jẹ idanwo ti ara; Imọran AI jẹ arosọ titi ti o fi jẹri.

Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe

Yan apakan kan (fun apẹẹrẹ ẹnu-ọna inu akọmọ). (1) Ṣe atokọ gbogbo awọn iyasọtọ (agbara, rirẹ, jamba, iṣelọpọ, ipata, idiyele) ti apakan yii gbọdọ pade. (2) Mu awoṣe 1 ati 3 awọn ohun elo oludije ati awọn iṣowo wọn. (3) Ṣẹda eto idaniloju pẹlu Awoṣe 4 fun oludije kan. (4) Ṣàlàyé àwọn ìdí pàtàkì mẹ́ta tí “ìfẹ́fẹ́” nìkan kò fi tó.

akojọ ayẹwo

  • [] Mo ti ṣe akojọ gbogbo awọn ibeere (kii ṣe awọn iyasọtọ nikan) ti apakan naa.
  • [] Mo ṣe iṣiro ihuwasi jamba bi ami iyasọtọ.
  • [] Mo ti ṣafikun iṣelọpọ bi idiwọ lati ibẹrẹ.
  • [] Mo ti ṣayẹwo fun ipata/galvanic kikọlu.
  • [] Mo gbero awọn idanwo ijerisi fun iyipada ohun elo kọọkan.
  • [] Mo da ipinnu ikẹhin lori ẹri idanwo ti ara.