Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

27 сентябр 2026, якшанбе
VERİANLAНашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои амалӣ / Илми мошинҳо / Оптимизатсияи тарҳи сабуки модели муайяни ҳавокаш зери маҳдудиятҳои мустаҳкамӣ ва ларзиш
Илми мошинҳо

Оптимизатсияи тарҳи сабуки модели муайяни ҳавокаш зери маҳдудиятҳои мустаҳкамӣ ва ларзиш

Ин таҳқиқот кӯшиш мекунад, ки дар як ҳавокаши ошхона ҳамзамон ду масъалаи муҳандисиро ҳал кунад: кам кардани вазни нолозими сохторӣ ва фурӯ нишондани ларзиши аз ҳад зиёд ҳангоми кор. Муҳаққиқон озмоишҳои воқеии ларзишро бо таҳлили унсурҳои ниҳоӣ, оптимизатсияи топография ва оптимизатсияи ғафсии варақаи металлӣ якҷо карданд.

08/08/2026  Veri Anla 51 боздид
Оптимизатсияи тарҳи сабуки модели муайяни ҳавокаш зери маҳдудиятҳои мустаҳкамӣ ва ларзиш

Ин таҳқиқот кӯшиш мекунад, ки дар як ҳавокаши ошхона ҳамзамон ду масъалаи муҳандисиро ҳал кунад: кам кардани вазни нолозими сохторӣ ва фурӯ нишондани ларзиши аз ҳад зиёд ҳангоми кор. Муҳаққиқон озмоишҳои воқеии ларзишро бо таҳлили унсурҳои ниҳоӣ, оптимизатсияи топография ва оптимизатсияи ғафсии варақаи металлӣ якҷо карданд. Дар ченкуниҳои аввал муайян шуд, ки басомади асосии кори муҳаррик, ки тақрибан 49,805 Hz буд, бо басомади табиии ҳисобшудаи панели паҳлӯии чархак — 49,967 Hz — қариб пурра мувофиқат мекунад. Дар таҳқиқот ин ҳолат ҳамчун механизми асосии резонанси ларзиши аз ҳад зиёд тавсиф шудааст.

Вақте ки ба панели паҳлӯии чархак тавассути оптимизатсияи топография қабурғаҳои нави сахткунанда илова шуданд, басомади табиии панҷуми дахлдор аз 49,967 Hz то 66,412 Hz интиқол дода шуд. Ҳамин тавр, ҳампӯшии он бо басомади ангезиши муҳаррик, ки тақрибан 49,8 Hz буд, бартараф гардид. Сипас минтақаҳои деформатсияи аз ҳад зиёд дар корпуси вентилятор ва сарпӯши вентилятор аз нав қабурғабандӣ шуда, сахтӣ зиёд карда шуд. Ҷойивазкунии максималӣ дар корпуси вентилятор аз 3,135 mm то 1,534 mm, ва дар сарпӯши вентилятор аз 2,439 mm то 1,212 mm кам карда шуд.

Дар марҳилаи ниҳоӣ ду равиши гуногуни сабуксозӣ муқоиса шуданд. Дар оптимизатсияи мустақими андоза бар асоси OptiStruct массаи умумӣ аз 31,39 kg то 25,84 kg кам карда шуда, %17,68 сабуксозӣ ба даст омад. Дар равиши дуюм, ки озмоишҳои ортогоналӣ, модели сатҳи ҷавоб бар асоси Python ва оптимизатсияи Lingo истифода шуданд, масса то 25,66 kg паст карда шуд; ин ба %18,25 камшавии вазн мувофиқ буд. Ҳар ду тарҳ маҳдудиятҳои 270 MPa барои таниш ва 2 mm барои ҷойивазкуниро, ки дар таҳқиқот истифода шудаанд, қонеъ карданд.

Ченкуниҳои ларзиш дар прототипи воқеии оптимизатсияшуда низ нишон доданд, ки махсусан шитобҳо дар нуқтаҳои рақами 6 ва 12, ки дар оғоз мушкилтарин буданд, ба таври назаррас кам шуданд. Масалан, дар нуқтаи рақами 6 шитоби миёнаи ларзиш дар самти X аз 2,228 m/s² то 0,304 m/s², ва дар нуқтаи рақами 12 аз 2,155 m/s² то 0,494 m/s² коҳиш ёфт.

Аз назари Туркия: Таҳқиқот дар Чин барои як модели мушаххаси ҳавокаши Fotile гузаронида шудааст ва меъёрҳои дохилии ширкат оид ба деформатсия ва истинодҳои амнияти маҳсулот набояд бевосита ба Туркия интиқол дода шаванд. Бо вуҷуди ин, равише, ки ченкунии таҷрибавии ларзиш, санҷиши модели унсурҳои ниҳоӣ, дур кардани басомади резонанс бо қабурғаҳои сохторӣ ва сипас оптимизатсияи ғафсии варақаҳои металлӣ бо маҳдудиятҳои чандкаратаро муттаҳид мекунад, метавонад барои истеҳсолкунандагони техникаи маишӣ, вентилятсия, вентиляторҳо, асбобҳои хурди хонагӣ ва конструксияҳои варақаи тунук дар Туркия методологияи муҳандисии қобили татбиқ пешниҳод намояд. Дар татбиқи воқеӣ стандартҳои маҳаллии амнияти маҳсулот, маводҳои истифодашуда, геометрияи пайвастҳо, хусусиятҳои муҳаррик ва таҳаммулҳои истеҳсолӣ бояд алоҳида тасдиқ шаванд. Натиҷаи сабуксозии дар сатҳи 17–18 фоиз гирифташуда набояд ҳамчун кафолати мустақим барои ҳавокаш ё маҳсулоти дигар тафсир шавад.

Масъалаи асосии таҳқиқот чӣ буд?

Дар модели мушаххаси ҳавокаши таҳқиқшуда ду мушкил ҳамзамон мавҷуд буд. Аввал, азбаски иқтидори сохтории баъзе қисмҳои варақаи металлӣ аз талабот зиёд буд, имкони кам кардани истифодаи мавод вуҷуд дошт. Дуюм ва муҳимтар, ҳангоми кор махсусан дар атрофи панели паҳлӯии чархак ларзиши баланд мушоҳида мешуд.

Муҳаққиқон ба ҷойи он ки ғафсии варақаҳоро мустақиман кам кунанд, аввал манбаи физикии ларзишро муайян карданд. Зеро танҳо кам кардани масса метавонад басомадҳои табииро тағйир диҳад ва резонанси мавҷударо боз ҳам бадтар кунад. Аз ин рӯ тартиби усул чунин сохта шуд:

  1. ченкунии воқеии ларзиш ва ташхиси резонанс,
  2. калибровкаи модели унсурҳои ниҳоӣ бо таҷриба,
  3. оптимизатсияи топография барои дур кардани резонанс,
  4. оптимизатсияи қабурғаҳои қисмҳои дорои сахтии нокифоя,
  5. ва дар ниҳоят кам кардани ғафсии варақаҳо дар доираи маҳдудиятҳои мустаҳкамӣ ва модалӣ

ба ҳамин тартиб.

Резонанс чӣ гуна муайян карда шуд?

Дар 12 нуқтаи гуногуни ҳавокаш акселерометрҳои се меҳвар насб шуданд. Дар ченкуниҳо махсусан нуқтаҳои рақами 6 ва 12 нисбат ба минтақаҳои дигар шитоби ларзиши хеле баландтар доштанд. Ин ду нуқта дар наздикии панели паҳлӯии чархак буданд.

Сигналҳои ларзиш дар соҳаи вақт бо табдили тези Fourier (FFT) ба соҳаи басомад гузаронида шуданд. Дар ҳар ду нуқтаи ченкунӣ ва дар самтҳои X, Y, Z қуллаи намоён тақрибан дар:

49,805 Hz

пайдо шуд. Ин басомад бо басомади асосии кори муҳаррик мувофиқ буд.

Дар модели унсурҳои ниҳоӣ бошад, басомади табиие, ки дар панели паҳлӯии чархак ларзиши маҳаллӣ ба вуҷуд меовард:

49,967 Hz

муайян шуд. Дар таҳқиқот фарқи байни ду арзиш тақрибан %0,34 дода шудааст. Муҳаққиқон ин наздикӣ ва шакли ҳисобшудаи модро якҷо арзёбӣ карда, ларзиши аз ҳад зиёдро бо резонанс вобаста карданд.

Шакл: Маълумоти манбаъ: Zhu, Hu, Zheng, Zhao, Ye, Yu ва Chen, 2026, Machines, 14, 566, DOI: 10.3390/machines14050566. Барои Verianla ба забони тоҷикӣ мутобиқ ва аз нав кашида шудааст. Арзишҳои ададӣ ба озмоиши ларзиш ва натиҷаҳои Ҷадвали 2-и таҳқиқоти манбаъ тааллуқ доранд.

Модели унсурҳои ниҳоӣ чӣ гуна сохта шуд?

Модели муттаҳидаи унсурҳои ниҳоии ҳавокаш бо истифода аз HyperMesh 2019.1 сохта шуд. Андозаи унсурҳо дар доираи 2–15 mm нигоҳ дошта шуд. Пайвастҳои винт ва болт бо унсурҳои CBAR, нуқтаҳои кафшер ва пайвастҳои даргиршаванда бо унсурҳои сахти RBE2 ё маҳдудиятҳои TIE моделсозӣ шуданд.

Модели ниҳоӣ:

  • 1.105.020 унсури ниҳоӣ,
  • 330.105 гиреҳ,
  • шабакае, ки дар он унсурҳои ҳаҷмӣ ва қабатӣ якҷо истифода шудаанд

ро дар бар мегирад.

Барои он ки пайвасти деворӣ мувофиқи таҷриба ифода шавад, таҳқиқоти ҳассосияти шартҳои сарҳадӣ гузаронида шуданд ва ба гиреҳҳои модели девор дар самтҳои X, Y ва Z мутаносибан 8500 N/mm, 8000 N/mm ва 4500 N/mm маҳдудиятҳои пружинагӣ татбиқ шуданд.

Математикаи асосӣ дар таҳлили модалӣ

Таҳқиқот муодилаи умумии ҳаракати системаи сохториро чунин медиҳад:

\[ [M]\{\ddot{x}(t)\} + [C]\{\dot{x}(t)\} + [K]\{x(t)\} = \{f(t)\} \]

Дар ин ҷо \([M]\) матритсаи масса, \([C]\) матритсаи демпфиронӣ, \([K]\) матритсаи сахтӣ ва \(x(t)\) вектори ҷойивазкунии гиреҳҳо мебошад.

Барои ҳаракати гармоникӣ:

\[ \{x(t)\}=\{\phi\}\cos(\omega t) \]

пас аз қабули ин фарз, таҳқиқот масъалаи қимати хосро:

\[ \left([K]-\omega^2[M]\right)\{\phi\}=0 \]

ба ин шакл медиҳад. Басомадҳои табиии система бо истифода аз робитаи \(\omega=2\pi f\) ҳисоб карда мешаванд.

Эзоҳи ифода дар дохили манбаъ: Дар Муодилаи чопшудаи (2)-и таҳқиқот, ҳади массаи муодилаи ларзиши озоди бе демпфиронӣ бо \(\dot{x}(t)\) нишон дода шудааст. Аммо дар Муодилаи (1) \(\ddot{x}(t)\) истифода шудааст ва Муодилаи (4) ҳади \(\omega^2[M]\)-ро дар бар мегирад; аз ин рӯ дар ин қисм номувофиқии дараҷаи ҳосила мавҷуд аст. Манбаъ дар ин ҷо хомӯшона ислоҳ нашудааст.

Панели паҳлӯии чархак чӣ гуна тағйир дода шуд?

Дар оптимизатсияи топографии OptiStruct сатҳи пеши панели паҳлӯии чархак ҳамчун минтақаи тарҳрезӣ муайян карда шуд. Бо тағйир додани ҷойгиршавии гиреҳҳои сатҳ, қабурғаҳои тақвиятӣ ба таври худкор ташаккул дода шуданд.

Дар байни маҳдудиятҳои оптимизатсия баландии қабурға 3–5 mm, паҳнои ҳадди ақал 10 mm ва кунҷи қабурға 60°–70° буданд. Ҳисобкунӣ дар 10 итератсия ҳамгаро шуд.

МодПеш аз оптимизатсияПас аз оптимизатсия
15,192 Hz5,860 Hz
213,699 Hz20,311 Hz
324,008 Hz32,225 Hz
440,503 Hz44,662 Hz
549,967 Hz66,412 Hz
668,725 Hz74,061 Hz
770,999 Hz95,892 Hz
883,326 Hz108,233 Hz
994,548 Hz132,544 Hz
10112,632 Hz161,998 Hz

Муҳимтарин тағйир дар ҷадвал дар моди панҷум дида мешавад. Басомади табиии 49,967 Hz, ки дар оғоз қариб бо басомади муҳаррик ҳампӯш буд, ба 66,412 Hz интиқол дода шуд.

Чаро танҳо ҳал кардани резонанс кофӣ набуд?

Пас аз бартараф кардани резонанс дар панели паҳлӯии чархак, таҳлилҳои мустаҳкамии статикӣ ва шароити корӣ барои тамоми дастгоҳ анҷом дода шуданд. Қабул шуд, ки ҳавокаш бо чор винти васеъшаванда ба девор маҳкам шудааст ва ба ҳар винт 3 N·m моменти маҳкамкунӣ татбиқ шуд. Коэффисиенти соиш байни ҳавокаш ва девор 0,2 таъин карда шуд.

Барои ифодаи кори вентилятор, бар асоси шитобҳои ченшуда дар маркази муҳаррик, дар самтҳои X, Y ва Z мутаносибан:

0,441 m/s², 0,392 m/s² ва 0,502 m/s²

борҳои шитоби динамикӣ татбиқ шуданд.

Дар шароити васлкунии статикӣ, таниши асосии максималии тамоми дастгоҳ 223,540 MPa ва ҷойивазкунии максималӣ 2,957 mm ҳисоб карда шуд. Ҳангоми илова кардани кори вентилятор, таниши максималӣ 237,999 MPa, ва ҷойивазкунии максималӣ 3,135 mm гардид.

Гарчанде таниш аз 270 MPa ҳадди мустаҳкамии истифодашуда барои маводи DC01 дар таҳқиқот пасттар буд, ҷойивазкунӣ аз 2 mm ҳадди тарҳрезии истифодашудаи ширкат зиёд шуд. Аз ин рӯ хулоса шуд, ки сахтии корпус ва сарпӯши вентилятор бояд зиёд карда шавад.

Дар корпус ва сарпӯши вентилятор чӣ тағйир ёфт?

Барои оптимизатсияи топографияи корпуси вентилятор баландии максималии ибтидоии қабурға 1 mm, кунҷи қабурға 65° ва паҳнои қабурға 30 mm муайян карда шуд. Натиҷаи ҳисоб нишон дод, ки баландии максималии зарурии қабурға 0,8 mm аст ва геометрияи ниҳоии қобили истеҳсол дар SolidWorks аз нав сохта шуд.

Пас аз ин тағйир, ҷойивазкунии максималӣ дар корпуси вентилятор:

3,135 mm → 1,534 mm

гардид; дар таҳқиқот ин беҳбудӣ %51,07 дода шудааст.

Дар сарпӯши вентилятор барои қисми боло баландии ниҳоии қабурға 1,8 mm ва барои минтақаҳои миёнаи қабурғаҳои алмосшакл 1 mm истифода шуд. Ҷойивазкунии максималӣ:

2,439 mm → 1,212 mm

паст карда шуд; дар таҳқиқоти манбаъ коҳиш %50,31 гузориш шудааст.

Чаро сабуксозӣ дар марҳилаи охирин анҷом дода шуд?

Қувваи методологии таҳқиқот дар он аст, ки пеш аз кам кардани вазн масъалаҳои резонанс ва сахтӣ ҳал карда шуданд. Ҳамин тавр, тунуккунии минбаъдаи варақа ҳамчун заифтар кардани сохтори аллакай нокифоя анҷом дода нашуд.

Муҳаққиқон аввал ғафсии 20 қисми асосии варақаи металлиро ҳамчун тағйирёбандаи тарҳ қабул карда, ҳассосияти масса, таниш, ҷойивазкунӣ ва басомади модалиро ҳисоб карданд. Нӯҳ қисм интихоб шуданд, ки ба камшавии масса мусоидат мекарданд, вале ба мустаҳкамӣ ва хусусиятҳои модалӣ таъсири нисбатан камтари манфӣ доштанд:

  • корпуси вентилятор,
  • корпуси поёнӣ,
  • чаҳорчӯбаи вентилятор,
  • кронштейни панел,
  • сарпӯши вентилятор,
  • панели пеши корпус,
  • плитаи поёнӣ,
  • панели шишагӣ,
  • сарпӯши болоӣ.

Барои кам кардани хавфи резонанс, дур нигоҳ доштани басомадҳои табиии оптимизатсияшуда аз 45–55 Hz минтақаи ангезиш низ ҳамчун яке аз меъёрҳои тарҳрезӣ муайян карда шуд.

Ду усули сабуксозӣ чӣ гуна муқоиса шуданд?

Усули 1 — оптимизатсияи мустақими андоза бо OptiStruct: Дар нӯҳ қисми варақаи металлӣ масса минимизатсия карда шуд. Барои тамоми сохтор таниш ≤270 MPa, ҷойивазкунӣ ≤2 mm ва маҳдудиятҳои модалӣ татбиқ шуданд. Оптимизатсия дар се итератсия ҳамгаро шуд.

Массаи умумӣ:

31,39 kg → 25,84 kg

кам шуд. Камшавии масса 5,55 kg, ва сатҳи сабуксозӣ %17,68 буд.

Усули 2 — озмоиши ортогоналӣ + сатҳи ҷавоб + оптимизатсияи ғайрихаттӣ: Дар усули аввал корпуси вентилятор ва корпуси поёнӣ, ки ғафсиашон хеле кам тағйир ёфт, собит нигоҳ дошта шуда, фазои тарҳрезии ҳафттағйирёбанда сохта шуд. Ҳар омил дар чор сатҳ баррасӣ шуда, дар маҷмӯъ 36 симулятсия иҷро карда шуд.

Ҷавобҳои таниш ва ҷойивазкунӣ бо истифода аз Python 3.10 ба функсияҳои сатҳи ҷавоби дараҷаи дуюм мувофиқ карда шуданд. Коэффисиенти муайянкунии модели таниш:

R² = 0,993

ва коэффисиенти муайянкунии модели ҷойивазкунӣ:

R² = 0,989

ҳисоб карда шуд.

Функсияи ҳадафи массаи умумӣ дар таҳқиқот чунин муайян шудааст:

\[ \min M = 17.81 +4.37t_1 +2.88t_2 +1.66t_3 +1.48t_4 +1.14t_5 +0.997t_6 +0.941t_7 \]

ба ҳамин шакл.

Масъалаи барномасозии ғайрихаттӣ, ки бо Lingo ҳал карда шуд, дар 26 итератсия ҳамгаро шуд ва массаи ниҳоӣ:

25,66 kg

гардид. Ҳамин тавр, нисбат ба тарҳи ибтидоӣ 5,73 kg ва %18,25 камшавии масса ба даст омад.

Шакл: Маълумоти манбаъ: Zhu ва дигарон, 2026, Machines, 14, 566, DOI: 10.3390/machines14050566. Барои Verianla ба тоҷикӣ мутобиқ ва аз нав кашида шудааст.

Оё байни ду усул аз ҷиҳати амалӣ фарқи калон вуҷуд дорад?

Усули дуюм танҳо 0,18 kg массаи бештар кам кардааст. Муҳаққиқон қайд мекунанд, ки гарчанде равиши озмоиши ортогоналӣ сабуксозии каме беҳтар дод, раванди ҳисоббарорӣ мураккабтар ва сусттар буд. Наздик будани ғафсиҳои варақае, ки бо ду усул ба даст омаданд, дар таҳқиқот ҳамчун санҷиши муқоисавии натиҷаҳои равиши мустақими OptiStruct арзёбӣ шудааст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

  • Ларзиши аз ҳад зиёд дар прототипи мушаххаси ҳавокаш бо ҳампӯшии ангезиши 49,805 Hz-и муҳаррик ва басомади табиии ҳисобшудаи 49,967 Hz вобаста карда шудааст.
  • Оптимизатсияи топографии қабурғаҳои панели паҳлӯии чархак басомади табиии дахлдорро ба 66,412 Hz интиқол дода, ин мувофиқати резонансиро бартараф кардааст.
  • Оптимизатсияи қабурғаҳои корпус ва сарпӯши вентилятор ҷойивазкуниро аз ҳадафи 2 mm поён овардааст.
  • Оптимизатсияи ғафсии варақа дар якҷоягӣ бо маҳдудиятҳои мустаҳкамӣ ва динамикӣ тақрибан %17,7–18,3 камшавии масса ба даст овардааст.
  • Дар прототипи оптимизатсияшуда, махсусан шитобҳои ларзиш дар нуқтаҳои 6 ва 12 ба таври назаррас кам шудаанд.
  • Истифодаи пайдарпайи таҷриба, FEA ва оптимизатсияи сохторӣ барои маҳсулоти таҳқиқшуда ҳам ҳадафи сабуксозӣ ва ҳам ҳадафи кам кардани ларзишро якҷо қонеъ кардааст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот исбот намекунад

  • Натиҷаҳо исбот намекунанд, ки барои ҳамаи моделҳои ҳавокаш тақрибан %18 кам кардани вазн имконпазир аст.
  • Озмоиши алоҳидаи таҷрибавии модалӣ гузаронида нашудааст; мувофиқати басомади табиӣ ба муқоисаи таҳлили модалии унсурҳои ниҳоӣ бо спектрҳои ларзиши маҷбурӣ асос ёфтааст.
  • Умри дарозмуддати хастагӣ, сатҳи садои акустикӣ ё афзоиши муҳлати хизмат бевосита чен карда нашудааст.
  • Устувории ғафсиҳои варақаи оптимизатсияшуда нисбат ба таҳаммулҳои истеҳсоли силсилавӣ ва тағйирёбии дарозмуддати истеҳсолӣ ба таври системавӣ таҳқиқ нашудааст.
  • Меъёри дохилии ширкат барои деформатсияи 2 mm ва истиноди стандарти Чин, ки дар таҳқиқот истифода шудааст, наметавонад ба ҷойи қонунгузорӣ ё стандарти маҳсулоти Туркия истифода шавад.
  • Миқдори сарфаи иқтисодӣ, арзиши қолаби истеҳсолӣ ё бозгашти сармоягузории истеҳсоли силсилавӣ ҳисоб карда нашудааст.

Усул ва натиҷаҳои таҳқиқот

Ченкунии таҷрибавии ларзиш

ХусусиятАрзиши таҳқиқот
Системаи ҷамъоварии маълумотСистемаи санҷиши сигнали динамикии DH5922D
АкселерометрСе меҳвар IEPE, Model 1A314E
Ҳассосият10 mV/g
Диапазони ченкунӣ500 g
Ҷавоби басомадӣ0,5–7000 Hz
Массаи сенсор17 g
Нуқтаи ченкунӣ12
Такрор6 озмоиш
Давомнокии маълумоти ҳар озмоиш30 s
ТаҳлилТабдил аз соҳаи вақт ба соҳаи басомад бо FFT

Нуқтаҳои критикии ибтидоии ларзиш

НуқтаСамтПеш аз оптимизатсияПас аз оптимизатсия
6X2,228 m/s²0,304 m/s²
6Y2,054 m/s²0,316 m/s²
6Z1,185 m/s²0,287 m/s²
12X2,155 m/s²0,494 m/s²
12Y1,993 m/s²0,473 m/s²
12Z1,144 m/s²0,471 m/s²

Аз рӯи арзишҳои манбаъ дар ҷадвал, дар нуқтаи ченкунии рақами 6 шитоби ларзиш дар самти X тақрибан %86,4, дар самти Y тақрибан %84,6 ва дар самти Z тақрибан %75,8 кам мешавад. Ин фоизҳо дар мақолаи манбаъ дар ҷадвали алоҳида дода нашудаанд; онҳо аз ҷониби Verianla аз арзишҳои пеш/пас дар ҷадвали манбаъ ҳисоб шудаанд.

Шароити боркунии модели унсурҳои ниҳоӣ

ПараметрАрзиш
Андозаи унсури шабака2–15 mm
Шумораи унсурҳо1.105.020
Шумораи гиреҳҳо330.105
Сахтии пружинаи девор дар X8500 N/mm
Сахтии пружинаи девор дар Y8000 N/mm
Сахтии пружинаи девор дар Z4500 N/mm
Моменти маҳкамкунии винти васеъшаванда3 N·m / винт
Коэффисиенти соиши девор0,2
Бори шитоби динамикӣ дар X0,441 m/s²
Бори шитоби динамикӣ дар Y0,392 m/s²
Бори шитоби динамикӣ дар Z0,502 m/s²

Самаранокии сохтории ибтидоӣ ва оптимизатсияшуда

ҲолатТаниши максималӣҶойивазкунии максималӣ
Бори васлкунӣ, тарҳи ибтидоӣ223,540 MPa2,957 mm
Кори вентилятор, тарҳи ибтидоӣ237,999 MPa3,135 mm
Схемаи оптимизатсия 1161,9 MPa1,539 mm
Схемаи оптимизатсия 2163,7 MPa1,452 mm

Ҳар ду тарҳи ниҳоӣ меъёрҳои таниши 270 MPa ва ҷойивазкунии 2 mm-ро, ки дар таҳқиқоти манбаъ татбиқ шудаанд, қонеъ карданд.

Ғафсиҳои варақае, ки бо OptiStruct ба даст омаданд

ҚисмИбтидоӣАрзиши оптимизатсияшудаи гирдкардашуда
Корпуси вентилятор0,8 mm0,79 mm
Корпуси поёнӣ0,7 mm0,68 mm
Чаҳорчӯбаи вентилятор0,8 mm0,65 mm
Кронштейни панел0,7 mm0,35 mm
Сарпӯши вентилятор0,7 mm0,35 mm
Панели пеши корпус0,7 mm0,41 mm
Плитаи поёнӣ0,7 mm0,47 mm
Панели шишагӣ4 mm2 mm
Сарпӯши болоӣ1 mm0,5 mm

Ғафсиҳои ниҳоӣ бар асоси озмоиши ортогоналӣ

ҚисмИбтидоӣАрзиши ниҳоии гирдкардашуда
Чаҳорчӯбаи вентилятор0,8 mm0,63 mm
Кронштейни панел0,7 mm0,35 mm
Сарпӯши вентилятор0,7 mm0,36 mm
Панели пеши корпус0,7 mm0,43 mm
Плитаи поёнӣ0,7 mm0,48 mm
Панели шишагӣ4 mm1,85 mm
Сарпӯши болоӣ1 mm0,49 mm

Дар таҳқиқоти манбаъ гуфта мешавад, ки панели шишагӣ аз шишаи бехатарии ҳароратдида аст ва ғафсии оптимизатсияшуда ба стандарти GB 4706.28-2008, ки дар таҳқиқот ба он истинод шудааст, мувофиқ мебошад. Ин изҳорот арзёбии стандартии худи таҳқиқот аст ва ҷойгузини мутобиқати амнияти маҳсулот дар Туркия шуда наметавонад.

Аҳамияти санҷиши таҷрибавӣ

Таҳқиқот танҳо бо натиҷаҳои FEA анҷом наёфтааст. Пас аз тағйироти ниҳоии сохторӣ дар прототипи воқеӣ, бо нигоҳ доштани нуқтаҳои истифодашуда дар ченкунии аввал, боз шаш озмоиши ларзиш гузаронида шуд. Пас аз хориҷ кардани қиматҳои ғайримуқаррарӣ, натиҷаҳо миёнагирӣ шуданд.

Кам шудани шитобҳо дар се меҳвар, махсусан дар нуқтаҳои 6 ва 12, ки дар ибтидо ларзиши аз ҳад зиёд доштанд, шарҳи механикии муҳаққиқонро дар бораи дур кардани басомади табиӣ аз басомади ангезиш бо ченкуниҳои таҷрибавии ларзиши маҷбурӣ дастгирӣ мекунад.

Маҳдудиятҳои методологӣ

Гарчанде таҳқиқот санҷиши ларзишро дар прототипи воқеии маҳсулот дар бар мегирад, озмоиши алоҳидаи таҷрибавии модалӣ гузаронида нашудааст. Басомадҳои табиӣ ва шаклҳои мод аз модели унсурҳои ниҳоӣ гирифта шуда, бо қуллаи 49,805 Hz дар озмоиши ларзиши маҷбурӣ муқоиса шудаанд.

Ғайр аз ин, таҳқиқот ба як модели мушаххаси ҳавокаш тамаркуз мекунад. Хастагии дарозмуддат, таҳаммулҳои ғафсии варақа дар истеҳсоли силсилавӣ, фишори садои акустикӣ, таъсирҳои эҳтимолӣ ба ҷараёни ҳаво ва хароҷоти истеҳсолӣ ба таври муфассал таҳқиқ нашудаанд. Аз ин рӯ, ҳарчанд методологияи оптимизатсия равиши муҳандисии қобили умумисозиро пешниҳод мекунад, ғафсиҳои мушаххас ва натиҷаҳои фоизии сабуксозӣ ба ҳамин модел хосанд.

Эзоҳи манбаъ ва усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: Optimization of Lightweight Design for a Certain Range Hood Model Under Strength and Vibration Limitations

Муаллифон: Lihui Zhu; Zhiwei Hu; Xixia Zheng; Xiangrui Zhao; Feng Ye; Chunling Yu; Zhenlei Chen.

Тартиби муаллифон: Тартиби таҳқиқоти манбаъ айнан нигоҳ дошта шудааст. Дар манбаъ изҳороти муаллифи аввали муштарак ё саҳми баробар вуҷуд надорад.

Муаллифони масъул: Chunling Yu ва Zhenlei Chen.

Муассисаҳо: Faculty of Maritime and Transportation, Ningbo University, Ningbo, China; Changshan County Highway, Port, Shipping, and Transportation Management Center, Quzhou, China; Fotile Group Ningbo Fotile Kitchenware Co., Ltd., Ningbo, China.

Маҷалла: Machines. Ношир: MDPI, Basel, Switzerland. Ҷилд: 14. Рақами мақола: 566. Сол: 2026.

DOI: 10.3390/machines14050566

Пайванди расмии нашр: https://doi.org/10.3390/machines14050566

Раванди нашр: Таҳқиқот 17 Апрел 2026 қабул шудааст, 14 Май 2026 бозбинӣ ва қабул шудааст ва 19 Май 2026 нашр шудааст.

Муҳаррири академӣ: Ciro Santus.

Навъи манбаъ ва ҳолати баррасӣ: Ин мақолаи таҳқиқотии баррасишудаест, ки дар маҷаллаи Machines нашр шудааст. Таҳқиқот озмоишҳои ларзиши прототипи воқеӣ, таҳлили унсурҳои ниҳоӣ ва оптимизатсияи ҳисоббарории сохториро якҷо истифода мебарад.

Иҷозатнома: Creative Commons Attribution (CC BY). Мақола дастрасии озод дорад.

Маблағгузорӣ: Муҳаққиқон хабар додаанд, ки таҳқиқот маблағгузории беруна нагирифтааст.

Дастрасии маълумот: Гуфта шудааст, ки маълумотро бо дархост дастрас кардан мумкин аст.

Бархи манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки бархи манфиатҳо вуҷуд надорад. Feng Ye корманди Fotile Group Ningbo Fotile Kitchenware Co., Ltd. мебошад; дар таҳқиқоти манбаъ ҳамчунин қайд шудааст, ки ширкат ба равандҳои дахлдори таҳқиқот дахолат накардааст.

Саҳми муаллифон: Lihui Zhu — консептуализатсия, лоиҳаи аввал ва методология; Zhiwei Hu — визуализатсия; Xiangrui Zhao — таҳқиқот; Xixia Zheng ва Feng Ye — коркарди маълумот; Chunling Yu ва Zhenlei Chen — назорат.

Ҳудуди мазмуни илмӣ: Шароити озмоиш, муодилаҳо, параметрҳои унсурҳои ниҳоӣ, усулҳои оптимизатсия, ғафсии варақаҳо, натиҷаҳои ларзиш ва натиҷаҳои ададӣ дар ин маводи Verianla танҳо ба таҳқиқоти баррасишуда асос ёфтаанд. Аз манбаъҳои беруна натиҷаи нави илмӣ илова нашудааст; санҷиши беруна танҳо бо тасдиқи ҳувияти таҳқиқот ва маълумоти нашр/баррасии маҷалла маҳдуд аст.

Номувофиқии ифода дар дохили манбаъ: Дар Муодилаи чопшудаи (2) барои ларзиши озоди бе демпфиронӣ ҳади масса бо ҳосилаи якуми вақт нишон дода шудааст, дар ҳоле ки дар рушди Муодилаи (1) ва Муодилаи (4) шитоб ва ҳадҳои ω²M истифода мешаванд. Ин фарқи ифода дар манбаъ хомӯшона ислоҳ нашудааст.

Маҳдудияти асосии методологӣ: Гарчанде дар маҳсулоти воқеӣ озмоишҳои ларзиши маҷбурӣ гузаронида шудаанд, озмоиши мустақили таҷрибавии модалӣ анҷом дода нашудааст. Басомадҳои табиии модалӣ аз таҳлили унсурҳои ниҳоӣ гирифта шудаанд. Таҳқиқот инчунин ба як модели ҳавокаш тамаркуз мекунад ва хастагии дарозмуддат, тағйирёбии истеҳсолӣ, самаранокии акустикӣ ва таъсирҳои иқтисодии истеҳсоли силсилавиро ба таври фарогир тасдиқ намекунад.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд.Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд

Иҷозат додан ба кукиҳо таҷрибаи шуморо дар ин сомона беҳтар мекунад. Сиёсати кукиҳо