Mae sut i wella effeithlonrwydd cynhyrchu tiwbiau sgwâr alwminiwm yn effeithiol a lleihau eu costau wedi dod yn bwnc ymchwil pwysig yn y diwydiant proffil alwminiwm. Mae dyluniad strwythurol a gosodiad paramedr proses mowldiau gwasgu tiwb sgwâr alwminiwm traddodiadol yn dibynnu'n bennaf ar brofiad a chyfatebiaeth. Mae angen treialon llwydni lluosog ac addasiadau llwydni i gynhyrchu cynhyrchion cymwys, sy'n cynyddu costau cynhyrchu ac yn cyfyngu ar ddatblygiad y diwydiant proffil alwminiwm. Gyda datblygiad technoleg CAD/CAM/CAE a datblygiad parhaus theori ffurfio plastig a theori elfennau meidraidd, cyfunir technoleg efelychu rhifiadol â'r broses allwthio proffil alwminiwm traddodiadol i wneud y gorau o'r broses ffurfio allwthio proffil alwminiwm a strwythur marw allwthio. Mae ymchwil wedi dod yn duedd datblygu'r diwydiant proffil alwminiwm. Mae'r erthygl hon yn cyflwyno prif egwyddorion strwythur a dylunio'r mowld yn gyntaf, yn trafod egwyddorion sylfaenol a hafaliadau dull mympwyol Lagrangian Euler, ac yn cymryd tiwb sgwâr alwminiwm â waliau dwbl gwag fel enghraifft i fabwysiadu'r mympwyol.
Dull Lagrangian Euler. Perfformiodd meddalwedd efelychiad elfen feidraidd HyperXtrude efelychiad cyflwr cyson rhifiadol o'r broses allwthio, cafodd lif a dosbarthiad metel yn y mowld, a rhagfynegodd duedd dadffurfiad y proffil allwthiol. Cymharwyd y canlyniadau efelychu â chanlyniadau llwydni prawf i wirio Dibynadwyedd canlyniadau efelychu meddalwedd. Yn ail, gan gymryd y llwydni dargyfeirio awyren fel y gwrthrych ymchwil, ar sail optimeiddio ei strwythur, dadansoddir effaith paramedrau proses allwthio gwahanol ar y broses allwthio, gan ddarparu sail ddamcaniaethol ar gyfer llunio paramedrau proses mewn cynhyrchu gwirioneddol. Ar sail dadansoddi'r canlyniadau efelychu, optimeiddiwyd strwythur yr Wyddgrug cyfuniad hollti awyren, ac effeithiau dyfnder y siambr weldio a lled y bont hollti ar y pwysau, dadffurfiad llwydni a straen yn ystod y broses allwthio oedd trafod.
Yn seiliedig ar y drafodaeth ar ddylanwad y strwythur llwydni ar y broses allwthio, mae'r erthygl hon yn olaf yn cymharu canlyniadau'r dadansoddiad straen llwydni â'r amodau cracio a methiant llwydni yn y cynhyrchiad gwirioneddol, gan ddangos bod y crynodiad straen yn y corff llwydni yn rheswm pwysig dros y llwydni i gracio ac yna methu. Ar y sail hon, dewisir y llwydni cyfuniad hollti awyren o tiwb sgwâr alwminiwm crwn fel y gwrthrych ymchwil, a phedwar paramedrau strwythurol llwydni y trwch llwydni uchaf, lled y bont hollti, ongl y bont hollti, a'r dyfnder o'r siambr weldio yn cael eu dewis fel newidynnau dylunio. Gan gymryd y straen cyfatebol mwyaf posibl o'r mowld yn ystod y broses allwthio fel y nod optimeiddio, defnyddiwyd tabl prawf orthogonal i sefydlu sampl hyfforddi. Defnyddiwyd rhwydwaith niwral artiffisial GABP i sefydlu model rhagfynegi ymateb rhwng y newidynnau dylunio a'r nod optimeiddio, ynghyd â geneteg anelio efelychiedig. Mae'r algorithm yn perfformio optimeiddio byd-eang aflinol ar y model. Ail-fodelwyd y cyfuniad paramedr a gafwyd ar ôl optimeiddio ailadroddol a'i efelychu'n rhifiadol.
O'i gymharu â'r gwerth gorau posibl yn y data sampl, gostyngodd straen cyfatebol uchaf y llwydni 15%, a thrwy hynny ymestyn oes gwasanaeth y llwydni a gwella allfa'r proffil. Mae'r dosbarthiad cyflymder yn fwy unffurf ac mae dadffurfiad y proffil yn cael ei leihau, sy'n darparu syniadau newydd ar gyfer optimeiddio paramedrau strwythurol y marw allwthio.
