Оптимизация экструзионной головки с сужающимся каналом

При использовании вышеописанных методов оптимизации наиболее сложной задачей является выбор подходящей оценочной функции, определяющей пригод­ность выбранных параметров с учетом используемых критериев качества. Ниже приводятся примеры, показывающие как выбор определения оценочной функции вли­яет на результаты оптимизации экструзионных головок в случае применения различ­ных стратегий оптимизации.

На приведенном далее примере показано использование эволюционной страте­гии [64] для оптимизации геометрии конвергентного канала со степенью сужения (вытяжки) 3:1 по различным критериям качества. Для расчета течения в оптимизи­руемом канале использовался метод конечных элементов. Затем производился поиск оптимальной формы и расположения верхней границы сужающегося участка. При этом верхняя граница была представлена в виде сплайна, а точки этой кривой (см. рис. 4.36) использовались как независимые геометрические параметры. Координаты точек сплайна были включены в процедуру оптимизации в качестве параметров, и сетка конечных элементов перестраивалась в соответствии с успешным изменением гео­метрической конфигурации канала на каждой итерации вычислительного процесса.

Если в качестве критерия оптимизации выбрано время пребывания частиц расплава в канале, то оптимизированная конфигурация канала будет выглядеть так, как показано на рис. 4.36. Так как канал сужается, то течение расплава сильно ускоряется, и среднее время пребывания уменьшается. В результате этого возрастает и перепад давления.

Оптимизированная

геометрия

Исходная геометрия

Рис. 4.36. Оптимизация геометрии конвергентного канала [57]

Рис. 4.37. Напряжения сдвига на стенке до и после оптимизации [57]

Напряжение сдвига на стенке

т, Н/мм2

т, Н/мм2

Эти простые примеры ясно показывают, что в процесс оптимизации необходимо включать различные критерии, каждый из которых может оцениваться по-разному.

Комментарии закрыты.