V t l iu Th uc tính
Bng 3.5 Các kích thước ca horn được thiết kế
D2 D1 L (mm) L1=L2 (mm) Dt1 Dt2 t1 t2 ka
Luận văn cao học GVHD : TS. Phạm Huy Tuân
HVTH : Nguyễn Văn Thái Dương 32
Xác đnh tọa đ điểm nút x0: 49,6 mm< x0<55,8 mm (hình 3.6)
Hình 3.6 Xác định điểm x0.
3.3.2.2 Tính toán cho t m b c
3.3.2.2.1 L u đ tính toán tối u cho t m b c
Hình 3.7 giới thiệu sơ đồ khối c a giải thuật tối ưu được áp dụng để tính toán chi tiết tấm bậc. Chi tiết tấm dao động Mode 8 (là dạng dao động đối x ng qua trục đ ng c a tấm, được trình bày cụ thể trong phần 3.3.2.2.2) cùng với tần số dao động riêng tương ng sẽ được tìm ra qua việc giải bài toán dao động bằng phần mềm Ansys 14. Bài toán dao động này được viết theo dạng code 2D (Phụ lục 2) dựa trên các code có sẵn trong phần mềm Ansys 14. Giải thuât tối ưu (hình 3.7) là một tập hợp các code Matlab sẽ giúp tìm ra tần số dao động tối ưu, cái mà mình mong muốn đạt được, với hàm mục tiêu được cho công th c 3.1:
Luận văn cao học GVHD : TS. Phạm Huy Tuân
HVTH : Nguyễn Văn Thái Dương 33
Với f0 là tần số dao động riêng c a các cá thểdao động Mode 8.
Các giá trị f, L, t là các giá trị cho trước c a tấm. Giải thuật tối ưu sẽ giúp xác định các kích thước còn lại c a tấm (là các biến thiết kế) với hàm mục tiêu công th c 3.1
Hình 3.7 Lưu đồgiải thuật tối ưu đểxác định tần số làm việc và các kích thước c a tấm được thiết kế.
Các giá trị f, L, t được khai báo ban đầu trong file mã lệnh main_multiobj_GA
được viết bằng Matlab. Sốlượng cá thể trong từng thế hệ và sốlượng thế hệN được tối ưu cũng được khai báo trong tập tin này. Một tập tin mã lệnh nsga_2 gồm các tập tin con: initialize_variables, evaluate_objective, fem_two_objective sẽ làm các ch c năng:
Luận văn cao học GVHD : TS. Phạm Huy Tuân
HVTH : Nguyễn Văn Thái Dương 34
tạo các cá thểban đầu c a mỗi thế hệ; tựđộng xây dựng mô hình c a tấm; lặp lại các mã lệnh được viết trong Ansys để giải bài toán phân tích Modal (code phụ lục 2). Mỗi cá thể chính là một mô hình tấm bậc được phân tích Modal bằng code Ansys. Phần mềm Ansys sẽ liên kết với các mã lệnh tối ưu này và sẽ được gọi ra để giải bài toán phân tích Modal cho mỗi cá thể và xuất ra giá trị tần sốdao động riêng Mode 8 cho mỗi cá thể. Lần lượt các cá thể trong mỗi thế hệđược tính toán giá trị tần sốdao động riêng tương ng với dạng dao động chúng ta mong muốn (Mode 8). Quá trình sắp xếp, chọn lọc các cá thể được thực hiện b i tập tin mã lệnh non_dominate_sort_mod dựa trên các giải thuật di truyền, đột biến…để chọn ra các cá thể tốt nhất c a mỗi thế hệ, để cho ra các cá thể c a thế hệ kế tiếp - thế hệ con, cháu. Quá trình này c lặp đi lặp lại cho đến hết thế hệ N mà chúng ta đã thiết lặp. Kết quả là các cá thể tốt nhất có tần số gần với tần số tối ưu dạng Mode 8 với một sai số chấp nhận được sẽ được liệt kê. Các biến thiết kế là các kích thước được tối ưu sẽ được tìm thấy cùng với tần số làm việc c a tấm Mode 8.
3.3.2.2.2 Lựa chọn d ng dao đ ng cho t m
Tấm bậc được thiết kế làm việc theo dạng uốn ngang. Việc tính toán dao động c a tấm này được thực hiện trong môi trư ng 2D c a Ansys 14. Khi ràng buộc một số điều kiện biên, tấm dao động dạng uốn ngang đối x ng qua trục vuông góc với chiều dài c a tấm. Các dạng dao động trong 2D được Ansys đặt tên theo số th tự từ 1, 2, 3…., n. Hình 3.8 giới thiệu một số dạng dao động kiểu uốn ngang c a tấm bậc. Bảng 3.6 liệt kê tần sốdao đông c a tấm ng với các kiểu dao động (Mode shape).
Luận văn cao học GVHD : TS. Phạm Huy Tuân
HVTH : Nguyễn Văn Thái Dương 35
Mode 2
Mode 4
Mode 6
Mode 8
Mode 10
Hình 3.8 Một số dạng dao động c a tấm được thiết kế.