Tilkynning um úrslit

Byggt á reiknivélfræði skilgreinir toppfræðileg hagræðing ákjósanlegasta jafnvægið milli mótstöðu gegn beygju og mikillar innspýtingargetu.

Tilkynning um úrslit

Við höfum notað háþróaða-tölvunafræði og fínstillingartækni til að skilgreina „Pareto ákjósanlegu landamærin“ fyrir frammistöðu stífra rörabygginga með raufum. Út frá þessu höfum við þróað „OptiSlot“ snjallhönnunarvettvanginn og tengdar vörur hans. Þessi vettvangur getur sjálfkrafa búið til einstakt ákjósanlegt rifamynstur í samræmi við sérstakar marktakmarkanir eins og ásstyrk, beygjuþolsstuðul, snúningsstífleika og þyngd. Þess vegna hafa stífu rörin með raufum sem framleidd eru af þessum vettvangi yfirgripsmikla vélrænni frammistöðu sem er yfir 40% hærri en hefðbundin reynsluhönnun, sem nær áður óþekktu nákvæmu jafnvægi milli beygjuþols og axial innspýtingarkrafts.

Rannsóknir og þróun Bakgrunnsáskoranir

Við hönnun stífra rörbygginga hafa verkfræðingar lengi reitt sig á reynsluformúlur og tilrauna-og-villuaðferðir til að skilgreina færibreytur rifa (eins og lengd rifa, breidd rifa, bil og horn). Þessi nálgun er ekki aðeins óhagkvæm heldur einnig erfitt að meta frammistöðumuninn á milli mismunandi hönnunar með megindlegum hætti og hún er ófær um að kanna hugsanlega hönnun sem nálgast fræðileg mörk. Þess vegna hefur hönnunin tilhneigingu til að vera of íhaldssöm, annaðhvort fórna of miklu innra plássi fyrir öryggi eða koma á beygjuáhættu þegar sótt er um fullkominn innspýtingarkraft. Klínískt séð eru verulegar-til-lotuafbrigði og blindir blettir í „tilfinningunni“ og áreiðanleika tækjanna. Skortur á líkamlegri-kerfisbundinni hönnunaraðferð er grundvallarástæðan fyrir stöðnuðum afköstum vörunnar og alvarlega einsleitni vandamálinu.

Kjarna tækninýjungar

• Parametric Finite Element og Multi-objective Optimization Integration Platform:Við höfum þróað samþætt hönnunarumhverfi með óháðum hugverkaréttindum, sem tengir óaðfinnanlega parametrisk geometrísk líkanagerð, ólínulega endanlegu frumefnisgreiningu (FEA) og fjöl-hlutlægri erfðafræðilegri reiknirit (MOGA). Notendur þurfa aðeins að setja inn ytri þvermál, veggþykkt, efniseiginleika og væntanlegt frammistöðumarksvið (svo sem lágmarks þrýstibilunarkraftur, hámarks leyfilegt beygjuhorn, lágmarks snúningsstífleiki) og pallurinn getur sjálfkrafa fínstillt meðal þúsunda mögulegra hönnunar. Reikniritið tekur ásstífni, hliðarbeygjuþol, snúningsskilvirkni, þyngd o.s.frv. sem hagræðingarmarkmið og gefur að lokum frá sér röð ó-ráðandi lausna (þ.e. hönnunarkerfi sem ekki er hægt að bæta í einum þætti án þess að skaða annan) á „Pareto-framhliðinni“ sem verkfræðingar geta valið út frá forgangi.
• Lífrænn og ó-samræmdur fléttaður rifagagnagrunnur:Með því að brjóta upp hefðbundið samræmdan beinan rifa hugarfar, höfum við smíðað gagnagrunn sem inniheldur tugi háþróaðra rifategunda. Þessar raufar eru innblásnar af náttúrulegum and-beygjubyggingum, eins og bambusliðum, barkalögum af Havercus slöngukerfi beina, o.s.frv. Þar á meðal en ekki takmarkað við: smám saman breytast bilsraufa, boga-laga streitudreifingarraufa, brotagreinaraufa, ósamhverfar einingarraufa, ósamhverfar snúningsraufa, o.s.frv. ó-jafnt dreifð en vélrænt skilvirk samsett rifamynstur.
• Framleiðsluþvingunartenging og framleiðni sannprófun:Meðan á hagræðingarferlinu stóð, innbyggðum við á nýstárlegan hátt „framleiðsluþvingunareininguna“. Þessi eining metur framleiðslugetu hverrar framleiddrar hönnunar í rauntíma, þar á meðal hagkvæmni leysisskurðar (svo sem lágmarks innri hornradíus, forðast hitauppsöfnun), aðgengi fægjaverkfæra og hvort það muni mynda erfitt-að-fjarlægja burrs. Hagræðingaralgrímið mun sjálfkrafa forðast óhagkvæma hönnun, tryggja að sérhver ákjósanleg lausn sé „framleiðanlegt besta“, sem færist beint frá stafræna rýminu yfir í framleiðslulínuna og útilokar „pappírsspjall“.

Verkunarháttur

Hönnunarheimspeki OptiSlot vettvangsins er "leiðbeina streitu, ekki á móti streitu." Mynduð rifamynstur skipuleggja í raun skilvirkustu og sléttustu flutningsleiðina fyrir innri krafta (spennuflæði) rörsins undir flóknu álagi. Með eftirlíkingu reiknivélafræði, greinir pallurinn nákvæmlega „kraftkeðjuna“ sem ber aðalálagið undir ásþrýstingi, sem og „veik svæði“ sem hafa tilhneigingu til að sveigjast undir hliðarkraftum. Bjartsýni rifa mun halda nægilegu samfelldu "brúar" efni meðfram "kraftkeðju" leiðinni, eins og traustur aðalvegur; á meðan á „veikum svæðum“ eða ekki-aðalálags-berandi svæðum, eru ákveðin form og stefnur rifa kynntar markvisst. Þessar raufar eru eins og vandlega hönnuð „sveigjanleg samskeyti“ eða „orkudeyfar“ sem gera efninu kleift að gangast undir litla, stýranlega teygjanlega aflögun, þar með dreifa höggorku og koma í veg fyrir að staðbundinn óstöðugleiki dreifist í algjört hrun. Þessi virka stjórnunarhönnun-undir álagssviði nær hagkvæmustu og skilvirkustu nýtingu efnisdreifingar.

Staðfesting á virkni

Með því að bera saman hefðbundna samræmda raufahönnun og OptiSlot bjartsýni hönnun, er munurinn verulegur: á meðan það uppfyllir sömu þjöppunarbilunarviðnám (eins og 1000N), er þyngd slöngunnar í fínstilltu hönnuninni að meðaltali minnkað um 18%, eða innra þvermálið er hægt að stækka um 15%. Í þriggja-beygjuprófinu, þegar sömu sveigju er náð, er álagið á fínstilltu hönnunarrörahlutanum 25%-50% hærra en hefðbundin hönnun. Meira um vert, bilunarhamur bjartsýni hönnunarinnar er „mildlegri“, sem birtist sem framsækin og fjölþrepa eftirgjöf, frekar en skyndilegt brot, sem veitir dýrmætan endurgjöf og viðbragðstíma fyrir rekstraraðilann. Í forriti fyrir mænusamrunaígræðsluverkfæri hafði stýrihylsan sem hönnuð var með OptiSlot snúningshornsvillu upp á 60% minnkun undir herma hámarksígræðslutogi samanborið við áður, og endurgjöf skurðlæknisins var að hún hefði „mýkri“ tilfinningu, væri fyrirsjáanlegri og sjálfstraustið við að stjórna tækinu jókst verulega.

Rannsókna- og þróunarstefna og heimspeki

Kjarnastefna okkar er "hönnun knýr frammistöðu, uppgerð kemur í stað prufa og villa." Við lítum á háþróaða reiknihermunar- og hagræðingartækni sem „ofursmásjána“ og „hröðunarvélina“ fyrir þróun nýrra lækningatækja á nýju tímum. Við höfum fjárfest mikið í að byggja upp-afkastamikla tölvuklasa og höfum ræktað upp faglegt teymi sem spannar trausta vélfræði, reiknistærðfræði og hugbúnaðarverkfræði. Hugmyndafræði okkar er: sönn nýstárleg hönnun liggur oft í víðáttumiklu rými fyrir utan innsæi og reynslu mannsins, og -eðlisfræði byggðar greindar hagræðingaralgrím eru besta leiðarvísirinn til að kanna þetta óþekkta landsvæði. Við erum staðráðin í að frelsa verkfræðinga frá endurtekinni,-reynslubundinni vinnu, sem gerir þeim kleift að einbeita sér að því að skilgreina -frammistöðukröfur og klínísk vandamál, á sama tíma og við sleppum því verkefni að finna bestu lausnina á óþreytandi snjöllu reikniritunum.

Framtíðarhorfur

Í framtíðinni mun hagræðing burðarvirkis breytast frá kyrrstöðu yfir í kraftmikla og frá einangruðum íhlutum yfir í kerfissamþættingu. Við erum að þróa "rauntíma-topology optimization" tækni, sem getur stillt staðbundna stífleikadreifingu tækisins á virkan hátt út frá rauntíma-leiðsögugögnum meðan á aðgerð stendur (eins og snertikraftur milli tækis og beins, og viðnám vefjarins). Á sama tíma munum við stækka hagræðingarsviðið frá einni slönguhluta yfir í allt tækjakerfið, þar með talið tengiskil milli slöngunnar og nærliggjandi handfangsins og fjarlæga vinnuhaussins, til að ná fram hagræðingu á vélrænni frammistöðu á kerfisstigi. Frekari framtíðarsýn er að koma á fót „skýhönnunarmarkaði“ þar sem læknar eða hljóðfærafyrirtæki geta lagt fram frammistöðukröfur sínar. Skýjapallur okkar mun skila mörgum sýndar-staðfestum bjartsýni hönnunarkerfum og tengdum frammistöðuspáskýrslum innan nokkurra klukkustunda, sem flýtir verulega fyrir ferlinu frá hugmynd að frumgerð nýstárlegra tækja og ýtir undir komu tímabils sérsniðinna skurðaðgerðatækja.