Tạp chí
 
Năm 2023
 
Số 64, Kỳ 5, [10 - 2023]

Ứng dụng mô hình Kriging kết hợp thuật toán cá voi trong tối ưu hóa phân tích ảnh hưởng của kết cấu vi mô đối với hiệu suất ma sát cặp ma sát lót xilanh-xéc măng động cơ ô tô

DOI:10.46326/JMES.2023.64(5).08

  • Cơ quan:

    1 Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội, Việt Nam
    2 Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ-Vinacomin, Hà Nội, Việt Nam
    3 Đại học Nghiên cứu Công nghệ Quốc gia MISIS, Moscow, Liên Bang Nga

  • *Tác giả liên hệ:
    This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
  • Nhận bài: 09-06-2023
  • Sửa xong: 04-09-2023
  • Chấp nhận: 29-09-2023
  • Ngày đăng: 31-10-2023
Trang: 74 - 93
Lượt xem: 382
Xem onlineXem online
Lượt tải: 12
Tải về PDF
★★★★★Yêu thích: 5.0, Số lượt: 1
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
  • ★
Bạn yêu thích

Tóm tắt:

Để nghiên cứu ảnh hưởng của kết cấu vi mô, nâng cao hiệu suất cặp ma sát của động cơ ô tô, cặp ma sát lót xilanh-xéc măng được lựa chọn làm đối tượng nghiên cứu. Bài báo phân tích và đánh giá ảnh hưởng của các thông số hình học của kết cấu vi mô đến hiệu suất làm việc của cặp ma sát. Thông qua mô hình Kriging đóng vai trò là một mô hình tham số để mô hình hóa các tham số của kết cấu vi mô dạng parabol không đối xứng cửa mở hình elip, kết hợp thuật toán tối ưu hóa cá voi tiến hành tối ưu hóa đa mục tiêu các tham số kết cấu vi mô và thu được tham số kết cấu vi mô tối ưu của cặp ma sát lót xilanh-xéc măng lần lượt là bán kính dài: 15,3 µm, bán kính ngắn: 14,9 μm, độ lệch: 6,5 μm, độ sâu: 7,7 μm, khoảng cách trục ngang: 45,5 μm và khoảng cách trục dọc: 261,2 μm. So với cặp ma sát lót xilanh-xéc măng nguyên mẫu, hệ số ma sát trung bình của cặp ma sát lót xilanh-xéc măng có kết cấu vi mô không tối ưu hóa và kết cấu vi mô được tối ưu giảm lần lượt là 10,88% và 13,99%, tải trọng trung bình tăng 23,75% và 24,12%, công suất ma sát trung bình giảm 9,24% và 12,89%, độ dày màng dầu trung bình tăng 0,56% và 7,49%,55 độ dày màng dầu tối thiểu tăng 29,80% và 34,51%.

Trích dẫn
Nguyễn Thanh Tuấn, Lê Văn Lợi và Trần Văn Hiệp, 2023. Ứng dụng mô hình Kriging kết hợp thuật toán cá voi trong tối ưu hóa phân tích ảnh hưởng của kết cấu vi mô đối với hiệu suất ma sát cặp ma sát lót xilanh-xéc măng động cơ ô tô, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất, số 64, kỳ 5, tr. 74-93.
Tài liệu tham khảo

Ezhilmaran, V., Vasa, N. J., and Vijayaraghavan, L. (2018). Investigation on generation of laser assisted dimples on piston ring surface and influence of dimple parameters on friction. Surface and Coatings Technology, 335, 314-326.

Fiaschi, G., Di Lauro, M., Ballestrazzi, A., Rota, A., Biscarini, F., and Valeri, S. (2020). Tribological response of laser-textured steel pins with low-dimensional micrometric patterns. Tribology International, 149, 105548.

Kapsiz, M., Durat, M., and Ficici, F. (2011). Friction and wear studies between cylinder liner and piston ring pair using Taguchi design method.  Advances in Engineering Software, 42(8), 595-603.

Le, V. L., Xu, P., Yu, Y. H. (2022), Research Status On Surface Texture In Lubrication And Friction Reduction Of Tribological Systems. Mining Industry Journal, (5), 40-48.

Lophaven, S. N., Nielsen, H. B., and Sondergaard, J. (2002). DACE: a MatLab kriging toolbox, Technical University of Denmark. IMM-TR-2002-12, http://www. imm. dtu. dk/~ hbn/dace.

Ma,X. (2018). Effect of surface texture parameters on lubrication behavior of piston/cylinder liner friction pair and research on optimization methods. Harbin: Harbin Engineering University.

Mirjalili, S., and Lewis, A. (2016). The whale optimization algorithm. Advances in engineering software, 95, 51-67.

Nguyễn, Đ. B., Phan, Q. T. (2006). Ma sát, mòn và bôi trơn trong kỹ thuật. Tập 1, 2. Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 210 trang.

Nguyễn, A. T., Bùi, V. G. (2006). Lý thuyết bôi trơn ướt. Tập 1,2. Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội, 86 trang.

Qin, T., Tadokoro, C., and Sasaki, S. (2017). The effects of Surface Texturing on friction performance under reciprocating sliding condition. Key Engineering Materials, 739, 36-41.

Schuh, J. K., and Ewoldt, R. H. (2016). Asymmetric surface textures decrease friction with Newtonian fluids in full film lubricated sliding contact. Tribology International, 97, 490-498.

Syed, I., and Beera, S. B. (2019). Influence of positive texturing on friction and wear properties of piston ring-cylinder liner tribo pair under lubricated conditions. Industrial Lubrication and Tribology, 71(4), 515-524.

Tang,L., He,P., Ma,G., et al. (2019). Research progress on surface performance enhancement of cylinder liner-piston ring friction pair[J]. Surface Technology, 48(08):185-198.

Tong,W., Wang,M., Qiu,G., et al. (2020). Micro-texture and friction performance analysis of air film shielding on friction pair surface by micro-electrolytic machining [J]. China Mechanical Engineering, 31(11):1331-1336.

Ye,N., Mu,J., Huang,Z. (2013), Comparative experimental study on friction power of naturally aspirated gasoline engine[J]. Vehicle engine, (2):10-13.

Yu, Y. H., Yang, S. B., Cao, M. L., Shen, J. X., and Ruan, W. X. (2022). Research on elliptic bias parabolic micro-texture of sliding bearing surface. Surf Technol. http://kns. cnki. net/kcms/detail/50.1083. TG, 20220110, 029.

Zhao Y., Zhang,S., Lu,W., Chen,C., Wei L. (2021). Optimizing the extraction process of Ruyi Jinhuang Powder Compound Based on Multi-index Weight Analysis and Orthogonal Design. Chinese Journal of New Drugs, 30(15):1428-1434 .

Xu,Y., Han,X., Xu,J., et al. (2021). Effects of Micro-pit Morphology and Area Occupancy of Laser Surface Texture on Tribological Properties of Nitrided Cylinder Liner. China Surface Engineering, 34(04):149-157.