AI kiểm soát các bề mặt biến hình để giảm ma sát trong máy móc

AI kiểm soát các bề mặt biến hình để giảm ma sát trong máy móc

Dấu thời gian: Ngày 3 tháng 2023 năm 4 37:XNUMX sáng
Nút nguồn: 1989262
03/2023/XNUMX (Tin tức Nanowerk) Các hệ thống cơ khí trong đó các bộ phận chuyển động tiếp xúc thường xuyên dễ bị hư hỏng do ảnh hưởng của ma sát. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tohoku đã phát triển một hệ thống kiểm soát tiếp xúc, được điều khiển bởi trí tuệ nhân tạo, để giảm đáng kể tiếp xúc với các khu vực bị hư hại. Mặc dù hiện tại mới chỉ được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, nhưng họ tin rằng cuối cùng nó có thể giúp nhiều loại máy móc vận hành trơn tru hơn. Giáo sư Motoyuki Murashima cho biết: “Điều này có thể thay đổi chiến lược thiết kế các hệ thống cơ khí khỏi cách tiếp cận truyền thống là phát triển các vật liệu mới và ưu việt hơn để phát triển các bề mặt có thể chủ động thích ứng để giảm thiệt hại”. Công việc (Tribology quốc tế, “Công nghệ ổn định ma sát mới cho các điều kiện hư hỏng bề mặt bằng cách sử dụng máy học”) là sự hợp tác giữa Murashima tại Khoa Kỹ thuật Hệ thống Cơ khí của Đại học Tohoku và các đồng nghiệp tại Đại học Nagoya và Viện Công nghệ Quang tử Hàn Quốc ở Hàn Quốc. văn bản Làm thế nào để tránh tiếp xúc với vị trí bị hư hỏng bằng cách sử dụng các bề mặt biến hình. (Hình ảnh: Motoyuki Murashima) Nghiên cứu tập trung vào tiềm năng của các vật liệu sáng tạo sở hữu 'bề mặt biến hình', có thể thay đổi tùy thuộc vào môi trường mà chúng hoạt động. Những vật liệu này đang được một số nhóm nghiên cứu phát triển để bắt chước tính linh hoạt phổ biến được tìm thấy trong hệ thống sống, chẳng hạn như bề mặt lá thay đổi để đáp ứng với sự thay đổi độ ẩm. Một ví dụ trong kỹ thuật, trước đây được phát triển bởi Murashima và các đồng nghiệp, là một bề mặt bao gồm một màng ngăn được hỗ trợ bởi chất nền cứng, với những thay đổi về áp suất ứng suất làm thay đổi hình thái bề mặt. Nhóm đã phát triển một quy trình trí tuệ nhân tạo trong đó các cảm biến phân tích ma sát giữa hai bề mặt. Khi đã phát hiện ra nơi xảy ra hư hỏng, quy trình sau đó có thể sử dụng khả năng 'biến hình' của bề mặt để giảm thiểu tiếp xúc ma sát với các vùng bị hư hỏng.
Làm thế nào để tránh tiếp xúc với vị trí bị hư hỏng bằng cách sử dụng các bề mặt biến hình. ©Motoyuki Murashima “Đây là nghiên cứu đầu tiên trên thế giới sử dụng trí tuệ nhân tạo để kiểm soát hình dạng của các bề mặt biến hình và phát hiện thành công vị trí hư hỏng trên các bề mặt tương tác,” Murashima nói. Khi quá trình phân tích và điều chỉnh được tiến hành trong các trường hợp thử nghiệm mô phỏng, các nhà nghiên cứu đã có thể đạt được mức giảm ổn định về ma sát dao động do tiếp xúc giữa các phần bị ảnh hưởng của vật liệu đang được nghiên cứu.

[Nhúng nội dung]

Hệ thống chứng minh khái niệm đã sử dụng các đĩa quay trong một hình trụ. Bước quan trọng tiếp theo sẽ là tiến gần hơn đến các tình huống trong đó quy trình có thể được áp dụng cho các thách thức kỹ thuật thực sự, chẳng hạn như máy móc công nghiệp. Mục đích cuối cùng là cho phép nhiều loại máy móc hoạt động với ít hao mòn và hư hỏng thường xuyên hơn, đạt được tuổi thọ hữu ích lâu hơn và tiết kiệm chi phí do ít phải thay thế bộ phận thường xuyên hơn. Murashima cho biết: “Bước quan trọng tiếp theo là phát triển các thuật toán điều khiển và học tập tinh vi hơn, giúp giảm thời gian cần thiết để tìm hiểu các đặc điểm của bề mặt được phân tích và do đó đạt được khả năng kiểm soát tinh vi hơn và nhanh hơn để ngăn ngừa thiệt hại”.

Dấu thời gian:

Thêm từ công trình nano