Construction optimization of hydrodynamic torque converter with application of genetic algorithm

• Autorzy: Kęsy A. , Kądziela A.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja konstrukcji przekładni hydrokinetycznej z użyciem algorytmu genetycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes multi-objective construction optimization of hydrodynamic torque converter with the application of a genetic algorithm. The main optimization criteria were: torque ratio, efficiency, permeability and a range of high efficiencies. Overall 16 variables were selected as main optimized parameters. Among them were: active diameter, parameters of meridional cross section, blade angles on core and shell. Value ranges of these variables were obtained from the analysis of constructed prototypes. Mathematical model based on multiple streams was applied. Sample calculations were provided for hydrodynamic torque converter type PH 410. The results of these calculations provided a set of suboptimal parameters that were utilized as a basis for further consideration. In addition, influence of range limitations of optimized parameters into optimization results was analyzed. The influence varies significantly.

PL

W artykule opisano wielokryterialną optymalizację konstrukcji przekładni hydrokinetycznej z użyciem algorytmu genetycznego. Jako główne kryteria optymalizacji wybrano: przełożenie dynamiczne, sprawność, przenikalność oraz zakres wysokich sprawności. Na zmienne decyzyjne przyjęto: średnicę czynną, parametry przekroju merydionalnego oraz kąty łopatek na torusach, razem 16 parametrów. Zakresy zmienności tych parametrów ustalono na podstawie analizy rzeczywistych konstrukcji. Jako model matematyczny zastosowano model wielu strug. Wykonano przykładowe obliczenia dla przekładni hydrokinetycznej typu PH 410. W wyniku obliczeń otrzymano suboptymalne zestawy parametrów, będące danymi wyjściowymi do dalszych rozważań. Ponadto zbadano wpływ ograniczeń oraz zakresów zmian zmiennych decyzyjnych na rezultaty optymalizacji. Stwierdzono, że wpływ tych zmian jest różny.

Słowa kluczowe

EN

construction optimization; hydrodynamic torque converter; genetic algorithm

PL

optymalizacja konstrukcji; przekładnia hydrokinetyczna; algorytm genetyczny

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, no 4
• Strony: 905--920
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kęsy A.

autor

Kądziela A.

• Technical University of Radom, Malczewskiego 29, 26-600 Radom, Poland

Bibliografia

• [1] Bazhenov N.S. et al.: Design of follow-up hydraulic transmission systems for flying machines, Mashinostroenie, Мoscow, 1981.
• [2] Brun K., Flack R.D.: Laser velocimeter measurements in the turbine of an automotive torque converter. Part I - average measurements, Transactions of the ASME, Journal of Turbomachinery Vol. 119, 1997, pp. 646-654.
• [3] Goldberg D.: Genetic algorithms in search, optimization, and machine learning, Addison-Wesley Publishing Company, Inc. Massachusetts, USA, 1989.
• [4] Gruver J.K., Flack R.D., Brun K.: Laser velocimeter measurements in the pump of an automotive torque converter. Part I - average measurements, Transactions of the ASME, Journal of Turbomachinery, Vol. 118, July 1996, pp. 562-569.
• [5] Ishihara T. et al.: An experimental analysis of fluid flow in a torque converter, SAE Paper 830571, 1983, pp. 67-76.
• [6] Kęsy A.: Development of impellers with optimal parameters for hydrodynamic transmission systems of transportation means (in Russian), DSc Thesis, MADI Technical State University, Moscow, 1999.
• [7] Kęsy A.: Mechatronic design of impellers of hydrodynamic element in automobiles, Int. J. Vehicle Design, Vol. 38, No. 2-3, 2005, pp. 234-239.
• [8] Kęsy A.: Numerical identification and optimization of means of transport hydrodynamic power transmission system (in Polish), Monograph, Technical University of Radom Press, Radom, 2004.
• [9] Kęsy Z.: Hydrodynamic torque converter control through properties of working fluid (in Polish), Monograph, Technical University of Radom Press, Radom, 2003.
• [10] Kęsy Z., Kęsy A., Madeja J.: Identification of hydrodynamic torque converter controlled by physical properties of working fluid, Int. Conference "Modern Practice in Stress and Vibration Analysis", Dublin, 1997, pp. 557-572.
• [11] Martyna M., Kardasz R.: Multi-objective optimization of new type working system of loader (in Polish), Problemy Maszyn Roboczych, Vol. 6, No. 6, 1995, pp. 12-17.
• [12] Minato K., Sakamoto K., Takagi M., Fujitani K.: Performance prediction of a hydrodynamic torque converter, Japan Automobile Research Institute Society of Automotive Engineers, Japan, 1990, pp. 740-747.
• [13] Pawelski Z.: Investigation of hydrodynamic torque converter characteristics for unsteadystate of load (in Polish), PhD Thesis, Technical University of Łódź, 1980.
• [14] Stesin S.P.: Method of objective function determination for design optimisation of hydrodynamic torque converter, Sbornik Nauchnykh Trudov MADI, Мoscow, 1983.
• [15] Stesin S.P.: Parameters optimisation of hydraulic transmission for building and road machines systems, Mashinostroenie, Мoscow, 1996.
• [16] Stesin S.P.: Selection of mathematical method for parameter optimisation of hydraulic machines and mechanisms, Sbornik Nauchnykh Trudov MADI, Мoscow, 1990.
• [17] Stesin S.P., Yakovenko Ye.A.: Blade machines and hydrodynamic transmission systems, Mashinostroenie, Мoscow, 1990.
• [18] Yamaguchi J.: Super-flow torque converter improves acceleration, Automotive Engineering, Vol. 96, No. 12, 1988, pp. 83-84.