طراحی بهینه قالب اکستروژن متقارن با استفاده از روش بهینه سازی فراابتکاری ترکیبی رقابت امپریالیستی-مورچه

در پژوهش حاضر طراحی بهینه شکل قالب در فرایند شکل دهی فلزات با استفاده از اکستروژن مورد بررسی قرارگرفته‫ است. باتوجه به وجود تغییر شکل های بزرگ در حین شکل دهی و درنتیجه ورود به ناحیه مومسان ماده، برای تحلیل مسیله در این ناحیه روش المان محدود به کار گرفته شده و مدل سازی در دستگاه اویلری انجام پذیرفته است. در این مطالعه تابع هدف رسیدن به کمترین انرژی کل مورد نیاز برای تغییر شکل در فرایند اکستروژن است. متغیر طراحی مورد نظر شکل قالب بوده و برای تولید شکل قالب از منحنی های اسپیلاین با در نظر گرفتن چند نقطه کنترلی استفاده شده است. با توجه به ماهیت غیر خطی بودن مسیله شکل دهی فلزات، پیچیدگی و حجم زیاد محاسبات در حین تحلیل مسیله، برای طراحی شکل بهینه قالب از یک روش بهینه‏سازی فراابتکاری ترکیبی قدرتمند الهام گرفته شده از دو روش رقابت امپریالیستی و الگوریتم مورچه (ICACO) کمک گرفته شده است. برای اعتبارسنجی نتایج به دست آمده برای شکل هندسی قالب در پژوهش حاضر، از مقایسه آن ها با نتایج ارایه شده در تحقیقات گذشته استفاده شد و میزان خطا کمتر از 2 درصد به دست آمد و هم خوانی خوبی مشاهده گردید. نتایج به دست آمده باعث کاهش قابل توجه مصرف انرژی کل در حین تغییر شکل به میزان حدودی 12 درصد نسبت به حالت مرسوم خطی شده است.‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬