Оптимизация параметров процесса управляемого термораскалывания силикатных стекол под действием потока горячего воздуха и хладагента

Abstract

Проведена оптимизация параметров резки силикатного стекла потоком горячего воздуха с использованием генетического алгоритма MOGA в модуле DesignXplorer программы Ansys. С использованием языка программирования APDL были выполнены расчеты температур и термоупругих напряжений, которые возникают при термораскалывании силикатных стекол. С помощью центрального композиционного плана численного эксперимента были построены соответствующие регрессионные модели, в которых скорость резки, диаметр сопла устройства подачи горячего воздуха и температура горячего воздуха в центре пятна нагрева использовались в качестве варьируемых факторов, а значения максимальных температур и термоупругих напряжений в зоне обработки использовались в качестве откликов. Была проведена оценка влияния варьируемых факторов на отклики. Оптимизация управляемого термораскалывания под действием потока горячего воздуха по критерию максимума термоупругих напряжений и максимума скорости обработки позволила определить технологические параметры, которые позволяют повысить надежность и производительность процесса резки силикатных стекол. = The optimization of the parameters of sharpening silicate glass with a hot airflow was carried out using the MOGA genetic algorithm in the DesignXplorer module of the Ansys program. Using the APDL programming language, the calculations of the temperature and thermoelastic stresses, which are typical for thermal cracking of silicate glasses were made. With the help of the central compositional plan of the numerical experiment, regression models were built in which the sharpness speed, hot air nozzle diameter and hot air temperature at the center of the heat spot were used as variable factors, and the maximum temperatures and thermoelastic stresses in the treatment zone were used as responses. The impact of variable factors on responses was assessed. Optimization of controlled thermal splitting under the consumption of air heat according to the criterion of maximum thermoelastic losses and maximum processing speed made it possible to determine the technological parameters that improve the reliability and productivity of the process of sharpening silicate glasses.