إن المطاحن الميكانيكية لميناء السفينة هي مكونات رئيسية للمعدات المرفئية التي تؤثر جودتها وأدائها تأثيرا كبيرا على أداء المعدات المرفئية وأمنها عموما. ونظرا لتعقيد بيئة عمل المعدات المرفئية، فإن أداء المطاحن الميكانيكية في موانئ السفن أعلى. ومن أجل تحسين جودة وأداء المطاحن وخفض معدل فشل المعدات، يلزم التصميم الأمثل للتعديلات الميكانيكية في موانئ السفن. سوف تقدم هذه الورقة عرضاً للتصميم الأمثل للطرائق الميكانيكية في موانئ السفن استناداً إلى نهج حدودي، وستبحث آفاق تطبيقها.
وتركزت البحوث السابقة أساسا على المواد المطورة ميكانيكية في موانئ السفن، وعمليات التصنيع، والتقنيات المعززة. ومع ذلك، لم تجر سوى دراسات قليلة عن طرق التصميم الأمثل للتعديلات الميكانيكية في موانئ السفن. وتركز بعض الدراسات على دراسة الخصائص ميكانيكية للمواد القابلة، مثل التمدد والضغوط والصدمات، من خلال أساليب تجريبية، غير أن هذه الدراسات تميل إلى أن تكون مقتصرة على سلوك ميكانيكي معين، ولا تأخذ في الاعتبار ككل تحسين أداء المواد القابلة. وعلاوة على ذلك، تفتقر الدراسات الحالية إلى تقييم أداء المطاحن الميكانيكية في الموانئ السفن في ظروف العمل الفعلية، مما يجعل من الصعب توجيه المسائل المتعلقة بالتطبيق العملي.
البحث في هذا البحث هو ما إذا كانت طريقة التصميم الأمثل للتعديلات الميكانيكية في موانئ السفن القائمة على نهج العناصر المحدودة يمكن أن تحسن جودة المنتجات وأدائها؟ ولمعالجة هذه المشكلة، نفترض أن التصميم الأمثل للتعديلات الميكانيكية في ميناء السفينة من خلال نهج العناصر المحدودة من شأنه أن يحسن إلى حد كبير أداء المكونات المطاطية ويقلل من عطل المعدات.
تستخدم هذه الدراسة التصميم الأمثل للطرائق الميكانيكية في موانئ السفن باستخدام نهج العناصر المحدودة. فأولا، يجري مسح المعادن الميكانيكية في موانئ السفن باستخدام الماسحة الثلاثية الأبعاد للحصول على نماذج هندسية ثلاثية الأبعاد دقيقة. وبعد ذلك، تستخدم برمجيات محدَّدة لتقسيم الشبك والتحليل الميكانيكي للنماذج، ولمحاكاة أداء الحداوات من خلال تعديل البارامترات الشبكية وبارامترات المواد وأحوال الحدود. وفي الوقت نفسه، يجري التحقق من نتائج المحاكاة وترقيتها إلى المستوى الأمثل، بالاقتران مع أساليب التصميم التجريبية.
أظهرت هذه الدراسة، من خلال التحليل الوصفي المحدود والتحقق التجريبي، حدوث تحسن كبير في قوة، ومرونة، وأداء التعب، وغير ذلك من الطرق التصميمية المثلى في الموانئ السفن. وعلى وجه التحديد، زادت الحداثة التي تم تحسينها إلى أقصى حد من حيث القدرة على تحمل، والقدرة على المقاومة للصدمات، والقدرة على تحمل الإجهاد بأكثر من 20 في المائة. وبالإضافة إلى ذلك، أدى التصميم الأمثل إلى خفض وزن الطباعات وتحسين كفاءة المعدات.
تؤكد نتائج هذه الدراسة فعالية طريقة التصميم الأمثل للتعديلات الميكانيكية في موانئ السفن استناداً إلى نهج العناصر المحدودة. وتحققت تحسينات كبيرة في استخدام التعقيدات، والقدرة على الصمود، والقدرة على الإرهاق، مما ساعد على خفض معدل التعطل وتحسين سلامة المعدات وموثوقيتها. وبالمقارنة مع الدراسة السابقة، فإن هذه الدراسة تستخدم أساليب تحليل وصفية أكثر دقة، وتأخذ في الاعتبار المتغيرات التصميمية وظروف العمل الفعلية، مما يؤدي إلى تحقيق أفضل الأمثل الأمثل.
ومع ذلك، لا تزال هناك بعض القيود في هذه الدراسة. فأولا، إن التحليل الوصفي المحدود هو طريقة مكثفة في الحساب، وهي تتطلب قدرا أكبر من الموارد والوقت. ثانياً، إن عدد العينات التي تم التحقق منها تجريبياً محدود وقد لا تمثل جميع الحالات الفعلية تمثيلاً كاملاً. ويمكن أن تشمل اتجاهات البحوث في المستقبل تطوير خوارزميات أكثر كفاءة، وزيادة كفاءة الحسابات، وإجراء اختبارات تجريبية أوسع نطاقا للتكيف مع ظروف العمل الفعلية.
تشير هذه الدراسة إلى أن التصميم الأمثل للتعديلات الميكانيكية في موانئ السفن استناداً إلى نهج العناصر المحدودة يمكن أن يحسن نوعية المنتجات وأدائها. ومن خلال التحليل الوصفي المحدود والتحقق التجريبي، تحسنت الحداثة المثلى تحسناً ملحوظاً من حيث القوة والصمود وأداء التعب، مما ساعد على تحسين سلامة المعدات وموثوقيتها. ومع ذلك، لا تزال هناك بعض أوجه القصور في هذه الدراسة، ويمكن أن تشمل اتجاهات البحث في المستقبل زيادة استخدام الخوارزميات وزيادة كفاءة الحوسبة، وإجراء اختبارات تجريبية أوسع نطاقا.
