مکانیک هوا فضا
سال:1396 | دوره:13 | شماره:2 (پیاپی 48) |تعداد مقالات:11

در این مقاله رفتار یک جعبه الکترونیکی حساس در برابر ارتعاشات که با استفاده از چهار جداساز ارتعاش غیرفعال نامیرا به خودرو متصل شده است، با استفاده از یک مدل ده درجه آزادی تحت تحریک جاده بررسی شده است. در ابتدا معادلات دیفرانسیل حاکم با استفاده از روش لاگرانژ بدست آمده و چگالی طیفی پروفیل جاده بر مبنای ISO ارائه شده است. با تحلیل مودال، فرکانس های طبیعی و شکل مودها استخراج و سپس پاسخ به تحریک اتفاقی پایه بر اساس تئوری اتعاشات اتفاقی محاسبه شده است. جذر میانیگن مربع با انتگرال گیری از منحنی چگالی طیفی حاصل شده و با تغییر سفتی جداساز در یک بازه واقعی، منحنی جذر میانگین مربع شتاب عمودی مطلق جعبه الکترونیکی برحسب جابجایی عمودی نسبی آن ترسیم شده و جداساز بهینه بر مبنای نقطه کمینه منحنی مذکور انتخاب شده است. نتایج نشان می دهند بدون در نظر گرفتن اثرات چرخ و سیستم تعلیق نمی توان جداساز مطلوب را انتخاب کرد و فرکانس طبیعی جداساز بهینه بین فرکانس طبیعی چرخ و سیستم تعلیق قرار گرفته است. همچنین جذر میانگین مربع شتاب منتقل شده به جعبه الکترونیکی نسبت به تغییر سفتی جداساز در اطراف نقطه بهینه، حساسیت کمی دارد.

در این مقاله، روش طراحی مسیر ربات متحرک در محیط دینامیکی ناشناخته ارائه می شود. موانع موجود در محیط دینامیکی متحرک بوده و دارای سرعت و شتاب می باشند و مسیر حرکت موانع قبل از حرکت برای ربات معلوم نیست و به صورت به هنگام اطلاعات حرکتی موانع هنگامی که در محدوده سنسورهای ربات قرار گیرد از محیط کسب می کند. در این روش ربات در هر لحظه با استفاده از مکان هدف و بردارهای موقعیت نسبی و سرعت نسبی بین ربات و مانع، جهت حرکت خود را به طریقی تعیین می نماید که حداقل اختلاف را از خط واصل بین ربات و هدف داشته باشد. این کار را برای اجتناب از موانع ثابت و متحرک و رسیدن بدون برخورد ربات به هدف ثابت به صورت مداوم تکرار می نماید. جهت محاسبه و شبیه سازی، حداکثر سرعت موانع کمتر از سرعت ربات جهت حرکت به سمت هدف درنظر گرفته شده است. از طریق محاسبه تئوری و سپس شبیه سازی در نرم افزار متلب مشخص گردید که روش ارائه شده برای تعیین مسیر حرکت بدون برخورد ربات در محیط دینامیکی ناشناخته با وجود موانع ثابت و متحرک موثر و کارا می باشد.

در این مقاله، برای اولین بار با استفاده از تئوری مرتبه بالای بهبود یافته پوسته های ساندویچی به آنالیز دینامیکی پوسته های ساندویچی انحنادار با شرایط مرزی ساده و گیردار تحت ضربه عرضی چند جرم ضربه زننده با سرعت پایین پرداخته شده است. نتایج با استفاده از دو ماد جرم و فنر بهبود یافته خطی شده جدید و مدل کامل استخراج و با هم مقایسه شده است. مساله چند ضربه در یک شاکل کلی فرمول بندی شده و توانایی تحلیل ضربات همزمان سرعت پایین چند جرم ضربه زننده با جرم، سرعت و شعاع متفاوت در نقاط مختلف را دارد. در این مطالعه، اثر پارامترهای هندسی پوسته های ساندویچی انحنادار مانند نسبت طول به عرض (a/b) و نسبت ضخامت هسته میانی به ضخامت پوسته (hc/h) برروی پاسخ ضربه از هر دو مدل بررسی و مقایسه شده است.

یک صفحه هموژن دوبعدی با شرایط مرزی تکیه گاه ساده فرض شده و اثر انحنا و تغییر شکل غیرخطی صفحه، با استفاده از مدل پوسته استوانه ای و رابطه ون کارمن در معادله سازه ای مساله اعمال شده است. تحلیل فرکانسی و فلاتر صفحه تخت و منحنی شکل، تحت اثر بارهای داخل صفحه و اثرات حرارت برای سازه با خواص وابسته به دما، انجام شده است. تئوری پیستون مرتبه اول برای مدل سازی بارهای آیرودینامیکی مافوق صوت استفاده شده است. معادلات حرکت سیستم با استفاده از اصل همیلتون، رابطه کار مجازی، انرژی پتانسیل و جنبشی سیستم تعیین شده و با استفاده از روش گالرکین، معادلات با مشتقات جزئی، به معادلات غیرخطی معمولی تبدیل شده است. با تبدیل معادلات به فضای حالت، تحلیل مقادیر ویژه انجام شده است. تحلیل فوق، منجربه نتایج جالبی شده که برای اولین بار انجام گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد؛ رفتار مرز ناپایداری صفحه، به اثر انحنای صفحه و مقدار آن، بسیار حساس است که در طراحی صفحات در معرض جریان آیرودینامیک مافوق صوت باید مورد نظر قرار داشته باشد. همین طور، وابستگی دمایی خواص مواد، در دماهای بالا، بر رفتار آیروالاستیک صفحه تاثیر گذاشته است.

در این مقاله پاسخ های دینامیکی یک خودروی مفصلی حامل سیال، شامل یک تانکر استوانه ای با سطح مقطع دایره ای در مانورهای حالت مانا و گذرا بررسی شده است. ابتدا یک مدل دینامیکی غیرخطی 16 درجه آزادی خودروی مفصلی توسعه داده شد و سپس با استفاده از نرم افزار تراک سیم در مانور استاندارد صحه گذاری گردید. همچنین، اندرکنش دینامیکی بین سیال و خودرو با استفاده از مدل سازی سیال درون مخزن به وسیله روش تابع پتانسیل و یک مدل دینامیکی 16 درجه آزادی خودروی مفصلی مورد مطالعه قرار گرفته است. در روش تابع پتانسیل، گرادیان سطح آزاد سیال تحت زاویه رول و شتاب جانبی مرکز جرم واحد شبه تریلر، با فرض جریان سیال غیرویسکوز و با محاسبه گرادیان فشار تعیین می گردد. نتایج شبیه سازی، اندرکنش بین سیال و دینامیک خودرو را نشان می دهند. همچنین، بررسی های بیشتر در این پژوهش نشان می دهد که پایداری واژگونی خودروی مفصلی حامل سیال، به شدت تحت تاثیر تلاطم سیال درون مخزن قرار گرفته و آستانه پایداری واژگونی کمتری برای این نوع خودرو نسبت به خودروی مفصلی با بار صلب، مخصوصا در مانور تعویض خط مشاهده گردید.

در این مقاله، انتشار امواج ناشی از ضربه روی ورق های کامپوزیتی چندلایه با روش المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است. با درنظرگرفتن یک مدل المان محدود ماتریس های جرم، سفتی و نیرو به دست آمده است. معادلات حرکت حاکم بر ورق و ضربه زننده به صورت کوپل و با استفاده از دو روش انتگرال گیری عددی نیومارک و روش نیکلسون حل شده است. برای مدل سازی نیروی برخورد، از قانون تماس اصلاح شده هرتز بهره گرفته شده؛ به طوریکه مدل ایجاد شده قابلیت در نظر گرفتن دفعات متعدد بارگذاری و باربرداری در حین برخورد را دارد. در قسمت نتایج بعد از مقایسه دو روش انتگرال گیری، مقدار بهینه برای پارامترها انتخاب شده است. همگرایی نتایج عددی با افزایش تعداد المان ها مورد بررسی قرار گرفته است و اثر شرایط مرزی بر مقدار حداکثر نیروی برخورد و تعداد دفعات برخورد مورد بررسی قرار گرفته است. انتشار امواج ناشی از ضربه برای شرایط مرزی مختلف ورق مورد بررسی قرار گرفته و زمان و چگونگی انتشار امواج و برخورد آن با مرزها و نیز شکل امواج در زمان های مختلف از جمله زمان اتمام تماس و زمان رسیدن نیروی تماس به ماکزیمم مقدار به دست آمده است. تحلیل نتایج مشخص می کند که، چگونگی انتشار امواج به شرایط مرزی وابستگی زیادی داشته و به نوع لایه گذاری نیز بستگی دارد و سرعت انتشار امواج در جهات مختلف برای ورق کامپوزیتی متفاوت است.

شناسایی و بررسی موقعیت های جغرافیایی و اقلیمی مختلف جهت تحقیقات علمی و مطالعات راهبردی جزء اهم مسایل شناسایی در کشورها می باشد. امروزه استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین به دلیل قابلیت های نفوذ، ایمنی و عملکرد بالایی که دارند؛ در بسیاری از کشورها کاربرد گسترده ای یافته اند. عملکرد درست و دقیق هواپیماهای بدون سرنشین باعث دریافت صحیح و به موقع داده ها و در نتیجه دستیابی به اطلاعات مورد نیاز می باشد. لذا، داشتن یک سامانه کنترلی مناسب و بی نقص برای کنترل هواپیماهای بدون سرنشین از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله با استفاده از الگوریتم ژنتیک جهت تنظیم کنترلکننده فازی سعی شده است یک کنترل کننده هوشمند جهت کنترل مسیر هواپیماهای بدون سرنشین در شرایط مختلف مسیر ارائه گردد، به نحوی که سامانه حالت پرواز بهینه را داشته باشد. در این روش ابتدا با استفاده از تئوری الگوریتم ژنتیک پارامترهای توابع عضویت و قوانین فازی جهت کنترل پرواز هواپیما در طول مسیر طراحی شوند که درنتیجه باعث پایین آمدن حداکثر جهش و همچنین، خطای حالت ماندگار سامانه می شود. در ادامه، با ارائه یک مدل خطی از هواپیمای بدون سرنشین و شبیه سازی آن، عملکرد درست روش مذکور مورد بررسی قرار گرفته و با روش های رایج مقایسه و نتایج ارائه گردیده اند.

ژنراتور الکتریکی خودرو به خصوص در خودروهای واجد شبکه انتقال داده، دارای نقش حیاتی و بسیار مهمی می باشد. به طوری که بروز عیب الکتریکی در ژنراتور، می تواند موجب بروز خسارات سنگینی بر سایر بخش های سامانه های الکتریکی و الکترونیکی خودرو شود لذا عیب یابی و پایش وضعیت ژنراتور به منظور جلوگیری از بروز عیب در سایر بخش ها از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. هدف از این مقاله پایش وضعیت و عیب یابی ژنراتور الکتریکی خودرو با استفاده از سیگنال های ارتعاشی و سامانه استنتاج تطبیقی عصبی فازی می باشد. ابتدا عیوب عمدی شامل قطع یک فاز، قطع مثبت رگولاتور ولتاژ، سوختن یک دیود و دو دیود مثبت مجموعه یک سو کننده ایجاد شد. سپس سیگنال های ارتعاشی حالت سالم و حالت های معیوب مذکور با استفاده از دو سنسور ارتعاش سنج نصب شده بر روی بدنه ژنراتور و دستگاه تحلیل سیگنال های ارتعاشی به مدت 30 ثانیه در دورهای 1000، 1500 و 2000 دور بر دقیقه موتور خودرو استخراج شد. پس از آن، برای تجزیه سیگنال با ویولت بسته ای سطح یک، موجک پایه ای که دارای بیشترین میانگین انرژی به آنتروپی شانون میباشد، به عنوان مناسب ترین موجک پایه انتخاب شد و انرژی باندهای فرکانسی اول و دوم محاسبه و به عنوان بردار ورودی به شبکه انفیس اعمال شد. نتایج به دست آمده در این پژوهش نشان می دهد که مدل انفیس پیشنهادی روش موثر و هوشمندی برای تشخیص و طبقه بندی عیوب ژنراتور الکتریکی خودرو با دقت خوب می باشد.

در این پژوهش با استفاده از روابط انرژی جنبشی، کرنشی و کار نیروهای ناپایستار بال هواپیما و روتور متصل به آن و با استفاده از معادله لاگرانژ، معادلات حرکت استخراج شده است. در مدل سازی، بال به صورت یک تیر یکسرگیردار اویلر برنولی و نیروی برآو و ممان در آیرودینامیک ناپایا نیز به صورت ترم هایی از توابع تئودرسون درنظر گرفته شده است. تاثیر پارامترهایی همچون موقعیت قرارگیری روتور، نیروی تراست روتور، سرعت دورانی پره های روتور و سرعت جریان هوا بر دامنه نوسانات و پایداری سامانه بررسی شده است. نتایج شبیه سازی عددی نشان می دهد که، با افزایش فاصله روتور از ابتدای بال دامنه نوسانات افزایش و با کاهش چشمگیر سرعت فلاتر باعث ناپایداری در سامانه می گردد. افزایش نیروی تراست نیز موجب افزایش دامنه ارتعاشات بال و افزایش سرعت فلاتر و در نهایت ناپایداری سامانه بال و روتور می گردد. علاوه براین، برای سرعت جریان هوا بالاتر از سرعت فلاتر نیز ناپایداری در سیتم دیده می شود.

به دلیل پیچیدگی در پروسه تولید در ابعاد نانو، اغلب لایه های گرافن، دارای عیوب هندسی هستند. یکی از این نوع عیوب، ناشی از عدم وجود یک یا چند پیوند کربنی در لایه گرافن در حین پروسه تولید است. اگر این صفحه گرافنی معیوب یا ناقص در دمای کاری اتاق قرار داشته باشد، حفره یا سوراخ در آن گسترش یافته و حفره هایی بزرگ با ساختار بیشکل تشکیل می گردد. همچنین، قیود ساختی مانند پین یا سوراخ در فیلترها و دیافراگم ها و دیگر سازه ها در Nems و Mems می توانند قابلیت مکانیکی گرافن را تحت تاثیر قرار دهند. بنابراین، بررسی تاثیر چنین مواردی بر روی رفتار دینامیکی لایه گرافن از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله این حفره ها با یک دایره در محلی دلخواه مدل شده و ارتعاشات آزاد یک صفحه مدور گرافنی با یک سوراخ خارج از مرکز با استفاده از روش تریفتز و تئوری غیرمحلی در ابعاد نانو ارائه گردیده است. اثر پارامترهای غیرمحلی و خارج از مرکزی برای این نوع صفحات بررسی شده و فرکانس های طبیعی با استفاده از روش مینیمم جداسازی مقدار تکین استخراج گردیده است.