مهندسی مکانیک مجلسی
سال:1389 | دوره:4 | شماره:2 (پیاپی 14) |تعداد مقالات:8

درابتدای این مقاله سعی شده است تا مراحل طراحی و ساخت یک استند سه درجه آزادی برای بالگرد بدون سرنشین که بالگرد بر روی آن قادر به چرخش حول سه محور اصلی دستگاه مختصات بدنی است، تشریح شود. در قسمت های بعد به بیان مدل دینامیکی بالگرد در کانال یاو پرداخته شده و سپس با انجام تست ها و اخذ داده های دینامیکی از بالگرد بدون سرنشین، تابع تبدیل پرنده در این کانال استخراج شده است. شناسایی سیستم به کمک روش حداقل مجموع مربعات انجام شده و در انتها از طریق مقایسه رفتار شبیه سازی شده پرنده در کانال یاو با داده های تجربی اخذ شده از استند به بررسی نتایج و اعتبار سنجی پرداخته شده است.

در این تحقیق با استفاده از معادله شبکه بولتزمن، یک شبیه سازی برای جریان های لزج ارائه شده است که در آن از روش حجم محدود با طرح مرکزیت سلول برای گسسته سازی معادله بولتزمن بر روی شبکه چهار ضلعی با شکل دلخواه استفاده شده است.در این مقاله از طرح گسسته سازی بالادست به منظور افزایش همگرایی جمله شار و از طرح های مرتبه بالا برای محاسبه جمله برخورد مورد استفاده قرار گرفته اند و شرایط مرزی با توجه به طرح مرکزیت سلول ارائه شده اند. به منظور بررسی صحت و دقت نتایج، جریان های لایه مرزی و انبساط ناگهانی متقارن مورد شبیه سازی قرار گرفته اند. برای هر کدام از جریان های فوق، نتایج حاصل با نتایج دقیق تحلیلی یا تجربی معتبر مقایسه شده اند که بیانگر دقت بالای روش ارائه شده به منظور تحلیل جریان های مختلف سیال می باشد.

در این مقاله، کنترل ژیروسکوپ ها با میرایی خطی و غیرخطی مرتبه سوم مد نظر قرار می گیرد. باید توجه داشت که در کاربردهای مختلف، ضرایب مدل دینامیکی ژیروسکوپ ها دقیقا مشخص نیستند. از طرف دیگر، به ازای مقادیر خاصی از ضرایب، ژیروسکوپ ها رفتاری آشوبناک خواهند داشت. از این رو، یک کنترل کننده وفقی برای تخمین پارامترهای مدل پیشنهاد می گردد. کنترل کننده طراحی شده، تعقیب یک سیگنال حالت مطلوب و پایداری سیستم حلقه بسته را با وجود عدم قطعیت در ضرایب مدل تضمین می نماید. با توجه به اینکه تخمین هر یک از پارامترها به طور جداگانه از اهداف مساله کنترل نیست، نسخه ای تکمیلی از الگوریتم پیشنهادی ارا ئه می گردد که صرفا با یک قانون تطبیق خواسته های مساله را برآورده می سازد. این طراحی باعث کاهش قابل توجه حجم عملیات محاسباتی شده و از دیدگاه عملی اهمیت زیادی دارد. برای نشان دادن عملکرد الگوریتم کنترل، شبیه سازی های متعددی انجام می گردد. بررسی نتایج بدست آمده صحت عملکرد مکانیزم تطبیق، همگرایی خطای تعقیب به صفر و پایداری سیستم حلقه بسته را تایید می کند.

در تحلیل ارتعاشات آزاد صفحات حلقوی نازک از جنس مواد تابعی (Functionally Graded Material) کوپل شده با لایه های پیزوالکتریک بر اساس تئوری صفحات کرشهف ارائه شده است. مشخصات صفحه تابعی مطابق تابع توانی از جزء حجمی مواد تشکیل دهنده در راستای ضخامت صفحه و میدان پتانسیل الکتریکی با یک تابع سینوسی طوری مدل شده است که معادله ماکسول ارضا شود. معادلات دیفرانسیل حرکت برای اولین بار به صورت تحلیلی برای حالت های مختلف شرایط مرزی حل شده است. صحت روش تحلیلی ارائه شده از طریق مقایسه نتایج با نتایج ارائه شده در تحقیقات مشابه و نیز با نتایج روش المان محدود سه بعدی تایید شده است. در مطالعات عددی تاکید اصلی بر بررسی اثر تغییر شاخص گرادیان صفحه تابعی بر روی مشخصات ارتعاشات آزاد سازه مربوطه می باشد. پاسخ های تحلیلی و نتایج حاصل مدل ساده شده ای برای مطالعه پارامتری و درک مشخصات ارتعاشی صفحات حلقوی ایزوتروپ کوپل با لایه های پیزوالکتریک ارائه می دهد.

در این مقاله تاثیر اندازه دکمه جوش و بیرون زدگی مذاب بر خواص مکانیکی جوش های مقاومتی نقطه ای ورق های فولادی کم کربن در تست کشش-برش مورد بررسی قرار گرفته است. برای توصیف رفتار مکانیکی جوش ها، از نیروی شکست، انرژی شکست و مود شکست در تست کشش- برش استفاده شده است. تاثیر عوامل وابسته به بیرون زدگی مذاب شامل تخلخل و فرورفتگی الکترود بر رفتار شکست بررسی شده است. نتایج نشان داد بیرون زدگی مذاب اگرچه نیروی شکست را چندان تحت تاثیر قرار نمی دهد اما موجب کاهش قابل ملاحظه انرژی شکست می شود. کاهش انرژی شکست را می توان به به تغییر محل شکست جوش های نقطه ای از فلز پایه در حالت بدون بیرون زدگی به مرز دکمه جوش و منطقه متاثر از حرارت در حالتی که بیرون زدگی رخ می دهد، نسبت داد.

شکست ریل ها در اثر رشد ترک های بحرانی و رشد ترک های خستگی، یکی از عیوب شایع در راه آهن است. برای جلوگیری از شکست ریل و بروز حوادث، بایستی به تحلیل دقیق تنش و شکست آن پرداخته شود. در این مقاله، فرمول جدید تنش تماسی برای دو جسم غلتان ارائه شده است که نتایج آن به نتایج فرمول تنش هرتز بسیار نزدیک است، همچنین تحلیل تنش با المان محدود انجام شده و با نتایج تنش هرتز و فرمول جدید تنش تماسی مقایسه شده است. در ادامه به بررسی و تحلیل تنش و شکست در ریل و چرخ راه آهن وپیش بینی شکست و مسیر ترک در حالت استاتیکی می پردازیم، سپس نشان داده می شود این روش ها توافق و تطابق مناسب و خوبی با یکدیگر و سایر پژوهش ها دارند و می توان به نتایج هر کدام از روش های مذکور اطمینان کرد. سپس رابطه ای بین تغییر شکل ماکزیمم با تنش حداکثر ارائه می شود. سپس، مسیر رشد ترک و شکست آن پیش بینی شده است. جهت تحلیل، فشار وارد بر مجموعه چرخ و ریل، به صورت نیروی وارد بر یک چهارم (0.25) سطح تماس بیضوی چرخ و محور (به جای سطح کامل) در نظر گرفته می شود. با این فرض جواب های قابل قبولی حاصل خواهد شد. همچنین برای جلوگیری از رشد و پخش ترک، روش های پلاستیک نمودن اطراف ترک و ایجاد چاه و حفره های منفی تخلیه انرژی با مسیرهای تکراری بسته، برای اتلاف انرژی ترک برای توقف حرکت آن، ارائه می گردد و در نهایت ضرایب اصلاح برای نتایج معرفی می گردد.

در این پروژه به بررسی فرآیند سنگزنی خزشی ریشه پره توربین گازی به منظور تولید یکنواخت و قابل کنترل، پرداخته شده است. در این مقاله اثر پارامترهای ورودی فرآیند سنگزنی خزشی شامل سرعت چرخشی سنگ، سرعت پیشروی سنگ و عمق براده برداری و سرعت پیشروی درسر دستگاه و بررسی اثر تعاملات آنها برروی یکی از پارامترهای موثر بر خوردگی درسر سنگزنی یعنی گودی شیار ریشه پره متحرک توربین گازی، با استفاده از روش طراحی آزمایشات، مورد بررسی قرار گرفته است. البته قبل از انجام آزمایشات، دستگاه سنگزنی خزشی به کمک کنترل فرآیند آماری مورد بررسی قرار گرفت تا تکرارپذیری و اطمینان از عملکرد دستگاه تثبیت گردد. پس از انجام آزمایشات با استفاده از نتایج بدست آمده و به کمک تحلیل واریانس، مدل ریاضی پیش بینی کننده میزان پارامتر موثر بر خوردگی درسر ارائه گردیده و به کمک آن و با در نظرداشتن میزان مطلوب آن، پارامترهای ورودی جهت تولید بهینه بدست آمده اند. همچنین نتایج ازمایشات نشان می دهدکه با افزایش میزان عمق سنگزنی، سرعت پیشروی سنگ، سرعت دورانی سنگ و سرعت پیشروی درسر، برای تغییرات ابعادی گودی شیار ریشه پره، اندازه مطلوبی در حد تلرانس حاصل می گردد.

اثر سیالات غیر نیوتنی با ویژگی غلیظ شونده و رقیق شونده با افزایش نرخ برش بر روی پایداری جریان تیلور- کوئت با استفاده از مدل کرئو- برد در بین شکاف باریک مورد بررسی قرار گرفته است. بوسیله معادلات بقا جرم و مومنتوم و با استفاده از روش گالرکین سیستم دینامیکی حاکم بر جریان تیلور - کوئت در شکاف باریک بدست آمده است. معادلات حاکم بدست آمده در مقایسه با سیال نیوتنی دارای عبارت های غیرخطی از مرتبه بالا می باشند. همانند سیالات نیوتنی یک تبادل پایداری بین جریان کوئت و گردابه های تیلور وجود دارد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که با افزایش خاصیت غلیظ شوندگی سیال، جریان در اعداد تیلور بالاتری از حالت کوئت خارج شده و گردابه های تیلور تشکیل می شوند و برعکس برای سیالات رقیق شونده با افزایش خاصیت رقیق شوندگی در اعداد تیلور کمتر این اتفاق رخ خواهد داد. نتایج بدست آمده با تحقیقات موجود که تنها برای شرایط خاصی بدست آمده تطابق خوبی دارند.