سال:1401 | دوره: | شماره: |تعداد مقالات:13

یکی از مسائل بحرانی در عملیات سرویس دهی به ماهواره هایی که در مدار قرار گرفته اند، ایجاد یک مکانیزم پهلوگیری امن و قابل اعتماد است. در این مقاله رفتار دینامیکی یک پین انعطاف پذیر در مکانیزم پهلوگیری مرکزی ماهواره ها بررسی شده و نیز با استفاده از توانمندی های نرم افزار آدامز شبیه سازی انجام شده است. به این ترتیب که ابتدا یک مدل سه بعدی برای عملیات پهلوگیری دو ماهواره با فرض تیر یکسر درگیر انعطاف پذیر به عنوان جاذب شوک، ایجاد شده و در مرحله بعد، مساله برخورد بررسی شده است. نتایج شبیه سازی از هماهنگی مناسبی با نتایج تئوری و تجربی مشابه برخوردار است. در نهایت، علاوه بر حل مساله به صورت سه بعدی و بررسی پدیده ضربه بین دو ماهواره و نیروی اعمال شده در حین آن، اثر پارامترهایی نظیر نوع اتصال بین تیر و جرم متمرکز و همین طور اتصال بین ناحیه مخروطی و بدنه ماهواره هدف، بررسی شده اند. نتایج این بررسی ها نشان می دهد که دوران گوی نسبت به پین مخصوصا در راستای رُل، نیروی ضربه بین دو ماهواره را کاهش می دهد. همچنین متحرک بودن گوی سرعت ماهواره هدف و نیز سرعت زاویه ای آن را بعد از برخورد به میزان کمتری افزایش داده و بدین وسیله احتمال اتصال موفق ماهواره ها را افزایش می دهد. از طرفی، حرکت ناحیه مخروطی نسبت به ماهواره هدف نیز یکی از عواملی است که بیشینه نیروی برخورد دو ماهواره را کاهش داده و در نتیجه، شوک حاصل از برخورد روی سازه دو ماهواره را کاهش می دهد و شانس پهلوگیری موفق افزایش می یابد.

در این مقاله، یک آنتن آرایه پچ مایکرواستریپ پهن باند برای کاربردهای رادار دهانه مصنوعی با حد تفکیک بالا ارائه شده است. باند فرکانسی عملیاتی آنتن، باند X بوده و از یک ساختار چهار لایه متشکل از پچ های تشعشعی، شکاف ها، حفره های تزویج و شبکه تغذیه درختی تشکیل شده است که به نوبه خود توسط یک پراب کواکسیال تغذیه می شود. افزایش پهنای باند پچ تشعشعی با استفاده از شکاف های مربعی تعبیه شده در پشت آن انجام شده است که در نقش یک حفره برای المان تشعشعی ظاهر می شود و با ایزوله کردن شکاف کوپلینگ تغذیه کننده پچ از سایر شکاف های تزویج و حذف اثر تزویج متقابل، سبب بهبود عملکرد آنتن آرایه از نظر گین و پهنای باند امپدانسی می گردد. ساخت آنتن با بهره گیری از ترکیب دو روش ماشین کاری و تکنولوژی مدارچاپی انجام شده است. نتایج حاصل از اندازه گیری، پهنای باند بهره نسبی بیش از %10 را نشان می دهد که در آن، مقدار بهره آنتن بیش از dBi 8/28 اندازه گیری شده است. همچنین، پهنای باند امپدانسی نسبی آنتن به ازای 2 > VSWR بیشتر از %16 به دست آمده است.

یکی از دلایل افزایش استقبال از باتری های لیتیوم-یون، بهبود قابلیت نرخ پذیری و چگالی توان آن ها است. تمام اجزای یک باتری ازجمله آند، کاتد، الکترولیت و غشاء می توانند منجر به محدود شدن قابلیت نرخ پذیری باتری های لیتیوم-یون شوند. درحالی که اکثر تلاش ها بر روی معماری جدید الکترود و فرمولاسیون الکترولیت به منظور بهبود قابلیت نرخ پذیری باتری متمرکز شده اند، مطالعات روی غشاها عمدتاً به خواص مکانیکی و فیزیکی آن ها محدود شده و توجه کمی به تأثیر آن ها بر عملکرد نرخ پذیری باتری های لیتیوم-یون شده است. در این پژوهش، یک بررسی جامع از خواص فیزیکی، حرارتی و الکتروشیمیایی غشاء باتری دمونتاژشده با قابلیت نرخ دشارژ بالا و غشاء تجاری پلی اتیلنی با ضخامت 16 میکرون گزارش شده است. با توجه به پژوهش انجام شده، نشان داده شده است که غشاء HDLIB به میزان 26% از زاویه تماس کمتر و ترشوندگی بهتری نسبت به غشاء تجاری پلی اتیلنی برخوردار است. همچنین، غشاء HDLIB در دمای ° C150 به میزان 6/55% کمتر از غشاء پلی اتیلنی دچار انقباض شده است که این موضوع می تواند از حضور ذرات سرامیک بوهمایت در ساختار آن نشأت گرفته باشد. علاوه براین، این موضوع نشان می دهد که غشاء HDLIB می تواند نقش مهمی در بهبود قابلیت نرخ پذیری و ایمنی باتری های لیتیوم-یون ایفا کند.

هدف پژوهش حاضر ارزیابی عملکرد سیستم خنک کاری جداره آبی برای محافظت حرارتی دیفیوزر فلزی شبیه ساز ارتفاع بالا با ابعاد بزرگ و شار حرارتی بالا در بازه وسیعی از تغییرات فشار کاری سیال خنک کننده می باشد. بدین منظور با استفاده از کد محاسباتی توسعه داده شده، پارامترهای سیستم خنک کاری جداره آبی بر اساس توزیع شار حرارتی معین در طول دیفیوزر، طوری انتخاب می شوند که علاوه بر ارضای شرایط دمایی بدنه فلزی، افت فشار کل نیز در بازه مطلوب قرار گیرد. در ادامه قابلیت کد عددی توسعه یافته برای طراحی و بررسی عملکرد سیستم خنک کاری در فشار کاری 3 تا 50 بار و شارهای حرارتی بالا تا 5/3 مگاوات بر متر مربع با محدودیت دبی جرمی مصرفی مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی های حاضر نشان می دهد که انتخاب مناسب فشار کاری در طراحی سیستم خنک کاری مخصوصا در جذب شار حرارتی بالا اهمیت زیادی دارد و در انتخاب بهینه دبی جرمی مصرفی و ابعاد بهینه سیستم خنک کاری موثر است، به طوری که افزایش فشار کاری از 3 بار به 10 بار، علاوه بر کاهش قابل توجه ابعاد سیستم خنک کاری، باعث کاهش 75 درصدی دبی جرمی مصرفی می شود.

یکی از متداول ترین روش ها برای افزایش چسب پذیری سطوح آلومینیمی استفاده از پوششهای آندایز می-باشد. اما چنانچه به دلیل شرایط خاص محصولات تولیدی مجبور به حرارت دهی قبل از چسب زنی باشیم به دلیل هیدراته شدن پوشش آندایز، ترک خوردن و تغییر مورفولوژی، قابلیت چسب پذیری به شدت افت می کند. در این مقاله با استفاده از ترفندهایی مانند عدم سیل کردن آندایز، اعمال پرایمر قبل از حرارت دهی پوشش، اعمال سندبلاست قبل و بعد از پوشش آندایز و استفاده از پوشش جایگزین FPL رفتار چسب پذیری پوشش مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان داد در تمامی موارد عدم سیل کردن پوشش آندایز و همچنین پرایمر زنی پوشش قبل از حرارت دهی در افزایش چسب پذیری موثر خواهد بود. اعمال سندبلاست بعد از پوشش دهی تاثیر قابل توجهی بر چسب پذیری نداشت. سندبلاست قبل از آندایز با تغییر مورفولوژی و نوع زبری ها چسب پذیری را تا حد قابل قبولی ارتقاء می دهد. همچنین اعمال پوشش FPL می تواند یک گزینه مناسب برای جایگزینی آندایز باشد. این پوشش ها حساسیت کمتری نسبت به حرارت دهی و انبار داری از خود نشان دادند.

در سال های اخیر، با هدف بهبود دانسیته توان و دانسیته انرژی سیستم های باتری وانادیومی، پژوهش های گسترده ای با تمرکز بر مواد کلیدی باتری جریانی وانادیومی انجام شده است. در یک سیستم باتری جریانی وانادیومی، غشای تبادل یون از اهمیت قابل توجهی برخوردار است، چرا که به منظور جداکردن الکترولیت های قطب مثبت و منفی باتری وانادیومی و اجازه دادن به انتقال یون ها به کار می رود. در حال حاضر غشاهای نفیون به دلیل هدایت بالای پروتون و پایداری شیمیایی قابل توجه، به طور گسترده در باتری های جریانی وانادیومی به کار می روند. در پژوهش حاضر غشای نفیون 117 تحت یک پیش عملیات اسیدی و حرارتی قرار گرفته است تا برای کاربرد در باتری جریانی وانادیومی بررسی گردد. استک های سه سلولی باتری جریانی وانادیومی با استفاده از غشای خام و غشای پیش عملیات شده مونتاژ شدند و عملکرد آن ها طی سیکل های شارژ/ دشارژهای متوالی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که با اِعمال پیش عملیات اسیدی و حرارتی روی غشای نفیون 117، دانسیته انرژی تا 30% افزایش یافته است. علاوه براین ولتاژ متوسط دشارژ که یکی از پارامترهای کلیدی در تعیین عملکرد باتری جریانی وانادیومی است، با انجام پیش عملیات روی غشاء دستخوش تغییر شده و از V 57/3 (برای غشای خام) به V 9/3 (برای غشای پیش عملیات شده) افزایش یافته است. این موضوع به کاهش وزن استک باتری جریانی وانادیومی و هم چنین کاهش هزینه های تولید باتری کمک می کند. از طرفی با انجام پیش عملیات اسیدی و حرارتی روی غشای نفیون بازده انرژی و بازده ولتاژ باتری به ترتیب از 9/66% و 8/76% به 73% و 87% افزایش یافته اند.

در مقاله حاضر شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی سامانه هواایست تاکتیکی ارائه شده و ضرایب استاتیکی طولی سامانه استخراج شده است. در این شبیه سازی از نرم افزار فلوئنت و مدل توربولانسی اسپالارت-آلماراس استفاده شده است. ابتدا به منظور صحه سنجی مدل توربولانسی و روش عددی بکار رفته، شبیه سازی بدنه ی یک کشتی هوایی انجام شده و ضریب درگ در زاویه حمله ی صفر درجه با نتایج دو مقاله ی معتبر مقایسه شده است که نشان دهنده تطابق بسیار مناسب نتایج بدست آمده با مراجع است. سپس شبیه سازی هواایست طراحی شده در زاویه حمله های 10-تا 30 درجه انجام شده و کانتورهای فشار، Y+ و خطوط جریان سیال در زوایای حمله مختلف ارائه شده است. همچنین ضرایب آیرودینامیک استاتیکی طولی سامانه برای دو سرعت 5 و 20 متر بر ثانیه استخراج شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که ضرایب آیردوینامیک در دو سرعت مختلف بسیار به هم نزدیک است و ضریب ممان پیچشی حول دماغه ی بالن کاملاً دارای شیب منفی است که نشان دهنده ی پایداری سامانه است. در نهایت ممان پیچشی سامانه ی طراحی شده با ممان دو هواایست امریکایی و کره ای مقایسه شده است. شیب نمودار ممان پیچشی نسبت به زاویه حمله در بالن طراحی شده نسبت به سامانه های مذکور بیشتر است که نشان دهنده ی پایداری بیشتر سامانه طراحی شده است.

در این مقاله یک کنترل پیش بین مقاوم مبتنی بر تیوب برای کنترل وضعیت ماهواره، در حضور اغتشاش خارجی نامعین و محدود طراحی شده است. ماهواره سیستمی با دینامیک پیچیده بوده که اغتشاشات خارجی نامعین به آن وارد می شود. از آنجایی که این اغتشاشات دارای محدوده ی مشخصی می باشند، امکان کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از کنترل کننده پیش بین مقاوم مبتنی بر تیوب میسر است. اما از طرفی به دلیل تعداد حالت های زیاد سیستم ماهواره هنگام محاسبه ی کوچکترین مجموعه ی نامتغیر مثبت مقاوم، چالش افزایش حجم محاسبات در هنگام محاسبه این مجموعه یا همان تیوب وجود دارد. حجم محاسبات به دلیل جمع های متعدد مینکوفسکی در محاسبه تیوب، بصورت نمایی افزایش می یابد. در راستای برطرف شدن این چالش، راهکار پیشنهادی تخمین تیوب برای کاهش حجم محاسبات ماهواره ارائه می شود. با این تخمین روند افزایش حجم محاسبات طراحی کنترل پیش بین مقاوم مبتنی بر تیوب برای ماهواره متوقف می گردد. برای سیستم مورد نظر در حضور اغتشاش نامعین و محدود شبیه سازی انجام شده است. نتایج نشان دهنده ی کنترل وضعیت ماهواره با کاهش حجم محاسبات در هنگام طراحی کنترل کننده پیش بین مقاوم مبتنی بر تیوب است.

در این مقاله به بررسی تاثیر بارگذاری های مختلف نانوذرات ایریدیوم بر متغیرهای عملکردی کاتالیست تجزیه و تراستر تک پیشرانه هیدرازینی پرداخته شده است. نانوذرات کاتالیستی با درصدهای وزنی متفاوت 10، 20 و 30 ایریدیم بر روی پایه گرانول آلومینا با قطر 2-1 میلی متر با مراحل متفاوتی از فرایند تلقیح سنتز شده و در تجزیه ی هیدرازین در یک تراستر 1 نیوتنی مورد بررسی قرار گرفتند. آزمون ها با استفاده از سناریویی از تعداد مختلفی از روشن شدن های پالسی و پایا با زمان های متفاوت انجام شد. نتایج آزمون ها نشان داد که کم ترین میزان اتلاف جرمی کاتالیست برای درصد وزنی 30 درصد رخ می دهد. علیرغم این موضوع، سایر پارامترهای مطالعه شده مانند زبری فشار، ضربه ویژه، تراست، و خردشدگی کاتالیست ها اختلاف معناداری با یکدیگر نداشتند. نتایج نشان دادند که میزان سرعت مشخصه تراستر مقادیر مناسبی دارد. همچنین، نتایج به دست آمده برای سایر متغیرها در هر سه مقدار بارگذاری نیز در محدوده مورد انتظار و مطلوب بوده اند.

استفاده از چاقوی حرارتی به عنوان یکی از مکانیزم های نگه دارنده ورهایش غیرانفجاری در حوزه مکانیزم های فضاییهمواره مورد توجه بوده است. در این مکانیزم ها استفاده از مواد با نقطه ذوب بالا و وزن پایین ودرعین حال امکان تولید در مقیاس های کوچک یک چالش عمده محسوب می شود. ازاین رو استفاده از کاتالیست های پلاتین/آلومینا می توانند راه گشای مناسبی برایمشکلات پیش رو در این زمینه باشند. هدف از این مقاله تهیه زیر پایه آلومینایی با سطح ویژه بالا با استفاده از فرایند آندایزینگ آلومینیوم و پوشش دهی آن با ذرات پلاتین است. بدین ترتیب کار پیش رو شامل دو مرحله می باشد؛ در مرحله اوّل آندایزینگ آلومینیوم در محلول اسید اگزالیک انجام شده و بهینه سازیپارامترهای آن جهت رسیدن به نانولوله های آلومینایی با قطر و ضخامت دیواره متنوع صورت پذیرفته است که دراین بینبهینه سازیولتاژ اعمالی، غلظت الکترولیت و شرایط آندایزینگ انجام یافته است. بررسی در این مرحله با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام شده و داده های مربوط به سطح ویژهاستخراج شده است. در مرحله بعدی نانو ذرات پلاتین در مقادیر مختلف با استفاده از نمک فلزی و حلالمناسب با استفاده از روش الکتروشیمی رسوب گذاری شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که نانوسیم های به دست آمده دارای قطر حدود 200 نانومتر و طول چند میکرومتر هستند. تمام نمونه ها پولیش مکانیکی شده و نشان داده ایم که غشاهایاکسید آندی آلومینیوم به طور کامل با ترکیب فلزات پرشده است. همچنین آنالیزهای انجام شده نشان داده است که نانوسیم های به دست آمده در داخل غشاء ماندگار هستند.

در این مقاله، یک روش کنترل تحمل پذیر غیرفعال برای ردیابی وضعیت ماهواره با درنظر گرفتن اغتشاشات خارجی، نامعینی ماتریس اینرسی و عیب عملگرهای چرخ عکس العملی پیشنهاد شده است. برای رسیدن به این هدف، روش مدلغزشی نهایی سریع اصلاح شده بدلیل مقاومت آن در برابر نامعینی-های مدل نشده و طراحی روش کنترل برای مدل غیرخطی سیستم مورد استفاده قرار گرفته است. متغیر سطح لغزش طوری انتخاب شده است تا از تکینگی دوری کرده، در زمان محدودی به صفر همگرا شود و همچنین پدیده چترینگ کاهش یابد. پایداری و همگرایی زمان محدود متغیرهای وضعیت نیز توسط روش لیاپانوف توسعه یافته به اثبات رسیده است. به منظور افزایش دقت کنترلر طراحی شده نیز مدل دینامیکی عملگرهای مذکور موردتوجه قرار گرفته است. در نهایت به منظور بررسی عملکرد روش پیشنهادی، شبیه سازی بر روی یک ماهواره با چهار چرخ عکس العملی و تحت شرایط ذکر شده انجام پذیرفته است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که روش پیشنهادی می تواند با وجود رخداد عیب پایداری سیستم را حفظ کرده و تحت شرایط مختلفی متغیرهای وضعیت را در زمان محدودی به مقدار مطلوب خود همگرا کند و همچنین سیگنال کنترلی بدون چترینگ تولید کند.

زیست توده جنگل، یکی از پارامترهای مهم در بررسی تغییرات اکوسیستم و مدل سازی عمومی چرخه کربن است. از سوی دیگر، ارتفاع جنگل پارامتری مهم در معادلات آلومتریک جهت برآورد زیست توده است. در این مقاله اثر دو پارامتر فیزیکی ارتفاع و تراکم درختان در دقت برآورد ارتفاع با استفاده از چهار روش مرسوم برآورد ارتفاع جنگل با استفاده از تکنیک تداخل سنجی پلاریمتریک راداری، که عبارتند از الگوریتم وارونگی تفاضل مدل رقومی ارتفاعی، الگوریتم وارونگی ارتفاع بر اساس دامنه همدوسی حجمی، الگوریتم ترکیبی و بالاخره الگوریتم سه مرحله ای، مورد بررسی قرار می گیرد. داده مورد استفاده جهت ارزیابی عملکرد روش های چهارگانه یاد شده در برآورد ارتفاع جنگل، داده های شبیه سازی باند L برای پانزده مجموعه زوج تصویر پلاریمتریک راداری با تراکم ها و ارتفاعات مختلف است. نتایج تجربی حاصل از برآورد ارتفاع در داده های شبیه سازی با تراکم 100 تا 900 اصله درخت در هکتار و ارتفاع 10 تا 18 متر نشان می دهد که نتایج حاصل از روش ترکیبی نسبت به تغییرات ارتفاع و چگالی حساسیت بالایی نشان می دهد. جذر میانگین مجموع مربعات خطاها برای داده های با ارتفاع متغیر به ترتیب برای روش های وارونگی تفاضل مدل رقومی ارتفاعی، الگوریتم وارونگی ارتفاع بر اساس دامنه همدوسی حجمی، الگوریتم ترکیبی و الگوریتم سه مرحله ای مقادیر 8/5، 6/5، 2/3 و 4 متر برای داده های با تراکم مختلف به ترتیب مقادیر 6/11، 7/6، 8/5 و 3/5 متر به دست آمد.

یکی از زیر سیستم های کلیدی در ماهواره ها سیستم تعیین وضعیت می باشد و حسگر خورشید یکی از رایج ترین حسگرهای در این حوزه به حساب می آید. امروزه با توجه به پیشرفت روز افزون ماهواره ها، نیاز به افزایش دقت در زیرسیستم های ماهواره بسیار ضروری به نظر می رسد. در این مقاله طراحی اپتیکی یک شکاف بهینه در حسگر خورشید با هدف افزایش دقت حسگر مورد بررسی قرار می گیرد. در این حسگر از دو عدد آشکارساز خطی متعامد استفاده شده است که بالای هر یک از آشکارسازها شکاف بهینه ای عمود بر آشکارسازها در فاصله بهینه ای با توجه به میدان دید مورد نیاز، قرار گرفته است. با توجه به نور عبوری از شکاف های بهینه و اثر آن بر آشکارسازها و شکاف، قله ای در خروجی آشکارسازها قابل مشاهده است که با توجه به مکان قله و شکل آن می توان زاویه نور ورودی را با دقت بالایی محاسبه کرد. حسگر خورشید ساخته شده در پژوهشکده مکانیک شیراز دارای خطای مطلق (2 سیگما) 0. 14 در زاویه دید50 ± درجه می باشد.