مهندسی مکانیک
سال:1401 | دوره:31 | شماره:3 (پیاپی 144) |تعداد مقالات:6

در این مقاله به معرفی روش های مختلف در خصوص حرکت چیدمانی ربات ها و احصاء معایب و محاسن این روش ها پرداخت شده است. با ترکیب روش های تابع پتانسیل، ساختار مجازی و تعقیب رهبر، الگوریتمی بدست می آید که ضمن دارا بودن محاسن روش های مزبور، معایب و چالش های این روش ها را نیز تا حد زیادی بر طرف کرده است. الگوریتم حاصل جهت طراحی مسیر مطلوب حرکت ربات ها مورد استفاده قرار می گیرد و یک کنترل کننده مد لغزشی بعنوان ابزاری مفید برای مجبور نمودن ربات ها جهت تبعیت از این مسیرهای مطلوب نقش ایفاء می کند. در نهایت برای ارزیابی کارکرد سامانه طراحی شده، حرکت یک گروه شش تایی از ربات های غیرهولونومیک که یک هدف را بصورت چیدمان مثلثی در برگرفته اند، در نرم افزار متلب مورد شبیه سازی قرار گرفته است. با تجریه و تحلیل نتایج بدست آمده و مقایسه با کارهای انجام شده سایر محققین، مشخص شد که الگوریتم معرفی شده مزایای مهمی نسبت به کارهای قبلی، از قبیل: کاهش حجم محاسبات، حذف حداقل های محلی توابع پتانسیل، کاهش محدوده تغییرات ورودی های کنترلی دینامیک ربات ها و کاهش تعداد ضرایب وزنی جهت تنظیم توابع پتانسیل را به همراه دارد. لازم به ذکر است مزایای های حاصل، این روش را برای کاربردهای عملی مناسب تر می کند.

امروزه اندازه گیری پارامترهای جریان دنباله ایرفویل نوسانی به سبب کاربردهای گسترده آن در صنعت و طبیعت از اهمیت بالایی برخوردار است. لذا هدف از انجام این پژوهش ارایه یک روش نوآورانه برای اندازه گیری تجربی جریان دنباله ایرفویل نوسانی NACA0012 است. بدین منظور از سه سنسور جریان سنج سیم داغ یک بعدی که یکی از آنها ثابت و دو سنسور دیگر متحرک هستند استفاده شد. با استفاده برنامه نویسی نرم افزار متلب و ارتباط بین داده های این سه سنسور همبستگی مکانی و زمانی سرعت جریان در تمامی نقاط دنباله بدست آمد. نتایج این پژوهش نشان داد که می توان با تجهیزات سخت افزاری کمتر نسبت به سایر پژوهش ها پارامترهای مختلف جریان دنباله را اندازه گیری کرد. در این روش با حذف خطاهای ناشی از تعداد زیاد سنسورها و با افزایش تعداد نقاط داده برداری در دنباله با دقت بالاتری پارامترهای جریان اندازه گیری شده است. نتایج حاصل نشان داد که ترکیب مومنتوم جریان آزاد با مومنتوم حرکت نوسانی ایرفویل، یک جریان سینوسی با همان فرکانس نوسان ایرفویل را در دنباله ایجاد می کند. ناحیه ناشی از حرکت گردابه ها و ناحیه ناشی از نفوذ مومنتوم حرکت گردابه ها به سایر قسمت های دنباله، دو بخش دنباله ایرفویل نوسانی را تشکیل می دهند.

در این تحقیق مقایسه ای بین سطوح فوق آبگریز بدست آمده با نانو ذرات SiO2 و TiO2 بهمراه اصلاح شیمیایی سطح روی بسترهای چوب و بامبو انجام شده است. فوق آبگریز بودن سطح از نظر سطح شناسی، ثبات مکانیکی، پایداری بلند مدت و قابلیت خود تمیزشوندگی با اندازه گیری مقادیر زاویه تماس آب و زاویه لغزش بررسی شده است. فوق آبگریزی سطح بوسیله انجام تست سایش مکانیکی در برابر سنباده 1500 مش و تست ثبات و پایداری بلند مدت با قرار گرفتن نمونه در محیط جو بیش از 180روزانجام شد، که با زاویه تماس°,2±, 155 و زاویه لغزش°,2±, 6 تایید شد، و هم چنین خاصیت خود تمیز شوندگی سطح نیز بررسی شد. بدلیل انعطاف پذیری و سادگی آزمایش، روشی آسان و ارزان برای دستیابی به خواص نیلوفر آبی است و برای تهیه سطوح فوق آبگریز در کاربردهای عملی در مقیاس بزرگ ارزش بالایی را از خود نشان می دهد.

امروزه به منظور کاهش نویز و ارتعاشات از فرامواد به عنوان مانع، میرا کننده و یا جاذب ارتعاش و صوت در حوزه های مختلفی چون هوافضا، خودرو و کنترل آلاینده های صوتی استفاده می شود. این مواد، موادی مصنوعی ساخته شده از سلول های واحد با ابعادی کوچکتر از طول موج امواج صوتی مورد نظر هستند که در ابعاد بزرگتر به صورت متناوب تکرار شده اند و می توانند دامنه ی امواج صوتی را در بازه فرکانسی مورد نظر به صورت موثر کاهش دهند. در این مقاله مروری، به بررسی تحقیقات انجام شده در زمینه فرامواد مختلف به خصوص فرامواد آکوستیکی و الاستیکی پرداخته شده و کاربردها و نتایج آن ها در کاهش نویز و ارتعاشات ناخواسته محیط مورد مطالعه قرار گرفته است. در اکثر تحقیقات محاسبات عددی با استفاده از قضیه بلاک-فلوکوت برای محاسبه فاز بلاک سلول واحد فرامواد صوتی انجام شده که در این قضیه گپ انرژی پیش بینی شده از فاز بلاک محاسبه شده از فرکانس صفر شروع می شود و تا فرکانسی که دارای مقدار انتقال کمتر از یک می باشد ادامه پیدا می کند. نتایج این تحقیقات نشان می دهد با استفاده از فرامواد می توان ارتعاشات و نویز فرکانس-پایین یک سیستم را در حد مطلوبی کاهش داد. همچنین افزایش دمپینگ جاذب ها بطور مستقیم باعث افزایش عرض باند توقف و کاهش دامنه ی ارتعاش در فرکانس پایین به وسیله افزایش فاصله باندی انرژی می شود. افزایش درجات آزادی رزوناتورهای محلی نیز از روش های دیگر افزایش گپ انرژی است.

ساخت افزودنی مبتنی بر اکستروژن یک روش تولید نوظهور است که امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته و اساس کار چاپگرهای سه بعدی FFF است. در این روش، پلیمر ذوب شده از طریق یک نازل به صورت لایه به لایه روی هم قرار می گیرد تا یک جسم سه بعدی ایجاد شود. به دلیل انجماد سریع لایه ها ممکن است فضاها و حفره هایی بین لایه ها ایجاد شود که این فضاهای خالی منجر به کاهش خواص مکانیکی از جمله استحکام قطعات می شوند. از آن جا که پیش بینی و بهبود خواص مکانیکی از چالش های این روش تولید است، هدف از این مطالعه، بررسی عوامل موثر بر استحکام قطعات تولیدشده توسط FFF است. از جمله عوامل تاثیرگذار می توان به دمای نازل، درصد پرشدن، راستای نمونه، زاویه رسوب گذاری رشته ها، ضخامت لایه و قطر نازل اشاره کرد. طبق نتایج پژوهش های پیشین می توان گفت که افزایش دمای نازل، درصد پرشدن و قطر نازل و کاهش ضخامت لایه منجر به افزایش سطح تماس رشته های ذوب شده و همچنین کاهش فضاهای خالی بین رشته ها می شود و بدین ترتیب استحکام قطعات تولیدشده بهبود می یابد. هم چنین، استفاده از زاویه رسوب گذاری هم جهت با محور کشش می تواند تا حد زیادی استحکام قطعات را افزایش دهد.

در این مقاله یک شیب سنج دو محوره بر پایه تراشه میکروماشین معرفی شده است. هدف اصلی مقاله، ارایه یک شیب-سنج سریع با رنج اندازه گیری وسیع و دقت بالا جهت استفاده در سیستمهای تراز اتومات می باشد. این شیب سنج قادر است شیب زمین را اندازه گیری کرده و اطلاعات شیب هر راستا را بصورت یک عدد دیجیتال 11 بیتی تولید نماید. داده دیجیتال تولیدی با استفاده از پروتکل رایج SPI به بیرون تراشه ارسال می گردد. تراشه مورد استفاده، قطعه به شماره SCA100T-D02 بوده که توسط یک میکروکنترلر ATMEGA32 راه اندازی شده است. کل مدار شیب-سنج در داخل یک محفظه آلومینیومی قرار داده شده و توانایی نصب بر روی هر سطحی را دارد. نتایج آزمایش نشان داد که شیب سنج پیشنهادی قادر است با سرعت 18 هرتز شیب زمین را در دو راستای عرضی و طولی با رنج ±, 90 درجه و دقت 1/0 درجه اندازه گیری نماید. رنج دمای کاری شیب سنج از 40-تا 125 درجه سانتیگراد بوده و اطلاعات شیب در یک نمایشگر 20×4 قابل مشاهده می باشد. لذا این شیب سنج می تواند در رنج وسیعی از تجهیزات صنعتی، کشاورزی و غیره قابل استفاده باشد.