مکانیک هوا فضا
سال:1399 | دوره:16 | شماره:2 (پیاپی 60) |تعداد مقالات:8

هدف اصلی این پژوهش ارایه یک الگوریتم هدایت عرضی برای خودروهای مفصلی در شرایط ترافیکی واقعی است. مسیرهای مجاز تعویض خط دوگانه براساس سینماتیک خودروی مفصلی با لحاظ عدم برخورد با خودروی دیگر، استخراج شده است. به منظور تعیین مسیر مطلوب، دینامیک خودروی مفصلی و به طور ویژه تایر آن، باید مدنظر قرار گیرد تا بهترین مسیر قابل پیمایش مشخص شود. ابتدا یک مدل دینامیکی شانزده درجه آزادی غیرخطی خودروی مفصلی توسعه یافت. سپس مدل توسعه یافته با استفاده از نرم افزار تراک سیم در یک مانور استاندارد صحه گذاری گردید. همچنین برای طراحی سیستم کنترلی یک مدل دینامیکی سه درجه آزادی خودروی مفصلی شامل درجات آزادی سرعت زاویه ای چرخشی و سرعت جانبی واحد کشنده و زاویه مفصل بین واحد کشنده و واحد شبه تریلر بکار گرفته شد. دینامیک تایر نیز براساس مدل غیرخطی داگف شبیه سازی شده است. در انتها، هدایت عرضی خودروی مفصلی به منظور رهگیری مسیر تعویض خط با روش کنترل غیرخطی مودلغزشی انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان از مناسب بودن روش کنترل غیرخطی مودلغزش در رهگیری مسیر تعویض خط خودروهای مفصلی دارد.

در این مقاله، تحلیل دینامیکی و ارتعاشاتی پوسته استوانه ای ساخته شده از لایه های گرافیت اپوکسی به همراه دو لایه ی پیزوالکتریک در دو سطح داخلی و خارجی آن پرداخته شده است. استخراج معادلات حرکت بر پایه تیوری سندرز برای پوسته های نازک انجام شده است. معادلات حرکت که به صورت مشتق-های جزیی به دست می آیند، به روش رانگ کوتای مرتبه ی چهارم حل شده اند. ابتدا به بررسی شماری از پارامترهای هندسی مسیله شامل ضخامت پوسته، شعاع و طول پوسته، و زاویه ی الیاف در تغییر فرکانس های اصلی پرداخته شده است. در نهایت تاثیر پارامترهای پیزوالکتریک در پاسخ ارتعاشاتی و دینامیکی پوسته های استوانه ای بررسی شده است. در همه ی موارد بررسی شده با افزایش نسبت L/R مشاهده می شود که تاثیر ضرایب پیزوالکتریک افزایش یافته است. نتایج نشان می دهد که در میان پارامترهای پیزو الکتریک پارامتر C11 بیشترین تاثیر را در پاسخ فرکانسی دارد. تاثیر سایر پارامترهای پیزو الکتریک نیز نسبت به این پارامتر در پاسخ فرکانسی ناچیز ارزیابی شده است.

کنترل وزن محصولات قبل از بسته بندی آن، یکی از اصلی ترین مراحل کنترل کیفیت در بسیاری از فرآیندهای تولید می باشد. اگرچه این مسیله می تواند با روش های معمول نیز ترازو صورت گیرد، اما روش های معمول می تواند سرعت خط تولید را در خطوط مجهز به تجهیزات سریع نظیر ربات دلتا کاهش دهد. به همین دلیل در مقاله حاضر یک روش برای شناسایی برخط جرم بار حمل شده توسط ربات دلتا در حین بسته بندی اریه شده است. برای این منظور معادلات دینامیکی ربات نوشته شده و پس از صحه گذاری آن با نرم افزار آدامز به فرم رگرسیون خطی بازنویسی شده اند. سپس به کمک روش حداقل مربعات بازگشتی پارامترهای مورد نظر شناسایی شده اند. از آنجا که فرض ثابت بودن ضرایب اصطکاک حین کارکرد ربات می تواند از دقت الگوریتم بکاهد این پارامتر نیز به همراه جرم در هر مرحله تخمین زده می شود. شبیه سازی های انجام شده در نرم افزار متلب نشان دهنده دقت مناسب روش پیشنهادی حتی در حضور نویز اندازه گیری می باشد. همچنین، شبیه سازی ها نشان می دهد که سرعت همگرایی روش بسیار بالا بوده و با تعداد داده های کم می تواند در زمان کوتاهی جرم بار را تخمین بزند.

این پژوهش یک کنترل فرمان فعال به منظور هدایت یک خودروی مفصلی سنگین در هنگام انجام مانور تعویض خط هوشمند با سرعت بالا و با هدف اجتناب از برخورد با موانع را ارایه می دهد. برای این منظور، پس از ایجاد یک مدل ساده شده از خودروی مفصلی در نرم افزار متلب، به طراحی سه کنترل کننده مدل پیش بین (MPC)، بهینه خطی انتگرالی (LQI) و همچنین PID دو درجه آزادی برای سیستم فرمان محور جلوی واحد کشنده پرداخته شده است. در این راستا، قیود مرتبط با پایداری جانبی خودرو با استفاده از زوایای لغزش دو واحد کشنده و نیم-تریلر و همچنین زاویه مفصل مرجع برای مسیر حرکت خودرو تعریف شده و پایداری آن در هنگام حرکت بر روی جاده های خشک و لغزنده بررسی شده است. سپس عملکرد سیستم های کنترلی ارایه شده برای دو سناریوی متفاوت، یعنی یک، وجود یک مانع در مسیر در جاده خشک و دیگری همان شرایط در جاده لغزنده، با شبیه سازی همزمان توسط دو نرم افزار متلب و تراک سیم مطالعه گردیده است. در ادامه جهت بهینه سازی ضرایب کنترل کننده ها، آزمون های مختلفی در نرم افزار تراک سیم تعریف و اجرا شده و با استفاده از یک روش هوشمند ضرایب بهینه بدست آمده است. در پایان، با مقایسه عملکرد سه سیستم کنترل کننده، و نقاط ضعف و قوت آن ها مورد بحث قرار گرفت. نتیجه این مقایسه نشان دهنده برتری کنترل کننده مدل پیش بین برای این منظور می باشد.

تورق یکی از عیوب رایج در صفحات کامپوزیتی است که ممکن است در حین تولید، سوراخکاری و یا بارگذاری در صفحه ی کامپوزیتی ایجاد شود. این عیب انعطاف پذیری، استحکام و کارایی صفحات و سازه های کامپوزیتی را تحت تاثیر قرار داده و آن را کاهش می دهد به نحوی که حتی ممکن است باعث شکست یک لایه یا شکست کامل در صفحه ی کامپوزیتی شود. در این تحقیق یک صفحه کامپوزیتی دایره ای با تورق دایره ای شکل تحت بار کمانشی در نظر گرفته می شود و با توجه به اینکه تورق رشد می کند و مرز تورق متحرک است، معادلات تعادل حاکم بر صفحه ی دایره ای با تورق دایره ای شکل با استفاده از روش حساب تغییرات با مرز متحرک بدست می آیند. تیوری که در این مقاله از آن برای یافتن معادلات تعادل حاکم بر صفحه ی مورد نظر استفاده شد تیوری تغییرشکل برشی مرتبه سوم است. در نهایت برای دو ماده ایزوتروپیک و اورتوتروپیک بار کمانش بحرانی با استفاده از روش هموتوپی طیفی تعیین می شود و نتایج مقاله حاضر با نتایج موجود در تحقیقات دیگر مقایسه می شود. نتایج بدست آمده مطابقت خوبی را با نتایج مراجع دیگر نشان می دهد.

در این مقاله یک قانون برخورد اصلاح شده جدید برای برخورد ضربه زننده با سرعت پایین بر روی ورق های مرکب چندلایه ارایه می گردد. در این روش برای اولین بار با ارایه یک فرایند حل تحلیلی جدید با کمک گیری از اصل انرژی پتانسیل مینیمم و استفاده از رابطه توانی غیرخطی تماس بین ضربه زننده و سازه هدف، ضرایب مجهول قانون توانی تماس به صورت صریح بدست می آید. بر این اساس ضرایب قانون تماس برای انواع مختلفی از مسایل ضربه با سرعت پایین در ورق های چندلایه مرکب محاسبه گردیده است. به کمک این روش جدید، محدوده معتبر جهت استفاده از قانون هرتز برای ورق های چندلایه مرکب بدست می آید. با استفاده از این روش، علاوه بر کاهش زمان حل، فرایند حل مسیله با همگرایی مناسبی انجام می شود. قانون برخورد جدید نشان می دهد که برای هر مسیله برخورد این قانون ازنظر مقادیر ضرایب، منحصربه فرد می باشد. از طرفی این قانون نشان می دهد که ضرایب استفاده شده در آن به شدت وابسته به شرایط مرزی، خصوصیات هندسی و موادی، سازه هدف و ضربه زننده می باشد. نتایج بدست آمده از این روش، تطابق خوبی با دیگر نتایج تجربی و عددی دارد. در این روش پاسخ نیرو-زمان، پاسخ سازه به ضربه در شرایط تکیه گاهی مختلف و اثرات پارامترهای فیزیکی و هندسی از قبیل جرم، سرعت و قطر ضربه زننده، همچنین ابعاد سازه هدف بر روی تاریخچه نیرو بررسی می شود.

در این تحقیق تلاش جدیدی برای بررسی جریان و انتقال حرارت یک ردیف جت برخوردی به سطح مقعر نامتقارن استوانه ای انجام شده است. در این راستا از سطوح مقعر نامتقارن استوانه ای با شعاع های 8 و12و 24 سانتیمتر استفاده شده است. به منظور ایجاد شار حرارتی ثابت در سطح از یک گرمکن سیلیکونی با توان 2500 وات بر متر مربع استفاده شده است. به منظور جلوگیری از اتلاف حرارت سطح مقعر عایق بندی شده و دمای نقاط مختلف توسط یک دوربین حرارتی مادون قرمز در حالت پایا اندازه گیری شده است. سرعت جت از دو روش سرعت سنج سیم داغ و لوله پیتوت اندازه گیری شده است. تعداد پنج جت با فاصله بی بعد جت تا جت (p/d) 8 و4 و فاصله بی بعد جت تا سطح برخورد (H/d) 2 و4 مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین بررسی توزیع عدد ناسلت روی سطح مقعر نامتقارن در اعداد رینولدز 10000 و 20000 و30000 انجام شده است. تحلیل نتایج نشان می دهد در یک سطح نامتقارن قسمتی از سطح دارای ناسلت بالاتری است که نسبت انحنای بیشتری داشته باشد، همچنین با کاهش فاصله جت تا جت توزیع ناسلت دارای مقدار بالاتری است وکاهش فاصله بی بعد جت تا سطح برخورد و افزایش عدد رینولدز سبب افزایش عدد ناسلت می گردد.

تشخیص قطعات معیوب از سالم، یکی از فرایندهایی است که توسط نیروی انسانی در خطوط تولید و یا پیش از تولید انجام می شود. در این مقاله طرحی به منظور تسریع در کنترل ابعادی قطعات به شکل پین، قبل از مصرف در خط تولید ارایه شده است. بدین منظور، ابعاد پین مورد نظر در آزمایشگاه به کمک کامپیوتر و با استفاده از دستگاه اندازه گیری مختصات در حالت تماسی، مشخص شده است. سپس ابعاد این پین ها در نرم افزار متلب جهت مقایسه با ابعادی که از پین های ورودی به خط تولید از طریق دوربین ثبت می شوند، استفاده می گردد. در مرحله ی بعد اندازه های تلرانسی مورد نظر به برنامه داده می شود و پین هایی که در محدوده ابعاد تعریف شده نمی باشند، مشخص می گردند. لازم بذکر است که اختلاف اندازه های حاصل از خروجی نرم افزار و اندازه گیری توسط دستگاه اندازه گیری مختصات برابر 2/0 میلیمتر است که با افزایش رزولوشن دوربین، این اختلاف کمتر خواهد شد. با توجه به قرارگیری دوربین در بالای صفحه کار، حالت قرارگیری پین ها از نظر زاویه و شکل محدودیتی ندارند. در این مقاله، مدت زمان، کنترل اندازه های قطر و طول پین نسبت به کنترل دستی توسط نیروی انسانی، به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافته است. ضمنا امکان بررسی ابعاد چند قطعه به طور همزمان نیز فراهم شده است.