مهندسی هوانوردی
سال:1397 | دوره:20 | شماره:2 |تعداد مقالات:6

پایدارساز هواپیما با استفاده از سطوح آیرودینامیکی متحرک قابل کنترل، هواپیما را پایدار می کند. در این مقاله، یک کنترل پیش بینی مبتنی بر مدل برای پایدارسازی هواپیمای جنگنده F-8 ارائه می گردد. در روش کنترلی پیشنهادی، بر اساس استراتژی افق خزشی، ضمن بهینه سازی در زمان واقعی، با استفاده از مدل خطی شده جنگنده F-8، تابع هدف کمینه گردیده و خروجی در بازه های زمانی آینده پیش بینی می شود. کمینه سازی تابع هدف، ورودی کنترل پایدار را نتیجه می دهد. ورودی کنترل پایدار به دست آمده، حالت های سیستم غیرخطی جنگنده F-8 را تحت شرایط اولیه متفاوت پایدار می سازد. در مراحل طراحی کنترل کننده برای کاهش حجم محاسبات، ملاحظاتی در نظر گرفته شده است. اثبات ریاضی نشان می دهد که سیستم حلقه بسته با کنترل پیشنهادی، پایداری مجانبی دارد. نتایج شبیه سازی ها عملکرد مطلوب کنترل کننده پیشنهادی در پایدارسازی هواپیمای جنگنده F-8 را به خوبی نمایش می دهد.

چنانچه باند فرودگاه دچار آسیب شود، یکی از سریع ترین راه های ترمیم باند، استفاده از صفحات ترمیم کننده باند می باشد. چنانچه امکان ساخت این صفحات به صورت یکپارچه وجود نداشته باشد، می توان صفحات را به صورت دوتکه ساخت و سپس آنها را به یکدیگر جوش داد. در این تحقیق، تحلیل استحکام صفحات AM-2 مدنظر است که دارای یک جوش سرتاسری به روش تیگ می باشد. نیروی وارده از طرف هواپیمای ترابری C-130 بر روی صفحات درنظر گرفته شده و مقادیر مختلفی برای شاخص خاک (CBR) مدنظر قرار گرفته است. طرح اتصال دو قسمت صفحات به گونه ای درنظر گرفته شده است که در قسمت جوش، تقویت صورت گیرد. نتایج نشان داده است که برای استفاده از نمونه جوشکاری شده به روش تیگ، مقدار شاخص خاک حداقل باید مساوی 15 باشد. با انجام تست شبیه سازی با کامیون، تطابق خوبی بین نتایج تحلیل نرم افزاری و نتایج تجربی مشاهده شده است.

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای یکی از فرآیندهای تولید برتر با کاربردهای متعددی می باشد که امروزه توجه زیادی در صنایع هوافضا به خود معطوف کرده است. هدف اصلی در این تحقیق، مقایسه استحکام کششی-برشی اتصال ورق های متفاوت آلیاژهای آلومینیوم 3T-2024 و 6T-7075 در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای با فرآیند پرچ کاری مورد استفاده متداول در سازه های بال و بدنه هواپیما می باشد. همچنین تاثیر پارامتر های مختلف از قبیل تاثیر سرعت نفوذ ابزار، سرعت دورانی ابزار و ترتیب قرار گرفتن ورق های آلیاژهای آلومینیوم بر استحکام کششی ناحیه اتصال فرآیند جوشکاری اصطکاکی با استحکام کششی فرآیند اتصال پرچکاری مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. با انتخاب مناسب این پارامتر ها، استحکام کششی-برشی بهینه اتصال قابل دستیابی است. نتایج حاصل از این تحقیق می تواند جهت جایگزینی فرآیند پرچ کاری با فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه ای در صنایع هوافضا و به ویژه در قسمت هایی از بال و بدنه هواپیما به منظور دستیابی به استحکام بالاتر در اتصالات مورد نظر استفاده نمود. در نتیجه خرابی های مرتبط با اتصالات مورد استفاده در سازه های هواپیما کاهش موثری داده می شود.

ژیروسکوپ های الکترومکانیکی، ژیروسکوپ هایی هستند که بر اساس سیستم ارتعاشی کار می کنند، کنترل مد تحریک این سیستم ارتعاشی کوچک یکی از اهداف محققان است. در این مقاله، کنترل مدلغزشی برای سیستم ژیروسکوپ ارتعاشی MEMS ارائه می شود. برای اینکار در ابتدا با استفاده از روش دینامیک وارون، دینامیک های معلوم سیستم ژیروسکوپ حذف می شود تا کران عدم قطعیت های موجود در معادلات دینامیکی کاهش یابد. سپس برای مقاوم نمودن کنترل کننده در برابر عدم قطعیت های باقیمانده، از ترکیب کنترل مدلغزشی استفاده می گردد. حضور کنترل مدلغزشی باعث بروز لرزش در ورودی کنترل می شود و این امر کاهش عمر محرکه های مد تحریک سیستم ژیروسکوپ را به دنبال دارد. در این مقاله برای جلوگیری از بروز مشکل لرزش در ورودی کنترل، دو راهکار ارائه می شود. اثبات ریاضی نشان می دهد که سیستم حلقه بسته با کنترل کننده های پیشنهادی و در حضور عدم قطعیت های موجود، دارای پایداری مجانبی سراسری است. برای نمایش عملکرد کنترل کننده های پیشنهادی، شبیه سازی هایی در سه مرحله بر روی سیستم ژیروسکوپ ارتعاشی MEMS پیاده سازی می شود. نتایج شبیه سازی ها، عملکرد مطلوب کنترل مدلغزشی فازی تطبیقی با سطح لغزش مجانبی را نشان می دهند.

به دلیل ماهیت رادوم در انحراف امواج در رهگیرهای هدایت شونده از نوع راداری، خطای برخورد به هدف افزایش می یابد و بعضا موجب ناپایداری سیستم می شود. از طرفی رادوم منجر به یک فیدبک ناخواسته در حلقه هدایت می شود که مشابه حلقه های فیدبک مرسوم که در آن خروجی باید سیگنال کنترلی مطلوب را تعقیب کند، نمی باشد. در این مقاله ابتدا اثر مخرب رادوم در پایداری و عملکرد حلقه هدایت بررسی و تحلیل شده است. سپس با پیشنهاد افزودن یک بلوک انتگرال گیر مجازی، مسئله جبران سازی رادوم به یک مسئله متداول کنترلی تبدیل شده است بطوریکه می توان معیارهای کارآیی را در قالب یک مساله کنترلی تعریف نمود. سپس جهت طراحی جبران ساز، باتوجه به نوع عدم قطعیت رادوم که از نوع پارامتری می باشد، از روش مقاوم سنتز µ استفاده شده است. نتایج شبیه سازی و تحلیل های پایداری نشان دهنده تضمین پایداری و همچنین بهبود محسوس عملکرد سیستم هدایت در حضور خطای رادوم می باشد.

بررسی قابلیت اطمینان و عدم قطعیت در مسائل آیروالاستیسیته تاکنون کمتر مورد توجه محققین قرار گرفته است، قابلیت اطمینان بیانگر عملکرد صحیح یک آیتم/سیستم در بازه زمانی مشخص و شرایط معین است. در کار حاضر قابلیت اطمینان آستانه وقوع فلاتر صفحه (باطول محدود و عرض بینهایت) با توجه به عدم قطعیت در متغیرهایی شامل مدل الاستیک، ضریب پواسون، چگالی ضخامت صفحه و طول صفحه بررسی شده است. صفحه مورد نظر از جنس مواد ایزوتروپیک با شرایط مرزی لولای ساده-لولای ساده (SS)، لولای ساده-گیردار (CS) و گیردار-گیردار (CC) می باشد که در رژیم پروازی مافوق صوت مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور شبیه سازی رفتار حاکم بر سازه (ورق) از نظریه کلاسیک ورق استفاده می شود و اثر نیروهای آیرودینامیکی توسط تئوری پیستون مرتبه اول مدل سازی شده است. به منظور گسسته سازی و تحلیل معادلات آیروالاستیک حاکم بر صفحه از روش عددی دیفرانسیل مربعی تعمیم یافته استفاده شده است. معادلات حاکم بعد از گسسته سازی، با استفاده از محاسبه و تحلیل مقادیر ویژه حل شده و آستانه وقوع پدیده فلاتر برای صفحه بدست آمده است. در نهایت برای بدست آوردن قابلیت اطمینان آستانه وقوع فلاتر صفحه دو بعدی از روش شبیه سازی مونت کارلو استفاده شده است.