مجله بین المللی علوم مهندسی(انگلیسی)
سال:1380 | دوره:12 | شماره:2 |تعداد مقالات:14

دراین مقاله پاسخ حالت گذرای یک پره با سطح مقطع متغییر با استفاده از روش پرتوربیشن بررسی، محاسبه و مقایسه می شود که در آن درجه حرارت مبنا تحت تغییرات پله ای قرار می گیرد. برای گستردگی کاربرد علمی این بررسی، مکانیزم های مختلف انتقال حرارت حاکم بر فرآیند تبادل انرژی در نظر گرفته می شوند. همچنین در این کار با استفاده از نرم افزار Mathematica قادر بوده ایم که بدون انجام عملیات جبری زیاد تا هشت جمله از بسط پرتوربیشن را در نظر بگیریم. در انتها معادلات حاکم به دست آمده با روش های عددی حل شده و با نتایج روش پرتوربیشن مقایسه می شوند.

در این مقاله مساله کنترل بهینه زمانی برای حرکت نقطه به نقطه یک بازوی مکانیکی رباتی با مفاصل الاستیک، ورودیهای کنترلی محدود و قید تکانه در طول مسیر حرکت مطالعه می شود. ابتدا معادلات دینامیکی و قید تکانه برای یک بازوی با مفاصل الاستیک استخراج می شود. سپس معادله قید و معادلات حرکت در شکل فضای حالت با استفاده از روش اختلاف به جلو منفصل می گردد. بدین ترتیب مساله کنترل بهینه زمانی به صورت یک مساله بهینه سازی با پارامترهای محدود تبدیل می شود. از جعبه ابزار بهینه سازی MATLAB برای حل مساله بهینه سازی با قیود مساوی و نامساوی استفاده می شود. این روش باعث راحتتر شدن پیاده سازی و حل مساله کنترل بهینه زمانی با قید تکانه می گردد. روش ارایه شده برای یک بازوی مکانیکی یک عضوی با مفصل الاستیک پیاده سازی شده و برخی از نتایج ارایه گردیده است. نتایج حاصل نشان می دهد که حرکت یک بازوی مکانیکی رباتی در صورت وجود قید تکانه نرم تر بوده که این خود باعث کاهش ارتعاش مکانیکی و کاهش سایش در مفاصل می گردد.

در این مقاله دو روش حل معادلات ناویراستوکس در جریان دایمی غیر قابل تراکم بروش حجم محدود و مختصات غیرمتعامد منحنی الخط مورد مقایسه قرار گرفته اند. در هر دو این روش ها شبکه جابجا شده و روش SIMPLE بکار رفته است ولی متغیرهای وابسته استفاده شده در معادلات ممنتم متفاوتند. در یکی از روشها از مولفه های سرعت کارتزین در سطوح حجم کنترل و در دیگری از تصویرهای سرعت کوواریانت بعنوان متغیرهای وابسته در معادلات ممنتم استفاده شده است. نتایج حاصله از روشهای فوق از نقطه نظر دقت و همگرایی با هم مقایسه شده اند.

توربین اگنیو یک توربین آبی کوچک جریان محوری است که ابتدا در اسکاتلند طراحی و ساخته شده است. علیرغم عملکرد پایین، تعدادی از توربین اولیه در آنجا ساخته و در محلهای مختلف نصب شده است. اما بدلیل مشکلات، تحقیقاتی برای افزایش راندمان آن صورت نگرفته است. چون این توربین برای مصرف در ایران در نظر گرفته شده یک مدل جدید از توربین ساخته و مورد آزمایش قرار گرفت. متعاقبا اصلاحات دیگری روی آن انجام و آزمایشها تکرار شد. نتایج آزمایشها نشان از یک اصلاح اساسی در عملکرد توربین و تا 23% رشد راندمان در بالاترین نقطه آن می باشد.

در این مقاله یک ورق مسطح بزرگ که دارای یک ترک داخلی بوده و تحت بار یکنواخت قرار دارد مورد مطالعه قرار گرفته، چند ترم اول تنش در سری ویلیامز با استفاده از یک بسط دو جمله ای بدست آورده می شود. نشان داده می شود که اضافه کردن ترمهای بالاتر تنش به ترم سینگولار، دقت پاسخهای بدست آمده برای تنش های نرمال در امتداد ترک را بطور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد. اثر ترمهای بالاتر تنش روی طول ناحیه پالستیک در مقابل ترک نیز مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصله برای هر دو حالت تنش صفحه ای و کرنش صفحه ای نشان داده شده، اندازه ناحیه پلاستیک براساس دو معیار تسلیم ترسکا و فن مایسس تعیین می گردد.

پراکندگی اطلاعات اندازه گیری شده در شروع تست رشد ترک خزشی به مراتب بیشتر از اواسط یا اواخر آن می باشد. علت این پراکندگی می تواند توزیع مجدد تنش از الاستیک به خزش، خزش اولیه و تجمع آسیب در نوک ترک در اوایل رشد ترک باشد. در این مقاله توزیع مجدد تنش و تجمع آسیب در نوک ترک بررسی شده است. برای زمانهای کوتاه بعد از اعمال نیرو رفتار رشد ترک را می توان بوسیله فاکتور شدت تنش (k) تعیین نمود. و در بلند مدت اگر تنش آزاد شده و به مقدار پایدار خود برسد، C رفتار رشد ترک را معلوم میسازد.یک راه حل جدید جهت بدست آوردن زمان برای آزاد شدن تنش از مقدار الاستیک مقدار پایدار ارایه شده است. همچنین یک مدل جدید جهت بدست آوردن مقدار آسیب در نوک نیز دراین مقاله ارایه شده است.

از آنجا که اندازه گیری و کنترل مصرف سوخت و چگونگی عملکرد یک موتور خودرو در جاده، به عواملی از قبیل نوع خودرو، رفتار راننده، طراحی راه، و جریان ترافیک بستگی دارد، طراحی مدارهای کنترل عملکرد موتورهای احتراق داخلی براساس نتایج آزمایشات و اطلاعاتی انجام میشود که در تحقیقات آزمایشگاهی بدست می آید. این آزمایشات توسط سیستمی بنام شاسی آزمایشگاهی (Test-Rig) صورت میگیرد. مشکلات و هزینه تولید متداولترین نوع شاسیهای آزمایشگاهی که دارای دینامومتر الکتریکی شناور میباشند، دسترسی به این شاسیها و استفاده از آنها را محدود مینماید. در مقاله حاضر، یک شاسی آزمایش با دینامومتر الکتریکی ثابت طراحی و ساخته شد. این شاسی شامل یک واندروتور ثابت الکتریکی قابل دسترسی است که با یک موتور دیزل چهار سیلندر پرکینز کوپله شده. تلفات مسی و هسته ای و نیز تلفات مکانیکی واندروتور و قدرت خروجی و راندمان موتور دیزل در شرایطی بدست آمد که خطاهای ساختمانی و مکانیکی دستگاههای اندازه گیری و همچنین هزینه تولید به مقدار قابل ملاحظه ای تقلیل یافتند.

یک سیستم تبرید جت بخار دارای یک اجکتور مافوق صوت به عنوان یک کمپرسور حرارتی است که به عنوان یک جایگزین سیکل تبرید تراکمی (مکانیکی) متداول می باشد. سیستم تبرید جت بخار کوچک قادر است مصرف سوخت را برای دستگاه تهویه اتومبیل به مقدار زیادی کاهش دهد. در مطالعات و تحقیقات گذشته توجه کمتری به این سیستم های کوچک شده است. بنابراین، نویسنده حاضر در تئوری یک بعدی جریانهای قابل تراکم با استفاده از نظریه جریان خفگی ثانویه، رفتار یک اجکتور کوچک را بررسی و مدل نموده است. همچنین، در این تحقیق یک سیستم تبرید بخار کوچک را که سیال عامل آن فرئون 12 (R12) میباشد طراحی و ساخته شده تا آزمایشات تجربی به منظور بهینه نمودن رفتار اجکتور در رابطه با موقعیت شیپوره جریان اولیه و رفتار آن در عمل انجام شود.بعلاوه، در این مطالعه نرم افزار PHOENICS نیز به خدمت گرفته شد تا رفتار سیستم را به نمایش بگذارد. در اینجا، با استفاده از نرم افزار PHOENICS، میدان جریان در اجکتور با روش محاسبات عددی شبیه سازی شده است. نتایج ارایه گردیده و مقایسه پیش بینی شبیه سازی میدان جریان به وسیله روش محاسباتی دینامیک سیال (CFD) با میدان جریان براساس فرضیه جریان خفگی ثانویه نیز به عمل آمده و ارایه گردیده است.

هدف، ارایه یک سیستم کنترل حرارت برای یک ماهواره کوچک در مدار کم ارتفاع (Low Earth Orbit) می باشد. هنگامیکه ماهواره جهت انجام ماموریت در مدار قرار می گیرد برای عملکرد بهتر قطعات در طول ماموریت ماهواره، هر قطعه می بایست در محدوده دمایی خاصی کار کند. برای این منظور طراحی حرارتی ماهواره به دو روش پارامترهای توده ای و روش اجزا صورت گرفته است. نتایج نهایی حاصل از طراحی به دو روش جز در قطعاتی که اختلاف در مدلسازی وجود دارد کاملا برهم منطبق می باشند. با توجه به پوشش های انتخاب شده، محدوده دمایی -4oC الی 11.4oC برای قطعات داخل و -56.2oC الی -69.4oC برای سطوح و قطعات خارجی ماهواره ارایه می شود.

در این مقاله، شاخص بندی صریحی از کلیه روشهای کلاسیک گسسته سازی سیستم های پیوسته، شامل روش های تفاضل رو، تفاضل پس رو، قانون ذوذنقه، لایتغیر پله ای، و تطبیق صفر و قطب، ارایه میگردد و نشان داده می شود که با کاهش نمونه برداری، نرم افزار القایی £ ¥ خطای تقریب به سمت صفر میل میکند. این مساله از نظر علمی و منجمله در مساله تحقق دیجیتال الگوریتم های سیستم های کنترلی پیوسته اهمیت زیادی دارد.

دراین مقاله بررسی و تحلیل ربات متحرک خود مختار با بکارگیری نرم افزار دلفی ارایه شده است. همچنین ساخت یک محیط نرم افزاری جهت مدلسازی سینماتیکی و دینامیکی و شبیه سازی آن انجام شده است. این نرم افزار قادر است تمام قسمتها و آزمونهای طراحی شده در رابطه با ربات متحرک ساخته شده را به اجرا در آورد. در انتها یک سیستم ربات سه درجه آزادی جهت حرکت در محیط بدون مانع، با مانع مشخص و با مانع نامشخص شبیه سازی شده است.

یک مدل دوبعدی گذاری شعاعی- مماسی با استفاده از روش آنتالپی جهت مطالعه بهینه نمودن جرم یک سیستم ذخیره انرژی گرمایی دارای مواد تغییر فاز برای کاربردهای چاه های حرارتی در فضا توسعه یافته است. این توسعه فرض براینست که هیچگونه منبع انرژی، تغییر فشار و کاری روی حجم کنترل، وجود ندارد. مطالعه بهینه سازی پارامتریک هم بر روی تک تک اجزا و هم بر روی کل سیستم انجام گرفته است. جرم کلی سیستم برای یک انرژی حرارتی ذخیره شده مشخص لحاظ گردیده تا حداقل شود. تا حدی که مقایسه با حالت دوبعدی نیاز بود مطالعه پارامتریک برای مدل یک بعدی شعاعی انجام گرفت. اثرات قابل توجه سطوح پره ها مشاهده گردیدند. روش تکرار گاوس- سایدل با ضریب Over-relaxation استفاده شده تا معادلات متناوب غیرخطی دیفرانسیل محدود را به طور عددی حل کند. تغییر هندسه سیستم مانند شعاع لوله داخلی- شعاع پوسته بیرونی- تعداد پره ها و ارتفاع پره ها اثرات قابل توجهی روی جرم و میزان حرارت ذخیره شده دارد.

میراکننده جرم نقطه ای در ماهواره ای با پایدارسازی چرخان یا گرادیان جاذبه ای به عنوان میراکننده زاویه کله شدن استفاده می گردد. در این مقاله چندین کاربرد امکان پذیر این نوع میراکننده مورد تحلیل دینامیکی و پایداری قرار می گیرد. این کاربردها شامل دو حالت پایدارسایزی چرخان و گرادیان جاذبه ای می باشد. در هر یک از دو حالت، میراکننده جرم نقطه ای در راستاهای مختلف قرار داده می شود و مورد تحلیل قرار می گیرد. نتایج این مقاله قابل اعتماد به ماهواره متقارن در مدار دایره ای هستند.یک ماهواره با پایدار سازی گرادیان جاذبه ای معمولا دارای چرخش نیست، اما این مقاله آن را نیز در نظر می گیرد. در نتیجه تحلیل دینامیکی، معادلات حرکت وضعی ماهواره به همراه معادلات حرکت میراکننده جرم نقطه ای برای هر حالت استخراج می گردند. تئوریهای پایداری فلکوه و کلوین- تایت- چتایف برای تعیین نواحی پایداری ماهواره های چرخان وگرادیان جاذبه ای استفاده می گردند.