نشریه پژوهشی مهندسی مکانیک ایران (فارسی)
سال:1398 | دوره:21 | شماره:3 |تعداد مقالات:10

مسئله ربات سگوی و پاندول معکوس چرخدار، یکی از مهمترین مسائل کلاسیک در مهندسی کنترل میباشد. مقاله حاضر یک روش کنترلی هوشمند، ارائه میدهد به نحوی که در آن کنترلر فازی پایین دست، ورودی مناسب به سیستم دینامیکی را به وجود میآورد؛ لیکن وجود یک مکانیزم یادگیری در کنترلر بالادست که به مقایسه خروجی کنترلر پایین دست و مدل مرجع میپردازد؛ روش را مقاوم و کارآمدتر میکند. همچنین با درنظر گرفتن حدود عدم قطعیت سیستم ب و نیز اغتشاشات، کنترل کننده ها نسبت به عدم قطعیتها و اغتشاشات موجود در مسئله مقاوم شدهاند. نمودارها و نتایج گواه این مطلب هستند.

شیارشدگی یکی ازاصلی ترین اختلالات بوجودآمده دربستر آسفالت است که عملکردآسفالت راتحت شعاع قرار می دهد. باتوجه به پیچیدگی رفتار آسفالت، دراین مطالعه به شبیه سازی پاسخ مکانیکی آن تحت اعمال بارگذاری واقعی حرکتی ودو بارگذاری معادل و پالسی که درمطالعات پیشین اغلب بعنوان جایگزین بارگذاری واقعی حرکتی بوده، پرداخته شده است. ازین رو یک مدل سازگار ترمودینامیکی ویسکوالاستیک-ویسکوپلاستیک-ویسکوآسیب رابصورت ضمنی گسسته سازی زمانی کرده تا درقالب سابروتین UMAT در نرم افزار اجزا محدود ABAQUS مورد تحلیل قرار گیرد. درتعداد سیکل بالا، حدود 40درصد اختلاف میزان شیارشدگی دربارگذاری های معادل وپالسی نسبت به بارگذاری واقعی حرکتی مشاهده می شود. این امر موجب تخمین نادرست عمربسترآسفالت حاصله ازاین دونوع بارگذاری می شود.

در این مقاله، کمانش خطی میکرو تیر دو پیونده بر اساس مدل ردی-لوینسون بررسی شده است. این سیستم شامل یک میکروتیر ایزوتروپ و یک میکروتیر کامپوزیتی با خاصیت الاستیک، الکتریکی و مغناطیسی می باشد. این تیرها توسط فنرهای الاستیک که با دو مدل وینکلر و پاسترناک شبیه سازی شده اند به یکدیگر متصل گردیده اند. برای اطمینان از صحت نتایج بدست آمده، نتایج کار حاضر با نتایج محققان دیگر مقایسه و مشاهده می گردد که تطابق بسیار خوبی بین نتایج وجود دارد. با افزایش ثوابت وینکلر و پاسترناک بار کمانش در راستای نسبت ضخامت به پارامتر مقیاس طول، افزایش می یابد.

در این پژوهش تحلیل ترموالاستیک استوانه جدارضخیم با خواص وابسته به دما بررسی می شود. کلیه خواص جز ضریب پواسونتابعی از دما و شعاع می باشد. با فرضیات مذکور، معادله دیفرانسیل غیرخطی برای توزیع انتقال حرارت در مختصات استوانه ای حاصل می گردد. حل این معادله به روش اغتشاشات سنتی، توزیع انتقال حرارت در استوانه را به صورت تقریبی-تحلیلی منتجه می شود. معادله دیفرانسیل حاکم بر مسئله، با در نظر گرفتن روابط کرنش-تغییر مکان، تنش-کرنش و تعادل به همراه توزیع انتقال حرارت قبلی حاصل می گردد. با حل این معادله به کمک شرایط مرزی مکانیکی، جابجایی شعاعی حاصل می گردد.

درمقاله حاضر رفتار ارتعاشی تیر ساندویچی با هسته سفت و انعطاف پذیر و رویه های کامپوزیتی تقویت شده با نانو لوله های کربنی بررسی شده است. نانو لوله های کربنی به صورت موادی که تابع ضخامت رویه ها هستند مورد استفاده قرار گرفته است و خواص آن ها در راستای ضخامت تغییر میکنند. در این تحقیق جهت مدلسازی رفتار تیر ساندویچی از تئوری مرتبه بالای ساندویچی توسعه یافته استفاده شده است. نتایج حاصل با نتایج موجود مقایسه گردیده است که بیانگر دقت بالای مدل سازی حاضر می باشد. نتایج برای توزیع های مختلف نانو لوله های کربنی و تکیه گاه های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق نتایج جدیدی برای شرایط مرزی مختلف بر حسب نسبت طول به ضخامت های مختلف تیر ارائه شده است. یکی از نتایج مهم در این تحقیق این است که نمیتوان در حالت کلی گفت که چه نوع توزیعی از نانولوله کربنی منجر به بیشترین و یا کمترین فرکانس طبیعی سازه می شود و این امر به شدت به نسبت طول به ضخامت تیر ویا سفتی و انعطاف پذیری هسته وابسته می باشد.

برای کاهش صدمه های ناشی از برخوردهای ناگهانی از جاذب های انرژی استفاده می شود. در این پژوهش اثر پارامترهای هندسی لوله های جدارنازک مخروطی دوجداره در بارگذاری محوری بر مقدار جذب انرژی به روش تجربی و عددی مورد بررسی قرار می گیرد. سپس اثر وجود فوم نیز برای جذب انرژی بیشتر مورد مطالعه قرار می گیرد. در بخش تجربی، ابتدا لوله های مخروطی از جنس آلومینیوم، به صورت توخالی و پر شده از فوم پلییورتان تهیه شده و سپس نمونه ها تحت آزمایش های تجربی قرار گرفته و نمودار نیرو-جابجایی در هر آزمایش استخراج می شود. در بخش عددی، شبیه سازی پدیده فروریزش محوری لوله های مخروطی جدارنازک با نرمافزار آباکوس انجام می گیرد. مقایسه نتایج تجربی و شبیه سازی نشان می دهد که مدل ارائه شده روش مناسبی برای بررسی نحوه فروریزش و مقدار انرژی جذب شده در سیستم جاذب انرژی می باشد. در انتها، تأثیر پارامترهای اصلی سیستم همانند اختلاف قطر لوله داخلی و خارجی، طول لوله، ضخامت دیواره، نوع جنس لوله، و افزودن فوم، بر مقدار جذب انرژی در ضربه گیر لوله های جدارنازک مخروطی دو جداره با استفاده از روش عددی مطالعه می شود.

با توجه به کارکرد متفاوت مکانیزم تیر و جرم متمرکز و اهمیت مواد نانوکامپوزیتی، در این مقاله به بررسی ارتعاشات غیر خطی تیرهای کامپوزیتی یکسرگیردار با جرم متمرکز در انتها، تحت تحریک نیروی هارمونیک پرداخته شده است. معادلات حرکت حاکم با استفاده از روش فرمول بندی دقیق هندسی استخراج گردیده است. به منظور مدل سازی خواص مکانیکی کامپوزیتی تقویت شده با نانولوله های کربنی از مدل موری-تاناکا استفاده گردیده است. پاسخ فرکانسی با استفاده از روش مقیاسهای چندگانه استخراج گردیده است. در نهایت به بررسی تاثیر میزان جرم متمرکز، درصد نانولوله کربنی و نیروی هارمونیک بر پاسخ فرکانسی پرداخته شده است.

در این مطالعه ناپایداری ائروالاستیک تیر-صفحه های مرکب با دو ناحیه جدایش بین لایه ای با طول یکسان لبه به لبه و در معرض جریان مافوق صوت بصورت تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. از تئوری کلاسیک صفحه های چند لایه برای جابجایی های کوچک به همراه تئوری شبه یکنواخت آیرودینامیکی برای استخراج معادلات حاکم استفاده شده است. در این تحقیق اثر پارامترهای متفاوتی نظیر طول ناحیه های خسارت دیده، موقعیت مکانی آنها در راستای طولی و ضخامت تیر-صفحه و چیدمان متفاوت فایبرها بر مرز فلاتر مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده وجود دو ناحیه جدایش سرتاسری با طول یکسان و لبه به لبه سبب کاهش 20 تا 40 درصدی فشار بحرانی فلاتر در مقایسه با یک ناحیه جدایش خواهد شد. همچنین با نزدیکتر شدن ناحیه های جدایش به لایه میانی تیر-صفحه رفتار سازه دچار تغییر می شود.

در این مقاله، تحلیل کمانش نانوتیوب با استفاده از تئوری الاستیسیته غیرمحلی اصلاح شده و در نظر گرفتن اثر الاستیسیته سطح و تنش سطحی مورد بررسی قرار گرفته است. با بهره گیری از اصل همیلتون معادلات حاکم بر دینامیک نانوتیر استخراج شده است. حل تحلیلی معادلات برای استخراج رابطه نیروی بحرانی کمانش نانوتیوب با استفاده از روش ناویر و با تجدید آرایش حل سری برای حذف خطای عددی مربوط به درنظر گرفتن تعداد مشخصی از جملات سری استخراج شده است. تاثیر تغییر پارامترهایی مانند ضریب مود کمانش، طول و قطر نانوتیوب، مقدار تنش سطحی و ضریب غیرمحلی در مقدار نیروی بحرانی کمانش نانوتیوب بررسی شده است.

در پژوهش حاضر، ابتدا توزیع تنش مجانبی مود I بارگذاری با استفاده از روش توابع پتانسیل مختلط برای شیار های کلیدی شکل محاسبه شده است. سپس از روش فرامعین برای محاسبه ی ضرایب شدت تنش و ضرایب مرتبه بالاتر سری بدست آمده، استفاده می-شود. در پایان نیز برای ارزیابی صحت ضرایب محاسبه شده، میدان تنش حاصل از توزیع تنش مجانبی با مقادیر اجزا محدود مقایسه می-گردد. نتایج نشان می دهند که در نظر گرفتن ترم اول یا همان ترم تکین به تنهایی منجر به خطای زیادی در محاسبات می شود.