در این پژوهش ارتعاشات آزاد پنل و پوسته های ایزوتروپیک متصل به هم کروی-استوانه ای بررسی شده است. پوسته و پنل ها به ترتیب از دوران 360 وکمتر از 360 درجه یک منحنی حول محور تقارن مرکزی ایجاد می شوند. با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول که اثر تغییر شکل های برشی و اینرسی های دورانی را به خوبی مدل می کند، معادلات استخراج شده اند. سپس با فرضیات سینماتیکی دانل و اصل همیلتون معادلات حرکت پنل ها استخراج شده اند. معادلات با روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته در هر دو جهت x,θ و φ,θ که به ترتیب مربوط به بخش های استوانه ای و کروی هستند گسسته سازی شده اند. پس از معادل سازی مشتق های موجود در معادلات با یک بسط چند جمله ای با استفاده از روش بیان شده، دستگاه معادلات دیفرانسیلی به معادلات جبری تبدیل می شود. در گام بعد فرکانس های طبیعی پوسته و پنل های ترکیبی کروی ـ استوانه ای با شرایط مرزی مختلف بدست آمده است و درستی پاسخ های استخراج شده با نرم افزار آباکوس و مقالات معتبر بررسی شده اند. در نهایت اثر پارامتر هایی مانند ضخامت، طول بخش استوانه ای و شعاع بخش کروی بر روی فرکانس های طبیعی مدل مورد نظر بررسی شده است.

مواد پیزوالکتریک در اشکال مختلفی همچون ورق مستطیلی، دایروی، حلقوی و پنل های استوانه ای کاربرد روزافزونی در صنایع، برای هوشمند سازی سازه ها، پیدا کرده اند. در این مقاله به تحلیل تجربی و عددی ارتعاشات آزاد یک پنل استوانه ای هوشمند دولایه متشکل از یک لایه فلزی و یک لایه پیزوالکتریک در شرایط مرزی و هندسی مختلف پرداخته می شود. ابتدا یک پنل پیزوالکتریک به عنوان عملگر برای استفاده در شرایط مورد نظر آماده سازی و در راستای شعاعی قطبی می شود. سپس، با اضافه کردن لایه آلومینیومی، پنل استوانه ای دو لایه ساخته شده و از سه روش مختلف به صورت تجربی فرکانس طبیعی آن در شرایط مرزی آزاد اندازه گیری می شود. در مرحله بعد، پنل مذکور در یک نرم افزار المان محدود مدل سازی شده و از مقایسه نتایج المان محدود با نتایج تجربی مشاهده می شود که انطباق مناسبی بین آن ها وجود دارد. همچنین دقت و محدودیت های روش های تجربی استفاده شده، مورد بحث قرار می گیرند. در نهایت تاثیر شرایط مرزی مختلف ساده و گیردار و همچنین پارامترهای هندسی از قبیل ضخامت، عرض و شعاع پنل بر روی فرکانس طبیعی با استفاده از مدل المان محدود تحلیل می شود.

در این مقاله رفتار یک مخزن جدار نازک متشکل از یک بدنه استوانه ای و دو سرپوش چنبره ای- کروی با کاربرد ویژه مورد بررسی قرار می گیرد. هدف اصلی، بررسی دقیق رفتار مخزن تحت فشار مشخص 16bar در ناحیه الاستیک به صورت تجربی است. برای دستیابی به نتایج قابل اتکا، توزیع تنش و کرنش در امتداد بدنه استوانه ای با استفاده از سه روش تحلیلی، عددی و تجربی به دست می آید. در روش تحلیلی از معادلات عمومی استخراج شده برای پوسته های استوانه ای و نیز حل غشایی پوسته های چنبره ای- کروی استفاده می شود. در روش عددی، فن المان محدود برای مدلسازی و آنالیز به کار گرفته می شود. در روش تجربی با نصب کرنش سنج های الکتریکی بر روی بدنه مخزن، کرنش های ناشی از اعمال فشار اندازه گیری می گردد. نتایج سه روش با یکدیگر مقایسه شده و پیرامون آن بحث می شود. علاوه بر این، اثر جوش محیطی در بدنه استوانه ای روی توزیع تنش، به روش تحلیلی مورد بررسی قرار می گیرد.

کاهش دمای آرایه خورشیدی باعث افزایش بازده الکتریکی آن می شود. افزایش بازده و در نتیجه توان تولیدی آرایه های خورشیدی ماهواره، مزایای فروانی را در پی دارد. یکی از راه های نوین تعدیل شرایط دمایی سلول های خورشیدی بهره گیری از لوله های حرارتی است. در این مقاله، با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک چندهدفه، طراحی بهینه پیکربندی لوله های حرارتی متصل به آرایه های خورشیدی یک ماهواره با نشانه روی خورشیدی در مدار پایین صورت پذیرفت. هدف از این بهینه سازی، کمینه سازی همزمان دمای سلول ها و جرم لوله های حرارتی به کار است. شبیه سازی حرارتی ماهواره با نرم افزارهای سیندا-فلوئینت و ترمال دسکتاپ صورت پذیرفت و این شبیه سازی ها با استفاده از نتایج تجربی مدل حرارتی ماهواره در محفظه خلا، صحت سنجی گردید. سپس به کمک الگوریتم ژنتیک مقادیر بهینه دمای سلول خورشیدی به منظور دستیابی به بازدهی بیشتر و کمترین جرم لوله های حرارتی با کمک جبهه پارتو استخراج شد. با انتخاب شش نقطه از جبهه پارتو به بررسی دما و بازده سلو ل های خورشیدی پرداخته شد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

امروزه استفاده از پهپادها برای انجام خودکار فعالیت هایی نظیر امور عمرانی، عملیات امداد و نجات و ماموریت های نظامی، با هدف افزایش سرعت و دقت، حفظ نیروی انسانی و کاهش هزینه ها در حال گسترش است. با توجه به این رویکرد، در این مقاله نیز با هدف استفاده از سیستم کوادروتور – آونگ معکوس کروی برای انجام عملیاتی نظیر رنگ آمیزی و نظافت در سقف های مرتفع، مساله ی کنترل هیبریدی موقعیت و نیرو برای یک پاندول معکوس کروی متصل به کوادروتور که حرکت آن در راستای قائم مقید شده است، مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا، ابتدا با استفاده از قوانین نیوتن – اویلر، معادلات حرکت حاکم بر سیستم کوادروتور – آونگ معکوس در حالت مقید استخراج و سپس با ارائه ی مدلی برای نیروی مقید کننده، یک سیستم کنترلی سلسله مراتبی شامل حلقه ی کنترلی موقعیت – نیرو، حلقه ی کنترلی جهت گیری پاندول معکوس و حلقه ی کنترلی جهت گیری کوادروتور، ارائه شده است. قوانین کنترلی حلقه ی کنترلی جهت گیری پاندول معکوس و حلقه ی کنترلی جهت گیری کوادروتور، با استفاده از مفاهیم مطرح در کنترل هندسی طراحی شده اند. در نهایت، عملکرد کنترل کننده طراحی شده توسط شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفته است.

در این تحقیق تحلیل غیر خطی خمش پنل های استوانه ای کامپوزیتی تقویت شده با توزیع تابعی نانو لوله های کربنی تحت بار عرضی یکنواخت مکانیکی و گرادیان حرارتی در راستای شعاعی مورد بررسی قرار می گیرد. معادلات حاکم بر اساس تئوری برشی مرتبه اول و کرنش های غیر خطی فون کارمن استخراج شده اند. چهار نوع توزیع یکنواخت و مدرج تابعی برای نانولوله های کربنی در راستای ضخامت پنل در نظر گرفته شده است. دستگاه معادلات غیرخطی کوپل به دست آمده با استفاده از ترکیب روش های عددی رهایی پویا و اختلاف محدود برای چیدمان های مختلفی از شرایط مرزی ساده و گیردار حل گشته اند. به منظور اعتبار سنجی دقت و صحت روش حاضر، برخی نتایج به دست آمده با موارد موجود در دیگر مقالات و همچنین نرم افزار اجزا محدود آباکوس مقایسه شده است. در مطالعه پارامتری انجام شده تاثیر پارامترهایی همچون توزیع نانو لوله های کربنی، ضخامت و طول به شعاع پوسته، شرایط مرزی، کسر حجمی نانولوله ها و زاویه دهانه پنل بر جابجایی شعاعی پوسته و منتجه های تنش بررسی شده است. نتایج به دست آمده حاکی از این است که برای هر دو شرط مرزی ساده و گیردار بیشترین و کمترین مقادیر خیز بترتیب مربوط به چیدمان های O و X نانولوله های کربنی می باشند.

در این مقاله فیلتر فعال ترکیبی جدید متصل به پنل های خورشیدی به منظور کنترل همزمان توان اکتیو و راکتیو با هدف بهبود کیفیت توان پیشنهاد می شود. این فیلتر ترکیبی شامل یک فیلتر فعال مبتنی بر مبدل منبع جریان (CSC) و فیلتر پسیو (LC) کنترل شده با تایریستور است که بر اساس ایده جداسازی مولفه های فرکانس بالا و پایین جریان بار می تواند معایب هر دو نوع فیلتر را تعدیل کند. مولفه های فرکانس پایین جریان بار به فیلتر فعال و مولفه های فرکانس بالا به فیلتر پسیو کنترل پذیر با تایریستور (TCLC) اعمال می شود. در این طرح علاوه بر کاهش هارمونیک های جریان شبکه توزیع و بهبود ضریب توان، فیلتر ترکیبی می تواند توان اکتیو پنل های خورشیدی متصل به CSC را در هر لحظه بدون اغتشاش گذرا در لحظات تغییر نقطه کار به شبکه توزیع انتقال دهد. عملکرد ساختار پیشنهادی در یک سیستم توزیع در نقطه کارهای مختلف با استفاده از نرم افزارهای PSCAD و MATLAB، مطالعه شده است.