@article { author = {Askarian, Abdolreza and Zahedi, Milad}, title = {Static and Dynamic Stability Analysis of Pipes Conveying Fluid with Different Boundary Conditions}, journal = {Aerospace Mechanics}, volume = {17}, number = {1}, pages = {1-10}, year = {2021}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5323}, eissn = {2980-8103}, doi = {}, abstract = {In this paper, stability analysis of pipes conveying fluid is considered. The pipe structure is modelled using the Euler-Bernoulli beam theory and the fluid flow effect is taken into account as a distributed load along the pipe length which contains the inertia, Coriolis and centrifugal forces. In order to achieve different boundary conditions, both ends of the pipe are constrained with two lateral and two bending linear springs. The governing equation of the system is developed using the extended Hamilton’s principle and expressed in the matrix form by applying the method of separation of variables and the Galerkin technique. Then, via the standard eigenvalue analysis method the stability analysis of the system is done and effects of some parameters such as mass flow, gravity and the type of pipes’ boundary condition on the type of instability and the stability margin of the pipe conveying fluids are considered and some conclusions are drawn.}, keywords = {Pipes Conveying Flow,Stability,Flutter,Divergence,Boundary Conditions}, title_fa = {تحلیل پایداری استاتیکی و دینامیکی لولههای حامل جریان سیال با شرایط مرزی مختلف}, abstract_fa = {در این مقاله، پایداری لولههای حامل جریان سیال تحت شرایط مرزی مختلف بررسی شده است. لوله مورد بررسی با استفاده از تئوری تیراویلر برنولی مدل و اثرات جریان سیال که شامل نیروهای اینرسی، کریولیس و گریز از مرکز است، به صورت یک بار گسترده عرضی در امتداد -طولی لوله لحاظ گردیده است. به منظور دست یابی به طیف گستردهای از شرایط مرزی مختلف و بررسی اثر آن بر دینامیک مساله، ابتدا وانتهای لوله توسط دو فنر کششی و دو فنر خمشی خطی مقید شده است. معادله حاکم با استفاده از اصل همیلتون تعمیم یافته استخراج و بهکمک روش جداسازی متغیرها و روش گلرکین به صورت ماتریسی بیان شده است. سپس، با استفاده از روش استاندارد تجزیه و تحلیل مقدارویژه به تحلیل پایداری سیستم مورد بررسی پرداخته شده و اثر پارامترهایی همچون سرعت و جرم سیال، گرانش و انواع شرایط مرزی بر نوع ومرز ناپایداری لوله حامل جریان مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج قابل توجهی به دست آمده است.}, keywords_fa = {لوله حامل جریان سیال,پایداری,فلاتر,دایورژنس,شرایط مرزی}, url = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206236.html}, eprint = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206236_fab6c888a118c7026ab9ee9950364e16.pdf} } @article { author = {Khan Kalantary, saeed and mohammadkhani, hassan}, title = {A Novel Approach for Estimating the Initial Alignment of INS based on the Kalman Filter and an Estimator with Unknown Input}, journal = {Aerospace Mechanics}, volume = {17}, number = {1}, pages = {1-11}, year = {2021}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5323}, eissn = {2980-8103}, doi = {}, abstract = {Accurate determination of the initial alignment for an inertial navigation system (INS), plays an important role in the accuracy of the navigation system, because inertial navigation is a blind navigation and is highly dependent on the accuracy of the initial estimation conditions. This paper presents a new method to increase accuracy and convergence speed of the initial alignment in an inertial navigation system. This new method includes two steps to estimate the initial alignment. These steps combine the Kalman method and a filter to estimate the states of a system with an uncertain input. In the first step, the estimations of horizontal misalignment angles are obtained by the Kalman filter. In the second step, the estimation which is produced by the Kalman filter, is used as an input to design an equivalent system for the INS. Finally, a filter is used to estimate the states of a system with an unknown input for the estimation of the azimuth alignment angle. Simulations show that this method not only increases the speed of estimation, but it also produces noticeable accuracy.}, keywords = {Inertial Navigation,Initial Alignment,Azimuth Misalignment,Horizontal Misalignment,Kalman Filter,State Estimation with Unknown Input}, title_fa = {طراحی و شبیه‌سازی الگوریتم تخمینِ جهت‌گیری اولیة سامانه ناوبری اینرسی براساس فیلتر کالمن و تخمین‌گر با ورودی نامعین}, abstract_fa = {تعیین دقیق جهت‌گیری اولیه برای یک سامانه ناوبری اینرسی، نقش مهمی را در دقت ناوبری ایفا می‌کند زیرا ناوبری اینرسی یک ناوبری کور بوده و به‌شدت به دقت شرایط اولیة تخمین، وابسته می‌باشد. در این مقاله روشی جدید برای افزایش دقت و سرعت همگرایی جهت‌گیری اولیه در یک سامانه ناوبری اینرسی ارائه‌شده است. این روش جدید شامل دو مرحله برای تخمین جهت‌گیری اولیه می‌باشد. این دو مرحله شامل تلفیق فیلتر کالمن با یک فیلتر تخمین حالت‎های یک سامانه با ورودی نامعین می‌باشد. هدف از مرحله اول، تخمین ناهم‌محوری افقی به کمک فیلتر کالمن بوده و هدف از مرحله دوم، تخمین ناهم‌محوری قطبی به کمک فیلتری است که از تخمین حاصل از فیلتر کالمن به‌عنوان ورودی برای تخمین خود استفاده می‌کند. براساس شبیه‌سازی انجام شده در این مقاله، استفاده از این روش نه‌تنها سبب افزایش سرعت همگرایی تخمین جهت‌گیری اولیه می‌شود بلکه سبب افزایش دقت آن نیز شده است.}, keywords_fa = {ناوبری اینرسی,جهت‌گیری اولیه,ناهم‌محوری قطبی,ناهم‌محوری افقی,فیلتر کالمن,تخمین حالت‌ها با ورودی نامعین}, url = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206237.html}, eprint = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206237_9605dbb355ab879cb343018611bee754.pdf} } @article { author = {RADMANESH, AMIN and Radmanesh, Hamid and qorbani, mohamadreza and Mohamadhossein, Hamid}, title = {Six Degree of Freedom Simulation and Hybrid Guidance of Parafoil-Payload Systems Considering Wind and Terrain Constraints}, journal = {Aerospace Mechanics}, volume = {17}, number = {1}, pages = {21-36}, year = {2021}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5323}, eissn = {2980-8103}, doi = {}, abstract = {In this paper, a hybrid guidance method is proposed for the precise landing of parafoil-payload systems in the presence of wind and terrain constraints. In this respect, a precise 6-DoF simulator is presented considering apparent mass effects. The hybrid guidance method consists of trajectory optimization in the coming phase and     T-approach guidance in the height management and landing phases. In order to realize accurate homing to the waypoints obtained from the hybrid guidance method, proportional navigation guidance is proposed. To compensate for the adverse effects of wind on the accuracy of landing, the method of recursive least squares for wind identification is provided using GPS data. In order to evaluate the performance of T-Approach guidance that determines the landing accuracy in the hybrid guidance method, a Monte-Carlo analysis with noisy GPS data, errors in wind estimation, turbulence and uncertainty in the dynamics of the system is performed. The results of this analysis have shown high landing accuracy.}, keywords = {Parafoil-Payload system,Trajectory Optimization,Wind Estimation,guidance,T-Approach}, title_fa = {شبیه‌سازی 6-درجه آزادی و روش هدایت ترکیبی برای سامانه پارافویل- محموله در حضور باد و قیدهای عوارض زمینی}, abstract_fa = {در این مقاله، روش هدایت ترکیبی برای فرود دقیق سامانه پارافویل-محموله در حضور باد و قیود عوارض زمینی ارائه شده است. در این راستا، یک شبیه­ساز دقیق 6-درجه آزادی با در نظر گرفتن اثرات جرم و اینرسی ظاهری مورد بررسی قرار گرفته است. در روش هدایت ترکیبی، از بهینه­سازی مسیر در فاز آشیانه­یابی و هدایت تقرب T اصلاح­یافته در فاز مدیریت ارتفاع و فرود بهره گرفته­ شده است. بهره­گیری از دقت بالای فرود هدایت تقرب T و مقاوم بودن آن در برابر باد به همراه قابلیت جلوگیری از برخورد با قیود عوارض زمینی در روش بهینه­سازی مسیر از دلایل توسعه هدایت ترکیبی می­باشد. برای جبران کردن اثرات نامساعد باد در دقت فرود، روش حداقل مربعات بازگشتی برای شناسایی باد تنها با استفاده از داده­های جی­پی­اس ارائه شده است. به منظور بررسی صحت عملکرد مدل پیشنهادی، مدل‌سازی ریاضی انجام شده است و از نرم‌افزار متلب برای استخراج نتایج شبیه‌سازی استفاده شده است.}, keywords_fa = {سامانه پارافویل- محموله,بارریزی هوایی دقیق,بهینه‌سازی مسیر,تخمین باد,هدایت,عوارض زمینی}, url = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206238.html}, eprint = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206238_ebbe9e7750270058cec4de5de63bcd1c.pdf} } @article { author = {Nasrollahi, Saeed and KHOOSHEHMEHRI, َAYLAR}, title = {A Model of Predictive Terminal Guidance Based on Whale Optimization Algorithm Considering the Aerodynamic Model of the Pursuer}, journal = {Aerospace Mechanics}, volume = {17}, number = {1}, pages = {37-50}, year = {2021}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5323}, eissn = {2980-8103}, doi = {}, abstract = {In this paper, a new predictive guidance algorithm based on the whale optimization is proposed. Here, nonlinear kinematics of the engagement between a pursuer and a target is used. The proposed heuristic guidance algorithm uses the whale optimization dynamic algorithm for calculating the guidance command. The proposed objective function minimizes simultaneously the line-of-sight rate error, the guidance command, and its fluctuations. The dynamic model of the pursuer autopilot is considered as a first-order lag. The performance of the proposed guidance algorithm for maneuvering and non-maneuvering targets is evaluated using numerical simulations. In addition, it is evaluated for the cases when the pursuer has a high initial heading error.}, keywords = {Heuristic guidance algorithm,Whale optimization algorithm,Autopilot dynamic,Nonlinear model predictive control}, title_fa = {هدایت فاز نهایی پیش‌بین مبتنی بر الگوریتم بهینه‌سازی نهنگ‌ها با درنظرگرفتن مدل آیرودینامیکی رهگیر}, abstract_fa = {در این مقاله، یک الگوریتم هدایت پیش‌بین مبتنی بر الگوریتم بهینه‌سازی نهنگ‌ها با درنظرگرفتن مدل آیرودینامیکی رهگیر ارائه ‌شده‌ است. در اینجا، معادلات غیرخطی سینماتیک نسبی رهگیر و هدف برای طراحی استفاده شده ‌است. الگوریتم هدایت معرفی‌شده برای محاسبه فرمان هدایت رهگیر از الگوریتم بهینه‌سازی دینامیکی مبتنی بر الگوریتم بهینه‌سازی نهنگ‌ها استفاده می‌کند. تابع هزینه معرفی‌شده برای بهینه‌سازی، متشکل از خطای نرخ چرخش خط دید، فرمان هدایت و تغییرات فرمان هدایت است. در طراحی الگوریتم هدایت، دینامیک حلقه اتوپایلوت به‌صورت یک تابع تبدیل مرتبه اول درنظر گرفته شده ‌است. عملکرد الگوریتم معرفی‌شده برای اهداف بدون مانور و دارای مانور از طریق شبیه‌سازی بررسی شده‌ است. همچنین، عملکرد الگوریتم برای حالتی که سرعت رهگیر ثابت نیست و مقدار زاویه اولیه بین بردار سرعت و خط دید بزرگ است برای شرایط‌های مختلف بررسی شده ‌است.}, keywords_fa = {الگوریتم هدایت,الگوریتم بهینه‌سازی نهنگ‌ها,دینامیک خودخلبان,کنترل پیش‌بین غیرخطی}, url = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206239.html}, eprint = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206239_bc415a67f7399423dbf8a2a9d5fe5239.pdf} } @article { author = {Atashafrooz, Meysam and Salehi, Fatemeh and Asadi, Tahereh}, title = {The Combination of Discrete Ordinates and Full-Spectrum k-Distribution Methods to Analysis of Radiative-Conductive Heat Transfer in a Two Dimensional Enclosure}, journal = {Aerospace Mechanics}, volume = {17}, number = {1}, pages = {51-67}, year = {2021}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5323}, eissn = {2980-8103}, doi = {}, abstract = {In this research, the combined conductive and radiative heat transfer mechanisms in a two-dimensional enclosure is numerically studied. The bottom wall of this enclosure includes a recess which is simulated with the Blocked-off method. The participating medium in this enclosure is regarded as an air mixture with two radiative gases, CO2 and H2O. This mixture is treated as a homogeneous, scattering, emitting and absorbing medium. To accurately calculate the absorption coefficients distributions across the spectrum as line-by-line, the information of HITRAN2008 database is utilized. In order to simulate the non-gray medium, the full-spectrum k-distribution method is applied; whilst the gray calculations are done using the Planck mean absorption coefficient. The governing equation of this enclosure is the energy equation which is solved via the finite volume method. Besides, the discrete ordinates method is applied to compute the divergence of radiative heat flux in the energy equation. However, the results of this study clearly show that differences between the gray and non-gray mediums for determining the thermal behaviors of the enclosure are strongly dependent on the radiative parameters.}, keywords = {Full-Spectrum k-Distribution Model,Non-Gray Medium,DOM,Combined heat transfer}, title_fa = {ترکیب روش‌های طول‌های مجزا و توزیع k تمام طیف برای تجزیه‌وتحلیل انتقال حرارت تشعشعی- هدایتی در یک محفظه دو بعدی}, abstract_fa = {در این پژوهش، به مطالعه عددی ترکیب سازوکار­های انتقال حرارت تشعشعی و هدایتی در یک محفظه دو بعدی پرداخته می­شود. دیواره پایینی این محفظه دارای یک فرو رفتگی بوده که با استفاده از روش انسداد کردن مدل می­شود. محیط واسط در این محفظه، مخلوطی از هوا با گازهای تشعشعی دی‌اکسید کربن و بخار آب در نظر گرفته می­شود. این مخلوط به‌صورت یک محیط همگن در پخش، صدور و جذب تشعشع شرکت می­کند. برای محاسبه دقیق و خط به خط توزیع ضریب جذب این مخلوط در تمام محدوده طیف، از اطلاعات پایگاه داده HITRAN2008 استفاده می­شود. برای شبیه­سازی محیط به­صورت غیر خاکستری، روش موثر و دقیق توزیع k تمام طیف به‌کار گرفته می‌شود؛ در حالی‌که محاسبات مربوط به محیط خاکستری با استفاده از مدل ضریب جذب میانگین پلانک انجام می­شوند. معادله حاکم بر این محفظه، معادله انرژی بوده که با استفاده از روش حجم محدود حل می­شود. به‌علاوه، برای محاسبه ترم دیورژانس شار تشعشعی در معادله انرژی، از روش مشهور و کارآمد طول‌های مجزا استفاده می­شود. به‌هرحال، نتایج این مطالعه به­وضوح نشان می­دهد که اختلاف میان نتایج محیط­های خاکستری و غیر خاکستری در تعیین رفتارهای حرارتی محفظه، به‌طور قابل توجهی وابسته به مقادیر پارامترهای تشعشعی است.}, keywords_fa = {مدل توزیع k تمام طیف,محیط غیر خاکستری,روش طول‌های مجزا,انتقال حرارت مرکب}, url = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206240.html}, eprint = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206240_b9a1dca25c043d55e04d35d6b90b64ca.pdf} } @article { author = {Feli, Saeed and Mehraban, Gelareh}, title = {Analytical Modeling of Impact loading of Nanoparticles on the Nano-curved Plate}, journal = {Aerospace Mechanics}, volume = {17}, number = {1}, pages = {69-81}, year = {2021}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5323}, eissn = {2980-8103}, doi = {}, abstract = {In this paper an analytical model is presented to investigate the dynamic response of the nano-curved plate under impact loading of nanoparticles. Unlike the macroscale, long-range interatomic interactions, such as the Van der Waals (vdW) force, are considered at the nanoscales. The impact load on the nano- curved plate is considered as an interaction between the nanoparticle and the nano-plate. The vdW force between the carbon nanoparticle and silicon nano-curved plate is determined by the Lennard-Jones potential. The Love-Kirchhoff plate theory and Double Fourier series are used for determining the displacement field of the nano-plate. Also the governing equations of the nano-curved plate are derived by considering the residual surface stress, Gurtin and Murdoch relations and Hamilton's principle and are solved for a simply supported nano-curved plate by using the Rung-Kutta’s fourth order method in MATLAB. The analytical model results are validated with an analytical model that has investigated the dynamic response of the nanoparticle impact on a rectangular nano-plate. The effects of geometrical parameters such as curvature, thickness, mass and velocity are investigated. Also the surface effects of the nano-plate on the vdW force and the dynamic response of the nano-curved plate are studied. The results show that by increasing the radius of curvature, the maximum deformation at a constant curvature angle is decreased. Also, by considering the surface effect, the maximum displacement of the center of the nano-plate is reduced and the role of the surface effect on the maximum deflection of the nano-plate decreases with increasing nano-plate thickness.}, keywords = {Nano-curved plate,Impact,Nanoparticle,Analytical solution}, title_fa = {مدل‌سازی تحلیلی بار ضربه‌ای نانوذره روی نانو ورق انحنادار}, abstract_fa = {در این مقاله مدل تحلیلی برای بررسی پاسخ دینامیکی نانو‌‌ ورق انحنادار تحت اثر بار ضربه‌ای نانوذره ارائه شده است. برخلاف مقیاس ماکرو، در مقیاس نانو، تعاملات بین‌اتمی مانند نیروی واندروالسی در محاسبات در نظر گرفته می‌شوند. بار ضربه‌ای واردشده به نانو‌ ورق انحنادار، به‌صورت نیروی واندروالسی بین نانو‌ذره و نانو‌‌ ورق در نظر گرفته‌شده و با استفاده از پتانسیل لنارد-جونز نیروی واندروالسی بین نانو‌‌ ورق سیلیکونی و نانو‌ذره کربنی محاسبه گردیده است. برای محاسبه میدان جابجایی نانو ‌ورق از تئوری ورق کیرشهف-لاو و سری دوگانه فوریه استفاده ‌شده است. همچنین، معادلات حاکم با استفاده از نظریه الاستیسیته سطحی و در نظر‌گرفتن تنش پسماند سطحی، روابط گورتین-مرداک و اصل هامیلتون استخراج شده و این معادلات برای نانو ورق انحناء‌دار با شرایط تکیه‌گاهی ساده، با استفاده از روش عددی رانج-کاتای مرتبه چهارم و کد‌نویسی متلب حل شده است. نتایج مدل تحلیلی با مدل تحلیلی که بار ضربه‌ای نانوذره را روی نانو‌ ورق مسطح چهارگوش مدل کرده، اعتبارسنجی شده است. در ادامه، اثر پارامترهای هندسی نانو ‌ورق مانند انحناء و ضخامت، اثرات سطحی آن و تغییرات جرم و سرعت نانو‌ذره بر نیروی واندروالسی و پاسخ دینامیکی نانو ‌‌‌ورق مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش شعاع خمیدگی ورق، بیشینه تغییر شکل در یک زاویه انحنای ثابت کاهش می‌یابد و با درنظرگرفتن اثر سطحی، بیشینه جابجایی مرکز نانو‍ ورق نیز کاهش خواهد یافت و نیز نقش اثر سطحی در بیشینه انحراف نانو ورق با افزایش ضخامت ورق کمتر می‌شود.}, keywords_fa = {نانو ورق انحناءدار,نانوذره,ضربه,حل تحلیلی}, url = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206241.html}, eprint = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206241_46f183e8889cda7d3fa7d81484b33ac6.pdf} } @article { author = {Pourmoayed, Alireza and Malekzadeh fard, Karamat and Ranjbar, Mohammad Ali}, title = {Buckling and Post-buckling Analysis of a Sandwich Panel with Flexible Core Reinforced with Memory Alloy Wires (SMA)}, journal = {Aerospace Mechanics}, volume = {17}, number = {1}, pages = {83-97}, year = {2021}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5323}, eissn = {2980-8103}, doi = {}, abstract = {Shape Memory Alloys (SMAs) are a group of intelligent materials which have distinct and superior properties compared to other alloys. The stress-strain behavior of these materials involves two specific nonlinear phenomena, namely the Shape Memory effect and the quasi-elastic effect. The behavior of the alloy whilst subject to these two phenomena is such that after it enters the plastic state, the material will regain its original form. The research is based on the modeling of these two behaviors of memory alloys in the ABAQUS software using UMAT code. In this study, the simulation of buckling and post-buckling of sandwich panels have been investigated. Preparing a UMAT memory alloy properties code, enables the designer to use any ABAQUS features to analyze the behavior of smart structures made with the shape memory alloy. Also, in this research, the first buckling critical force of the first five modes for different percentages of the alloy in the shell and core have been studied, and then the effects of volumetric percentage change of alloys, distance from neutral axis, fiber angle variations, and finally stability and post-buckling behavior of the memory alloy as the result of initial strain have been investigated. The investigations have shown large changes in the shape memory alloy due to the great recovery stress during the phase shift.}, keywords = {Shape Memory Alloys,Sandwich panels,Buckling,Post-buckling,UMAT Subroutine}, title_fa = {تحلیل کمانش و پس‌کمانش پانل ساندویچی با هسته انعطاف‌پذیر تقویت شده با سیم‌های آلیاژ حافظه‌دار}, abstract_fa = {آلیاژ‌های حافظه‌دار عنوان گروهی از مواد هوشمند می‌باشند که خواص متمایز و برتری نسبت به سایر آلیاژها دارند. رفتار تنش- کرنش این مواد دو پدیده غیرخطی خاص را در برمی‌گیرد، اثر حافظه‌داری و اثر شبه‌الاستیک. رفتار آلیاژ طی این دو اثر به‌گونه‌ای است که بعد از ورود آن به حالت پلاستیک، ماده شکل اولیه خود را بازیابی خواهد کرد. پژوهش انجام‌شده بر پایه مدل‌سازی این دو رفتار آلیاژهای حافظه‌دار در نرم‌افزار آباکوس و با استفاده از کد یومت می‌باشد. شبیه‌سازی کمانش و پس‌کمانش پانل‌های ساندویچی از مواردی است که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته‌اند. تهیه کد یومت خواص آلیاژ حافظه‌دار امکان هرگونه استفاده از امکانات آباکوس جهت تحلیل رفتار سازه‌های هوشمند ساخته شده با آلیاژ حافظه‌دار را برای طراح فراهم می‌سازد. همچنین در این پژوهش، ابتدا نیروی بحرانی کمانش پنج مود اول به ازای درصدهای متفاوت آلیاژ در پوسته‌ها و هسته مطالعه شده و سپس اثرات تغییر درصد حجمی آلیاژها، فاصله از محور خنثی، تغییر زوایای الیاف و اثر کرنش اولیه آلیاژ حافظه‌دار بر پایداری و رفتار پس از کمانش مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی­ها نشان از ایجاد تغییرات زیاد آلیاژ حافظه‌دار روی نتایج به دلیل تنش بازیابی بزرگی که در حین تغییر فاز ایجاد می‌کنند، را دارد.}, keywords_fa = {آلیاژهای حافظه‌دار,پانل ساندویچی,کمانش,پس‌کمانش,زیربرنامه یومت}, url = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206242.html}, eprint = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206242_7baa3514b3e2f7e40e029ac80dfec5cd.pdf} } @article { author = {Ghorbanhosseini, Sadegh and Motahari, Alireza and Tavakoli-Saboor, Seied Ali and Heidari, Masoud and Heidari, Behnam}, title = {Implementation of Shape Memory Alloy Spring Behavior in a Mechanism as a Torsional Actuator for Position Changing of Rocket Wing}, journal = {Aerospace Mechanics}, volume = {17}, number = {1}, pages = {99-114}, year = {2021}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2645-5323}, eissn = {2980-8103}, doi = {}, abstract = {Shape memory alloys are a group of intelligent materials, which due to their unique characteristics have various applications in different industries such as aerospace, robotics, medical sciences and so on. Nowadays, improving the performance of air vehicles has received much attention from researchers. Wing form change during flight due to the air pressure is a very important issue in this field. Excitation mechanisms can be used to change the wing form during flight. Therefore, the wing can perform optimally in-flight conditions. Shape memory alloy actuators are very useful in excitation mechanisms because of their low weight and appropriate thermomechanical properties. In this study, the details of a mechanism in which shape memory alloy springs are used as torsion actuators to provide the wing twisting around the axis of the vehicle’s body, are designed and presented. For this purpose, first the behavior of shape memory alloys has been studied. Then, by examining the constitutive equations of these materials, a model for the shape memory alloy springs is presented. Next, by implementing this model in MATLAB software, the shape memory alloy spring’s behavior is analyzed in the proposed mechanism. Then, by using the results of this implementation, the components used in the mechanism are designed geometrically and the safety factor of each component is calculated.}, keywords = {Morphing wing,Shape memory alloy spring,Constitutive model,Mechanism design,Torsion actuator}, title_fa = {پیاده‌سازی رفتار فنر آلیاژ حافظه‌دار در یک سازوکار به‌عنوان عملگر پیچشی برای تغییر موقعیت بالک موشک}, abstract_fa = {آلیاژهای حافظه‌دار شکل گروهی از مواد هوشمند هستند، که به علت ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد دارای کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف نظیر هوافضا، رباتیک، علوم پزشکی و غیره هستند. امروزه بهبود عملکرد پروازی وسایل نقلیه هوایی با ستفاده از بال شکل‌پذیر به شدت مورد توجه محققین قرار گرفته است. تغییر وضعیت بال با توجه به فشار هوای روی بال و سرعت حرکت در حین پرواز به عنوان یک موضوع بسیار مهم در این زمینه شناخته می‌شود. برای این کار می‌توان از سازوکارهای تحریک استفاده کرد تا در عین سبک بودن، بال بتواند در شرایط پروازی عملکرد بهینه از خود نمایش دهد. آلیاژهای حافظه‌دار به علت وزن کم و ویژگی‌های خاص ترمومکانیکی مناسب، به عنوان عملگر در سازوکارهای مناسب برای این کار بسیار مفید هستند. در این پژوهش جزییات یک سازوکار که در آن از فنرهای آلیاژ حافظه‌دار شکل، به عنوان عملگر استفاده شده است، برای ایجاد پیچش بالک یک وسیله نقلیه هوایی حول محور گذرنده از بالک در حین پرواز طراحی و ارایه شده است. برای این کار ابتدا به مطالعه رفتار آلیاژهای حافظه‌دار شکل پرداخته شده است. سپس با بررسی معادلات ساختاری این مواد، مدلی برای رفتار فنرهای آلیاژ حافظه‌دار شکل ارایه شده است. سپس با پیاده‌سازی این مدل در نرم‌افزار متلب، رفتار فنرهای مورد استفاده در سازوکار پیشنهادی مورد تحلیل قرار گرفته است. سپس با استفاده از نتایج این پیاده‌سازی اجزای مورد استفاده در سازوکار طراحی شده و ابعاد و ضریب اطمینان طراحی هر یک از آن‌ها ارایه شده است.}, keywords_fa = {بال شکل‌پذیر,فنر آلیاژ حافظه‌دار,مدل ساختاری,طراحی مکانیزم,عملگر پیچشی}, url = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206243.html}, eprint = {https://maj.ihu.ac.ir/article_206243_6889f9d669f4e47348ef5bebfc66b827.pdf} }