دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
13
2
2017
08
23
طراحی بهینه جداسازهای ارتعاش یک جعبه داخل خودرو براساس تئوری ارتعاشات اتفاقی
FA
حسین
لکزیان
0000-0001-5980-0510
lexian@mut.ac.ir
مهدی
تاجداری
tajdari@mut.ac.ir
در این مقاله، رفتار یک جعبه حساس در برابر ارتعاشات که با استفاده از چهار جداساز ارتعاش غیرفعال نامیرا به خودرو متصل شده است، با استفاده از یک مدل 10 درجه آزادی تحت تحریک جاده بررسی شده است. در ابتدا معادلات دیفرانسیل حاکم با استفاده از روش لاگرانژ بهدست آمده و چگالی طیفی پروفیل جاده بر مبنای ISO ارائه شده است. با تحلیل مودال، فرکانسهای طبیعی و شکل مودها استخراج و سپس پاسخ به تحریک اتفاقی پایه براساس تئوری اتعاشات اتفاقی محاسبه شده است. جذر میانگین مربع با انتگرالگیری از منحنی چگالی طیفی حاصل شده و با تغییر سفتی جداساز در یک بازه واقعی، منحنی جذر میانگین مربع شتاب عمودی مطلق جعبه برحسب جابهجایی عمودی نسبی آن ترسیم شده و جداساز بهینه بر مبنای نقطه کمینه منحنی مذکور انتخاب شده است. نتایج نشان میدهند بدون درنظرگرفتن اثرات چرخ و سیستم تعلیق نمیتوان جداساز مطلوب را انتخاب کرد و فرکانس طبیعی جداساز بهینه بین فرکانس طبیعی چرخ و سیستم تعلیق قرار گرفته است. همچنین، جذر میانگین مربع شتاب منتقلشده به جعبه نسبت به تغییر سفتی جداساز در اطراف نقطه بهینه، حساسیت کمی دارد.
جداساز ارتعاش,ارتعاشات اتفاقی,چگالی طیفی,تحریک جاده
https://maj.ihu.ac.ir/article_202540.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202540_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
13
2
2017
08
23
طراحی مسیر ربات متحرک در محیط دینامیکی ناشناخته با استفاده از سرعت مانع
FA
جواد
افشاری
j_afshari_m@yahoo.com
داود
نادری
d_naderi@basu.ac.ir
در این مقاله، روش طراحی مسیر ربات متحرک در محیط دینامیکی ناشناخته ارائه میشود. موانع موجود در محیط دینامیکی متحرک بوده و دارای سرعت و شتاب میباشند و مسیر حرکت موانع قبل از حرکت برای ربات معلوم نیست و بهصورت بههنگام اطلاعات حرکتی موانع هنگامیکه در محدوده سنسورهای ربات قرار گیرد از محیط کسب میکند. در این روش ربات در هر لحظه با استفاده از مکان هدف و بردارهای موقعیت نسبی و سرعت نسبی بین ربات و مانع، جهت حرکت خود را به طریقی تعیین مینماید که حداقل اختلاف را از خط واصل بین ربات و هدف داشته باشد. اینکار را برای اجتناب از موانع ثابت و متحرک و رسیدن بدون برخورد ربات به هدف ثابت بهصورت مداوم تکرار مینماید. جهت محاسبه و شبیهسازی، حداکثر سرعت موانع کمتر از سرعت ربات جهت حرکت بهسمت هدف درنظر گرفته شده است. از طریق محاسبه تئوری و سپس شبیهسازی در نرمافزار متلب مشخص گردید که روش ارائهشده برای تعیین مسیر حرکت بدون برخورد ربات در محیط دینامیکی ناشناخته با وجود موانع ثابت و متحرک موثر و کارا میباشد.
ربات متحرک,طراحی مسیر,اجتناب از برخورد با مانع,محیط دینامیکی,سرعت مانع
https://maj.ihu.ac.ir/article_202541.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202541_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
13
2
2017
08
23
تحلیل ضربه روی پوسته ضخیم ساندویچی انحنادار تحت اصابت اجرام ضربهزننده
FA
کرامت
ملکزاده فرد
0000-0002-4725-6949
kmalekzadeh@mut.ac.ir
امیر
ویسی گرگ آباد
veysi_amir@yahoo.com
در این مقاله، برای اولینبار با استفاده از تئوری مرتبه بالای بهبودیافته پوستههای ساندویچی به آنالیز دینامیکی پوستههای ساندویچی انحنادار با شرایط مرزی ساده و گیردار تحت ضربه عرضی چند جرم ضربهزننده با سرعت پایین پرداخته شده است. نتایج با استفاده از دو مدل جرم و فنر بهبودیافته خطیشده جدید و مدل کامل استخراج و با هم مقایسه شده است. مسئله چند ضربه در یک شکل کلی فرمولبندیشده و توانایی تحلیل ضربات همزمان سرعت پایین چند جرم ضربهزننده با جرم، سرعت و شعاع متفاوت در نقاط مختلف را دارد. در این مطالعه، اثر پارامترهای هندسی پوستههای ساندویچی انحنادار مانند نسبت طول به عرض (a/b) و نسبت ضخامت هسته میانی به ضخامت پوسته (hc/h) برروی پاسخ ضربه از هر دو مدل بررسی و مقایسه شده است.
پوسته ساندویچی انحنادار,ضربه با سرعت پایین,قانون برخورد هرتز,مدل جرم فنر خطی شده
https://maj.ihu.ac.ir/article_202542.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202542_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
13
2
2017
08
23
تحلیل فرکانسی و آیروالاستیک صفحه دوبعدی تخت و منحنیشکل با اثر نیروی داخل صفحه و حرارت آیرودینامیکی در حوزه فرکانسی
FA
حمید
موسیزاده
hamid.moosazadeh@modares.ac.ir
بهزاد
قدیری دهکردی
ghadirib@modares.ac.ir
مسعود
راسخ
rasekh@modares.ac.ir
یک صفحه هموژن دوبعدی با شرایط مرزی تکیهگاه ساده فرض شده و اثر انحنا و تغییرشکل غیرخطی صفحه، با استفاده از مدل پوسته استوانهای و رابطه ونکارمن در معادله سازهای مسئله اعمال شده است. تحلیل فرکانسی و فلاتر صفحه تخت و منحنی شکل، تحت اثر بارهای داخل صفحه و اثرات حرارت برای سازه با خواص وابسته به دما، انجام شده است. تئوری پیستون مرتبه اول برای مدلسازی بارهای آیرودینامیکی مافوقصوت استفاده شده است. معادلات حرکت سامانه با استفاده از اصل همیلتون، رابطه کار مجازی، انرژی جنبشی سامانه بهدست آمده و با استفاده از روش گالرکین، به معادلات غیرخطی معمولی تبدیل شده است. با تبدیل معادلات به فضای حالت، تحلیل مقادیر ویژه انجام شده است. و تعریف ماتریس ژاکوبین پیشنهاد شده تحلیل فوق، منجربه نتایج جالبی شده که برای اولینبار انجام گرفته است. نتایج بهدستآمده نشان میدهد؛ رفتار مرز ناپایداری صفحه، به اثر انحنای صفحه و مقدار آن، بسیار حساس است که در طراحی صفحات در معرض جریان آیرودینامیک مافوقصوت باید مورد نظر قرار داشته باشد. همینطور، وابستگی دمایی خواص مواد، در دماهای بالا، بر رفتار آیروالاستیک صفحه تاثیر گذاشته است.
فلاتر صفحه,تئوری پیستون مرتبه اول,بارهای حرارتی,بارهای داخل صفحه,صفحه دوبعدی منحنیشکل
https://maj.ihu.ac.ir/article_202543.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202543_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
13
2
2017
08
23
تحلیل دینامیک گذرای خودروی مفصلی حامل سیال در مقایسه با خودروی مفصلی با بار صلب
FA
محمدامین
سعیدی
amin_saeedi@mail.kntu.ac.ir
رضا
کاظمی
0000-0002-2647-9756
kazemi@kntu.ac.ir
شهرام
آزادی
0000-0002-5817-9838
azadi@kntu.ac.ir
در این مقاله پاسخهای دینامیکی یک خودروی مفصلی حامل سیال، شامل یک تانکر استوانهای با سطح مقطع دایرهای در مانورهای حالت مانا و گذرا بررسی شده است. ابتدا یک مدل دینامیکی غیرخطی 16 درجه آزادی خودروی مفصلی توسعه داده شد و سپس با استفاده از نرمافزار تراکسیم در مانور استاندارد صحهگذاری گردید. همچنین، اندرکنش دینامیکی بین سیال و خودرو با استفاده از مدلسازی سیال درون مخزن بهوسیله روش تابع پتانسیل و یک مدل دینامیکی 16 درجه آزادی خودروی مفصلی مورد مطالعه قرار گرفته است. در روش تابع پتانسیل، گرادیان سطح آزاد سیال تحت زاویه رول و شتاب جانبی مرکز جرم واحد شبه تریلر، با فرض جریان سیال غیرویسکوز و با محاسبه گرادیان فشار تعیین میگردد. نتایج شبیهسازی، اندرکنش بین سیال و دینامیک خودرو را نشان میدهند. همچنین، بررسیهای بیشتر در این پژوهش نشان میدهد که پایداری واژگونی خودروی مفصلی حامل سیال، بهشدت تحت تاثیر تلاطم سیال درون مخزن قرار گرفته و آستانه پایداری واژگونی کمتری برای این نوع خودرو نسبت به خودروی مفصلی با بار صلب، مخصوصاً در مانور تعویض خط مشاهده گردید.
مدل دینامیکی 16 درجه آزادی,خودروی مفصلی حامل سیال,تابع پتانسیل,آستانه پایداری واژگونی
https://maj.ihu.ac.ir/article_202544.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202544_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
13
2
2017
08
23
مدلسازی انتشار امواج جابهجایی حاصل از ضربه روی صفحات چندلایه کامپوزیتی
FA
داریوش
کوه بر
darioush.koohbor@znu.ac.ir
عیسی
احمدی
_ahmadi@znu.ac.ir
در این مقاله، انتشار امواج ناشی از ضربه روی ورقهای کامپوزیتی چندلایه با روش المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است. با درنظرگرفتن یک مدل المان محدود ماتریسهای جرم، سفتی و نیرو بهدست آمده است. معادلات حرکت حاکم بر ورق و ضربهزننده بهصورت کوپل و با استفاده از دو روش انتگرالگیری عددی نیومارک و روش نیکلسون حل شده است. برای مدلسازی نیروی برخورد، از قانون تماس اصلاحشده هرتز بهره گرفته شده؛ بهطوریکه مدل ایجادشده قابلیت درنظرگرفتن دفعات متعدد بارگذاری و باربرداری در حین برخورد را دارد. در قسمت نتایج بعد از مقایسه دو روش انتگرالگیری، مقدار بهینه برای پارامترها انتخاب شده است. همگرایی نتایج عددی با افزایش تعداد المانها مورد بررسی قرار گرفته است و اثر شرایط مرزی بر مقدار حداکثر نیروی برخورد و تعداد دفعات برخورد مورد بررسی قرار گرفته است. انتشار امواج ناشی از ضربه برای شرایط مرزی مختلف ورق مورد بررسی قرار گرفته و زمان و چگونگی انتشار امواج و برخورد آن با مرزها و نیز شکل امواج در زمانهای مختلف از جمله زمان اتمام تماس و زمان رسیدن نیروی تماس به ماکزیمم مقدار بهدست آمده است. تحلیل نتایج مشخص میکند که، چگونگی انتشار امواج به شرایط مرزی وابستگی زیادی داشته و به نوع لایهگذاری نیز بستگی دارد و سرعت انتشار امواج در جهات مختلف برای ورق کامپوزیتی متفاوت است.
انتشار امواج,روش اجزاء محدود,کامپوزیت چندلایه,ضربه سرعت پایین,روش انتگرالگیری نیومارک و نیکلسون
https://maj.ihu.ac.ir/article_202545.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202545_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
13
2
2017
08
23
طراحی کنترلکننده بهینه سامانه کنترل پرواز یک هواپیمای بدون سرنشین با استفاده از کنترلکننده فازی- الگوریتم ژنتیک
FA
روح اله
دوست حسینی
dosthosseini@yazd.ac.ir
شناسایی و بررسی موقعیتهای جغرافیایی و اقلیمی مختلف جهت تحقیقات علمی و مطالعات راهبردی جزء اهم مسایل شناسایی در کشورها میباشد. امروزه استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین بهدلیل قابلیتهای نفوذ، ایمنی و عملکرد بالایی که دارند؛ در بسیاری از کشورها کاربرد گستردهای یافتهاند. عملکرد درست و دقیق هواپیماهای بدون سرنشین باعث دریافت صحیح و بهموقع دادهها و درنتیجه دستیابی به اطلاعات مورد نیاز میباشد. لذا، داشتن یک سامانه کنترلی مناسب و بینقص برای کنترل هواپیماهای بدون سرنشین از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله با استفاده از الگوریتم ژنتیک جهت تنظیم کنترلکننده فازی سعی شده است یک کنترلکننده هوشمند جهت کنترل مسیر هواپیماهای بدون سرنشین در شرایط مختلف مسیر ارائه گردد، بهنحوی که سامانه حالت پرواز بهینه را داشته باشد. در این روش ابتدا با استفاده از تئوری الگوریتم ژنتیک پارامترهای توابع عضویت و قوانین فازی جهت کنترل پرواز هواپیما در طول مسیر طراحی شوند که درنتیجه باعث پایین آمدن حداکثر جهش و همچنین، خطای حالت ماندگار سامانه میشود. در ادامه، با ارائه یک مدل خطی از هواپیمای بدون سرنشین و شبیهسازی آن، عملکرد درست روش مذکور مورد بررسی قرار گرفته و با روشهای رایج مقایسه و نتایج ارائه گردیدهاند.
بهینه کردن مسیر پرواز,دینامیک خطی پرواز,کنترل کننده فازی- الگوریتم ژنتیک,هواپیمای بدون سرنشین
https://maj.ihu.ac.ir/article_202546.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202546_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
13
2
2017
08
23
پایش وضعیت و عیبیابی ژنراتور الکتریکی خودرو با استفاده از سیگنال-های ارتعاشی و سامانه استنتاج تطبیقی عصبی– فازی (انفیس)
FA
مهرداد
نوری خاجوی
mnouri@srttu.edu
عباس
ربیعی
rabiei@srttu.edu
صیاد
نصیری
nasiri@sharif.ir
ژنراتور الکتریکی خودرو بهخصوص در خودروهای واجد شبکه انتقال داده، دارای نقش حیاتی و بسیار مهمی میباشد. بهطوریکه بروز عیب الکتریکی در ژنراتور، میتواند موجب بروز خسارات سنگینی بر سایر بخشهای سامانههای الکتریکی و الکترونیکی خودرو شود لذا عیبیابی و پایش وضعیت ژنراتور بهمنظور جلوگیری از بروز عیب در سایر بخشها از اهمیت خاصی برخوردار میباشد. هدف از این مقاله پایش وضعیت و عیبیابی ژنراتور الکتریکی خودرو با استفاده از سیگنالهای ارتعاشی و سامانه استنتاج تطبیقی عصبی- فازی میباشد. ابتدا عیوب عمدی شامل قطع یک فاز، قطع مثبت رگولاتور ولتاژ، سوختن یک دیود و دو دیود مثبت مجموعه یکسوکننده ایجاد شد. سپس سیگنالهای ارتعاشی حالت سالم و حالتهای معیوب مذکور با استفاده از دو سنسور ارتعاشسنج نصبشده بر روی بدنه ژنراتور و دستگاه تحلیل سیگنالهای ارتعاشی بهمدت 30 ثانیه در دورهای 1000، 1500 و 2000 دور بر دقیقه موتور خودرو استخراج شد. پس از آن، برای تجزیه سیگنال با ویولت بستهای سطح یک، موجک پایهای که دارای بیشترین میانگین انرژی به آنتروپی شانون میباشد، بهعنوان مناسبترین موجک پایه انتخاب شد و انرژی باندهای فرکانسی اول و دوم محاسبه و بهعنوان بردار ورودی به شبکه انفیس اعمال شد. نتایج بهدستآمده در این پژوهش نشان میدهد که مدل انفیس پیشنهادی روش موثر و هوشمندی برای تشخیص و طبقهبندی عیوب ژنراتور الکتریکی خودرو با دقت خوب میباشد.
عیب یابی,ویولت بسته ای,انفیس,ژنراتور الکتریکی خودرو,سیگنالهای ارتعاشی
https://maj.ihu.ac.ir/article_202547.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202547_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
13
2
2017
08
23
تحلیل پایداری آیروالاستیک سازه بال هواپیما و روتور متصل به آن
FA
نادر
وحدت آزاد
nader.vahdatazad@ssau.ac.ir
احسان
ظفری
zafari.ehsan@stu.yazd.ac.ir
جابر
نوراله زاده
norollahzadeh@gmail.com
در این پژوهش با استفاده از روابط انرژی جنبشی، کرنشی و کار نیروهای ناپایستار بال هواپیما و روتور متصل به آن و با استفاده از معادله لاگرانژ، معادلات حرکت استخراج شده است. در مدلسازی، بال بهصورت یک تیر یکسرگیردار اویلر- برنولی و نیروی برآ و ممان در آیرودینامیک ناپایا نیز بهصورت ترمهایی از توابع تئودرسون درنظر گرفته شده است. تاثیر پارامترهایی همچون موقعیت قرارگیری روتور، نیروی تراست روتور، سرعت دورانی پرههای روتور و سرعت جریان هوا بر دامنه نوسانات و پایداری سامانه بررسی شده است. نتایج شبیهسازی عددی نشان میدهد که، با افزایش فاصله روتور از ابتدای بال دامنه نوسانات افزایش و با کاهش چشمگیر سرعت فلاتر باعث ناپایداری در سامانه میگردد. افزایش نیروی تراست نیز موجب افزایش دامنه ارتعاشات بال و افزایش سرعت فلاتر و در نهایت ناپایداری سامانه بال و روتور میگردد. علاوهبراین، برای سرعت جریان هوا بالاتر از سرعت فلاتر نیز ناپایداری در سیتم دیده میشود.
آیرودینامیک ناپایا,توابع تئودرسون,تیر یکسرگیردار اویلر- برنولی,فلاتر,تحلیل پایداری آیروالاستیک
https://maj.ihu.ac.ir/article_202548.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202548_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
13
2
2017
08
23
((یادداشت مهندسی)) تاثیر عیب هندسی بر روی ارتعاشات آزاد صفحه گرافنی مدور با استفاده از روش تریفتز
FA
سید حسامالدین
مدنی
hesam_madani@ut.ac.ir
محمدحسین
صبور
sabourmh@ut.ac.ir
محمد
فدایی
fadaee@qut.ac.ir
بهدلیل پیچیدگی در پروسه تولید در ابعاد نانو، اغلب لایههای گرافن، دارای عیوب هندسی هستند. یکی از این نوع عیوب، ناشی از عدم وجود یک یا چند پیوند کربنی در لایه گرافن در حین پروسه تولید است. اگر این صفحه گرافنی معیوب یا ناقص در دمای کاری اتاق قرار داشته باشد، حفره یا سوراخ در آن گسترش یافته و حفرههایی بزرگ با ساختار بیشکل تشکیل میگردد. همچنین، قیود ساختی مانند پین یا سوراخ در فیلترها و دیافراگمها و دیگر سازهها در Nems و Mems میتوانند قابلیت مکانیکی گرافن را تحت تأثیر قرار دهند. بنابراین، بررسی تاثیر چنین مواردی بر روی رفتار دینامیکی لایه گرافن از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله این حفرهها با یک دایره در محلی دلخواه مدل شده و ارتعاشات آزاد یک صفحه مدور گرافنی با یک سوراخ خارج از مرکز با استفاده از روش تریفتز و تئوری غیرمحلی در ابعاد نانو ارائه گردیده است. اثر پارامترهای غیرمحلی و خارج از مرکزی برای این نوع صفحات بررسی شده و فرکانسهای طبیعی با استفاده از روش مینیمم جداسازی مقدار تکین استخراج گردیده است.
سوراخ خارج از مرکز,فرکانس طبیعی,پارامتر غیرمحلی
https://maj.ihu.ac.ir/article_202549.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202549_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf