دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
14
4
2019
01
21
تحلیل ارتعاشات آزاد و کمانش پنل ساندویچی استوانه ای شکل با هسته انعطاف پذیر و لایه های روغن مغناطیسی
1
19
FA
کرامت
ملک زاده فرد
0000-0002-4725-6949
مجتمع هوافضای دانشگاه صنعتی مالکاشتر
kmalekzadeh@mut.ac.ir
محسن
غلامی
دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصرالدین طوسی
gholami.m64@gmail.com
علیرضا
پورموید
دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)
pourmoayed@mut.ac.ir
در این مقاله برای اولین بار، با استفاده از تئوری مرتبه بالای بهبودیافته پنلهای ساندویچی به تحلیل ارتعاشات آزاد و کمانش پنل ساندویچی استوانهای با هسته انعطافپذیر و رویهها با وجود لایههای روغن هوشمند مغناطیسی برای شرایط مرزی دو سر لولا پرداخته شده است. به منظور صحهگذاری، نتایج بهدستآمده با نتایج مدلسازی پنل ساندویچی استوانهای شکل در نرمافزار المان محدود ABAQUS مقایسه شده است. در این مطالعه، تاثیر شدت میدان مغناطیسی و پارامترهای فیزیکی مانند نسبت ضخامت هسته به ضخامت کل پنل، نسبت ضخامت لایه روغن هوشمند مغناطیسی به ضخامت کل پنل و زوایهی الیاف بر فرکانس طبیعی، بار کمانش و ضرایب استهلاک بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که فرکانسهای طبیعی، بارهای بحرانی کمانش (مقادیر ویژه) و تغییر شکلهای مودال عرضی (بردارهای ویژه) برای استوانه ساندویچی با لایههای روغن هوشمند مغناطیسی در رویههای پنل ساندویچی استوانهای و هسته انعطافپذیر، به صورت جدی متاثر از شدت میدان مغناطیسی حاکم میباشد.
بار بحرانی کمانش,میدان مغناطیسی,لایه روغن MR,فرکانس طبیعی,ضریب استهلاک,مواد هوشمند
https://maj.ihu.ac.ir/article_202590.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202590_6ed95093a6384ffc5776936e9abdb594.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
14
4
2019
01
21
طراحی پیکرهبندی یک کپسول فضایی مخروط- سرپخ با تأکید بر ضریب گشتاور پیچشی و پایداری استاتیکی
21
32
FA
سهیلا
عبدالهی
پژوهشگاه هوافضا
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری
sabdolahi@ari.ac.ir
محمد
رمضانی
پژوهشگاه هوافضا
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری
ramezani@ari.ac.ir
محمد
ابراهیمی
پژوهشگاه هوافضا
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری
mebrahimi@ari.ac.ir
هدف اصلی از این تحقیق، تعیین پیکرهبندی اولیه یک کپسول فضایی سرنشیندار است بهگونهای که قادر باشد پس از انجام مأموریت زیرمداری، سرنشین خود را سالم به زمین بازگرداند. در طی مسیر پرواز زیرمداری، حفظ پایداری کپسول فضایی در وضعیت مشخص بسیار اهمیت دارد زیرا اعمال چرخشهای زیاد و تکانهای شدید سلامت سرنشین و موفقیت مأموریت را به خطر میاندازد. بدین منظور، در این تحقیق با بهرهگیری از هندسه فضاپیماهای سرنشیندار متدوال جهان که عموماً مخروط- سرپخ است، پنج نمونه هندسه پیشنهاد شده است. سپس با استفاده از شبیهسازی عددی، ضریب گشتاور پیچشی و مشخصات پایداری آنها در شرایط بحرانی باز ورود به جو غلیظ، استخراج و با یکدیگر مقایسه شده است. شرایط بحرانی مورد بررسی کپسول فضایی، سرعت با ماخ 15/3 در ارتفاع 25 کیلومتری از سطح زمین و در زوایای حمله مختلف میباشد. در این مقاله، ضریب گشتاور پیچشی Cm و شیب ضریب گشتاور نسبت به زاویه حمله Cmα به عنوان عامل تعیینکننده پایداری استاتیکی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. در نهایت، بهینهترین هندسه کپسول فضایی از لحاظ الزامات سامانه و ملاحظات آیرودینامیکی و برمبنای حداکثر پایداری استاتیکی و همچنین بازدهی حجمی مناسب طراحی و انتخاب شده است.
پایداری استاتیکی,ضریب گشتاور پیچشی,کپسول فضایی,پیکرهبندی مخروط- سرپخ
https://maj.ihu.ac.ir/article_202591.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202591_6ecea5d9f27122e8cdb45110bc2c6cdd.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
14
4
2019
01
21
تدوین سامانه حرکت ساز زمان واقعی مدل پیش بین با استفاده از سینماتیک معکوس سامانه حرکتی
33
50
FA
ابولفتح
نیکرنجبر
دانشگاه آزاد ادانشکده مکاترونیک
دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج
سلامی واحد کرج
a.nikranjbar@kiau.ac.ir
در رویکردهای مرسوم تدوین سامانههای حرکت ساز، نقش سامانه حرکتی بصورت توصیف سادهای از متغیرهای حالت فضای عملیاتی ظاهر میشود. چشم پوشی از سینماتیک معکوس غیرخطی سامانه حرکتی به عنوان بخش بنیادین در سامانههای حرکت ساز فرضی غیر واقعی است که در خصوص نتایج حاصله، گزارشی منتشر نشده است. در این مقاله طراحی روشمند سامانه حرکت ساز بر اساس سینماتیک معکوس غیرخطی سامانه حرکتی ارائه شده است. سامانه حرکت ساز مدل پیش بین زمان واقعی پیشنهادی، امکان باز تولید دقیق حس حرکتی ضمن محدود سازی موثر حرکت سکوی متحرک در فضای عملیاتی را دارد. در مقام بررسی عملکرد سامانه حرکت ساز پیشنهاد شده از مدل شبه خطی سینماتیک معکوس و مدل سینماتیک معکوس با بهرههای ثابت در حالت خنثی استفاده شده است. نتایج شبیه سازیهای مقایسهای، بوضوح نشان از قابلیت برتر رویکرد حرکت ساز معرفی شده در بهره گیری از فضای عملیاتی سامانه حرکتی با ایجاد حس حرکتی مناسب نسبت به دو روش دیگر بدون مواجه با مشکلات محاسباتی دارد.
شبیه ساز پرواز,سامانه حرکت ساز مدل پیش بین,سینماتیک معکوس سامانه حرکتی,سینماتیک معکوس خطی سکوی استوارت
https://maj.ihu.ac.ir/article_202592.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202592_9f5c60bf6204cf8f62721a6e60ca26a1.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
14
4
2019
01
21
ارتعاشات آزاد صفحه گرافنی مدور، با ملاحظه اثر سطح و عیوب هندسی
51
59
FA
محمد حسین
صبور
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
sabourmh@ut.ac.ir
سید حسام الدین
مدنی
دانشکده علوم و فنون نوین
دانشگاه تهران
h_madani.mecheng@iust.ac.ir
محمد
فدایی
گروه مهندسی مکانیک
دانشکده فنی و مهندسی
دانشگاه صنعتی قم
fadaee@qut.ac.ir
بهدلیل پیچیدگی در پروسه تولید در ابعاد نانو، اغلب لایه های 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 حفره هایی بزرگ با ساختار بیشکل تشکیل میگردد که میتوانند قابلیت مکانیکی گرافن را تحت تأثیر قرار دهند. یکی دیگر از کابردهای صفحات سوراخدار گرافنی در دیافرگمها و فیلترهای جداسازی است. با توجه به توسعه تجیزات نانو الکترومکانیکی و میکروالکترومکانیکی وجود چنین صفحاتی بسیار توسعه و گسترش پیدا خواهد کرد. از طرفی، با توجه به نسبت بالای سطح به حجم در گرافن، پدیده اثر سطح قابل اغماض نبوده و بایستی تاثیر آن لحاظ گردد. بنابراین، بررسی تاثیر عیوب هندسی یا حفرهها با درنظرگرفتن اثر سطح برروی رفتار دینامیکی لایه گرافن از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله، حفرهها با چند دایره در محلی دلخواه مدل شده و ارتعاشات آزاد یک صفحه مدور گرافنی با چند سوراخ خارج از مرکز با استفاده از روش تریفتز و با درنظرگرفتن اثر سطح در ابعاد نانو ارائه گردیده است. اثر پارامترهای سطحی در این نوع صفحات بررسی شده و فرکانسهای طبیعی با استفاده از روش کمینه جداسازی مقدار تکین استخراج گردیده است.
گرافن,سوراخ خارج از مرکز,فرکانس طبیعی,اثر سطح
https://maj.ihu.ac.ir/article_202593.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202593_2037f140b27732628f96f50415474c04.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
14
4
2019
01
21
آنالیز دینامیکی ناپایداری کششی وابسته به اندازه در نانوعملگرهای پیچشی
61
74
FA
سروش
ملیحی
دانشکده فنی و مهندسی
دانشگاه شهرکرد
soroosh_malihi@yahoo.com
یعقوب
طادی بنی
دانشکده فنی و مهندسی
دانشگاه شهرکرد
tadi@eng.sku.ac.ir
حسین
گلستانیان
دانشکده فنی و مهندسی
دانشگاه شهرکرد
golestanian@eng.sku.ac.ir
در این مقاله تأثیر نیروی واندروالس و اثر اندازه برروی پایداری دینامیکی یک میکرو/ نانو آینة الکترواستاتیک پیچشی مدل یک درجه آزادی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا معادلة حرکت سامانه استخراجشده و سپس با استفاده از روش فضای حالت، معادلات دینامیکی حل شده و نتایج مورد نظر استخراج شده است. پارامترهای پولین سامانه شامل زاویة پیچش و ولتاژ مورد بررسی قرار گرفته و وابستگی آنها به نیروی واندروالس و اثرات اندازه نشان داده شده است. همچنین، نتایج نشان میدهند که نقاط تعادل سامانه شامل نقاط سنتر، نقاط پایدار فوکوس و نقاط ناپایدار زینی هستند. منحنیهای فضای فازی مربوط به این نقاط، مسیرهای حلقوی متناوب، حلقه های هتروکلینیک و حلقه های هوموکلینیک را ایجاد خواهند کرد. علاوهبر این، در مقالة حاضر با استفاده از مدل تنش کوپل اصلاحشده، تأثیر اثر اندازه در دامنه و فرکانس ارتعاشی سامانه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بهدستآمده نشان میدهد که مدل ارائهشده تطابق بسیار خوبی با نتایج تجربی و آزمایشگاهی دارد.
میکرو/ نانو آینة پیچشی,ناپایداری دینامیکی پولین,منحنی های فازی,نقاط تعادل پایدار و ناپایدار
https://maj.ihu.ac.ir/article_202594.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202594_6c62035f46ece5e70f6c449294974a77.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
14
4
2019
01
21
مدل سازی و شبیه سازی الگوریتم های سامانه های ناوبری اینرسی در دستگاههای مختصات Inertial، ECEF و NED
75
89
FA
سید وحید
قاسم زاده
گروه مهندسی برق
دانشگاه فسا
v.ghasemzade@yahoo.com
سامانههای ناوبری اینرسی از مهمترین سامانهها جهت تعیین موقعیت، سرعت و وضعیت وسایل متحرکی مانند کشتیها، هواپیماها، موشکها و .... میباشد. پایه این علم، قوانین نیوتن است. در این سامانه ها، سه حسگر شتابسنج و سه حسگر ژیروسکوپ به ترتیب نقش اندازهگیری شتابهای خطی و سرعتهای زاویهای وسیله را برعهده دارند. با استفاده از داده های خروجی این سنسورها، و الگوریتمهای خاص ناوبری، موقعیت، سرعت و وضعیت وسیله انجام میپذیرد. در این مقاله، ابتدا دستگاههای مختصات مختلف مانند بدنی، اینرسی، زمینی و جغرافیایی به طور کامل و با بیانی مناسب و شیوا معرفی میشوند. سپس در ادامه، الگوریتمهای ناوبری اینرسی در هر کدام از دستگاههای مختصات مذکور، بیان شده و دیاگرام کلی ناوبری هر دستگاه به طور مجزا ارائه خواهند شد. در ادامه، شبیهسازی های مربوط به ناوبری اینرسی در دستگاه های مختصات اینرسی، زمینی دکارتی و NED به کمک نرمافزار سیمولینک انجام میشود. جهت این کار سه سناریوی حرکتی مختلف در مختصات دوبعدی و سه بعدی، بررسی و نتایج شبیهسازی آنها آورده خواهند شد. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که الگوریتمه ای ناوبری اینرسی در دستگاه های مختصات مختلف از کارآیی و دقت مناسب جهت ناوبری برخوردار میباشد و برای هر نوع شبیهسازی دیگری نیز کافی است دادههای شتابسنجها و ژیروسکوپها به عنوان دادههای ورودی به این شبیه ساز وارد شده و ناوبری و موقعیت یابی وسیله انجام پذیرد. در پایان مقاله به موضوع ارزیابی عملکرد سامانه ناوبری اینرسی، مدل خطای حسگرهای اینرسی و تلفیق سامانه ناوبری اینرسی و سامانه موقعیت یاب جهانی یا GPS به کمک فیلتر کالمن اشاره خواهد شد.
دستگاه مختصات,ناوبری اینرسی,شتاب سنج,ژیروسکوپ,فیلتر کالمن
https://maj.ihu.ac.ir/article_202595.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202595_e71d5ee6d62594667bd761597b57977a.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
14
4
2019
01
21
بهینهسازی چندمعیاری مقید پروفیل ماموریتی ربات پرنده
91
100
FA
حامد
میرزاعلی
دانشکده فنی مهندسی
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
kpmirzaali@ihu.ac.ir
جلال
کریمی
مجتمع دانشگاهی هوافضا
دانشگاه صنعتی مالک اشتر
karimi_j@mut.ac.ir
محمدعلی
شاهی آشتیانی
مجتمع دانشگاهی هوافضا
دانشگاه صنعتی مالک اشتر
ma_shahi@yahoo.com
یکی از مهمترین مباحث در عملکرد پروازی، تعیین حداکثر میزان توانایی وسایل پرنده برای انجام ماموریتهای محوله است. هدف تحقیق حاضر، استفاده حداکثری از توانمندی های آیرودینامیکی و پیشرانشی یک ربات پرنده است. برای این منظور، مساله عملکرد پروازی بهینه در کلیه فازهای پروازی یک پروفیل ماموریتی مطرح شده است. با ترکیب یک الگوریتم بهینه سازی ابتکاری چندمعیاری با روشهای بهینه سازی مقید، همه فازهای یک پروفیل ماموریتی نوعی بهینه سازی شده است. مهمترین مزیت این روش این است که تاریخچه بهینه کلیه متغیرهای وضعیت، مسیر پروازی بهینه و میزان سوخت مورد نیاز برای انجام ماموریت را به دست میدهد.
پروفیل ماموریتی,بهینهسازی چندمعیاری,عملکرد پروازی
https://maj.ihu.ac.ir/article_202596.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202596_e4c72f04256b488b3f9a0281350bbb06.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
14
4
2019
01
21
تشخیص عیوب بیرینگ توسط روش تجزیه مدهای تجربی
101
113
FA
مهرداد
نوری خاجوی طهرانی
دانشکده مکانیک دانشگاه امیرکبیر/دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
mnouri@srttu.edu
مهدی
قهیه ایی
دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
mehdighohyei@gmail.com
عباس
ربیعی
دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
rabiei_1685@yahoo.com
بلبرینگها یکی از قطعات پرمصرف و مهم در صنایع مختلف میباشند. تشخیص بهموقع عیوب بلبرینگها میتواند از خسارات جانی و مالی جلوگیری کند. شناسایی عیوب در بلبرینگها بهویژه در مراحل اولیه و زمانیکه سیگنال غیرخطی و غیرایستا باشد بسیار مشکل است. یکی از روشهای تشخیص عیب این قطعات از طریق آنالیز ارتعاشات میباشد. در این مقاله از روش تجزیه تجربی مدها که روشی جدید برای پردازش سیگنالهای غیر خطی و غیر ایستا میباشد استفاده شده است. روش تجزیه تجربی مدها در سال 1998 توسط آقای هوانگ ابداع شد. در این پژوهش به کمک روش فوق، سیگنال اولیه مربوط به حالت بلبرینگ سالم و حالت بلبرینگ معیوب به توابع مد ذاتی تجزیه شد. با بررسی و تحلیل توابع مد ذاتی از میان 8 تابع مد ذاتی بهدست آمده از هر سیگنال، اولین تابع مد ذاتی برای حالت بلبرینگ سالم و نیز حالت بلبرینگ معیوب تحت بارهای متفاوت صفر تا سه اسب بخار انتخاب گردید. از تابع مد ذاتی اول شش ویژگی در حوزه زمان استخراج گردید. این ویژگیها برای حالت بلبرینگ سالم و نیز وضعیت بلبرینگ معیوب برای حلقه خارجی، حلقه داخلی و ساچمه تحت بارهای صفر تا سه اسب بخار محاسبه و انتخاب گردید. ویژگیها به عنوان بردار ورودی به شبکه انفیس برای تشخیص عیوب بهکار برده شد. سیستم انفیس طراحی شده توانست با تحلیل سیگنالهای پیش پردازش شده حالات مختلف را با دقت100% تشخیص دهد. نتایج بهدست آمده از این تحقیق میتواند بهعنوان روشی جدید درعیبیابی بلبرینگهای ماشینآلات دوار مورد استفاده قرار گیرد.
عیب بیرینگ,تجزیه مدهای تجربی,سیگنال ارتعاشی,پردازش سیگنال,انفیس
https://maj.ihu.ac.ir/article_202597.html
https://maj.ihu.ac.ir/article_202597_e54db0a12d4821989bce1886554575d0.pdf