۲۰ نتیجه برای آنالیز مودال
دوره ۱۰، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۸۹ )
چکیده
چکیده- بسیاری از شکست های سازه ای بهسبب گسیختگی مواد تشکیل دهنده رخ می دهند . آغاز
این گسیختگی ها با ترک همراه بوده که با گسترش خود به عنوان تهدید جدی برای رفتار سازه
محسوب می شود، بر این اساس روش های تشخیص و نمایان سازی ترک ، موضوع تحقیقات گسترده ای
است که تا کنون انجام شده و ادامه دارد . در این میان ، روش های مبتنی بر تبدیل موجک ، از جمله
روشهای جدید و کارا در مباحث سیگنال است، و اهمیت بسیار بالایی دارد. بنابراین هدف از این
تحقیق، یافتن روش هایی است که توانایی شناسایی مشخصات ترک را علا وه بر تئوری ، در عمل نیز
داشته باشند.
تحت ANSYS بدین منظور، در این مقاله، در حالت نخست سازه با استفاده از نرم افزار المان محدود
در جعبه ابزار موجک ، تحت MATLAB آنالیز مودال قرار داده شده و سپس با استفاده از نرم افزار
آنالیز موجک قرار داده میشود و نتایج بهصورت نموداهای دو بعدی ضریب-موقعیت مشاهده میشود
سوران حسنی فرد، میر محمد اتفاق،
دوره ۱۲، شماره ۱ - ( ۲-۱۳۹۱ )
چکیده
در این مقاله، عمر خستگی اتصالات جوش مقاومتی نقطه ای از نوع کششی-برشی که در آنها از چهار عدد نقطه جوش با آرایش های مختلف استفاده شده، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، سه نوع اتصال طولی (چهار عدد نقطه جوش در یک ردیف در راستای خط بارگذاری اتصال)، عرضی (چهار عدد نقطه جوش در یک ردیف عمود بر راستای خط بارگذاری) و لوزی شکل (چهار عدد نقطه جوش به صورت لوزی و متقارن نسبت به خط بارگذاری) انتخاب شدند. تخمین عمر خستگی اتصالات نقطه جوش با استفاده از منحنی تنش-عمر نمونه های هموار مربوط به جنس مورد نظر و مقادیر کاهش مقاومت خستگی انجام شد. نتایج بدست آمده از تحلیل عددی با داده های آزمون تجربی خستگی مقایسه شده و تطابق خوبی حاصل گردیده است. همچنین تست آنالیز مودال قبل و بعد از اعمال بارگذاری سیکلیک روی اتصالات مورد نظر انجام گرفته و مقادیر درصد کاهش فرکانس طبیعی به منظور تحقیق در مورد عمر خستگی و زمان شکل گیری ترک خستگی در اتصالات مورد نظر، بدست آمده است.
هدی سرپرست، محمد رضا آشوری، محمد مهدی خطیبی،
دوره ۱۳، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۲ )
چکیده
سازه های متقارن نظیر؛ صفحات دایره ای شکل معمولا دارای مودهایی با فرکانس های طبیعی یکسان یا نزدیک به هم می باشند. از دید تئوری این مودها دو مود نزدیک به هم کاملا مجزا هستند ولی در اغلب در روش های مودال کلاسیک به عنوان یک مود شناخته می شوند. در این مقاله، برخی از روش های مودال کلاسیک معرفی و مهم ترین مشکلات آن ها در شناسایی مودهای نزدیک بیان شده است. سپس به منظور برطرف نمودن این مشکلات، یکی از روش های آنالیز مودال محیطی به نام زیر فضای اتفاقی-کواریانس استفاده شده است. برای بررسی دقت این روش در تخمین پارامترهای مودال، یک ورق فولادی تحت شبیه سازی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از شبیه سازی توانمندی روش را در شناسایی مودهای نزدیک به هم با وجود نویز، دمپینگ بالا و نزدیکی زیاد مودها اثبات می کند. همچنین به منظور بررسی تجربی روش در تشخیص مودهای نزدیک به هم، آزمایش های مودال محیطی و مودال کلاسیک بر روی رینگ خودروی پژوی ۴۰۵ انجام شده است و نتایج این آزمایش ها با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی و تجربی قابلیت آنالیز مودال محیطی را در تشخیص و جداسازی مودهای نزدیک به هم نشان می دهد.
هدی سرپرست، محمد رضا آشوری، پیمان عبادی، محمد مهدی خطیبی،
دوره ۱۳، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۲ )
چکیده
بسیاری از سازه های موجود در محیط پیرامون ما نظیر؛ پل ها، ساختمان هاو ... تحت نیروهای محیطی قرار دارند. تحلیل دینامیکی چنین سازه هایی به منظور طراحی دقیق و تعمیر و نگهداری آن ها ضروری می باشد. آنالیز مودال می تواند به عنوان ابزاری قدرتمند، بخش مهمی از تحلیل دینامیکی را که یافتن پارامترهای مودال می باشد، انجام دهد. اما وجود مشکلاتی نظیر؛ ناشناخته بودن نیروهای محیطی، دشوار یا غیرممکن بودن اندازه گیری آن ها منجر به استفاده از روش های آنالیز مودال محیطی شده است که صرفا با اندازه گیری پاسخ، پارامتر های مودال را محاسبه می کنند. در این مقاله، پارامتر های مودال یک سازه تحت بار محیطی با استفاده از آنالیز پاسخ تخمین زده شده است. بدین منظور در محیط شبیه سازی، پارامتر های مودال یک تیر دو سر گیر با استفاده از روش تجزیه فرکانسی محاسبه و با نتایج اجزای محدود مقایسه شده است. سپس به منظور بررسی تجربی، آزمایش های مودال کلاسیک و محیطی بر روی یک نمونه پل که تحت بار محیطی قرار دارد، انجام و با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج حاصل از بررسی های عددی و تجربی دقت مناسب روش را در تخمین پارامترهای مودال سازه نشان می دهد.
هادی پورشهسواری، اسماعیل قربانی، مهدی کشمیری،
دوره ۱۳، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۲ )
چکیده
تعمیم و گسترش مفهوم آنالیز مودال برای سیستم های خطی متغیر با زمان پریودیک و استفاده از آن به منظور استخراج فرکانس های طبیعی یک تیر تحت اثر جرم متحرک مدنظر است. در همین راستا ابتدا مفهوم کلی آنالیز مودال برای سیستم های خطی متغیر با زمان در حوزه زمان بیان و چگونگی استخراج مشخصه های دینامیکی، شبه پارامترهای مودال، این سیستم ها با استفاده از محاسبه مقادیر ویژه ماتریس انتقال حالت سیستم ارائه می گردد. پس از معرفی شبه پارامترهای مودال، روند تعیین ماتریس انتقال حالت یک سیستم خطی متغیر با زمان بیان و در ادامه شبه پارامترهای مودال تشریح می شود. برای دنبال کردن هدف اصلی مقاله، پس از مدل سازی مسئله در نرم افزار متلب و ثبت دادهای ورودی و خروجی، شبه فرکانس های طبیعی یک تیر با جرم متحرک ، به عنوان سیستمی متغیر با زمان، با استفاده از روش تشریح شده محاسبه و در انتها نیز نشان داده می شود که شبه پارامترهای مودال یک سیستم خطی متغیر با زمان پریودیک، با همان دوره تناوب تکرار می شوند.
هدی سرپرست، محمد رضا آشوری، محمد مهدی خطیبی، علی عسگری طبری،
دوره ۱۳، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۲ )
چکیده
آنالیز مودال کلاسیک ابزار قدرتمندی برای تحلیل دینامیکی سازه ها می باشد، اما معمولا با مشکلات اساسی همراه است. زیرا تحریک اغلب سازه های موجود در پیرامون ما نظیر؛ هواپیماها، پل ها و ... بدلیل بزرگ و پیچیده بودن، بسیار دشوار است. همچنین این سازه ها معمولا تحت بارهای محیطی (که دقیقا ماهیت مشخصی ندارند)می باشند. بنابراین اندازه گیری این بارها اغلب غیرممکن است. در این مقاله روش زیرفضاهای اتفاقی بر مبنای کواریانس، به منظور حل مشکلات مطرح شده بکار رفته و تحت بررسی عددی و تجربی قرارگرفته است. بدین منظور، ابتدا پارامترهای مودال یک تیر یک سر درگیر از روش زیرفضاهای اتفاقی بر مبنای کواریانس محاسبه و با نتایج اجزای محدود مقایسه شده است. سپس به منظور بررسی دقیق تر روش در شرایط مختلف، اثر نویز و بالا بودن دمپینگ سازه بر روی دقت پارامترهای مودال حاصل بررسی شده است. همچنین به منظور بررسی تجربی روش، آزمایش های مودال کلاسیک و مودال محیطی بر روی یک میل لنگ انجام شده و پارامترهای مودال حاصل از آزمایش ها با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج حاصل از بررسی های عددی و تجربی دقت مناسب روش را در تخمین پارامترهای مودال سازه نشان می دهد.
اسماعیل اسدی، محمود فرهادی نیا،
دوره ۱۴، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، اثر نانو لولههای کربنی بر خواص ارتعاشاتی صفحات کامپوزیتی چندلایه به صورت تئوری و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. جنس صفحات از کامپوزیت شیشه/اپوکسی میباشد که نانو لولههای کربنی چند جداره و تک جداره با درصدهای جرمی مختلف به آنها افزوده شدهاند. در ابتدا نانو لولههای کربنی با فرآیند اولتراسونیک درون رزین اپوکسی توزیع شده و سپس صفحات کامپوزیتی با روشهای لایهچینی دستی و کیسه خلا در قالبی که به همین منظور تهیه شده، ساخته شدند. خواص مکانیکی کامپوزیت الیافی تقویت شده با نانو لولههای کربنی با استفاده از معادلات هالپین-تسای اصلاح شده، محاسبه گردیده است. سپس صفحه کامپوزیتی در نرم افزار آباکوس مدل شده و تحلیل فرکانسی انجام شده است. همچنین خواص ارتعاشاتی سازه مورد نظر با استفاده از آنالیز مودال تجربی و در شرایط مرزی گیردار بدست آمده است. نتایج تجربی نشان دهنده ۲۱۰% افزایش در میرایی برای نمونه دارای ۵/۰% وزنی نانو لوله تکجداره (در مقایسه با صفحات کامپوزیتی شیشه/اپوکسی خالص) میباشد. همچنین مطابقت خوبی بین فرکانسهای طبیعی بدست آمده از تحلیلهای المان محدود و تستهای تجربی مشاهده میگردد.
هدی سرپرست، محمد رضا آشوری، محمد مهدی خطیبی،
دوره ۱۴، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۳ )
چکیده
یکی از مشکلات روش های آنالیز مودال محیطی عدم امکان اندازه گیری همزمان پاسخ در تمامی نقاط مدنظر است، که عمدتا بدلیل محدودیت در تعداد شتاب سنج ها یا کانالهای اندازه گیری می باشد. به منظور غلبه بر این مشکل، آزمایش باید در چندین مرحله انجام شده و ارتباط بین مراحل آزمایش با انتخاب نقاطی به عنوان نقاط مرجع برقرار شود. روش های موجود، انتخاب نقاط مرجع را بر اساس همبستگی بین نقاط اندازه گیری شده انجام می دهند که با افزایش نویز محیطی، کارایی خود را از دست می دهند. بنابراین در این مقاله شاخص جدیدی برای انتخاب نقاط مرجع ارائه شده است که در محیط نویزی عملکرد مناسب تری دارد. به منظور بررسی عددی، روش پیشنهادی و روش همبستگی بر روی مدل اجزای محدود یک تیر اجرا و پارامترهای مودال حاصل از دو روش با یکدیگر مقایسه شده اند. همچنین اثر اضافه شدن نویز در سیگنال پاسخ بررسی شده است. در ادامه آزمایشی بر روی یک ورق فلزی، انجام شده است. نتایج بدست آمده از بررسی های عددی و تجربی، نشان دهنده عملکرد مناسب تر شاخص پیشنهادی در مقایسه با شاخص همبستگی برای انتخاب نقاط مرجع و محاسبه پارامترهای مودال سازه می باشد.
محمد مهدی خطیبی، محمد رضا آشوری،
دوره ۱۴، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۳ )
چکیده
آزمایش مودال کلاسیک سازه های بزرگ بدلیل عدم امکان تحریک یا اندازه گیری نیروهای وارد به آن ها دشوار یا غیر ممکن می باشد. بنابراین برای شناسایی خصوصیات دینامیکی چنین سازه هایی باید از روش های آنالیز مودال محیطی استفاده کرد. یکی از مشکلات مهم در آزمایش مودال محیطی سازه های بزرگ، عدم امکان اندازه گیری همزمان پاسخ سازه در تمام نقاط اندازه گیری می باشد که بدلیل محدودیت در تعداد شتاب سنج ها و یا تعداد کانال های اندازه گیری است. بنابراین این سازه ها باید در چندین مرحله تحت آزمایش قرار بگیرند. برای ارتباط بین مراحل مختلف آزمایش، نقاطی از سازه باید به عنوان نقاط مرجع انتخاب شوند. در این مقاله یک شاخص جدید برای انتخاب نقاط مرجع ارائه شده است که براساس مدل المان محدود سازه، نقاط مرجع را انتخاب می کند. به منظور بررسی عددی روش، از مدل المان محدود یک تیر کمک گرفته شده و به کمک روش پیشنهادی، نقاط مرجع انتخاب و پارامترهای مودال تیر محاسبه شده اند. همچنین با استفاده از آزمایش یک تیر فلزی، روش بصورت تجربی ارزیابی شده است. نتایج عددی و تجربی حاصل، نشان دهنده کارایی مناسب شاخص پیشنهادی برای انتخاب نقاط مرجع و محاسبه پارامترهای مودال سازه می باشد.
محمد مهدی خطیبی، محمد رضا آشوری،
دوره ۱۴، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۳ )
چکیده
آزمایش مودال کلاسیک ابزار قدرتمندی برای تحلیل دینامیکی سازه ها می باشد ولی در برخی از سازه ها بدلیل عدم امکان تحریک یا اندازه گیری نیروهای وارد به آن ها انجام این آزمایش دشوار یا غیر ممکن می باشد. بنابراین برای شناسایی رفتار دینامیکی این نوع سازه ها باید از روش های آنالیز مودال محیطی استفاده کرد. در عمل مدلهایی که بوسیلهی آزمایش مودال محیطی ایجاد میشوند، با مشکلات زیادی مواجه هستند. یکی از این مشکلات، خطاهایی است که بدلیل استفاده از وسایلی مانند شتاب سنجها ایجاد می شود و موجب کاهش دقت نتایج حاصل می گردد. معمولا نصب شتاب سنج ها بر روی سازه، موجب کاهش فرکانس های طبیعی می¬شود و در نتیجه فرکانس های طبیعی حاصل از آزمایش با مقادیر دقیق اختلاف خواهند داشت. در این مقاله، یک روش جدید برای حذف اثر جرم شتاب سنجها از فرکانس های طبیعی حاصل از آزمایش مودال محیطی ارائه شده است. به منظور بررسی عددی روش پیشنهادی، از مدل یک سیستم جرم- فنر- دمپر استفاده شده است. همچنین با انجام آزمایش های مودال کلاسیک و مودال محیطی بر روی یک صفحه فلزی، روش تحت ارزیابی تجربی قرار گرفته است. نتایج حاصل، نشان دهنده کارایی روش پیشنهادی در حذف اثر جرم شتاب سنج ها و تخمین دقیق فرکانس های طبیعی سازه میباشد.
محمد حسن مذهب جعفری، علی حاج نایب، غلامحسین معصومی،
دوره ۱۵، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۴ )
چکیده
فن ها کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف دارند. عدم وجود ارتعاش در فنها، موجب کاهش هزینه های تعمیرات و نیز کاهش مصرف انرژی این ماشینآلات میشود. ارتعاشات در دراز مدت میتواند به شکل خرابیهایی در موتور فن و خستگی در ساز ه پدیدار گردد. از این رو بررسی علل ارتعاشی و یافتن راه حل هایی برای کاهش آن، از اهمیت ویژهای در افزایش طول عمر و راندمان فنها، برخوردار است. در این پژوهش به بررسی علل ارتعاش یکی از فن های هوایی پتروشیمی بوعلی سینا واقع در بندر ماهشهر پرداخته شده است. در ابتدا با استفاده از آنالیز تغییر شکل حین کارکرد مهمترین فرکانس هایی که باعث افزایش ارتعاش شده اند را شناسایی و سپس با استفاده از آزمون مودال حین کارکرد فرکانس طبیعی های سازه، استخراج شده اند. در ادامه مدل اجزاء محدود فن ایجاد شده است. با استفاده از تحلیل های انجام شده، این نتیجه حاصل شد که نزدیکی فرکانس گذر پره با یکی از فرکانس های طبیعی، مهمترین عامل ارتعاشات بالا در سازه می باشد. این مشکل با افزایش تعداد پره ها قابل حل می باشد. دومین عامل ارتعاشات بالا نزدیکی دور کاری الکتروموتور به فرکانس طبیعی تکیه گاه الکتروموتور می باشد که می توان با افزایش سختی، فرکانس طبیعی این تکیه گاه را افزایش داده از دور کاری الکتروموتور به اندازه کافی دور کرد.
سید جواد حسینی نیا، خلیل خلیلی، سید محمد امام،
دوره ۱۵، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
آزمون مودال یکی از روشهای کاربردی جهت شناسایی ویژگیهای دینامیکی سازهها میباشد. بازرسی عملکرد سازه جهت جلوگیری از قرار گیری در شرایط تشدید و تخریب، از طریق انجام این آزمون و به دست آوردن مودهای ارتعاشی، امکان پذیر میباشد. با توجه به اینکه هر نقطه از سازه تحت ارتعاش، دارای جابجایی، سرعت و شتاب خاص است، با اندازه گیری هرکدام از این سه مورد در یک بازه زمانی مشخص و پردازش دادههای مربوط به آن، میتوان پارامترهای مودال سازه را به دست آورد. در این تحقیق از روش غیر تماسی بینایی استریو جهت داده برداری از پره توربین بادی ۵/۲ کیلو وات به طول ۳ متر، تحت آزمون مودال عملیاتی، استفاده شده است. ابتدا فرایند کالیبراسیون دوربینها و سپس استخراج دادههای سه بعدی از تصاویر ضبط شده حین آزمون، صورت گرفته است و پس از آن با تحلیل دادهها، پارامترهای مودال پره استخراج گردیده. در آخر، پارامترهای مودال به دست آمده توسط سیستم بینایی استریو با پارامترهای مودال به دست آمده از دو روش آنالیز المان محدود و آزمون شتاب سنج مقایسه شدهاند و مشخص شد سیستم بینایی جهت یافتن فرکانس طبیعی اولین مود مناسب بوده و از صحت کافی برخوردار است. همچنین فرکانس طبیعی اولین مود در مقایسه با نتایج المان محدود و روش شتاب سنج، به ترتیب ۱۰,۳۶% و ۲.۶۷% اختلاف نشان داده است.
مسعود مینائی، مرتضی صادقی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
در خطوط فشار قوی، عوامل محیطی به دلیل ایجاد ارتعاشات عرضی کابل انتقال قدرت، اثرات مخربی روی تجهیزات خطوط انتقال بر جای میگذارد. برای کاهش نرخ خرابیها، انرژی مکانیکی انتقال یافته بایستی به طریقی جذب شود. به این منظور از میراگرهای دینامیکی در سیستم انتقال قدرت استفاده میشود. یکی از متداولترین میراگرهای دینامیکی، میراگر استاک بریج میباشد که در فواصل مناسبی از دو سر عایق سرامیکی و بر روی کابل نصب میشود. پیچیدگی در محاسبه مقدار سفتی خمشی و نیز مکانیزم جذب انرژی در این میراگرها که عمدتاً در کابل رابط آن صورت میگیرد، مدلسازی این نوع میراگرها را مشکلتر کرده است. در مقاله حاضر، با توجه به تعدد پارامترهای مجهول در مدل و تخمین آنها به منظور شناسایی سیستم ارتعاشی میراگر استاک بریج، و مدل سازی دقیق ریاضی آن، از آنالیز مودال تجربی و روش بهروز رسانی مدل استفاده شده است. بدین صورت که ابتدا میراگر استاک بریج در قالب یک سیستم چهار درجه آزادی مدل شده و سپس پارامترهای مجهول آن با استفاده از روش آنالیز مودال تجربی و روش بهینهسازی الگوریتم ژنتیک تخمین زده شده، و در نهایت تأثیر پارامترهای میراگر در رفتار ارتعاشی آن بررسی و نمودارهای تاثیر تغییر این پارامترها بر روی مقدار جذب انرژی استخراج شدهاند. به منظور صحهسنجی نتایج، دادههای تجربی مربوط به اتلاف توان میراگر استاکبریج با استفاده از یک تجهیز آزمایشگاهی و برای حالت تحریک پایه به دست آمده و با نتایج تحلیلی مقایسه شدهاند. نتایج تحلیلی و تجربی موافقت خوبی با یکدیگر نشان میدهند.
عارف نظری، عقیل یوسفی کما، سید سعید محتسبی، سعید ظهوری، مهدی صفا،
دوره ۱۷، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۶ )
چکیده
به مطالعه تجهیزات دوار که دارای رفتار ارتعاشی در راستای محور چرخش هستند دینامیک ماشینهای دوار گفته میشود. تجهیزاتی از قبیل موتور، توربین، کمپرسور و ژنراتور در این طبقهبندی جای میگیرند. مطالعه رفتار ارتعاشی این سازهها و تخمین رفتار آنها در دورهای متفاوت منجر به شناسایی نقاط بحرانی و جلوگیری از واماندگی این قطعات بخصوص در خستگی دور بالا میگردد. دیسک پرهدار مورد مطالعه در این پژوهش مربوط به ردیف اول کمپرسور یک موتور توربینی میباشد. این دیسک پرهدار یکپارچه و از جنس آلیاژهای آلومینیوم میباشد که به روش ماشینکاری ساخته شده است. در این پژوهش مدلسازی عددی این دیسک پرهدار به روش تقارن محوری در نرمافزار انسیس صورت گرفته و شکل مودهای سازه بر اساس قطرهای گرهای استخراج شده است. در گام بعدی تست آنالیز مودال تجربی با اندازهگیری ۵۸ نقطه بر روی این دیسک پرهدار انجام شده است و ماحصل کار استخراج قطرهای گرهای به صورت تجربی میباشد. در پایان نتایج عددی و تجربی با یکدیگر مقایسه شده است. نوآوری این طرح در نحوه استخراج کامل قطرهای گرهای دیسک پرهدار میباشد که در صحهگذاری مدل عددی بسیار کارآمد بوده است.
محمد جواد محمودی، ارازمحمد فخری اینچه برون،
دوره ۱۷، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۶ )
چکیده
در این پژوهش از شبکه عصبی پس انتشار خطا برای عیبیابی ورق کامپوزیتی چندلایه با جدایی بینلایهای استفاده میشود. نحوه عیبیابی به این صورت است که ابتدا تحلیل ارتعاشات آزاد ورق کامپوزیتی بر اساس روش عددی اجزای محدود انجام میگیرد و فرکانسهای طبیعی در مودهای خاص به ازای مدلهای مختلفی از آسیب جدایی بینلایهای (اندازه، هندسه و موقعیت منطقه با جدایی بینلایهای) بدست میآید و سپس فرکانسهای طبیعی استخراجی از مدل به عنوان ورودی و پارامترهای اندازه، هندسه و موقعیت نیز به عنوان خروجی شبکه عصبی درنظر گرفته میشوند. ورق کامپوزیتی ۸ لایه، بر اساس تئوری سهبعدی الاستیسیته و با درنظر گرفتن المانهای شش وجهی آجری مدل میشود لذا در مدلسازی ورق کامپوزیتی تاثیر تغییر شکلهای برشی عرضی درنظر گرفته میشود. بهدلیل پیچیدگی فرایند حاکم بر مسئله ورق کامپوزیتی با جدایی بینلایهای از قابلیتهای نرمافزار آباکوس برای مدلسازی استفاده میشود. همچنین نتایج عددی حاصل از روش اجزای محدود با دادههای عددی و آزمایشگاهی در دسترس مورد مقایسه و اعتبارسنجی قرار میگیرد. از دو روش آموزش لونبرگ–مارکوآرت و پس انتشار خطای انعطافپذیر برای آموزش شبکه عصبی و مقایسه پاسخها استفاده میشود. نتایج پیشبینی با روش آموزش لونبرگ–مارکوآرت تطابق بسیار خوبی با مقادیر بدست آمده از روش اجزای محدود دارد. بعد از آموزش شبکه عصبی، از تعمیم این مدل برای پیشبینی و عیبیابی آسیب در ورق کامپوزیتی استفاده میشود.
کاوه عباسی، علی صیامی، بابک خدابنده لو، مسعود آسایش،
دوره ۱۸، شماره ۸ - ( ۹-۱۳۹۷ )
چکیده
مدل اجزا محدود دقیق یک ابزار کارآمد در تحلیلهای ارتعاشی است. در استفاده از مدلهای اجزا محدود دینامیک سازه توجه به این نکته ضروری است که مدل باید بتواند به صورت دقیق مقادیر دلخواه مانند فرکانسهای طبیعی را پیشبینی کند. برخلاف تحلیلهای استاتیکی بیشتخمین نمودن مقادیر و استفاده از ضرایب اطمینان در مقادیر پیشبینی شده، در دینامیک سازه، محلی از اعراب نخواهد داشت؛ بدین معنا که در تحلیلهای ارتعاشی میبایست مقدار دقیق مشخصههای سازه، مانند فرکانس طبیعی، استخراج گردد. با توجه به این مطلب، بنا کردن مدل قابل اطمینان در دینامیک سازه همواره محل بسیاری از پژوهشها تحلیلهای ارتعاشی بوده است. در پژوهش حاضر تلاش میگردد تا با استفاده از نتایج تجربی، مدل اجزا محدود قابل اطمینانی برای یک ردیف از یک نمونه از توربین رولزرویس، استخراج گردد. در این مسیر خواص جنس دیسک و اتصال بین دیسک و پره با استفاده از نتایج تجربی اصلاح و بهروزرسانی شده است. همچنین تلاش شده است تا روشی جدید پیشنهاد شود تا اتصال دیسک و پره مدلسازی و بهروزرسانی شود. در نهایت مدل اجزا محدود اصلاح شده را میتوان جهت تحلیلهای بعدی سازه، مانند استخراج دیاگرام کمپل آن به کار برد.
سیدعلی سجادی، سعید امینی،
دوره ۱۹، شماره ۸ - ( ۵-۱۳۹۸ )
چکیده
از زمان ابداع فرآیند تراشکاری به کمک ارتعاشات التراسونیک، این فرآیند بهصورت گسترده مورد توجه و بررسی قرار گرفته است. دلیل این توجه ویژگیهای منحصر به فرد این فرآیند شامل کاهش نیروهای ماشینکاری، کاهش سایش و اصطکاک، افزایش عمر ابزار، ایجاد شرایط برشی متناوب، افزایش قابلیت ماشینکاری مواد سختبرش، افزایش کیفیت سطح، ایجاد ساختار سلسلهمراتبی (میکرونی- نانویی) روی سطوح و غیره است. تاکنون روشهای مختلفی برای اعمال ارتعاشات التراسونیک به نوک ابزار حین فرآیند تراشکاری بهکار گرفته شده است. در این پژوهش یک هورن منحصر به فرد بهمنظور تبدیل ارتعاش خطی پیزوالکتریکها به ارتعاش سهبعدی (ارتعاش طولی در راستای محور z، ارتعاش خمشی حول محور x و ارتعاش خمشی حول محور y) طراحی و ساخته شده است. امتیاز این ابزار ماشینکاری التراسونیک نسبت به ابزارهای مشابه، آن است که در اکثر ابزارهای دیگر تنها امکان اعمال ارتعاشات یکبعدی (خطی) و دوبعدی (بیضوی) وجود دارد؛ در حالی که در این ابزار ارتعاشات سهبُعدی تولید میشود. به علاوه از آنجا که ماهیت منحصر به فرد هورن طراحیشده باعث ایجاد ارتعاشات سهبعدی میشود، دیگر نیازی به نیمحلقههای پیزوالکتریک (که با اختلاف فاز ۱۸۰ تحریک میشوند)، برای ایجاد ارتعاشات خمشی حول محورهای x و y نیست. کاهش هزینهها و همچنین سادگی اعمال ارتعاشات سهبعدی در این روش جدید میتواند نقش مهمی را در جهت صنعتیشدن فرآیند تراشکاری بهکمک ارتعاشات التراسونیک سهبعدی ایفا کند.
میلاد آقاییروزبهانی، داود شاهقلیان قهفرخی، غلامحسین رحیمی،
دوره ۲۰، شماره ۵ - ( ۲-۱۳۹۹ )
چکیده
در حال حاضر سازههای کامپوزیتی دارای کاربردهای زیادی در صنایع مختلفی ازجمله هوافضا، خودرو، دریایی و پتروشیمی هستند. در اکثر این کاربردها، سازه تحت بارهای دینامیکی و استاتیکی قرار میگیرد و ممکن است دچار کمانش، ارتعاش و خستگی شود. بنابراین تحلیل استاتیکی و دینامیکی این سازهها بهمنظور شناخت خصوصیات آنها ازجمله بار کمانش، فرکانس طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی بسیار ضروری است. یکی از مهمترین روشهای غیر مخرب برای پیشبینی بار کمانش سازه روش همبستگی ارتعاشی است که اساس آن بر پایه تغییرات فرکانس با تغییر بار محوری بر سازه است. در این تحقیق به بررسی تجربی بار کمانش ورق کامپوزیتی ساندویچی با هسته مشبک لوزی کامپوزیتی پرداختهشده است. برای ساخت ورقهای ساندویچی از روش رشته پیچی و لایه چینی دستی استفادهشده است. یکی از نمونههای ساخته شده تحت آزمایش مودال قرار گرفته و با روش همبستگی ارتعاشی تجربی بار کمانش سازه محاسبه شده است. در ادامه برای صحتسنجی نتایج بهدست آمده از روش همبستگی ارتعاشی، بار کمانش چهار نمونه از طریق آزمون فشار محوری محاسبه شد. میزان خطا برای پیشبینی بار کمانش به کمک روش همبستگی ارتعاشی تجربی ۲/۱% به دست آمد و کارآیی روش همبستگی ارتعاشی تجربی برای ورق کامپوزیتی مشبک مورد تأیید قرار گرفت. همچنین با بررسی تأثیر بازه بار اعمالی بر دقت روش همبستگی ارتعاشی مشخص شد که به ازای بار اعمالی بیش از ۶۳% بار کمانش تجربی، دقت پیشبینی روش همبستگی ارتعاشی به مقدار قابلقبول میرسد.
افسانه بکرپوشیده، امید خادم حسینی، علی کیهانی، علیرضا احمدی،
دوره ۲۱، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۳۹۹ )
چکیده
یکی از سیستمهای اندازهگیری جهت شناسایی پارامترهای مودال سازه، دوربینهای ویدیویی دیجیتال است. تحلیلهای مودال انجامشده بر اساس اندازهگیریهای ویدیویی علیرغم مزایای زیاد، به دلیل وابستگی به نشانههای کنتراست بالا با چالشهایی همراه است. به همین دلیل پژوهش حاضر به ارائهی الگوریتمی پرداخته است که توانایی شناسایی و استخراج پارامترهای مودال با وضوح بالا را تنها بر اساس پاسخهای میدان-کامل اندازهگیریشده و بدون نیاز به آمادهسازی اضافی سطح سازهای دارد. این الگوریتم مبتنی بر فاز است و با بهرهگیری از روش جداسازی کور منبع و تکنیک بزرگنمایی حرکت اجرا میشود. همچنین از یک تکنیک تجزیه هرمی چندمقیاسی برای استخراج فاز پیکسلهای مکانی-زمانی و میدان-کامل استفاده میکند. به منظور صحتسنجی الگوریتم، ویدیوی ارتعاش آزاد و تصادفی دو تیر با اتصال گیردار و اتصالات مفصلی با پارامترهای مودال معلوم، در محیط نرمافزار متلب بازسازی شد. میانگین اختلاف مقادیر شناسایی شده با مقادیر تئوری برای فرکانسهای مودهای اول تا چهارم کمتر از ۲ درصد و برای میرایی کمتر از ۱/۰ بدست آمده است. نتایج این بخش توانایی الگوریتم در تشخیص مودهای نزدیک به هم سازه را نیز تایید میکند. همچنین جهت ارزیابی عملکرد آن در شرایط آزمایشگاهی، ویدیوی ارتعاش آزاد و تصادفی تیر آلومینیومی با اتصال گیردار که در آزمایشگاه و با استفاده از دوربین سرعت-بالا تهیهشده بود، مورد بررسی قرار گرفت. مقایسهی نتایج با مقادیر تئوری و یا گزارشات ارائهشده در مطالعات موردی، نشان میدهد که استفاده از تکنیک معرفیشده در این مقاله راهکار مناسب و امیدبخشی جهت شناسایی پارامترهای مودال سازه است.
دوره ۲۱، شماره ۱ - ( ۱-۱۴۰۰ )
چکیده
با توجه به اهمیت پلها به عنوان یکی از مهمترین زیرساختها، نگهداری و نظارت بر سلامتی آنها از اولویت بالایی برخوردار است. اندرکنش بین وسایل نقلیه در حال حرکت و پلها از جمله زمینههای مطالعاتی است که توسط محققان زیادی در مهندسی پل مورد بررسی دقیق قرار گرفته است. میتوان از پاسخ یک وسیله نقلیه عبوری از یک پل، به منظور پیش بینی غیرمستقیم خواص مکانیکی آن پل استفاده کرد. با استفاده از پاسخ وسیله نقلیه میتوان به تشخیص خسارات و یا تخریبهای احتمالی در سازه پرداخت. با نصب شتاب سنجهای با دقت بالا بر روی وسیله نقلیه در حال حرکت و ضبط سیگنالهای مربوطه میتوان تغییر ناگهانی خواص مکانیکی مربوط به وجود آسیب در پل را ضبط کرد. در مطالعه حاضر، یک برنامه اجزای محدود به منظور تجزیه و تحلیل پاسخ وسیله نقلیه در حال حرکت تهیه شده است. در این برنامه، پل به عنوان تیر اویلر - برنولی مدل سازی شده است و یک مدل کامل شامل سفتی و میرایی سیستم تعلیق وسیله نقلیه در حال حرکت ساخته شده است. این مدل سازی با کمک تحلیل مودال نیز انجام شده و پاسخها در دو روش با هم مقایسه شده اند تا حساسیت پاسخ وسیله نقلیه در حال حرکت به تعداد المانها سنجیده شود. پس از تأیید عملکرد مناسب برنامه، آسیب در تیر پل با استفاده از مفاهیم مکانیک شکست درنظر گرفته شده است. با داشتن یک چهارچوب تحلیلی دقیق، روش تجزیه مود متغیر (VMD) که روشی جدید برای تجزیه سیگنال می باشد بر روی سیگنال شتاب ضبط شده از محور عقب خودرو به کار برده شده است تا هرگونه بی نظمی احتمالی در خواص سیگنال بررسی شود. سناریو های آسیب مختلف،بررسی اثر وسیله نقلیه و وجود ناهمواری در این پژوهش در گرفته شده است و تجزیه و تحلیل کامل در هر مورد انجام شده است تا از نتایج حاصل از VMD اطمینان حاصل شود. بررسی نتایج به روشنی نشان میدهد که استفاده از VMD به نتایج قابل اعتمادی در تشخیص آسیب در پلها منجر میشود.