جستجو در مقالات منتشر شده
۷ نتیجه برای دینامیک غیرخطی
محمد مهدی جلیلی، مهدی زارع مهرجردی، رضا رشیدی میبدی،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در پژوهش حاضر تأثیر میزان پیش بار بر رفتار دینامیکی غیرخطی یاتاقان ژورنال آیرودینامیکی غیرمدور دو لب با استفاده از روش حل عددی اجزاء محدود بررسی شده‌است. با فرض صلب بودن روتور، معادله رینولدز حاکم بر روانکاری یاتاقان گازی در حالت استاتیکی و دینامیکی استخراج شده و نتایج مربوط به عملکرد یاتاقان در مقادیر مختلف پریلود مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. همچنین جهت اعمال همزمان اثرات زمانی در معادلات دینامیکی حرکت روتور روش رانگ – کوتا مرتبه چهار بکارگرفته شده‌است. در نهایت به منظور سنجش کیفیت حرکت روتور در فضای لقی یاتاقان، با توجه به نتایج استخراج شده در بازه‌های زمانی مطلوب، نمودارهای پاسخ فرکانسی، طیف توانی، مسیر دینامیکی، نگاشت پوانکاره و نمودار دو شاخه‌گی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. نتایج حاصل، بروز رفتارهای پریودیک، شبه نوسانی و بی‌نظم منجر به برخورد سطوح روتور و یاتاقان را به ازای مقادیر مختلف پیش بار آشکار می‌سازند. تحلیل نمودارها گویای آنست که در صورت انتخاب مجموعه‌ای از شرایط مناسب بارگذاری، طراحی و مونتاژ برای سیستم‌های دوار شامل یاتاقان آئرودینامیکی میتوان رفتار دینامیکی مرکز محور را به نحوی کنترل نمود که از هرگونه حرکت اغتشاشی نامناسب و یا منجر به برخورد و سایش سطوح جلوگیری نمود.
بهزاد سعیدی، رامین وطن خواه،
دوره ۱۷، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۶ )
چکیده
در این پژوهش رفتار غیر خطی میکروتیر میکروسکوپ نیروی اتمی غوطه‌ور درون استون، آب، تتراکلورید کربن و بوتانول، با در نظر گرفتن تئوری غیرکلاسیک گرادیان کرنشی مورد بررسی قرار می‌گیرد. این تئوری شامل پارامتر مقیاس طولی مواد است که اثر اندازه را در بررسی رفتار سیستم در نظر می‌گیرد. رفتار غیرخطی میکرو تیر میکروسکوپ نیروی اتمی ناشی از غیرخطی‌گری موجود در نیروی دافعه/جاذبه واندروالس بین نوک پروب و نمونه می باشد. رفتار میکروتیر غوطه‌ور در سیال به دلیل وجود نیروی هیدرودینامیکی به طور کلی با رفتار آنها در هوا و خلاء متفاوت است. در این مقاله پاسخ فرکانسی، شکل مود، معادلات حرکت پاره‌ای و معمولی، شرایط مرزی، تحلیل پایداری ، تابع پتانسیل و همچنین صفحه فاز سیستم به صورت تحلیلی بدست میآید. علاوه بر این نتایج مدل فعلی با تئوری تنش کوپل بهبود یافته مقایسه شده است. برای این منظور میکروتیر میکروسکوپ نیروی اتمی و نوک پروب متصل به انتهای آزاد آن به صورت یک جرم متمرکز در نظر گرفته میشود. انتهای گیردار این میکروتیر از طریق المان پیزوالکتریک به صورت هارمونیک تحریک شده و معادلات غیرخطی حاکم بر حرکت میکروتیر با در نظر گرفتن تئوری تیر اویلر برنولی و همچنین با استفاده از اصل همیلتون بدست میآید. با استفاده از روش گلرکین فرم دیفرانسیل معمولی معادله حرکت سیستم بدست خواهد آمد و با استفاده از رویکرد انحراف جزئی به صورت تحلیلی حل خواهد شد.
شقایق یحیایی، محمدرضا ذاکرزاده، آرش بهرامی،
دوره ۱۹، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۳۹۷ )
چکیده
پاسخ دینامیکی سیستم‌های متصل به آلیاژهای حافظه‌دار در اغلب موارد رفتار پیچیده‌ای است که ناشی از خصوصیات ذاتی غیرخطی آنها است. ویژگی‌های اساسی آلیاژهای حافظه‌دار مرتبط با رفتار مستهلک‌شونده و تغییر گسترده در خواص مکانیکی آنها است که به‌ترتیب ناشی از حلقه‌های هیسترزیس و استحاله فاز مارتنزیتی است. این خصوصیات منحصربه‌فرد موجب جلب توجه محققان بسیاری در زمینه‌های مختلف مهندسی از پزشکی تا هوافضا شده است. یکی از پاسخ‌های دریافتی از سیستم‌های متصل به آلیاژهای حافظه‌دار، رفتار آشوبناک است که منجر به تغییرات گسترده‌ای در رفتار سیستم میشود. علاوه بر آن، این گونه سیستم‌ها دارای حساسیت بالایی نسبت به شرایط اولیه هستند، لذا تحلیل آنها با هدف طراحی مناسب بسیار حایز اهمیت است. این مقاله به بررسی رفتار دینامیک غیرخطی و آشوبناک نوسانگر یک درجه آزادی، متصل به آلیاژ حافظه‌دار، در دمای کاری ثابت و حوزه سوپرالاستیک می‌پردازد. نیروی اعمالی توسط آلیاژ حافظه‌دار به‌وسیله مدل ساختاری برینسون استخراج میشود. از ترکیب معادلات ساختاری آلیاژ حافظه‌دار و روابط دینامیکی و سینماتیکی حاکم بر سامانه معادله حرکت به‌دست‌آمده و با استفاده از روش رانگ- کوتای مرتبه چهار حل میشود. ارتعاشات آزاد و اجباری سامانه تحت تاثیر نیروی تحریک هارمونیک و در گستره وسیعی از فرکانس‌های تحریک بررسی و در قالب مثال‌های عددی متنوع ارایه می‌شوند. ابزارهای شناخت آشوب همچون نمودارهای صفحه فاز، پاسخ زمانی، پاسخ فرکانسی، نمای لیاپانوف و نگاشت پوانکاره برای تعیین نوع حرکت به کار گرفته می‌شوند. شبیه‌سازی‌های عددی انواع گسترده‌ای از پاسخ‌های تناوبی، شبه‌تناوبی و آشوبناک را به‌ازای مقادیر مشخصی از فرکانس‌های تحریک نشان می‌دهند که دلیلی بر اهمیت درک مناسب رفتار این گونه سیستم‌ها است.
مهدی مولویان‌جزی، مصطفی غیور، سعید ضیایی‌راد، احسان معانی،
دوره ۱۹، شماره ۴ - ( ۱-۱۳۹۸ )
چکیده
اساس کار میکروسکوپ نیروی اتمی، استفاده از تغییر شکل استاتیک یا پاسخ دینامیک تیر مرتعش برای تعیین توپوگرافی سطح در مقیاس نانو است. بنابراین پیش‌بینی صحیح رفتار دینامیک سیستم برای طراحی مناسب و عملکرد دقیق آن ضروری است. بنابر نتایج مطالعات تجربی با کاهش ابعاد یک سازه در مقیاس میکرو و نانو بر خلاف پیش‌بینی تئوری‌های کلاسیک، سختی بی‌بُعد آن تغییر می‌کند. این تغییر که می‌تواند به‌صورت سخت‌شوندگی یا نرم‌شوندگی باشد، منجر به ارایه روش‌های مدل‌سازی غیرکلاسیک وابسته به اندازه شده است. در این مقاله با استفاده از تئوری تنش کوپل بهبودداده‌شده تاثیر اندازه بر رفتار دینامیک سیستم، بررسیشده و نتایج با پیش‌بینی‌های تئوری کلاسیک مقایسه شده است. به این منظور معادلات حاکم بر میکروتیر نیروی اتمی که در معرض نیروهای غیرخطی بین مولکولی و هیدرودینامیک ناشی از سیال قرار دارد، استخراج شده است. با به‌کارگیری روش گالرکین، معادلات دیفرانسیل پاره‌ای حاکم به معادلات معمولی تبدیل و مدل گسسته سیستم استخراج شده است. نشان داده شده است که با درنظرگرفتن اثر اندازه، سختی بی‌بُعد و دامنه کاری پیش‌بینی‌شده میکروسکوپ در مود غیرتماسی افزایش می‌یابد. همچنین پارامترهای طراحی نظیر دامنه و فرکانس ارتعاشات به‌ترتیب کاهش و افزایش می‌یابد و در ابعاد کوچک‌تر، شروع ناحیه دوپایا برای فواصل کمتری از میکروتیر تا سطح اتفاق می‌افتد. در ادامه، روش حل مبتنی بر مود اول گالرکین در قیاس با دو مود اول و همچنین روش عددی معادلات آنالوگ صحت‌سنجی شده است. همچنین، تاثیر نیروهای هیدرودینامیک سیال بر رفتار دینامیک میکروسکوپ نیروی اتمی مطالعه شده است.
محسن فلاح، بهنام معتکف ایمانی،
دوره ۱۹، شماره ۸ - ( ۵-۱۳۹۸ )
چکیده
در این مقاله، یک مدل دینامیکی کارآمد برای ابزار داخل‌تراش میراشده مجهز به عملگر الکترومغناطیس ارایه شده است. مدل‌های دینامیکی عملگر و ابزار با بهره‌گیری از فرآیند شناسایی نظام‌مند ارایه‌شده در این مقاله به دست آمده‌اند، که مبتنی‌بر بهره‌گیری از ابزارها و روش‌های بنیادین مبحث شناسایی سیستم است. سیستم الکترومکانیکی یا مسیر پیشرو، از سه بخش اصلی تشکیل شده که شامل تقویت‌کننده توان خطی، شیکر الکترودینامیک و سازه ابزار داخل‌تراش است. در این مقاله، ابتدا مدل دینامیکی هر یک از زیرسیستم‌های تشکیل‌دهنده مسیر پیشرو شناسایی شده‌اند. بهره‌گیری از روش شناسایی جزء‌به‌جزء، باعث دستیابی به درک قابل‌توجهی پیرامون منشا رفتار غیرخطی در مدل دینامیکی مسیر پیشرو میشود. براساس مشاهدات تجربی ارایه‌شده، میتوان نتیجه گرفت که عملگر الکترومغناطیس به‌صورت یک سیستم دینامیکی خطی رفتار می‌کند، اما در مقابل سازه ابزار داخل‌تراش رفتار غیرخطی از خود بروز می‌دهد؛ زیرا با تغییر دامنه تحریک ورودی، دقت تخمین مدل دینامیکی شناسایی‌شده برای ابزار داخل‌تراش به‌میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. در نتیجه برای توصیف رفتار دینامیکی مسیر پیشرو برحسب فرکانس و شدت تحریک ورودی، در این مقاله یک مدل دینامیکی پارامتر متغیر ارایه شده است. این مدل دارای ساختار معلوم و پایین‌ترین مرتبه ریاضی ممکن است. مدل دینامیکی ارایه‌شده می‌تواند پاسخ حوزه زمان مسیر پیشرو به تحریک ورودی چِرپ را با ۸۸% دقت تخمین بزند. همچنین این مدل در مرحله اعتبارسنجی پاسخ حوزه زمان سیستم به تحریک نویز سفید گوسی را با دقت قابل قبولی پیش‌بینی می‌نماید. به‌علاوه مدل دینامیکی عملگر الکترومغناطیس، می‌تواند سیگنال نیروی دینامیکی عملگر را با دقت بسیار خوب ۸۵% تخمین بزند.
علی حسنوند، محمد سعید سیف،
دوره ۲۳، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۴۰۱ )
چکیده
امروزه استفاده از رباتهای زیرسطحی برای تجسس و بررسی شرایط زیر سطح آب رشد بسزایی داشته است. گلایدرهای زیرسطحی بدلیل مصرف پایین انرژی جز رباتهای مورد علاقه محققین برای عملیات های طولانی مدت میباشد. شناخت دقیق پارامترهای ابعادی برای بررسی عملکرد گلایدرهای زیرسطحی امری حیاتی بوده که در صورت عدم بررسی دقیق متناسب سبب پایین آمدن راندمان وسیله میگردد. در این پژوهش سعی شده است تا در ابتدا مدل دینامیکی غیرخطی از رباتهای گلایدرزیرسطحی استخراج گردد. مدل دینامیکی با نتایج پژوهشهای مرتبط راستی آزمایی شده است. پس از بررسی صحت مدل دینامیکی استخراج شده به بررسی پارامتریک ابعادی در زمینه عملکرد هیدرودینامیکی ربات پرداخته شده است. پارامترهایی همچون حجم مخزن بویانسی، زاویه پیچ و ابعاد بالک در عملکرد هیدرودینامیکی ربات مورد سنجش قرار گرفته است. در مطالعه هر پارامتر مابقی پارامترها ثابت در نظر گرفته شده است تا بتوان تاثیر پارامتر هدف مورد سنجش قرار گیرد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که پارامترهای هندسی و ابعادی تاثیر بسزایی در راندمان و عملکرد هیدرودینامیکی ربات دارند. با طراحی متناسب گلایدر میتوان سبب انعطاف پذیری بیشتر در مواجه با اغتشاشات خارجی شد و در مواقعی که راندمان خیلی مطرح نیست، به سرعت های بالاتری دست یافت.
مهدی شریف نیای دیزبنی،
دوره ۲۴، شماره ۱۱ - ( ۸-۱۴۰۳ )
چکیده
رباتهای سری دارای دینامیک غیر خطی هستند و دارای عدم قطعیتهایی در نیروهای مفصلی و مدل خود ربات هستند. معمولاً در کنترل فازی از دو متغیر زبانی موقعیت زاویهای و سرعت زاویهای استفاده میشود. این روش شبیه به آن است که از کنترل کننده PD استفاده شود و در نتیجه قادر به تعقیب مسیر نمیباشد و خطای ماندگار خواهد داشت. در این تحقیق از متغیر زبانی مجموع خطاها نیز استفاده میشود. با استفاده از متغیرهای زبانی خطا و مشتق خطا و انتگرال خطای موقعیت زاویهای، تعقیب مسیر یک ربات سری RR در حالتی که عدم قطعیت در مدل دینامیکی سیستم وجود دارد، انجام میشود. این روش شبیه به آن است که از کنترل کننده PID استفاده شود و در نتیجه قادر به تعقیب مسیر خواهد بود و در عین حال به دلیل عدم حساسیت به اغتشاش و عدم قطعیت، نتایج بهتری نسبت به کنترلکننده PID به دست میآید
