---

تصادم بین پرنده و هواپیما که به عنوان "برخورد پرنده" شناخته می شود، پدیده¬ای معمول و در عین حال خطرناک است. در این پژوهش برای تحلیل برخورد پرنده از سه روش لاگرانژ، هیدرودینامیک ذره¬ای هموارشده (SPH) و اویلر-لاگرانژ اختیاری (ALE) استفاده¬شده و نتایج حاصل از آن¬ها با هم و با نتایج تجربی مقایسه شده است. برای مقایسه نتایج، نحوه تغییر شکل مدل پرنده و نمایه فشار در مرکز برخورد با هم مقایسه شده¬اند. نتایج نشان داد که هر سه روش لاگرانژ، هیدرودینامیک ذره¬ای هموارشده و اویلر-لاگرانژ اختیاری به¬خوبی می¬توانند نمودار فشار آزمون¬های عملی را چه در برخورد عمود و چه در برخورد مورب پیش بینی کنند. همچنین هر سه روش تغییر شکل مشابهی از پرنده را چه در برخورد عمودی و چه در برخورد مورب پیش بینی می¬کنند. کوتاهی زمان حل، نداشتن پارامترهای زیاد و دشوار و نیز مواجه¬نشدن با خطاهای عددی شایستگی بهتر روش SPH را در مدل سازی برخورد پرنده نسبت به دو روش دیگر نشان می¬دهد.

---

در این مقاله روش جدیدی به منظور مدل سازی دو مکانیزم موازی افزونه مقید با سه و چهار درجه آزادی مستقل ارائه شده است. مدلسازی دینامیکی مکانیزمهای افزونه مقید امری پیچیده بوده که در این مقاله و با توجه به ویژگی های ساختاری این دو مکانیزم روشی برای غلبه بر این پیچیدگی ارایه شده است. در این روش هر مکانیزم به چند زیرساختار تقسیم شده و تحلیل های سینماتیکی و روشهای مدل سازی دینامیکی نیوتن-اویلر و لاگرانژ بر روی این زیرساختارها پیاده سازی شده اند. با به کارگیری روش لاگرانژ و با استفاده از مقادیر سینماتیکی استخراج شده، مدل دینامیکی هر زیر ساختار در فضای وظیفه به دست آمده است. سپس مدل دینامیکی مجری نهایی، که می توان از آن به عنوان قید مرتبط کننده زیر ساختارها یاد کرد، با استفاده از روش نیوتن-اویلر نوشته و به معادلات مستقل از هم منتج شده است. همچنین دسته بندی بین نیروهای به کار رفته در مدلسازی، نظیر نیروهای محرک انتقال یافته و نیروهای قیدی انجام شده است. در انتها، نتایج بدست آمده از روش فوق با یک نرم افزار شبیه سازی دینامیکی مقایسه شده است. این مقایسه تطابق بین نتایج حاصله از این دو طریق را به خوبی نشان داده است.

---

در این پژوهش ایجاد انعکاس ماخ و تأثیر آن در شکل‌دهی انفجاری آزاد پوسته‌های استوانه‌ای بسته با استفاده از شبیه‌سازی عددی بررسی شده است. این پوسته‌ها از آلومینیوم ۵T-۶۰۶۳ اکسترود شده ساخته شده و نسبت قطر به طول آن‌ها ۱,۵ می‌باشد. دو انتهای پوسته‌ها نیز با اتصال ورق‌های صلب بسته شده است. شبیه‌سازی عددی شکل‌گیری انعکاس ماخ و پاسخ پلاستیک پوسته با استفاده از هیدروکد اتوداین و با گسسته‌سازی لاگرانژی-اویلری کوپل شده انجام شد. شکل‌گیری انعکاس ماخ بر روی ورق‌های انتهایی مشاهده و مشخص شد که فشار ایجاد شده در ناحیه‌ای که ماخ استم به آن برخورد کرده است، بسیار بیشتر از دیگر نواحی است. این موضوع موجب ایجاد پارگی موضعی در محل اتصال پوسته به ورق‌ها، پیش از انجام فرایند شکل‌دهی می‌گردد. مقایسه بیشینه تغییرشکل به دست آمده از این تحقیق با نتایج آزمایش‌های انجام شده در آزمایشگاه مکانیک انفجار دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی نشان داد که همگرایی میان نتایج تجربی و عددی بیش از ۹۳% است. همچنین با توجه به پیچیدگی‌های مربوط به انعکاس و تداخل امواج انفجار، شبیه‌سازی به روش لاگرانژی-اویلری کوپل شده روش مناسبی برای بررسی مسائل انفجار داخلی است. علاوه بر آن حالات واماندگی نیز با استفاده از نرم‌افزار المان محدود آباکوس شبیه‌سازی و توافق خوبی با آزمایش‌ها مشاهده شد.

---

روش‌های بدون شبکه (لاگرانژی) مانند روش نیمه‌ضمنی ذرات متحرک (MPS) و هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)، جدیدترین نسل از این روش‌ها در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی می‌باشند که توجه محققین را در مسائل کاربردی که در آنها تغییرشکل‌های بزرگ و ناپیوستگی جریان وجود دارد، به خود جلب کرده-است. هدف از این پژوهش، توسعه و بهبود شبیه‌سازی جریان‌های با سطح آزاد با استفاده از مدل جدید‌نیمه ضمنی ذرات متحرک با تراکم‌پذیری ضعیف (WC-MPS) میباشد. در روشMPS ، مقدار فشار با حل معادله پواسون تعیین می‌شود. حل این معادله نیز به صورت ضمنی انجام می‌گیرد، که مستلزم صرف زمان زیاد برای رایانه است. در مطالعه حاضر، از WC-MPS برای محاسبه فشار استفاده شده‌است. در این روش، از معادله حالت، مشابه روش SPH، بهره گرفته شده‌است. این معادله به صورت صریح حل می‏شود و وقت زیادی از رایانه را اشغال نمی‌کند. به منظور ارزیابی روش و مدل پیشنهادی، مسئله شناخته شده و پرکاربرد جریان ناشی از شکست یک سد مورد بررسی قرار گرفته‌است. برنامه‌نویسی به زبان C انجام شد و آزمایش‌های صحت‌سنجی در خصوص کد نوشته شده صورت گرفت. برای مقایسه رویکرد لاگرانژی با رویکرد اویلری، شکست سد توسط نرم افزار FLOW-۳D نیز مدل‌سازی گردیده‌است. نتایج بررسی‌ها و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که هر دو رویکرد دارای دقت قابل قبولی در مدل‌سازی جریان با سطح آزاد می‌باشند. لیکن دقت رویکرد لاگرانژی، به ویژه روش WC-MPS ارائه شده، نسبت به رویکرد اویلری بیشتر است. روش پیشنهادی دارای نوسانات فشار بوده و در ادامه راهکارهای کاهش این نوسانات بررسی گردیده‌است.

---

در این مقاله کنترل تطبیقی یک ربات موازی شش کابلی با شش درجه آزادی ارائه می‌شود. کنترل تطبیقی یک روش برای کنترل سیستم‌هایی است که عدم قطعیت در پارامتر‌های آن وجود دارد. هدف اصلی این تحقیق، ردیابی مسیر از پیش تعیین شده ربات موازی کابلی فضایی با وجود عدم قطعیت در جرم و ممان‌های اینرسی مجری نهایی و حفظ عملکرد سیستم در مقابل این تغییرات نامشخص می‌باشد. قبل از پرداختن به مبحث کنترل، ماتریس ژاکوبین ربات استخراج شده است سپس معادلات دینامیکی ربات با استفاده از روش لاگرانژ بدست آمده و به فرم استاندارد نوشته شده است. روش بیان شده برای طراحی سیستم کنترل تطبیقی تلفیقی از روش‌های کنترل خطی‌سازی پسخوراند و تئوری پایداری لیاپانوف است. قانون کنترل به روش خطی‌سازی پسخوراند و قانون تطبیق با استفاده از معیار پایداری لیاپانوف طراحی شده است. با توجه به ویژگی منحصر به فرد کابل‌ها که تنها نیروی کششی تحمل می‌کنند، مقدار کشش کابل‌ها در طول حرکت باید مثبت باشد. در این مقاله روشی استفاده می‌شود که مقدار کشش شش کابل تحت هر شرایط اولیه و هر مسیر مطلوبی، مثبت بدست آید. کنترلر تطبیقی به گونه‌ای طراحی شده که پارامترهای مجهول سیستم به درستی تخمین زده می‌شوند و پایداری سیستم تضمین می‌گردد. از طریق چندین شبیه‌سازی عددی صحت سینماتیک، مدل دینامیکی و عملکرد کنترلر اعمال شده نشان داده شده است. به منظور نشان دادن کارایی روش کنترل تطبیقی در برابر نامعینی‌ها، مقایسه‌ای با روش خطی‌سازی پسخوراند صورت گرفته است.

---

عملگرهای کشویی دارای سیستم رانش برپایه‌ی بال‌اسکرو، یکی از پرکاربردترین و دقیق‌ترین محرک‌های مورد استفاده در صنعت رباتیک و نیز رکن اصلی ربات‌های موازی مانند استوارت-گوف هستند. به علت تحمل نیروهای محوری سنگین به وسیله‌ی این عملگرها، بروز تغییر شکل‌های الاستیک در اجزای اصلی آن‌ها اجتناب‌ناپذیر است. این امر باعث کشیدگی و فشردگی پیستون و بال‌اسکرو و در نتیجه، کاهش دقت موقعیت دینامیکی در این عملگرها می‌شود. وجود معادلات دینامیکی دقیق کمک بزرگی به کنترل این خطاها می‌کند. اکثر مدل‌های دینامیکی با رویکرد پارامتر توده‌ای که تاکنون برای توصیف این عملگرها به کار رفته‌اند، دارای یک درجه آزادی در حالت صلب و دو یا سه درجه آزادی در حالت انعطاف‌پذیر هستند و سفتی اجزا به صورت ثابت در نظر گرفته شده است. در این پژوهش با استفاده از روش لاگرانژ، معادلات دینامیک مستقیم یک عملگر کشویی دوّار استخراج شده‌ است که دارای سه درجه آزادی محوری و نیز سیستم رانش برپایه‌ی بال‌اسکرو است. علاوه بر سفتی محوری پیستون، بال‌اسکرو نیز به‌صورت انعطاف‌پذیر و با سفتی متغیر در نظر گرفته شده است. نکته قابل‌توجه در این پژوهش، نحوه‌ی مدل‌سازی سفتی متغیر در بال‌اسکرو است. در این مدل، با حرکت مهره روی بال‌اسکرو، طول فعال بال‌اسکرو و سفتی آن تغییر می‌کند که بسیار شبیه به واقعیت است. علاوه بر روش تحلیلی، این مدل به کمک روش المان محدود در نرم‌افزار آباکوس نیز شبیه‌سازی و مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج روش تحلیلی و روش المان محدود با هم مقایسه شده‌اند.

---

پدیده زمین­ لغزش در دریاچه سدها و رودخانه­ ها، و تولید و انتشار امواج حاصل از آن، بعنوان یکی از مسائل مهم و پیچیده در زمینه مهندسی هیدرولیک مطرح است. امروزه بسط و گسترش روابط عددی و فرآیند مدل­سازی توانسته تا حدودی به درک منطقی از این پدیده­ ها برسد. در این مقاله از یک روش لاگرانژی جهت حل معادلات حاکم بر جریان استفاده شده است. در ابتدا روش هیدرودینامکی ذرات هموار تراکم­ناپذیر سه مرحله­ایی صریح تعریف می ­شود. به منظور معتبرسازی روش، از مسئله شکست سد روی بستر خشک و مسئله زمین­ لغزش زیر سطحی استفاده شده‌ است. در مسئله اول، رسیدن به ضریب همبستگی ۹۹۹۸/۰، متوسط خطای مطلق ۰۵۴۲/۰ و ضریب کارایی مدل نش-ساتکلیف ۹۷۴/۰ برای پارامترهای مورد محاسبه، نشان می­دهد مدل با دقت مناسبی کالیبره شده است که حاکی از قابلیت بالای این روش در شبیه­ سازی جریان­ های با سطح آزاد و پدیده ­های مربوط به امواج می­ باشد. همچنین از مقایسه نتایج اندازه ­گیری شده با آزمایشگاهی در قسمت شبیه­ سازی زمین­ لغزش زیر سطحی، مقادیر آماری ضریب همبستگی و جذر میانگین مربعات خطا بترتیب ۹۵/۰ و ۰۰۷۱/۰ بدست آمدند که این نتایج نشان­ دهنده دقت بالای مدل در محاسبه نیمرخ سطح آب ناشی از زمین­ لغزش زیرسطحی می ­باشد. سپس سه سناریو جهت مدل­ سازی زمین ­لغزش طراحی و اجرا گردید. در این پژوهش به شی ب­ها و جسم غیر صلب، بعنوان یک ماده رئولوژیکی (سیال شبه­پلاستیک) نگریسته شده و تحت سیال غیر نیوتنی کاریویاسودا در مدل­ سازی وارد شدند. در واقع ذرات خاک بستر شیبدار غیر صلب بصورت دانه­ هایی که با خود مشخصات سیال را حمل می­ کنند مدل­ سازی شده ­اند. در نهایت نتایج در زمان­ های ۳/۰ و ۶/۰ ثانیه آورده شده­ و تحلیل گردیدند.

---