۸ نتیجه برای مدلسازی دینامیکی
علی اصغر مداح، یوسف حجت،
دوره ۱۱، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۰ )
چکیده
چکیده- روشهای مختلفی برای از میرا نمودن ارتعاشات ساختارهای مکانیکی وجود دارد، ولی تعداد معدودی از این روش ها قادرند بدون تماس، میرا کننده ارتعاشات باشند. در این پژوهش نوع فعال و نیمه فعال میراگر ساخته و به طور تجربی و عددی مورد بررسی قرار می¬گیرند. از نیروی ضربه جریان گردابی برای تحریک یک تیر آلومینیمی یکسر گیردار و از یک سنسور جابجایی برای گرفتن پاسخ سیستم استفاده شده است. پارامترهای دینامیکی بوسیله آزمایشهای استاتیکی تخمین زده شده و سفتی و جرم و ضریب میرایی توسط روش کاهش لگاریتمی از روی پاسخ زمانی، بدست می¬آیند. با استفاده از محیط سیمولینک نرم¬افزار متلب نتایج بدست آمده شبیه سازی و مقایسه شده است. میرا نمودن ارتعاشات تیر با کاهش در قله های پاسخ فرکانسی خود را نشان میدهد. نتایج بدست آمده در حالت غیر فعال نمایانگر کاهش ارتعاشات به میزان ۱۰ dB و در حالت فعال، بطور مثال در پاسخ ضربه، کاهش دامنه در پیک اول با فرکانس ۷۴/۱ هرتز، به میزان ۱۸/۱ برابر دامنه اولیه در نمودار FFT سیگنال جابجایی بدست آمده است که افزایش پهنای باند در نمودار پاسخ فرکانسی نمایان است.
علیرضا هادی، محمد مراد شیخی، مهدی قاسمی،
دوره ۱۴، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در سال‌های اخیر مطالعات زیادی در زمینه طراحی و ساخت بازوهای مکانیکی در مقیاس کوچک انجام گرفته است. این بازوها کاربردهای زیادی در صنعت و به‌خصوص در پزشکی دارند. یک کاربرد عملی این بازوها آندوسکوپی می باشد. در آندوسکوپی علاوه بر کوچک بودن بازو، به قابلیت مانور بالا و چرخش مناسب سر بازو و همچنین انعطاف‌پذیری بدنه بازو نیاز می باشد تا امکان حرکت آسان آندوسکوپ در محیط پر پیچ و خم روده در مقایسه با نمونه های قدیمی فراهم شود. در این مقاله توسعه یک ماژول پایه ای انعطاف پذیر برای استفاده در این ساختار مدنظر قرار گرفته است. با اتصال سه سیم آلیاژ حافظه‌دار در زوایای ۱۲۰ درجه نسبت به هم در اطراف یک فنر فشاری، امکان تغییر زاویه نسبتا بزرگ صفحات ابتدایی و انتهایی فنر با کرنش کم سیم آلیاژ حافظه‌دار فراهم می‌شود. در این مقاله مدلی برای تغییر شکل فنر توسعه یافته که با مدل برینسون برای رفتار سیم آلیاژ حافظه‌دار ترکیب و برای بیان رفتار ماژول استفاده شده است. مدلسازی دینامیکی و شبیه سازی در محیط سیمولینک نرم‌افزار متلب پیاده سازی و عملکرد ماژول و ابعاد بهینه آن برای کاربرد مورد نظر پیشنهاد گردیده است. با استفاده از نتایج شبیه سازی و تجربی، ابعاد مناسب ماژول برای ایجاد بیشترین چرخش تحت تاثیر سیم آلیاژ حافظه‌دار پیشنهاد شده است.
علی چائی بخش لنگرودی، نسیم انسان صفت، آیدین کیایی جمالی، علی جمالی، رامین کوهی کمالی،
دوره ۱۵، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۴ )
چکیده
در این تحقیق، استفاده از ماشین‌های بردار پشتیبان برای پیش‌بینی وقوع گرفتگی و همچنین تعیین درصد آن در لوله‌های بخش تابشی کوره پیش‌گرمکن نفت خام مورد مطالعه قرار گرفته است. کوره‌های پیش‌گرمکن نفت خام به عنوان یکی از المان‌های اصلی تامین حرارت در فرآیند جداسازی مشتقات نفتی، همواره در معرض گرفتگی لوله‌ها و خطرات ناشی از آن هستند. به منظور پیش‌بینی شرایط گرفتگی در لوله‌ها، در بخش اول با توجه به پارامترهای مستقل موثر بر عملکرد کوره و بر اساس مدلسازی دینامیکی ارائه شده برای یک کوره پیش‌گرمکن نوع کابینتی، رفتار کوره در شرایط غیرایده‌ال شبیهسازی شده است. تاثیر تغییر نوع گرفتگی، همچنین تغییر موقعیت آن در لوله‌های مختلف بر شرایط دمایی لوله‌ها و نفت خام خروجی از آنها بررسی شده است. سپس بر اساس نتایج بدست آمده از سناریوها و شرایط مختلف گرفتگی لوله، شناساگر خطا طراحی شده است. شرایط عملکردی کوره شامل افت فشار در لوله‌ها، شرایط دمایی لوله‌ها و نفت خام خروجی از آنها برای تعیین بروز گرفتگی و تعیین میزان ته‌نشست‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. نتایج حاصل دقت و قابلیت روش پیشنهادی برای تعیین میزان گرفتگی لوله‌ها را نشان میدهد.
عبداله کریمی، رضا حسن زاده قاسمی،
دوره ۱۷، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
شناورهای زیرسطحی هوشمند نوع هاورینگ، با توجه به قابلیت‌های و ویژگی‌های منحصر بفرد، امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از جمله مهمترین ویژگی‌های این نوع شناورها نسبت به سایر ربات‌های زیر سطحی هوشمند، قابلیت مانور و کنترل‌پذیری مناسب آنهاست. به منظور افزایش پایداری و کنترل‌پذیری ربات هوشمند زیرسطحی نوع هاورینگ، در این مقاله مخازن بالاست به عنوان یک ابزار کنترلی متفاوت مورد استفاده قرار گرفته است. پیش از این استفاده از مخازن بالاست برای شناورهای هوشمند زیرسطحی نوع هاورینگ مرسوم نبوده است. در این مقاله یک شناور زیرسطحی جدید ارائه شده است که دارای سه مخزن بالاست و سه تراستر می‌باشد که نسبت به نمونه‌های مرسوم، تعداد تراسترهای کمتری دارد. در این مقاله مدلسازی این شناور زیرسطحی جدید و کنترل مسیرهای مشخص مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد، مجهز کردن شناور زیرسطحی نوع هاورینگ به مخازن بالاست می‌تواند درجات آزادی هیو و پیچ را قابل دسترس کند و ربات را از استفاده از تراستر برای این درجات آزادی بی‌نیاز نماید.
محمدحسین خالصی، حسن سالاریه، محمود سعادت فومنی،
دوره ۱۷، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۶ )
چکیده
با توجه به قابلیت های متعدد و کاربردهای روزافزون تجاری و نظامی هلیکوپترهای رادیو کنترل، مطالعات فراوانی بر روی این وسایل پرنده بدون سرنشین در حال انجام است. با توجه به سیستم دینامیکی غیرخطی، پیچیده، ناپایدار و کوپل شده و همچنین محدودیت های موجود در کنترل و هدایت دستی، توانایی کنترل خودکار این وسایل از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله ضمن بررسی روش های مختلف مدلسازی دینامیکی هلیکوپترهای بدون سرنشین، یک محیط شبیه ساز چندسطحی برای تحلیل عملکرد پرواز و بررسی اثرات پارامترهای مختلف، طراحی و پیاده سازی شده است. اهمیت و نوآوری اصلی شبیه ساز ایجاد شده، امکان شبیه سازی دینامیکی پرواز هلیکوپتر با استفاده از تئوری های مختلف برای کاربردهایی نظیر طراحی سیستم کنترلی، بررسی عملکرد آن و شبیه سازی واقعی پرواز است. تفاوت اصلی مدلسازی های مختلف در تئوری و فرضیات به کار رفته در مدلسازی مجموعه روتور و دینامیک فلپینگ آن می باشد. برای هر سطح، طراحی فیلتر کالمن و سیستم کنترلی انجام گرفته و نتایج اولیه نشان دهنده عملکرد قابل قبول تخمین گر و کنترلر است. با توجه به چندسطحی بودن شبیه ساز و پیچیدگی بیشتر رفتار واقعی هلیکوپتر بدون سرنشین نسبت به مدلسازی های انجام شده، می توان از این شبیه ساز به عنوان راه حل بهتر برای مرحله مقدماتی قبل از انجام تست های پرواز واقعی بهره برد.
شریف قریب، حسن حسن زاده،
دوره ۱۷، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۶ )
چکیده
برای بدست آوردن پاسخ واقعی یک سیستم پیل سوختی پلیمری به تغییرات بار، مدلسازی دینامیکی لازم است چرا که مدلسازی استاتیکی مستقل از زمان بوده و عملکرد سیستم را فقط در یک یا چند نقطه نشان میدهد. در تحقیق حاضر عملکرد دینامیکی توده یک سیستم پیل سوختی پلیمری در محیط سیمولینک متلب مدلسازی و توسط داده‌های موجود در مقالات اعتبار سنجی شده است. مدلسازی در دو بخش انجام شده است؛ در بخش اول گازهای ورودی به توده پیل سوختی بصورت خشک و در بخش دوم گازهای ورودی به توده پیل سوختی رطوبت زنی می‌شوند. به منظور بررسی پاسخ دینامیکی توده پیل سوختی به تغییرات سریع جریان، جریان الکتریکی متغیری بصورت پله به سیستم وارد شده و اثر این تغییر بار بر ولتاژ خروجی، میزان مصرف واکنشگرها، دما و فشار مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بخش اول نشان میدهد که پاسخ سیستم به تغییرات جریان الکتریکی با تأخیر زمانی همراه است و هرچقدر مقدار جریان الکتریکی بیشتر شود تغییرات دمای بدنه پیل سوختی، میزان مصرف واکنشگرها و میزان گازهای ورودی به کانال‌های آند و کاتد بیشتر می‌شوند. دمای کانال‌های آند، کاتد و بدنه پیل سوختی(سطح خارجی) با یکدیگر متفاوتند و با افزایش توان توده تفاوت آنها بیشتر می‌شوند. نتایج قسمت دوم نشان میدهد که با افزایش رطوبت نسبی گازهای ورودی، افت ولتاژ اهمی در غشا کاهش و به تبع آن تلفات حرارتی توده و در نتیجه دمای بدنه پیل سوختی کاهش می‌یابد.
میرشمس بهاء، فریبرز ثقفی،
دوره ۲۲، شماره ۷ - ( ۴-۱۴۰۱ )
چکیده
در این پژوهش، به مدلسازی دینامیکی سه بعدی یک چهارپره حامل با کابل در حضور بار مولد نیروهای تصادفی پرداخته می‌شود. در بسیاری موارد عملی با محمولههایی سروکار داریم که بر مبنای دینامیک ذاتی خود یا برهمکنش با محیط قادر به تولید نیروهای نوسانی با دامنه و فرکانس تصادفی هستند که این موضوع می‌تواند به شدت دینامیک سامانه حامل را تحت تاثیر قرار دهد. نوآوری پژوهش حاضر، درنظرگیری این نیروها و نمایش تاثیر آنها بر دینامیک چهارپره است. همچنین جهت انطباق بهتر مدل با سامانه واقعی، فرض می‌شود که نقطه اتصال کابل منطبق بر مرکز ثقل پرنده نبوده و اینرسی کابل در فرایند مدلسازی در نظر گرفته می‌شود. در این راستا، معادلات حرکت سامانه بر مبنای هر دو روش اولر-لاگرانژ و نیوتن-اولر استخراج خواهند گردید. پس از دستیابی به معادلات حرکت، صحت مدل دینامیکی در سه مرحله مورد بررسی قرار میگیرد. در گام نخست با انجام شبیهسازی، اعتبار مدل غیرخطی مورد سنجش قرار گرفته و تحلیل دینامیکی صورت میپذیرد. در گام بعد با ارزیابی ساختار مدل، نشان داده می‌شود که معادلات حرکت برخی ویژگی‌های ساختاری یک مدل دینامیکی مطلوب را برآورده مینماید. سپس، با برابر صفر قرار دادن برخی پارامترها و متغیرها، نشان داده می‌شود که مدلهای سادهتر ارائه شده در برخی مراجع را میتوان از مدل جامع مذکور بدست آورد. در آخر به بحث و نتیجهگیری حاصل از کار پرداخته خواهد شد.
امیرحسین مرادی، حامد غفاری راد، سید مهدی رضاعی، محمد زارعی نژاد، پویا فیروزی راد،
دوره ۲۴، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۴۰۳ )
چکیده
در این مقاله، به طراحی، ساخت و مدلسازی دینامیکی شیر سرونیوماتیک پیزوالکتریک مبتنی بر مکانیزم منعطف پرداخته‌شده است. استفاده از عملگرهای پیزوالکتریک در این شیرها، به‌دلیل پاسخ دینامیکی سریع و دقت بالا، منجر به بهبود قابل توجه سرعت کنترل فشار توسط این شیرها می‌گردد. به همین منظور، ابتدا ساختار شیر سرونیوماتیک و عملکرد اجزای آن مورد بررسی قرار‌گرفته است. جهت افزایش میزان گشودگی دریچه شیر طراحی شده، یک مکانیزم منعطف لوزی‌شکل برای تقویت دامنه جابجایی عملگر پیزوالکتریک طراحی‌گردیده است. در ادامه، به ارائه مدل دینامیک جامع سامانه پرداخته‌شده است. پس از شناسایی و صحه گذاری دینامیک پیشنهادی، نتایج کنترل فشار هوا به ازای ورودی‌های مرجع ثابت و متغیر با زمان ارائه‌گردیده است. نتایج آزمایشگاهی نشان میدهد که مدل دینامیکی پیشنهادی برای شیر ساخته شده دارای حداکثر خطای ۲۵ درصد می‌باشد. همچنین نتایج تحلیل فرکانسی نشان میدهد که شیر موردنظر دارای پهنای باند دینامیکی ۹۰ هرتز و فرکانس طبیعی ۵۶ هرتز است، که نشان‌دهنده قابلیت استفاده در فرکانس‌های بالا می‌باشد. همچنین نتایج کنترل فشار زمان پاسخ پله‌ای حدود ۲۱ میلی‌ثانیه در فشار ۲ بار را نشان میدهد، که بیانگر توانایی آن در پاسخگویی به تغییرات سریع فشار است. علاوه بر این، قابلیت دنبال‌کردن فشارهای ورودی با فرکانس‌ها و دامنه‌های مختلف نیز مورد بررسی قرار‌گرفت.
