۱۵ نتیجه برای پایداری دینامیکی
مجید محمدی مقدم، مهدی آقاجانی،
دوره ۱۰، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۸۹ )
چکیده
عدم توازن در رتور ماشین‌های ابزار دستی (سنگ فرز) ارتعاش‌های مزاحمی را به دست‌های کاربر وارد میکند. با استفاده از موازنه پویای خودکار یک‌صفحه‌ای می‌توان این ارتعاش‌های مزاحم را حذف کرد. این بالانسر شامل تعدادی گوی است که در داخل شیاری پر از روغن حرکت کرده و در حالت پایدار و در محدوده مشخصی از سرعت، رتور را متعادل میکند. در این پژوهش نمونه‌ای از این نوع بالانسر را برای به حداقل رساندن ارتعاش‌های بدنه و دسته سنگ فرز طراحی شده و براساس پارامترهای طراحی به‌دست آمده ساخته شده است. به‌همین منظور مدل دینامیکی رتور سنگ فرز به‌صورت رتور جفکات فرض شده و به‌روش لاگرانژ معادلات غیرخطی حرکت در مختصات قطبی استخراج می‌شود. موقعیت‌های تعادل و معادلات تغییرات خطی به‌روش اغتشاشی به‌دست می‌آید و به‌روش راث - هرویتز به تحلیل پایداری دینامیکی حول نقاط تعادل پرداخته می‌شود. برای تصحیح و تأیید پایداری سیستم، پاسخ زمانی به‌روش آلفای عمومی شده محاسبه می‌شود. به‌منظور مقایسه و تعیین صحت عملکرد بالانسر، سطوح ارتعاشی برای سنگ فرز غیر متعادل در حالت با بالانسر و همچنین بدون بالانسر اندازه‌گیری و مقایسه شده و نتایج آن ارائه می‌شود.
مسعود . سلطان¬رضایی، محمدرضا قضاوی، علی¬اصغر جعفری، اصغر نجفی،
دوره ۱۲، شماره ۶ - ( ۱۲-۱۳۹۱ )
چکیده
- در این پژوهش، پایداری دینامیکی یک سیستم شامل سه شافت الاستیک پیچشی غیر هم¬محور به وسیله مدل سه درجه آزادی که حالت فضایی (سه بعدی) دارد، بررسی شده است. شافت¬ها با دو اتصال هوک متصل گشته¬اند و در انتهای هر کدام، یک دیسک صلب قرار دارد. ابتدا معادلات حرکت برای سیستم استخراج شده است و پس از خطی کردن معادلات دیفرانسیل، به ¬صورت دستگاه معادلات متیو-هیل بیان گردیده و پایداری مجموعه به روش مندرمی ماتریس تحلیل شده است. در انتها محدوده¬ی پایداری دینامیکی بر حسب پارامترهای سیستم از ¬قبیل سرعت دورانی، زاویه¬ی محور شافت¬ها با یکدیگر، سختی و استحکام شافت ها بیان گردیده است. نمودارهای پایداری بر ¬اساس پارامترهای مختلف ارائه شده است و مشاهده می¬شود که با افزایش نسبت اینرسی دیسک¬ها و همچنین با کاهش زاویه اتصال هوک، پایداری افزایش می¬یابد.
فرزاد ابراهیمی،
دوره ۱۴، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله تحلیل پایداری دینامیکی صفحات دایروی ساخته شده از مواد پیزوالکتریک مدرج تابعی تحت بارگذاری شعاعی و میدان الکتریکی و براساس تئوری لاو-کرشهف و رابطه غیرخطی تغییر مکان-جابجایی ساندرز ارائه شده است. خواص فیزیکی، مکانیکی، پیزوالکتریک و دی الکتریک صفحه مطابق تابع توانی از جزء حجمی مواد تشکیل دهنده آن در راستای ضخامت صفحه مدل شده است. با استفاده از فرمول بندی واریاسیون ابتدا معادلات تعادل و پایداری بدست آمده و سپس معادلات حاکم ناپایداری از نوع متیو- هیل ارائه شده است. در ادامه از روش بولوتین برای بدست آوردن نواحی ناپایداری دینامیکی استفاده شده است. تاثیر عوامل مختلف همچون ضخامت صفحه و شاخص گرادیان ماده مدرج تابعی و اثر بارگذاری مکانیکی و میدان الکتریکی بر روی بار بحرانی کمانش صفحه پیزوالکتریک مدرج تابعی مورد تحقیق قرار گرفته است. نتایج حاکی از تاثیر قابل توجه خواص ماده مدرج تابعی بر روی بار بحرانی کمانش و نواحی ناپایدار و اثر ناچیز اثر پیزوالکتریک می باشد. پاسخهای تحلیلی و نتایج حاصل مدل ساده شده ای برای مطالعه پارامتری و درک مشخصات پایداری دینامیکی صفحه پیزوالکتریک مدرج تابعی ارائه می دهد.
موسی رضائی، رضا جهانگیری،
دوره ۱۴، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله ناپایداری استاتیکی/دینامیکی و ارتعاشات غیرخطی صفحات مدرج تابعی با بستر الاستیک، در معرض نیروهای هارمونیک درون-صفحه‌ای مطالعه شده است. بر اساس تئوری کلاسیک صفحات و با بکارگیری تئوری تغییرشکل‌های بزرگ وُن-کارمن و اصل همیلتون، معادلات دیفرانسیل جزئی و غیرخطی حاکم بر صفحه استخراج گردیده است. با در نظر گرفتن شش شکل مود ارتعاشی و با اعمال روش گالرکین، معادلات غیرخطی حاکم به معادلات دیفرانسیل غیرخطی ماتیو تبدیل شده است. با استخراج نواحی ناپایدار دینامیکی، نشان داده شد که با افزایش پارامترهای بستر الاستیک، فرکانس طبیعی و نیروی بحرانی کمانش افزایش می‌یابد و ناپایداری دینامیکی در فرکانس‌های تحریک بالاتر رخ می‌دهد. سپس با بکارگیری روش اغتشاشات، معادلات پاسخ فرکانسی سیستم در شرایط پایا استخراج گردید و آنالیز تشدید پارامتریک سیستم صورت گرفت و شرایط وجود و عدم وجود جواب‌های غیربدیهی (تشدید) ماندگار بررسی و تحلیل شد و نشان داده شد که تغییرات پارامترهای مساله، تاثیرات متفاوتی بر پاسخ غیرخطی صفحه می‌گذارند. در این راستا، با ارائه نتایج عددی تاثیر پارامترهای مختلف مساله، شامل: فرکانس تحریک، دامنه نیروی تحریک، پارامترهای سفتی بستر الاستیک و پارامتر میرائی بر رفتاردینامیکی غیرخطی صفحه مطالعه گردید و نشان داده شد که حضور بستر الاستیک، تاثیر عمده‌ای بر منحنی‌های مشخصه تشدید صفحه می‌گذارد.
علی اصغر عطایی، مهدی علیزاده،
دوره ۱۵، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۴ )
چکیده
مشخصه مهم تیرهای قوسی کم‌عمق تحت بارگذاری جانبی، ناپایداری آنها در برابر نیروهای بحرانی است که در اثر آن سازه دستخوش یک جابجایی بزرگ ناگهانی بسوی ساختار تعادلی جدیدی می‌شود که اصطلاحا فروجهش نامیده می‌شود. با معرفی مواد مدرج تابعی و ترکیب آن با بحث تیرهای قوسی، می‌توان سازه‌هایی با مشخصات پایداری مطلوب برای شرایط خاص ایجاد کرد. از اینرو در این تحقیق به بررسی رفتار دینامیکی تیرهای قوسی کم‌عمق با مواد مدرج تابعی پرداخته شده است. یک تیر قوسی کم‌عمق با شکل اولیه سینوسی و دارای تکیهگاههای لولایی که تحت تاثیر توزیع نیروی ضربه‌ای قرار دارد درنظر گرفته شده و تاثیر متغیر بودن مدول الاسیتسیته در طول ضخامت بر روی پایداری این نوع تیرها در برابر پدیده فروجهش دینامیکی بررسی شده است. روابط غیر خطی حاکم بر تیر قوسی کم‌عمق با فرض تیر اویلر برنولی بدست آمده و معادله حرکت آن با استفاده از یک معادله دیفرانسیلی– انتگرالی غیرخطی بیان شده و با درنظر گرفتن یک پاسخ فوریه به حل معادله حرکت پرداخته شده است. رویکرد اتخاذ شده در تحلیل ناپایداری دینامیکی، استفاده از انرژی کل سیستم و صفحه فازی می‌باشد. فرآیند تحلیل عبارتست از : ۱. تعیین ساختارهای تعادلی با استفاده از معادله حرکت ۲. بررسی پایداری دینامیکی موضعی هریک از ساختارهای تعادلی با استفاده از تراز انرژی و تابع لیاپانوف ۳. چنانچه ساختار اولیه در معرض ناپایداری فروجهش قرار گیرد، شرایط مورد نیاز (وضعیت اولیه تیر قوسی، نحوه توزیع مواد مدرج تابعی و میزان بار بحرانی اعمال شده) جهت پایداری در مقابل پدیده فروجهش تعیین خواهد شد.
مهدی زارع مهرجردی، اصغر دشتی رحمت آبادی، رضا رشیدی میبدی،
دوره ۱۵، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۴ )
چکیده
یاتاقان‌های ژورنال روغنی یکی از متداول‌ترین اجزاء ماشین‌های دوار تحت بارگذاری سنگین به شمار می‌آیند. عوامل متعددی نظیر تغییر در شرایط بارگذاری و روانکاری می‌تواند بر پایداری دینامیکی این گروه از یاتاقان‌ها تاثیرگذار باشد. از این رو شناخت پاسخ دینامیکی یاتاقان‌های ژورنال در شرایط مختلف می‌تواند به بهبود فرآیند کنترل، عیب‌یابی و پیشگیری از قرارگیری سیستم‌های یاتاقان و روتور در شرایط عملکردی بحرانی منجر گردد. نابالانسی جرمی روتور از دیرباز به عنوان یکی از عوامل موثر بر رفتار دینامیکی و طول عمر انواع تکیهگاههای یاتاقانی مطرح بوده‌است. به همین دلیل در پژوهش حاضر تاثیر این پارامتر بر پایداری یاتاقان ژورنال هیدرودینامیکی غیرمدور دولُب با روانکار میکروپلار با استفاده از مدل تحلیلی دینامیکی غیرخطی ارزیابی شده‌است. برای رسیدن به این هدف، در ابتدا معادله رینولدز حاکم بر روانکاری یاتاقان‌های ژورنال هیدرودینامیکی با سیال تراکم‌ناپذیر بر پایه تئوری سیال میکروپلار اصلاح شده و معادلات جابجایی دینامیکی روتور صُلب نیز با فرض وجود نابالانسی جرمی استخراج گردیده‌اند. حل همزمان معادله رینولدز و معادلات حرکت روتور، توزیع فشارهای پایا و دینامیکی ایجاد شده در فیلم سیال روانکار و مولفه‌های جابجایی، سرعت و شتاب مرکز روتور را بدست می‌دهد. ارزیابی نتایج در قالب نمودارهای مسیر دینامیکی، طیف توانی، دیاگرام دوشاخه‌گی و نگاشت پوانکاره از بروز رفتارهای دینامیکی متفاوت یاتاقان‌های دولُب با تغییر میزان نابالانسی جرمی روتور حکایت دارد. پاسخ سیستم دینامیکی مورد بررسی، نوسانات همگرا به نقطه تعادل استاتیکی، رفتارهای پریودیکی، KT پریودیکی، شبه نوسانی و همچنین اغتشاشات واگرای منجر به برخورد روتور و پوسته یاتاقان را شامل می‌گردد.
جلیل رضائی پژند، حامد علیدوست،
دوره ۱۵، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله پایداری دینامیکی یک تیر کامپوزیت چندلایه تحت اثر نیروی دنبال کننده مورد بررسی قرارگرفته است. به این منظور با استفاده از معادله اساسی خمش حاکم بر تیرها و محاسبه ممان خمشی وارد آمده بر یک تیر کامپوزیت چندلایه برحسب عناصر ماتریس‌های سه‌گانه A، B و D، معادله پایداری یک تیر کامپوزیت چندلایه به دست آمد. به دلیل تشابه موجود بین معادله به‌دست‌آمده و معادله‌ی پایداری تیر همسانگرد، بین این دو نوع تیر یک معادل‌سازی صورت پذیرفته و شرایط مرزی تیر همسانگرد برای تیر کامپوزیت چندلایه در نظر گرفته شد. سپس ناپایداری فلاتر تیر کامپوزیت چندلایه به روش حاضر مورد تحلیل قرارگرفته و نتایج حاصل با نتایج به‌دست‌آمده از روش المان محدود موجود در سایر مقالات مقایسه شد. نتایج به دست‌آمده نشان داد با در نظر گرفتن سادگی روش حاضر نسبت به سایر روش‌ها در تحلیل مسائل پایداری تیرهای کامپوزیتی نتایج حاضر از دقت قابل قبولی برخوردار است. در انتها نیز اثر نوع چیدمان یک تیر کامپوزیت چندلایه تحت اثر نیروی دنبال کننده، بر روی مقدار نیرو و فرکانس ناپایداری فلاتر آن به‌وسیله این روش موردبررسی قرار گرفت.
علی اصغر عطائی، مهدی علیزاده،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
یکی از ویژگی‌های مهم تیرهای قوسی کم‌عمق تحت بارگذاری جانبی، پدیده فروجهش می‌باشد که طی آن سازه دچار یک تغییر هندسی ناگهانی بسوی ساختار تعادلی جدیدی می‌شود. با استفاده از مواد مدرج تابعی در تیرهای قوسی، می‌توان سازه‌هایی با مشخصات پایداری مطلوب‌تری برای شرایط خاص ایجاد کرد. در این تحقیق یک بررسی جامع بصورت تحلیلی بر رفتار دینامیکی تیرهای قوسی کم‌عمق با مواد مدرج تابعی صورت گرفته است. یک تیر قوسی کم‌عمق با شکل اولیه سینوسی و دارای تکیهگاههای لولایی فرض شده که تحت تاثیر یک نیروی ضربه‌ای قرار گرفته است و تغییرات مواد مدرج تابعی آن بصورت تابع توانی در راستای ضخامت می‌باشد. روابط غیر خطی حاکم بر تیر قوسی کم‌عمق با فرض تیر اویلر برنولی استخراج شده و معادله حرکت آن بفرم یک معادله دیفرانسیلی– انتگرالی غیرخطی بیان شده و با درنظر گرفتن یک پاسخ فوریه به حل معادله حرکت پرداخته شده است. رویکرد اتخاذ شده در تحلیل ناپایداری دینامیکی، استفاده از انرژی کل سیستم و صفحه فازی می‌باشد. با در نظر گرفتن پارامترهای موثر بر نحوه توزیع ناهمگنی، اثر هریک از آنها بر ناحیه پایدار در مقابل فروجهش دینامیکی و همینطور میزان نیروی ضربه ای اعمالی بر روی تیر قوسی جهت بروز پدیده فروجهش بدست آمده است.
حبیب رمضان نژاد آزاربنی، رضا انصاری،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله تحلیل پایداری دینامیکی نانولوله‌های کربنی تک‌لایه و دولایه روی بستر الاستیک تحت بار ترکیبی استاتیکی و متناوب دینامیکی محوری با استفاده از روش-های فلوکت-لیاپانوف و روش دامنه محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور با در نظر گرفتن حضور نیروهای وندروالسی بین لایه‌ها و استفاده از مدل تیر اویلر-برنولی، معادلات حاکم بر رفتار دینامیکی نانولوله‌های کربنی دولایه استخراج شده است. سپس با بهکارگیری از روش گالرکین به همراه توابع شکل مثلثاتی، معادلات پارهای استخراج‌شده برای نانولوله‌های کربنی با تکیه‌گاه ساده به معادلات دیفرانسیل معمولی با فرم معادلات متیو-هیل تبدیل شد. در ادامه با حل معادلات حاکم با استفاده از روش فلوکت-لیاپانوف به همراه روش انتگرال‌گیری عددی رانگ-کوتا با ضرایب گیل اثرات پارامترهایی شامل تعداد لایه، ضریب بستر الاستیک، فرکانس تحریک و ترکیب فرکانس‌های تحریک بر ناپایداری نانولوله‌های کربنی تک‌لایه و دولایه مورد تحلیل قرار گرفت. با مقایسه نتایج پیشبینی شده از روش فلوکت-لیاپانوف در تعیین نواحی پایدار و ناپایدار با نتایج روش تحلیل دامنه محدود تطابق بسیار خوبی مشاهده شد. نتایج حاصل از تحلیل ناپایداری دینامیکی نانوله‌های کربنی تک‌لایه و دولایه نشان می-دهد که با افزایش تعداد لایه‌ها، طول نانولوله و ضریب بستر الاستیک سیستم به سمت پایداری بیشتر میل میکند. همچنین با افزایش فرکانس تحریک ناپایداری سیستم افزایش می‌یابد.
احسان ترکان، مصطفی پیرمرادیان، محمد هاشمیان،
دوره ۱۷، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله، ناپایداری ناشی از وقوع تشدید پارامتریک در ارتعاش عرضی ورق مستطیلی واقع بر بستر الاستیک تحت عبور مجموعه پیوسته‌ای از جرم‌های متحرک به عنوان مدلی از تعامل پل با بارهای متحرک، بررسی شده است. برای استخراج معادله دیفرانسیل پارهای حاکم بر حرکت عرضی ورق، اصل همیلتون تعمیم‌یافته بکار گرفته شده است. متعاقباً با استفاده از روش گالرکین، معادله دیفرانسیل پارهای حاکم به مجموعه‌ای از معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل گردیده است. لحاظ کردن همه‌ی مولفه‌های شتاب جرم متحرک از جمله شتاب محلی، کریولیس و مرکزگرا در تحلیل، منجر به ظاهر شدن ماتریس‌های متغیر با زمان جرم، میرایی و سختی در ضرایب معادله شده است. عبور متناوب و پیوسته‌ی جرم‌های متحرک در طول مسیری مستقیم روی سطح ورق، سیستم دینامیکی مورد بررسی را به سیستمی تحت تحریک پارامتریک با ضرایب پریودیک تبدیل میکند. با اعمال روش نیمهتحلیلی هارمونیک بالانس نموی بر معادلات بدست آمده، پایداری سیستم برای مقادیر وسیعی از جرم و سرعت بارهای عبوری و شرایط مرزی مختلف ورق تحلیل شده است. علاوه بر این، تأثیر سختی بستر الاستیک بر پایداری ورق نیز بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از تکیهگاههای گیردار برای لبه‌های ورود و خروج جرم‌ها روی سطح ورق، منجر به تشکیل زبانه‌ای ناپایدار در صفحه‌ی پارامترهای جرم عبوری می‌شود؛ زبانه‌ای که در صورت استفاده از تکیه‌گاه ساده پدیدار نمی‌شود. همچنین، مشاهده می‌شود که با افزایش سختی بستر الاستیک، سرعت‌های بحرانی جرم‌های متحرک افزایش می‌یابد. با انجام شبیه‌سازی‌های عددی، صحت نتایج پیشبینی شده با روش نیمهتحلیلی، تأیید شده است.
محمد زمان ثانی، اصغر دشتی رحمت آبادی، رضا رشیدی میبدی، مهدی زارع مهرجردی،
دوره ۱۷، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۶ )
چکیده
امروزه یاتاقان‌های ژورنال روغنی به‌طور گسترده‌‌ای به عنوان تکیه‌گاه مناسب برای سیستم‌های دوار در صنایع گوناگون به‌کار گرفته می‌شوند. هنگامی‌که این یاتاقان‌ها تحت بارگذاری در سرعت‌های بالا مورد استفاده قرار گیرند، ایجاد اغتشاشات گردابی منجر به برخورد و سایش در وضعیت حرکت روتور محتمل می‌باشد. طراحی شکل‌های هندسی خاص و یا به‌کارگرفتن روانکارهای صنعتی با ترکیبات متفاوت جدید، می‌تواند بر توانمندی یاتاقان‌های ژورنال در حفظ عملکرد پایدار دینامیکی خود در موقعیت‌های بحرانی تأثیرگذار باشد. از این منظر استفاده از انواع یاتاقان‌های ژورنال غیرمدور و روانکارهای غیرنیوتنی در حوزه روانکاری اخیراً به‌طور فزاینده‌ای مورد توجه قرار گرفته‌است. در پژوهش حاضر، با انتخاب روانکار غیرنیوتنی شبیه‌سازی شده با مدل سیال پاورلا، تأثیر پارامترهای طراحی نظیر نسبت خروج از مرکزی، نسبت منظری و اندیس پاورلا بر پایداری دینامیکی سیستم یاتاقان‌های ژورنال غیرمدور دو، سه و چهار لُب مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در این راستا با فرض نوسانات سیکل محدود روتور حول نقطه تعادل استاتیکی با میرا شدن اثر اغتشاشات تحمیلی اولیه و استفاده از روش عددی اجزاء محدود جهت حل معادلات حاکم، محدوده پایداری سیستم در قالب مشخصه‌های تحلیل دینامیکی خطی نظیر فرکانس چرخش گردابی و پارامتر جرم بحرانی تعیین می‌گردد. نتایج حاکی از آنست که با افزایش اندیس پاورلا و کاهش نسبت منظری، دامنه پایداری دینامیکی تکیه‌گاه یاتاقانی توسعه می‌یابد. همچنین با افزایش تعداد لُب‌ها در یاتاقان‌های ژورنال غیرمدور با روانکار پاورلا و تامین شرایط قرارگیری سیستم در مقادیر نسبت خروج از مرکزیت بالا، می‌توان به قابلیت بیشتری در میرا نمودن اغتشاشات دینامیکی دست‌یافت.
مجتبی میرزائی، حسین تقوایی،
دوره ۱۹، شماره ۷ - ( ۴-۱۳۹۸ )
چکیده
تعیین یک مدل دینامیکی مناسب برای یک ربات زیر آب، از نظر طراحی سیستم هدایت و کنترل از اهمیت زیادی برخوردار است. به‌منظور طراحی یک سیستم کنترلی موفق برای وسایل زیر آب همواره دانستن ضرایب مشتقات پایداری هیدرودینامیکی وسیله به‌طور کامل و با دقت کافی مورد توجه محققان بوده است. انتخاب عملگر مناسب در سیستم کنترل روی عملکرد کلی سیستم و هزینه‌های پروژه موثر است. معمولاً در طراحی عملگرها تاثیر ضرایب مشتقات پایداری دینامیکی در نظر گرفته نمی‌شود؛ بنابراین در این تحقیق سعی شده است تا میزان اهمیت این ضرایب در طراحی عملگرها بررسی شود. برای این منظور در ابتدا معادلات حرکت یک ربات زیر آب مورد بررسی قرار گرفته است. سپس، استخراج ضرایب هیدرودینامیکی شامل ضرایب استاتیکی و دینامیکی برای یک ربات زیر آب توسط یک کد محاسباتی سریع انجام و پس از آن اثرات ضرایب مشتقات پایداری دینامیکی بر پارامترهای عملکردی دینامیکی وسیله مانند پهنای باند دینامیک سیستم و نقش آن در سیستم کنترل بررسی شد. همچنین در پایان به بررسی انتخاب عملگر مناسب برای ربات زیر آب و مطالعه اثرات فرکانس طبیعی عملگر بر عملکرد سیستم پرداخته شد.
احسان ترکان، مصطفی پیرمرادیان، محمد هاشمیان،
دوره ۱۹، شماره ۹ - ( ۶-۱۳۹۸ )
چکیده
در این مقاله، پایداری دینامیکی ورق مستطیلی نسبتاً ضخیم حامل جرم دوار و واقع بر بستر ویسکوالاستیک مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور با در نظر گرفتن همه ترمهای اینرسی جرم متحرک و استفاده از تئوری برشی مرتبه اول ورق، معادلات حاکم بر رفتار دینامیکی سیستم استخراج شده است. سپس با بهکارگیری روش گالرکین به همراه توابع شکل مثلثاتی، معادلات پارهای استخراج شده برای ورق نسبتاً ضخیم با تکیهگاههای ساده، به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شده است. در اثر حرکت تناوبی جرم در طول مسیری دایرهای روی سطح ورق، معادلات حاکم معادلاتی با ضرایب متناوب هستند. در ادامه با حل این معادلات توسط روش نیمهتحلیلی هارمونیک بالانس نموی، اثرات پارامترهایی شامل ضخامت نسبی ورق، شعاع مسیر حرکتی و ضرایب سفتی و استهلاک بستر ویسکوالاستیک بر ناپایداری سیستم مورد تحلیل قرار گرفته است. با مقایسه نتایج پیشبینی شده توسط روش هارمونیک بالانس نموی در تعیین نواحی پایدار و ناپایدار با نتایج حل عددی، تطابق بسیار خوبی مشاهده شده است. نتایج حاکی از این است که با افزایش شعاع مسیر حرکتی، وسعت ناحیه ناپایدار در صفحه فرکانس- جرم بار دوار افزایش پیدا میکند. به علاوه، با افزایش سفتی و استهلاک بستر، سیستم به سمت پایداری بیشتر میل میکند.
مهدی زارع‌مهرجردی، اصغر دشتی‌رحمت‌آبادی، ابوالفضل رسولی‌زاده‌شورکی،
دوره ۲۰، شماره ۵ - ( ۲-۱۳۹۹ )
چکیده
توانایی فیلم روانکار در حفظ پایداری دینامیکی روتور در فضای لقی در شرایط ویژه‌ای نظیر کارکرد در سرعت‌های بحرانی، وقوع اغتشاشات لحظه‌ای در وضعیت بارگذاری یا مشخصه‌های روانکار، همواره یکی از بارزترین خصوصیات مورد انتظار یاتاقان‌های ژورنال تکیه‌گاهی مورد استفاده در ماشین‌آلات دوار محسوب می‌شود. نسبت منظری یا طول به قطر یاتاقان عامل مهمی است که در شرایط متفاوت بارگذاری، تاثیر آشکاری بر کیفیت فیلم سیال محبوس مابین سطح روتور و جدار داخلی پوسته یاتاقان خواهد داشت. به همین علت در پژوهش حاضر تاثیر این عامل بر کیفیت میرایی اغتشاشات حرکتی روتور در فضای یاتاقان‌های ژورنال غیرمدور دو، سه و چهار لُب با مدل‌های تحلیلی دینامیکی خطی و غیرخطی مطالعه شده است. در ابتدا موقعیت تعادل پایدار روتور در فضای یاتاقان با بکارگیری معادله رینولدز حاکم بر روانکاری میکروپلار به ازای بار معین خارجی برای مقادیر گوناگون نسبت منظری استخراج شده است. در ادامه با فرض نوسانات سیکل محدود روتور حول نقطه تعادل استاتیکی در مدل خطی، مقادیر جرم بحرانی و فرکانس چرخش گردابی مشخص‌کننده مرز همگرایی اغتشاشات به وضعیت تعادل، تعیین شده‌اند. در مدل غیرخطی با حل همزمان معادله رینولدز حاکم بر روانکاری یاتاقان و معادلات حرکت روتور در گام‌های زمانی متوالی با روش رانگ- کوتا، همگرایی یا واگرایی حرکات روتور ارزیابی شده‌است. نتایج گویای آن است که با کاهش نسبت منظری، دامنه پایداری دینامیکی نوسانات روتور و شانس کنترل اغتشاشات و بازگشت به موقعیت تعادل پایدار، بهبود می‌یابد. قیاس نتایج دو روش ارزیابی نیز از رفتار محتاطانه‌تر و دامنه پایداری دینامیکی محدودتر مدل خطی در غالب مقادیر نسبت منظری حکایت دارد.
دوره ۲۵، شماره ۱ - ( ۱۲-۱۴۰۴ )
چکیده
بهکارگیری اعضای با مقطع غیریکنواخت به دلیل کاهش مقدار مصالح و وزن سازه به طور گسترده در سوله‌های صنعتی و پل‌های فلزی مرسوم است. کمانش از مشکلات عمده‌ای است که مهندسان در طراحی اعضای تحت‌فشار محوری (ستون‌ها) با آن مواجه‌اند. به همین دلیل، پژوهش‌های متعددی توسط پژوهشگران در زمینه ی کمانش ستون‌ها انجام شده است. عمده ی پژوهش‌های پیشین، محدود به بررسی کمانش استاتیکی در ستون‌های غیر منشوری الاستیک است. در مقاله ی حاضر، در مدلی جامع کمانش دینامیکی ستونی با مقطع متغیر و میراگر ویسکوز تحت بارمحوری متناوب بررسی می‌شود. اثر بارمحوری متناوب به‌صورت تابع کسینوسی، اثر میراگر ویسکوز در انتهای عضو و تغییرات ممان اینرسی در سه حالت تغییرات خطی، مکعبی و مرتبه چهارم لحاظ می‌شود. برای حل معادله متشکله، ابتدا شکل ضعیف معادله دیفرانسیل حاکم نوشته می‌شود. از توابع میان‌یابی لاگرانژ به‌عنوان تابع شکل و از تابع فوریه (پیشنهادی بولوتین) به‌عنوان پاسخ دینامیکی معادله استفاده می‌گردد. در گام بعدی، ماتریس‌های سختی مصالح، سختی هندسی و جرم استخراج می‌گردد. پس از استخراج ماتریس‌های فوق، مقادیر ویژه (ضریب بارکمانشی) معادله بررسی می‌شود. از تکنیک ریشه‌یابی مولر به‌وسیله ی کدنویسی در نرم‌افزار متلب برای محاسبه مقادیر ویژه استفاده می‌گردد. ضریب بارکمانشی ستون به‌ازای مقادیر مختلفی از ضریب بازشوندگی و درصد میرایی میراگر ویسکوز در شرایط مرزی مختلف ارزیابی می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که مقادیر مذکور تأثیر قابل‌توجهی بر تغییرات ضریب بارکمانشی بر حسب فرکانس تحریک و فرکانس تشدید دارند. تغییرات ضریب بارکمانشی بر حسب فرکانس تحریک به‌صورت تابع‌نمایی است. نتایج مقاله ی حاضر با پژوهش‌های پیشین صحت سنجی و مقایسه می‌شود. تطابق قابل‌قبولی بین نتایج مقاله ی حاضر و پژوهش‌های پیشین برقرار است.
