جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "شبیه سازی دینامیکی" در نشریات گروه "مکانیک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «شبیه سازی دینامیکی» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
نشریه یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکی، سال سوم شماره 2 (تابستان 1402)، صص 13 -28در پژوهش حاضر، یک ربات آتونوماس هفت درجه آزادی چرخدار با مکانیزم انطباق با قطرلوله غیرفعال، به کمک نرم افزار آدامز طراحی گردید و پس از بررسی صحت حرکت آن، با طراحی کنترلر فازی در بخش سیمولینک نرم افزار متلب، شبیه سازی دینامیکی حرکت آن در شرایط هندسی مختلف نظیر، لوله های مستقیم و عمودی، زانویی، لوله دارای ردیوسر، رسوبات و خوردگی بررسی گردید. برای هدایت درون لوله ای این ربات، کنترلر فازی طراحی شد و سیستم کنترلی آن با به کارگیری موتورهای جریان مستقیم برای هریک از چرخ های ربات اجرا گردید. توانایی کنترلر فازی ربات در تعقیب سرعت ورودی مطلوب و خصوصیات پاسخ دهی آن در حالت پایدار، بررسی شد که نتایج ارایه شده بیانگر عملکرد بهتر کنترلر فازی در تعقیب سرعت های بالا و داشتن پاسخ گذرای بهتر در این سرعت ها بوده است. با به کارگیری سیستم توزیع کننده بهینه گشتاور، سیستم کنترلی ربات، بهبود یافته و سیگنال خروجی کنترلر فازی می تواند به نحوی هدفمند به چرخ های ربات ارسال گردد. لذا به کارگیری این روش، سبب کاهش قابل توجهی در توان مصرفی ربات و بهینه سازی انرژی مصرفی آن گردید. این ربات طراحی شده به دلیل داشتن مکانیزم کم هزینه تر در مقایسه با موارد مشابه، پتانسیل بالایی برای ساخت نمونه واقعی، تجاری سازی و پاسخگویی به نیاز حال حاضر صنعت نفت و گاز کشور را دارا می باشد.کلید واژگان: شبیه سازی دینامیکی, ربات آتونوماس, کنترلر فازی, آدامز, مطلبJournal of New Applied and Computational Findings in Mechanical Systems, Volume:3 Issue: 2, 2023, PP 13 -28In the present research, an autonomous wheeled seven-degree-of-freedom robot with an adaptation mechanism to a passive diameter pipe was designed with the help of Adams software, and after checking the correctness of its movement, by designing a fuzzy controller in the Simulink section of the software, the dynamic simulation of its movement in various geometric conditions such as straight and vertical pipes, elbows, pipes with reducers, deposits and corrosion were investigated. A fuzzy controller was designed to guide this robot inside the tube, and its control system was implemented using direct current motors for each of the robot's wheels. The ability of the fuzzy controller of the robot to follow the desired input speed and its response characteristics in the steady state were investigated, and the presented results showed that the fuzzy controller performs better in following high speeds and has a better transient response at these speeds. Using the optimal torque distribution system, the robot control system is improved and the output signal of the fuzzy controller can be sent to the robot wheels in a targeted way. Therefore, the application of this method caused a significant reduction in the power consumption of the robot and optimization of its energy consumption. This designed robot has a high potential for making an accurate sample, commercialization and responding to the current needs of the country's oil and gas industry due to its less expensive mechanism compared to similar ones.Keywords: Dynamic simulation, Autonomous Robot, Fuzzy controller, ADAMS, MATLAB
-
در این پژوهش، پایداری کمپرسور C-2102 پتروشیمی خراسان در شرایط کنترل اجتناب از جهش ناگهانی و با هدف کاهش مصرف انرژی، مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. اجتناب از جهش ناگهانی، یکی از روش های رایج برای مقابله با پدیده جهش ناگهانی است که با جلوگیری از افت جریان در ورودی کمپرسور، مانع بروز جهش ناگهانی می گردد. در مقاله پیش رو، با بررسی شرایط عملیاتی و منحنی های عملکرد کمپرسور، سه نوع سیستم اجتناب از جهش ناگهانی طراحی شده است که با اندازه گیری سرعت عملیاتی، جریان حجمی و فشار ورودی به کمپرسور، نقطه عملیاتی کمپرسور را در فاصله ایمن تا خط جهش ناگهانی حفظ می کنند. مطابق نتایج، اگر جریان ورودی تا میزان 10 درصد به صورت پله افت کند، سیستم کنترل جهش ناگهانی مانع نزدیک شدن به شرایط جهش ناگهانی می گردد و اگر اغتشاش به صورت تابع شیب وارد شود، سیستم کنترل عملکرد بهتری دارد و حتی در صورت افت40 درصدی جریان، نقطه عملیاتی کمپرسور در ناحیه پایدار حفظ می شود. در شرایطی که سیستم کنترل اجتناب از جهش ناگهانی فعال باشد، امکان افزایش فشار ورودی به کمپرسور وجود خواهد داشت که موجب کاهش توان مصرفی کمپرسور به میزان 20 درصد خواهد گردید.
کلید واژگان: شبیه سازی دینامیکی, جهش ناگهانی, کمپرسور گریز از مرکز, کنترل جهش ناگهانی, پایداری کمپرسور, صرفه جویی انرژیIn this research, the stability of Khorasan Petrochemical Feed Gas Compressor (C-2102) in surge avoidance control conditions with the aim of reducing energy consumption has been studied. Surge avoidance is one of the common methods to deal with the surge phenomenon, which prevents the onset of surge condition by preventing the flow drop in the suction side of compressor. In the present paper, by examining the operating conditions and performance curves of the compressor, three types of surge avoidance systems have been designed that maintain the compressor operating point at a safe distance to the surge line by measuring the operating speed, volume flow and suction pressure to the compressor. According to the results, in case the suction flow drops to 10% as a step function, the anti-surge control system prevents approaching the surge conditions, and in case the flow drop enters as a ramp function, the control system performs better and maintains the compressor operating point in the stable zone in the event of a 40% flow drop. According to the results, if the surge avoidance control system is activated, it will be possible to increase the suction pressure of the compressor, which will reduce the compressor power consumption by 20 percent.
Keywords: Dynamic simulation, Surge Control, Centrifugal Compressor, Compressor Stability, Surge, Power saving -
در این مقاله به مدل سازی گذرای بویلر نوع دی در حین فرایند تغییر بار پرداخته شد. این نوع بویلرها برای تولید بخار اشباع فرایندی در صنایع کاربرد دارند. در بویلر نوع دی جذب حرارت را می توان به دو بخش کوره و بخش جابه جایی تقسیم نمود. در این نوع بویلر لوله های بخش جابه جایی به صورت غیرمستقیم در معرض حرارت بوده که منجر به تغییر مسیر جریان از درام (Drum) بالا به پایین و بلعکس شده است. از ویژگی های به خصوص این بویلر مدار چرخش درام آن است که به صورت طبیعی بوده و در نتیجه معادلات موازنه ی هیدرولیکی سیستم نیز باید در نظر گرفته شود. در مدل سازی حاضر معادلات سمت آب (در داخل لوله ها) به صورت یک بعدی و معادلات سمت دود با استفاده از روش ناحیه ای و به صورت سه بعدی در نظر گرفته شده است. معادلات پیوستگی و انرژی گذرا در سمت آب تشکیل یک دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی داده که با استفاده از روش رونه-کوتا حل شده است. برای حل معادلات سمت آب و دود به صورت برهم کنش دو طرفه، در کار حاضر یک کد رایانه ای در محیط نرم افزار فرترن توسعه یافته است. بررسی پارامترهای عملیاتی بویلر در هنگام راه اندازی می تواند در بهبود سیستم کنترلی موجود کمک شایانی کند. نتایج این مدل سازی با داده های بویلر موردنظر در حین راه اندازی سرد مقایسه شد که حداکثر خطا برای فشار بخار، دمای آب درام و دبی بخار خروجی از شیر درام به ترتیب برابر 8/4، 1 و 8/6 درصد است. همچنین پاسخ بویلر به افزایش پله ای درخواست بخار مصرف کننده، کمتر از 20 ثانیه است.کلید واژگان: بویلر اشباع, شبیه سازی دینامیکی, کوره, روش منطقه ای, تغییر بار پله ایIn this paper, the dynamic modeling of a D-type boiler was performed during a step increase in loading. The D-type boilers are used in industry to produce process saturated steam. In these types of boilers, heat absorption occurs in two sections of the furnace and the convection section. The pipes of the convection section are indirectly exposed to heat, causes the flow direction to change from the upper drum to lower drum and vice versa. One of the special features of this boiler is that the drum circulation loop is natural and as a result, the hydraulic balance equations of the system must be considered. In the present modeling, the equations of water-side were considered in one-dimensional and the equations of flue gas-side were considered in three-dimensional space using the zonal method. The transient continuity and energy equations of the water-side form a system of nonlinear ordinary differential equations which were solved using the Runge–Kutta method. To solve the water and gas-side equations in two-way coupling method, a Fortran computer program has been developed. Investigation of the boiler operating parameters during start-up can help to improve the existing control system. The comparison of the present results with the test data of the desired boiler showed that maximum modelling errors are equal to 4.8, 1, and 6.8 percent for steam pressure, drum water temperature, and outlet steam of boiler during start-up, respectively. Also, the boiler response to a step increase in consumer steam demand is less than 20 seconds.
.Keywords: Saturated boiler, Dynamic modeling- D-Type bolier -
در این مقاله مراحل طراحی و شبیه سازی نمونه مهندسی مکانیزم رهاسازی و گسترش آنتن یک ماهواره مخابراتی شرح داده شده است. به دلیل سادگی و همچنین دسترسی به قابلیت اطمینان بیشتر از سیستم فنر پیچشی برای تحریک آنتن استفاده شده است. در ابتدا گشتاور تحریک مکانیزم گسترش محاسبه شده و متناسب با آن فنر و میراکننده مناسب برای مکانیزم انتخاب شده است. همچنین جهت قفل کردن مکانیزم در موقعیت نهایی خود از پین فنردار و برای مکانیزم رهایش آنتن از مکانیزم برشگر حرارتی استفاده شده است که در آزمون های انجام شده عملکرد مناسبی نشان می دهد. شبیه سازی دینامیکی توسط نرم افزار Adams روی سیستم انجام و جهت اطمینان از استحکام سازه ای مکانیزم، تحلیلهای عددی اجزاء محدود توسط نرم افزار Nastran-Patran انجام گرفته است. با توجه به نتایج شبیه سازی به دست آمده، می توان گفت که این مکانیزم یک مکانیزم ساده، کاربردی و قابل اطمینان بوده و می تواند وظایف محوله را به خوبی انجام دهد.
کلید واژگان: آنتن ماهواره, مکانیزم گسترش, مکانیزم رهایش, شبیه سازی دینامیکی, تحلیل اجزاء محدود -
در این مقاله پاسخ های دینامیکی مستقیم و غیر مستقیم بالگرد با استفاده از مدل دینامیکی سرعت القایی روتور اصلی بررسی می شود. مدل دینامیکی سرعت القایی، یک مدل متشکل از حاصل ضرب یک چند جمله ای لژاندر کانونی در یک تابع مثلثاتی با تعداد هارمونیک دلخواه و با ضرایب وابسته به زمان است. علت انتخاب این مدل تطابق آن با جواب های کلی معادله دیفرانسیل پاره ای لاپلاس فشار در دستگاه مختصات بیضوی برای جریان تراکم ناپذیر است که پیشتر با استفاده از روش جداسازی متغیرها و اعمال شرط گسستگی فشار درسطح روتور اصلی و فرض جریان استوانه ای در هم تنیده در پایین دست روتور اصلی محاسبه گردید. اما نوآوری این تحقیق در انتخاب این مدل دینامیکی برای محاسبه سرعت القایی و الصاق آن به سایر معادلات دینامیکی شش درجه آزادی بالگرد (بدنه صلب، روتور اصلی با پره های الاستیک، روتور دم، دم افقی و عمودی) بدون نیاز به گسسته سازی روابط در حوزه زمان است. با استفاده از این مدل امکان محاسبه نیروها و گشتاورهای آیرودینامیک پره های روتور اصلی بدون نیاز به روابط پپچیده آیرودینامیک غیردائم میسر می شود. علاوه بر این، جلوگیری از تکیدگی جواب ها در فواصل مکانی مشخص از روتور اصلی از دیگر نقاط قوت این مدل دینامیکی است. نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیکی بالگرد با استفاده از مدل دینامیکی مذکور با فرض چند جمله ای درجه شش و تابع مثلثاتی با چهار هارمونیک که منجر به 28 معادله دیفرانسیل مرتبه اول شد در مقایسه با نتایج تست پرواز موجود متضمن بهبود کیفی و کمی در پیش بینی پاسخ های دینامیکی مستقیم و غیر مستقیم بالگرد در پرواز کروز است.کلید واژگان: بالگرد - روتور اصلی, مدل دینامیکی سرعت القایی, شبیه سازی دینامیکیThis paper concerned with the examination of on-axis and off-axis dynamic responses of helicopters using a dynamic induced velocity model for a main rotor. The model consisted a canonical Legendry polynomial and a trigonometric function with a time dependent coefficients and arbitrary harmonics. The main reason for this, was the compatibility of the Legendry polynomial with the potential acceleration function presented by Laplace PDE for a main rotor at incompressible flow condition in elliptical coordinate system. The Laplace equation was previously solved through the separation of variables with discontinuity of pressure over the rotor disc and cylindrical skewed wake below the rotor. The novel of the present research is the inflow dynamics with finite state wake that was efficiently adopted with the dynamic equations of single main rotor helicopters (rigid fuselage, elastic main rotor, horizontal and vertical tail) in the time domain. Therefore, the discretization of the wake inflow was avoided by the definition of finite inflow states. Furthermore, the possibility of air load computations is achieved through the state formulation and quasi steady aerodynamic implementation. Moreover, the singularity problem associated with the traditional inflow dynamics was avoided through the current inflow state. The obtained results showed that using dynamic inflow model with 28-state and 4- harmonics significantly improves the off-axis dynamic responses of single main rotor helicopters. Comparison of the obtained results with the flight-test data and with the other dynamic inflow models showed that both the off-axis and on-axis response of helicopters experience a fairy good improvements.Keywords: Helicopter, Main rotor, Dynamic induced velocity, Dynamic simulation
-
برای پیشگویی جذب انرژی لحظه ای توسط توربین های جزر و مدی محوری در جریان غیر دائمی آب یک روش مدل سازی عددی-تحلیلی ارائه شده است. هدف از مقاله حاضر معرفی یک روش حل انتگرالی سریع و پایدار با پاسخ یکتا است. این روش از داده های دینامیک سیالات محاسباتی در جریان دائمی استفاده می کند تا عملکرد زمانمند توربین جزر و مدی محوری را در جریان های خارجی غیر دائمی تقریب بزند. این روش حل برای مدل سازی توربین جزر و مدی محوری با داکت همگرا-واگرا در جریان آب با شرایط مرزی غیردائمی طراحی شده است. معادلات حاکم برای جریان سیال به صورت معادلات انتگرالی به دست آمده اند. معادله حرکت یک درجه آزادی روتور با روش رانج-کوتا مرتبه چهار و روش تغییر پارامتر ها حل شده است. داده های دینامیک سیالات محاسباتی برای روتور و داکت توربین جزر و مدی محوری به صورت مقادیر مرزی در معادلات انتگرالی جریان سیال وارد شده اند. دو معادله تحلیلی زمانمند برای تقریب گشتاور روتور و ضریب فشار پشت توربین جزر و مدی به کار برده شدند. نتایج روش حل انتگرالی با نتایج داده های زمانمند دینامیک سیالات محاسباتی در نرم افزار انسیس-فلوئنت مقایسه شده است. با روش ارائه شده، شبیه سازی های عددی متعددی انجام شده تا ابعاد داکت برای بیشترین افزایش جذب توان در یک توربین جزر و مدی محوری تعیین شود.کلید واژگان: توربین جزر و مدی, جریان غیردائمی, داکت, شبیه سازی دینامیکی, معادلات انتگرالیA numerical-analytical modeling technique was presented for predicting instantaneous energy absorption with axial tidal turbines in unsteady water flow. The goal of present paper is introducing a fast and stable integral solution approach with unique solution. This technique employs steady-state CFD data to approximate transient performance of axial tidal turbine in unsteady external flows. This solution technique was designed for modeling axial tidal turbine with convergent-divergent duct in water flow with unsteady boundary conditions. The governing equations for fluid flow were derived in the form of integral equations. The equation of one-degree of freedom motion for rotor was solved with fourth-order Runge-Kutta method and variation of parameters approach. CFD data for rotor and duct of axial tidal turbine were inserted as boundary values in integral equations of fluid flow. Two transient analytical equations were employed for approximating rotor torque and back pressure coefficient of tidal turbine. The results of integral solution approach were compared with transient CFD data in ANSYS-Fluent software. Many numerical simulations were performed to determine duct dimensions for maximum power enhancement in an axial tidal turbine.Keywords: Duct, Dynamic simulation, Integral equations, Tidal turbine, Unsteady flow
-
پدیده پوگو به عنوان یکی از ناپایداری های فرکانس پایین در سطح سیستم، در ماهواره برهای سنگین مطرح می باشد. این ناپایداری از برهم کنش فرکانسی میان دو زیرسیستم سازه و پیشرانش حاصل می گردد. به منظور جبران یا جلوگیری از رخداد این ناپایداری در سامانه ماهواره بر، از المانی که آثار برهم کنش فرکانسی این دو سیستم را کاهش می دهد استفاده می شود. این المان تحت عنوان جاذب نوسانات پوگو در ماهواره برها و با نام آکومولاتور شناخته می شود. در این مقاله با استفاده از مدلسازی دینامیکی المان های موتور (مخزن، مسیر تغذیه اصلی، آکومولاتور، مسیر تخلیه، پمپ و محفظه تراست) و در نظر گرفتن اتصال سازه به موتور در دو نقطه مخزن و پمپ به بررسی آثار المان آکومولاتور بر فرکانس طبیعی سامانه پیشرانش پرداخته و ملاحظات مربوط به جانمایی و شرایط عملکردی این المان برای قرارگیری در مسیر تغذیه سامانه پیشرانش تعیین شده است. همچنین تحلیل حساسیت پارامترهای آکومولاتور بر فرکانس طبیعی کل سامانه پیشرانش انجام شده و نتایج نشان می دهد که قراردادن آکومولاتور نزدیک به مجموعه پمپ و در مسیر مکش منجر به کاهش فرکانس طبیعی سامانه پیشرانش می شود که به پایداری مجموعه ماهواره بر کمک می نماید. وقتی کامپلیانس و اینرتنس آکومولاتور افزایش پیدا می کند، اثرگذاری آکومولاتور بر فرکانس طبیعی سامانه پیشرانش قابل توجه خواهد بود. با توجه به تطابق نتایج تحلیل ها با نتایج یک مدل پروازی در شرایط حضور و عدم حضور این المان می توان گفت ایجاد یک مدل اولیه برای تخمین محل و طراحی مقدماتی المان آکومولاتور بخشی از دستاوردهای این مقاله به شمار می رود.کلید واژگان: پایداری پوگو, ارتعاشات طولی, آکومولاتور, موتور پیشران مایع, شبیه سازی دینامیکیPogo phenomenon is one of the low frequency instabilities in heavy liquid propellant launch vehicles at the system level of design. This instability produced from frequency interaction between structure and propulsion systems. In order to suppression or prevention of occurrence of this phenomenon in vehicles, designers use a device, to separate or remove the effects of frequency interaction of these systems. This element is famed to Pogo oscillation damper or Accumulator in penumahydraulic maps of liquid propellant engines. In this paper by using of dynamic modeling of engine elements (propellant tank, main feed line, accumulator, discharge line, pump assembly and thrust chamber) considering of connection between engine and structure in tank and pump assembly points, discussed about the effects of accumulator on the natural frequency of propulsion system and its considerations of location and performance for being in the main feed line of propulsion system is explained. Also sensitive analysis of accumulator's parameters on the natural frequency of propulsion system evaluated and results show that installing an accumulator in suction line and close to the pump assembly can decrease natural frequency of propulsion system, which can improve the stability of vehicle system. The influence of accumulator on the natural frequency becomes more significant due to increases of accumulators compliance and inertance. According to the matching the sensitive analysiss results with experimental data in presence and absence of accumulator, it can be said that presentation of primary model for determination of position and size of accumulator is one the research achievements.Keywords: Pogo stability, longitudinal vibration, accumulator, liquid propellant engine, dynamic simulation
-
پژوهش حاضر به طراحی یک نمونه جدید ربات بازرس خطوط انتقال قدرت می پردازد. از این ربات به منظور حرکت روی خطوط گارد برای بازرسی و یافتن عیوب خطوط انتقال قدرت 63 کیلوولت براساس استانداردهای کشور ایران استفاده می شود. در ربات طراحی شده، مکانیزم های فعال و غیرفعالی قرار داده شده که به وسیله ی آن ها ربات قادر به عبور از روی خطوط گارد به همراه تمامی موانع موجود روی آن ازجمله بست ها، گوی اخطار و دکل های آویزی و زاویه است. مکانیزم های فعال این ربات را هفت غلتک متحرک)چهار غلتک قائم و سه غلتک افقی(و نیز سه مکانیزم به منظور ایجاد حرکت قائم برای غلتک های افقی ربات تشکیل می دهد. مکانیزم های فنر و دمپر موجود در لولاهای ربات نیز از جمله مکانیزم های غیرفعال اند. نتایج حاصل از آزمون آزمایشگاهی ربات نشان می دهد که این ربات به راحتی قادر به عبور از روی خطوط گارد تا شیب حداکثر 30 درجه، گوی اخطار با قطر حداکثر 700 میلی متر، سر دکل آویزی با ابعاد $170\t i m e s170$ میلی متر و همچنین سر دکل زاویه با زاویه پیچش 30 درجه است.
کلید واژگان: ربات بازرس کابل, خطوط انتقال قدرت, شبیه سازی دینامیکی, طراحی مکانیزمIn this article, detailed design of a novel power line inspection robot was studied. This robot may be used to move on ground cables for special purposes such as the inspection and fault detection of electric power lines. Designed active and passive mechanisms in the proposed robot enable it to move over various obstacles on ground cables, such as clamps, warning balls and mast tips. Indeed, this robot is the first designed robot with the capability of moving over all ground cable obstacles. The active mechanisms contained seven rubber-coated rollers (i.e. four vertical rollers and three horizontal rollers), as well as three mechanisms, in order to make the horizontal rollers move vertically. The passive mechanisms included a set of spring-dampers installed in each joint of the robot arms. Simulation results in ADAMS software reveal a desirable stability of performance when moving on ground cables with a maximum slope of 30-degrees. Also, the robot showed a suitable performance when passing over the warning balls (with a maximum diameter of 700mm), rectangular mast tips (170*170 mm) and mast tips with a 30-degree twist in the horizontal plane. The feasibility of these maneuvers was proven with a prototype implementation and successful test results. The robot was approximately 60kg in weight and may move in ground cables with a maximum speed of 20m/min.Keywords: Inspection robot, high, voltage power lines, simulation, mechanical design -
در این مقاله ابتدا شبیه سازی دینامیک یک وسیله پرتاب شونده از توپ که پرنده بدون سرنشینی درون آن قرار دارد، از زمان پرتاب تا لحظه باز شدن بال ها، بررسی شده است. مراحل بیرون آمدن پرنده بدون سرنشین از پوسته، باز شدن چتر و باز شدن بال ها همگی در شبیه سازی مد نظر قرار می گیرند. ضرایب آیرودینامیک مورد نیاز در شبیه سازی، با استفاده از یک نرم افزار نیمه تجربی به دست آمده و با استفاده از میان یابی دو بعدی بر حسب عدد ماخ و زاویه حمله در برنامه شبیه سازی مورد استفاده قرار می گیرند. سپس، با در نظر گرفتن تابع هدف برد حداکثر و انتخاب متغیرهای طراحی مناسب شامل مسیر و هندسه پرتابه، یک مسئله بهینه سازی تعریف می شود. به علاوه قیودی نظیر پایدار بودن پرتابه، ارتفاع جدایش و ارتفاع نهایی در فرآیند بهینه سازی لحاظ می شوند. برای لحاظ کردن قید پایداری پرتابه از روش رد جواب و برای لحاظ کردن دو قید دیگر از روش تابع جریمه با ضرایب جریمه مناسب استفاده شده است. در نهایت، نتایج بهینه سازی ارائه شده، افزایش 16 درصدی برد بهینه نسبت به برد اولیه را نشان می دهد.
کلید واژگان: بالستیک خارجی, شبیه سازی دینامیکی, بهینه سازی چند موضوعی, بهینه سازی آیرودینامیکیThe first step in this paper is to simulate the dynamics of a projectile، carrying a gun-launched UAV، from launching to the time that the wings open. The changes that the UAV undergo such as coming out of the shell، opening the parachute and then the wings، all have been accounted in the simulation process. The second step in this study involves defining a multidisciplinary optimization problem. In the end، in order to maximize the range of the projectile، the optimization problem is analyzed. Through this analysis، considering stability constraints، optimal values for parameters such as the geometry of the projectile، diameter of the parachute، launch angle and separation altitude are achieved and regarding each one، some arguments are raised.Keywords: Maximum Range, Multidisciplinary optimization, Dynamic Simulation, Gun, Launched UAV -
در این مقاله، شبیه سازی دینامیکی شش درجه آزادی برای موتور ملی بر روی نگهدارنده های آن (دسته موتورها) ارائه می شود و اعتبار آن با اجرای آزمون های تجربی صحه گذاری می گردد. معادلات دینامیکی حاکم با استفاده از روش های لاگرانژ و نیوتن- اویلر استخراج می گردند. همچنین، به منظور لحاظ نمودن دینامیک بدنه خودرو، چرخ ها و سامانه تعلیق در رفتار ارتعاشی موتور، شبیه سازی دینامیکی سیزده درجه آزادی برای مجموعه موتور و خودرو استفاده می شود. شبیه سازی ها با استفاده از داده های موتور ملی و خودروی سمند انجام می پذیرد. آزمون های تجربی نیز بر روی خودروی سمند مجهز به موتور ملی بر روی لگام ترمز غلتکی انجام می گردند. در نهایت، اعتبار شبیه سازی دینامیکی ارائه شده و اثر لحاظ نمودن دینامیک بدنه خودرو، چرخ ها و سامانه تعلیق بر رفتار ارتعاشی موتور بررسی می شود.
کلید واژگان: شبیه سازی دینامیکی, تحلیل ارتعاشی, موتور احتراق داخلی, صحه گذاری تجربیIn this study, a six-degree-of-freedom dynamic model for the national engine on mounts is presented and is validated by experimental tests. Dynamic equations of the motion were derived using Lagrange’s and Newton-Euler equations. In addition, a thirteen-degree-of-freedom dynamic model for the engine and the vehicle was employed to consider dynamics of the vehicle body, tires and suspension systems in the vibration behaviour of the engine. Simulations were performed using data related to the national engine and the Samand vehicle. Experimental tests were performed on the Samand vehicle with the national engine using the chassis dynamometer. Finally, the validity of the presented mathematical model and the consideration of dynamics of the vehicle body, tires and suspension systems on the vibration behaviour of the engine were investigated.Keywords: Dynamic modeling, Vibration analysis, Internal combustion engine, Experimental validation -
در طی عملیات فرزکاری، نیروهای برشی باعث ایجاد ارتعاشات در ابزار برشی، قطعه کار و تجهیزات نگهدارنده می شود و بنابراین سلامت سطح قطعه نهایی و کیفیت محصول را تحت تاثیر قرار می دهد. پیش بینی دقیق نیروهای برشی برای انتخاب بهینه فرز انگشتی و ماشینهای ابزار از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق مدل سازی و شبیه سازی نیروهای برشی در فرایند فرزکاری انگشتی انجام می شود. ابعاد براده در حال ماشینکاری با استفاده از نرم افزار شبیه سازی سه بعدی تخمین زده می شود. اثر عمق برش و نرخ پیشروی تعیین شده و قبل از هرگونه عملیات ماشینکاری،شرایط براده برداری پیش بینی می شود.
کلید واژگان: شبیه سازی دینامیکی, فرزکاری جانبی, بار جانبی کمIn end milling operation, cutting forces induce vibration on tool, workpiece and clamping devices which affects surface integrity and quality of the product. In this process, to select the optimum end mill and machine tool, the prediction of exact cutting forces is of prime importance. In the present work, modeling and simulation of cutting forces in end milling operation are performed. Instantaneous chip geometry is predicted using a 3D simulation software, the effect of cutting depth and feed rate are calculated and cutting conditions are predicted before any machining operation. -
در این پژوهش طراحی، مدلسازی و ساخت یک بازوی جوشکار صنعتی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور با جمع آوری اطلاعات جامع از منابع داخلی و خارجی نسبت به طراحی و ساخت یک بازوی روباتیک چهار درجه آزادی اقدام شد. بدلیل اهمیت فوق العاده تغییر شکل بازوها در دقت عمل جوشکاری، معیار طراحی بر مبنای حداقل خیز استوار گردیده است. لذا برای طراحی بهینه اجزاء و تعیین ضرایب اطمینان و محاسبه تنش و خیز بازوها از روش های المان محدود به کمک نرم افزار Ansys استفاده شده است. جهت طراحی بهینه موتورها و تحلیل دینامیکی بازوی جوشکار از نرم افزار Working Model استفاده شده است. برای کنترل و استفاده آسان بازوی جوشکار در صنعت، یک رابط گرافیکی کنترلی، از تلفیق و هماهنگ سازی محیط های مختلف نرم افزارهایی همچونMatlab‘s GUI و vNastran وMatlab‘s Simulink طراحی و ساخته شده است. این رابط گرافیکی- کنترلی توانایی رقابت با نمونه های خارجی مشابه را دارد.
کلید واژگان: بازوی جوشکار, بهینه سازی, شبیه سازی دینامیکی, رابط گرافیکی کنترلی -
در موتورهای استرلینگ، علت اصلی کندی عکس العمل موتور نسبت به تامین توان مورد نیاز آن است که تامین انرژی سیستم به وسیله انتقال انرژی حرارتی از طریق پوسته گرمکن به گاز عامل داخل سیلندر انجام می شود. چون انتقال انرژی حرارتی از طریق پوسته به کندی انجام می شود، برخلاف اکثر سیستمهای کنترلی، درموتورهای استرلینگ عملگر سیستم خود دارای بیشترین تاخیر زمانی است. در این مقاله، به منظور افزایش سرعت عکس العمل موتور استرلینگ به تغییرات توان مورد نیاز، علاوه بر ورودی های کنترلی دما و فشار، سرعت پیستون جابجایی نیز در نظر گرفته شده است. به این ترتیب، سیستم کنترلی نخست درشرایط دما ثابت، براساس توان مورد تقاضا، ازجداول سرعت- توان، سرعت مناسب موتور را انتخاب می نماید. این سرعت در ابتدا توسط یک موتور الکتریکی کمکی DC تامین می شود. سپس، با مقایسه سیگنال خروجی، توان حاصله با توان مورد نیاز، فرامین کنترلی برای تنظیم فشار و دمای گاز عامل تعیین می شوند. در مدلسازی موتور استرلینگ فرض ایزوترم بودن فرایند حذف شده است تا رفتار مدل به موتور واقعی نزدیکترباشد. نتایج شبیه سازی سیستم مدار بسته با کنترلر طراحی شده نشان دهنده افزایش موثر سرعت عکس العمل موتور است. همچنین، نشان داده شده که سیستم کنترلی در مقابل اغتشاشات خارجی و داخلی نیز مقاوم است. این اغتشاشات به صورت تغییر در دمای منبع سرد و تغییر در پارامترهای سیستم اعمال شده است. به دلیل ثابت بودن گشتاور موتور های استرلینگ در محدوده وسیعی از سرعت، در سیستم کنترلی فرض شده راندمان موتور کمتر دستخوش تغییر می شود.
کلید واژگان: موتور استرلینگ, شبیه سازی دینامیکی, کنترل قدرتThe main reason for the slow response of stirling engine with respect to power requirement supply is that the system energy supply is provided from wall to the working gas inside the cylinder. On contrary to most control systems, in stirling engines, actuator has the highest lag time, since energy transfer from the wall is taking place very slowly. In this article, increasing the reaction speed of stirling engine with respect to the required power is considered. Also, besides the temperatare and pressure control inputs, a piston speed is also taken into accunt. As a result, control system is considered as a constant pressure and based on needed demand, the required parameters are calculated first from power-speed tables. At first, this speed is provided by an auxilary eletrical DC motor. Then, by comparing the output signal with the required output, the controlling commads are specified for pressure and gas temperature adjustments. In striling engine modeling, the isothermal assumption is eliminated in order to have a real behavior. The simulation of closed loop system and the designed controller show the effective increase in engine response speed. In this article, it is also shown that the control system is resistant, subjected to internal as wellas external disturabnes. These disturbances are in the form of changes in heat sink and system parameters. Since, torque is considered constant in a large speed interval, the engine efficiency will not be much affected.Keywords: Stirling Engine, Dynamical Simulatin, Power Control
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.