-
In this paper, the sensitivity of flexural and torsional vibration modes of a rectangular cantilever immersed in a fluid to surface stiffness variations has been analyzed and a closed-form expression is derived. To represent this sensitivity, we use the analytical formulas for the vibrational resonant frequencies of a rectangular cantilever beam immersed in an inviscid fluid. The effect of the surface contact stiffness on both flexural and torsional sensitivities in a fluid is investigated and compared with the case that cantilever operates in the air. The results show that in the low surface stiffness, the first mode is the most sensitive mode. As the sample surface stiffness is increased, higher resonant frequencies show a larger shift as compared with lower resonant frequencies. In addition, comparison between modal sensitivities in air and fluid shows that the resonance frequency shifts in the air are greater than the resonant frequency shifts in the fluid.Keywords: Atomic Force Microscope, Cantilever, Sensitivity, Surface Stiffness, Inviscid Fluid
-
An accurate model named as the Modified Wolff Model (MWM) is presented as an efficient CAD tool for determination of resonant frequency of the dominant and higher order modes under the multi-layer condition in thin and thick circular microstrip patch antennas. The effects of dielectric cover on the resonant frequency obtained from MWM have been compared against the result of theoretical method of Spectral Domain Analysis (SDA). The accuracy of calculated resonant frequency by the MWM for dominant mode is about 0.5% and the average error for higher order modes is about 0.88%. Sensitiveness of higher order modes and also uncertainty effect on the resonant frequency are calculated by the MWM.
-
آنتن های ریزنوار حلقوی دایروی و مربعی به دلیل انعطاف پذیری و کاربردهای گسترده، به عنوان گیرنده، فرستنده و راه انداز دستگاه های فعال و غیرفعال طراحی و ساخته می شوند. در این مقاله، برای تعیین ضریب ثابت عایقی دینامیکی و هم چنین فرکانس تشدید آنتن های ریزنوار حلقوی دایروی و مربعی، از مدل MWM استفاده شده است. نتایج به دست آمده از MWM، در مقابل نتایج تجربی و روش های تئوری دیگر، تعامل بسیار خوبی را برقرار داشته است. در این مدل، دقت در تعیین فرکانس تشدید تک لایه برای مد غالب، حدود 5 /0 درصد است. هم چنین با این مدل، اثر پوشش بر روی فرکانس تشدید مد غالب و مدهای مرتبه بالاتر ساختار ریزنوار حلقوی دایروی و مربعی را می توان به دست آورد که با مدل های دیگر قابل محاسبه نمی-باشد. در ادامه، محاسبات مقایسه ای اثر پوشش بر روی فرکانس تشدید دو آنتن ریزنوار حلقوی دایروی و مربعی، انجام شده و مشاهده می شود که نتایج به دست آمده از پارامترهای یکسان دخیل در طراحی آن ها متفاوت است و به همین دلیل، هر کدام برای کاربرد خاصی، طراحی و ساخته می شوند که برای حفاظت از مدارات ریزنوار الکترونیکی، مخابراتی و آنتن به طراحان پیشنهاد می شود.کلید واژگان: اثر پوشش, زیرلایه, روش تغییرات, مدل ولف بهینه شده, ریزنوار, فرکانس تشدیدMicrostrip circular and square structural ring patch antenna because of most plasticity for receiving an transmitting the signals and also application to driver the active devices are used. An accurate modified wolfe model (MWM) is applied to compute the effective dynamic dielectric constant for detremination of resonant frequency microstrip patch antenna circular and square ring without cover. The results obtained from (MWM) have been compared against the result of experimental and other theoretical methods which have very good agreement. Then accuracy of calculated resonant frequency by the (MWM) for dominant mode is about 0.5%. Moreover we calculate the supperstrate effect on the resonant frequency dominant and higher order modes of circular and square ring, but the other methods dose not applicable for calculation of the supperstrate effects on the resonant frequency.Keywords: Resonant Frequency(RF), Variational Method(VM), Modified Wolfe Model (MWM), Transverse Transmission Line (TTL), Cover Effect
-
International Journal of Industrial Electronics, Control and Optimization, Volume:4 Issue: 4, Autumn 2021, PP 409 -416In this paper, a new method is developed to detect and track the resonance frequency of ultrasonic transducers. In order to have an acceptable performance of transducers, power supplies should be able to detect and track the resonance frequency. Different methods have been used for this purpose. In this research, the voltage of the transducer and the phase difference between the voltage and current are used to find the resonant frequency. The maximum voltage of a transducer is founded in a predefined frequency interval. Afterward, the minimum phase difference between the voltage and current is obtained in a smaller interval around it. The simultaneous use of the voltage and phase shift increases the accuracy and speed of the algorithm. Since the transducer's voltage variations are relatively large near the resonant frequency, it is a versatile parameter compared to the current used in other methods to indicate the resonance frequency. The algorithm is implemented within a microcontroller. An FPGA is used to generate accurate frequency using the Direct Digital Synthesis (DDS) method. The algorithm can detect the resonant frequency under free conditions. Applying force to transducers or emerging the transducer's head to the water changes the resonant frequency. The experimental tests showed that the algorithm could find and track the resonant frequency automatically under loading conditions.Keywords: Ultrasonic Transducer, Tracking, Resonance Frequency, Power Supply
-
An analysis of resonant modes in ladder networks is performed using di erence equations. Linear and loop con gurations are studied and analytical relations are derived for the mode distributions and resonant frequencies of these networks, having arbitrary elements. Furthermore, it is shown that a) Modes with an exponential distribution along network nodes may exist in some cases and b) The mode distributions in loop networks are independent of network elements. Finally, a simple criterion is obtained for a loop structure to control the spacing between resonant frequencies.
-
در این مقاله اثر دما بر امپدانس الکتریکی، فرکانس رزونانس و آنتی رزونانس یک مبدل پیزوالکتریک آکوستیکی پرتوان بررسی شده است. این اثرات در طراحی مدارهای الکترونیکی متصل به پروژکتور تانپیلز پرتوان که در تمیز نمودن لوله های نفتی با استفاده از امواج آکوستیکی کاربرد دارد، مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. به این منظور یک لوله مخصوص نگهداری روغن، مبدل، تجهیزات گرمایشی و کنترل، طراحی و ساخته شد. دو دماسنج حساس، دمای روغن و مبدل را به صورت دقیقی اندازه گیری می کند. رفتار امپدانسی در ناحیه دماییoC 120-20 و در بازه فرکانسی kHz25-18 انجام شد. نتایج نشان می دهند که با افزایش دما، فرکانس رزونانس Hz480 و آنتی رزونانس Hz400 کاهش یافته است. تغییرات مقدار امپدانس افزایشی 43 اهمی در فرکانس رزونانس و کاهشی 965 اهمی در فرکانس آنتی رزونانس را نشان می دهد. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که امپدانس، فرکانس رزونانس و آنتی رزونانس به شدت به دما وابسته هستند. این موضوع می تواند برای تحقیقات آینده در خصوص افزایش بازده آکوستیکی مبدل های پرتوان در سیستم های تمیزکننده به خصوص در لوله های نفتی موردتوجه قرار گیرد.کلید واژگان: مبدل آکوستیکی, فرکانس رزونانس, آنتی رزونانس, امپدانس الکتریکی و اثرات دماIn this paper, the effect of temperature on electrical impedance, resonant frequency and antiresonance of a plural acoustic piezoelectric transducer has been investigated. These effects are being studied in the design of electronic circuits connected to the high-power Tonpillos projector that is used to clean oil pipelines using acoustic waves. A special oil storage tank, converter, heating equipment and control were designed and constructed. Two sensitive thermometers, oil temperature and converter are accurately measured. The impedance behavior was performed in the temperature range of 20-120 ° C and in the frequency range 18-25 kHz. The results show that with increasing temperature, the frequency of the resonance is 480 Hz and the antiresonance of 400 Hz is decreased. Changes in the magnitude of the impedance increase of 43 ohms in the resonant frequency and a decrease of 965 ohms at the antiresonance frequency. The results of the experiments show that impedance, resonant frequency and antiresonance are strongly dependent on temperature. This could be considered for future research on increasing the acoustic efficiency of high-capacity converters in cleaning systems, especially in oil pipelines.Keywords: Acoustic transducer, resonance, antiresonance frequency, electric impedance, temperature effects
-
در سیکلوترون ها ذره باردار در میدان الکتریکی که در کاواک برقرار است، شتاب می بیند و در میدان مغناطیسی که بین مگنت ها برقرار است، تغییر مسیر می دهد. برای برقراری RF میدان الکتریکی در کاواک، باید یک سیگنال بسامد رادیویی یا بدون نویز را تولید و تقویت کرده و به کاواک ارسال نمود. بسامد تشدید کاواک بر اثر تغییرات دمایی تغییر کرده و منجر به ایجاد توان انعکاسی می گردد، در این کار مدار بسامد رادیویی سطح پایین1 طراحی گردیده که وظیفه آن تولید سیگنال، تنظیم فاز و بسامد آن، تنظیم بسامد تشدید کاواک، حفاظت مجموعه از توان انعکاسی در حداکثر توان RFو پایدار نگه داشتن مجموعهکلید واژگان: ارتباط سریال, توان برگشتی, سینتیسایزر, بسامد تشدید, مدار معادل RLCThe electric field in cavity accelerates charged particles and magnetic field of magnets changes the direction of these particles in cyclotrons. In order to establish the electric field inside the cavity, a noiseless radio frequency (RF) signal should be generated, amplified and sent to cavity. The resonant frequency of the cavity could be changed by temperature variation. Variation of resonant frequency will cause reflected power from the cavity. in this work the low level RF circuits with task of signal generation, phase and frequency Adjustment, cavity resonant frequency Adjustment, protection of the RF set from the reflected power and stability of RF system was designed.Keywords: reflected power, resonance frequency, RLC equivalent circuit, synthesizers, serial communication
-
در این پژوهش فرکانس تشدید و حساسیت خمشی میکروتیر میکروسکوپ نیروی اتمی ساخته شده از مواد مندرج تابعی براساس تئوری تنش کوپل بهبودیافته مورد بررسی قرار می گیرد. تئوری تنش کوپل بهبودیافته شامل پارامتر مقیاس طولی مواد است، به طوری که اثر اندازه را در بررسی رفتار سیستم ها در نظر می گیرد. میکروتیر ساخته شده از مواد مندرج تابعی، ترکیبی از سرامیک و فلز بوده، به طوری که خواص آن با توان های مختلف از n در راستای ضخامت میکروتیر تغییر می کند. در این پژوهش، با توجه به انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل میکروتیر، معادلات حرکت و شرایط مرزی حاکم بر سیستم با درنظرگرفتن تئوری تیر اویلر- برنولی به کمک اصل همیلتون استخراج می شود. براساس نتایج به دست آمده مشخص می شود که با افزایش سختی تماسی، حساسیت خمشی میکروتیر، کاهش و فرکانس تشدید خمشی افزایش می یابد. از طرفی زمانی که ضخامت میکروتیر به پارامتر مقیاس طولی ماده نزدیک می شود، اختلاف بین تئوری تنش کوپل بهبودیافته و تئوری کلاسیک مکانیک محیط های پیوسته قابل ملاحظه خواهد بود. علاوه بر این، در سختی های تماسی پایین، افزایش توان n موجب کاهش حساسیت خمشی میکروتیر و در سختی تماسی بالا، افزایش توان n موجب افزایش حساسیت خمشی سیستم می شود. همچنین نتایج نشان می دهند که به ازای هر سختی تماسی، با افزایش کسر حجمی سرامیک، فرکانس تشدید خمشی میکروتیر افزایش می یابد.کلید واژگان: مواد مندرج تابعی, تئوری تنش کوپل بهبودیافته, پارامتر مقیاس طولی, میکروسکوپ نیروی اتمیIn this article, the sensitivity and resonant frequency of the atomic force microscope made of functionally graded materials is investigated by couple stress theory (MCST). In MCST, the size effect of the system is taking into account by means of the material length scale parameter. is made of a mixture of metal and ceramic with properties varying through the thickness following a simple In this work, due to the kinematic energy and potential energy of , the governing equations of motion and corresponding boundary conditions are derived on the basis of Hamilton principle by considering Euler-Bernoulli beam theory. Based on the results, it is clear that when the contact stiffness increases, the sensitivity of the system decreases, and resonant frequency increases. Moreover, when the thickness comes approximately close to material length scale parameter, the difference between MCST and classical continuum mechanic becomes significant. Furthermore, in low contact stiffness, increasing the power reduces the sensitivity of , while in high contact stiffness, increasing the power increases the sensitivity of the system. Results also show that at each value of contact stiffness, as ceramic volume fraction increases the resonant frequency will be increased, too.Keywords: Functionally Graded Materials, Modified Couple Stress Theory, Length Scale Parameter, Atomic Force Microscop
-
نظر به چالش های موجود در بحث ساخت و اندازه گیری مشخصات الکترومغناطیسی تیوب شتاب دهنده، در این مقاله ابتدا ملاحظات ساخت کاواک ها شامل چهار پارامتر اصلی جنس کاواک، انطباق ابعادی، صافی سطح و هم محوری کاواک ها مورد بررسی قرار گرفته است. سپس با در نظر گرفتن ملاحظات مشخصات الکترومغناطیسی، نتایج ساخت کاواک ها به همراه روش اندازه گیری بسامد تشدید و ضریب کیفیت آن ارائه شده است. در گام بعدی با طراحی ساختارهای نگهدارنده، تست های نظیر پیستون اتصال کوتاه جهت اطمینان از بسامد تشدید صورت گرفته است. در گام نهایی نیز بعد از لحیم کاری کاواک ها تست کشش گوی جهت اندازه گیری و تنظیم نهایی شکل میدان صورت گرفته است.کلید واژگان: ساخت, کاواک باند X, کشش گوی, شتاب دهنده خطیConsidering the challenges in fabrication and electromagnetic characterization of linear accelerator tube, first four major effective parameters in cavity fabrication, including cavity material, dimension agreement, surface roughness and concentricity of cavities have been studied. Then, considering appropriate electromagnetic properties, fabrication results of cavities, techniques for their resonant frequency and quality factor measurement are presented. Then, plunger test is done by designing special fixtures for double checking the resonant frequency of each cavity. Finally, the bead-pull test is accomplished after brazing the cavities together, to check the RF field profile and tuning.Keywords: X-band cavity fabrication, bead-pull, linear accelerator
-
مهمترین نمایشگر کیفیت میوه سفتی می باشد، که وابستگی زیادی با ضریب کشسانی دارد. در این تحقیق، تغییرات خصوصیات ارتعاشی (شکل مود و بسامد طبیعی) میوه سیب ناشی از تغییر خصوصیات ماده سیب (ضریب کشسانی، ضریب پواسون، چگالی و حجم) به وسیله روش اجزای محدود آنالیز مودال بررسی شده است. روش جدید پردازش تصویر برای ایجاد مدل سه بعدی غیر کروی و غیر متقارن میوه بکار رفته است. شکل دقیق و سه بعدی میوه با اندازه گیری مختصات نقاط سطح بیرونی میوه و ایجاد منحنی های دوار غیر یکنواخت از این نقاط و تشکیل سطح و حجم از این منحنی ها ایجاد گردیده است. آنالیز مودال به صورت شرایط مرزی آزاد انجام گرفته و 20 مود اول و بسامدهای طبیعی میوه به دست آمد. شش مود اول دارای بسامدهای نزدیک به صفر بوده که مربوط به شش درجه آزادی هر جسم در فضا بوده و نشان دهنده صحت مدل اجزای محدود می باشد. اولین مود پیچشی با میانگین 584 هرتز حاصل گردید. نتایج حاصل از آنالیز مودال نشان داد که بسامد تشدید با اضافه شدن ضریب کشسانی افزایش و با افزایش چگالی کاهش می یابد. اثر تغییرات پارامترهای ضریب کشانی، چگالی و ضریب پواسون بر اولین بسامد تشدید به ترتیب 85 درصد 11 درصد و 4 درصد به دست آمد. ضریب تغییرات بسامد تشدید نسبت به تغییرات ضریب کشسانی در حدود 3-2 برابر ناشی از تغییرات پارامتر چگالی می باشد، که نشان دهنده بیشترین اثر تغییرات ضریب کشسانی بر تغییر بسامد طبیعی میوه می باشد. با تعیین بسامد طبیعی میوه می توان ضریب کشسانی و سفتی میوه را تخمین زد.
کلید واژگان: آنالیز مودال, روش اجزای محدود, سیب, شکل مود, فرکانس تشدیدThe most important quality indicator of fruits is the flesh firmness which is well correlated to their young’s modulus. In this research variation of vibration characteristics (shape modes, natural frequency) of apple due to change of material characteristics (density, young's models, Poisson ratio) and apple volume was investigated using Finite Element simulation. An image processing technique was used to obtain an unsymmetrical and non-spherical geometric model of apple. The exact three-dimensional shape of the fruit was created by determining the coordinates of apple surface and forming uneven rotational curvatures. Modal analysis with no boundary constraints has been applied. The first 20 Eigen frequencies and the corresponding mode shape were determined. Six rigid body modes possess zero resonant frequency which is related to the degree of freedom of a rigid body in space indicated the validity of finite element model. The modal analysis results showed that resonant frequency increased by increasing young's modulus of the fruit, while it decreased by increasing apple density. First mode torsion has a mean resonant frequency of 584 Hz. Variations of natural frequency due to change in young's modulus, density, and Poisson ratio were 80%, 11% and 4%, respectively. Coefficient of variation of resonant frequency in response to changing young's modulus was 2-3 times of that of density which shows the greatest effect of young modulus changes on natural frequency of fruits. Consequently with determination of fruit's natural frequency, their young modulus and firmness can be estimated.Keywords: Modal analysis, Finite Element Method, Apple, Mode shape, Resonant frequency
نکته:
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
* با توجه به بالا بودن تعداد نتایج یافتشده، آمار تفکیکی نمایش داده نمیشود. بهتراست برای بهینهکردن نتایج، شرایط جستجو را تغییر دهید یا از فیلترهای زیر استفاده کنید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجهای نباشند.
متن مطلب
اعتبار نشریه
-
معتبرحذف فیلتر