فهرست مطالب

نشریه صوت و ارتعاش
پیاپی 24 (پاییز و زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/12/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • فرشید صیدی پور، فاطمه رضائی* صفحات 3-10

    ارتعاش سنج های لیزری مبتنی بر اثر داپلر [i] (LDV) از دقیق ترین ابزارهای اندازه گیری هستند که در آنها از مبانی تداخل سنجی لیزری و اثر داپلر جهت اندازه گیری مشخصات ارتعاشی اجسام استفاده می شود. این دستگاه ها قادر به اندازه گیری سرعت ارتعاش از مرتبه صدم میکرومتر بر ثانیه تا چند ده متر بر ثانیه با بالاترین دقت هستند. چیدمان های متعددی از LDV وجود دارد که در هر کدام از آنها از پردازش های آنالوگ یا دیجیتال مختلفی جهت استخراج سیگنال می توان استفاده نمود. در این پژوهش، در ابتدا سیگنال تداخلی شبیه سازی شد و با استفاده از روش شمارش عبور از صفرها سرعت ارتعاش محاسبه شد. سپس، به صورت تجربی از چیدمان LDV هموداین مایکلسون تک فوتودیودی[ii] به کمک پردازش های آنالوگ و همچنین دیجیتال مانند شمارش عبور از صفرها و میانگین گیری متحرک جهت اندازه گیری سرعت ارتعاش یک بلندگو استفاده شد. نتایج نشان داد که با اعمال یک فرکانس 17 هرتز به بلندگو، سرعت ارتعاش آن از مرتبه چند میلی متر بر ثانیه محاسبه شده است. همچنین، قبل و بعد از اعمال میانگین متحرک سرعت های بلندگو با هم مقایسه شدند و مشخص شد که بعد از حذف نوفه سیگنال ها به طور دقیق تری سرعت حرکت جسم مرتعش را نشان می دهند.

    کلیدواژگان: ارتعاش سنج لیزری، اثر داپلر، تداخل سنج مایکلسون، تداخل سنجی هموداین
  • آرمین فهندژ، عباس روحانی*، مصطفی عابدی صفحات 11-23

    امروزه نظارت بر وضعیت ماشین آلات و تشخیص هوشمند عیوب برای تولیدات صنعتی نقش بسیار پراهمیتی را داراست. روش های هوش مصنوعی برای پایش در مقیاس های بزرگ (کلان داده [i]) بدون هیچ گونه فرض آماری در مورد داده ها می توانند به درستی عمل کنند. در این پژوهش مقایسه دو روش شبکه عصبی مصنوعی عمیق و شبکه عصبی پیچشی [ii] در طبقه بندی عیوب جعبه دنده انجام شده است. در روش شبکه عصبی مصنوعی عمیق ویژگی ها از سیگنال زمانی شتاب استخراج شده و در روش دیگر از خود سیگنال به عنوان ورودی استفاده شده است. به طور خلاصه از این روش ها برای طبقه بندی 9 حالت معیوب و یک حالت سالم در 6 ترکیب سرعت و بار متفاوت استفاده و با یکدیگر مقایسه شده است و سپس به بیان اثر چالش هایی از قبیل طول پنجره، ضریب یادگیری و تعیین تعداد ویژگی ها و چگونگی برطرف کردن آنها پرداخته شده است. در انتها با قیاس نتایج به دست آمده از هر دو روش این نتیجه حاصل شد که قدرت تشخیص شبکه عصبی پیچشی در این مورد بهتر از روش دیگر است.

    کلیدواژگان: شبکه عصبی پیچشی، یادگیری عمیق، ارتعاش، جعبه دنده، عیب یابی
  • محتشم خان احمدی*، سید محمد میری، بهزاد دژکام، یاسر امیری، مرتضی خادمی کوهی صفحات 24-36
    پایش سلامت و تشخیص آسیب در سازه ها برای حفظ امنیت و سلامت افراد و همچنین، مقابله با خسارت های اقتصادی حائز اهمیت است. این مقاله برپایه مقایسه اطلاعات اولیه و ثانویه مودال، شامل بسامدها و شکل مودهای ارتعاشی به پایش سلامت و تشخیص آسیب در عضو سازه ای تیر پرداخته است. تاثیر آسیب به صورت اختلاف بین مقادیر اولیه و ثانویه بسامد و همچنین، اختلاف بین ضرایب برازشی منحنی های چندجمله ای مشاهده گردید. نیز، ضریب همبستگی پیرسون بین شکل های اولیه و ثانویه مود، مقداری غیر از 1 و 1- محاسبه شد که نشان دهنده تاثیر آسیب بر جابه جایی نسبی درجات آزادی است. بااین حال نمی توان موقعیت های آسیب را با روش های برازش منحنی، همبستگی و همچنین، مقایسه بسامد های طبیعی شناسایی کرد؛ بنابراین، مقایسه شکل های اولیه و ثانویه مودهای ارتعاشی برمبنای تعیین شاخص انحنای مرکزی انجام شد. نشان داده شد که اختلاف بین نمودارهای اولیه و ثانویه شاخص انحنا به صورت شکستگی های ایجاد شده در موقعیت های آسیب و در نمودار شاخص انحنای وضعیت ثانویه رخ می دهد و به این ترتیب، مکان های آسیب دیده قابل شناسایی است.
    کلیدواژگان: پایش سلامت، تشخیص آسیب، شکل مود ارتعاشی، ضریب همبستگی پیرسون، انحنا
  • سپهر گودرزی، عباس رهی* صفحات 37-45
    توربوشارژ سامانه ای کمکی است که با تزریق هوای بیشتر به محفظه احتراق، توان خروجی و بازده موتورهای درون سوز را افزایش می دهد. مطالعه رفتار دینامیکی و شناخت سرعت های بحرانی آن ها به دلیل استفاده گسترده در موتور خودرو، لوکوموتیو و صنایع هوافضا از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش ابتدا یک مدل تحلیلی 16 درجه آزادی برای محاسبه فرکانس های طبیعی توربوشارژر ارایه شده و بر اساس آن، معادلات حاکم استخراج می شود. سپس نتایج حاصل از حل تحلیلی معادلات حاکم با استفاده از روش المان محدود صحه گذاری می شود. در ادامه سرعت های بحرانی اول تا چهارم سیستم در فواصل مختلف قرارگیری یاتاقان ها روی شفت محاسبه شده و نمودار کمپبل سیستم مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت پاسخ فرکانسی سیستم در اثر نابالانسی جرمی در موقعیت های مختلف قرارگیری یاتاقان ها بررسی می گردد. نتایج نشان می دهند که با افزایش فاصله بین یاتاقان ها، سرعت های بحرانی اول و دوم سیستم افزایش یافته و دامنه ارتعاشات سیستم در فرکانس تشدید اول کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: توربوشارژر، سرعت های بحرانی، نمودار کمپبل، نابالانسی، یاتاقان
  • محمد باقری نوری* صفحات 46-56

    کریستال های فونونیک [i] مواد مرکب متناوبی هستند که از تکرار متناوب یک (یا چند) ماده آخال [ii] در یک زمینه تشکیل می شوند. داشتن خصوصیت شکاف نواری و توانایی این مواد در مدیریت انتشار امواج الاستیک موجب شده است تا پژوهش های متعددی در سال های اخیر به این موضوع اختصاص داده شوند. این مقاله به بررسی انتشار مود درون صفحه ای موج الاستیک در کامپوزیت آلومینا-اپوکسی پرداخته است. اثر شکل آخال بر شکاف نواری کامپوزیت به روش اجزاء محدود و با کمک نرم افزار کامسول مورد بررسی قرار گرفته است. آرایش شبکه مورد بررسی مربعی است. به منظور صحت سنجی نتایج، ابتدا ساختار نواری کریستال های فونونیک با شکل دایره به دست آمده و با روش بسط موج صفحه ای و مشاهدات تجربی مقایسه شده است. سپس ساختار نواری کریستال های فونونیک با شکل آخال مثلث، مربع، پنج ضلعی منتظم، شش ضلعی منتظم، هفت ضلعی منتظم، هشت ضلعی منتظم به دست آمده و مقایسه شده اند. نتایج به دست آمده نشان داد که شکاف نواری کریستال فونونیک با شکل آخال مثلث (محدوده 3/47 تا 1/66 و 9/79 تا 3/90 کیلوهرتز) در مقایسه با شکل های دیگر آخال وسیع تر است.

    کلیدواژگان: کریستال فونونیک، ساختار نواری، شکاف نواری، شکل آخال
  • محسن مطهری نژاد*، سید محمد جعفری صفحات 57-71

    ماشین های دوار در صنعت بسیار پرکاربردند و از اجزای اصلی ماشین های دوار یاتاقان ها هستند. بنابراین پایش وضعیت یاتاقان ها از اهمیت زیادی در صنایع برخوردار است. در این پژوهش به بررسی تخریب طبیعی یاتاقان غلتشی براساس پردازش سیگنال های نشر فرا آوایی [i] با کاربرد تبدیل موجک پرداخته شده است. به منظور استخراج سیگنال های نشر فرا آوایی یاتاقان از یک چیدمان آزمایشگاهی و تجهیزات داده برداری مناسب استفاده شده است. پردازش سیگنال های نشر فرا آوایی در حوزه های زمان-بسامد با استفاده از آنالیز تبدیل موجک [ii] انجام گرفته است. به منظور استخراج سیگنال های نشر فرا آوایی از سه حسگر متعلق به شرکت PAC با نام های Pico، WSα و R6α استفاده شده و کارایی آنها با هم مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان داد که روش نشر فرا آوایی روشی کارا برای تخمین تخریب طبیعی یاتاقان است. مقایسه مقادیر نسبت انرژی به آنتروپی شانون برای 53 موجک مادر بررسی شده نشان می دهد که موجک مادر بیور 1/3[iii] دارای بیشترین نسبت انرژی به آنتروپی شانون است و به عنوان بهترین موجک مادر انتخاب می شود. همچنین بررسی کارایی سه حسگر نشان داد که هر سه حسگر مورد استفاده برای بررسی تخریب طبیعی یاتاقان مناسب هستند، بااین حال حسگر Pico امتیاز بالاتری را کسب کرد.

    کلیدواژگان: تخریب طبیعی، یاتاقان، حسگر نشر فرا آوایی، آنالیز تبدیل موجک، پردازش سیگنال
  • عبدالرضا اوحدی همدانی*، علی اصغر علیزاده، محمد زارعی نژاد، حمیدرضا امین داور صفحات 72-85

    آکوستیک غیرفعال به عنوان یک استراتژی مهم جهت تشخیص و نظارت طولانی مدت بر نشتی گاز زیر آب در سایت های طبیعی یا در خطوط لوله گاز زیر آب شناخته شده است. توانایی یک سیستم آکوستیکی برای تشخیص نشتی گاز در زیر آب اساسا توسط نسبت سیگنال به نوفه (SNR[i]) صداهای حباب کنترل می شود. در پژوهش حاضر سعی می شود تا با استفاده از روش CFAR[ii] امکان تشخیص سیگنال نشتی با نرخ جریان کم و در حضور نوفه شدید فراهم شود. در این راستا از نرم افزار "بل هاپ[iii]" جهت مدل سازی کانال آکوستیکی زیر آب استفاده شده است. مطابق پژوهش های پیشین، حداقل نرخ جریان نشتی قابل شناسایی برای روش تشخیص مبتنی بر آستانه برابر 2 لیتر بر دقیقه (در فاصله حداکثر 5/0 متری از محل نشتی) و SNR مورد نیاز این روش جهت تشخیص نیز برابر 6 دسی بل است. با توجه به قدرت کمتر سیگنال با نرخ جریان کم و درنتیجه SNR پایین تر نسبت به نرخ بالای جریان نشتی، در سناریوی شبیه سازی شده نشان داده می شود که با استفاده از روش CFAR می توان سیگنال آکوستیکی نشتی با شار پایین را نیز شناسایی کرد. از طرفی عملکرد روش OS-CFAR[iv] بسیار بهتر از روش های دیگر است و در مقادیر بسیار پایین SNR (تا SNR = -10 dB) نیز امکان شناسایی سیگنال نشتی با شار پایین را فراهم می کند.

    کلیدواژگان: انتشار آکوستیکی، سیگنال نشتی، آکوستیک غیرفعال، CFAR، بل هاپ
  • محمدرضا نجفی*، عباس مطلبی صفحات 86-105

    توسعه میراگرهای ارتعاشی مغناطیسی با هدف جلوگیری از اثرات نامطلوب ارتعاشات در سال های اخیر مورد توجه محققان و صنعتگران قرار گرفته است. این میراگرها از منظر ساختار فیزیکی معمولا به سه دسته تک لوله، دو لوله و دوطرفه تقسیم می شوند که در حالت های مختلف برشی، فشاری، جریانی و ترکیبی مورد استفاده قرار می گیرند. سیال های مغناطیسی از جمله مواد هوشمند مغناطیسی بوده که در معرض میدان مغناطیسی خواص جریانی متفاوتی نسبت به حالت بدون اعمال میدان مغناطیسی از خود نشان داده و با افزایش میزان وادارندگی، میدان مغناطیسی اعمالی و میزان نیروی لازم برای ایجاد تغییر شکل در سیال افزایش می یابد. از میراگرهای ارتعاشی مغناطیسی جهت کاهش ارتعاشات انتقالی به صندلی خودرو، ترمزهای هوشمند در پروتز زانو، میراگرهای مورد استفاده در پل ها، صنعت ساختمان سازی و صنایع نظامی استفاده می شود.

    کلیدواژگان: میراگر ارتعاشی، سیال مغناطیسی، میراگر تک لوله، میراگر دو لوله
  • محمدسعید جعفری، علی اصغر جعفری* صفحات 106-119
    برداشت انرژی از ارتعاشات موجود در طبیعت و تبدیل آن به انرژی الکتریکی سبب بازیافت انرژی‏های تلف‏شده و استفاده بهینه از آنها می‏شود. انرژی الکتریکی حاصل‏شده می‏تواند به عنوان منبعی ارزان، مداوم و پاک به منظور تغذیه تجهیزات کم‏مصرف نظیر سنسورها، عملگرها، کنترل‏کننده‏ها، تجهیزات پزشکی و غیره مورد استفاده قرار گیرد. این مقاله شامل یک استوانه افقی صلب است که صرفا دارای حرکت عمودی بوده و به وسیله 4 فنر مقید شده است. در اثر برخورد باد با استوانه، نیروی القایی گردابه‏ای به استوانه وارد گردیده و باعث ارتعاش در جهت عمود بر جریان باد می‏گردد. داخل این استوانه یک سیستم برداشت کننده انرژی پیزوالاستیک قرار داده شده است که از طریق بخش گیردار تیر، به استوانه افقی متصل است. در واقع با حرکت استوانه افقی از طریق ارتعاش پایه، نیرو به انتهای تیر منتقل شده و باعث ارتعاش تیر پیزوالاستیک می‏شود. نیروی غیرخطی القایی گردابه‏ای[i] در اثر برخورد باد با استوانه افقی به کمک معادله وندرپل[ii] محاسبه و اثر آن در ارتعاش سیستم معادل مورد بررسی قرار می‏گیرد. سپس به کمک المان پیزوالکتریکی که روی تیر نصب شده است، انرژی الکتریکی به صورت ولتاژ برداشت خواهد شد. در اینجا سرعت باد بهینه و همچنین مقاومت بهینه برای اینکه توان الکتریکی خروجی بیشینه شود، محاسبه می‏گردد. در انتها اثر پارامترهای مختلف روی توان خروجی بررسی می‏گردد. [i]. Vortex induced vibrations[ii]. Van der Pol
    کلیدواژگان: برداشت انرژی، ارتعاشات القایی گردابه &rlm، ای، پیزوالکتریک، توان الکتریکی، جرم متمرکز
  • سید محمود هاشمی نژاد*، هانیه نعیمی صفحات 120-142
    در این پژوهش بررسی پاسخ دینامیکی و کنترل ارتعاشات یک پوسته استوانه ای پیزوالکتریک ساندویچی مدفون در محیط الاستیک تحت اثر بار حلقه ای متحرک انجام شده است. ابتدا، معادلات دینامیکی پوسته براساس تئوری پوسته ی جدار نازک لاو[i] به دست آمده و سپس با معادلات حاکم محیط الاستیک اطراف کوپله شده اند. سپس، معادلات دیفرانسیل حاصل با استفاده از تبدیل فوریه حل شده و پس از استفاده از انتگرال عددی گوس برای تبدیل فوریه معکوس، پاسخ دینامیکی حالت پایدار سیستم به دست آمده است. برای کاهش ارتعاشات ناشی از بار متحرک، از  کنترل کننده PID با ثوابت بهینه سازی شده استفاده شده است. با تحقیق گسترده انجام شده، نوآوری ارائه شده در این تحقیق کاهش فعال سطح ارتعاشات یک پوسته (لوله، تونل) مدفون هوشمند تحت اثر یک بارگذاری کاربردی متحرک است؛ به نحوی که این نوآوری در هم زمانی مدفون بودن در محیط الاستیک نامحدود و پیزوالکتریک بودن پوسته است.  نتایج نشان می دهد که کنترل کننده پیاده سازی شده قادر به کاهش دامنه ی جابه جایی و تنش در سیستم است. همچنین، عملکرد لایه ی فعال پیزوالکتریک بر مبنای کنترلر مناسب، حساسیت سیستم به تغییرات پارامتری را کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: کنترل فعال پاسخ دینامیکی، پوسته ی استوانه ای پیزوالکتریک مدفون، بار حلقه ای متحرک، کنترل کننده ی PID
|
  • Farshid Seydipour, Fatemeh Rezaei * Pages 3-10

    Laser Doppler vibrometers (LDV) are one of the most accurate measurement tools in which the basics of laser interferometry and the Doppler effect are used to measure the vibration characteristics of the objects. These devices are able to measure the vibration velocity from one per hundred of micrometers per second up to tens of meters per second with the highest accuracy. There are many arrangements of LDV, in each of them different analog or digital processors can be used to extract the signal. In this research, at first, the interference signal is simulated and the vibration speed was calculated using the zero-crossing counting method. Then, the single photodiode homodyne Michelson LDV arrangement was used experimentally with the help of analog and digital processes such as zero-crossing counting and moving averaging to measure and control the vibration speed of a speaker. The results showed that by applying a frequency of 17 Hz to the speaker, its vibration velocity was calculated in order of 1 μm/s. Moreover, before and after applying the moving average, the speaker speeds were compared and it was found that after removing the noise, the signals show the moving speed of the vibrating object more accurately.

    Keywords: Laser Doppler vibrometer, LDV, Michelson Interferomter, Homodyne laser doppler Vibromtery
  • Armin Fahandezh, Mostafa Abedi Pages 11-23

    Condition monitoring and fault diagnosis of large industrial equipment has become very important role nowadays. Powerful artificial intelligent methods can be appropriately used on big data without any further statistical assumption. In this research, two compromising methods including deep neural network and convolutional neural network have been used to classify faults of a laboratory gearbox. Both networks have been used to classify nine faulty classes and one healthy class of the gearbox using vibration signal. The data have been collected at six different load and speed combinations. The measured time domain vibration signal was used as neural network input. The classification accuracy of both methods have been obtained. The effect of challenging parameters such as window size, learning rate and number of extracted features on the classification accuracy have been studied. Finally after the comparison of the results, it was concluded that the accuracy of the convolutional neural network was superior.

    Keywords: Convolotional neural network, Deep Learning, Vibration, Gearbox, Fault diagnosis
  • Mohtasham Khanahmadi *, Seyed Mohammad Miri, Behzad Dezhkam, Yaser Amiri, Morteza Khademi-Kouhi Pages 24-36
    Health monitoring and damage detection in structures is important for maintaining the safety and health of individuals as well as for dealing with economic losses. This article compares primary and secondary modal information, including the frequency values and vibration mode shapes, for health monitoring and damage detection in beams. The impact of the damage is observed as a difference between primary and secondary frequency values, as well as a difference between the coefficients of the polynomial curves. Also, the Pearson's Correlation Coefficient (PCC) between the primary and secondary modes is calculated as values other than 1 and -1 that indicate the impact of damage on the relative displacement of degrees of freedom. However, damage locations cannot be identified by curve fitting, correlation, and comparison of natural frequencies; thus, comparison of primary and secondary shapes of vibration modes was made based on determination of central curvature. It was shown that the difference between the primary and secondary curvature graphs occurs as fractures created in damaged positions and in the curvature graph of the secondary situation; hence, the damaged locations are identifiable.
    Keywords: Health monitoring, Damage detection, Vibration Mode Shape, Pearson&rsquo, s Correlation Coefficient, Curvature
  • Sepehr Goodarzi, Abbas Rahi * Pages 37-45
    Turbocharging is an auxiliary system that increases the output power and efficiency of internal combustion engines by injecting more air into the combustion chamber. Studying their dynamic behavior and knowing their critical speeds is important due to their widespread use in automobile engines, locomotives, and aerospace industries. In this research, first, an analytical model of 16 degrees of freedom is presented to calculate the natural frequencies of the turbocharger, and based on it, the governing equations are derived. Then, the results obtained from the analytical solution of the governing equations are validated using the finite element method. Next, the first to fourth critical speeds of the system are calculated at different distances of the bearings on the shaft and the Campbell diagram of the system is analyzed. Finally, the frequency response of the system due to the mass imbalance in different positions of the bearings is checked. The results show that by increasing the distance between the bearings, the first and second critical velocities of the system increase, and the amplitude of the system vibrations at the first resonance frequency decreases.
    Keywords: Turbocharger, Critical speeds, Campbell diagram, unbalance, Bearings
  • Mohammad Bagherinouri * Pages 46-56

    Phononic crystals are periodic composite materials that are formed by the alternating repetition of one (or more) inclusion in a host. Duo to their band gap characteristic and their ability to manage the propagation of elastic waves, many researches have been devoted to this subject in recent years. This article investigates the propagation of in-plane mode of elastic wave in alumina-epoxy composite. The effect of inclusion shape on composite band gap has been investigated by finite element method with the help of Comsol software. The lattice is assumed to be square. In order to verify the results, first, the band structure of phononic crystal with a circular inclusion shape was obtained and compared with that of plane wave expansion method and experimental results. Then, the band structure of phononic crystals with triangular, square, regular pentagonal, regular hexagonal, regular heptagonal, and regular octagonal inclusion shapes have been obtained. The obtained results showed that the band gap of the phononic crystal with the triangular inclusion shape (frequency range 47.3 to 66.1 and 79.9 to 90.3 kHz) is wider compared to other studied inclusion shapes.

    Keywords: Phononic crystal, Band structure, Band gap, Inclusion Shape
  • Mohsen Motahari-Nezhad *, Seyed Mohammad Jafari Pages 57-71

    In this study, the application of wavelet transform in the natural degradation of roller bearings based on the processing of acoustic emission signals has been investigated. In order to extract the bearing acoustic emission signals, a suitable laboratory arrangement and data collection equipment was used. The processing of acoustic emission signals in time-frequency domains was performed using wavelet transform analysis. In order to capturing the acoustic emission signals, three sensors namely Pico, R6α and WSα were applied. The results showed that the acoustic emission method is an efficient method for estimating the bearing natural degradation. In this study, to select the mother wavelet, the method of comparing the ratio of energy to converted signal entropy was used. Comparison of energy versus entropy for the 53 mother wavelets studied shows that the Bior 3.1 mother wavelet has the highest energy to Shannon entropy ratio and is selected as the best mother wavelet. Also, the performance analysis of the three sensors showed that all three sensors used are suitable for investigating the natural degradation of the bearing, however, the Pico sensor scored higher.

    Keywords: Natural degradation, bearing, Acoustic emission sensor, Wavelet transform, Signal processing
  • Abdolreza Ohadi *, Aliasgar Alizadeh, Mohammad Zareinejad, Hamidreza Amin Davar Pages 72-85

    Passive acoustics has been recognized as an important strategy for long-term detection and monitoring of underwater gas leaks in natural sites or in underwater gas pipelines. The ability of an acoustic system to detect underwater gas leaks is primarily controlled by the signal-to-noise ratio (SNR) of bubble sounds. In the current research, it is tried to provide the possibility of detecting the leakage signal with low flow rate and in the presence of strong noise by using the CFAR method. In this regard, "Bellhop" software was used to model the underwater acoustic channel. According to previous researches, the minimum detectable leakage flow rate for the threshold-based detection method is equal to 2 liters per minute (at a maximum distance of 0.5 meters from the leakage location) and the SNR required by this method for detection is also equal to 6 dB. . Considering the lower power of the signal with low flow rate and as a result lower SNR compared to the high rate of leakage current, it is shown in the simulated scenario that by using the CFAR method, the acoustic signal of leakage with low flux can be detected. also identified On the other hand, the performance of the OS-CFAR method is much better than other methods, and it provides the possibility of detecting the leakage signal with low flux even at very low SNR values (up to SNR = -10 dB).

    Keywords: Acoustic propagation, leaky signal, passive acoustics, CFAR, Bellhop
  • MohammadReza Najafi *, Abbas Motalebi Pages 86-105

    TitleA review of the performance parameters of magnetorheological vibration dampers.Abstract The development of magnetorheological vibration dampers with the aim of preventing the adverse effects of vibrations has attracted the attention of researchers and industrialists in recent years. From the point of view of physical structure, these dampers are usually divided into three categories: single pipe, double pipe and bilateral, which are used in different shear, pressure, flow and combined modes. Magnetorheological fluids are among smart magnetic materials that exhibit different rheological properties when exposed to a magnetic field compared to the state without the application of a magnetic field, and with the increase in coercivity, the applied magnetic field and the amount of force required to cause deformation in the fluid increases. Magnetorheological vibration dampers are used to reduce vibrations transmitted to car seats, smart brakes in knee prostheses, dampers used in bridges, construction industry and military industries.

    Keywords: Vibration damper, Magnetorheological fluid, single pipe damper, double pipe damper
  • Mohammad Saeid Jafari, Ali Asghar Jafari * Pages 106-119
    Energy harvesting from the existing vibrations in nature and converting it into electrical energy causes the recovery of wasted energies and their optimal use. The obtained electrical energy can be used as a cheap, continuous and clean source to power low-consumption equipment such as sensors, actuators, controllers, medical equipment, etc.This article contains a rigid horizontal cylinder that has only vertical movement and is bounded by 4 springs.As a result of the wind hitting to the cylinder, a vortex induction force acts to the cylinder and causes vibration in the direction of perpendicular to the wind flow. A piezo-elastic energy harvesting system is placed inside this cylinder, which is connected to the horizontal cylinder through the fixed part of the beam.In fact, with the movement of the horizontal cylinder and through the vibration of the base, the force is transferred to the fixed part of the beam and causes the vibration of the piezo-elastic beam. The induced nonlinear force of the vortex due to the impact of the wind on the horizontal cylinder is calculated by applying the Vanderpol equation and its effect on the vibration of the equivalent system is investigated.Then, by using the piezoelectric element installed on the beam, the electric energy will be collected as the voltage. Here, the optimal wind speed and also the optimal electrical resistance are calculated in order to maximize the output electrical power. At the end, the effect of different parameters on the output power is investigated.
    Keywords: Energy Harvesting, vortex induced vibrations, Piezoelectric, electric power, tip mass
  • S. Mahmoud Hasheminejad *, Hanyeh Naeimi Pages 120-142
    In this research, the dynamic response and vibration control of a sandwich piezoelectric cylindrical shell buried in an elastic medium under the effect of a moving ring load has been investigated. First, the dynamic equations of the shell are obtained based on Love's thin-walled shell theory, and then they are coupled with the governing equations of the surrounding elastic medium. Then, the resulting differential equations are solved using the Fourier transform, and after using Gauss's numerical integral for the inverse Fourier transform, the steady state dynamic response of the system is obtained. To reduce the vibrations caused by the moving load, a PID controller with optimized constants has been used. With extensive research done, the innovation presented in this research is the active reduction of the level of vibrations of a smart buried shell (pipe, tunnel) under the effect of a moving applied load. In a way, this innovation is at the same time being buried in the unlimited elastic environment and the piezoelectricity of the shell. The results show that the implemented controller is able to reduce the displacement range and stress in the system. Also, the operation of the piezoelectric active layer based on the appropriate controller reduces the sensitivity of the system to parameter changes.
    Keywords: Dynamic response active control, buried piezoelectric cylindrical shell, moving ring load, PID Controller