۴ نتیجه برای مدلسازی
سید علی اکبر موسویان و علیرضا میرانی،
دوره ۲۴، شماره ۲ - ( ۱۰-۱۳۸۴ )
چکیده
سیستمهای روباتیک با پایه متحرک از یک محمل۱ و یک یا چند بازوی روباتیک تشکیل می‌شوند، که در موقعیتهای مشخصی بر روی پایه نصب می‌شوند. در این مقاله پس از بررسی سینماتیک حرکت پایه چهارچرخ و بازو، یک روش سیستماتیک برای دستیابی به معادلات دینامیک این گونه روباتها با در نظر گرفتن قیود غیرهولونومیک پایه ارایه می‌شود. در این روش، مدل جامع دینامیک سیستم از طریق حذف ضرایب لاگرانژ با استفاده از تکنیک مکمل متعامد طبیعی۲، برحسب متغیرهای کنترل شونده (فضای عملکردی) بیان می شود. به منظور تشریح روش استخراج چنین مدلی، یک مجموعه متشکل از یک پایه چهارچرخ (با ساختار متعارف اتوموبیل) و یک بازوی روباتیک با پنج درجه آزادی در نظر گرفته می شود. انجام محاسبات استخراج مدل جامع دینامیکی به صورتی فشرده و قابل بهره برداری در انجام امور طراحی و شبیه‌سازیهای کنترلی، با نگارش برنامه محاسباتی نمادین۳ در نرم افزار مپل۴ صورت گرفته است. صحت این برنامه مدلسازی با مقایسه نتایج آن با معادلات مبسوط حاصل از انجام کلیه مراحل محاسباتی توسط یک برنامه ساده ثانویه به تأیید می رسد. طراحی مسیر حرکت در حوزه زمان برای مختصات تعمیم یافته پایه و بازو به طور جداگانه صورت می‌گیرد. مسیر حرکت برای پایه که به علت وجود قید غیرهولونومیک دارای حساسیت خاصی است، در قالب دو شیوه حرکتی بررسی می‌شود. سپس با جایگزینی مدل جامع برحسب متغیرهای فضای کاری به فضای مفصلی، امکان کنترل دقیق متغیرها حاصل شده و با تعریف متغیرهای حالت و تبدیل سیستم به معادلات رسته یک، مقدمات لازم برای طراحی سیستم کنترلی فراهم می‌شود. برای طراحی چنین سیستمی که با نگارش برنامه شبیه‌سازی در فضای نرم افزاری متلب۵ همراه است، از دو الگوریتم کنترلی مبتنی بر مدل۶ (MBA) و ژاکوبین ترانهاده۷ (TJ) استفاده می‌شود. بر این اساس، با شبیه‌سازی شرایط کاری و عوامل خارجی مؤثر از قبیل تغییر پارامترهای سیستم، اغتشاشات محیط و نویز در اندازه‌گیری به بررسی و مطالعه رفتار روبات در شرایط بسیار نزدیک به واقعیت پرداخته می‌شود. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که الگوریتم کنترلی TJ به عنوان یک الگوریتم ناوابسته به مدل و دارای حجم محاسباتی بسیار محدود به عنوان یک کنترلر مناسب می‌تواند حتی در چنین سیستمهای نسبتاً پیچیده‌ای مورد استفاده قرار گیرد، که به نوبه خود کار بر روی بهبود ساختار این الگوریتم را انگیزه می‌بخشد
سید مسعود سیدشرفی، شهاب الدین حاتمی،
دوره ۳۷، شماره ۲ - ( ۱۲-۱۳۹۷ )
چکیده
مهاربند تسمه قطری یکی از پرکاربردترین سیستمهای باربر جانبی در سازه‌های سبک فولادی است. معمولاً بعد از نصب مهاربندها در قاب‌های فولادی سرد نورد، برای پوشاندن آن از یک یا چند لایه پوشش گچی هم استفاده می‌شود. این پوشش گچی که اغلب در طراحی سازه‌ای از طرف طراحان نادیده گرفته می‌شود، می‌تواند در عملکرد لرزه‌ای سیستم تأثیر قابل توجهی بگذارد. در این مقاله ابتدا اقدام به ارائه روشی برای مدلسازی عددی دیوارهای برشی با مهاربند تسمه فولادی و پوشش گچی شده و سپس تأثیرات حضور پوشش گچی بر مشخصههای رفتار جانبی و سطوح عملکرد لرزه‌ای دیوارهای برشی با مهار تسمه قطری بررسی شده است. نتایج این تحقیق نشان دادند، حضور پنل گچی موجب افزایش (تا ۱/۵ برابر) اتلاف انرژی سازه در زلزله و افزایش مقاومت و سختی آن می‌شود. همچنین دیوارهای مرکب از تسمه قطری و پوشش گچی در تغییر مکان‌های کوچک‌تری نسبت به سیستم مهاربند تنها به یک سطح عملکردی مشخص می‌رسند.
حسن بازای، احمد آذری، مصطفی مشتاق،
دوره ۳۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۳۹۸ )
چکیده
هدف این مقاله، مطالعه عددی مشخصههای انتقال حرارتی و جریان نانوسیالات درون میکروکانال استوانه‌ای با سطح مقطع‌های مستطیلی، مثلثی و دایره‌ای و همچنین مقایسه سیال پایه آب و دی‌اتیلن گلایکول است. اندازه و شکل این مقطع‌ها تأثیر قابل‌توجهی روی عملکرد گرمایی و هیدرولیکی مبدل حرارتی میکروکانال دارد. نانوسیالات استفاده شده در این تحقیق شامل آب و دی‌اتیلن گلایکول بهعنوان سیال پایه و نانوذرات شامل SiO۲، Cu، Al۲O۳ و CuO است.برای حل مسئله و استخراج داده‌های مورد نیاز یک شبیه‌سازی سه‌بعدی برای میکروکانال با استفاده از نرم‌افزار ANSYS FLUENT ۱۵,۰ انجام شد و تأثیر شکل سطح مقطع جریان سیال و نوع نانو سیالات استفاده شده، روی پارامترهای انتقال حرارت و جریان سیال بررسی شد. از نتایج به‌دست آمده در این تحقیق، مشاهده می‌شود که با افزودن نانوذرات به سیال پایه میزان انتقال حرارت و افت فشار افزایش پیدا می‌کند. همچنین نتایج نشان می‌دهد که کانال‌های مستطیلی بهترین عملکرد را در بین سه هندسه بررسی شده دارا است و بدترین عملکرد مربوط به کانال‌های مثلثی است زیرا میزان ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی در کانال‌های مستطیلی و دایره‌ای به‌ترتیب ۱۹/۲۶ و ۱۰/۸۸ درصد بیشتر از کانال‌های مثلثی گزارش شده است و در پایان، سیال پایه دی‌اتیلن گلایکول به‌جای آب در یک دبی یکسان استفاده شد و مشخص شد که عملکرد سیال پایه آب به‌مراتب بهتر از دی‌اتیلن گلایکول است به این ترتیب که ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی برای سیال پایه آب در غلظت سه درصد نانوسیال Al۲O۳ به‌میزان ۸۰ درصد بیشتر از سیال پایه دی‌اتیلن گلایکول به‌دست آمد.
فرزاد مرادپوری،
دوره ۳۸، شماره ۲ - ( ۱۲-۱۳۹۸ )
چکیده
اصولاً برونیابی میدان موج بر مبنای حل معادله موج یکی از مراحل مهم مدلسازی لرزه‌ای بوده و نیازمند دقت بسیار بالایی است. برونیابی میدان موج توسط روشهای مختلف عددی از جمله روش تفاضلات محدود بهعنوان یک روش سنتی و مرسوم انجام می‌شود. از جمله محدودیت‌های روش تفاضلات محدود کاهش دقت و پراکندگی عددی با بزرگ‌تر شدن فواصل زمانی (t∆) است. یکی از راهکارهای حل این مشکل استفاده از انتگرال‌گیر‌های ترکیبی است که با توجه به نوع ساختار آنها زمان محاسبات را کاهش داده و با افزایش فواصل زمانی دچار پراکندگی عددی نشده و دقت آن به نسبت روش تفاضلات محدود بیشتر است. از این‌رو در این مقاله ابتدا با استفاده از روش اویلر یک انتگرال‌گیر ترکیبی برای برونیابی میدان موج معرفی می‌شود. سپس برونیابی میدان موج برای یک فاصله زمانی به نسبت بزرگ در قالب یک مدل ساده برای هر دو روش تفاضلات محدود و روش ترکیبی اویلر نشان داده شده است که بیانگر برونیابی میدان موج با کیفیت بهتر است. در نهایت دقت برونیابی هر دو روش با هم مقایسه شده است که نشان از دقت بسیار بالاتر روش ترکیبی اویلر دارد.
