نشریه علمی پژوهشی روشهای عددی در مهندسی

در این مقاله ، یک مدل غیرخطی میکروتیر دو سر گیردار تحت اثر بار الکترواستا ت یک، اثر ات کشش درون صفح ه ای و میرایی ترموالاستیک در نظر گرفته شده است. فرکانس ارتعاش آزاد با استفاده از گسسته سازی براساس روش تربیع دیفرانسیلی به دست آمده، که به دلیل اتلاف انرژی ناشی از میرایی ترموالاستیک، این فرکانس کمیتی مختلط است. با تفکیک مقادیر حقیقی و موهومی فرکانس می توان ضریب کیفیت میرایی ترموالاستیک را محاسبه کرد. اثرات کشش درون صفحه ای و میرایی ترموالاستیک در مقایسه با نتایج مقالات مرجع صحه گذاری شدند. تغییرات میرایی ترموالاستیک برحسب مدول الاستیسیته، ضریب انبساط گرمایی و متغیرهای هندسی شامل ضخامت، طول و فاصله خازنی بررسی شده و نتایج مدلهای خطی و غیرخطی در ولتاژهای بالا مقایسه شده اند. همچنین نشان داده شده است که در ولتاژهای بالا مدل خطی در محاسبه میرایی ترموالاستیک خطای زیادی دارد و در این ولتاژها باید از مدل غیرخطی استفاده شود .

در صنعت از چرخ دنده ها بصورت گسترده به منظور انتقال قدرت و یا تغییر جهت گشتاور انتقالی استفاده می شود و این حجم وسیع کاربری، اهمیت طراحی دقیق و نگهداری از این سیستم ها را بیش از پیش آشکار می کند. شناخت سیستم ها را می توان با مدل کردن و بررسی رفتار آنها و مقایسه با رفتار واقعی بدست آورد. تاکنون مدل سازی و تحلیل ارتعاشات غیرخطی سیستم انتقال قدرت چرخ دنده ای ترک دار با لحاظ کردن اثر اصطکاک خشک صورت نگرفته است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی ارتعاشات غیرخطی یک جفت چرخ دنده ساده درگیر ترک دار در حضور خطای انتقال استاتیکی، لقی، سفتی متغیر با زمان دندانه ها و اصطکاک خشک بین دندانه ها می باشد. بدین منظور ابتدا سفتی درگیری متغیر با زمان دندانه ها به صورت تحلیلی محاسبه شده و ترک ریشه دندانه با فرض دندانه بصورت یک تیر ترک دار یک سر گیردار مدل شده است. معادلات حاکم بر سیستم با در نظر گرفتن عوامل مذکور استخراج و برای اعمال اثر اصطکاک خشک، معادله حاکم در سه بازه زمانی جدا از هم بازنویسی شده است. در نهایت معادله حاکم با استفاده از روش رانگ-کوتا حل شده و تاثیر اصطکاک خشک و ترک ریشه دندانه بر ارتعاشات غیرخطی سیستم با استفاده از نمودارهای پاسخ فرکانسی و دوشاخگی بررسی شده است.

ورق های مرکب دوپایداره به علت داشتن دو حالت کاملاً پایدار و عدم نیاز به منبع دائم انرژی برای ماندن در هر کدام از این حالت های پایدار، کاربردهای فراوانی دارند. توجه این پژوهش بر بررسی پاسخ ارتعاشی و کنترلی صفحات مرکب دوپایداره با چینش[90/0] متمرکز شده است. بدین منظور با استفاده از روش ریلی - ریتز به همراه اصل هامیلتون و نوشتن برنامه ویژه در نرم افزار متلب، معادلات الکترومکانیکی حاکم بر ورق بدست آمده و در ادامه به منظور کنترل ارتعاشات ورق با استفاده از روش فازی، کنترلری طراحی و عملکرد آن در نرم افزار سیمولینک شبیه سازی شده است. به منظور نزدیک کردن شرایط مسئله به واقعیت، عواملی چون اغتشاش و تأخیر زمانی کنترلر در شبیه سازی لحاظ گردیده است.