نشریه صوت و ارتعاش
پیاپی 5 (بهار و تابستان 1393)

برد آشکارسازی در سونارها، از جمله مشخصات کارکردی اینگونه سیستمها می باشد که طراحان مایل هستند تخمینی از میزان آن بدست بیاورند. این مشخصه به پارامترهای مختلف محیطی و همچنین مشخصات گیرنده سونار بستگی دارد. در این مقاله، با در نظر گرفتن این پارامترها، به تحلیل و بررسی چگونگی تخمین برد در سیستمهای سوناری غیرفعال پرداخته می شود. از جمله این پارامترها می توان، نویز منتشره از شناورها، نویز محیطی زمینه، میزان تلفات انتشاری، بهره آرایه و هم چنین میزان آستانه آشکارسازی را نام برد. در مقاله حاضر، به کمک معادله سونار، علاوه بر بررسی میزان نقش منابع نویز شناورهای مختلف (سطحی و زیر سطحی) و تاثیر محیط بر روی میزان تلفات انتشاری و نویز زمینه، مشخصات فنی سیستمهای گیرنده نیز مورد بررسی و بهره برداری قرار می گیرند.

کانکتورهای الکتریکی که در سیستم هایی با شتاب بالا مورد استفاده قرار می گیرند در اثر نیروی اینرسی وارد بر آنها دچار قطعی اتصال می شوند. از طرف دیگر کانکتورها باید در شرایط پر لرزش، بدون هیچ مشکلی عمل کنند. ارتعاشات پین های کانکتور باعث کاهش سطح تماس و یا حتی عدم تماس در زمان های بسیار کوتاه می شود. بنابراین این ارتعاشات منجر به افزایش مقاومت اتصال یا قطعی لحظه ای جریان می شود. این نوسانات جریان باعث اختلالات غیر قابل پیش بینی در عملکرد سیستم های الکتریکی به کار رفته در سیستم های بسیار حساس می شود، درنتیجه باید از این نوسانات جلوگیری کرد.
در این مقاله، ابتدا با استفاده از روش FEM اثر بارهای ارتعاشی بر نوسانات مقاومت الکتریکی اتصال مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت بین رفتار دینامیکی اتصال و ماکزیمم نوسانات مقاومت الکتریکی ارتباط برقرار شده است.

یکی از موثرترین و اقتصادی ترین روش های مقابله با ارتعاشات وارد بر سازه، استفاده از میراگرهای جرمی تنظیم شده می باشد. اما از محدودیت های این ابزار، می توان به ثابت بودن باند فرکانسی تحت پوشش این میراگرها اشاره نمود. بنابراین بهره گیری از میراگرهای جرمی که قادر به تغییر فرکانس خود هستند، از راه های مقابله با این نقص محسوب می شود. از جمله روش های تغییر فرکانس میراگرهای جرمی تنظیم شده، تغییر در سختی میراگر است. هدف از این مقاله ارائه روش تنظیم گام به گام برای تنظیم میراگر جرمی نیمه فعال با سختی متغیر می باشد. در این روش، سختی مورد نظر به صورت گام به گام تعیین می شود. بدین منظور با استفاده از فضای حالت و تقسیم تحریک وارده به گام های کوچک، مولفه های جابه جایی و سرعت سیستم اصلی و میراگر به صورت تابعی از سختی میراگر تعریف می شود. با حداقل کردن تغییر مکان سیستم اصلی، سختی میراگر و سایر مولفه های پاسخ سیستم در گام زمانی مورد نظر معلوم می گردد. با پیشروی روش مذکور و بررسی گام های زمانی متوالی، سختی میراگر و مولفه های پاسخ در طول مدت زمان تحریک نمایان می شود. برای بررسی عملکرد این روش، سیستم یک درجه آزادی شامل میراگر جرمی ارائه شده توسط نویسنده دوم مقاله، تحت بارگذاری با فرکانس متغیر در نظر گرفته شده است. به منظور تنظیم میراگر و تعیین سختی آن در هر زمان، روش های تنظیم گام به گام و برابری فرکانس تحریک و میراگر مورد ارزیابی قرار گرفت که از مقایسه نتایج حاصل، برتری روش تنظیم گام به گام در کاهش پاسخ سیستم اصلی به اثبات رسید.

در این مقاله اندازه گیری نویز پروانه دریایی مغروق در تونل کاویتاسیون مورد بررسی قرار گرفته است. سیگنالهای ثبت شده در دو هیدروفون استخراج و با استفاده از روش یک – سوم اکتاو در متلب مورد ارزیابی قرار گرفته است. سیگنالهای استخراج شده در شرایط عملکردی مختلف با تغییر در دور پروانه، سرعت جریان و اثرات افت فشار در تونل کاویتاسیون ثبت می شود. شرایط ایجاد کاویتاسیون در تونل کاویتاسیون، ایجاد و نحوه افزایش و توسعه کاویتاسیون از طریق افزایش دور پروانه، کاهش فشار و تاثیر آن بر تولید نویز مورد بررسی قرار گرفته است. مجموعه سیگنالهای ثبت شده با توجه به نحوه اندازه گیری و فرکانس نمونه برداری دارای حجم بالایی است از اینرو با ارائه برنامه ای در متلب و استفاده از محیط SPTOOL برای شرایط مختلف تست، و برای هر یک- سوم اکتاو مطابق با روش ارائه شده در ITTC سطح فشار صوت برای دو هیدروفون و در شرایط عملکردی مختلف استخراج می شود. نتایج در دو هیدروفون و در فواصل مختلف از منبع تولید صوت مقایسه می شود. نتایج این مقاله بعنوان اولین کار تحقیقاتی صورت گرفته در حوزه نویز پروانه در تونل کاویتاسیون در کشور حائز اهمیت و به منظور استفاده در کنترل و کاهش نویز پروانه های شناورهای سطحی و زیر سطحی قابل استفاده می باشد.

یکی از روش های تولید امواج فراصوتی جهت کاربرد در آزمون های فراصوتی، فرود یک تپ لیزری کوتاه بر سطح نمونه است. شناسایی و ارزیابی سیگنالهای امواج تولید شده یکی از دغدغه های موجود در این زمینه است.در اثر این فرآیند موج فراصوتی در دو رژیم گوناگون ترموالاستیک (گسترش گرمایی) و فرسایش تولید می شود.در این مقاله ابتدا به شبیه سازی سیگنالهای موج فراصوتی در هر دو رژیم پرداخته و سپس سیگنالهای تولید شده در آزمونهای تجربی را با نتایج شبیه سازی مقایسه کرده ایم. همچنین با بررسی گستره بسامدی امواج فراصوتی دریافتی، درک بهتری از سیگنالهای بدست آمده بوجود آمد. با تغییر چگالی توان لیزر از گستره ترموالاستیک به گستره فرسایش، شکل سیگنال امواج فراصوتی طولی و عرضی تغییر می-کند. با بررسی طیف بسامد و توان سیگنالها تطابق خوبی بین نتایج شبیه سازی و تجربی بر روی سیگنالهای منتج شده از دو رژیم ترموالاستیک و فرسایشی بدست آمد.

در این مقاله سیستمی برای بازرسی فراصوتی اتصالات چسبی به روش حباب ساز (Bubbler) طراحی و ساخته شده است. در طراحی سیستم حباب ساز، از یک سیلندر پلاستیکی با ابعاد و زوایای دقیق استفاده شده است که ستونی از آب را بین پروب و قطعه مورد بازرسی ایجاد می کند. پروب فراصوتی در موقعیت خود روی سیستم حباب ساز تثبیت می شود. با برقراری جریان آب، جفت کنندگی ثابت و یکنواختی برای امواج فراصوتی ارسالی به قطعه و بازگشتی از آن فراهم می شود. بنابراین بی نظمی های سیگنال ها حذف شده و انرژی فراصوتی بیشتری در ناحیه مورد بازرسی ایجاد و داده های خروجی بهتری تولید می شود. پروب فراصوتی توسط کابل مخصوص به واحد فراصوتی متصل می شود. وظیفه واحد فراصوتی، تحریک پروب با استفاده از سیگنال الکتریکی، دریافت سیگنال بازگشتی از پروب، تبدیل آن از حالت آنالوگ به دیجیتال و ذخیره آن در رایانه است. واحد پردازش سیگنال به صورت نرم افزاری است که در آن امواج دریافت شده از پروب را می توان به شکل نمودارهای دو و سه بعدی مشاهده کرده و مراحل پردازش سیگنال را روی آنها انجام داد. برای شناسایی ناپیوستگی در ساختار اتصالات چسبی سالم و معیوب، روش مشاهده کاهش دامنه بازتاب های متوالی از سطح دیواره پشتی قطعه استفاده شده است. با توجه به نتایج آزمایشات، ملاحظه می شود پژواک های دریافتی از فصل مشترک اتصال (آلومینیوم-اپوکسی) در اتصال سالم، انرژی خود را در داخل لایه چسب از دست داده و به سرعت میرا می شوند. اما در اتصال معیوب، به دلیل عدم وجود لایه چسب، دامنه پژواک های دریافتی بیشتر بوده و همچنین پژواک های متوالی بیشتری از فصل مشترک اتصال ایجاد می شوند.