به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « آنالیز مودال » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه « آنالیز مودال » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • سبا جوادیان، محمد مرادی، امین اله محمدی*، پیمان مصدق
    ویژگی هایی نظیر خواص مکانیکی عالی، مقاومت به حرارت بالا، مقاومت در برابر خوردگی و چگالی کم، باعث شده که کامپوزیت هایی نظیر الیاف کربن در صنایع مختلف مانند پزشکی، هوافضا و خودروسازی کاربرد فراوانی داشته باشند. با این حال، به دلیل خصوصیت هایی نظیر هدایت حرارتی ضعیف، کیفیت پایین سطح برش و استحکام زیاد، برش آن ها با روش های مرسوم به سختی امکان پذیر است. هدف از انجام این پروژه، طراحی و ساخت نوعی ابزار برش با کمک امواج آلتراسونیک است که باعث کاهش نیروی برش و افزایش کیفیت سطح برش قطعه کار از جنس الیاف کربن می شود. در این تحقیق به طور خاص به طراحی و ساخت قسمت هورن ابزار برش پرداخته شده است. ابتدا با انجام محاسبات تحلیلی، هورن پله ای طراحی شده و در ادامه با افزودن قسمت مخروطی با زوایای مختلف به آن، اثر تغییر زاویه بر روی تقویت دامنه، فاصله مودال و توزیع تنش توسط روش شبیه سازی عددی بررسی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی نشان دهنده تاثیر ناچیز تغییر زاویه قسمت مخروطی بر روی آن ها می باشد. در نهایت نمونه بهینه از طراحی ساخته شده است. نتایج آزمایش های تجربی نشان می دهد که استفاده از امواج آلتراسونیک اثر قابل ملاحظه ای در کاهش نیروی برش تا یک شانزدهم و بهبود قابل توجهی در کیفیت و مقدار مستقیم بودن لبه ی برش قطعه کار از جنس الیاف کربن نسبت به حالت بدون آلتراسونیک داشته است.
    کلید واژگان: ابزار برش آلتراسونیک, هورن, آنالیز مودال, شبیه سازی عددی, الیاف کربن}
    Saba Javadian, Mohammad Moradi, Aminollah Mohammadi *, Peiman Mosaddegh
    Characteristics such as excellent mechanical properties, high heat resistance, corrosion resistance and low density have made composites like carbon fiber widely used in various industries including medical, aerospace and automotive. However, due to characteristics such as poor thermal conductivity, low cutting surface quality and high strength, it is difficult to cut it using conventional methods. The aim of this article is to design and build a type of cutting tool that uses ultrasonic waves to reduce the cutting force and improve the cutting surface quality of carbon fiber workpieces. In this research, the design and construction of the horn part of the cutting tool is specifically discussed. First, a stepped horn is designed by performing analytical calculations, and then by adding a conical part with different angles to it, the effect of changing the angle on the amplitude amplification, modal spacing and stress distribution has been investigated by finite element simulation method.The results of numerical simulation show the insignificant effect of changing the angle of the conical part on the result. Finally, the optimized design is built.The results of experimental tests show that the use of ultrasonic waves has a significant effect in reducing the cutting force up to one-sixteenth and significantly improving the quality and straightness of the cutting edge of the carbon fiber workpiece compared to the case without ultrasonic assistance.
    Keywords: Ultrasonic Cutting Tools, Horn, Modal Analysis, Numerical Simulation, Carbon Fiber}
  • محمدرضا الهامی*، محمدرضا نجفی، اسدالله پناهنده

    در این مقاله اثر تغییر گام بر فرکانس های یک ملخ گام متغیر به صورت تحلیلی، عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا معادلات ارتعاشات آزاد پره ی ملخ با استفاده از روش گالرکین استخراج شد. از اسکنر سه بعدی برای به دست آوردن پروفیل پره و آزمایش تراست استاتیکی جهت تعیین شرایط بارگذاری ملخ استفاده شد. به منظور آزمون مودال در حالت دورانی، شبیه سازی آنالیزمودال به کمک نرم افزار آباکوس انجام و نتایج با آزمون مودال تجربی در حالت استاتیکی صحت سنجی شد. نتایج تجربی مانند روش تحلیلی نشان داد که با افزایش گام، فرکانس طبیعی در مودهای فرد کاهش و در مودهای زوج افزایش می یابد. درنهایت نیز دیاگرام اسپک رسم گردید که هیچ گونه مشکل رزونانسی در شرایط کاری پره ملخ وجود نداشت

    کلید واژگان: ارتعاشات پره ملخ, فرکانس طبیعی, ملخ گام متغیر, روش گالرکین, آنالیز مودال}
    MohammadReza Elhami *, MohammadReza Najafi, AsadAllah Panahandeh

    In this paper, effect of pitch variation on vibrations of a propeller variable pitch is studied numerically and experimentally. The free vibrations equations of a propeller blade were extracted using the Galerkin method. A three-dimensional scanner was utilized to obtain blade profile and static trust with the aim of determining propeller loading status. To obtain modal analysis, the simulation analysis was done using Abaqus software in rotating condition, and results were validated with experimental modal test in static status. Both of experimental and analytical methods results represent that with increasing pitch, the variations of natural frequency are reduced and increased at odd and even frequency modes, respectively. Considering the campbell diagram, no resonance problem was observed in the case of the propeller blade, at working period.

    Keywords: Propeller blade vibrations, natural frequency, variable pitch propeller, Galerkin method, modal analysis}
  • رضا آذرافزا*، علی داور، حمید غفاری
    فلنچ ها قطعاتی هستند که، امکان اتصال، تغییر راستا و دسترسی به منظور تعمیرات و بازرسی را در بین قطعات بزرگ و اصلی تجهیزات و سازه ها فراهم می کنند. در این تحقیق با توجه به اهمیت، حداکثر سبک سازی در کنار حفظ استحکام قطعات در سازه های هوایی، فلنچ و پوسته هایی کامپوزیتی ساخته شد که در سازه های هوایی نظیر راکت های شتاب دهنده و موشک های ماهواره بر، وظیفه ی اتصال قسمت ها و پوسته های بزرگ سازه را برعهده دارند. جنس فلنچ های مورد استفاده در این سازه ها، در سبک ترین حالت، آلومینیوم بوده است. در این تحقیق با هدف سبک سازی هرچه بیشتر، با روش رشته پیچی، تعداد 4 عدد فلنچ و 4 عدد پوسته کامپوزیتی در 2 مجموعه ساخته شد، که هر مجموعه شامل 2 فلنچ و2 پوسته می باشد. پس از اتصال فلنچ ها و پوسته ها به همدیگر، بر روی آنها تست های تجربی مودال و کشش انجام شده است. همچنین شبیه سازی عددی تست مودال و کشش، با نرم افزار انسیس، انجام پذیرفت. ارزیابی نتایج حاصل از تست ها و تحلیل عددی بر روی قطعات ساخته شده، مبین فرکانس ویژه بالای کامپوزیت نسبت به وزن، در مقایسه با نوع فولادی و آلومینیومی (در فرکانسهای پایین) می باشد. همچنین عامل تورق در تیغه ی فلنچ کامپوزیتی، بیشتر از شکست ماتریس و الیاف، در افزایش طول سازه بر اثر نیروی کشش تاثیر داشته است.
    کلید واژگان: کامپوزیت, فلنج, رشته پیچی, آنالیز مودال, تست کشش}
    Reza Azarafza *, Ali Davar, Hamid Ghaffari
    Flanges are parts that provide the possibility of connection, change of direction, access for repairs and inspection between large and main parts of equipment and structures. In this research, due to the importance of maximum lightening while maintaining the strength of parts in aerospace structures, composite flanges and shells were made, which are used in aeronautical structures such as bossting rockets and satellite carriers. They are responsible for connecting the parts and large shells of the structure. The material of the flanges used in these structures is aluminum in the lightest state, and in this research, with the aim of lightening as much as possible, 4 flanges and 4 shells were made in 2 sets, each set includes 2 flanges and 2 shells. After connecting the flanges and shells to each other, experimental modal analysis and tensile tests were performed. Also numerical simulation of the modal and tensile test was performed with ANSYS software. The results of experimental tests and numerical analysis on the manufactured parts show that the specific frequency of the composite flange is higher than that of the steel and aluminum flange (in low frequency range). Also, the delamination factor in the composite flange blade has more effect on increasing the length of the structure due to the tensile force, rather than the failure of the matrix and fibers.
    Keywords: Composite, flange, Modal Analysis, Tensile test, Filamet winding}
  • شهرام یوسفی*، عبدالله پناهی، محمدعلی وزیری، نورالدین فضلی

    معماری بهینه سازه پهپادهای بال لامبدا (پهبال) در فاز طراحی مفهومی، به دلیل پیکربندی نامتعارف و نداشتن اطلاعات تجربی منتشر شده از این نوع هواپیماها، به یک چالش مهم تبدیل شده است. این مقاله با هدف توسعه ی یک روش جدید، برای طراحی معماری سازه هواپیماهای نظامی نامتعارف نسل جدید؛ به ویژه برای پهبال ها تهیه شده است. در این روش، ابتدا به بررسی پارامترهای موثر بر روی معماری سازه این نوع هواپیماها پرداخته شده و سپس برای ارایه یک متدولوژی کلی برای معماری سازه، به بررسی رفتار هندسی نامتعارف این پرنده ها با کمک تحلیل مودال پرداخته می شود. نتیجه این تحلیل مودال، تقسیم هندسه هواپیما به زیر بخش های معمولی؛ با معماری های شناخته شده کلاسیک است. معماری سازه پهبال با ترکیب معماری سازه زیر بخش های پرنده و توجه به مواردی مانند الزامات مربوط به نصب سیستم ها، الزامات پنهان کاری و طراحی ماژولار سازه انجام شده است. برای بهینه-سازی معماری سازه، از یک مدل پارامتریک در نرم افزار CATIA استفاده شده است تا برای هدف حداقل وزن، موقعیت و ابعاد هندسی اعضای سازه ای بهینه شود. برای اعتبار سنجی نتایج، بیشینه تنش استاتیکی و بیشترین جابجایی سازه به کمک نرم افزار MSC/Patran محاسبه و با مقادیر بدست آمده از پروسه بهینه سازی مقایسه شده اند. تحلیل دینامیکی و پایداری کمانشی پوسته های کامپوزیتی سازه نیز در ادامه کنترل شده است. متدولوژی ارایه شده به صورت یک نمونه مطالعاتی بر روی یک پهبال هدف تشریح شده است. وزن سازه بهینه-سازی شده نیز با نمونه های تحقیقاتی پهبال های همرده تایید شده است.

    کلید واژگان: آنالیز مودال, بهینه سازی, پهپاد بال لامبدا, متدولوژی معماری سازه, هواپیماهای نامتعارف}
    Shahram Yousefi *, Abdollah Panahi, Mohammad Ali Vaziry, Noorodin Fazli

    Optimized structural architect of an Unmanned Lambda Wing Aerial Vehicle (ULWAV) during conceptual design has proven to be a significant challenge due to its unconventional configuration and no historical data for the structural architect. This paper aims to develop a new approach for structural design layout of new generation unconventional aircraft especially for ULWAV. The first step in this approach is to investigate the affecting parameters on structural architecture of these aircrafts then using of modal analysis to identification the behavior of these unconventional geometries for a general methodology development. The result of this modal analysis is apportion aircraft geometry to conventional substructures with already well-established defined architect. ULWAV structure architecture has been done by combining the structural architecture of sub-sections and with respect to requirements for systems installation, stealth design objective and packaging requirements. Here the CATIA software is used to optimize general architect with parametric model. To validate the results, the maximum static stress and maximum displacement of the structure were calculated using MSC / Patran software and compared with the values obtained from the optimization process. Dynamic analysis and buckling stability of structural composite shells are also controlled below. The architect methodology was applied to a case study of an ULWAV. The weight of the optimized structure has also been confirmed by typical case study researches.

    Keywords: modal analysis, Optimization, Structural architect methodology, Unconventional aircraft, Unmanned Lambda Wing Aerial Vehicle}
  • محمدرضا نجفی، سعید محجوب مقدس*

    در مقاله حاضر، پاسخ های دینامیکی یک نمونه سورتمه جرم متغیر که تحت نیروهای متغیر پیشرانش، برآ، پسا و اصطکاک است، موردبررسی قرار می گیرد. ابتدا با ارایه مدلی کامل از اجزای مختلف سامانه سورتمه، معادلات حاکم بر مسیله استخراج و از روش فضای حالت استفاده می شود. در ادامه، نیروهای متغیر اعمالی وارد بر مدل سورتمه طراحی شده، استخراج می شوند. جهت صحت سنجی نتایج روش تحلیلی، فرکانس های طبیعی مدل آزمایشگاهی سورتمه به صورت تجربی به دست آورده می شوند. فرکانس طبیعی اول و دوم سورتمه به ترتیب 8/12 و 4/21 هرتز به دست آمد که تطابق خوبی با نتایج تحلیلی داشت. نتایج نشان می دهد که در اثر اعمال اغتشاش به سورتمه، میراگرها 40 درصد از ارتعاشات را میرا می کنند. همچنین در تمامی حالات، میزان نوسان کفشک عقب از کفشک جلو بیشتر است که دلیل آن تاثیر اغتشاش کفشک جلو روی کفشک عقب است. از طرفی نیروهایی متغیر اعمالی جابجایی سورتمه را 10 درصد افزایش می دهند.

    کلید واژگان: سورتمه, پاسخ دینامیکی, کفشک, آنالیز مودال, فرکانس طبیعی, نیروهای متغیر}
    M. R. Najafi, S. M. Moghaddas*

    In the present paper, the dynamic responses of a variable mass sled sample under the variable forces of propulsion, lift, drag and friction are investigated. First, by presenting a complete model of the various components of the sled system, the governing equations are extracted and the state space method is used. Then the variable forces applied to the designed sled model are extracted. In order to validate the results of the analytical method, the natural frequencies of the sled laboratory model are obtained experimentally. The first and second natural frequencies of the sled were 12.8 and 21.4 Hz, respectively, which were in good agreement with the analytical results. The results show that due to the disturbance applied to the sled, the dampers damped 40% of the vibrations. Also, in all cases, the oscillation rate of the rear sleeper is more than the front sleeper, this is due to the effect of the turbulence of the front sleeper on the rear sleeper. On the other hand, variable forces increase the sled displacement by 10%.

    Keywords: Sled, dynamic response, sleeper, modal analysis, natural frequency, variable forces}
  • نوید علیجانی، وحید فخاری*
    در انجام تحلیل های ارتعاشی موتور خودرو بر روی دسته موتورها، دانستن مشخصه های جرمی موتور شامل جرم، موقعیت مرکز جرم و ممان های اینرسی جرمی ضروری است. از آن جا که موتور خودرو دارای شکل هندسی نسبتا پیچیده ای بوده و از اجزاء مختلف با چگالی های متفاوتی تشکیل شده است، تعیین مشخصه های جرمی آن، با چالش های بسیاری مواجه است. به منظور تعیین مشخصه های جرمی موتور خودرو روش های مختلفی وجود دارد که یکی از متداول ترین آن ها استفاده از آنالیز مودال (روش خط جرم) است. در این مقاله، ابتدا روش خط جرم برای یافتن مشخصه های جرمی اجسام صلب ارایه می گردد. به منظور بررسی کارایی و دقت روش مذکور، مدلسازی دینامیکی یک جسم صلب با مشخصه های جرمی معلوم در نرم افزار آدامز صورت می گیرد. به این ترتیب که مطابق تیوری خط جرم، جسم صلب از فنربندی نرم آویزان گشته و در نقاط مختلف به آن نیرو وارد می شود. سپس، با انجام شبیه سازی های آدامز، مقادیر شتاب های متناظر در نقاط متعددی استخراج می گردند. در ادامه، کدنویسی روش خط جرم در نرم افزار متلب انجام شده و نیروهای اعمالی و شتاب های به دست آمده از آدامز در حوزه زمان، به عنوان ورودی به کد متلب وارد شده و با اجرای کد متلب، مشخصه های جرمی جسم صلب محاسبه می گردند. در نهایت، مقادیر مشخصه های جرمی به دست آمده از کد متلب با مقادیر واقعی جسم صلب شبیه سازی شده در آدامز مقایسه شده و دقت روش خط جرم در یافتن مشخصه های جرمی مورد ارزیابی قرار می گیرد.
    کلید واژگان: آنالیز مودال, شناسایی مشخصه های جرمی, روش خط جرم}
    Navid Alijani, Vahid Fakhari *
    In performing vibration analysis of the car engine on the engine support, it is necessary to know the mass properties of the engine including mass, position of the center of mass and mass inertia moments. Because the car engine has a relatively complex geometric shape and is composed of different components with different densities, determining its mass properties faces many challenges. There are various methods to determine the mass properties of a car engine, one of the most common of which is the use of modal analysis (mass line method). In this paper, the mass line method is presented in order to find the mass properties of rigid bodies. In order to evaluate the efficiency and accuracy of the method, dynamic modeling of a rigid body with known mass properties is performed in MSC Adams software. So according to the theory of mass line, the rigid body is hung from a soft suspension and a force is applied to it in different locations. Then, by performing Adams simulations, the corresponding acceleration values ​​are extracted at various points. After that, the mass line method is coded in MATLAB software and the applied forces and accelerations obtained from Adams in the time domain are entered as input to the MATLAB code and by executing the MATLAB code, the mass properties of the rigid body are calculated. Finally, the values ​​of the mass characteristics obtained from the MATLAB code are compared with the actual values ​​of the rigid body simulated in Adams, and the accuracy of the mass line method in finding the mass properties is evaluated.
    Keywords: modal analysis, Identification of mass properties, Mass line method}
  • محمدرضا نجفی، سعید محجوب مقدس*
    در این مقاله به بررسی ارتعاشات وارد بر یک نمونه سامانه آزمایشگر سورتمه تک ریل دارای میراگر پرداخته می شود. ابتدا با استخراج معادلات ارتعاشی حاکم بر مسیله، اقدام به کدنویسی در نرم افزار متلب شده و با رسم نمودار FFT، فرکانس های طبیعی سیستم به دست آورده می شوند. فرکانس اول و دوم سیستم به ترتیب مربوط به جابه جایی پیچشی و جابه جایی عرضی سورتمه می باشند. باتوجه به سازه ای بودن میرایی سامانه سورتمه، جهت استخراج مقادیر سفتی معادل و میرایی معادل، از آزمون تجربی به وسیله دستگاه تست دینامیک هارمونیک استفاده می شود. سپس با شبیه سازی مدل سورتمه در نرم افزار آباکوس، آنالیز مودال صورت گرفته و فرکانس های طبیعی و شکل مودها استخراج می گردند. درنهایت با ساخت مدل طراحی شده سورتمه و انجام آنالیز مودال تجربی، فرکانس های طبیعی سیستم با دو روش قبل مورد مقایسه قرار گرفته و با خطای کمتر از 9 درصد مورد تایید قرار می گیرد. واژگان کلیدی: سامانه آزمایشگر سورتمه، فرکانس طبیعی، آنالیز مودال، سفتی معادل، میرایی معادل.
    کلید واژگان: سامانه آزمایشگر سورتمه, فرکانس طبیعی, آنالیز مودال, سفتی معادل, میرایی معادل}
    Mohammad Reza Najafi, Saeed Mahjoub Moghadas *
    In this paper, the vibrations on the sample of a single-rail sled tester system with dampers are investigated. First, by extracting the vibration equations governing the problem coded in MATLAB software and by drawing the FFT diagram, the natural frequencies of the system are obtained. The first and second frequencies of the system are related to torsional displacement and transverse sled displacement, respectively. Due to the structural damping of the sled system, to extract the equivalent stiffness and equivalent damping values, the experimental test is used by the harmonic dynamic test device. Then, by simulating the sled model in ABAQUS software, modal analysis is performed and natural frequencies and mode shapes are extracted. Finally, by constructing a designed sled model and performing experimental modal analysis, the natural frequencies of the system are compared with the previous two methods and confirmed with an error of less than 9%.KeywordsSled tester system, natural frequency, modal analysis, equivalent stiffness, equivalent damping.
    Keywords: Sled tester system, natural frequency, modal analysis, equivalent stiffness, equivalent damping}
  • محمدرضا الهامی، محمدرضا نجفی*

    پره توربین وظیفه استخراج انرژی در فشار بالا را دارد که در معرض نیروی گریز از مرکز و نیروهای سیال قرار می گیرد. در این مقاله ابتدا تحلیل ارتعاشی پره توربین و تاثیر فشار وارد بر سطح روتور [i] در تعامل سازه و سیال بررسی شده است. سپس با مدل سازی و صحت سنجی نتایج و کوپل سیال و سازه، میزان جابه جایی و تغییر فرکانس ارتعاشی پره توربین در سه جنس مختلف بررسی می گردد. نتایج نشان می دهد با افزایش سرعت ورودی جریان سیال، میزان فشار وارد بر روتور افزایش یافته و در نتیجه دامنه نوسانات ارتعاشی نیز افزایش می یابد. همچنین نتایج حاصل از کوپل دوطرفه نشان می دهد که تغییرات فشار بر روی روتور در حالت کوپل کمتر و ملایم تر از حالت بدون کوپل است. فشار وارد بر سطح روتور از جلوی روتور به مرکز روتور حرکت کرده و همچنین فشار در حالت کوپل در سطح پایینی روتور افزایش و در سطح بالایی روتور کاهش یافته است.

    کلید واژگان: ارتعاشات, آنالیز مودال, روتور توربین, تغییرات فشار, تعامل سازه و سیال}
  • محمد مهدی محمدی، محمد مهدی برزگری*

    پیل سوختی پلیمری با توجه به وجود صفحات متعدد با هندسه و خواص مکانیکی متفاوت به عنوان یک سیستم با ساختار پیچیده در نظر گرفته می شود. شناخت این ساختار جهت طراحی پیل سوختی در برابر بارهای دینامیکی وارده مانند شوک و ارتعاش امری ضروری می باشد. در این مقاله، آزمون مودال پیل سوختی 400 وات که از 4 سلول تشکیل شده است انجام گردید و داده های آزمایشگاهی بدست آمده با نتایج شبیه سازی عددی مورد مقایسه قرار گرفت. پیل سوختی مورد نظر در جهات عرضی و طولی تحریک شده و نتایج خروجی سنسورها در چند نقطه ثبت گردید. سپس، با تفسیر نتایج در حوزه زمان و استفاده از روش پاسخ فاز، فرکانس طبیعی عرضی و طولی اول مدل استخراج گردید. نتایج آزمون نشان داد که فرکانس عرضی اول مدل 500 هرتز و فرکانس طولی اول حدود 2500 هرتز است. همچنین، مقایسه فرکانس های بدست آمده از آزمون و تحلیل عددی، اختلاف حداکثر 8 درصد را نشان می دهد. بنابراین، تحلیل عددی مدل با جزییات کافی می تواند به شکل مناسبی خواص ارتعاشی مدل واقعی را پوشش دهد. همچنین، نتایج نشان داد که با تغییر 45 درصدی خواص هندسی و مکانیکی غشا، فرکانس طبیعی پیل سوختی تقریبا 4% تغییر می بابد. حذف صفحات غشا علاوه بر کاهش تعداد المان های مدل منجر به کاهش قیود تماس نیز می گردد، به طوری که در پیل سوختی مورد نظر هزینه محاسباتی با حذف صفحات غشا در مدل عددی 17% کاهش یافته است.

    کلید واژگان: پیل سوختی پلیمری, آنالیز مودال, فرکانس طبیعی, شبیه سازی اجزای محدود}
    MohammadMahdi Mohammadi, MohammadMahdi Barzegari *

    With the increasing utilization of polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cells in cars, ships and airplanes, the study of vibrational behavior of fuel cells has gained particular importance.In this paper, modal analysis of 400-watt 4-cells fuel cell with an active surface area of 225 〖cm〗^2 has been performed numerically and experimentally. Time domain method has been used to extract the global fuel cell frequencies. This method has found widespread applications for models that do not have finite element simulation before the modal test.The considered fuel cell model has been excited from several directions and the output data of the sensors were recorded at several points. Then, by interpreting the results in the time domain and using the phase response angle, two natural frequencies of the model were extracted. The results of the test showed that the first transverse and longitudinal frequency of model is 500 Hz and about 2500 Hz, respectively.Then, simulation of finite elemental fuel cell components was studied in detail.Comparison of the frequencies obtained from the test and numerical analysis showed that maximum difference is about 8%. Therefore, numerical analysis of the model with sufficient detail can adequately cover the vibrational properties of the real model. Also, the results showed that by changing the geometrical and mechanical properties of the membrane by 45%, the natural frequency of fuel cell changes through 4%. Furthermore, Removing the membrane plates, in addition to reducing the number of model elements, reduces the contact constraints.

    Keywords: Polymer electrolyte membrane fuel cells, modal analysis, Natural frequency, Finite element simulation}
  • یاسر یوسف نژادیان، علی اکبر عظمتی*
    ربات استوارت در دسته ربات های موازی قرار دارد که شامل دو سکوی بالایی و پایینی می باشد که این دو سکو توسط 6 بازو و به وسیله ی مفاصل کروی به یکدیگر متصل شده اند. این ربات کاربرد گسترده ای در شبیه سازهای فضایی و پرواز دارد و با توجه به حساس بودن نتایج خروجی آن به کنترلر ضروری بود خطاها و نویز مسیرحرکتی ربات به حداقل می رسید. دراین پژوهش به ارایه یک روش نوین برای کنترل ربات ها و همچنین مدلی جامع برای شناسایی رفتار ارتعاشی می پردازیم. بنابراین طبق این مدل می توان ارتعاش را به راحتی و بدون ایجاد مشکل کنترل نمود، پس از دست یابی به معادلات دینامیکی و کنترلی بازوهای ربات، از آنالیز مودال به منظور کنترل ارتعاشات ربات استفاده شد. نتایج حاصل از نظر بازوهای صلب و انعطاف پذیردر نقاط مختلف بازوی ربات مورد بررسی قرار گرفت. مدلسازی با فرض استفاده از مدل دینامیکی سیستم و انعطاف پذیربودن حرکت بازوها و با بهره گیری از نرم افزار متلب انجام شد، این روش، نشان می دهد که، در ربات دارای اتصالات ارتجاعی به دلیل افزایش درجات آزادی، ارتعاشات نیز افزایش می یابد و در نتیجه کنترل آن نیاز به صرف انرژی بیشتری نسبت به مدل اتصال صلب به منظور کنترل مکان ربات دارد همچنین میزان خطای مسیر حرکت ربات نسبت به مسیر مرجع کمتر از 15 سانتیمتر و 3 درجه بود که این امر ناشی از کاهش ارتعاشات ربات با استفاده از روش آنالیز مودال بود.
    کلید واژگان: ربات استوارت, کنترل حرکتی, کاهش ارتعاشات, آنالیز مودال}
    Yasser Yousefnejadian, Aliakbar Azemati *
    Stewart robot falls into the category of parallel robots, consisting of two upper and lower platforms. The top platform, the moving platform and the bottom platform, are fixed, with the two arms connected by six spheres with spherical joints. In this study, we present a novel method for controlling robots and a comprehensive model for vibration detection. After developing the governing equations of the robot arms, we performed a modal analysis to control the robot position. The results of rigid and flexible arms in different parts of the robot arm using the aforementioned controller were studied. Comparing the results, it can be said that in the robot model with elastic joints, due to the increase in degrees of freedom, the level of vibrations increased, thus, controlling the robots with elastic joints is more demanding than the that in the corresponding robot with rigid joints.. Also, by applying perturbations to the system, it was found that the performance of the controller was affected by disturbances to the system and the location error was increased. Finally, it can be stated that in the control system, determining the optimal coefficients in the relationships plays a major role in the performance of the controller. Keywords
    Keywords: Stewart Robot, tracking control, Vibration Reduction, Modal Analysis}
  • میلاد آقایی روزبهانی، داود شاه قلیان قهفرخی، غلامحسین رحیمی*

    در حال حاضر سازه های کامپوزیتی دارای کاربردهای زیادی در صنایع مختلفی ازجمله هوافضا، خودرو، دریایی و پتروشیمی هستند. در اکثر این کاربردها، سازه تحت بارهای دینامیکی و استاتیکی قرار می گیرد و ممکن است دچار کمانش، ارتعاش و خستگی شود. بنابراین تحلیل استاتیکی و دینامیکی این سازه ها به منظور شناخت خصوصیات آنها ازجمله بار کمانش، فرکانس طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی بسیار ضروری است. یکی از مهم ترین روش های غیر مخرب برای پیش بینی بار کمانش سازه روش همبستگی ارتعاشی است که اساس آن بر پایه تغییرات فرکانس با تغییر بار محوری بر سازه است. در این تحقیق به بررسی تجربی بار کمانش ورق کامپوزیتی ساندویچی با هسته مشبک لوزی کامپوزیتی پرداخته شده است. برای ساخت ورق های ساندویچی از روش رشته پیچی و لایه چینی دستی استفاده شده است. یکی از نمونه های ساخته شده تحت آزمایش مودال قرار گرفته و با روش همبستگی ارتعاشی تجربی بار کمانش سازه محاسبه شده است. در ادامه برای صحت سنجی نتایج به دست آمده از روش همبستگی ارتعاشی، بار کمانش چهار نمونه از طریق آزمون فشار محوری محاسبه شد. میزان خطا برای پیش بینی بار کمانش به کمک روش همبستگی ارتعاشی تجربی 2/1% به دست آمد و کارآیی روش همبستگی ارتعاشی تجربی برای ورق کامپوزیتی مشبک مورد تایید قرار گرفت. همچنین با بررسی تاثیر بازه بار اعمالی بر دقت روش همبستگی ارتعاشی مشخص شد که به ازای بار اعمالی بیش از 63% بار کمانش تجربی، دقت پیش بینی روش همبستگی ارتعاشی به مقدار قابل قبول می رسد.

    کلید واژگان: کمانش, رهیافت همبستگی ارتعاشی, ورق کامپوزیتی ساندویچی, ساخت, آنالیز مودال}
    M. Aghaei, Ruzbahani, D. Shahgholian, Ghahfarokhi, Gh. Rahimi*

    Currently, composite structures have many applications in various industries including aerospace, automotive, marine, and petrochemicals. In most of these applications, the structure is under dynamic and static loads and it can cause buckling, vibration, and fatigue. Therefore, the static and dynamic analysis of these structures is essential in order to understand their characteristics, including buckling, natural frequency, and the shape of vibrating modes. One of the most important non-destructive methods for predicting the buckling load of the structure is the vibrational correlation technique (VCT), which is based on frequency variations with the axial load. In this study, an experimental study of the buckling load of composite sandwich plates with lozenge core has been investigated. The hand lay-up method has been used for fabrication of the composite sandwich plates. One of the specimens was used for the modal test. In order to verify the results of the VCT, the buckling load of four specimens was calculated by the experimental buckling test. The error of VCT was 2.1 %. Hence, the efficiency of the VCT for composite sandwich plates with lattice core was confirmed. Also, by investigating the effect of applied load percentage on the accuracy of the VCT, it was found that for the applied load of more than 63% of the buckling load, the accuracy of prediction of the vibrational correlation technique is acceptable.

    Keywords: Buckling, Vibration Correlation Technique (VCT), Composite Sandwich Plate, Fabrication, Modal Analysis}
  • سیدعلی سجادی، سعید امینی*
    از زمان ابداع فرآیند تراشکاری به کمک ارتعاشات التراسونیک، این فرآیند به صورت گسترده مورد توجه و بررسی قرار گرفته است. دلیل این توجه ویژگی های منحصر به فرد این فرآیند شامل کاهش نیروهای ماشین کاری، کاهش سایش و اصطکاک، افزایش عمر ابزار، ایجاد شرایط برشی متناوب، افزایش قابلیت ماشین کاری مواد سخت برش، افزایش کیفیت سطح، ایجاد ساختار سلسله مراتبی (میکرونی- نانویی) روی سطوح و غیره است. تاکنون روش های مختلفی برای اعمال ارتعاشات التراسونیک به نوک ابزار حین فرآیند تراشکاری به کار گرفته شده است. در این پژوهش یک هورن منحصر به فرد به منظور تبدیل ارتعاش خطی پیزوالکتریک ها به ارتعاش سه بعدی (ارتعاش طولی در راستای محور z، ارتعاش خمشی حول محور x و ارتعاش خمشی حول محور y) طراحی و ساخته شده است. امتیاز این ابزار ماشین کاری التراسونیک نسبت به ابزارهای مشابه، آن است که در اکثر ابزارهای دیگر تنها امکان اعمال ارتعاشات یک بعدی (خطی) و دوبعدی (بیضوی) وجود دارد؛ در حالی که در این ابزار ارتعاشات سه بعدی تولید می شود. به علاوه از آنجا که ماهیت منحصر به فرد هورن طراحی شده باعث ایجاد ارتعاشات سه بعدی می شود، دیگر نیازی به نیم حلقه های پیزوالکتریک (که با اختلاف فاز 180 تحریک می شوند)، برای ایجاد ارتعاشات خمشی حول محورهای x و y نیست. کاهش هزینه ها و همچنین سادگی اعمال ارتعاشات سه بعدی در این روش جدید می تواند نقش مهمی را در جهت صنعتی شدن فرآیند تراشکاری به کمک ارتعاشات التراسونیک سه بعدی ایفا کند.
    کلید واژگان: تراشکاری به کمک ارتعاشات التراسونیک, هورن آکوستیک, ارتعاش دوبعدی, آنالیز مودال, نیروهای ماشین کاری, ارتعاش سه بعدی, توپوگرافی سطح}
    S.A. Sajjady, S. Amini*
    Since the invention of ultrasonic vibration assisted turning, this process has been widely considered and investigated. The reason for this consideration is the unique features of this process, which include reducing machining forces, reducing wear, and friction, increasing the tool life, creating periodic cutting conditions, increasing the machinability of difficult-to-cut material, increasing the surface quality, creating a hierarchical structure (micro-nano textures) on the surface and so on. Different methods have hitherto been used to apply ultrasonic vibration to the tip of the tool during the turning process. In this research, a unique horn has been designed and constructed to convert linear vibrations of piezoelectrics to three-dimensional vibrations (longitudinal vibrations along the z axis, bending vibrations around the x axis, and bending vibrations around the y axis). The advantage of this ultrasonic machining tool compared with other similar tools is that in most other tools, it is only possible to apply one-dimensional (linear) and two-dimensional (elliptical) vibrations, while this tool can create three-dimensional vibrations. Additionally, since the nature of the designed horn can lead to the creation of three-dimensional vibrations, there is no need for piezoelectric half-rings (which are stimulated by 180 phase difference) to create bending vibrations around the x and y axes. The reduction of costs as well as simplicity of applying three-dimensional vibrations in this new method can play an important role in industrializing the process of three-dimensional ultrasonic vibration assisted turning.
    Keywords: Ultrasonic Vibration Assisted Turning, Acoustic Horn, 2D Vibration, Modal Analysis, Cutting Forces, 3D Vibration, Surface Topography}
  • امیر ناصرالاسلامی، محمود سالاری *
    بدنه بسیاری از شناورهای دریایی در معرض بارگذاری دینامیکی امواج سطح آزاد دریا می باشند، لذا شناسایی رفتار دینامیکی و ارتعاشی سازه-های دریایی که تحت تاثیر اثرات نامتقارن و ناهمگن محیطی قرار دارند یکی از موضوعات مهم در بحث طراحی این نوع از سازه ها می باشد. در این مقاله، به آنالیز ارتعاشی صفحه مستطیلی به عنوان مدلی از پوسته فلزی بدنه شناورهای دریایی، در شرایط مغروق در مجاورت سطح آزاد توسط نرم افزار آباکوس پرداخته شده است. جهت اعتبارسنجی روش عددی، اثرات عمق غوطه وری بر فرکانس طبیعی مود اول یک ورق دایروی مقید محیطی که موازی با سطح آزاد آب قرار گرفته است به صورت تجربی و عددی بررسی شده است. با ارزیابی 81 مود ارتعاشی استخراج شده، مشخص شد که افت شدید فرکانس طبیعی با افزایش ارتفاع سیال، از یک موقعیت خاص آغاز می شود که موقعیت آن ارتباط مستقیم با نوع شرایط مرزی دارد. در آنالیز مودال سازه ها می توان اذعان نمود که عمده فرکانس کاهش یافته بر اثر جرم افزوده، با تماس یک طرفه سیال و سازه ایجاد می شود و پس از آن درصورتی که طرف دیگر سازه در تماس با سیال قرار بگیرد تاثیر بسیار کمی در کاهش فرکانس طبیعی خواهد داشت که در این تحقیق به وضوح نمایان است.
    کلید واژگان: آنالیز مودال, آنالیز تجربی, صفحه مستطیلی, عمق غوطه وری, سطح آزاد آب}
    A. Nasseroleslami, M. Salari *
    The structure of marine vessels is usually being subjected to the dynamic loading conditions of sea-surface waves. The dynamics and vibrational characteristics of such structures is expected to be affected by sea environmental loadings. In this paper, a rectangular plate, that was immersed with water at different immersion depths and different boundary conditions was numerically analyzed by the Abaqus software, and the results have been presented and discussed in details. For validation the numerical method, the effects of immersion depth on the natural frequency of circular plate, which is parallel to the free surface of water, have been investigated experimentally and numerically. By evaluating 81 extracted vibrational modes, it became clear that a natural drop in natural frequencies begins with a rise in the fluid's height from a specific position, which is directly related to the type of boundary conditions. In the modal analysis of structures, it can be admitted that the major decreasing frequency due to increased mass is caused by one-way contact of the fluid and the structure and then, if the other side of the structure is in contact with the fluid, it will have a very small effect on the natural frequency reduction, which is clearly apparent in this study.
    Keywords: Modal Analysis, Experimental Analysis, Rectangular Plate, Immersion Depth, Water Free Surface}
  • سیدضیا دقیقی، محمود نوروزی *
    در مقاله حاضر انتقال گرمای جابجایی اجباری سیال غیرنیوتنی قانون توانی درون لوله هم دما به صورت تحلیلی مورد مطالعه قرار گرفته است. جواب های تحلیلی برای جریان های درحال توسعه گرمایی و نیز کاملا توسعه یافته قانون توانی ارائه شده است. در جریان در حال توسعه گرمایی، جواب معادله انرژی به روش جداسازی متغیرها، یک دستگاه معادله دیفرانسیل همگن به صورت اشتورم لیوویل می باشد. توزیع دمای جریان قانون توانی درون لوله برای نخستین بار برای دو حالت رقیق شونده n=0. 2 و نیوتنی n=1 به صورت حل بسته ارائه شده است. نمودار حاصل از ترسیم عدد ناسلت محلی بر حسب طول بی بعد لوله برای هر دو حالت بررسی شده، بیان گر این واقعیت است که با افزایش شاخص قانون توانی، عدد ناسلت کاهش می یابد. برای جریان کاملا توسعه یافته قانون توانی، با حل معادله انرژی در نهایت یک معادله دیفرانسیل معمولی همگن مرتبه دوم حاصل شده است که در آن توزیع دمای جریان به روش آنالیز مودال به دست آمده است. نتایج نشان می دهد که عدد ناسلت و دمای بیشینه با افزایش شاخص قانون توانی کاهش می یابند که به معنای کاهش انتقال گرما در لوله می باشد.
    کلید واژگان: سیال قانون توانی, انتقال گرمای جابجایی, لوله هم دما, آنالیز مودال, شاخص قانون توانی}
    S.Z. Daghighi, M. Norouzi *
    In the present paper the forced convection heat transfer of non-Newtonian Power-law fluid through an isothermal tube is studied analytically. Exact solutions for thermally developing and fully developed Power-law flows are presented. In the case of thermally developing flow, the energy equation is solved by applying the Separation Method resulting in a homogeneous system of differential equations including Sturm-Liouville equation. Temperature distribution of Power law flow through tube is presented for two states of shear thinning n=0.2 and Newtonian n=1in closed form solutions. The diagram resulted of plotting the local Nusselt number versus the dimensionless tube length for both of two considered states, represents this fact that increasing of the Power law index the Nusselt number is decreased. For the fully developed Power law flow after solving the energy equation finally an ordinary second order differential equation is derived in which the flow temperature distribution is determined by Modal analysis. For different values of Power-law indices firstly, the Nussselt number is determined by wall thermal boundary condition and then the flow temperature distribution is presented by Frobenius method. The results show that the Nusselt number and maximum temperature are decreased by increasing the Power-law index meaning a decrease in the tube heat transfer.
    Keywords: Power-law fluid, Heat convection, Isothermal tube, Modal analysis, Power-law index}
  • کاوه عباسی *، علی صیامی، بابک خدابنده لو، مسعود آسایش
    مدل اجزا محدود دقیق یک ابزار کارآمد در تحلیل های ارتعاشی است. در استفاده از مدلهای اجزا محدود دینامیک سازه توجه به این نکته ضروری است که مدل باید بتواند به صورت دقیق مقادیر دلخواه مانند فرکانس های طبیعی را پیش بینی کند. برخلاف تحلیل های استاتیکی بیش تخمین نمودن مقادیر و استفاده از ضرایب اطمینان در مقادیر پیش بینی شده، در دینامیک سازه، محلی از اعراب نخواهد داشت؛ بدین معنا که در تحلیل های ارتعاشی می بایست مقدار دقیق مشخصه های سازه، مانند فرکانس طبیعی، استخراج گردد. با توجه به این مطلب، بنا کردن مدل قابل اطمینان در دینامیک سازه همواره محل بسیاری از پژوهش ها تحلیل های ارتعاشی بوده است. در پژوهش حاضر تلاش می گردد تا با استفاده از نتایج تجربی، مدل اجزا محدود قابل اطمینانی برای یک ردیف از یک نمونه از توربین رولزرویس، استخراج گردد. در این مسیر خواص جنس دیسک و اتصال بین دیسک و پره با استفاده از نتایج تجربی اصلاح و به روزرسانی شده است. همچنین تلاش شده است تا روشی جدید پیشنهاد شود تا اتصال دیسک و پره مدلسازی و به روزرسانی شود. در نهایت مدل اجزا محدود اصلاح شده را می توان جهت تحلیلهای بعدی سازه، مانند استخراج دیاگرام کمپل آن به کار برد.
    کلید واژگان: مدلسازی اجزا محدود, به روز رسانی مدل, توربین گاز, آنالیز مودال, اتصال دیسک و پره}
    Kaveh Abbasi *, Ali Siami, Babak Khodabandeloo, Masood Asayesh
    The precise finite element model is an efficient tool for vibrational analysis. It should be mentioned that, in structural dynamic analysis finite element models of system should be able to accurately predict system characteristics such as natural frequencies. Contrary to static analysis, in structural dynamic analysis, it is not possible to overestimate system characteristics or apply safety factor for predicted characteristics; that means that the exact values of system characteristics such as natural frequencies, should be derived in structural dynamic. According to this, constructing a reliable model in the structure dynamic always has great degree of importance in vibrational analysis. In this study, it has been tried to extract a reliable finite element model for a row of a sample turbine of RollsRoyce brand using empirical results. So, the material properties of the disk and the connection between the disk and the blade are corrected and updated using experimental modal analysis results. Also, it has been tried to propose new method to model and update the disk and blade joint. Finally, reliable finite element model could be used for more analysis such as derivation of Campbell diagrams of system.
    Keywords: Finite Element Modeling, Model updating, Gas Turbine, Modal Analysis, Disc, blade joint}
  • امیر رضایی، سعید امینی
    جوشکاری اغتشاشی اصطکاکی در زمره روش های اتصال دائم است که به دلیل ماهیت ترمومکانیکال اتصال مواد در حالت نیمه جامد و نیروهای جوشکاری بالا، نیازمند ابزار، گیره بندی و ماشین ابزار بسیار مستحکم است. راهکار ترکیب این فرایند با ارتعاش التراسونیک، کاهش نیروهای جوشکاری و بهبود کیفیت اتصال را به همراه دارد. در این تحقیق، ایده نحوه مقایسه اعمال دو نوع ارتعاش التراسونیک محوری و خمشی بر فرایند جوشکاری اغتشاشی اصطکاکی، منجر به ساخت مجموعه ابزار جوشکاری اغتشاشی اصطکاکی و ترانسدیوسر التراسونیک منحصربه فردی گردید. در واقع یکی از اهداف این پژوهش طراحی یگانه ابزاری است که قابلیت ارتعاش در دو مود محوری و خمشی در دو فرکانس مختلف را دارا باشد. همچنین اثرات تغییر جرم و اینرسی مجموعه ابزار بر جوش به دلیل استفاده از مجموعه ابزارهای جداگانه برای هر مود فرکانسی، حذف گردد. در نهایت، مدل نهایی آنالیز مودال شده ساخته شد و تحت اندازه گیری تجربی دامنه ارتعاشات در فرکانس رزونانس دو مود محوری و خمشی قرار گرفت و تاثیر دامنه ارتعاشات در این دو مود به صورت آزمایشگاهی بررسی شد. برتری استفاده از ارتعاش خمشی نسبت به ارتعاش محوری در جهت حصول جوش با کیفیت بالاتر را می توان یکی از نتایج این مطالعه برشمرد. همچنین دو برابر شدن دامنه ارتعاشات از 8 به 16 میکرومتر برای جوشکاری ارتعاشی در مود خمشی، تقویت استحکام اتصال را به همراه داشت.
    کلید واژگان: ترانسدیوسر التراسونیک, جوشکاری اغتشاشی اصطکاکی ارتعاشی, مود خطی و خمشی, آنالیز مودال, دامنه ارتعاش}
    A. Rezaei Shahreza, S. Amini
    Friction stir welding has been categorized amongst permanent joining methods. Since its thermomechanical nature, solid-state joining and high welding loads, Friction stir welding process needs sturdy tools, fixture, and machine tool. Combination of this process along with ultrasonic vibrations decreases welding loads and improves the weld quality. In this study, the idea of comparing superimposed axial and bending ultrasonic vibrational modes on friction stir welding process led to producing a unique set of friction stir welding tool along with an ultrasonic transducer. In fact, one of the aims of this study concerns designing a single ultrasonic assisted friction stir welding tool set which will be able to vibrate in both axial and bending modes separately in different frequencies. In addition, the impressive effects of mass and inertia variations on the weld, due to the usage of the distinct tool set for each modal frequency, will be removed. The final modal analyzed model was manufactured and the amplitude of vibrations in both mentioned modes was measured experimentally. Results indicated that the use of bending vibrations leads to the formation of joints with much more quality than implementing the axial vibrations. Furthermore, doubled amplitudes from 8 μm to 16 μm in bending mode, unlike axial mode, improved the weld ultimate tensile strength.
    Keywords: Ultrasonic transducer, Ultrasonic assisted friction stir welding, Axial, bending modes}
  • مهدی صالحی*

    فلاتر یک پدیده ناخواسته ناشی از برهم کنش نیروهای آیرودینامیک، الاستیک و اینرسی است. این پدیده باعث به وجود آمدن نوسانات ناپایدار سازه ای می شود که اغلب منجر به شکست سازه خواهد شد. اغلب هواپیماهای پرسرعت و یا الاستیک از نظر فلاتر حساسیت بالایی دارند. در این پژوهش روش های گسترش یافته در چند دهه اخیر در زمینه آزمایش پروازی فلاتر مرور خواهد شد. سیستم های تحریک سازه، سیستم های اندازه گیری، پردازش دیجیتال داده ها و روش های استخراج پارامترهای فرکانسی و میرایی مورد بررسی قرار خواهند گرفت. همچنین، تجربه های عملی انجام شده در این راستا ذکر و وضعیت کنونی این زمینه بیان خواهد شد.

    کلید واژگان: آیروالاستیسیته, آزمایش پروازی فلاتر, آنالیز مودال}
    Mehdi Salehi *

    Flutter is an unintended phenomenon due to interactions between aerodynamic forces, elasticity and inertia, which leads to unstable structural fluctuations, often leading to structural failure. Most high speed and/or flexible aircraft are highly sensitive to flutter. In this research, extended methods in the last few decades in flutter flight testing are reviewed. Similarly, structural excitation systems, measurement systems, digital processing of data and methods for extracting frequency and damping parameters are considered. Also, the practical experience in this context is mentioned and the current state of this research area is explored.

    Keywords: Aeroelasticity, Flight Flutter Testing, Modal Analysis}
  • محمدرضا زمانی، سید محمدرضا خلیلی
    در این مقاله، اثر هندسه شبکه بر پاسخ آنالیز مودال در سازه ی استوانه ای مشبک کامپوزیتی مورد مطالعه قرار گرفته است. سازه استوانه ای مورد مطالعه دارای دو نوع شبکه شش ضلعی و مثلثی می باشد که از کامپوزیت کربن/اپوکسی ساخته شده است. برای رسیدن به سازه ای با دقت ابعادی بالا، سازه با استفاده از نوعی قالب منعطف بسیار دقیق به روش رشته پیچی ساخته شده و پس از پایان فرآیند پیچش و تثبیت پیکره کلی آن، سازه در داخل کوره پخت شده است. در ادامه رفتار ارتعاشی سازه با انجام آنالیز مودال تجربی به منظور تعیین فرکانس های طبیعی و شکل مودهای مختلف آن در شرایط تکیه گاهی آزاد-آزاد مورد تحلیل قرار گرفته است. همچنین با استفاده از روش المان محدود رفتار ارتعاشی سازه برای شرایط تکیه گاهی فوق بررسی و نتایج آن با نتایج آنالیز مودال تجربی مقایسه شده است. نتایج تحلیل های فوق نشان می دهند سازه با شبکه مثلثی در شرایط تکیه گاهی مختلف فرکانس های طبیعی بالاتری نسبت به سازه با شبکه شش ضلعی دارد. در ادامه ی پژوهش اثر انواع دیگر شرایط تکیه گاهی(گیردار-آزاد و گیردار-گیردار) نیز به روش المان محدود بر ارتعاشات آزاد سازه و تاثیر آن ها بر فرکانس های طبیعی و شکل مودها مورد مطالعه قرار گرفته است. مقایسه نتایج تحلیل عددی و آنالیز مودال تجربی، گویای هماهنگی و نزدیک بودن مقادیر نتایج حاصل از آن ها و همچنین تصدیقی بر کارآمد بودن روش تحلیل المان محدود بکار رفته در این پژوهش می باشد.
    کلید واژگان: استوانه مشبک کامپوزیتی, آنالیز مودال, ارتعاشات آزاد, المان محدود}
    Mohammad Reza Zamani, Seyed Mohammad Reza Khalili
    In this study, the effect of lattice geometry on the modal response of cylindrical carbon/epoxy lattice structures have been investigated both experimentally and numerically. Two structural geometries of triangular and hexagonal were chosen. Accurate flexible molds were used to manufacture the carbon/epoxy composite samples using polar-winding process. Experimental and numerical investigation of the vibration response of the manufactured samples were analyzed in order to determine the natural frequency and modal response for both triangular and hexagonal lattice structures for simply supported beam conditions. The results obtained from the Numerical model shows a good agreement with experimental results. after validating the numerical model, other supporting conditions like simply -fixed and fully fixed support was investigated Numerically. Results shows that the triangular structure lattice has higher natural frequency than hexagonal structure for all different support conditions.
    Keywords: lattice composite cylinder, modal analysis, free vibration, FEM}
  • سیدعلی موسوی، محمدرضا الهامی، سعید محجوب مقدس
    محدوده ی عملکرد مطمئن پره به لحاظ عدم بروز پدیده تشدید در شرایط مختلف کاری روتور با استفاده از روش آنالیز مودال مشخص می-شود. با توجه به اینکه پره های فلزی یا کامپوزیتی بالگردها دارای انعطاف پذیری خاصی می باشند، که در سرعت های مختلف منجر به تغییر شکل این سازه در صفحات مختلف می گردد، این تغییر شکل ها می تواند اثر زیادی بر روی عملکرد آیرودینامیک بالگرد داشته باشد. تحلیل دینامیکی پره های بالگرد براساس مشخصات دینامیکی این سازه، در سرعت های دورانی مختلف انجام می شود و در این مقاله نیز تحلیلی براساس روش های جرم های متمرکز (روش مایکل اشتاد و المان محدود) و تست مودال بر روی سازه روتور انجام شده، که تحلیل المان محدود به دو روش نرم افزاری و تحلیلی صورت گرفته است. تست مودال برای صحه گذاری و مقایسه با روش های جرم های متمرکز در دو حالت استاتیکی و دینامیکی با سرعتی ثابت، بر روی سازه روتور انجام شده است. با مقایسه نتایج حاصل از هر دو روش و پس از اطمینان از وجود تطابق بین نتایج روش های جرم های متمرکز و نتایج تجربی، تجزیه و تحلیلی مطابق شرایط کاری روتور صورت گرفت و در نهایت دیاگرام کمپل رسم گردید. بر طبق این دیاگرام مشخص شدکه هیچ گونه مشکل رزونانسی در پره ی روتور به وجود نیامده است، ضمن اینکه تطابق قابل قبولی بین نتایج عددی و تجربی وجود دارد.
    کلید واژگان: روتور بالگرد, آنالیز مودال, روش جرم های متمرکز, تست مودال, دیاگرام کمپل}
    S.A. Mousavi, M.R. Elhami, S. Mahjoub Moghadas
    Modal analysis is done periodically to ensure blades performance for non-occurrence of resonance obtained under various operating conditions. Since metal or composite helicopter blades have a certain flexibility at different speeds in different planes can lead to deformation of the structure that can have a great effect on the aerodynamic performance of the helicopter. In this paper, modal analysis of helicopter blade has been carried out by the lumped mass methods (myklestad and finite element method) and modal test on the rotor structure. The finite element analysis has been developed by two approach of analytical and software method. Modal testing was also performed in both static and dynamic states, with constant speed, to validate the lumped mass methods. Finally, the results of both methods are compared with each other. After ensuring there correspondence between lumped mass methods and experimental results, an analysis was done according to the operating conditions of the rotor and finally Campbell diagram has been generated. According to this diagram became clear there was not any problem with the resonance of the rotor blades, while the numerical result of case has an acceptable match with the experimental results.
    Keywords: Helicopter Rotor, Modal Analysis, Lumped Mass Method, Modal Test, Campbell Diagram}
  • موسی رضایی، غلامرضا فتاحی
    روش MAFVRO یکی از روش های آنالیز مودال مبتنی بر خروجی است که تنها با استفاده از پاسخ سیستم به تحریک شرایط اولیه، قادر است تا تمام مشخصه های مودال یک سیستم ارتعاشی را مشخص کند. از آنجایی که بیشتر سیستم های ارتعاشی تحت بارهای اتفاقی قرار می گیرند، بنابراین روش MAFVRO در چنین شرایطی قادر به استخراج مشخصه های مودال نمی باشد. در این پژوهش، روش مذکور به سیستم های ارتعاشی، تحت تحریک اتفاقی تعمیم داده شده است و با اعمال آن به یک سیستم ارتعاشی هشت درجه آزادی، نتایج حاصل از آن استخراج و با نتایج حاصل از حل دقیق مساله مقدار ویژه سازه ای مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج، نشان می دهد که روش تعمیم یافته MAFVRO، فرکانس های طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی را با دقت قابل قبولی استخراج می کند؛ ولی نسبت های میرائی را کمتر از مقادیر واقعی برآورد می نماید؛ همچنین اثر نویز بر دقت مشخصه های مودال استخراج شده از روش MAFVRO نیز، مورد مطالعه قرار گرفته است.
    کلید واژگان: سیستم ارتعاشی میرا, آنالیز مودال, مساله مقدار ویژه سازه ای, تحریک شرایط اولیه, تحریک اتفاقی}
    M. Rezaee, Gh. Fattahi
    MAFVRO is one of the out-put only modal analysis methods which is able to determine the modal parameters of a vibration system through the free vibration responses. It is worth to note that most of the vibration systems are subjected to random excitations. Therefore, in such cases, the traditional MAFVRO cannot extract the modal parameters. In this study, the mentioned method is developed to randomly excited vibration systems. Then, the modified MAFVRO is applied to a randomly excited vibration system. The random excitation has been considered as a set of white noises which are applied to all masses of a discrete system. Then by employing the developed method, the estimated results have been compared with those obtained through the structural eigenvalue problem. Comparing the results reveals that the developed method can give the natural frequencies and mode shapes of a randomly excited system with a good accuracy, but it estimates the damping ratios lower than their exact values. In addition, the effect of the noise on the accuracy of the estimated modal parameters have been investigated.
    Keywords: Damped vibration system, Modal Analysis, the structural eigenvalue problem, Initial excitation, random excitation}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال