فهرست مطالب

مهندسی مکانیک امیرکبیر - سال چهل و پنجم شماره 2 (زمستان 1392)
  • سال چهل و پنجم شماره 2 (زمستان 1392)
  • تاریخ انتشار: 1392/11/11
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مقاله پژوهشی
  • سید حجت هاشمی، مسعود کیمیابخش صفحات 1-9
    اندازه گیری چقرمگی شکست KIC بعنوان معیار شروع ترک (در نوع اول تنش در حالت کرنش صفحه ای) برای رسم منحنی های ارزیابی آسیب (FAD) برای فولادهای پراستحکام خطوط انتقال گاز اهمیت ویژه ای دارد. در تحقیق حاضر از آزمون خمش سه نقطه ای بر روی شش نمونه آزمایشگاهی استاندارد برای محاسبه چقرمگی شکست لوله فولادی API X65 (با قطر خارجی 1219 میلی متر و ضخامت جداره 3/14 میلی متر) استفاده شده است. از نتایج حاصله، مقدار چقرمگی شکست برابر MPa√m 308 بدست آمد. سپس حل المان محدود نمونه خمش سه نقطه ای با استفاده از تئوری اصلاح شده شکست گرسون انجام شد. از طرح المان محدود، میزان گشودگی دهانه ترک در حالت بحرانی (δ) محاسبه شد. از این طرح با استفاده از روابط مکانیک شکست ارتجاعی خطی مقدار چقرمگی شکست MPa√m 297 متناظر با مقدار δ بدست آمد. مقایسه نتایج تجربی و عددی نشان دهنده برابری مناسب مقادیر بدست آمده از روش های مرسوم تعیین چقرمگی شکست در دمای محیط است.
    کلیدواژگان: چقرمگی شکست، لوله انتقال گاز، رشد ترک نرم، مدل گرسون، آزمون خمش سه نقطه ای، API X65
  • حمیدرضا میردامادی، فرید کاویانی صفحات 11-25
    اندازه گیری چقرمگی شکست KIC بعنوان معیار شروع ترک (در نوع اول تنش در حالت کرنش صفحه ای) برای رسم منحنی های ارزیابی آسیب (FAD) برای فولادهای پراستحکام خطوط انتقال گاز اهمیت ویژه ای دارد. در تحقیق حاضر از آزمون خمش سه نقطه ای بر روی شش نمونه آزمایشگاهی استاندارد برای محاسبه چقرمگی شکست لوله فولادی API X65 (با قطر خارجی 1219 میلی متر و ضخامت جداره 3/14 میلی متر) استفاده شده است. از نتایج حاصله، مقدار چقرمگی شکست برابر MPa√m 308 بدست آمد. سپس حل المان محدود نمونه خمش سه نقطه ای با استفاده از تئوری اصلاح شده شکست گرسون انجام شد. از طرح المان محدود، میزان گشودگی دهانه ترک در حالت بحرانی (δ) محاسبه شد. از این طرح با استفاده از روابط مکانیک شکست ارتجاعی خطی مقدار چقرمگی شکست MPa√m 297 متناظر با مقدار δ بدست آمد. مقایسه نتایج تجربی و عددی نشان دهنده برابری مناسب مقادیر بدست آمده از روش های مرسوم تعیین چقرمگی شکست در دمای محیط است.
    کلیدواژگان: چقرمگی شکست، لوله انتقال گاز، رشد ترک نرم، مدل گرسون، آزمون خمش سه نقطه ای، API X65
  • کرامت ملک زاده، غلامحسن پایگانه، منصور کاردان صفحات 27-42
    در این مقاله، برای اولین بار پاسخ دینامیکی ورق ساندویچی کامپوزیتی با هسته انعطاف پذیر و بستر الاستیک تحت ضربه با سرعت پایین بررسی شده است. معادلات حاکم ورق ساندویچی با استفاده از اصل همیلتون و روش انرژی بدست آمده اند. تحلیل ارتعاشات آزاد ورق بر پایه تئوری بهبود یافته مرتبه بالای ورق های ساندویچی با اعمال اثرات بستر الاستیک در معادلات است. روش حل از تئوری برشی مرتبه اول برای رویه ها و از طرح دوم فراستیک برای هسته استفاده می نماید. دستگاه معادلات برای ورق بر روی بستر الاستیک با استفاده از طرح دو عاملی پاسترناک حل شده است. برای تحلیل دینامیکی ورق ساندویچی کامپوزیتی تحت بار ضربه ای با سرعت پایین، ورق ساندویچی با یک سامانه دینامیکی دو درجه آزادی با جرم و فنرهای معادل و با خطی سازی قانون برخورد هرتز به روش چوی مطرح شده است. در این طرح از فرکانس طبیعی پایه ورق برای محاسبه سفتی معادل ورق به صورت مستقیم در حل ضربه استفاده شده است. تاثیر تغییرات مدول های مختلف فنری عمودی و برشی عرضی بستر الاستیک بر فرکانس های طبیعی ارتعاشات آزاد، توابع زمانی نیروی برخورد و تغییر مکان عرضی ورق در حین ضربه بررسی شده و با نتایج موجود در مراجع مقایسه شده اند.
    کلیدواژگان: ورق ساندویچی، هسته انعطاف پذیر، ضربه سرعت پایین، بستر الاستیک پاسترناک، ارتعاشات آزاد، تئوری مرتبه بالا
  • روح الله دهقانی فیروزآبادی، مبین کاویان پور صفحات 43-51
    در این مقاله ارتعاشات عرضی تیر اویلر-برنولی با وجود قید اصطکاک خشک قوی در شرایط تکیه گاهی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اینکه نیروی اصطکاک در شرایط مرزی به عنوان یک عامل غیرخطی، نقش ایفا نحالته و باعث غیرخطی شدن پاسخ می شود، فرکانس های طبیعی نیز برخلاف سامانه های خطی دچار تغییر شده و تابعی از نیروی اصطکاک می شود، که خود نیروی اصطکاک در تکیه گاه ها نیز تابعی از عامل های دیگر است. محاسبه فرکانسهای تیر و طرحسازی مناسب این شرایط مرزی همواره مورد علاقه پژوهشگران و محققان بوده است. در پژوهش حاضر با طرحسازی نیروی اصطکاک با استفاده از طرح غیرخطی الاستیک-پلاستیک والانیس و طرح سنتی اصطکاک کولمب نیروی اصطکاک در تکیه گاه ها مورد بررسی قرار گرفته است. برای حل مسئله از روش شکل، حالت های فرضی استفاده شده و معادلات بدست آمده با استفاده از روش عددی رانج-کوتا مرتبه 4 حل شده است. این دو طرح با هم مقایسه شده اند. برای اعتبارسنجی نتایج از آزمایش حالتال استفاده شده است. در پایان با استخراج عاملهای طرح والانیس نشان داده شد که این طرح، برابری خوبی با نتایج آزمایش دارد. با توجه به قوی بودن نیروی اصطکاک موجود در بستر، اثر سخت شوندگی در نمودارهای پاسخ فرکانسی دیده شد.
    کلیدواژگان: ارتعاشات غیرخطی تیر، طرح والانیس، طرح کولمب، آزمایش حالتال
  • امیر مقیسه، عباس رهی، همایون ریاحی صفحات 53-62
    در سال های اخیر فعالیت های حفاری منابع نفت و گاز در میادین با عمق بالاتر از 3000 متر انجام می شود. برای هدایت مته حفاری و انتقال هیدروکربن به سطح دریا، بالا برنده بین کشتی حفاری و بستر دریا نصب می شود. یک سامانه کنترلی، وظیفه حفظ موقعیت کشتی حفاری را برای انجام عملیات بر عهده دارد. به واسطه نسبت بالای طول به سطح مقطع بالا برنده می توان آن را به صورت یک تیر شبیه سازی نمود. در این مقاله نیروهای هیدرودینامیکی وارد بر بالا برنده با استفاده از نظریه موریسون و تئوری امواج دامنه کوتاه تخمین زده شده است. در محل اتصال بالا برنده به کشتی حفاری یک سامانه جبران سازی در نظر گرفته شده که اثرات حرکت کشتی را بر بالا برنده کاهش داده و با اعمال یک کشش استاتیکی متناسب با وزن بالا برنده تغییرات تنش محوری در بالا برنده را کاهش می دهد. با استفاده از این مفروضات روابط حاکم بر ارتعاش بالا برنده در دو راستای جریان و عمود بر آن به دست آمده و با استفاده از روش های عددی تفاضل محدود و رانج کاتا حل می گردد. در انتها اثر عوامل مکانیکی بر رفتار دینامیکی بالا برنده مطالعه خواهد شد.
    کلیدواژگان: بالا برنده، کشتی حفاری، جبران ساز، فرکانس طبیعی
  • پیام زرافشان، سیدعلی اکبر موسویان صفحات 63-75
    در این مقاله، دینامیک و کنترل یک سامانه رباتیک فضایی با اجزاء انعطاف پذیر طی یک عملیات جابه جایی جسم بررسی می گردد. اجزاء انعطاف پذیر شامل صفحات خورشیدی در یک سامانه رباتیک فضایی و همچنین مفاصل انعطاف پذیر آن طی یک مانور می تواند تحریک شده و شروع به ارتعاش نمایند. بنابراین، این ارتعاشات منجر به یک سری نیروهای اغتشاشی ارتعاشی می شوند که به پایه متحرک و جسم جابه جا شده اعمال گشته و در نتیجه خطا در رده موقعیت و سرعت در مجری های نهایی و جسم را رقم می زنند. در این مقاله، با درنظر گرفتن یک ربات فضایی دارای چند بازو با مفاصل انعطاف پذیر و نیز صفحات خورشیدی غیرصلب، دینامیک سامانه به دو بخش حرکت اجزاء صلب و انعطاف پذیر تقسیم شده و یک مدل کاربردی برای پیاده سازی های کنترلی در سامانه های چندجسمی مرکب از اجزاء صلب و انعطاف پذیر توسعه داده می شود. سپس، بر پایه مسیر طراحی شده برای سامانه ربات فضانورد، کنترل امپدانس چندگانه توسعه یافته برای انجام جابه جایی جسم توسط این سامانه چندجسمی صلب انعطاف پذیر ارائه می شود. در پایان، یک سامانه ربات فضانورد که شامل دو بازو با مفاصل انعطاف پذیر و دوربین و آنتن به عنوان بازوی سوم و چهارم که با دو صفحه خورشیدی غیرصلب مجهز گردیده است، شبیه سازی رایانه ای می شود. نتایج به دست آمده مزیت های روش کنترلی پیشنهاد شده برای انجام یک عملیات جابه جایی جسم موفق و همچنین کاهش اثرات ارتعاشات عناصر انعطاف پذیر را نشان می دهند.
    کلیدواژگان: ربات فضانورد، کنترل امپدانس چندگانه، انعطاف پذیری، جابه جایی جسم
  • حسین چهاردولی، محمد اقتصاد صفحات 77-86
    در این مقاله کنترل گام به عقب وفقی-مقاوم برای دسته ای از سامانه های غیرخطی به صورتپسخور اکید با تاخیر زمانی مجهول و تحت اغتشاش در نظر گرفته شده است. در کاربرد عملی،اندازه گیری دقیق مقدار تاخیر زمانی بنا به دلایلی چون فرسودگی قطعات، عدم قطعیت های مجموعه و عدم احاطه به کل مجموعه بسیار دشوار است. بنابراین در این تحقیق مقدار تاخیر زمانی مجهول فرض شده است. با توجه به این فرض جمله های دارای تاخیر زمانی نباید در قوانین به روز رسانی و کنترلی ظاهر شوند. بنابراین به کمک تابعکلیاپانوف کراسوفسکی این عبارات از قوانین مزبور حذف می شوند. عدم قطعیت در متغیرهای مجموعه، در بسیاری از سامانه های فیزیکی وجود دارد. دسته ای از سامانه های غیر خطی به فرم پسخور اکید هستند که می توان برای آن ها کنترلگر گام به عقب طراحی کرد. در عمل امکان ورود اغتشاش به بسیاری از سامانه های مکانیکی، هیدرولیکی و الکتریکی وجود دارد، بنابراین در این تحقیق برای سامانه های وفقی به فرم پسخور اکید کنترل مقاومی در برابر تاخیر زمانی مجهول و اغتشاش اعمالی به سامانه طراحی می شود. در عمل اغتشاش های اعمالی به سامانه های فیزیکی کراندار هستند، به همین دلیل برای عبارات اغتشاش کران بالایی در نظر گرفته می شود. در پایان دو مثال برای نشان دادن کیفیت روش ارائه شده در این مقاله ارائه شده است.
    کلیدواژگان: کنترل وفقی، مقاوم، سامانه پسخور اکید، تاخیر زمانی مجهول، اغتشاش کراندار، قوانین وفقی، تابعک لیاپانوف کراسوفسکی
  • محمد فضلی، سید مهدی رضاعی، محمد زارعی نژاد صفحات 87-104
    فرایند سنگ زنی دقیق قطعات با هندسه ی متغیر و یا قطعات فرم دار ظریف، نیازمند موقعیت دهی دقیق و سریع میز قطعه کار در حین فرایند ماشینکاری است. در بحث درسینگ چرخ سنگ های فوق ساینده نیز به موقعیت دهی میکرونی الماس روی چرخ سنگ نیاز است. عملگرهای پیزوالکتریک یکی از رایج ترین انواع عملگرها برای سیستم های موقعیت دهی میکرونی هستند. کنترل دقیق این عملگرها در شرایط مختلف محیطی و عملیاتی بدون مدل سازی هیسترزیس امکان پذیر نخواهد بود. در تحقیقاتی که تاکنون از شبکه عصبی بدین منظور استفاده نموده اند، اثر نیروی وارد بر عملگر روی هیسترزیس مورد توجه واقع نشده است که این امر می تواند، خطای مدلسازی را افزایش دهد. در این مقاله از شبکه عصبی برای مدلسازی معکوس هیسترزیس عملگر های پیزوالکتریک استفاده شد و اثرات نیروی دینامیک وارد بر آنها مورد توجه قرار گرفت. از این طرح بعنوان کنترلر در یک مسیر جلوسو در کنار عملگر استفاده شد تا رابطه ی ورودی و خروجی خطی شود. در ادامه با استفاده از کنترلر های حلقه بسته پی آی دی و انتخاب ضرایب مناسب برای آنها، بیشترین خطای کمتر از 2 درصد بدست آمد.
    کلیدواژگان: پیزوالکتریک، شبکه عصبی، هیسترزیس، جبرانساز
  • مجید نوری کمری، غلامحسن پایگانه، مهرداد نوری خاجوی صفحات 105-118
    امروزه عیب یابی ماشین های دوار از راه تشخیص علائم شروع و رشد عیب با استفاده از روش های هوشمند، شناسایی علت و قطعات آسیب دیده و پیشگویی میزان عمرکاری باقیمانده ماشین، نقش مهمی در جلوگیری از آسیب دیدگی شدید ماشین و هزینه های بالای تعمیرات بر عهده دارند. هدف این تحقیق نیز استفاده از ساختار هوشمند شبکه های فازی- عصبی و عصبی چند لایه در تشخیص عیوب اصلی ماشین های دوار از جمله نابالانسی، ناهمراستایی، خرابی بیرینگ و لقی مکانیکی است. لذا در این تحقیق علاوه بر ایجاد روشی خودکار برای تشخیص عیب، در جهت افزایش دقت و سرعت این شبکه ها نیز تلاش شده است. در این راستا، با استفاده از روش تحلیل اجزای اصلی ابعاد ماتریس ورودی در حد مطلوب کاهش داده شد و نیز کارایی دو شبکه هوشمند فازی- عصبی و عصبی چند لایه، در تشخیص عیوب با یکدیگر مقایسه شد. جهت دست یابی به هدف فوق، شبکه های گفته شده با استفاده از بردارهای ویژگی و مشخصات استخراج شده از طیف های فرکانسی و موج های زمانی، آموزش دیده شدند. نتایج نشان داد که برای 84 مورد اندازه گیری نهایی، شبکه های فازی- عصبی و عصبی چند لایه به ترتیب دارای میانگین 91 و 78 درصد موفقیت در تشخیص درست عیوب بودند.
    کلیدواژگان: ماشین های دوار، طبقه بندی عیوب، سامانه استنتاج تطبیقی فازی، عصبی، شبکه های عصبی چند لایه
  • حمید آبیار فیروزآبادی، جمشید پرویزیان، امیر عبدالله، علیرضا فدایی تهرانی صفحات 119-137
    ماشین کاری تخلیه الکتریکی سیمی (وایرکات) برای تولید شکل های پیچیده و ظریف روی مواد سخت توسعه یافته است. عدم دستیابی به دقت های بالا در ماشین کاری قوس های کوچک گوشه یکی از مهمترین مشکلات این فرآیند است. در تحقیق حاضر، خطاهای ماشین کاری شعاع گوشه بررسی شده است. برای مرحله ی خشن کاری بر اساس سه متغیر فرکانس تخلیه، کشش سیم و شعاع قوس، توسط روش فاکتوریل کامل آزمایش ها طراحی و بار باقیمانده روی مسیر مستقیم و قوس گوشه تحلیل شده است. آزمون های عملی این تحقیق روی فولاد ابزار سردکار 1.2510 انجام شده است. با به کارگیری تحلیل های آماری و محاسبه ی گپ متغیر ماشین کاری در روی قوس گوشه، خطای ماشین کاری برای قوس های محدب گوشه به شعاع 150، 300 و 450 میکرون محاسبه شده است. بررسی ها نشان می دهند چنانچه مسیر سیم در روی قوس بر اساس مقدار خطای محاسبه شده اصلاح گردد بار باقیمانده ی یکسان روی مسیر مستقیم و قوس های مختلف گوشه حاصل می شود و این بار باقیمانده با یک افست ساده قابل برداشتن است.
    کلیدواژگان: ماشین کاری وایرکات، خطای ماشینکای، شعاع گوشه، بار باقیمانده، انحراف سیم
|
  • S. H. Hashemi, M. Kymyabakhsh Pages 1-9
    Plain strain fracture toughness is extremely important for failure assessment in high strength steels used in gas transmission pipelines. In the current research an experimental method based on three point bend test specimens was used to calculate fracture toughness of steel pipes of grade API X65 (with outer diameter of 1219 mm and wall thickness of 14.3 mm). A value of 308 MPa√m was found for fracture toughness of test material. Then a finite element solution for the test specimens was conducted using modified Gurson’s damage theory. In this model, the critical crack tip opening displacement was calculated from damaged elements in the early stage of crack growth. This model resulted in 297 MPa√m of fracture toughness. A comparison between the experimental and numerical results illustrated the fitness of common methods for determining fracture toughness of tested steel in ambient temperature. Due to the lack of experimental data for this steel, the obtained results can be used for safe performance of domestic gas pipelines made from API X65 steel.
    Keywords: Fracture toughness, Gas Pipeline, Ductile Crack Growth, Gurson Model, Three Point Bend, API X65
  • H. R. Mirdamadi, F. Kaviani Pages 11-25
    Plain strain fracture toughness is extremely important for failure assessment in high strength steels used in gas transmission pipelines. In the current research an experimental method based on three point bend test specimens was used to calculate fracture toughness of steel pipes of grade API X65 (with outer diameter of 1219 mm and wall thickness of 14.3 mm). A value of 308 MPa√m was found for fracture toughness of test material. Then a finite element solution for the test specimens was conducted using modified Gurson’s damage theory. In this model¡ the critical crack tip opening displacement was calculated from damaged elements in the early stage of crack growth. This model resulted in 297 MPa√m of fracture toughness. A comparison between the experimental and numerical results illustrated the fitness of common methods for determining fracture toughness of tested steel in ambient temperature. Due to the lack of experimental data for this steel¡ the obtained results can be used for safe performance of domestic gas pipelines made from API X65 steel.
    Keywords: Fracture toughness, Gas Pipeline, Ductile Crack Growth, Gurson Model, Three Point Bend, API X65
  • K. Malekzadeh Fard, G. Payganeh, M. Kardan Pages 27-42
    In this paper, for first time dynamic response of composite sandwich panel with a flexible core on elastic foundation under low-velocity impact load is studied. The governing equations of sandwich panel are obtained using the Hamilton principle and energy method. Free vibration analysis of panel is based on the improved higher-order sandwich panel theory (IHSAPT) by considering elastic foundation effects in equations. The formulation uses the first shear deformation theory (FSDT) for face sheets and Frostig’s second model for core. The equations system is solved for plate on elastic foundation using two parameters Pasternak model. For dynamic analysis of composite sandwich panel under low-velocity impact load, the sandwich panel is modeled as a two-degrees-of-freedom dynamic system with equivalent masses and springs using linearized Hertz contact law from Choi method. In this model for impact solution, fundamental natural frequency has been used directly for calculation of the equivalent stiffness of panel. Effect of variation of various vertical and transverse shear modulus of elastic foundation on natural frequencies of free vibration, contact force history and transverse displacement of panel in low-velocity impact analysis is discussed and is compared with the available results in literature.
    Keywords: Sandwich Panel, Flexible Core, Low, Velocity Impact, Elastic foundation, Vibration, High, Order Theory
  • R. D. Firouzabadi, M. Kavyanpoor Pages 43-51
    In the present paper, the transverse vibrations of the Euler–Bernoulli beam along with the strong dry friction at the boundary conditions have been investigated. With special attention to the force of frictionon theboundary conditions which plays a role as one non-linear factor and brings out nonlinear response, natural frequencies also change despite the linear systems and these natural frequencies become a function of the force of friction and the force of friction in substrates is also a function of other parameters. The calculation of the beam frequencies as well as proper modeling of boundary conditions have been interesting for researchers and scientists. In the present study, the force of friction at substrates is investigated through the friction force modeling by using the nonlinear elastic-plastic Valanis model and also by the Classical Model of Coulomb friction. The assumed modes method for solving is used and the resulting equations by using the Fourth Runge-Kutta numerical method are solved. These two models are compared and the results of modal testing are used for the validation. Finally, according to Valanis parameters, it is shown that this model has a positive relation with the findings. The hardening effect of the frequency response-curves is also observed.
    Keywords: Nonlinear Vibrations of Beam, Valanis Model, Coulomb Model, Modal Testing
  • A. Moghiseh, A. Rahi, H. Riahi Pages 53-62
    In the last few years, drilling activities took place in water depths of more than 3000m. In order to convey the hydrocarbon to the sea level and do drilling operations, a steal pipe is installed between the wellhead in the seabed and drill ships. A control system keeps the drill ship in a safe area above the wellhead. Since the diameter of the riser is much less than its length, it can be simplified into the beam model. The fluid dynamic forces are expressed in Morison formula by using short wave theory. It is assumed that the riser is connected to the drill ship by means of a heave compensator. This device provides a large static tensile force at the top of the riser. In addition, it reduces the longitudinal stress variation induced by the relative vertical motion of the drill ship and the riser. With these assumptions, the equations of motion governing the transverse displacement of the riser in two directions are obtained. These equations are solved by using the finite difference method and Runga-Kutta method. At the end, the effects of environmental and mechanical parameters on the dynamic behavior of the riser are discussed.
    Keywords: Riser, Drill Ship, Compensator, Natural frequency
  • P. Zarafshan, S. A. A. Moosavian Pages 63-75
    Dynamics and control of a space robotic system with flexible members during an object manipulation task is studied here. Flexible members such as solar panels of space free flying robotic systems and their flexible joints during a manoeuvre may get stimulated and vibrate. Therefore, such vibrations will cause some oscillatory disturbance forces on the moving base and manipulated object, which in turn produces error in the position and speed of the manipulating end-effectors. In this paper, considering a multiple arm space robotic system with flexible joints and flexible solar panels, the system dynamics is partitioned into two rigid and flexible bodies’ motion, and a concise model for control implementations of compounded rigid-flexible multi-body systems is developed. Then, based on a designated path/trajectory for a space robotic system, the multiple impedance control is extended to perform an object manipulation task by such complicated rigid-flexible multi-body systems. Finally, a space free flying robotic system is simulated which contains two manipulators with flexible joints, and a rotating antenna and a camera as its third and fourth arms, appended with two flexible solar panels. Obtained results reveal the merits of the proposed controller to successfully perform the manipulation task and effectively suppress the vibration of flexible elements.
    Keywords: Space Robot, Multiple Impedance Control, Flexibility, Object Manipulation
  • H. Chehardoli, M. Eghtesad Pages 77-86
    In this paper, robust adaptive control is presented for a class of nonlinear systems in strict feedback form with uncertain time delay. It is assumed that time delay is not known, thus terms having delays must not appear in adaptation and control laws. By using the Lyapunov-Krasovskii functional, terms having time delay are deleted from adaptation and control laws. The adaptive backstepping method is used to design a controller and it is shown that this controller guarantees global uniform asymptotic stability of the system. A controller is robust against uncertain time delay and bounded disturbances, which enter the system. Two simulation results are provided to show the effectiveness of the proposed approach.
    Keywords: Robust Adaptive Control, Unknown Time Delay, Bounded Disturbance, Backstepping, Lyapunov, Krasovskii Functional
  • M. Fazli, S. M. Rrezaei, M. Zareienejad Pages 87-104
    Precise grinding of fine shaped pieces with various arithmetic needs micro positioning and rapid movement of a work piece. Moreover, with regard to dressing of super abrasive grinding wheels, precise positioning of a dresser on the grinding wheel for achieving desired depth is needed. Piezoelectric actuators are convenient for micro positioning systems. Inherent hysteresis is one of the drawbacks in the use of these actuators. Neural networks can be used for this modeling. Ignoring the force can increase the positioning error remarkably. In this paper, the neural network is used for hysteresis modeling with attention to the important effect of loaded force. After modeling, the inverse hysteresis model is used as a compensator in a feed forward way to linearize the input-output relationship. Then using a PID closed loop controller and selecting a suitable coefficient for it, the maximum error was decreased to less than 2 percent of the working amplitude.
    Keywords: Piezoelectric, Hysteresis, Neural Networks, Compensator
  • M. N. Kamari, G. Payeganeh, M. N. Khajavi Pages 105-118
    Nowadays, Fault detection of rotating machinery by diagnosing sings of starting point and growth of defect using intelligent techniques, discovering the defected parts and the reason behind them and prediction of remaining working life of the machine play an important role in preserve the machine from severe defects and the high price of repairing it. The goal of this paper is using the Adaptive Neural - Fuzzy Inference Systems (ANFIS) and Multi-Layer Perceptron (MLP)for detecting the original defects in rotating machinesincluding unbalancing, Bearing defects, Looseness and misalignment. So,in this study addition to the creation of this mechanism for automatic fault diagnosis, improve accuracy and speed of the network was also performed.Therefore, using the Principal Component Analysis (PCA), the input matrix was reduced to acceptable amontand the effectiveness of the ANFIS and MLP networks in detection of defects were compared with each other.To achieve this goal, mentioned networks were trained using feature vectors extracted from the spectrum frequency and waves.The obtained results showed that for 84 final measurements, the ANFIS and MLP networks have 91 and 78 averages percent successful in detecting the defects, respectively.
    Keywords: Rotating Machinery, Defect Classification, Adaptive Neural, Fuzzy Inference Systems (ANFIS), Multi, Layer Perceptron (MLP)
  • H. A. Firouzabadi, J. Parvizian, A. Abdullah, A. Fadaei Tehrani Pages 119-137
    Wire electrical discharge machining (wire-EDM) is able to generate delicate and complex shapes on hard materials which are difficult to cut. Inaccuracy in the cutting of small radius curved corners is one of the major problems in this process. In the present paper, corner radii machining errors have been investigated. Experiments are designed using the Full Factorial Method for roughing operations by considering frequency of discharges, wire tension and radius of curvature as variables, and the residual material on straight and curved paths as the output parameters. Practical works are implemented on tool steel 1.2510. By employing statistical techniques for analysis and by calculating variable side gap on curved corners, the machining error is obtained for 150, 300 and 450 µm radius curvatures. Results show that the thickness of residual material left on the workpiece on straight and curved paths can be the same if the cutting path on curvature is corrected according to the findings of this paper.
    Keywords: WEDM, Machining Error, corner radii, Residual Material, Wire Deviation