فهرست مطالب

مهندسی شناورهای تندرو - پیاپی 55 (پاییز و زمستان 1398)

نشریه مهندسی شناورهای تندرو
پیاپی 55 (پاییز و زمستان 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/12/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • علی اصغر مقدس اهنگری*، محمد صادقی، محمد سعید شمشیری، مرتضی ابراهیمی صفحات 4-15
    انسان همیشه به دنبال روش هایی است که کارهای روزمره خود را با سرعت بالاتری انجام دهد. همچنین توانایی جابجا کردن اشخاص و اجسام در کوتاه ترین زمان ممکن، همواره یکی از دغدغه های اصلی انسان بوده است. صنایع دریایی نیز از این نیاز مستثنا نبوده و نیست. استفاده از شناور پروازی به منظور افزایش سرعت جابجایی و همچنین چابکی ، موردتوجه زیادی قرارگرفته که صنایع نظامی نیز از آن مستثنا نبوده اند. طراحی و ساخت این شناورها مستلزم شناخت دینامیک و کنترل ناپایداری آن ها است.یکی از مهم ترین ناپایداری ها در شناور پروازی ، پورپویزینگ است که تحت تاثیر عوامل مختلفی به وقوع می پیوندد. در این مقاله به بررسی اثر ضریب منظری بر پایداری شناور پروازی، با مطالعه بر روی شناورهای منشوری پرداخته خواهد شد. در ابتدا با استفاده از نتایج تحلیل عددی بر روی سه مدل با ضریب منظری مختلف، پارامترهای بی بعد انتخاب شده و سپس اثر ضریب منظری بر وقوع پورپویزینگ با استفاده از رابطه رگراسیونی آقای سویتسکی بررسی شده است
    کلیدواژگان: شناور پروازی، مدل منشوری، پورپویزینگ، ضریب منظری
  • مهدی خوشحالی* صفحات 16-27
    بی شک تولید صدا در قرن اخیر که از منابعی همچون سونارها، کشتی های باری نفتی، دستگاه های لرزه نگاری، اکتشافات حفاری نفت و گاز، شمع کوبی سازه های فراساحلی و غیره بسیار افزایش یافته است که این خود نوعی آلودگی است که آلودگی صوتی نامیده میشود .نویز صوتی باعث ایجاد استرس در حیوانات، افزایش ریسک در شکار شدن آنان و اختلال در سیستم زاد و ولد برخی گونه ها می شود. این اثرات می تواند تابع فرکانس و شدت صوت و مدت زمان مواجهه صوت باشد. برای اندازه گیری نویز شناور در آب های کم عمق شبیه سازی صوت جهت محاسبه افت انتقال بر طبق استاندارد امری ضروریست. در این تحقیق علاوه بر اندازه گیری میدانی نویز یک فروند شناور تندرو با استفاده از اصول استاندارد اندازه گیری، اثر امواج صوتی ناشی از شناورها و دیگر منابع تولیدکننده نویز صوتی در دریاها و اقیانوس ها بر جانوان دریایی برای گونه های مختلف بررسی شده است. در این پژوهش ابتدا منابع مختلف تولید نویزگردآوری می شود و تاثیر منابع مختلف صوتی بر زیست دریا و جانوران دریایی بیان می گردد و در قسمت بعد افت انتقال در محیط با شبیه سازی محیط محاسبه میگرددو درقسمت پایانی به اندازه گیری سطح نویز سه فروند شناورتندرو در سرعت های متفاوت می پردازیم و در نهایت برای کاهش نویز صوتی شناور تندرو پیشنهاداتی ارایه می نماییم.
    کلیدواژگان: اندازه گیری، نویز صوتی، شناور تندرو، افت انتقال
  • فریار شمشیری امیرکلایی، رضا حسن زاده قاسمی* صفحات 28-39
    شناور زیرسطحی که بتواند ماموریت هایی مانند تعقیب، شکار، دنبال و یا همراهی کردن یک ربات یا جاندار سطحی یا زیرسطحی را با دقت مناسب به انجام برساند، باید از مانورپذیری بالایی برخوردار باشد. در این مقاله، یک شناور زیرسطحی جدید نوع هاورینگ به منظور تعقیب یک شی سطحی و یا زیرسطحی، پیشنهاد و مورد شبیه سازی و کنترل قرار گرفته است. شناور زیرسطحی بکار رفته، به کمک الگوریتم های کنترلی مناسب قادر است با دریافت اطلاعات لازم از موقعیت هدف، کوتاه ترین مسیر لازم برای رسیدن و تعقیب هدف را بپیماید به نحوی که هدف همواره در زاویه دید شناور باشد. در این مقاله، کنترل کننده بر اساس مدل دینامیکی خطی سازی شده طراحی و شبیه سازی شده و سپس، به مدل دینامیکی غیرخطی اعمال و اعتبارسنجی انجام شده است. کنترل کننده ی پیشنهادی دارای سه حلقه می باشد: یک حلقه برای کنترل مسیر در صفحه ی عمودی، یک حلقه برای کنترل مسیر در صفحه ی افقی و کنترل کننده سوم برای کنترل سرعت پیشروی ربات روی مقدار مشخص. به منظور بررسی مقاوم بودن کنترل کننده، اثر جریان های آبی به صورت نیروهای اغتشاشی به شناور زیرسطحی بررسی شده است.
    کلیدواژگان: تعقیب هدف، ربات هوشمند زیرسطحی، زاویه دید ربات
  • محسن عباسی جنت آباد*، محمد محسن عنایتی راد صفحات 40-47
    با توجه به مزایای رادارهای غیرفعال، در سال های اخیر پیاده سازی این نوع رادارها مورد توجه قرار گرفته است. در میان انواع سیگنال های مغتنم مورد استفاده در رادارهای غیرفعال، سیگنال پخش تلویزیون دیجیتال زمینی به دلایلی نظیر پهنای باند بالا و در نتیجه دقت برد مناسب، توان ارسالی بالا و ناحیه پوشش وسیع گزینه مناسبی است. استفاده از رادیو نرم افزار به عنوان بستر پیاده سازی، وابستگی به سخت افزار و نیز هزینه های ساخت را کاهش می دهد. در این مقاله، رادار غیرفعال مبتنی بر سیگنال پخش تلویزیون دیجیتال زمینی روی بستر رادیو نرم افزار به منظور تشخیص موقعیت شناورهای تندرو پیاده سازی شده است. در الگوریتم پیشنهادی، ابتدا همبستگی متقابل بین سیگنال های مستقیم فرستنده مغتنم و سیگنال پراکنده شده از هدف محاسبه شده و از خروجی آن تبدیل فوریه گرفته می شود. سپس مقدار بیشینه محاسبه شده و موقعیت هدف تخمین زده می شود. به منظور ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، سیگنال مستقیم فرستنده DVB-T به کمک آنتن و سخت افزار SDRPLAY دریافت شده و بلوک های پردازشی الگوریتم پیشنهادی در محیط نرم افزاری GNURadio پیاده سازی شده است. نتایج شبیه سازی عملکرد مناسب الگوریتم در آشکارسازی اهداف را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: رادارغیرفعال، رادیو نرم افزار، تابع همبستگی متقابل، رادیو گنو
  • موسی صفرپور* صفحات 48-57
    در مراحل مونتاژکاری سازه های آلومینیومی با اتصالات جوشی، معمولا از عمر سازه در اثر تنش ناخواسته ناشی از فرایند جوشکاری و احتمالا وجود عیوب ناخواسته از استحکام طراحی اولیه سازه کاسته شده، باعث ایجاد ترک و در نهایت موجب شکست در مجاورت مقاطع تکیه گاهی خواهد شد؛ در این مقاله برای جلوگیری از انتشار ترک های میکروسکوپی، ابتدا، بر اساس تحقیقات میدانی موقعیت دقیق آسیب ترک در سازه شناور تندرو با کاربری خاص، شناسایی شده و سپس به کمک روش های عددی به بررسی رفتار سازه شناور مدل تحت بارهای ضربه ای سیکلی یا تناوبی ناشی از شرایط کوبش امواج و شلیک سلاح پرداخته شده است. در ادامه با تجزیه و تحلیل خروجی داده ها، با تعویض مقاطع جزء روبنای سازه ی شناور تندرو، و تغییر موقعیت دهی جدید عضو محلی المانهای سازه ای، به ارایه طراحی بهینه، رسیده شده است و همچنین طراحی هندسه جدید، پاسخگوی نیازهای کاربری شناور بوده و موجب توقف رشد ترک می باشد.
    کلیدواژگان: ترک، شکست، مقاطع تکیه گاهی، شناور تندرو، بارهای ضربه ای سیکلی، جزء روبناسازه، هندسه جدید
  • حمید ملکی زاده، صفر ذاکری نیا* صفحات 58-70
    یکی از مهم ترین حرکات شناور، حرکت حول راستای طولی آن است که به آن غلتش عرضی گفته می شود. این حرکت می تواند محدوده عملکرد شناور را کاهش داده و در بسیاری از موارد منجر به مشکلاتی برای خدمه، بار، سلاح و تجهیزات شناور شود. از این رو، پایدارسازی آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برای رسیدن به این هدف روش ها و تجهیزات متعددی برای کاهش نوسانات شناور، بخصوص نوسانات غلتش عرضی آن طراحی شده است. از جمله آنها چیدمان درست بارها، صفحات بیلج کیل، وزنه های متعادل کننده، مخازن ضد غلتش عرضی، سیستم سکان و بالک های فعال می باشند. هدف از این تحقیق بررسی پایدارسازهای مختلف حرکت غلتش عرضی شناور و انتخاب یک پایدارساز مناسب و ارزیابی آن می باشد. بدین منظور از بین روش های متعدد، پایدارسازی غلتش عرضی شناور با استفاده از پایدارساز بالک به دلیل راندمان بالا، گشتاور نسبتا بزرگ، و طراحی نسبتا ساده، مطلوب مسئله ما می باشد. این بهترین پایدارسازی است که با توجه به محل قرار گرفتن آن (در وسط و نزدیک به خط آبخور شناور) کمترین کوپلینگ را با سایر حرکات ایجاد می کند، که در صورت استفاده از این نوع پایدارساز، می توانیم کوپلینگ بین حرکات را نادیده فرض کرده و مدل را با یک درجه آزادی تحلیل کنیم. برای ارزیابی عملکرد پایدارساز از جعبه ابزار شبیه ساز سیستم های دریایی (MSS) استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که در حالت استفاده از بالک های پایدارساز به همراه رگولاتور مربعی خطی(LQR)، کاهش چشمگیری در حرکت غلتش عرضی رخ داده است.
    کلیدواژگان: غلتش عرضی، پایدارساز، بالک های فعال و شبیه ساز سیستم های دریایی
|
  • Aliasghar Moghaddas Ahangari *, Mohammad Sadeghi, Mohammad Saeed Shamshiri, Morteza Ebrahimi Pages 4-15
    Man is always looking for ways to do his daily work at a higher speed. The ability to move individuals and objects in the shortest possible time has always been one of the main concerns of humans. The marine industry is not an exception to this requirement. The use of planing boats to increase displacement speed as well as agility has received a lot of attention from industries that have not been excluded. The design and construction of these vessels requires dynamic understanding and control of their instability. One of the most important instabilities in planing boats is porpoising under the influence of various factors. In this paper, we investigate the effect of aspect ratio on the stability of planing boats by studying prismatic body. First, the numerical parameters were selected using numerical analysis results on three models with different ratio and then the effect of the aspect ratio on the occurrence of porpoising was investigated using Mr. Suitsky's regression equation.
    Keywords: Planing craft, prismatic model, Porpoising, aspect ratio
  • Mahdi Khoshhali * Pages 16-27
    No doubt the sound production in the last century has increased greatly from sources such as sonar, oil cargo ships, seismic devices, oil and gas drilling exploration, offshore pile-driving, etc. This is a kind of pollution called noise pollution. Noise can cause stress in animals, increase their risk of being hunted, and disrupt the reproductive system of some species. These effects can be a function of the frequency and intensity of the sound and the duration of the sound exposure. It is necessary to measure floating noise in shallow waters by sound simulation to calculate the transmission loss according to the standard. In this study, in addition to field measurement of the noise of a rigid buoy using standard measurement principles, the effect of buoyant noise waves and other sources of noise generation in seas and oceans on marine life for different species has been investigated. In this research, first, different sources of noise generation are produced and the effect of different sources of noise on marine and marine life is expressed. In the next part, the transmission loss in the environment is calculated by simulating the environment and in the last part, the noise level of the three fast crafts is measured. We deal with different issues and, finally, offer some suggestions for reducing the noise of the hard-hover.
    Keywords: measurement, acoustic noise, fast craft, transmission loss
  • Faryar Shamshiri Amirkolai, Reza Hasanzadeh Ghasemi * Pages 28-39
    An underwater vehicle, which is able to carry out missions like chasing, hunting, pursuing or going along with a robot or a surface or subsurface organism with appropriate accuracy, must possess high maneuverability. In this article, a new hovering type underwater vehicle is proposed, simulated and controlled in order to chase a surface or subsurface object. With the help of proper control algorithms, the underwater vehicle is able to obtain the necessary information of the target position in order to travel the shortest path to reach the target and also, keep the target within line of sight at all times. In this paper, the controller is first designed and simulated based on a linearized dynamic model and then applied to a nonlinear dynamic model, and finally, the validation has been done. The proposed controller has three loops: A loop to control the path in the vertical plane, a loop to control the path in the horizontal plane and a third controller to control the speed of the robot's advance at a specified value. In order to investigate the controller's resistance, this paper also investigates the effect of currents in the form of disturbance forces on the underwater vehicle.
    Keywords: Chase the Target, Autonomous Underwater Vehicle, Line of Sight of Robot
  • Mohsen Abbasi-Jannatabad *, Mohammad Mohsen Enayati Rad Pages 40-47
    Due to benefits of passive radars, implementation of these radars are considered in recent years. Among the different opportunistic signals that is used in passive radars, digital video broadcasting-terrestrial (DVB-T) signal is a good candidate, because of wide bandwidth and appropriate range resolution, high transmitted power and long coverage area. Using software defined radio (SDR), decreases the hardware dependency and implementation costs. In this paper, a DVB-T based passive radar is implemented on SDR platform. In the proposed algorithm, the cross correlation between the direct DVB-T transmitter signal and the scattered signal from the target is computed. Then the maximum value of the fast Fourier transformation (FFT) of output is computed and the target position is estimated. In order to evaluate the performance of the proposed algorithm, the direct DVB-T transmitter signal is received using SDRPLAY hardware and an antenna. The signal processing units of proposed algorithm are implemented in the GNURadio software. Simulation results show the appropriate performance of the proposed algorithm in target detection.
    Keywords: Passive Radar, software defined radio, cross correlation function, GNURadio
  • Musa Safarpur * Pages 48-57
    During the assembly process of aluminum structures with welded joints, usually the life of the structure due to the unwanted stress of the welding process and possibly the presence of undesired defects due to the strength of the initial design of the reduced structure will cause cracking and eventually cause fracture near the support sections. ؛ In this paper, to prevent the propagation of microscopic cracks, first, based on field investigations, the exact location of crack damage in rigid floating structure with specific application is identified, and then numerical methods are used to investigate the behavior of model floating structure under cyclic or periodic impact loads. Due to the knocking of waves and firing c Has been discarded. In addition, by analyzing the data output, by changing the component parts of the rigid float superstructure, and by modifying the new positioning of the structural member locally, the optimal design has been achieved, and the new geometry design responds to the needs of the floating user and stops Growth is cracking.
    Keywords: Cracks, Fractures, Clamps, Rigid Floats, Cycle Shocks, Superstructure, New Geometry
  • Hamid Malekizadeh, Safar Zaker&Amp, Igrave, Nia * Pages 58-70
    One of the most important craft motions is the movement around its longitudinal direction, which is called transverse roll.This motion can reduce the range of craft performance and in many cases lead to problems for crew, cargo, weapons and craft equipment.Therefore, its stabilization is of particular importance.To achieve this goal, several methods and equipment have been designed to reduce craft fluctuations, especially transverse roll oscillations.These include the correct layout of the loads, the Bilge keels, the balancing weights, the transverse anti-rolling tanks, the steering system and the active fins.The purpose of this study is to investigate the different stabilizers of craft transverse roll motion and to select and evaluate a suitable stabilizer.For this purpose, among the many methods, stabilizing craft transverse roll using a ball stabilizer due to its high efficiency, relatively large torque, and relatively simple design is desirable.This is the best stabilization, which, due to its location (in the middle and close to the craft waterline), creates the least coupling with other movements. Analyze with a degree of freedom.The Marine System Simulator (MSS) Toolbox has been used to evaluate the performance of the stabilizer.The simulation results show that in the case of using fin stabilizers with linear quadratic regulator (LQR), there is a significant decrease in transverse roll motion.
    Keywords: Roll, Stabilizer, Active fins, Marine System Simulator (MSS)