فهرست مطالب

نشریه فناوری در مهندسی هوافضا
سال پنجم شماره 3 (پیاپی 18، پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/12/21
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حمیدرضا مقدس، علی محمودی*، فرشاد پازوکی صفحات 1-19

    رویکردی نوین برای بررسی تغییرات در فرآیند شبیه سازی ساختاری یک پایدارکننده ژیروسکوپی سه محوره حامل دوربین، ارایه شده است. روند ارایه شده، شامل تصمیم گیری مدیریتی و نحوه شناسایی بهترین مسیر فرآیند بررسی تغییرات می باشد. ربات نمونه فانتوم با 32 مولفه که نیمی از آنها مربوط به هندسه ساختار پرنده و نیم دیگر مربوط به لق لقه (گیمبال) سه محوره هستند انتخاب شده است. پیوندهای ساختاری بین عناصر با فرض تقارن در یک ماتریس ساختار طراحی قرار می گیرند. یک مقدار تاثیر تغییر ثابت برای همه پیوندها و یکی از سه مقدار، 3/0، 5/0 و 8/0 بترتیب برای احتمال تغییر پایین، متوسط و بالا اندازه گیری و در ماتریس ها لحاظ شده است. به علاوه، مجموعه ای از شاخص ها برای کمک به طبقه بندی مولفه های گوناگون سیستم به عنوان پذیرنده یا بازتابنده تغییر، ایجاد و یک شاخص انتشار تغییر نرمال، قدرت نسبی هر مولفه را در طیف جذب کننده تا افزاینده با ضریب بین 1- تا 1+ معرفی شده است. این روش بر روی ربات نمونه پیاده سازی شده است

    کلیدواژگان: بررسی تغییرات، ماتریس ساختار طراحی، پایدارکننده ژیروسکوپی، ربات پرنده
  • ساجده هادویان، جعفر اسکندری جم*، علی داور، محسن حیدری بنی، مجید اسکندری شهرکی صفحات 21-36

    یکی از چالش های پیش رو در ساخت کامپوزیت های الیاف طبیعی، چسبندگی الیاف به زمینه است. از آنجاکه بهبود چسبندگی بین الیاف و ماتریس سبب تغییر خواص مکانیکی کامپوزیت های طبیعی می شود، اصلاح سطح الیاف مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش اثر چسبندگی و اصلاح سطح الیاف خرما در بهبود خواص مکانیکی اعم از کشش، خمش و ضربه مورد بررسی قرار گرفت. اصلاح سطح روی الیاف نخل خرما با استفاده از دو ماده شیمیایی سدیم کلریت و سدیم هیدروکسید انجام شد. الیاف در چهار گروه 1-سدیم هیدروکسید، 2-سدیم کلریت، 3-سدیم کلریت سپس سدیم هیدروکسید و 4-سدیم هیدروکسید سپس سدیم کلریت اصلاح سطح شدند. با ساخت نمونه های مختلف و انجام آزمون های استاندارد مکانیکی (کشش، خمش و ضربه) و آزمون های میکروسکوپ الکترونیکی (SEM)، آنالیز حرارتی (TGA)، کشش لیف، بیرون کشیدگی لیف از ماتریس (Pull out) اثرات گروه های مختلف بر بهبود چسبندگی و خواص مکانیکی کامپوزیت ها مورد بررسی و راستی آزمایی قرار گرفت. نتایج نشان داد لیف اصلاح سطح شده با سدیم کلریت در برابر کشش، بیرون کشیدگی لیف از ماتریس و تخریب ناشی از افزایش دما در مقایسه با سایر الیاف مقاومت بیشتری از خود نشان می دهد. همچنین، نتایج آزمون های مکانیکی حکایت از افزایش و بهبود استحکام کششی نمونه های تقویت شده با الیاف اصلاح سطح شده با سدیم هیدروکسید و بیشترین استحکام خمشی با الیاف اصلاح سطح شده با سدیم کلریت و کاهش استحکام ضربه با الیاف اصلاح سطح شده در هر چهار گروه داشته است.

    کلیدواژگان: کامپوزیت الیاف طبیعی، الیاف نخل خرما، اصلاح سطح شیمیایی
  • سیده کوکب گوهریان، محمد طیبی رهنی* صفحات 37-47

    گسترش ناگهانی کووید-19 در جهان توجه همگان را به خود جلب نموده است. بعلاوه، به دلیل ناشناخته بودن و عدم وجود روش های درمانی قطعی، توصیه سازمان جهانی بهداشت و سایر نهادهای درمانی مبنی بر ارایه راهکارهای غیردارویی جهت کنترل این ویروس می باشد. در همین راستا، یکی از روش های پیشنهادی استفاده از ماسک در طول دوران این همه گیری جهانی بعنوان ابزاری جهت کنترل پخش قطرات تنفسی می-باشد. لذا، در این مقاله ابتدا به بررسی فرآیندهای تنفسی مانند تنفس، صحبت، عطسه و سرفه از دیدگاه مهندسی و نقش آن در انتشار ویروس پرداخته شده است. بعلاوه، با کمک علم مکانیک سیالات عددی نحوه تشکیل قطرات تنفسی و عملکرد آنها در انتقال بیماری های واگیردار تنفسی مورد بررسی قرارگرفته است. سپس، به ضرورت استفاده از ماسک و نقش آن در کاهش انتقال ویروس پرداخته شده -است.

    کلیدواژگان: جریان جت آشفته چندفازی، فرآیندهای تنفسی، آیروسل، کووید-19، ماسک
  • محمد خلیل نژاد* صفحات 49-56

    پدیده های مختلف جوی، عامل اصلی و یا حداقل یکی از عوامل موثر در بسیاری از سوانح هوانوردی است. پدیده های آب و هوایی مختلفی از قبیل دما، میدان دید، هوای حاضر، ابرها، فشار و باد بر ایمنی هوانوردی تاثیرگذار هستند. از میان این عناصر، وضعیت باد در سطح زمین بیشترین تاثیر را بر پرواز و ایمنی هواپیما و به طور عمده در مرحله نشست و برخاست دارد. بر این اساس، در مقاله حاضر به مطالعه اثرات عنصر باد بر ایمنی نشست و برخاست هواپیما در باند فرودگاه پرداخته شده است. بررسی تاثیر وضعیت های مختلف باد بر پرواز هواپیما نشان می دهد که باد جانبی به عنوان تاثیرگذارترین وضعیت باد مطرح است. همچنین، تغییرات ناگهانی و لحظه ای باد می تواند برای هواپیما مخاطره آمیز محسوب شده و باعث افزایش وضعیت از دست رفتن توازن و تعادل هواپیما در حین نشست و برخاست شود.

    کلیدواژگان: آب و هوا، باد، تغییرات لحظه ای باد، ایمنی پرواز، ایمنی نشست و برخاست
  • زهرا داودآبادی فراهانی*، معین احمدی، حامد خوش نیت صفحات 57-65

    سیستم تنظیم ارتفاع Glide Path یکی از ابزارهای سیستم ناوبری فرود (ILS) است که وظیفه آن در هنگام فرود هواپیما کمک به یافتن زاویه ارتفاع هواپپما نسبت به باند فرود از طریق ارسال سیگنال های رادیویی است. این کار از طریق ارسال دو سیگنال با الگوی خاصی انجام می گیرد که نسبت این دو سیگنال در یافتن زاویه ارتفاع به کار می آید. رفتارموج الکترومغناطیسی فرستاده شده از سیستم و انعکاس آن از زمین باعث بر هم خوردن الگوی تشعشعی ارسالی می شود. مدلسازی این اثر که تحت عنوان اثر زمین شناخته می شود در وز ن دهی و شیفت فاز مناسب سیگنال های آنتن های ارسال بسیار اهمیت دارد. در این مقاله شکل دهی الگوی تشعشعی ارسالی سیستم G/P با در نظر گرفتن انعکاس زمین مدل سازی دقیق شده است و چند شکل پرتو سیستم واقعی نیز شبیه سازی شده است.

    کلیدواژگان: سیستم ناوبری فرود (ILS)، گلایدپث، اثر زمین، الگوی تشعشعی
  • جاماسب پیرکندی*، علیرضا زلفی صفحات 67-79

    قانون دوم ترمودینامیک و اگزرژی در تحلیل های سیستم های پیشرانش موضوع مهمی می باشد که در سال های اخیر به شدت مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. بررسی ها نشان می دهد که تحلیل قانون اول در سیستم های پیشرانش هوایی به تنهایی دارای ارزش و اعتبار علمی پایینی بوده و جهت بررسی دقیق یک سیستم باید قانون دوم و اگزرژی نیز مورد بررسی قرار گیرد. تحلیل ترمودینامیکی موتور های هوا تنفسی ما فوق صوت به ویژه موتور های رم جت و اسکرم جت با هدف مطالعه بر روی عملکرد آن در دهه اخیر توجه پژوهشگران زیادی را به خود جلب کرده است. در این روش با استفاده از قوانین ترمودینامیکی و تحلیل های اگزرژی، موتور های رم جت و اسکرم جت به صورت سیستمی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و حالت بهینه آنها استخراج می شود. هدف عمده این پژوهش بررسی و ارایه آخرین یافته های تحقیقاتی در این حوزه با تمرکز بر موتورهای رم جت و  اسکرم جت می باشد.

    کلیدواژگان: رم جت، اسکرم جت، ما فوق صوت، قانون دوم ترمودینامیک، اگزرژی
|
  • HamidReza Moghaddas, Ali Mahmoodi *, Farshad Pazooki Pages 1-19

    A new approach is presented for the management of controlling the changes in design process of a triaxis gyroscopic stabilizer for a camera mounted on a flying robot. It includes decision-making and the way of identifying the best Investigation of the control process. As a prototype, the Phantom Flying Robot is considered with 32 components which half of them are related to the geometry of its drone and the others to the triaxis gimbal. Structural links between elements the assumed to be symmetric and are arrayed in a design structure matrix. A constant value for change effect for all links is assumed as well as three values: 0.3, 0.5, and 0.8 for low, medium, and high change properties respectively. Additionally, various components of the system are classified as acceptors or reflectors of changes with aid of some indicators. A normal change diffusion index between -1 and +1 shows the relative strength of each component in absorber-to-enhancer spectrum. The method is implemented in the prototype.

    Keywords: Change Investigation, Design structure matrix, Gyroscopic Stabilizer, Flying Robot
  • Sajedeh Hadavian, Jafar Eskandari Jam *, Ali Davar, Mohsen Heydari Beni, Majid Eskandari Shahraki Pages 21-36

    One of the leading challenges in the fabrication of natural fiber composites is the adhesion of the fibers to the matrix. Since improving the adhesion between the fibers and the matrix changes the mechanical properties of natural composites, fiber surface modification has been considered. In this study, the effect of adhesion and surface treatment of date fibers on improving mechanical properties (tension, bending, impact) was investigated. Surface treatment was performed on date palm fibers using two chemicals, sodium chloride, and sodium hydroxide. These fibers were modified in four groups with sodium hydroxide, sodium chloride, sodium chloride, then sodium hydroxide, and finally sodium hydroxide, then sodium chloride. By making different samples and performing standard mechanical tests (tensile, impact bending) and electron microscope (SEM) tests, thermal analysis (TGA), fiber tension, fiber extrusion from the matrix (Pull out) the effects of different groups on improving the adhesion and mechanical properties of composites was examined and verified. The results showed that the surface treatment fiber with sodium chloride showed more resistance against stretching, extrusion of the fiber from the matrix, and degradation due to temperature increase compared to the fiber without surface treatment and with surface treatment. Also, mechanical tests on composites showed an increase and improvement in tensile strength of samples reinforced with sodium hydroxide-modified fibers, and the highest flexural strength with sodium-chloride-modified fibers and a decrease in impact strength with surface treatment fibers in all four groups. ‌‌

    Keywords: Natural Fiber Composite, Palm fiber, Chemical Surface Treatment
  • Seyyedeh Kokab Goharain, Mohammad Taeibi Rahni * Pages 37-47

    The sudden spread of Covid-19 in the world has attracted everyone's attention. In addition, due to the unknown and lack of definitive treatment methods, the World Health Organization and other medical institutions recommend non-pharmacological solutions to control the virus. In this regard, one of the proposed methods is to use masks during this global epidemic as a tool to control the spread of respiratory droplets. Therefore, in this paper, we first examine respiratory events such as breathing, talking, sneezing, and coughing from an engineering perspective and their role in the spread of the virus. In addition, with the help of numerical fluid mechanics, the formation of respiratory droplets and their function in the transmission of infectious respiratory diseases have been studied. Then, the necessity of using a mask and its role in reducing the transmission of the virus is discussed.

    Keywords: Turbulent Jet Flow, Respiratory Events, Aerosol, COVID-19, Mask
  • Mohammad Khalilnejad * Pages 49-56

    Various atmospheric phenomena are the main factor or at least a contributing factor in many aviation accidents. Various weather phenomena such as air temperature, visibility, present weather, clouds, pressure, wind affect aviation safety. Among these elements, the wind condition has the greatest impact on flight safety and mainly, in the landing and take-off stage. Accordingly, in this paper, the effects of wind elements on landing and take-off safety are studied. Examining the impact of different wind conditions on aircraft flight shows that the Crosswind is considered to be the most influential wind situation. Also, sudden and momentary changes in the wind can be dangerous for aircraft during landing and takeoff. ‌‌

    Keywords: Climate, wind, Wind moment changes, Flight safety, Landing, take-off safety
  • Zahra Davoodabadi Farahani *, Moein Ahmadi, Hamed Khoshniyat Pages 57-65

    The Glide Path altitude adjustment system is one of the tools of the landing navigation system (ILS) that helps the airplane to find its angle related to the runway by sending radio signals. It is done by sending two signals with a predetermined radiation pattern. The ratio of these two signals is used to find the elevation angle. The behavior of the electromagnetic wave sent from the system and its reflection from the ground causes the transmitted pattern to be distorted. This effect, known as the ground effect, is very important in transmitting antenna signals' accurate weight and phase shift. In this paper, the pattern of the transmitted pattern of the G/P system is modeled by considering the ground reflection, and several real systems are simulated. ‌‌

    Keywords: Landing Navigation system(ILS), Glide path, Ground effect, Beamforming
  • Jamasb Pirkandi *, Alireza Zolfi Pages 67-79

    The second law of thermodynamics and exergy is an important issue in the analysis of propulsion systems that have been highly regarded by researchers in recent years. Studies show that the analysis of the first law in air propulsion systems alone has low scientific value, and for a complete study of a system, the second law and exergy should also be considered. Thermodynamic analysis of supersonic air engines, especially Ramjet and Scramjet engines, with the aim of studying their performance, has attracted the attention of many researchers in the last decade. In this method, using thermodynamic laws and exergy analyzes, Ramjet and Scramjet motors are systematically analyzed, and their optimal state is extracted. The main purpose of this study is to review and present the latest research findings in this field, focusing on Ramjet and Scramjet engines.

    Keywords: Ramjet, Scramjet, Supersonic, the Second Law of Thermodynamics, Exergy