فهرست مطالب

مکانیک هوافضا - سال نوزدهم شماره 3 (پیاپی 73، پاییز 1402)

فصلنامه مکانیک هوافضا
سال نوزدهم شماره 3 (پیاپی 73، پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • علیرضا نظری*، احسان بهمیاری صفحات 1-15

    دستیابی به روش هایی جهت بهبود رفتار خرابی ورق های چندلایه کامپوزیتی همواره موردتوجه محققین بوده است. در مقاله حاضر به منظور تاخیر در فروریزش چندلایه های کامپوزیتی به صورت ترد و ناگهانی، یک لایه فوم الاستومری بین ورق های کامپوزیتی از جنس شیشه-وینیل استر جاگذاری شده و تغییر الگوی خرابی و مقاومت نهایی ورق های ساندویچ شده با لایه گذاری های مختلف الیاف، نسبت به ورق های کامپوزیتی منفرد ملاحظه گردید. در لایه چینی های موردبررسی، ابتدا الگوی خرابی در انواع چندلایه ها با لایه چینی متفاوت شامل یک راستای قوی تر، لایه گذاری متعامد و لایه های بافته شده تحت بارگذاری متمرکز ملاحظه شده و تاثیر فوم بین لایه ای در تغییر الگوی تشکیل لولاهای گسیختگی در ورق ها و پارامترهای ظرفیت باربری و میزان انرژی جذب شده ملاحظه شد. سپس لایه ای از فوم الاستومری بین ورق های کامپوزیتی جاگذاری شد که توانست با توزیع تنش از ورق بالایی به ورق پایینی، باعث جذب انرژی قابل توجه در پنل ها قبل از فروریزش نهایی شده و تاخیر در رسیدن به لحظه گسیختگی کامل ایجاد کند. نتایج ارایه شده، استفاده از فوم های الاستومری بین لایه ای را باعث تغییر الگوی تشکیل لولاهای گسیختگی در پنل های کامپوزیتی و نرم شدگی قابل توجه قبل از فروریزش نهایی بود که باعث افزایش جذب انرژی خصوصا در مورد پنل های دارای سفتی خمشی کمتر تا حدود 115% شد که نتیجه رضایت بخشی بود.

    کلیدواژگان: چندلایه های کامپوزیتی، فوم الاستومری بین لایه ای، الگوی خطوط شکست، جذب انرژی، کامپوزیت شیشه-وینیل استر
  • علی ابراهیمی، محمد فرخی* صفحات 17-32
    در این مقاله، به ارایه روشی برای حرکت گروهی ربات های پرنده چهارپره با حفظ فاصله ایمنی پرداخته شده است. برای این منظور، از ایده کنترل دوسطحی استفاده شده که در آن، کنترل کننده سطح بالا همان الگوریتم حرکت گروهی بوده و به عنوان طراح مسیر مطلوب ربات های چهارپره عمل می کند. ردیابی این مسیر مطلوب تولیدشده، توسط کنترل کننده سطح پایین انجام گرفته است. در کنترل کننده سطح بالا، الگوریتم حرکت گروهی جدیدی به صورت بدون پیشرو معرفی شده که در آن برای رسیدن به شبکه بندی منظم و حفظ فاصله ی ایمنی از توابع پتانسیل فازی بهره برده شده است. این توابع پتانسیل، در وضعیت شبکه بندی منظم، مقدار کمینه دارند. ازاین رو در سیگنال کنترلی، با استفاده از روش گرادیان نزولی سعی در کمینه کردن مقدار آن ها شده است. با سیگنال کنترلی معرفی شده، پایداری و همگرایی دینامیک ساختاری و انتقالی سیستم، در فضای بدون مانع اثبات شده است. درنهایت، عملکرد روش پیشنهادی از طریق شبیه سازی حرکت گروهی پنج ربات چهارپره ارزیابی شده است. نتایج شبیه سازی نشان داده است که روش پیشنهادی منجر به عملکرد بهتر در ایجاد شبکه بندی منظم و رعایت فاصله ایمنی در مقایسه با روش های پیشرفته اخیر در مقالات شده است.
    کلیدواژگان: حرکت گروهی، سیستم های چندعاملی، ربات پرنده، سیستم فازی
  • محمدجواد عامری، حسین احمدی دانش آشتیانی*، امین نجفی، حمید کاظمی صفحات 33-45

    بیشتر تحقیقات انجام شده در راستای بررسی تاثیر پله بر هیدرودینامیک شناور پله دار، در ارتفاع ثابت پله در عرض انجام گرفته است. این خلا محققان را بر آن داشت که به بررسی تاثیر ارتفاع متغیر پله در عرض بر عملکرد هیدرودینامیکی شناور تندرو بپردازند. بدین منظور سه مدل فریزما، شامل یک مدل بدون پله و دو مدل پله دار دیگر که ارتفاع پله متغیری در عرض دارند انتخاب شده است. مبنای انتخاب تغییر مثلثی و تغییر یکنواخت ارتفاع پله در عرض می باشد. مقایسه نتایج شناور بدون پله با سایر شناورهای دارای پله، منجر به حصول اطلاعات سودمندی از ویژگی های هیدرودینامیکی ارتفاع متغیر پله در عرض نسبت به ارتفاع ثابت شناور شده است. در این تحقیق بین دو مدل با پله عرضی و نیز شناور ساده (بدون پله) از نظر ویژگی های هیدرودینامیکی نظیر مقدار زاویه تریم، نسبت درگ به لیفت، مقدار سطح خیس و نیروی مقاومت کل مقایسه صورت گرفته و بهینه ترین مدل مشخص شده است. نتایج بیانگر آن است که پله با ارتفاع ثابت باعث کاهش 30 حدود درصدی نیروی مقاومت در مدل گردیده و نسبت به پله با ارتفاع متغیر میزان کاهش درگ بیشتری دارد؛ اما در پله با ارتفاع متغیر در عرض میزان تریم شناور مقدار کمتری نسبت به پله با ارتفاع ثابت دارد. در طراحی ها می بایست به هر دو موردتوجه داشت.

    کلیدواژگان: پله عرضی، ارتفاع پله عرضی، شناور پروازی، شبیه سازی عددی، تکنیک شبکه بندی متحرک
  • عادل باقرزاده، روح الله حسینی*، علیرضا نداف اسکوئی، احمد برادران رزاز صفحات 47-59

    لایه نشانی مذاب یک فناوری نوظهور برای تولید قطعات با انعطاف بالا در طراحی می‏باشد. با توجه به استحکام پایین قطعات تولیدی با فیلامنت PLA، استفاده از کامپوزیت های تقویت شده با الیاف پیوسته کربن می‏تواند این نقیصه را برطرف کند و باعث افزایش مشخصات مکانیکی قطعات تولیدی فوق گردد. لذا نسبت به طراحی و ساخت یک نمونه دستگاه فیلامنت‏ساز با توانایی تولید فیلامنت الیاف پیوسته با ساختار فیلامنت پلیمری (PLA) و الیاف تقویت کننده کربنی اقدام شده است. جهت به کارگیری مطلوب محصول تولیدشده (فیلامنت کربن-PLA)، تاثیر تجربی اثر دمای ذوب فیلامنت پلیمری و نیز سرعت جمع‏آوری فیلامنت بر مقاومت برش سطحی محصول تولیدشده توسط این دستگاه بررسی گردید. در این پژوهش عواملی مانند زبری سطح الیاف، میزان آغشتگی بین الیاف و ماتریس، تاثیر دمای واحد آغشته‏سازی و نیز سرعت خروج فیلامنت از دستگاه موردبررسی و ارزیابی قرارگرفته است. نتایج بررسی‏های انجام شده توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی بر روی نمونه‏ها، موید افزایش نسبی زبری سطح الیاف در مرحله ی آماده سازی الیاف با استفاده از اسید استیک و کیفیت بالای آغشتگی الیاف کربن به وسیله مذاب PLA بوده است. همچنین با بهره‏گیری از طراحی آزمایش به روش تاگوچی، اقدام به تولید فیلامنت کرده و سپس نمونه های تولیدی در آزمایشگاه مورد ارزیابی قرارگرفته اند. با بررسی نتایج آزمایشگاهی از بین حالات در نظر گرفته شده توسط روش تاگوچی، بهترین دمای ذوب، دمای 190 درجه سانتی گراد و بهترین سرعت جمع‏آوری، سرعت 1 دور در دقیقه به دست آمده است.

    کلیدواژگان: کامپوزیت، دمای اکسترودر، مقاومت برش سطحی، سرعت جمع ‏آوری فیلامنت، الیاف پیوسته کامپوزیتی
  • زهرا ملازاده، محمدمهدی برزگری*، محمدرضا زمانی، جعفر اسکندری جم صفحات 61-78

    استفاده از ساختارهای کامپوزیتی ساندویچی به دلیل خواص مکانیکی مطلوب و نسبت استحکام به وزن بالا در کاربردهای مختلف مانند صنایع هوافضا، کشتی سازی و پیل های سوختی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، رفتار خمشی ساختار ساندویچی با هسته لانه زنبوری آلومینیومی و رویه شیشه-اپوکسی مورد تحلیل قرار گرفته است. برای تحلیل رفتار خمشی، مدل سازی المان محدود سازه تحت آزمون خمش سه نقطه ای و با استفاده از نرم افزار آباکوس صورت گرفته و همچنین نمودار نیرو-جابجایی و مقادیر نیروی خمشی بیشینه، مدول و استحکام خمشی به دست آمده است. پارامترهای ضخامت رویه، ضخامت هسته و ابعاد سلول شش ضلعی هسته لانه زنبوری به عنوان پارامترهای ورودی موثر مورد بررسی قرار گرفته و اثر این پارامترها بر روی رفتار خمشی پانل ساندویچی تحلیل گردیده است. جهت تعیین آزمایش ها و بررسی این پارامترها بر رفتار خمشی سازه، از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ و با استفاده از طرح مرکب مرکزی توسط نرم افزار مینی تب استفاده شده و در نهایت نمونه بهینه با بیشترین خواص مکانیکی خمشی و کمترین وزن معرفی شده است. با توجه به نتایج آزمایش ها می توان اظهار داشت نمونه باضخامت رویه mm 4/0، اندازه سلول  mm 6 و ضخامت هسته mm10 دارای بیشترین مقدار مدول خمشی و حداقل وزن بوده و نمونه باضخامت رویه mm 2/1، اندازه سلول mm 6 و ضخامت هسته mm 20 دارای بیشترین مقدار تحمل بار خمشی نسبت به وزن می باشد. همچنین، ضخامت رویه بیشترین تاثیر را بر رفتار خمشی سازه دارد.

    کلیدواژگان: ساختار ساندویچی لانه زنبوری، شبیه سازی عددی، رفتار خمشی، روش سطح پاسخ، طرح مرکب مرکزی
  • محمدعلی رنجبر*، علیرضا پورموید، سینا علیمحمدیان صفحات 79-95

    تداخل آیرودینامیکی یکی از پدیده هایی است که هنگام عبور دو جسم پرنده از نزدیکی یکدیگر رخ می دهد. در این حالت تغییر توزیع فشار واردشده بر اجسام عبوری از نزدیکی یکدیگر باعث تغییر در نیروهای آیرودینامیکی می شود. در این پژوهش به بررسی عددی میدان جریان بین دوبدنه باریک در فاصله نزدیک و تغییرات فشار در طول آن ها در سرعت های مافوق صوت پرداخته می شود. شبیه سازی به صورت دوبعدی و سه بعدی انجام شده و برای مدل سازی آشفتگی جریان از مدل k-omega sst استفاده شده است. دوبدنه باریک در سرعت های 5/1، 3 و 5/4 ماخ و در فواصل 2، 3 و 4 برابر قطر بدنه یکدیگر در کنار هم قرارگرفته و در دو حالت دارای حرکت نسبی و بدون حرکت نسبی موردبررسی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد با افزایش سرعت جریان آزاد، موج شوک از کمانی به مایل تغییر شکل می یابد و بین دوبدنه منعکس می شود. همچنین با کاهش عدد ماخ جریان و افزایش فاصله بین دوبدنه باریک، موج شوک منعکس شده ضعیف تر می شود. در ماخ 5/1 بازتاب موج شوک بین دوبدنه چندان محسوس نیست درحالی که در ماخ 5/4 موج شوک به خوبی بین دوبدنه بازتاب دارد. در حالت دارای حرکت نسبی دوبدنه باریک، در نقاط بازتاب موج شوک جدایش جریان روی می دهد و تعداد انعکاس موج شوک نسبت به حالت بدون حرکت نسبی کمتر می شود.

    کلیدواژگان: تداخل آیرودینامیکی، میدان جریان، بدنه باریک، مافوق صوت
  • حجت طائی*، مرتضی مرادی صفحات 97-108
    انجام مانور و کنترل وضعیت با بیشترین دقت، سرعت و کمترین مصرف توان همواره از چالش های مطرح در زمینه طراحی سیستم کنترل فضاپیماها بوده است. ویژگی انعطاف پذیری در فضاپیماها، سبب تغییر در دینامیک کل سیستم می شود. در این مقاله روش کنترلی مود شبه لغزشی مقاوم برای کنترل وضعیت فضاپیمای انعطاف پذیر در حضور اغتشاشات محیطی بررسی خواهد شد. با توجه به غیرخطی بودن معادلات فضاپیمای انعطاف پذیر، عدم امکان مدل کردن این سیستم به صورت ایده آل و عدم توانایی توصیفات ریاضی برای توضیح کامل حرکت این سیستم پروازی، این مقاله از روش کنترلی مود شبه لغزشی مقاوم به عنوان یک ایده مناسب جهت کنترل وضعیت فضاپیمای انعطاف پذیر در قالب یک سیستم غیرخطی بهره خواهد گرفت. بدین منظور، مدل سه درجه آزادی فضاپیمای انعطاف پذیر شامل اغتشاشات متفاوت در هر راستا تحت سینماتیک مبتنی بر کواترنیون در بخش مدل سازی دینامیکی این مقاله ارایه خواهد شد و سپس کنترل کننده مود شبه لغزشی مقاوم به گونه ای طراحی می شود که توانایی کنترل چترینگ را نیز دارا باشد. نتایج بررسی پارامترهای عملکردی نظیر شاخص مصرف انرژی، شاخص چابکی و محدودیت سرعت های زاویه ای بدنی نشان می دهد این کنترل کننده، عملکرد مناسبی در جهت گیری دقیق و سریع فضاپیما دارد.
    کلیدواژگان: کنترل مود شبه لغزشی مقاوم، دینامیک و کنترل وضعیت، فضاپیمای انعطاف پذیر
  • نوید بزرگان* صفحات 109-121
    ارتقای عملکرد حرارتی سیستم خنک کننده موتور موشک سوخت مایع یکی از مهم ترین و پیچیده ترین مشکلات در طراحی موتور موشک های نوین در صنایع موشکی می باشد. در پژوهش حاضر، بهینه سازی تک هدفه سیستم خنک کننده محفظه احتراق و نازل یک موتور موشک با سوخت هیدروژن مایع/اکسیژن مایع با تابع هدف ضریب انتقال حرارت کلی و چهار پارامتر طراحی قطر و ضخامت لوله های خنک کننده، شعاع گلوگاه و دبی جرمی هیدروژن مایع (سیال خنک کننده) با استفاده از الگوریتم زنبورعسل (BA) انجام می گردد. در این فرآیند بهینه سازی با تحلیل انتقال حرارت گازهای احتراقی با دیواره های محفظه و با استفاده از الگوریتم بهینه سازی زنبورعسل، حساسیت پارامترهای طراحی در نظر گرفته شده بر تابع هدف ضریب انتقال حرارت کلی با ثابت در نظر گرفتن این پارامترها در محدوده های طراحی و متغیر در نظر گرفتن سایر پارامترها موردبررسی قرارگرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که ضریب انتقال حرارت کلی در فرآیند بهینه سازی سیستم خنک کننده این موتور موشک با تحلیل پارامتری بر روی چهار پارامتر طراحی مذکور می تواند در حدود 78/17% افزایش داشته باشد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی تک هدفه، الگوریتم زنبور عسل، موتور موشک سوخت مایع، سیستم خنک کننده، ضریب انتقال حرارت کلی
  • سعید رمضانی*، مصطفی یوسفی طزرجان، علی عواطفی همت صفحات 123-136
    پایش وضعیت روغن، روشی موثر در تشخیص فرسایش های غیرعادی یا عیوب تجهیزات و سامانه های مکانیکی است. یکی از مسایل حوزه پایش وضعیت به کمک آنالیز روغن، هزینه و زمان موردنیاز برای بررسی همه نمونه ها توسط خبره است؛ اما همه نمونه های آنالیز روغن نیاز به بررسی توسط خبره ندارند و کمتر از 10 درصد از این داده ها نشان دهنده وضعیت بحرانی است که نیاز به برنامه ریزی و اقدام سریع دارند. هدف در این مقاله تبدیل وضعیت روغن به یک تصویر است تا بتوان با نگاه به تصویر به سرعت وضعیت روغن را تشخیص داد. همچنین با پردازش این تصاویر به کمک نرم افزار بتوان وضعیت خرابی را از طریق هوش مصنوعی استخراج کرد. در این پژوهش داده ها از آزمایش نمونه روغن های موتور غلتک های راه سازی گرفته شده است. ابتدا داده ها به کمک خطوط مبنای به دست آمده برای موتورهای دیزلی و از طریق نرم افزار متلب به تصاویر مقیاس خاکستری تبدیل شد. در مرحله بعد این تصاویر به کمک روش شبکه عصبی کانولوشن پردازش شده است تا وضعیت روغن مشخص شود. مقایسه نتایج به دست آمده نشان داد تصویرسازی نتایج آنالیز روغن به درک وضعیت کلی روغن برای کاربر کمک می کند و سریع تر نمونه های بحرانی و نیازمند اقدام از بین انبوه نمونه های روغن تشخیص داده می شود.
    کلیدواژگان: آنالیز روغن، پردازش تصویر، شبکه عصبی، خطوط مبنا، شبکه عصبی کانولوشن
  • حسین چهاردولی* صفحات 137-148
    در این مقاله، به کنترل زمان محدود سیستم های چندعاملی مرتبه 2 متشکل از یک رهبر و تعدادی پیرو تحت اغتشاش خارجی پرداخته می شود. شبکه ارتباطی عامل ها غیر جهت دار و فاصله بین آن ها ثابت در نظر گرفته می شود. هدف، طراحی یک کنترلر مود لغزشی تطبیقی مقاوم است که با تخمین زدن کران های بالا و پایین اغتشاش نه تنها پایداری زمان محدود سیستم را تضمین می کند، بلکه عدم افزایش دامنه خطای تعقیب بین عامل ها را نیز به همراه خواهد داشت. به این منظور، یک سطح لغزش جدید تعریف می گردد که با صفر شدن آن تحت کنترلر مدنظر، هر دو هدف فوق برآورده می شوند. از قضیه دوم لیاپانوف به منظور اثبات پایداری سیستم استفاده می شود و یک تابع لیاپانوف شعاعی نامحدود برحسب سطح لغزش جدید و خطاهای تخمین ارایه می گردد. بر اساس ساختار ارتباطی عامل ها، قوانین کنترلی و تطبیقی لازم برای منفی شدن مشتق تابع لیاپانوف به دست خواهند آمد. نتایج حاصله در قالب یک قضیه به همراه اثبات ارایه می شوند. به منظور اعتبارسنجی این روش، دو سناریو با حرکات متفاوت رهبر موردبررسی قرار می گیرند. نشان داده می شود که سیستم مزبور تحت روش کنترلی ارایه شده پایدار زمان محدود است و خطای تعقیب بین عامل ها به صفر می رسد.
    کلیدواژگان: سیستم چند عاملی، مود لغزشی تطبیقی، پایداری زمان محدود، اغتشاش خارجی، خطای موقعیت
|
  • AliReza Nazari *, Ehsan Bahmyari Pages 1-15

    Enhancing the failure behavior of laminated composite panels for various industrial, aeronautical and naval applications has been concerned by researchers and engineers. In the present paper, in order to create a fuselage time between the initial failure on the top composite panel and final failure due to failure of the bottom panel, an interlayer elastomeric foam was employed using epoxy adhesive and the failure pattern was compared between the single and sandwich composite panels for various layup methods of the laminates.  The examined layup methods are composed of a stronger direction, cross-ply and woven plies laminates, in which the enhancing influence of an elastomeric foam from PE-EVA blend (28% EVA) was observed in terms of maximum load carrying and energy absorption capacities. The objective for application of an elastomeric foam was omission of disadvantage by inflexible crushable foams. Although, the elastomeric foam supplied aa lower flexural modulus for the sandwich composite panels due to its lower shear rigidity, it could distribute stress concentration areas from the top to the bottom composite panels, to create a considerable fuselage to reach the ultimate strength via absorption of considerable energy. The results showed promising performance for failure response of elastomeric foam cored sandwich panels. Application of the interlayer elastomeric foam in the case of composite panels with lower stiffness showed larger enhancing effect.The objective for application of an elastomeric foam was omission of disadvantage by inflexible crushable foams. Although, the elastomeric foam supplied aa lower flexural modulus for the sandwich composite panels due to its lower shear rigidity, it could distribute stress concentration areas from the top to the bottom composite panels, to create a considerable fuselage to reach the ultimate strength via absorption of considerable energy. The results showed promising performance for failure response of elastomeric foam cored sandwich panels. Application of the interlayer elastomeric foam in the case of composite panels with lower stiffness showed larger enhancing effect.

    Keywords: Composite laminates, Interlayer elastomeric foam, Failure lines pattern, Energy Absorption, Glass, Vinyl ester composites
  • Ali Ebrahimi, Mohammad Farrokhi * Pages 17-32
    In this paper, a new method for flocking quadcopters is introduced. For this purpose, the idea of two-level control has been used, where the high-level controller is the same as the flocking algorithm and acts as the path designer of quadcopters. Moreover, tracking of the generated desired path is performed by a low-level controller. The main focus of this paper is on the high-level controller. A novel leaderless flocking algorithm is introduced, where new potential functions are generated using fuzzy logic to achieve a proper lattice. The introduced potential functions have a minimum value in the lattice positions. Therefore, the control signal minimizes its value by using the gradient-descent method to reach the desired situation. A safety radius is defined for every agent such that using the proposed flocking algorithm, the quadcopters do not enter each other's safety region. The stability and convergence of the structural and transitional dynamics of the system are shown. Finally, the proposed method is evaluated through simulations of five quadcopters. The results show that The proposed method provides better performance in creating a lattice, and maintaining obstacle as compared with recently published methods in literature.
    Keywords: Flocking, Multi-agent systems, Quadcopter, Fuzzy System
  • MohammadJavad Ameri, Hossein Ahmadi-Danesh-Ashtiani *, Amin Najafi, Hamid Kazemi Pages 33-45

    Most of the researches on the effect of the step on the hydrodynamics of the stepped vessels have considered uniform step height across the width. This gap prompted the researchers to investigate the effect of the variable height of the step in the width on the hydrodynamic performance of the planing vessels. For this purpose, three Frisma models have been selected, including one model without steps and two models with steps that have variable step height in width. The basis for choosing the triangular change is the uniform change of the height of the step in the width. Comparing the results of the float without steps with other vessels with steps has led to obtaining useful information about the hydrodynamic characteristics of the variable height of the step in width compared to the fixed height of the vessels. In this research, two models with transverse steps and a simple vessel (without steps) were compared in terms of hydrodynamic characteristics such as trim angle value, drag-to-lift ratio, wet surface value and total resistance force, and the most optimal model was determined. Is. The results show that the step with fixed height reduces the resistance force about 30 percent and has a greater drag reduction than the step with variable height. But in the step with variable height, the trim is less than the step with the same height. In the designs, attention should be paid to both.

    Keywords: Transverse Step, Transverse step&rsquo, s height, Planing vessel, Numerical Simulation, Moving network technique
  • Adel Bagherzadeh, Rouhollah Hosseini *, Alireza Naddaf Oskouei, Ahmad Baradaran Razaz Pages 47-59

    In order to produce and design parts with high adaptive, 3D printing is a novelty technology. In considering to low hardness of produced parts with PLA filament, using consolidated composite materials with carbon continues fiber, could resolve this problem and increase mechanical characteristic of mentioned produced parts. Base on defense industrial equipment’s, included aerospace industrial, in UAV production procedure, and in order to improve the efficiency of production and quality of produces, employing the 3D printing devices with ability of using the consolidated filament with continues fiber, are needed. So according to the requirement of using consolidated filament with continues fiber, designing a filament-maker device with continues fiber filament with polymer filament structure and carbon consolidator fiber production ability, had started. In order to all right using of the PLA, polymer filament melt experimental effects and extruder device velocity on produced filament surface cut endurance, is analyzed. In this study, 3K carbon fiber is used and factors such as fiber surface coarseness impregnate between fiber and matrix, impregnator temperature effective and filament output velocity are estimated. The results of this study that seen by electronic microscope images shows the coarseness incising of fiber surface in preparation step of   fiber and high-quality carbon fiber impregnate by PLA molten. Besides, by means of TAGOCHI examination design method, filament is produced and samples are tested. With TAGOCHI analysis of results, the best melt temperature is 190 centigrade and the best accumulating velocity is 1 RPM.

    Keywords: Composite, Extruder temperature, Interfacial shear strength, Filament collection speed, Composite continuous fibers
  • Zahra Mollazadeh, MohammadMahdi Barzegari *, MohammadReza Zamani, Jafar Eskandarijam Pages 61-78

    Sandwich structures due to their mechanical properties and high strength-to-weight ratio used in various applications such as aerospace and fuel cells. In this research, the bending behavior of sandwich structure with aluminum honeycomb core and glass-epoxy faces analyzed. The finite element modeling of the structure done under the three-point bending test and using Abaqus software, to investigate the bending behavior. In addition, the force-displacement diagram and maximum bending force, bending modulus and strength obtained. The parameters of face thickness, core thickness and cell size of the honeycomb core investigated as effective input parameters and the effect of these parameters on the bending behavior of the sandwich panel analyzed. To determine the tests and check these parameters on the structure, the Minitab software and response surface method used by using the central composite design. Finally, the optimal sample introduced. Results show that the sample with face thickness 0.4 mm, cell size 6 mm and core thickness 10 mm has the highest bending modulus and the least weight, and the sample with face thickness of 1.2 mm and cell size 6 mm. In addition, core thickness 20 mm has the highest critical bending load tolerance to the weight.

    Keywords: Honeycomb sandwich structure, Numerical Simulation, bending behavior, response surface method (RSM), Central composite design (CCD)
  • MohammadAli Ranjbar *, Alireza Pourmoayed, Sina Alimohammadian Pages 79-95

    Aerodynamic interference is one of the phenomena that occurs when two flying objects pass near each other. In this case, the change in the pressure distribution on objects passing near each other causes a change in the aerodynamic forces. In this research, the numerical investigation of the flow field between two narrow bodies at a close distance and the pressure changes along them at supersonic speeds is done. The simulation was done in two-dimensional and three-dimensional form, and the k-omega sst was used to model the flow turbulence. The two slender bodies were placed next to each other at speeds of Mach 1.5, 3, and 4.5 and at intervals of 2, 3, and 4 times the diameter of the body. they were examined in two modes with relative motion and without relative motion. The results show that as the free flow velocity increases, the shock wave deforms from bow to oblique and is reflected between the two bodies.  Also, as the flow Mach number decreases and the distance between two slender bodies increases, the reflected shock wave becomes weaker. At Mach 1.5 the shock wave reflection between two bodies is not very noticeable, while at Mach 4.5 the shock wave is well reflected between two bodies. In the state of relative motion of two slender bodies, separation occurs at the shock wave reflection points and the number of shock wave reflections decreases compared to the state without relative movement.

    Keywords: Aerodynamic Interference, Flow Field, Slender Body, Supersonic
  • Hojat Taei *, Mortaza Moradi Pages 97-108
    Maneuvering and controlling the attitude with the highest accuracy, speed and lowest power consumption has always been one of the challenges in the field of spacecraft control system design. The flexibility of satellites causes a change in the dynamics of the whole system. In this article, the Robust Quasi-Sliding Mode Control (RQSMC) method has been utilized to control the attitude of the flexible spacecraft in the presence of disturbances. Considering the non-linearity of the equations of the flexible spacecraft, the impossibility of modeling this system ideally and the inability of mathematical descriptions to fully explain the movement of this flight system, this article uses the RQSMC method as a suitable idea for the attitude control of the flexible spacecraft. For this purpose, the three-degree-of-freedom model of the flexible spacecraft including different disturbances in each direction under quaternion kinematics will be presented in the dynamic modeling section of this article, and then a RQSMC will be designed that also has the ability to control chattering.  The checking of functional parameters such as energy consumption index, agility index and body angular rates constraints showed that this controller has a desirable performance in accurate and fast spacecraft orientation.
    Keywords: Robust Quasi-Sliding Mode Control (RQSMC), Attitude Dynamics, Control, Flexible spacecraft
  • Navid Bozorgan * Pages 109-121
    Upgrading the thermal efficiency of the cooling system of liquid rocket engines is one of the most significant and intricate problems in designing modern rocket engines in the missile industry. The present study employed the Bees algorithm (BA) to attempt a single-objective optimization of the cooling system of the combustion chamber and nozzle of an LH2/LOX rocket engine considering the overall heat transfer coefficient objective function and four parameters, including the diameter and thickness of the cooling tubes, the radius of the throat, and the mass flow rate of liquid hydrogen (cooling fluid). The optimization was examined by the heat transfer analysis of combustion gases with the chamber walls, the use of the BA optimization algorithm, and the consideration of the sensitivity of the design parameters regarded for the overall heat transfer coefficient objective function. In this respect, these parameters were considered constant in the design ranges, while other parameters were variable. The results show that the overall heat transfer coefficient can increase almost by 17.78% during the optimization process of the cooling system of this rocket engine through the parametric analysis of the four mentioned design parameters.
    Keywords: Single-Objective Optimization, Bees algorithm, Liquid rocket engine, Cooling system, Overall heat transfer coefficient
  • Saeed Ramezani *, Mostafa Yousofi Tezerjan, Ali Avatefi Hemmat Pages 123-136
    Oil condition monitoring is an effective method for detecting abnormal erosions or defects in mechanical equipment and systems. One of the issues in the field of condition monitoring with the help of oil analysis is the cost and time required to inspect all samples by an expert. However, not all oil analysis samples need to be reviewed by an expert, and less than 10% of this data indicates a critical situation that requires rapid planning and action. The goal of this article is to turn the oil status into an image so that you can quickly identify the oil status by looking at the image. Also, by processing these images by software, the state of failure can be extracted through artificial intelligence. In this research, the data are taken from the sample test of motor oils of road construction rollers. First, the data were converted to gray scale images using baseline for diesel engines and through MATLAB software. In the next step, these images are processed using the convolution neural network method to determine the oil status. Comparison of the obtained results showed that the visualization of the oil analysis results helps to understand the general condition of the oil for the user and the critical samples and the need for action are identified more quickly among the mass of oil samples.
    Keywords: Oil Analysis, Image Processing, neural network, Convulsive neural network
  • Hossein Chehardoli * Pages 137-148
    In this paper, a finite time adaptive sliding mode control is introduced for second order linear multi agent systems (MASs) under unknown nonlinear external disturbance. The distance between agents is constant and the communication graph is undirected. Based on the relative information exchanging between agents, an adaptive sliding mode controller is presented to make the system finite time stable. New adaptive rules are introduced to estimate the upper and lower bounds of the external disturbance. Second Lyapunov stability theorem is employed to finite time stability proof under the proposed decentralized method. We will show that the time derivative of the Lyapunov function along the system’s dynamics is negative under the proposed robust adaptive control law. Moreover, the frequency domain analyses will show that the amplitude of distance error will decrease between the followers. To validate this approach, a numerical system consisting of a leader and 6 followers in two different accelerating and braking maneuvers are presented. The results indicated the satisfactory performance of the proposed approach.
    Keywords: Multi-agent systems (MAS), Adaptive sliding mode control, Finite time stabilization, External disturbance, Distance error