فهرست مطالب

نشریه فناوری در مهندسی هوافضا
سال هفتم شماره 4 (پیاپی 27، زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/20
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حسین ترابیان*، سیمین کمالی روستا، محمد جلوخانی نیارکی صفحات 1-10

    در این پژوهش با استفاده از فرآیند اصطکاکی اغتشاشی برای تولید کامپوزیتهای سطحی با سرعت پیشروی و دورانی ثابت، نمونه در تعداد پاس های مختلف (یک، سه و پنج) ساخته و برای بدست آوردن محدوده تنش و انجام تنظیمات دستگاه و اعمال بارگذاری آزمون خستگی، تست کشش انجام می شود. نتایج بررسی ریزساختار نشان داد با افزایش تعداد پاس، توزیع ذرات زمینه بهترشده و بیشترین استحکام تسلیم نمونه های کامپوزیتی، برای نمونه یک پاس می باشد نتایج حاصل تست خستگی نمونه ها مشخص شد نمونه سه پاس-دوم بیشترین عمر خستگی پرچرخه را بین کامپوزیت های ساخته شده دارد. هدف اینست با فرآیند اصطکاکی اغتشاشی عیوب ریختگری را حذف و ریزساختار فلزی بهبود یابد نتیجتا سختی و استحکام فلز بهبودیافته و مقاومت به سایش، خستگی و خوردگی افزایش یابد و شکل پذیری بهبود یابد در نتیجه افزایش تعداد پاس منجر به توزیع همگن و یکنواخت ذرات تقویت کننده شده است. افزایش تعداد پاس سبب توزیع و جدایش بهتر ذرات کاربیدسیلیسیم در فاز زمینه شده است.

    کلیدواژگان: فرآیند اصطکاکی اغتشاشی، تعداد پاس، رفتار کششی، رفتار خستگی کم چرخه
  • فاطمه قادری، علیرضا طلوعی*، رضا قاسمی صفحات 11-21
    این مقاله باهدف کنترل پرواز گروهی بالگردهای بدون سرنشین تدوین شده است. متدولوژی حل شامل مدل سازی دینامیکی بالگرد، طراحی کنترل کننده و درنهایت طراحی کنترل شکل دهی است. پس از ارایه معادلات دینامیکی حاکم بر پرنده با استفاده از روش نیوتن اویلر به دلیل معماری ساده و توانایی جداسازی سیستم های چند متغیره غیرخطی برای کنترل موقعیت و وضعیت، کنترل وارون دینامیک بالگردها اعمال شده است، همچنین کنترل پیش بین توسعه یافته نیز برای کنترل موقعیت و وضعیت بالگرد بکار رفت و نتایج حاصل از شبیه سازی این دو کنترلر با هم مقایسه شد که نشان از عملکرد بهتر کنترل پیش بین داشت. ازاین رو در طراحی کنترل شکل دهی، کنترل مستقل بالگردها به روش پیش بین انجام شد. به منظور کنترل شکل دهی نیز از روش مبتنی بر مدل پیرو پیشرو استفاده شده است. برای کنترل دینامیک خطای شکل دهی نیز کنترل کننده ی مد لغزشی انتگرالی بکار رفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی موفقیت ردیابی با افزایش تعداد بالگردها و در مسیر خطی و مارپیچ را در فرمان های کنترلی را نشان داد.
    کلیدواژگان: بالگرد بی سرنشین، کنترل پیش بین، کنترل وارون دینامیک، کنترل مد لغزشی، کنترل شکل دهی
  • مانا غنی فر، میلاد کامزن، مرتضی طایفی* صفحات 23-33
    در این مقاله، استفاده از کنترل کننده PID جهت کنترل یک مدل از کوادروتور دارای دینامیک غیرخطی، مورد بررسی قرار می گیرد. در همین راستا، چهار روش متمایز جهت تنظیم پارامترهای این کنترلر مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرد. این چهار تکنیک شامل تکنیک های برخط الگوریتم شبکه عصبی، استنتاج فازی و تکنیک های خارج خط الگوریتم بهینه سازی ژنتیک و تجمع ذرات می گردند. در پایان اما با توجه به نتایج حاصل از شبیه سازی عددی و نیز نتایج حاصل از مقایسه یک تابع هزینه پیش تعریف مربعی محاسبه شده در هریک از حالات استفاده از این تکنیک های تنظیم پارامترها در حضور یک اغتشاش نسبتا بزرگ با دامنه و فرکانس انتخاب شده که در کل زمان شبیه سازی، سیستم را تحت تاثیر قرار می دهد، نشان داده می شود بطور کلی، رسته ی الگوریتم های برخط، به ویژه با وجود اغتشاش مذکور، از آن جا که ضرایب کنترلی سیستم حلقه-بسته را در هر گام زمانی از شبیه سازی عددی، به صورت لحظه ای بروزرسانی می کنند، عملکرد بهتری در کنترل دینامیک سیستم از خود نشان می دهد.
    کلیدواژگان: کنترلر PID، کوادروتور، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم فازی، الگوریتم عصبی
  • علی داور*، محسن حیدری بنی، رضا آذرافزا، جعفر اسکندری جم صفحات 35-49
    در این پژوهش، با ارتقای دقت تیوری های مرتبه بالای موجود، تیوری پوسته استوانه ای کامپوزیتی مرتبه بالای تصحیح شده جدید با دوازده مولفه جابجایی توسعه داده شده است. در این تیوری، اثر عبارت های مربوط به شکل ذوزنقه ای مقطع پوسته (z/R + 1) در منتجه های تنش پوسته به طور دقیق محاسبه شده است. پس از افزودن انرژی کرنشی نظیر تنش های اولیه و انرژی کرنشی نظیر جلوگیری از چرخش جسم صلب به تابعی (فانکشنال) انرژی پوسته، بر اساس اصل هامیلتون، معادلات تعادل پوسته استوانه ای دو سر ساده استخراج شده اند. با استفاده از این معادلات، تحلیل مقدار ویژه (ارتعاشات آزاد) انجام شده اند. اعتبارسنجی نتایج پژوهش حاضر با مقایسه با نتایج تیوری و تجربی سایر محققین و نتایج حاصل از نرم افزار ABAQUS صورت پذیرفته، تطابق خوبی حاصل شده است. نتایج نشان می دهند که هر چه اثر عبارت های (z/R + 1) دقیق تر به حساب آید، دقت محاسبه فرکانس های طبیعی افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: ارتعاشات آزاد، پوسته استوانه ای، سازه ساندویچی کامپوزیتی، کامپوزیت الیاف فلز
  • حلیمه حسن پور* صفحات 51-58
    نور به عنوان یک از فاکتورهای محیطی موثر بر رشد گیاه است. تاکنون از منابع نوری مختلفی برای کشت گیاهان در سیستم های بسته و مطالعات فضایی استفاده شده است. منابع نوری سنتی دارای مشکلاتی بوده که برای تحقیقات فضایی مناسب نیستند. بزرگترین مشکل آنها نیازمندی به منبع انرژی بالا، وزن زیاد منابع تغذیه و تولید گرمای زیاد است. اولین بار طیف های نوری ال ای دی برای رفع مشکلات کشت گیاه در تحقیقات فضایی طراحی شد و امروزه در تحقیقات زمینی نظیر گل خانه ها و اتاق های کشت گیاه استفاده می شود. طیف های ال ای دی رنگ های مختلفی دارند، ولی نیاز به مطالعات آزمایشگاهی برای تعیین نیاز گیاهان به این طیف‎ هاست. در این مطالعه تکنولوژی نوری ال ای دی، تاثیر طیف ها بر رشد، تولید متابولیت و گیرنده های نوری مورد بررسی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: طیف های ال ای دی، تحقیقات فضایی، گیاهان، گیرنده های نوری
  • سید جاوید میراحمدی*، محمدرضا نصر اصفهانی صفحات 59-70

    تامین انرژی مورد نیاز فضاپیماها و ماهواره ها یک نیاز روزافزون است. به همین دلیل، یکی از حوزه های فعال در توسعه فناوری های فضایی است. در کنار آرایه های خورشیدی بستر صلب که به طور متداول استفاده می شوند، آرایه های خورشیدی دارای بستر منعطف و آرایه های خورشیدی دارای متمرکز کننده از دیگر دسته های موجود هستند. در این مقاله به بررسی پیشرفت ها و فناوری تجاری در هر یک از انواع آرایه های خورشیدی پرداخته می شود. آرایه های خورشیدی دارای بستر انعطاف پذیر از مواردی است که اخیرا در ماهواره ها مورد توجه قرار گرفته است. به نظر می رسد به دلیل جذابیت توان ویژه بالاتر و حجم کمتر این آرایه ها نسبت به آرایه های صلب، در آینده نزدیک جایگزین آرایه های صلب شوند.

    کلیدواژگان: آرایه خورشیدی، پانل خورشیدی صلب، پانل خورشیدی انعطاف پذیر، پانل خورشیدی دارای متمرکز کننده
|
  • Hossein Torabian *, Simin Kamali Rousta, Mohammad Jelokhani Niaraki Pages 1-10

    According to friction stir processing For production of surface composites with constant progress and rotational speed, samples are made in different number of passes (1,3.5) and to obtain the stress range and adjust the device and apply the fatigue and tensile test is performed. Results of micro-structure study showed that with increasing number of passes, the distribution of underlying particles is improved, and maximum yield strength is for one sample and three samples have the longest Hight cycle life fatigue. The goal is improve the metal micro-structure with the new friction stirring technique, result shown the strength of the metal is improved, and resistance to wear, fatigue and corrosion is increased, it causes improvement of form-ability, which results increase in the number of The pass has led to a homogeneous and uniform distribution of reinforcing particles, in fact, increasing the number of passes in the process has led to a better distribution and separation of silicon-carbide particles in ground phase.

    Keywords: Friction Stir Processing, pass numbers, Tensile Behavior, fatigue behavior high cycle
  • Fatemeh Ghaderi, Alireza Toloei *, Reza Ghasemi Pages 11-21
    This article aims to control the group flight of unmanned helicopters. After presenting the dynamic equations using the Newton-Euler method, the dynamic inversion control has been applied to control the position and attitude of helicopters. generalized predictive control was also used to control the position and attitude of the helicopter. And the results of the simulation of these two controllers were compared, which showed the better performance of the predictive control. Therefore, in the design of the formation control, the independent control of the helicopters was done using the predictive control method. To control the formation, the method based on the leader-follower model has been used, An integral sliding mode controller is also used to control the dynamics of the formation error. The results of the simulation showed the success of the tracking by increasing the number of helicopters and the linear and spiral paths in the control commands.
    Keywords: Unmanned Helicopter, predictive control, Dynamic Inversion Control, Sliding mode control, formation control
  • Mana Ghanifar, Milad Kamzan, Morteza Tayefi * Pages 23-33
    n this paper, the use of PID controller to control a model of a quadrotor with nonlinear dynamics is investigated. In this regard, after presenting the designed nonlinear dynamic quadrotor model, four distinct methods for adjusting the parameters of this controller are examined and compared. These four techniques, which are classified into two categories, online and offline, include online techniques of neural network and fuzzy inference, and offline techniques of genetic and particle swarm optimization algorithms. Finally according to the results of numerical simulations and the results of comparing a predefined squared cost function calculated in each case, in the presence of a relatively large disturbance with amplitude and frequency that is selected in the whole time simulation affects the system, shown in general, the order online algorithms, especially despite the mentioned disturbance, have better performance in controlling the dynamics of the system because they update the control coefficients of the closed-loop system momentarily in each step of numerical simulation.
    Keywords: PID Controller, Quadrotor, Genetic Algorithm, Fuzzy Algorithm, Neural algorithm
  • Ali Davar *, Mohsen Heydari Beni, Reza Azarafza, Jafar Eskandari Jam Pages 35-49
    In this research, by improving the accuracy of existing high-order theories, a new corrected high-order composite cylindrical shell theory with twelve displacement components has been developed. In this theory, the effect of terms related to the trapezoidal shape of the shell cross-section (1+z/R) in the results of the shell stress has been accurately calculated. After adding the strain energy such as the initial stresses and the strain energy such as the prevention of the rotation of the rigid body to the shell energy functional, based on Hamilton's principle, the equilibrium equations of the cylindrical shell with two ends have been derived. By using these equations, eigenvalue analysis (free vibrations) have been performed. Validation of the results of the present research was done by comparing with the theoretical and experimental results of other researchers and the results of the ABAQUS software, and a good match has been achieved.
    Keywords: Free vibrations, Cylindrical Shell, composite sandwich structure, FML
  • Halimeh Hassanpour * Pages 51-58
    Light is as an environmental factor affecting plant growth. So far, various light sources have been used to grow plants in closed systems and space studies. Traditional light sources have some problems and are not suitable for space research. The biggest problem of them is the need for the high energy source, power supply weight, and heat production. LED light spectra were designed to solve plant cultivation problems in space for the first time and are recently used in terrestrial research such as greenhouses and plant cultivation rooms. The LED spectra have different colors, but laboratory studies are needed to determine the plants' involvement for these spectra. In this study, LED light technology, effect of spectra on the growth, production of metabolites and optical receptors are investigated.
    Keywords: LED spectra, space research, plants, Light receptors
  • S. Javid Mirahmadi *, MohamadReza Nasresfahani Pages 59-70

    Supplying the energy demanded by spacecraft and satellites is an ever-increasing need. As a result, it is an active field in developing space technologies. In addition to the commonly used rigid substrate solar arrays, flexible substrate and concentrator solar arrays are other available categories. This paper reviewed the developments and commercial technologies in each category. The flexible solar arrays, implemented in several spacecraft during the last two decades, have recently attracted attention in satellites. It seems that these arrays will replace rigid arrays in the near term due to their higher specific power and smaller stow volume than rigid arrays.

    Keywords: solar array, Rigid solar panel, Flexible solar panel, Concentrator solar array