در جابجایی دینامیکی اجسام، با پرتاب جسم توسط ربات می توان جسم مورد نظر را در نقاطی بسیار دورتر از فضای کاری قابل دسترس ربات قرار داد. در این مقاله مفهوم فضای کاری قابل پرتاب یا فضای کاری جابجایی دینامیکی به صورت مجموعه نقاطی از فضا که ربات قادر به پرتاب جسم در آن ها می باشد، تعریف می گردد. حال جهت به دست آوردن ماکزیمم فضای کاری قابل پرتاب یعنی دورترین نقاطی که ربات می تواند جسم مورد نظر را در آن ها قرار دهد، لازم است تا در ابتدا مساله پرتاب بهینه حل شود. مساله پرتاب بهینه در این مقاله به صورت یک مساله کنترل بهینه تعریف می شود که برای حل آن روش غیر مستقیم براساس قضیه اساسی حساب تغییرات به کار گرفته می شود. با اعمال معادله پرتاب به صورت یک شرط مرزی متحرک در مساله، شرایط بهینگی استخراج شده به صورت یک مساله مقدار مرزی دو نقطه ای در خواهد آمد که با حل آن پاسخ پرتاب بهینه به دست خواهد آمد. نهایتا براساس مساله پرتاب بهینه، یک الگوریتم جهت محاسبه ماکزیمم فضای کاری قابل پرتاب ارائه می شود. نتایج شبیه سازی برای یک ربات تک لینکی ارائه می شود تا مفاهیم معرفی شده و کارایی روش پیشنهادی در حل مساله بهینه نشان داده شود.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

ضرایب شدت تنش استاتیکی و دینامیکی از پارامترهای مهم بررسی و پیش بینی رفتار شکست در اجسام ترک دار می باشند. در این پژوهش، از روش جابجایی برای محاسبه ضرایب شدت تنش استاتیکی و دینامیکی مواد تابعی استفاده می شود. میدان جابجایی به روش عددی و با استفاده از نرم افزار آباکوس به دست می آید. زیر برنامه ای به زبان فرترن نوشته می شود، تا به کمک آن بتوان، تغییرات پیوسته خواص مواد تابعی را در تحلیل عددی در نظر گرفت. شبکه المانی ناحیه حل با کاربرد المان های تکینی 8 گرهی ایجاد می شود. نرم افزار آباکوس توانایی محاسبه ضرایب شدت تنش در مواد تابعی را به صورت مستقیم ندارد. لذا برنامه ای به زبان متلب برای محاسبه این ضرایب تدوین می گردد. با تحلیل یک نمونه تحت بار دینامیکی، رفتار شکست دینامیکی مواد تابعی ارتوتروپیک و تاثیر پارامتر ناهمگنی بر آن با در نظر گرفتن تغییرات مواد تابعی در دو راستای عمود برهم مورد بررسی قرار می گیرد. اعتبارسنجی روش با حل مساله های همگن و تابعی با ترک مرکزی تحت بارهای استاتیکی و دینامیکی انجام می گیرد و نتایج با داده های موجود در تحقیقات پیشین مقایسه می گردد. نتایج نشان می دهند که اگر خواص ماده در راستای موازی ترک تغییر کند، با افزایش پارامتر ناهمگنی، ضریب شدت تنش دینامیکی مود I نوک ترک با سفتی بیشتر، افزایش می یابد. در حالی که برای تغییر خواص در راستای عمود بر ترک، این ضریب ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد.

در این مقاله رفتار دینامیکی نانوذره بر روی سطح زبر در حین راندن بر پایه میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، با استفاده از مدل تماس چند نقطه ای مدل سازی و شبیه سازی شد. ابتدا یک مدل تماس چند نقطه ای برای دو سطح با هندسه زبری متفاوت شامل پروفیل زبری شش وجهی و چهاروجهی، از ترکیب مدل تماس تک نقطه ای رامپ با مدل های تماسی JKR و شوارتز استخراج گردید و معادلات مربوط به سطح تماس واقعی و نیروی چسبندگی برای تماس چند نقطه ای سطوح زبر ارائه شد. سپس رفتار دینامیکی نانو/میکرو ذره کروی در راندن روی سطح زبر، با استفاده از مدل تماس چند نقطه ای جدید، مدل سازی شد. بعلاوه، شبیه سازی دینامیکی نانو/میکرو ذراتی با شعاع های 50، 400 و 500 نانومتر در جابجایی بر روی سطوح زبر مختلف، با فرض تماس چند نقطه ای، تک نقطه ای، و سطح صاف اجرا و تحلیل شد. نتایج شبیه سازی ها نشان دادند که استفاده از مدل تماس چند نقطه ای خصوصا در شعاع های زبری کوچک، تاثیر عمده ای در تعیین نیروی بحرانی حرکت دارد. بعلاوه، فرض سطح صاف و یا تماس تک نقطه ای منجر به ایجاد خطای قابل توجهی در تخمین نیروی بحرانی می شود. نشان داده شد که پروفیل زبری سطح و توزیع زبری عوامل بسیار موثری در تعیین تعداد نقاط تماسی بوده و موجب تغییر مقدار نیروی بحرانی پیش بینی شده می شوند. در کل، نیروی بحرانی به دست آمده از مدل تماس چند نقطه ای در مقایسه با مقادیر به دست آمده از مدل های سطح صاف و تماس تک نقطه ای، به ترتیب کاهش و افزایش یافته است.

امروزه، سیستم های انتقال قدرت هیدرواستاتیک در خودروها به ویژه خودروهای سنگین راهسازی و کشاورزی، کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند. به منظور بهینه سازی طراحی و افزایش کارایی این سیستمها، تحقیقات فراوانی به انجام می رسد. مهمترین بخش این تحقیقات، مربوط به عملکرد و کنترل پمپهای هیدرولیک بکار رفته در این سیستم هاست که معمولا از نوع پمپهای پیستون محوری کج - صفحه است.بعنوان بخشی از مطالعه روشهای کنترل یک پمپ هیدرولیک پیستونی جابجایی متغیر، لازم است که معادلات دینامیکی حاکم بر سیستم استخراج و در صورت امکان، خطی سازی شوند. گشتاوری که در اثر عمل پمپاژ پیستونها بر روی صفحه کج پمپ اعمال می شود مهمترین جمله در معادله حرکت صفحه کج است. این گشتاور نتیجه رابطه ای غیرخطی و گسسته موضعی است. این رابطه، تابعی است از مشخصات هندسی پمپ و شرایط عملکرد سیستم. معادلات ریاضی توصیف کننده گشتاور صفحه کج از ملاحظات هیدرولیکی و مکانیکی ارایه شده در این مقاله و سایر مقالات مربوطه، برگرفته شده است. مدل برای یک حالت عمومی بدست آمده است. این مدل ریاضی می تواند برای رده متداولی از انواع پمپ های پیستونی محوری، خطی شود و پارامترهای خطی معادله حرکت صفحه کج را بدست دهد. بعلاوه، اطلاعات مربوط به یک پمپ مخصوص برای ارزیابی و مقایسه پارامترهای مختلف مدل، مورد استفاده قرار گرفته است. در پایان، مدل خطی ارایه شده با مدل ارایه شده توسط Manring و Johnson در سال 1994 مقایسه شده است.

در حوزه جنگ الکترونیک، کسب اطلاعات، آشکار­سازی، مکان­یابی و رهگیری هدف، از مباحث مهم و حائز اهمیت در بخش پشتیبانی می­باشد. پنهان سازی و ضد جمینگ بودن از نیازهای قابل توجه در این بخش می­باشد. در این تحقیق، با طراحی و تحلیل ساختار‍ بدون تشعشع  حسگری فیبر نوری، از خاصیت تشکیل لکه های نوری اسپکل در خروجی فیبر نوری چند حالته(مالتی مد) بهره گرفته و علاوه بر تشخیص تغییر شکل فیبر نوری که می تواند بر اثر فشار یا جابجایی باشد، با پردازش سیگنال خروجی یک فوتو دیود که در فاصله مناسبی از انتهای فیبر قرار گرفته، تغییرات دینامیکی ناشی از ارتعاش مکانیکی را تشخیص داده و علاوه بر فرکانس، دامنه ارتعاش نیز استخراج شده است. در این تحقیق با استفاده از یک دستگاه محرک شیکر قابل کنترل از نظر دامنه و فرکانس، به بخشی از طول فیبر نوری تغییر دینامیکی اعمال شد و خروجی سیگنال پس از تقویت و فیلتر از نظر دامنه و فرکانس، آشکارسازی و شناسایی گردید. محدوده فرکانسی از 5 تا 91 هرتز و دامنه جابجایی فیبر از 50 میکرومتر به بالا مورد آزمایش قرار گرفت.  فرکانس و دامنه شیکر با سیگنال الکتریکی خروجی مطابقت دارد و حساسیت سنجی برمبنای اسپکلگرام فیبری مورد مطالعه قرار گرفت. تشخیص، آشکارسازی و استخراج پارامتر فرکانسی محرک مکانیکی و  میزان جابجایی فیبر از طریق پردازش لکه های اسپکل در انتهای فیبر نوری به همراه حساسیت سنجی نسبت به دامنه و فرکانس کم در این مقاله گزارش شده است.

بررسی عکس العمل موج شکن ها در برابر امواح حدی، امری مهم در مهندسی و طراحی سازه های دریایی است. در تحقیق حاضر، عملکرد موج شکن کیسونی در اندرکنش با امواج مطالعه شده است. در این راستا، روشی موثر و نو برای اعمال اصطکاک استاتیکی و دینامیکی در مرز لغزشی کیسون معرفی شده و با اعمال آن در روش هیدرودینامیک ذرات هموار و اصلاح شرایط مرزی، رفتار دینامیکی موج شکن کیسونی شبیه سازی شده است. تطابق نتایج مدل ارائه شده با مقادیر آزمایشگاهی و مدل عددی مرتبط، نشان دهنده توانمندی این مدل در شبیه سازی مناسب نیروی وارد بر کیسون و جابه جایی افقی آن است. همچنین، در این تحقیق مقایسه ای بین سه شرط مرز صلب مورد استفاده در روش عددی هیدرودینامیک ذرات هموار انجام گرفته که این مقایسات نشان می دهد شرط مرز صلب دینامیکی علاوه بر کاهش زمان محاسباتی، توانایی خوبی در شبیه سازی مسائل اندرکنش جسم صلب و سیال را دارد.

ساخت سازه های بلند مرتبه در سراسر دنیا به سرعت در حال افزایش است و این روند به دنبال رشد سریع اقتصادی و گسترش روزافزون شهرها و افزایش تقاضا برای فضا در مناطق پرجمعیت سرعت بیشتری گرفته است. همینطور که این آسمان خراش ها به ارتفاع بلندتری می رسند تبدیل به نمادی از قدرت و برتری پیشرفت تکنولوژی و توسعه اقتصادی کشورها می شوند. از این رو استفاده از سیستم های جدید سازه ای و تکنولوژی های نوین ساخت با هدف دستیابی به ساختمانهای با ارتفاع هر چه بلندتر مد نظر طراحان و مهندسین قرار گرفته است. در این تحقیق یک سازه بلند 26 طبقه با 3 طبقه زیر زمین که در آن دیوارهای حائل ملزم به طراحی در برابر نیروی جانبی خاک پیرامونی خود نیز می باشند، دارای سیستم دوگانه با هسته مرکزی لوله در لوله بوده که تحت اثر نیروی جانبی زلزله، آنالیز دینامیکی گردیده و میزان تغییر مکان جانبی سازه و تغییرات در نیروی وارد بر اجزای آن در نرم افزار تحلیلی Sap2000 بررسی می شود. سیستم لوله ای در مقابل نیروهای ثقلی و جانبی کارایی مناسبی را از خود نشان داد و حداکثر تغییر مکان جانبی طبقات با توجه به مقادیر مجاز آئین نامه ای و ارتفاع سازه مورد نظر در محدوده مجاز واقع گردید و سیستم سازه ای و مقاطع تخصیص داده شده از این جهت مناسب ارزیابی گردید.