طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
میلاد عظیمی
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 18 فروردین 1401
چکیده
این مقاله به مدلسازی نیمه تحلیلی دینامیک کوپل تلاطم-مخزن و تحلیل پایداری سیستم در قالب یک سیستم چندجسمی پرداخته است. حرکت سیال درون مخزن با استفاده از مدل آونگ معادل مدلسازی شده است. معادلات غیرخطی حرکت مخزن که در معرض تحریکات جانبی و طولی قرار گرفته (نوسانات فشاری) با استفاده از روش لاگرانژین استخراج شده است. در این مدل اثر پارامترهای ...
بیشتر
این مقاله به مدلسازی نیمه تحلیلی دینامیک کوپل تلاطم-مخزن و تحلیل پایداری سیستم در قالب یک سیستم چندجسمی پرداخته است. حرکت سیال درون مخزن با استفاده از مدل آونگ معادل مدلسازی شده است. معادلات غیرخطی حرکت مخزن که در معرض تحریکات جانبی و طولی قرار گرفته (نوسانات فشاری) با استفاده از روش لاگرانژین استخراج شده است. در این مدل اثر پارامترهای موثر بر تلاطم (میرایی، فرکانس و دامنه تحریک) بازاء دو مختصات در داخل و خارج از ناحیه پایداری برای تحلیل رفتار سیستم مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه سازیهای انجام شده در قالب نمودارهای پایداری، دیاگرام فازی و دامنه نوسانات سیال با استفاده از روش نیمه تحلیلی هوموتوپی پرتوربیشن و روش عددی رانگ-کوتا ارائه شده است. نشان داده شده است که میرایی لزج در مقایسه با سایر پارامترهای موثر، مختصات واقع در منطقه ناپایدار را نزدیک به نواحی پایدار می کند. نتایج در قالب یک مطالعه مقایسه ای، رویکردی موثر برای بررسی رفتار غیرخطی دینامیک تلاطم سیال درون مخازن و میزان اثر پارامترهای موثر بر پایداری سیستم خواهد بود.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
ولی اله شاه بهرامی؛ میلاد عظیمی؛ علیرضا علیخانی
دوره 16، شماره 4 ، دی 1402، ، صفحه 1-13
چکیده
در این مقاله الگوریتم کنترل مقاومی تطبیقی مبتنی بر ترکیب قوانین مود لغزشی فراپیچشی و ترمینال غیرتکین برای مانور وضعیت و ارتعاشات فضاپیمای انعطافپذیر با دینامیک کاملا کوپل صلب-انعطافپذیر توسعه داده شده است. قانون تطبیق توسعه داده شده در وهله اول نیاز به دانش اغتشاشات خارجی و نامعینی ها را حذف کرده، سپس با رویکرد فراپیچشی، قانون ...
بیشتر
در این مقاله الگوریتم کنترل مقاومی تطبیقی مبتنی بر ترکیب قوانین مود لغزشی فراپیچشی و ترمینال غیرتکین برای مانور وضعیت و ارتعاشات فضاپیمای انعطافپذیر با دینامیک کاملا کوپل صلب-انعطافپذیر توسعه داده شده است. قانون تطبیق توسعه داده شده در وهله اول نیاز به دانش اغتشاشات خارجی و نامعینی ها را حذف کرده، سپس با رویکرد فراپیچشی، قانون کنترلی سوئیچینگ ترمینال غیر تکینی با قابلیت تولید فرامین پیوسته کنترلی برای حذف پدیده چترینگ ارائه میدهد. همچنین مسئله تکینگی و دستیابی به همگرایی زمان محدود، با پیاده سازی الگوریتم مود لغزشی ترمینال غیرتکین را مرتفع ساخته است. پایداری کلی و قوام سیستم کنترلی با بکارگیری تئوری لیاپانوف اثبات شده است. یکی از ویژگیهای اساسی الگوریتم کنترل پیشنهادی، جلوگیری از تخمین بیش از حد بهره های کنترلی و همگرایی سریعتر نسبت به الگوریتمهای رایج فراپیچشی و ترمینال غیرتکین به تنهایی میباشد. شبیه سازیها در قالب یک مطالعه مقایسه ای برای مانور با زاویه بزرگ، بیانگر مزیت کنترلر پیشنهادی میباشد.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
میلاد عظیمی؛ صمد مرادی
دوره 16، شماره 3 ، مهر 1402، ، صفحه 15-26
چکیده
این مقاله به ایجاد یک بستر محاسباتی برای مسئله فرمیابی و تحلیل ارتعاشات سازه سه میله ای با پیش تنش محوری پرداخته است. فرایند فرمیابی به واسطه تعیین ماتریسهای اتصال در قالب دو مرحله تعیین مختصات گره ها و چگالی نیروی اعضاء انجام شده است. بطوریکه با سعی و خطا، حالتهای ممکن برای مختصات گره ها و چگالی نیروها صرفا با اطلاع از توپولوژی و نوع ...
بیشتر
این مقاله به ایجاد یک بستر محاسباتی برای مسئله فرمیابی و تحلیل ارتعاشات سازه سه میله ای با پیش تنش محوری پرداخته است. فرایند فرمیابی به واسطه تعیین ماتریسهای اتصال در قالب دو مرحله تعیین مختصات گره ها و چگالی نیروی اعضاء انجام شده است. بطوریکه با سعی و خطا، حالتهای ممکن برای مختصات گره ها و چگالی نیروها صرفا با اطلاع از توپولوژی و نوع اعضاء تا ارضاء الزامات رنک در ماتریسهای چگالی نیرو و تعادل تعیین شده است. سپس معادلات حرکت و تحلیل ارتعاشات آزاد در قالب فرکانسهای طبیعی سیستم با بکارگیری روش المان طیفی و استفاده از شکل مودهای دینامیکی استخراج شده است. شبیه سازیها برای ارتفاعهای مختلف سیستم و نسبت مساحت سطح فوقانی به سطح پایینی ارائه و با روش المان محدود مقایسه شده است. نتایج حاصل در قالب یک مطالعه مقایسه ای برای فرکانسهای طبیعی توپولوژیهای مختلف سازه تنسگریتی سه میله ای، بیانگر میزان قوام فرمهای مختلف سازه برای کاربردهای تک یا چند بخشی میباشد.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
میلاد عظیمی؛ صمد مرادی
دوره 15، شماره 2 ، تیر 1401، ، صفحه 1-13
چکیده
این مقاله به طراحی سیستم کنترل ترکیبی مانور و ارتعاشات یک فضاپیمای انعطافپذیر در مانور وضعیت با استفاده از عملگرهای تراستر-چرخ عکس العملی در ساختار هیبرید و وصله های پیزوالکتریک پرداخته است. مانور زاویه-بزرگ این فضاپیما در قالب دو ماموریت مجزا با استفاده از مدل توسعه یافته کنترلری مبتنی بر تئوری لیاپانوف و ارتعاشات باقی مانده با ...
بیشتر
این مقاله به طراحی سیستم کنترل ترکیبی مانور و ارتعاشات یک فضاپیمای انعطافپذیر در مانور وضعیت با استفاده از عملگرهای تراستر-چرخ عکس العملی در ساختار هیبرید و وصله های پیزوالکتریک پرداخته است. مانور زاویه-بزرگ این فضاپیما در قالب دو ماموریت مجزا با استفاده از مدل توسعه یافته کنترلری مبتنی بر تئوری لیاپانوف و ارتعاشات باقی مانده با به کارگیری تئوری فیدبک نرخ کرنش کنترل شده است. پایداری کلی سیستم شامل دینامیک چرخ عکس العملی و وصله های حسگر/عملگر پیزوالکتریک با استفاده از ورودی ناپیوسته کنترلی تولید شده توسط تراستر و مدولاتور پهنا-باند/پالس-فرکانس اثبات و ارتعاشات باقی مانده به حداقل رسیده است. ویژگی منحصر به فرد روش پیشنهادی در به کارگیری عملگرها، زمان سوئیچ عملکرد تراسترها و چرخ عکس العملی می باشد که مبتنی بر انرژی سیستم تنظیم شده است. شبیه سازی های انجام شده با به کارگیری تئوری کنترلی پیشنهادی و استفاده از عملگرهای هیبرید امکان انجام مانورهای با زاویه بزرگ و کاهش قابل ملاحظه ارتعاشات را نمایش می دهد.
طراحی زیرمجموعه‌های فضایی: (هدایت، کنترل، سازه و...)
میلاد عظیمی؛ صمد مرادی
دوره 14، شماره 3 ، مهر 1400، ، صفحه 51-63
چکیده
در این مقاله رفتار ارتعاشات آزاد، اجباری و پایداری یک سازه انعطافپذیر بلند ترک دار با پایه دوار با استفاده از روش هوموتوپی پرتوربیشن بررسی شده است. ترک در مسئله حاضر با استفاده از المان فنر پیچشی بر روی سازه ای که از تئوری اویلر برنولی تبعیت میکند مدلسازی شده است. معادلات غیرخطی حرکت سیستم با لحاظ تغییرشکلهای خارج صفحه ای و نیروهای ...
بیشتر
در این مقاله رفتار ارتعاشات آزاد، اجباری و پایداری یک سازه انعطافپذیر بلند ترک دار با پایه دوار با استفاده از روش هوموتوپی پرتوربیشن بررسی شده است. ترک در مسئله حاضر با استفاده از المان فنر پیچشی بر روی سازه ای که از تئوری اویلر برنولی تبعیت میکند مدلسازی شده است. معادلات غیرخطی حرکت سیستم با لحاظ تغییرشکلهای خارج صفحه ای و نیروهای گریز از مرکز و با بکارگیری حساب تغییرات و روش مودهای فرضی استخراج شده است. با اعمال روش گلرکین بعد زمانی به صورت یک معادله دیفرانسیل مرتبه دوم غیرخطی در حوزه زمان تبدیل میشود. نتایج به ازاء تغییر پارامترهایی از جمله سرعت دوران، موقعیت و سفتی ترک در قالب نمودارهای پاسخ زمانی، نمودار فازی و دوشاخگی بررسی و تحلیل شده است. نشان داده شده است که با افزایش سرعت زاویه ای، یک نیروی کششی در امتداد محور سازه ایجاد شده که منجر به استحکام تیر ترکدار، حرکت نمودار دوشاخگی بسمت راست و تغییر رفتار غیرخطی سیستم میشود.
طراحی سامانه‌‌های فضایی: فضاپیماها، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های فضایی وتجهیزات آنها
حمیدرضا سلیمانی؛ میلاد عظیمی
دوره 13، شماره 4 ، دی 1399، ، صفحه 37-48
چکیده
این مقاله به تحلیل و طراحی مکانیزم باز شدن پنل های صلب فضاپیمای نمونه با اتصالات انعطاف پذیر پرداخته است. مکانیزم گسترش با حفظ سرعت مناسب، همزمانی باز شدن پنل های خورشیدی را تضمین کرده و اثرات ناشی از ضربه و ارتعاشات اعمال شده در مرحله پایانی و پس از قفل شدن پنل ها را با بکارگیری المان های فنر پیچشی در اتصالات پنل ها و محرک پایه به حداقل ...
بیشتر
این مقاله به تحلیل و طراحی مکانیزم باز شدن پنل های صلب فضاپیمای نمونه با اتصالات انعطاف پذیر پرداخته است. مکانیزم گسترش با حفظ سرعت مناسب، همزمانی باز شدن پنل های خورشیدی را تضمین کرده و اثرات ناشی از ضربه و ارتعاشات اعمال شده در مرحله پایانی و پس از قفل شدن پنل ها را با بکارگیری المان های فنر پیچشی در اتصالات پنل ها و محرک پایه به حداقل می رساند. معادلات حرکت سیستم با استفاده از روابط لاگرانژ استخراج شده و رفتار مکانیزم طراحی شده برای مودهای تحریک گشتاور ثابت و متغیر بررسی شده است. نتایج ارائه شده در مقایسه با شبیه سازی های دینامیکی صورت گرفته توسط نرم افزار آدامز و مکانیزم های مشابه کارایی روش پیشنهادی را نشان می دهد.
محمد حسین تیرانداز؛ میلاد عظیمی
دوره 13، شماره 2 ، تیر 1399، ، صفحه 37-50
چکیده
این مقاله با استفاده از رویکرد نُرم های H2 و ∞H به جانمایی بهینه وصله های پیزوالکتریک بر روی پانل ساندویچی یک فضاپیمای نمونه پرداخته است. برخلاف سایر روش های بهینه سازی موجود، رویکرد پیش رو نه تنها نُرم مودهای کنترل شده سیستم را افزایش می دهد، بلکه می تواند با در نظر گرفتن مودهای باقی مانده و کاهش نُرم های H2 و ∞H، مشکلات اسپیل اُور ...
بیشتر
این مقاله با استفاده از رویکرد نُرم های H2 و ∞H به جانمایی بهینه وصله های پیزوالکتریک بر روی پانل ساندویچی یک فضاپیمای نمونه پرداخته است. برخلاف سایر روش های بهینه سازی موجود، رویکرد پیش رو نه تنها نُرم مودهای کنترل شده سیستم را افزایش می دهد، بلکه می تواند با در نظر گرفتن مودهای باقی مانده و کاهش نُرم های H2 و ∞H، مشکلات اسپیل اُور شدن سیستم را کاهش دهد. رفتار ارتعاشات باقی مانده سیسستم با در نظر گرفتن مدل سازه ساندویچی به جای استفاده از سازه های رایج و با استفاده از روش اجزاء محدود مدلسازی شده است. به منظور نمایش اثر جانمایی بهینه وصله های هوشمند پیزوالکتریک، رفتار ارتعاشی حلقه بسته سیستم با استفاده از کنترلر پسخوراند نرخ کرنش کنترل شده است. به منظور مدلسازی واقعیتر رفتار سازه، اثرات ناپیوستگی میان هسته و رویه ها در مدلسازی ها در نظر گرفته شده است.
