ارائه فرمولاسیون اجزا محدود جهت تحلیل رفتار دینامیکی میکروروتورها براساس نظریه گرادیان کرنش

Authors

  • محسن اصغری دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
  • مهدی هاشمی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
Abstract:

چکیده: در این مقاله برای اولین بار فرمولاسیون اجزا محدود سه بعدی سامانه روتور، متشکل از میکروشافت دوار و دیسک‌های متصله براساس نظریه گرادیان کرنشی به منظور بررسی رفتار دینامیکی یا مشخصات ارتعاشاتی این سامانه ارائه شده است. مدل مذکور این امکان را فراهم می‌کند که ضمن در نظر گرفتن اثرات ناشی از قرار داشتن هندسه سامانه در ابعاد میکرو، تأثیرات مربوط به غیرصلب بودن یاتاقان‌ها، میرایی داخلی و نامیزانی در میکروروتور را مورد مطالعه قرار دهد. برای ارائه این فرمولاسیون، در ابتدا روابط مربوط به انرژی کرنشی سامانه براساس نظریه گرادیان کرنشی و انرژی جنبشی سامانه با وجود نامیزانی در دیسک حین حرکت عرضی، همراه با جملات مربوط به اینرسی ناشی از دوران و گشتاور ژیرسکوپیک بیان گردیده‌اند. سپس با استفاده از اصل تعمیم یافته همیلتون به منظور دستیابی به فرم ضعیف شده معادلات و تقریب متغیرهای مربوط به مؤلفه‌های جابه‌جایی عرضی میکروروتوربا توابع شکل مناسب، معادلات حرکت گسسته سازی شده‌اند و برای اولین بار ماتریس‌های جرم شافت و دیسک، اینرسی دورانی شافت و دیسک، میرایی یاتاقان، ژیرسکوپیکی شافت و دیسک، سختی و نیز ماتریس چرخشی براساس نظریه گرادیان کرنش برای سامانه روتور تعیین شده‌اند. به عنوان مثال‌هایی، مشخصات ارتعاشاتی سامانه میکروروتوری و نیز پاسخ سامانه در برابر حضور نامیزانی در دیسک آن ارائه شده است. نتایج عددی ارائه شده بعد از صحه‌گذاری مدل پیشنهادی، بیانگر تأثیر بارز ثابت مادی مرتبۀ بالابر مشخصات ارتعاشاتی میکروروتور شامل بسامدهای طبیعی، سرعت دورانی بحرانی، سرعت دورانی در آستانه ناپایداری سامانه و همچنین پاسخ سامانه در اثر حضور نامیزانی جرمی در دیسک می‌باشد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تحلیل پایداری دینامیکی نانولوله کربنی با استفاده ازتئوری گرادیان کرنش

در این مقاله پایداری دینامیکی نانولوله کربنی تک جداره به کمک تئوری غیرموضعی گرادیان کرنش مورد بررسی قرار گرفته است. پس از معرفی تئوری گرادیان کرنش و پایداری دینامیکی، نانولوله کربنی با استفاده از تیر اویلر- برنولی مدل شده و تحت بارگذاری استاتیکی و دینامیکی قرار گرفته است. محیط در بردارنده نانولوله بصورت الاستیک در نظر گرفته شده است.  معادلات حرکت با استفاده از روش انرژی و اصل همیلتون استخراج شد...

full text

بررسی رفتار دینامیکی میکروسکوپ نیروی اتمی براساس تئوری گرادیان کرنشی

در این مقاله، رفتار دینامیکی میکروسکوپ نیروی اتمی بر اساس تئوری غیر کلاسیک گرادیان کرنشی مورد مطالعه قرار می گیرد. برای این منظور، میکروتیر میکروسکوپ نیروی اتمی و سوزن متصل به انتهای آن به صورت یک جرم متمرکز مدل سازی شده است. میکروتیر از طریق یک المان پیزوالکتریک متصل به انتهای گیردار تحریک شده و معادله مشتقات جزئی غیرخطی حاکم بر سیستم براساس تئوری اویلر-برنولی استخراج شده است با اعمال روش های ...

full text

تحلیل تنش در صفحه تضعیف شده توسط ترک براساس نظریه الاستیسیته گرادیان کرنش

در این پایان نامه با استفاده از روش توزیع نابجایی تحلیل تنش در یک صفحه الاستیک بی نهایت حاوی مجموعه ای از ترک¬ها تحت بار پادصفحه ای بر اساس تئوری گرادیان کرنش انجام می¬گردد. ابتدا حل نابجایی پادصفحه ای در صفحه با حل معادله بای هارمونیک، اعمال شرایط مرزی و پیوستگی مربوط به نابجایی پادصفحه ای با استفاده از تبدیل فوریه انجام می¬گردد و میدان تنش در اثر نابجایی پادصفحه ای به صورت انتگرالی به دست آمد...

15 صفحه اول

بررسی رفتار دیوار برشی فولادی به روش اجزا محدود

بعد از ساخته شدن ساختمانهای مهم از سال 1970 تاکنون، امروزه دیوار برشی فولادی به عنوان سیستم باربر جانبی مناسبی مطرح می‌باشد. از مزایای اصلی این سیستمها، به شکل پذیری بالا و مقاومت زیاد آنها می توان اشاره کرد. در تحلیل دیوار برشی فولادی کمانش ورق سبب پیچیدگی تحلیل می‌گردد. در این مقاله با استفاده از روش اجزا محدود دو مدل تحلیلی ارائه شده و به کمک آنها رفتار هیسترزیس تحت بارگذاری چرخه‌ای و رفتار ...

full text

تحلیل المان محدود پدیده موضعی شدن کرنش بر مبنای تئوری پلاستیسیته گرادیان کرنش

در این پایان نامه، بررسی و تحلیل پدیده موضعی شدن کرنش با بکارگیری تئوری گرادیان کرنش ایفانتیس ارائه گردیده است. پدیده موضعی شدن کرنش، تشکیل یک باند برشی در تست های کشش و فشار مواد می باشد. در فرمولاسیون المان محدود این پدیده بر مبنای تئوری کلاسیک محیط های پیوسته، ماتریس سختی سیستم شرط بیضوی بودن خود را از دست می دهد و پهنای باند برش وابسته به تعداد المان ها خواهد شد. بنابراین برای مدل سازی این ...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 50  issue 1

pages  113- 124

publication date 2018-04-21

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023