تداخل سیال- سازه (fsi) در سیستمهای لوله، که در آن، رفتار دینامیکی سیستم لوله به علت پدیده ضربه قوچ مورد بررسی قرار می گیرد، در سالهای اخیر بسیار مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین نظر به محاسن فراوان لوله های ویسکوالاستیک، استفاده از اینگونه لوله ها در سیستمهای مختلف به سرعت رو به افزایش است. پدیده جدایی ستون مایع نیز به دلیل اثرات مخربی که می تواند در یک سیستم لوله به دنبال داشته باشد موضوعی بسیار مهم و در خور توجه است. ارایه مدل ریاضی و حل عددی مساله تداخل سیال- سازه ناشی از ضربه قوچ در یک شبکه توزیع سیال ساخته شده از مواد ویسکوالاستیک، با در نظر گرفتن پدیده جدایی ستون مایع،هدف این پایان نامه می باشد. معادلات حاکم برای اولین بار در این رساله مطرح شده و جهت حل آنها دو روش حل عددی تماماً خطوط مشخصه (full moc) و خطوط مشخصه - اجزای محدود(moc-fem)، پیشنهاد می گردد. همچنین با تعمیم روش حلعددی مبتنی بر moc-fem، برای انواع مختلف شرایط مرزی ممکن، ابزاری بسیار توانمند در حل مسایل پیچیده تر در این زمینه ارایه می شود.در بررسی پدیده جدایی ستون مایع، ساده ترین روش به نام مدل حبابهای متمرکز (dvcm) مورد استفاده قرار گرفت تا به راحتی بتوان آن را در سیستمهای لوله ویسکوالاستیک و آنالیزهای با اثرات تداخلی وارد کرده و درستی آن را تحقیق نمود. از دید فیزیکی، در یک مساله ضربه قوچ، رفتار ویسکوالاستیک منجر به ایجاد کرنشهای تاخیری در جهت شعاعی و محوری لوله می گردد. کرنشهای محوری تنها زمانی که در نظر گرفتن اثرات fsi مورد نظر باشد اهمیت دارند. در این تحقیق، معادلات حاکم برای در نظر گرفتن کرنشهای محوری تاخیری و نحوه اندرکنش آنها با معادلات هیدرولیک جریان بررسی شده است. در معادلات دیفرانسیل استخراج شده، جهت محاسبه کرنشهای تاخیری، از عبارات انتگرال کانولوشن استفاده شده است که با استفاده از روابط مناسبی به صورت تقریبی محاسبه می شوند. تقریب ارایه شده، عبارات انتگرالی مورد نظر را به صورت روابطی بازگشتی بر حسب مجهولات ارایه می نماید. بنابراین می توان آنها را به منظور توسعه روشهای عددی معمول ارایه شده درfsi ، به کار گرفت. قابلیت دو روش عددی کاملاًmoc وmoc-fem در بررسیfsi در لوله های ویسکوالاستیک نتیجه عمده این تحقیق است. همچنین در این رساله نشان داده شده است که اثرات fsiدر سیستمهای لوله ویسکوالاستیک از اهمیت بیشتری برخوردار می باشند. این امر پس از تهیه مدل ریاضی و حل عددی مناسب که در مراحل مختلف مورد صحت سنجی قرار گرفته است، ادعا می شود. ایجاد میرایی بسیار زیاد در نتایج فشار و وجود کاویتاسیون کمتر نتیجه عمده دیگر این تحقیق است.

در این پژوهش یک روش کاربردی و غیر مخرب برای تشخیص ترک در ورق ارائه شده است. ورق بکمک روش کوادراتور دیفرانسیلی مدل شده، و محل، عمق و طول ترک با استفاده از الگوریتم بهینه سازی زنبور عسل تعیین می گردند. ترک، که بصورت باز در نظر گرفته شده است، با فنر پیچشی گسترده مدل می گردد. در این پژوهش ترک بصورت سرتاسری و محدود مدل شده است. وجود فنر پیچشی، ورق با ترک سرتاسری را به دو قسمت و ورق با ترک محدود را به شش قسمت تقسیم می کند. پس از تعیین شرایط مرزی و سازگاری، معادلات دیفرانسیل حرکت آنها به کمک روش کوادراتور دیفرانسیلی به معادلات جبری تبدیل شده که با حل مسئله مقدار ویژه حاصل، فرکانس های طبیعی ورق ترک دار محاسبه می گردند. سپس محل ترک، طول و عمق آن به کمک الگوریتم زنبور عسل تعیین می شوند. در تشخیص ترک برای ورق ها از تئوری ورق نازک استفاده شده است. جهت بررسی الگوریتم ارائه شده، آزمایش تحلیل مودال تجربی بر روی تعدادی ورق یک سرگیردار نازک، که ترک هایی با طول ها، محل ها و عمق های متفاوت در آنها ایجاد شده، انجام گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که الگوریتم ارائه شده محل، طول و عمق ترک را با دقت مناسبی پیش بینی می کند.

در این پژوهش یک روش کاربردی و غیر مخرب برای تشخیص محل و اندازه ی ترک در تیر ها با دانستن شکل مود اول تیر ترک دار ارائه شده است. با اتصال فنر چرخشی به تکیه گاه و استفاده از الگوریتم بهینه سازی زنبور عسل سختی تکیه گاه اصلاح می گردد. ترک، که به صورت باز در نظر گرفته شده با یک فنر چرخشی مدل می گردد. وجود فنر چرخشی تیر را به دو قسمت تقسیم می کند. پس از اعمال شرایط مرزی و سازگاری مناسب و حل عددی معادله ی مشخصه، شکل مود اول تیر ترک دار استخراج می گردد. با انجام آنالیز موجک پیوسته محل و اندازه ی ترک تعیین می گردد. محل ترک از طریق وجود پرش در ضرایب تبدیل موجک شکل مود اول تیر ترک دار تعیین می گردد. سرانجام، با محاسبه ی ضریب شدتی در محل ترک، اندازه ی ترک بدست می آید. در تشخیص ترک برای تیر های نازک از معادله ی تیر اویلر - برنولی و برای تیر های ضخیم از معادله ی تیر تیموشنکو استفاده شده است. جهت بررسی الگوریتم ارائه شده، آزمایش تحلیل مودال تجربی بر روی تعدادی تیر یکسرگیردار نازک و ضخیم، که ترک هایی با اندازه ها و محل های متفاوت در آنها ایجاد شده، انجام گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که الگوریتم ارائه شده محل و اندازه ی ترک را با دقت مناسبی پیش بینی می کند.

در علم دینامیک خودرو واژه شمی به نوسانات ناخواسته‏ی چرخ های فرمان‏گیرنده حول محور فرمان‏گیری (یا کینگ پین) اشاره دارد. با وجود آن‏که عوامل ایجادکننده‏ی این پدیده دقیقاً مشخص نیست اما می توان آن را پاسخ دینامیکی سامانه‏ی فرمان خودرو به عوامل تحریک‏کننده بیرونی و تشدید داخلی بین درجات آزادی دانست. در این تحقیق به منظور بررسی عوامل ایجادکننده‏ی شمی چرخ جلو در یک خودرو، یک مدل مطلوب با سه درجه آزادی از سامانه‏ی فرمان، که جزئی‏نگری لازم تا حد ممکن در آن در نظر گرفته شده، مورد استفاده قرار گرفته است. در این مدل پارامترهای مهم سامانه‏ی تعلیق و فرمان نظیر، کستر، انحراف کینگ‏پین و غیره در نظر گرفته شده است. در گام اول معادلات دینامیکی ‏سامانه‏ی فرمان استخراج شده و سپس به صورت بی‏بعد در آمده اند. به دنبال آن به منظور بررسی رفتار ‏سیستم‏ در مجاورت نقاط تعادل، نقاط تعادل و نوع تعادل در فضای فاز بدست آمده و بررسی شده است. دوشاخگی نقاط تعادل به ازای همه‏ی پارامترهای سیستم مطالعه، اثر این پارامترها بر روی دامنه‏ی شمی بررسی شده و در قالب نمودارهای دوشاخگی نمایش داده شده است. در پایان، با استفاده از معیار لیاپانوف، امکان وقوع رفتار آشوبناک در سیستم بررسی شده است. به این ترتیب به کمک مطالعات صورت گرفته مقدار بحرانی پارامترهای سیستم برای ورود به رفتارهای غیر قابل پیش‏بینی و آشوبناک مشخص شده است. همچنین با توجه به این نتایج محدوده‏ی ایمن برای طراحی ‏سامانه‏ی فرمان مشخص شده است. نتایج نشان می‏دهد که با افزایش ضریب سختی و استهلاک سامانه‏ی فرمان، کوچک نمودن گشتاور لختی اجزای متصل به چرخ، انتخاب تایر مناسب و نیز طراحی بهینه‏ی هندسه‏‏ی فرمان می‏توان دامنه‏ی شمی را کاهش داد و از وقوع رفتار آشوبناک در سیستم جلوگیری نمود.

در این پژوهش یک روش غیرمخرب به‏منظور تشخیص ترک در تیرها ارائه شده است. در این روش از تبدیل هیلبرت-هوانگ به‏عنوان یک روش پردازش سیگنال استفاده می‏شود. ترک که به‏صورت باز در نظر شده است، توسط فنر چرخشی مدل‎سازی می‏گردد. در ابتدا به‏منظور محاسبه فرکانس‏های طبیعی تیر ترک‏دار، تئوری تیموشنکو به‏کار گرفته شده است. سپس با استفاده از سیگنال‏های ارتعاشی تیر ترک‏دار، فرکانس‏های طبیعی تجربی به‏کمک تبدیل فوریه سریع و تبدیل هیلبرت-هوانگ محاسبه شده‏اند. سرانجام با کمینه ‏نمودن یک تابع هدف به‏کمک الگوریتم‏های بهینه‏سازی کلونی زنبور عسل مصنوعی و زنبور عسل، محل و عمق ترک تعیین می‏گردند. تابع هدف به‏صورت مجموع وزنی مربعات خطای بین مقادیر تئوری و تجربی فرکانس‏های طبیعی تیر ترک‏دار است. به‏منظور بررسی صحت روش ارائه شده، ترک‏هایی در محل‏ها و عمق‏های گوناگون در تیرهای فولادی ایجاد و پارامترهای ترک تعیین شده‏اند. نتایج نشان می‏دهد که روش ارائه شده محل و عمق ترک را با دقت مناسبی پیش‏بینی می‏کند. همچنین با استفاده از فرکانس‏های تجربی حاصل از تبدیل هیلبرت-هوانگ می‏توان ترک (خصوصاً ترک در عمق‏های کم) را با دقت بهتری نسبت به تبدیل فوریه سریع شناسایی نمود.

در این پژوهش، سیستم تعلیق خودرو از نوع دوجناقی برای محور عقب به منظور بهبود ویژگی های خوش فرمانی و پایداری در خودرو بهینه سازی شده است. برای این منظور، در ابتدا روابط مربوط به سینماتیک سیستم تعلیق مذکور، با هشت پارامتر مستقل به ازای تغییرات زاویه ی غلتش بدنه ی خودرو استخراج شده اند و سپس به منظور بهبود معیارهای خوش فرمانی و پایداری در خودرو، دو دسته تابع شایستگی مستقل از خودرو و وابسته به خودرو تعریف می گردد. در توابع شایستگی مستقل از خودرو، پارامترهای سیستم تعلیق با اهدافی مرتبط با رفتار سیستم تعلیق نظیر زوایه ی تورب و فاصله ی عرضی بین چرخ ها بهینه می شود. در توابع شایستگی وابسته به خودرو معیارهای خوش فرمانی و پایداری در خودرو مستقیماً به عنوان توابع هدف در نظر گرفته شده است. بنابراین در این حالت، مشخصات خودرو نیز در بهینه سازی پارامترهای سیستم تعلیق تاًثیرگذار می باشد. در نهایت مکانیزم-های بهینه شده با اهداف مختلف بر روی مدل خودرو با دقت بالا، در نرم افزار آدامز/ کار اعمال شده و صحت نتایج به دست آمده بررسی می گردد. به منظور بهینه سازی توابع شایستگی در نظر گرفته شده، از الگوریتم زنبورعسل یک و چند هدفی استفاده شده است. نتایج نشان دهنده ی این است که استفاده از توابع شایستگی وابسته به خودرو در بهینه سازی، نتایج بهینه تری را ایجاد خواهد کرد. مزیت پژوهش پیش رو نسبت به پژوهش های پیشین، تحلیل سینماتیکی مکانیزم سیستم تعلیق با دقت بالا در هنگام دور زدن خودرو و همچنین بهینه سازی سیستم تعلیق، با توابع هدف وابسته به سینماتیک سیستم تعلیق و توابع هدف وابسته به خودرو به طور هم زمان و با استفاده از الگوریتم زنبورعسل می باشد.

سیستم اولیه یک تیر یک سرگیردار است و جاذب مورد استفاده نیز به شکل یک تیر یک سرگیردار است. طراحی جاذب به کمک نرم افزار انسیس صورت می گیرد. در ابتدا یک مدل اجزاء محدود برای تیر اولیه مدل سازی، و تحلیل مودال عددی برای آن انجام می شود. سپس آنالیز مودال تجربی برای تیر اولیه انجام می شود. نتایج تحلیل مودال عددی و آزمایش مودال تجربی با هم مقایسه شده، و به کمک روش های بهینه سازی و با استفاده از نتایج آزمایش مودال تجربی، شرایط مرزی مدل اجزاء محدود تیر اولیه روزآمد می شود. سپس با استفاده از مدل روزآمد شده¬ی تیر اولیه، پارامتر های بهینه¬ی جاذب به کمک بهینه سازی محاسبه می¬شوند. بعد از طراحی جاذب، نتایج تحلیل های مختلف اجزاء محدود شامل آنالیز هارمونیک، آنالیز زمانی و آنالیز مودال ارائه، و رفتار سیستم قبل و بعد از نصب جاذب بررسی شده است. نتایج اجزاء محدود نشان می دهد که جاذب توانسته است دامنه ارتعاشات تیر اولیه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. در ادامه، آزمایش مودال تجربی برای مدل آزمایشگاهی انجام گرفته است. در نهایت، نتایج اجزاء محدود با نتایج تجربی مقایسه و صحت سنجی شده است. نتایج تجربی به خوبی با نتایج اجزاء محدود همخوانی دارند.

در این پژوهش به طراحی سیستم کنترلی بهینه¬¬ شده¬ی توزیع نیروی ترمزی بر روی چرخ¬های خودروی سنگین ترکیبی دراز، برای دستیابی به پایداری جانبی در سرعت¬های بالا پرداخته شده است. برای این منظور خودرویی که از یک کشنده و دو نیمه¬تریلر تشکیل شده است، با 12 درجه آزادی در نرم افزار سیمولینک- متلب مدل سازی شده است.با توجه به اینکه خودرو پس از عبور از این مانور دچار ناپایداری دینامیک جانبی و حرکت دم¬سوسماری می¬شود لذا یک سیستم کنترل فازی بر اساس روش esc برای کنترل سرعت چرخشی هر واحد از خودرو حول محور عمودی طراحی شده است. این سیستم با ارسال نیروی ترمزی مناسب بر روی چرخ مناسب از خودرو، بیش فرمانی و کم فرمانی ایجاد شده در خودرو را کنترل می¬کند.

مسئله ی فوتبال ربات ها یکی از سیستم های چندعاملی پیچیده است، از آن جایی که هدف اصلی مسابقه ی فوتبال گل زدن است برای یک عامل فوتبال ربات ها مهم است که یک تکنیک در مورد چگونگی به ثمر رساندن یک گل، داشته باشند. در این پایان نامه از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات مبتنی بر یادگیری تقویتی برای پیدا کردن بهترین مکان از دروازه برای شوت کردن توپ به سمت آن، استفاده شده است. تابع ارزیابی برای الگوریتم ازدحام ذرات یک تابع بیشینهسازی است که به دنبال یافتن بهترین زاویهی قرارگیری ربات، برای شوت کردن توپ به سمت دروازه است.