مطالعه ی ارتعاشات میکروتیر ساندویچی حاوی سیال مگنتورئولوژیکال
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه ارومیه - دانشکده مهندسی مکانیک
- نویسنده رضا عاجل
- استاد راهنما رسول شعبانی
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1392
چکیده
در دهه های اخیر تلاشهای گسترده ای توسط محققان برای تحلیل و طراحی مواد نو صورت گرفته است. با توجه به پیشرفتهای صنعتی گسترده امکان به کارگیری این مواد در صنایع پیشرفته به وجود آمده است. بدون شک یکی از مهمترین این مواد سیال مگنتورئولوژیکال می باشد که در بازار تجاری نیز اهمیت رو به گسترشی در کاربردهای کنترل ارتعاشات و انتقال گشتاور پیدا کرده است. جاذب های شوک،دمپرهای ارتعاشی و کلاچ ها از اصلی ترین کاربردهای سیال mr هستند. سیالات mr حاوی ذرات ریز مغناطیسی هستند که در یک سیال پایه غیر مغناطیسی مانند روغن های هیدروکربنات غوطه ورند. این سیالات در حضور میدان مغناطیسی با تشکیل زنجیره های ذرات مغناطیسی بصورت تقریبا جامد در می آیند و می توانند تنش های نسبتا بزرگی نیز تحمل کنند. بزرگترین مزیت سیال mr ایجاد تنش نسبتا بالا ، پایداری حرارتی و قابل اطمینان بودن آن است. چالش اصلی استفاده ازین مواد پایدار سازی و جلوگیری از ته نشینی ذرات آن است که در سال های اخیر تحقیقات و کارهای موثر زیادی روی این موضوع انجام گرفته است . تا حدود سال 1990 به دلیل عدم توانایی در کنترل رفتار این ماده ، کاربرد زیادی برای آن وجود نداشت ولی امروزه با وجود پردازشگرهای سیگنال دیجیتالی ، شدت میدان مغناطیسی وارد بر این سیال قابل کنترل است . میزان تغییر حالت این ماده به حالت جامد و در حقیقت افزایش تنش تسلیم آن ، به شدت میدان مغناطیسی ایجاد شده بستگی دارد . در این پژوهش ابتدا توصیفی از سیالات هوشمند و انواع آن صورت گرفته است. همچنین به خواص مغناطیسی مواد و نحوه ایجاد میدان الکترومغناطیسی که در سیستم های ارتعاشی سیال mr مورد نیاز می باشد، پرداخته شده است. از سوی دیگر در سالهای اخیر، با پیشرفت صنعت و امکان ساخت تجهیزات در مقیاس میکرو، استفاده از سیستمهایی در ابعاد میکرو که تحت عنوان سیستمهای میکرو الکترو مکانیکی شناخته می شوند، از اهمیت فراوانی برخوردار شده اند. سیستمهای میکرو الکترو مکانیکی قابلیت انجام عملیاتهای پیچیده در ابعاد میکرو و با دقت فراوان را دارند. کاربرد گسترده ی این سیستمها در صنایع لزوم هر چه بیشتر مطالعات تئوری و عملی را در این زمینه روشنتر می سازد. چند مشخصه اساسی برای بررسی میکروتیرها وجود دارد که در این میان پدیده pull-in مهمتر از سایر مشخصه ها است. در شرایط استاتیکی نیرو و گشتاور مکانیکی و الکترواستاتیکی برابر با هم هستند و میکرو محرک در شرایط پایدار به سر می برد. رفته رفته با افزایش ولتاژ نیروی الکترواستاتیکی افزایش می یابد و در هر موقعیت استاتیکی تعادل جدیدی با نیرو و گشتاور مکانیکی برقرار می سازد، اما این افزایش نیروی الکترواستاتیکی ادامه می یابد تا جایی که دیگر تحملی برای عضو مکانیکی در مقابله با نیروی الکترواستاتیکی وارده باقی نمی ماند و تعادل استاتیکی بر هم خورده و وارد شرایط دینامیکی ناپایدار غیر خطی میشود که محاسبه موقعیت میکرو تیر در این حالت امکان پذیر نیست و ناگهان میکرو تیر با سطح ثابت پایینی برخورد می کند. ولتاژی که به ازای آن، میکرو تیر در شرایطی قرار می گیرد که با افزایش بسیار کم ولتاژ، نیروی الکترواستاتیکی بیش از نیروی مکانیکی می شود و تعادل استاتیکی بر هم می خورد را به اصلاح ولتاژ pull-in نامگذاری کرده اند. در این پژوهش با طراحی یک میکروتیر سه لایه که لایه میانی آن حاوی سیال mr می باشد، فرکانس طبیعی سیستم بدست آمده و تاثیر پارامترهای مهمی مانند اندازه ی میدان مغناطیسی و نسبت ضخامت لایه های میکروتیر بررسی شده است. همچنین ضریب اتلاف که یکی از مشخصه های مهم سیستم هایی است که حاوی سیال mr هستند مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم بر سیستم با استفاده از قوانین همیلتون به دست آمده است. سپس ولتاژهای ناپایداری سیستم در دو حالت استاتیکی و دینامیکی محاسبه و مورد بررسی قرار گرفته است گفتنی است برای حل معادلات استاتیکی بدست آمده، از روش خطی سازی گام به گام استفاده شده است که روشی سریع و قابل اعتماد در بررسی روابط میان جابجایی عرضی و ولتاژ در میکرو تیر می باشد. برای حل معادلات دیفرانسیل غیر خطی دینامیکی سیستم، از روش رانج کوتا مرتبه چهارم استفاده شده است .
منابع مشابه
مطالعه ارتعاشات پیچشی میکرو شفت داخل سیال مگنتورئولوژیکال
کاربرد سیالات magnetorheological در سیستم های ارتعاشی و استفاده از قابلیت این سیالات در تغییر لزجت خود، باعث شده که سیستم های ارتعاشی قابل کنترل سیال mr ساخته شوند. در این پایان نامه در ابتدا توصیفی از سیالات هوشمند و انواع آن صورت گرفته است. همچنین به خواص مغناطیسی مواد و نحوه ایجاد این خواص و نحوه ایجاد الکترومغناطیس که در سیستم های ارتعاشی سیال mr موردنیاز می باشد، پرداخته شده است. سپس من...
15 صفحه اولبررسی ارتعاشات اجباری تیر ساندویچی سه لایه با هسته انعطاف پذیر الاستومر مگنتورئولوژیکال
در مقاله حاضر پاسخ دینامیکی (ارتعاشات گذرای) یک تیر ساندویچی سه لایه با شرایط مرزی لولایی و الاستومر مگنتورئولوژیکال در لایه میانی تحت بارگذاری های گذرای دلخواه بررسی شده است. الاستومر مگنتورئولوژیکال استفاده شده در این مدل سازی به صورت یک ماده ویسکوالاستیک با مدل کلوین ویت مدل شده است. اصل همیلتن همراه با معادلات کلاسیک تیر اویلر برنولی و معادلات سازگاری خطی شده تیرهای ساندویچی با هسته انعطاف ...
متن کاملاثرات محیط سیال روی ارتعاشات رزوناتور میکروتیر با استفاده از تئوری میکروپولار
در این مقاله به بررسی میرایی فیلم فشرده سیال در میکرو رزوناتور با بکارگیری تئوری میکروپولار پرداخته شده است. مدل پیشنهادی، شامل یک میکروتیر دوسر گیر دار می باشد که توسط صفحاتی در بالا و پایین تیر احاطه شده است. در میکرو فاصله بین میکروتیر و صفحات ثابت هوا قرار دارد. معادله استخراج شده حاکم بر ارتعاش عرضی میکروتیر با استفاده از تئوری گرادیان کرنش و همین طور معادله غیر خطی رینولدز استخراج شده حاک...
متن کاملبررسی ارتعاشات گذرای غیرخطی و نوسانات چرخه ی حد صفحات ساندویچی کامپوزیتی با لایه ی سیال الکترورئولوژیکال
این مقاله ارتعاشات گذرای غیرخطی صفحات ساندویچی کامپوزیتی را با لایه ی سیال الکترورئولوژیکال مورد بررسی قرار می دهد. تحریک اولیه به صورت یک بار گسترده یکنواخت و یا ناپایداری فلاتر در اثر جریان هوای مافوق صوت است. برای مدل سازی صحیح رفتار سیال الکترورئولوژیکال در ناحیه ی پس از تسلیم، از مدل پلاستیک بینگهام استفاده می شود. به کمک روابط کرنش-جابه جایی وان کارمن اثر تغییر شکل های بزرگ در نظر گرفته م...
متن کاملبررسی پارامتری ارتعاشات ورق ساندویچی با رویه های چند لایه مرکب و هسته هوشمند مگنتورئولوژیکال
در این مقاله ارتعاشات آزاد ورق ساندویچی مربعی ساخته شده از مواد مرکب با هسته مگنتورئولوژیکال و یک لایه مقید کننده مورد بررسی قرار گرفته است. از اصل همیلتون برای استخراج معادلات حرکت ورق ساندویچی استفاده شده و بر اساس روش نویر، حل تحلیلی ورق با شرایط مرزی ساده ارائه شده است. برای مدل سازی رویه های مرکب از تئوری کلاسیک ورق های چندلایه ی مرکب بهره برده و در مدل سازی هسته، تنها انرژی کرنشی برشی در ...
متن کاملتحلیل ارتعاشات لوله حاوی جریان سیال، از جنس ماده هدفمند تابعی در راستای ضخامت
لوله های حاوی جریان سیال مستعد نشان دادن رفتارهای دینامیکی پیچیدهای هستند. در این مقاله، رفتار دینامیکی لوله دو سر لولای حاوی جریان سیال که خواص مواد آن به صورت تابعی در راستای ضخامت تغییر میکند، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. تغییرات مدول یانگ در راستای ضخامت و بر اساس قانون توانی فرض شده و معادلات ارتعاشاتی با استفاده از تئوری تیر اویلر برنولی بدست آمده است. معادله دیفرانسیل پارهای، با ...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه ارومیه - دانشکده مهندسی مکانیک
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023