در این پروژه رفتار ارتعاشی تیر ترک دار تحت نیروی محوری بررسی می شود. ترک به صورت ترک باز در نظر گرفته خواهد شد و به صورت یک فنر پیچشی مدل می شود. پس از استخراج معادلات حاکم بر ارتعاشات تیر ترکدار، مشخصه های ارتعاشی تیر معیوب به روش مستقیم استخراج خواهد شد. سپس به منظور عیب یابی، به روش معکوس از مشخصه های ارتعاشی استفاده شده، و محل و عمق ترک تعیین می شود. به منظور بالا بردن دقت مدل، اثر اینرسی دورانی و تغییر شکل برشی تیر نیز در نظر گرفته خواهد شد

هدف ما در این پروژه بررسی تجربی و تئوری اثر دوران شفت بر ویژگی های دینامیکی و پاسخ سیستم و همچنین مقایسه این پاسخ با حالت استاتیکی شفت می باشد. در این پروژه ابتدا یک مدل ساده شده از شفت شامل تیر الاستیک یکنواخت با تکیه گاههای ساده و بدون دوران بررسی شده و ویژگی های دینامیکی آن استخراج می شود. در مرحله بعد شفت با سرعت ثابت دوران داده شده و کلیه مشخصات دینامیکی و استاتیکی آن با استفاده از روش یک تحریک و دو سنسور یکسان از نوع proximater تعیین می شود. در نهایت با اضافه کردن یک دیسک صلب به شفت و دوران مجموعه و اعمال تحریک خارجی، مجدداً ویژگی های دینامیکی شفت استخراج و نتیجه اثرات ژیروسکوپی ناشی از دوران شفت و دیسک بر مجموعه مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد روش بکار رفته می تواند برای برآورد بردارهای ویژه چپ استفاده شود. هر چند وجود نویز در اندازه گیری می تواند بر دقت نتایج تاثیر زیادی داشته باشد. خطاهای موجود در نتایج می تواند ناشی از چند دلیل مهم باشد. دلیل اول وجود خطاها در محاسبات عددی است. به ویژه هنگامی که با کمییت های کوچک روبرو هستیم. دومین منبع خطا مربوط به نحوه استخراج بردارهای ویژه و ثابت ها از روی frfها است. دقت کمیت های بدست آمده بستگی مستقیم به نوع منحنی برازش و روش برازش دارد. همچنین انتخاب نقاط برازش نیز از جمله خطاهای موجود می باشد که بستگی به مهارت شخص آزمایش کننده دارد. سومین منبع خطای موجود روش بکار رفته برای معادل سازی میرایی هیسترزیک با میرایی ویسکوز است و از دلایل اصلی وجود اختلاف بین نتایج تست مودال و مقادیر دقیق می باشد.

در حالت کلی پاسخ دینامیکی هر سیستم مکانیکی تحت تأثیر پاسخ دینامیکی هریک از اتصالات آن می باشد. بنابراین بررسی رفتار اتصالات در ازای تغییر پارامترهای مختلف آنها، یکی از زمینه هایی بوده که در تاریخ مهندسی، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. از این میان، اتصال انطباق فشاری (press-fitted joint)به علت مزایایی همچون کم هزینه بودن، دوام بیشتر، عدم نیاز به ابزار خاص و سادگی ساختار آن، در صنعت بسیار کاربرد دارد. از کاربردهای آن می توان به چرخ وسائط نقلیه ی ریلی، توربین گازی موتور جت پیشرفته، موتورهای الکتریکی، گیربکس انواع موتورها اشاره کرد. هدف از این پایان نامه، بررسی اولیه ی اثر نیروی فشاری حاصل از انطباق فشاری بر روی رفتار دینامیکی اتصال می باشد. برای این منظور ابتدا معادلات حرکت یک حلقه ی نازک، تحت اثر بار گسترده ی فشاری استاتیکی استخراج شده و فرکانس های طبیعی آن محاسبه می شود. سپس با استفاده از روش المان محدود، جواب عددی با جواب تحلیلی صحه سنجی می گردد. در ادامه، حالت متناوب پیش تنیدگی بررسی شده و به این ترتیب بحث وارد حوزه ی ارتعاشات غیرخطی خواهد شد. زیرا که ارتعاشات سیستم ازنوع تحریک پارامتری می باشد. برای صحه سنجی نتایج، نتایج تئوری با نتایج حاصل از حل عددی معادلات حرکت مقایسه می گردد. در مرحله ی نهایی، با مدلسازی ریاضی اتصال انطباق فشاری، تأثیر فشار اتصال بر رفتار دینامیکی آن مطالعه می شود. سپس یک مدل واقعی آزمایشگاهی که از دو حلقه ی تودرتو با امکان ایجاد تغییرات نیروی فشاری در اتصال است، تهیه شده و تغییرات فرکانس طبیعی در اثر تغییرات فشار اتصال، از روش آنالیز مودال تجربی به دست می آید. که نتایج حاصل از آزمون تجربی، انطباق خوب با نتایج حاصل از مدلسازی ریاضی دارند. به این گونه که با افزایش فشار اتصال، فرکانس-های طبیعی سیستم به علت افزایش صلبیت آن، افزایش می یابند.

با توجه به توسعه روز افزون سنسور های الکتریکی و در خیلی از موارد، دور از دسترس بودن مکان های نصب آن ها، مسئله تامین انرژی مورد نیاز سنسور ها بسیار حائز اهمیت می باشد یکی از راه های تغذیه سنسور ها، استفاده از باطری می باشد که به دلیل محدودیت هایی نظیر عمر کم و از کار افتادن باطری بدون هیچ نشانه قبلی و هزینه بالای تعویض باطری ها (بخصوص در موقعیت-های دور از دسترس) و با در نظر گرفتن مصرف پایین سنسورها, استفاده از انرژی های محیطی مانند انرژی خورشیدی و انرژی ناشی از ارتعاشات محیط جهت تغذیه سنسور ها و یا شارژ باطری مورد توجه قرار گرفته است. در جاهایی که دسترسی به انرژی ناشی از تابش خورشید امکان ندارد و یا فقط در بازه محدود زمانی قابل استفاده است، بهره گیری از انرژی ناشی از ارتعاشات محیط بیشتر حائز اهمیت می-باشد. از میان روش های برداشت انرژی از ارتعاشات ( مثل الکترواستاتیکی، الکترومغناطیسی و پیزو الکتریکی) استفاده از مواد پیزوالکتریک به عنوان برداشت کننده انرژی بیشترمورد توجه است اگر چه میزان تولید انرژی مواد پیزو الکتریک از سلول های خورشیدی کمتر می باشد. در این پایان نامه تاثیر پارامترهای هندسی برداشت کننده انرژی پیزوالکتریکی بر میزان تولید توان الکتریکی با استفاده از تکنیک المان محدود(با استفاده از نرم افزار ansys) بررسی شده و هندسه بهینه برداشت کننده انرژی پیزوالکتریکی ارائه شده است. منبع ارتعاشی در نظر گرفته شده در این کار مطالعاتی جهت تحریک برداشت کننده انرژی پیزوالکتریکی, ارتعاشات هارمونیک پایه ناشی از موتور هواپیمای بدون سرنشین می باشد. همچنین نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج تحلیلی و نتایج کارهای منتشر شده توسط دیگران مقایسه شده است.

سیستم های خطی جرم متغیر زیر مجموعه ای از سیستم های خطی متغیر با زمان هستند که تنها جرم آن ها نسبت به زمان تغییر می کند. به طور کلی، اکثر سیستم های موجود در طبیعت و صنعت به نوعی متغیر با زمان هستند و ذات متغیر بودن در وجود آن ها نهفته است. به عنوان مثال مخزن سوخت هواپیما که معمولاً در بال قرار دارد، مصرف سوخت باعث تغییر جرم کل مجموعه می شود و یا اتومبیل در حال عبور از روی یک پل که حرکت آن روی پل باعث تغییر ماتریس جرمی آن می شود. پارامتر های مودال (فرکانس های طبیعی و ضرایب میرایی) بیانگر مشخصه های کلی یک سیستم خطی نامتغیر با زمان هستند. از آنجایی که سیستم های خطی متغیر با زمان یکی از فرضیات روش های مرسوم آنالیر مودال یعنی پایا بودن سیستم را نقض می کنند، بنابرین کاربرد این روش ها بدون منظور کردن هیچ تغییری در آن ها، برای سیستم های متغیر با زمان خطی صحیح نخواهد بود. پس، گسترش مفاهیم آنالیز مودال برای سیستم های متغیر با زمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در عمل، بسیاری از سیستم های که بصورت متغیر با زمان مدل شده اند، مدل سازی دقیق تری نسبت به حالت نامتغیر با زمان دارند. حال اولین سوال اصلی که به ذهن می رسد، این است که آیا می توان خواص دینامیکی یک سیستم خطی متغیر با زمان را در قالب پارامترهای مودال بیان کرد یا نه؟ اگر بلی، تا چه حد و به چه صورت. در تحقیق حاضر، به بررسی و شناسایی سیستم های خطی متغیر با زمان (که در آنها تغییر خاصیت جرمی سیستم موجب تغییرات آن نسبت به زمان می شود) از دیدگاه تئوریک پرداخته خواهد شد. بررسی بدین ترتیب است که ابتدا نحوه استخراج شبه پارامتر های مودال سیستم خطی متغیر با زمان مورد مطالعه قرار گرفته و ویژگی های این پارامتر ها بررسی می شوند. سپس این نتایج برای یک مدل شبیه سازی شده آزمایشگاهی، تیر دو سر مفصلی که در وسط آن یک جرم متمرکز متغیر با زمان قرار گرفته، اجرا خواهد شد و نتایج بدست آمده با نتایج موجود در ادبیات فن به صورت کیفی مقایسه خواهند شد.

چکیده ندارد.