ورق ها در اغلب سیستم های مهندسی مثل صنایع اتمی، کشتی سازی، هواپیما سازی، هوافضا و ماشین های صنعتی از اجزاء مهم به شمار می روند و به همین دلیل کنترل ارتعاش آن ها حائز اهمیت است. کاربرد آن در صنایع اتوماتیک، هوافضا، صنعت دریایی و غیره بیشتر نمایان می شود. بوسیله کنترل ارتعاش سیستم، نویز و تنش های مکانیکی در سیستم کاهش یافته و از این طریق بسیاری از مشکلات دیگر نظیر خستگی، شکست سازه و اتلاف انرژی کاهش و در عوض کارایی و قابلیت اطمینان سیستم افزایش می یابد. کنترل ارتعاش فعال و مدل سازی سازه همراه با پیزوالکتریک نیز موضوع تعداد زیادی از مطالعات می باشد زیرا مواد پیزوالکتریک به طور گسترده ای در الکترونیک، اولتراسونیک، ساختار هوشمند و غیره با توجه به مزایای استفاده از این مواد و خصوصیاتشان یعنی دقت بالا، وزن کم و قابلیت تشخیص بالا استفاده می شوند. در این پایان نامه ابتدا به بررسی ارتعاش ورق های نازک دایروی با در نظر گرفتن تئوری کلاسیک ورق (cpt) و ورق های نازک کوپل شده با لایه پیزوالکتریک پرداخته و پاسخ های دقیق فرکانسی و شکل مود های ارتعاشی با در نظرگرفتن مسطح بودن ورق، رابطه تنش-کرنش هوک، رابطه کرنش-جابجایی خطی و ایزوتروپیک بودن آن محاسبه شده است. سپس به بررسی صوت و مفاهیم آن و ارتعاش اجباری ورق ها تحت تأثیر صوت دور میدان (صوت تخت یا صفحه ایی) پرداخته و در انتها با استفاده از روش های کنترلی فازی و lqr، به کنترل فعال ارتعاش سازه (ورق) پرداخته می شود. در تجزیه و تحلیل روابط پیزوالکتریک، پتانسیل الکتریکی با ارضای شرایط مرزی الکتریکی (مدار باز) و معادله الکتریسیته ماکسول به دست آورده شده است.

از آنجا که مواد پیزوالکتریک به طور گسترده به عنوان محرک ها و سنسورها استفاده می شوند، تحلیل سازه های کوپل شده با لایه پیزوالکتریک بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. نوع سازه ی مورد توجه در این پروژه ورق نازک می باشد، بنابراین از تئوری ورق کلاسیک یا تئوری کیرشهف جهت مدلسازی استفاده می گردد. تئوری ورق کلاسیک، مدل نظری از رفتار ورق فراهم می کند که دارای مزایای قابل توجهی است و می توان آن را با اطمینان بر روی رنج وسیعی ازکاربردها بکار گرفت. بر اساس تئوری ورق نازک کلاسیک، حل تحلیلی برای آنالیز ارتعاش آزاد و اجباری ورق دایروی نازک ایزوتروپیک به دست می آید. سطوح بالا و پایین ورق با لایه پیزوالکتریک پوشانده شده اند. با استفاده از روش حل دقیق، فرکانس های طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی برای شرایط مرزی مختلف بدست می آیند. فرض می گردد که الکترودها بر روی لایه پیزوالکتریک اتصال کوتاه باشند. معادله الکترواستاتیکی ماکسول با در نظر گرفتن توزیع پتانسیل الکتریکی به صورت عبارت نیمه سینوسی در راستای عرضی لایه پیزوالکتریک ارضا می گردد. فرکانس های طبیعی برای ورق دایروی کوپل شده با لایه پیزوالکتریک با نتایج موجود در مراجع گذشته مقایسه و صحت نتایج بررسی می شود. اثر پارامترهای ورق شامل نسبت ضخامت به شعاع، اثر شرایط مرزی و نسبت ضخامت ورق اصلی به لایه پیزوالکتریک بر روی فرکانس های طبیعی بررسی می گردد. از نتایج ارتعاشی جهت تحلیل و کنترل صوت منتشر شده استفاده می گردد. با به کارگیری رابطه ی انتگرال ریلی در آکوستیک، جابجایی عرضی ورق و فرضیات دور میدان، رابطه ی فشار آکوستیکی به صورت دقیق به دست می آید. سپس با استفاده از روش کنترلی مناسب به کنترل دامنه ارتعاشی و توان صوتی پرداخته می شود. نتایج شبیه سازی بر روی یک ورق نمونه نشان دهنده ی کارایی مدلسازی و کنترل کننده ها در کاهش صوت منتشر شده می باشد.

مطالعه ارتعاش ورق ها به دلیل کاربردهای فراوان در صنعت دارای اهمیت فراوانی است. اجزای تشکیل دهنده یک سازه شامل تیرها، ورق ها و پوسته ها باشد. بکارگیری این اجزای سازه ای مهندس طراح را ملزم می نماید که اطلاعات اولیه ای از نخستین شکل مودهای ارتعاشی، پیش از پایان طراحی داشته باشد. ورق ها با شکل های مختلف، شرایط مرزی در گوشه ها و اثرات پیچیده مختلف، کاربردهای متفاوتی در صنایع گوناگون دارند.هدف از این تحقیق، بررسی ارتعاش ورق های قطاعی دایروی از جنس مواد هدفمند که روی بستر الاستیک مستقر است، می باشد. بستر الاستیک ورق دارای بستر لایه برشی و بستر پسترناک می باشد. روش تحقیق در این پایان نامه با بکارگیری تئوری مرتبه سوم تغییرشکل برشی (تئوری ردی)، برای ارتعاش آزاد و تئوری کلاسیک برای ارتعاش اجباری می باشد. جهت بررسی رفتار ارتعاشی آزاد ورق یک مجموعه توابع پذیرفتنی هارمونیک، که شرایط مرزی کلاسیک ورق (گیردار، آزاد و ساده) را ارضاء می نمایند، در نظر گرفته شده است. برای استخراج روابط خطی انرژی کرنشی و جنبشی حاکم بر رفتار دینامیکی ورق از رابطه ی کرنش-جابجایی ون-کارمن استفاده شده است. بر مبنای می نیمم تفاضل انرژی جنبشی و پتانسیل نسبت به ثابت های مجهول توابع پذیرفتنی فرکانس های طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی ورق در حالت خطی بدست می آیند. و برای قسمت ارتعاش اجباری ورق دایروی fgm نیز از بسط توابع بسط توابع ویژه با شرایط مرزی مختلف بر پایه تئوری میندلین ورق ها ارائه شد.استفاده شده است و در ادامه تاثیرات پارامترهای مختلف مانند توابع مختلف زمانی بارگذاری، تغییرات ضخامت به شعاع خارجی، تغییرات اندیس توانی، تغییرات شرایط مرزی و غیر بروی جابجایی های عرضی مورد بررسی قرار گرفت و نرم افزار محاسبات مورد استفاده در این پایان نامه متی متیا می باشد.

با توجه به توسعه روز افزون تکنولوژی نوین در صنایع مکانیک، هوافضا، عمران، معدن، شیمیایی و ...، لزوم مطالعه رفتار دینامیکی این نوع از تکنولوژی علی الخصوص مواد نوین مورد استفاده در صنایع بیش از پیش احساس می¬گردد. یکی از پارامترهای مهم دینامیکی در بررسی رفتار سازه¬ها، رفتار ارتعاشی می¬باشد که به دلیل متناوب بودن بار ناشی از این رفتار سبب آسیب جدی و تخریب زود هنگام سازه¬ها می¬گردد. لذا مطالعه این رفتار به طراحان سازه کمک می¬نماید که سازه¬های امنی طراحی نمایند. یکی از این مواد نوین، مواد پیزوالکتریک هستند. مواد پیزوالکتریک کاربرد وسیعی در علوم مختلف دارند. این مواد در بسیاری از وسایل که نیازمند تغییر انرژی مکانیکی به الکتریکی و یا بالعکس است، استفاده می¬شوند. زمینه¬ وسیعی از کاربرد¬های مواد پیزوالکتریک وجود دارد و با وجود این مسأله که این مواد نزدیک به یک قرن است که مورد مطالعه قرار گرفته¬اند، ولی هنوز هم پتانسیل به کارگیری در کاربردها و ابداعات دیگر را دارند.هدف از این تحقیق، بررسی ارتعاشات آزاد ورق های قطاعی کوپل شده با لایه پیزوالکتریک با استفاده از تئوری¬های مرتبه اول و سوم تغییر شکل برشی می¬باشد. برای این منظور تاریخچه، فرضیات و روابط حاکم بر این تئوری¬ها در دستگاه مختصات قطبی مورد بررسی قرار گرفته است. پس از مرور ادبیات، معادلات تعادلی و ساختاری حاکم بر ارتعاش آزاد ورق¬های قطاعی ایزوتروپیک مورد بررسی قرار گرفته است. سپس معادلات دکوپله گردیده اند. معادلات حاصل با استفاده از روش جداسازی متغیر¬ها و در نظر گرفتن شرایط مرزی، که در این پایان¬نامه شرایط مرزی کلاسیک ساده، گیردار و آزاد می¬باشند، به صورت دقیق حل گردیده است. در ادامه با در نظر گرفتن اثر لایه¬های پیزوالکتریک، روند ذکر شده برای ورق¬های قطاعی ایزوتروپیک کوپل شده با ورقهای پیزوالکتریک تکرار شده است. با بکارگیری نرم¬افزار mathematica®، فرکانس¬های طبیعی ورق، تحت شرایط مرزی مختلف به دست آمده و نتایج پژوهش مورد مقایسه، تحلیل و بررسی قرار گرفته است.شیوه پژوهش در این پایان¬نامه کتابخانه¬ای می¬باشد که برای این منظور از مراجع و مستندات چاپ شده در کتاب¬های مرجع و مقالات علمی استفاده شده است. لذا دسترسی به سایت¬های جستجو علمی و کتابخانه¬های مجهز از ملزمات این تحقیق می¬باشد. برای محاسبه فرکانس¬های طبیعی ورق از نرم¬افزار mathematica® استفاده می¬گردد.

در این پایان نامه تحلیل ارتعاش آزاد و اجباری ورقهای مستطیلی مرکب لایه ای مستقر بر بستر الاستیک پسترناک با دولایه پیزوالکتریک، بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی مورد بررسی قرار گرفته است.با به کارگیری روش انرژی ریلی_ ریتز و حل مسئله مقادیر ویژه، فرکانسهای طبیعی ورق ارتوتروپیک مستقر بر بستر الاستیک پسترناک به دست آمده است. پاسخ ارتعاش اجباری ورق به دست آمده و با استفاده از روش های کنترلی فازی ، lqr وlqg ا کنترل شده است.متغیرحالت سیستم کنترلی، جابجایی ناشی از چهارمد اول ارتعاشی میباشد.

. ارتعاش آزاد و اجباری ورق مربعی fgm همراه با لایه ی پیزوالکتریک در این پایان نامه بررسی شده است. جهت کنترل این ارتعاشات از کنترل کننده های lqr و fuzzy استفاده شد

در این پژوهش هدف، بررسی ارتعاشات آزاد و اجباری ورق های مستطیلی کوپل شده با لایه پیزو الکتریک در تماس با سیال محدود با استفاده از تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی و سپس کنترل آن به روشlqr , fuzzy می باشد. بر این اساس تاریخچه تحقیقات صورت گرفته، فرضیات و روابط حاکم بر این تئوری ها در دستگاه مختصات کارتزین بررسی شده است. پس از مرور ادبیات، معادلات تعادل و ساختاری حاکم بر ارتعاش آزاد و اجباری ورق های مستطیلی ایزوتروپیک و ارتوتروپیک بررسی شده است. سپس تاثیر سیال محدود داخل تانک در تماس با ورق در انرژی های پتانسیل و جنبشی درنظر گرفته شده است. معادلات حاصل با استفاده از روش ریلی ریتز و در نظر گرفتن شرایط مرزی، کلاسیک ساده و گیر دار تعریف شده و ادامه اثر وصله های پیزو الکتریک نیز به سیستم اضافه شده است. فرکانس های طبیعی وشکل مودهای ورق و جابجایی مرکز ورق تحت بارگذاری های مختلف توسط کدهای نوشته شده در نرم افزار mathematica®، حاصل شده است. در مرحله بعد با طراحی کنترلرهای lqr و فازی در نرم افزار matlab، ارتعاشات اجباری ورق کنترل و نتایج پژوهش مورد مقایسه و تحلیل قرار گرفته است

از آنجا که اندازه گیری دقیق حجم گاز در یک دبی سنج توربینی، طبق استاندارد یک ضرورت است پس لازم است دما و فشار گاز، درهنگام اندازه گیری حجم گاز اندازه گرفته شود و با توجه به درصد ترکیبات موجود درگاز طبیعی و دانسیته ی آن، ضریب تراکم و ضریب اصلاح را محاسبه نماید. با ضرب کردن این ضریب در حجم عبوری، حجم آن در شرایط پایه محاسبه می شود. تمامی شرکتها موظف می باشند در تبادلات مواد نفتی، حجم را در شرایط پایه محاسبه نمایند. پس دستگاهی(کیت) لازم است تا بطور خودکار این ضریب تصحیح را محاسبه نموده و حجم را در شرایط پایه نمایش دهد. در این پژوهش علاوه بر پرداختن به سیستم های اندازه گیری دبی (دبی سنج)، به فاکتور های موثر در محاسبه ضریب تراکم و ضریب اصلاح حجم گاز طبیعی طبق معادلات استاندارد شماره aga-nx19 پرداخته شده است. الگوریتم محاسبات تعیین و با استفاده از نرم افزار matlab ، شبیه سازی انجام گردیده است. مدارات الکترونیکی با توجه به ورودی ها، خروجی ها و الگوریتم برنامه طراحی واز روی آن کیت الکترونیکی ساخته شده است.کیت ساخته شده به سنسورهای دما و فشار مجهز گردیده و در آزمایشگاه با یک نمونه کیت مشابه ek230 elester در شرایط عبور هوا از یک دبی سنج توربینی آزمایش و مقایسه شده است. در این آزمایش، درصد خطای، حجم استاندارد کیت برابر با 2/1350 درصد و درصد خطای، ضریب تصحیح کیت برابر با 2/8387 درصد مشاهده گردید.

در این مطالعه تجزیه و تحلیل کنترل فعال ارتعاشات یک صفحه مستطیل شکل کامپوزیتی چند لایه مستقر بر بستر خطی همراه با پچ های پیزوالکتریک در هر دو طرف با استفاده از یک روش دقیق بر اساس تئوری برشی مرتبه اول (fst) ارائه شده است. در رابطه پیزوالکتریک، با ارضای شرایط مرزی برقی (مدار باز) و معادله ماکسول برقی پتانسیل الکتریکی در جهت عرضی به دست می آید. روش تحلیلی ارائه شده با داده های موجود در مراجع تایید شده است. با استفاده از داده های عددی ارائه شده، اثر موقعیت های مختلف پچ پیزوالکتریک و تعداد لایه های روی صفحه بر روی فرکانس های طبیعی مورد بررسی قرار گرفته و در جزئیات بحث می گردد در این مطالعه تجزیه و تحلیل کنترل فعال ارتعاشات یک صفحه مستطیل شکل کامپوزیتی چند لایه مستقر بر بستر خطی همراه با پچ های پیزوالکتریک در هر دو طرف با استفاده از یک روش دقیق بر اساس تئوری برشی مرتبه اول (fst) ارائه شده است. در رابطه پیزوالکتریک، با ارضای شرایط مرزی برقی (مدار باز) و معادله ماکسول برقی پتانسیل الکتریکی در جهت عرضی به دست می آید. روش تحلیلی ارائه شده با داده های موجود در مراجع تایید شده است. با استفاده از داده های عددی ارائه شده، اثر موقعیت های مختلف پچ پیزوالکتریک و تعداد لایه های روی صفحه بر روی فرکانس های طبیعی مورد بررسی قرار گرفته و در جزئیات بحث می گردد. در این مقاله، برای کنترل انحراف عرضی یک صفحه مستطیل شکل کامپوزیتی چند لایه مستقر بر بستر خطی که توسط نیروی خارجی مجبور به ارتعاش شده است از کنترل کننده هایlqr ، lqg و کنترل کننده فازی استفاده می شود. در این روش ها از خروجی پیزوالکتریک به عنوان حسگر استفاده می شود. با استفاده از خروجی سنسور، نیروی کنترل عرضی تعیین و با استفاده از نیروی کنترل عرضی در صفحه، دامنه تغییر شکل عرضی، کنترل و کاهش می یابد. همچنین در این مقاله تأثیر میرایی و موقعیت اعمال نیرو بر ارتعاشات ورق مستطیلی مرکب لایه ای مستقر بر بستر خطی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

دراین پایان نامه ارتعاش ورق مستطیلی ازجنس مواد همدفمند بر روی بستر ویسکو الاستیک مورد بررسی قرار می گیرد. جهت تقریب جابجایی های ورق با فرض تئوری مرتبه اول برشی از توابع هارمونیک مثلثاتی استفاده شده است که شرایط مرزی تکیه گاه ساده را ارضاء می نمایند. برای دستیابی به فرکانس طبیعی از روش ریلی ـ ریتز بر مبنای انرژی کمینه استفاده می گردد. به منظور تایید صحت و بررسی دقت روش به کاررفته، نتایج عددی و فرکانس های طبیعی حاصله با بیش از 50 فرکانس طبیعی با روش های حل مختلف و سایر نتایج معتبر موجود در مراجع مقایسه شده است.

با توجه به پیشرفتهای اخیر تکنولوژی ، و شرایط سخت کاری قطعات ، از نظر تحمل تغییرات شدید درجه حرارت و محیطهای خورنده ، احتیاج به روشی است که بتواند سطح قطعات را بگونه ای متفاوت از داخل جسم سخت نماید تا مقاومت در برابر سایش ، خوردگی و رشد ترک بهبود یابد بدون اینکه از ضربه پذیری قطعه کاسته شود. به این ترتیب تحمل شرایط کاری سخت برای قطعه امکان پذیر می گردد. یکی از جدید ترین روشهای سخت کاری ، سختکاری با استفاده از اشعه لیزر می باشد که نه تنها نقاط ضعف روشهای سنتی را ندارد بلکه با قابلیت کنترل بسیار بالا، سرعت و دقت مطلوب همراه است، سختکاری با لیزر به دلیل قابلیت سختکاری موضعی و قابلیت کنترل بالا تنها روشی است که می تواند در محدوده های مشخص شده، سختی های بسیار بالا ایجاد نماید.