ORIGINAL_ARTICLE
بررسی اثرات نسبت چگالی بر رفتار جت تزریق شده در داخل جریان آشفتهی داغ با استفاده از مدلهای آشفتگی مختلف
در این تحقیق، اثرات اختلاف چگالی بین جریان عرضی داغ و جت خنککننده بر سطح آشفتگی جریان و اثربخشی خنککاری لایهای، در نسبت سرعتهای مختلف، مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور، یک برنامه رایانهای توسعه داده شده که با استفاده از روش حجممحدود و الگوریتم سیمپل به شبیهسازی جریان روی یک شبکه چند بلوکی، غیر یکنواخت و جابجا شده میپردازد. از سه مدل آشفتگی استاندارد، انتقال تنش برشی و استفاده شده است. شبیهسازیها برای سه نسبت چگالی 5/0، 1 و 2، در سه نسبت سرعت 5/0، 1 و 2 انجام شده است. نسبت دمای بین جت و جریان عرضی و عدد رینولدز جت نیز، بهترتیب برابر با 5/0 و 4700 در نظر گرفته شده است. مقایسهی نتایج بهدست آمده نشان از تاثیرات چشمگیر نسبت چگالی بر انرژی جنبشی آشفتگی بخصوص در نواحی نزدیک به دیواره دارد. بنابراین، ضریب انتقال حرارت جابجایی میتواند تا حدود زیادی توسط نسبت چگالی تحت تاثیر قرار بگیرد. همچنین، نسبت چگالی بین جت و جریان عرضی، تاثیرات چشمگیری بر میزان نفوذ و گسترش جت در جریان عرضی، در هر سه جهت محوری، عمودی و جانبی دارد. علاوه بر این، در نسبت سرعت پایین (5/0)، افزایش نسبت چگالی موجب کاهش اثربخشی میانگینگیری شده در جهت جانبی میشود. درحالیکه در نسبت سرعت بالاتر (0/2)، با افزایش نسبت چگالی، اثربخشی خنککاری میانگین افزایش مییابد.
https://www.astjournal.ir/article_5101_b9ffa2e8f47abf3935e996c394d05a62.pdf
2013-02-19
2
14
جت در داخل جریان عرضی
نسبت سرعت
نسبت چگالی
انرژی جنبشی آشفتگی
مدلهای آشفتگی مختلف
توربینهای گازی
محمدرضا
سلیمی
mohammad salami@ae.sharif.edu
1
دانشجوی دکترا / دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف
AUTHOR
محمد
طیبی رهنی
taeibi@sharif.edu
2
عضو هیات علمی / دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف
AUTHOR
مهدی
رمضانیزاده
ramezanizadeh@gmail.com
3
عضو هیات علمی / دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه هوایی شهید ستاری
LEAD_AUTHOR
روزبه
فرهادیآذر
r_farhadi@alum.sharif.edu
4
کارشناس ارشد / دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف
AUTHOR
[1] Nicholas, D.C., “Effects of Realistic First-Stage Turbine End Wall Features,” M.Sc. Thesis, Virginia Polytechnic Institute and State University, USA, 2005.
1
[2] Trent, A.V., “Shaped Hole Effects on Film Cooling Effectiveness and a Comparison of Multiple Effectiveness Measurement Techniques,” M.Sc. Thesis, Texas A&M University, USA, 2004.
2
[3] Goldestein, R.J., Eckert, E.R.G., and Bogard, F., “Effect of Hole Geometry and Density on Three Dimensional Film Cooling,” Int. J. Heat and Mass Transfer, Vol. 17, pp. 595-607, 1973.
3
[4] Jubran, B. and Brown, A., “Film Cooling from Two Rows of Holes Inclined in the Streamwise and Spanwise Directions,” ASME J. Eng. Gas Turbines Power, Vol. 107, pp. 84–91, 1985.
4
[5] Hass, W., Rodi, W. and Schonung, B. “The Influence of Density Difference Between Coolant Gas on Film Cooling by a Raw of Holes: Prediction and Experiments,” Torbomachinery. J., Vol. 21, No. 2, pp.747-755, 1992.
5
[6] Ramezanizadeh, M., “Large Eddy Simulation of Film Cooling Using Different Subgrid Scale Models,” Ph.D. Dissertation, Sharif University of Technology, Tehran, I.R. Iran, 2007.
6
[7] Ramezanizadeh, M., Taeibi-Rahni, M. and Saidi, M.H., “Investigation of Density Ratio Effects on Normally Injected Cold Jet into Hot Cross Flow,” Archive of Applied Mech., pp. 835-847, 2007.
7
[8] Bogard, D.G. and Thole, K.A., “Gas Turbine Film Cooling” Journal of Propulsion and Power, Vol. 22, No. 2, pp. 249-269, 2006.
8
[9] Jones, T.V., "Theory of the Use of Foreign gas in Simulation Film Cooling," International Journal of Heat and Fluid Flow, Vol. 20, pp. 349-354, 1999.
9
[10] Renze, P., Schroder, W., and Meinke, M., "Large-Eddy Simulation of Film Cooling Flows with Variable Density Jets," J. Computers& Fluids, Vol. 35, No. 6, pp. 587-606, 2006.
10
[11] Hoda, A. and Acharrya, S., “Prediction of Film Cooling Jet in Cross Flow with Different Turbulence Models,” Journal of Turbomachinery, Vol. 122, pp. 558-569, 2000.
11
[12] Javadi, Kh., Taeibi-Rahni, M., and Darbandi, M., “Jet-into-Crossflow Boundary-Layer Control: Innovation in Gas Turbine Cooling,” AIAA Journal, Vol. 45, No. 12, pp. 2910-2925, 2007.
12
[13] Ajersch, P., Zhou, J.M., Ketler, S., Salcudean, M., and Gartshore, I.S., “Multiple Jets in a Crossflow: Detailed Measurements and Numerical Simulations,” Int. Gas Turbine and Aeroengine Congress and Exposition, ASME Paper 95-GT-9, Houston, TX, pp. 1-16, 1995.
13
[14] Jones, R.M., “Advance Turbulence Modeling for Industrial Flow,” Ph.D. Dissertation, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiana, 2003.
14
[15] Bredberg, J., “A Note for Turbulence Models,” Chalmers University of Technology, Department of Thermo and Fluid Dynamics, Internal Report 01/7, 2000.
15
[16] Bredberg, J., “An Introduction to Turbulence Models,” Chalmers University of Technology, Department of Thermo and Fluid Dynamics, Internal Report 97/2, 2003.
16
[17] Menter, F.R., “Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications,” AIAA Journal, Vol. 32, No. 8, pp.1598-1604, 1994.
17
[18] Versteeg, H.K. and Malalasekera, W., “An Introduction to Computational Fluid Dynamics, the Finite Volume Method,” Longman, Malaysia, 1995.
18
ORIGINAL_ARTICLE
شناسایی مدل دینامیکی هواپیما با استفاده از شبکههای عصبی مصنوعی
در این مقاله، روشی جهت شناسایی مدل دینامیکی هواپیما در حالت 6 درجه آزادی، با استفاده از شبکهی عصبی ارائه میشود. برای مدلسازی با شبکههای عصبی، آگاهی قبلی نسبت به ویژگیهای سیستم چندان مورد نیاز نیست و میتوان با بکارگیری مجموعهای از ورودیها و خروجیهای ثبت شدهی سیستم، عملیات شناسایی را انجام داد. لذا این شیوه برای هواپیما که تعیین مقادیر دقیق جرم، ممانهای اینرسی، مشتقات پایداری و کنترل و... دشوار است، مناسب میباشد. برای آموزش شبکهها، از دادههای بهدست آمده از پرواز هواپیما استفاده میگردد و پس از آن، این شبکهها جایگزین معادلات دینامیکی حاکم بر حرکت هواپیما میشوند. این مدل، فرضیات ساده کنندهی موجود در روابط تحلیلی و عدم قطعیتها را حذف کرده و تستهای گوناگون انجام گرفته، صحت عملکرد و تعمیم دهی مناسب آن را نشان میدهد.
https://www.astjournal.ir/article_5102_2a571e6958927780a924c615446f1155.pdf
2013-02-19
15
23
شبکههای عصبی
شناسایی
مدلسازی
شبیهسازی
آموزش
محمد رضا
مرتضوی
m_r_mortazavi@aut.ac.ir
1
دانشجوی کارشناسی ارشد / دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
LEAD_AUTHOR
مهدی
مرتضوی
mortazavi@aut.ac.ir
2
عضو هیات علمی / دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
AUTHOR
[1] کوپین، بن. "هوش مصنوعی"، داورپناه، سید هاشم، چاپ دوم، مشهد: سخن گستر، 1385
1
[2] بیل، راسل؛ جکسون، تام. "آشنایی با شبکههای عصبی"، البرزی، محمود، چاپ دوم، تهران: مؤسسه انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف، 1386
2
[3] Jain, Anil; Mao, Jianchang; Mohiuddin, K.M. “Artificial Neural Networks: A Tutorial”, IEEE Computer Soc. Press, 1996, Vol. 29, Issue 3, pp. 31-44
3
[4] منهاج، محمد باقر. "مبانی شبکههای عصبی"، چاپ پنجم، تهران: انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر، 1387
4
[5] Hykin, Simon “Neural networks: A comprehensive Foundation”, 2nd ed. Prentice-Hall, 1999
5
[6] Narendra, K. S.; Parthasarathy, K. “Identification and Control of Dynamical Systems Using Neural Networks”, IEEE Transactions Neural Networks, Vol. 1, No. 1, March 1990, pp. 4-27
6
[7] Tsou, P.; Shen, M. “Structural Damage Detection and Identification Using Neural Networks”, AIAA Journal, Vol. 32, No. 1,1994, pp. 176-183
7
[8] Scharl, J.; Mavris, D. “Building Parametric and Probabilistic Dynamic Vehicle Models Using Neural Networks”, AIAA paper, 2001-4373, pp. 1-11
8
[9] Lyshevski, S. E. “Identification of nonlinear flight dynamics: theory and practice”, IEEE Transactions on Aerospace andElectronics Systems, Vol. 36, No. 2, 2000, pp. 383-392
9
[10] Savran, A.; Tasaltin, R.; Beceriklic, Y. “Intelligent adaptive nonlinear flight control for a high performance aircraft with neural networks”, ISA Transactions , Vol. 45, No. 2, 2006, pp. 225-247
10
[11] Song, E. J.; Tahk, M. J.; Hyochoong, B. “Real-time neural-network midcourse guidance”, Control Engineering Practice 9 (2001), pp. 1145–1154
11
[12] Yavrucuk, I.; Prasad, J. V. R.; Calise, A. “Adaptive Limit Detection and Avoidance for Carefree Maneuvering”, AIAA paper, 2001-4003, pp. 1-9
12
[13] Amin, S. M.; Gerhart, V.; Rodin, E. Y. “System Identification via Artificial Neural Networks: Applications to On-line Aircraft Parameter Estimation”, AIAA paper, 1997-5612, pp. 1-22
13
[14] Ghosh, A. K.; Raisinghani, S. C. “Parameter Estimation from Flight Data of an Unstable Aircraft Using Neural Networks”, Journal of Aircraft, Vol. 39, No. 5, 2002, pp. 892-894
14
[15] Kumar, R.; Ganguli, R.; Omkar, S. N.;Vijaya Kumar, M. “Parameter Estimation from Flight Data of an Unstable Aircraft Using Neural Networks”, Journal of Aircraft, Vol. 45, No. 1, 2008, pp. 333-341
15
[16] مرتضوی، مهدی؛ جلالوند، میثم. "روشی جدید برای مدلسازی و شناسایی پرواز هواپیما بوسیلهی شبکهی عصبی مصنوعی"، ششمین کنفرانس انجمن هوافضای ایران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر، اسفند 1384
16
[17] Kermanshahi, F.; Mortazavi, M. “Identification of aircraft dynamics using a new approach to neural network based modeling”, 10th EANN Conference, 2007
17
[18] مرتضوی، محمدرضا؛ مرتضوی، مهدی. "مدلسازی دینامیک 6 درجه آزادی هواپیما با کمک شبکههای عصبی مصنوعی"، نهمین کنفرانس انجمن هوافضای ایران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، بهمن 1388
18
[19] ثقفی، فریبرز؛ رودباری، علیرضا. "مدلسازی هوشمند دینامیک هواپیماهای جنگنده با استفاده از دادههای ثبت شده در پرواز"، ششمین کنفرانس انجمن هوافضای ایران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر، اسفند 1384
19
[20] Saghafi, F.; Heravi, B. M. “A new approach to nonlinear modeling of highly maneuverable aircraft using neural networks”, 25th international congress of the aeronautical sciences, Hamburg, Germany, sep. 2006
20
[21] Saghafi, F.; Heravi, B. M. “Identification of aircraft dynamics, using neural network simultaneous optimization algorithm”, ESM 2005, Porto, Portugal, oct. 2005
21
[22] کرمانشاهی، فرناز. "مدلسازی دینامیک حرکتی یک بالگرد بدون سرنشین با کمک شبکههای عصبی"، پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی هوافضا، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیر کبیر، 1386
22
[23] Nelson, Robert. “Flight Stability and Automatic Control”, 2nd ed. Singapore: WCB/McGraw-Hill Co. 1998
23
[24] Roskam, Jan. “Airplane Flight Dynamics and Automatic Flight Controls”, first pr. Kansas: Roskam Aviation and Engineering Corporation, 1979, part I
24
[25] Demuth, Howard; Beale, Mark. “Neural Network Toolbox for Use with Matlab”, 7th pr. The Mathworks Inc. 2001
25
[26] Jategaonkar, Ravindra. “Flight Vehicle Sysrem Identification: A Time Domain Methodology”, first pr. Virginia: AIAA Inc. 2006
26
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی رفتار آیروالاستیک بال کامپوزیتی در جریان تراکمپذیر
در این مقاله رفتار آیروالاستیک بال ساخته شده از مواد مرکب در جریان تراکمپذیر بررسی شده است. برای شبیهسازی رفتار سازه بال از تیر ساخته شده از مواد غیر ایزوتروپ که دارای سطح مقطع بسته با دیوارههای نازک/ ضخیم است، استفاده شده است. برای ایجاد همبندی مناسب بین مودهای خمش و پیچش، روش لایهچینی سختی محیطی نامتقارن بهکار گرفته شده است. برای شبیهسازی آیرودینامیک ناپایای تراکمپذیر نیز از روش آیرودینامیک نواری براساس استفاده از توابع اندیسی (Indicial Function) در محدوده تراکمپذیر استفاده شده است. در نهایت نتایج برای چند بال نمونه ارایه شده و با مراجع موجود مقایسه شده است.
https://www.astjournal.ir/article_5103_7ca973153aeceda7d6eac504bfcf7dff.pdf
2013-02-19
24
32
تیر جدار نازک
موادمرکب
آیروالاستیسیته
جریانتراکمپذیر ناپایا
تورج
فرسادی
farsadi@gmail.com
1
کارشناس / دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف
AUTHOR
حسن
حدادپور
haddadpour@sharif.edu
2
عضو هیات علمی / دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف
LEAD_AUTHOR
سید علی
سینا
sasina@ae.sharif.edu
3
دانشجوی دکتری / دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف
AUTHOR
[1] Hoskins, B.C. and Baker, A.A., “Composite Materials in Aircraft Structures”, AIAA Educ. Series, Renton, VA. 1986,
1
[2] Qin, Z., “Vibration and Aeroelasticity of Advanced Aircraft Wings Modeled as Thin-Walled Beams–Dynamics, Stability and Control”, Virginia Polytechnic .Institute and StateUniversity, Ph.D. dissertation, 2001
2
[3] Weisshaar, T.A., “Aeroelastic Tailoring-Creative Use of Unusual Materials”, AIAA Paper 87-97, AIAA/ASME/ASCE/AHS 28th Structures, Structural Dynamics and Materials Conference, April 9-10, 1987.
3
[4] Lazarus, K.B., Crawley, E.F. and Bohlmann, J.D, “Static Aeroelastic Control Using Strain Actuated Adaptive Structures” J. of Intelligent Material System and Structures, Vol. 2, July 1991, pp.386-410.
4
[5] Ehlers, S.M. and Weisshaar, T.A., “Static Aeroelastic Behaviour of an Adaptive Laminated Piezoelectric Composite Wing”, Proceeding of the AIAA/ASME/ASCE/AHS/
5
[6] ASC 31th Structures, Structural Dynamics and Materials Conference, Long Beach, CA, April 1990.
6
[7] Crawley, E.F, and Dugundji, J., “Frequency Determination and Nondimensionalization for Composite Cantilever Plates”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 72, No. 1, 1980, pp. 1-10.
7
[8] Crawley, E.F., and Jensen, D.W., “Frequency Determination Techniques for Cantilevered Plates with Bending-Torsion Coupling” AIAA J., Vol. 22, 1984, pp.415-420.
8
[9] Kaza K.R.V., and Kielb, R.E., “Effects of Warping and Pretwist on Torsional Vibration of Rotating Beams” Transactions of ASME, J. of Applied Mechanics, Vol. 51, Dec., 1984, pp. 913-920.
9
[10] Librescu, L., and Song, O., “Behavior of Thin-Walled Beams Made of Advanced Composite Materials and Incorporating Non-Classical Effects”, Applied Mechanics Reviews, Vol. 44, No. 11, Part 2,1991, pp. 174-180.
10
[11] Timoshenko, S.P., “On the Transverse Vibrations of Bars of Uniform Cross Section” Philosophical Magazine, Series 6, Vol 43, 1922, pp. 125-131.
11
[12] Davies, R.M., “The Frequency of Transverse Vibration of a Loaded Fixed-Free Bar: IV The Effects of Shearing of the Bar” Philosophical Magazine, Series 7, Vol. 23, 1937, pp 1129-1145.
12
[13] Jacobsen, L.S., “Natural Frequencies of Uniform Cantilever Beams of Symmetrical Cross- Section” J. of Applied Mechanics, A-1, Vol. 5, 1938.
13
[14] Qin, Z., and Librescu, L., “Dynamic Aeroelastic Response of Aircraft Wings Modeled as Anisotropic Thin-Walled Beams” Journal of Aircraft, Vol. 40, No. 3, 2003.
14
[15] Haddadpour, H., Kouchakzadeh, M.A., and Shadmehri, F., “Aeroelastic instability of aircraft composite wings in an incompressible flow“, Composite Structure, Vol. 83, 2008, pp 93-99.
15
[16] Marzocca, P., Librescu, L., and Chiocchia, G., “Aeroelastic response of a 2-D airfoil in a compressible flow field and exposed to blast loading”, Aerospace Science and Technology, 2002, pp 259-272.
16
[17] Barmby, J. G., Cunningham, H. J., and Garrick, I. E., “Study of Effects of Sweep on the flutter of Cantilever Wing”, NACA TN-2121. 1950.
17
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل پاسخ شوک یک نانوماهواره هنگام جدایش از ماهواره بر در حوزه زمان و فرکانس
در این مقاله روشی تحلیلی برای ارزیابی میزان شوک انتقالی به نقاط مختلف یک نانوماهواره بدون شبیهسازی کامل آن ارائه شده است. این روش با توجه به ماهیت شوک و پیچیدگی مدل که تحلیل مبتنی بر روش اجزاء محدود مجموعهی ماهواره را بسیار پیچیده و زمانبر مینماید، میتواند مفید واقع گردد. نانوماهواره مورد بررسی شامل زیر سیستمهای حساس به شوک میباشد که تحت بارگذاری پیروشوک ناشی از جدایش ماهواره از ماهوارهبر قرار دارد. از آنجاییکه پیروشوکها غالبا با طیف پاسخ آنها معرفی می گردند، ابتدا پیشینه شتاب - زمان پیروشوک ورودی از طیف پاسخ فرکانسی آن استخراج شده است. در این تحقیق سطح شوک انتقالی به زیر سیستمهای حساس به شوک در دو حوزه زمان و فرکانس تعیین شده است. در حوزه زمان با داشتن پیشینه شتاب - زمان پیروشوک ورودی و با استفاده از مدل ساده شدهای که شامل تعداد محدودی از درجات آزادی میباشد، پاسخ زمانی زیرسیستمهای حساس به شوک و یا نقاط مورد نظر بهدست آمدهاند. در حوزه فرکانس با داشتن طیف پاسخ شوک ورودی و ماتریس مودال مدل چند درجه آزادی، بیشینه پاسخ محتمل در هر زیر سیستم برآورد شده است. در نهایت با مقایسه بیشینه پاسخ بهدست آمده از تحلیل در حوزه زمان و بیشینه پاسخ محتمل از طیف پاسخ پیروشوک ورودی ناشی از تحلیل در حوزه فرکانس برای زیرسیستمهای مختلف، قابلیت و صحت فرایند انجام شده ارزیابی گردیده است. از نظر تئوری، پاسخ حاصل از طیف پاسخ شوک2 توانایی تعیین دقیق پاسخ را نداشته و تنها ارائه کننده حدود آن، جهت تجسم سریع رفتار دینامیکی سیستم است. بنابراین عدم تطبیق پاسخها در مقایسه دو روش ذکر شده از قبل محرض بوده و صحت سنجی براساس پوششدهی مقادیر حاصل از تحلیل در حوزه زمان، توسط نتایج تحلیل در حوزه فرکانس استوار است.
https://www.astjournal.ir/article_5104_6df23c519d3b675bcfc6183457947d1a.pdf
2013-02-19
33
42
شوک
پیروشوک
طیف پاسخ شوک
پاسخ زمانی
حوزه زمان
حوزه فرکانس
نانوماهواره
مهدی
نجاتی
mah_nejati@yahoo.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد / مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
LEAD_AUTHOR
سعید
شکرالهی
2
عضو هیات علمی / مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
AUTHOR
[1] مهدی نجاتی، مدلسازی و تحلیل پاسخ دینامیکی یک ماهواره کوچک به تحریک شوک گذرنده از سازه، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتیمالکاشتر، تابستان 1389.
1
[2] Wayne Tustine, “Random Vibration and Shock Testing Measurement, Analysis and Calibration”, Equipment Reliability Institute (2005).
2
[3] Christian, Lalanne, “Mechanical Vibration & Shock Volume 2, Mechanical shock”, Hermes Peton Ltd (2002).
3
[4] Peter, Crimi, “Analysis of Structural Shock Transmission”, J. Spacecraft, Vol.15,No.2, March-April (1978).
4
[5] Takashi Iwasa, Qinzhong Shi and Mikio Saitoh, Shock Response Spectrum based on Maximum Total Energy of Single Degree of Freedom Model, 49th AIAA/ASME/ASCE/ AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference <br>16t 7 - 10 April 2008, Schaumburg, IL, AIAA 2008-1742
5
[6] Takashi Iwasa, Qinzhong Shi and Mikio Saitoh, Simplified SRS Prediction Method for Pyroshock Source of V-band Clamp Separation Devices, 48th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference 23 - 26 April 2007, Honolulu, Hawaii, AIAA 2007-2020
6
[7] Cyril M., Harris & Allan G., Piersol, “Harris’ Shock and Vibration Handbook”, Fifth Edition, McGraw-Hill (2002).
7
[8] Clarence W.de, Silva, “Vibration and Shock Handbook”, Taylor & Francis Group (2005).
8
[9] Jacob Job, Wijker, “Spacecraft Structure”, Springer-Verlag Berlin Heidelberg (2008).
9
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی اثر هیبریداسیون الیاف بر پاسخ دینامیکی توزیع تنش در تک لایه های مرکب تحت ترک
در کار حاضر توزیع تنش گذرا در تکلایه هیبرید با ابعاد محدود، تحت اثر ترک از لحظهی گسسته شدن الیاف تا رسیدن به حالت تعادل، بررسی شده است. فرض بر آن است که کلیهی الیاف همجهت و بار اعمال شده بر ماده مرکب بهصورت کششی و در راستای الیاف میباشد و ترک در میانهی تکلایه ایجاد میشود. معادلات دیفرانسیلی جابجایی گذرای الیاف به کمک تئوری شیرلگ استخراج میگردند. به منظور حل معادلات تفاضلی - دیفرانسیلی استخراج شده، از روش تفاضل محدود استفاده میشود. نتایج بهدست آمده، اثر هیبریداسیون، جرم و مدول کشسانی الیاف و اندازه ترک را بر پاسخ دینامیکی توزیع تنش نشان میدهند. مقادیر گذرای ضریب تمرکز تنش استخراج شده در این تحقیق برای تکلایه ساده تحت ترکی تا سه رشته گسسته شده با نتایج بهدست آمده از روش تحلیلی انطباق کامل دارند.
https://www.astjournal.ir/article_5105_b265d2d87108bac548460f06a957af68.pdf
2013-02-19
43
51
تک لایه هیبرید
توزیع تنش گذرا
ضریب تمرکز تنش دینامیکی
فراجهش دینامیکی
محمد
شیشه ساز
mshishehsaz@scu.ac.ir
1
عضو هیات علمی / گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز
AUTHOR
عرفان
میرشکاری
erfan.mirshekari@iauahvaz.ac.ir
2
مربی / گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز
LEAD_AUTHOR
[1] Hedgepeth, J.M.,Stress concentration in a filamentary structure, NASA TND – 882, May 1961.
1
[2] Zender, G. W., Deaton, J. W., Stress of Filamentary Sheets with one or more Fiber Brocken, NASA TND – 1609, 1963.
2
[3] Hedgepeth, J.M., Van Dyke, P., Local Stress Concentration in imperfect Filamentary Composite Materials, Journal of Composit Material, Vol. 1, pp. 294-309, 1967.
3
[4] Fukuda, H., Chou, T. W., Stress Concentration in a Hybrid Composite Sheet, Journal of Applied Mechanics, Vol. 50, pp. 845-848, 1983
4
[5] Landis, C. M., McGlockton, M. A., McMeeking, R. M., An Improved Shear Lag Model for Broken Fibers in Composite Materials, Journal of Composit Material, Vol. 33, pp. 667-680, 1999.
5
[6] Landis, C. M., McMeeking, R. M., A Shear Lag Model for a Broken Fiber Embedded in a Composite with a Ductile Matrix, Composite Science and Technology, Vol. 59, pp. 447-457, 1999.
6
[7] Shishesaz, M. , The Effect of Matrix Extension on Fiber Stresses And Matrix Debonding in a Hybrid Composite Monolayer, Iranian Journal of Science and Technology, Vol. 25, 2001.
7
[8] Shishesaz M., The Effect of Matrix Plasticity and Duplicate Cuts on Stress Distribution in Short and Long Fibers of a Hybrid Composite Lamina, Iranian Journal of Science and Technology, Vol. 25, 2005.
8
[9] Shokrieh,, M. M., Karamnejad., A., “Dynamic Response of Strain Rate Dependent Glass/Epoxy Composite Beams Using Finite Difference Method”, Journal of Mechanical, Industrial and Aerospace Engineering, p.p. 50-56, 2010.
9
[10] Larom, D., Herakovich., C.T., Aboudi, J., “Dynamic response of pulse loaded laminated composite cylinders”, International Journal of Impact Engineering, p.p. 233-248, 1991.
10
ORIGINAL_ARTICLE
تعیین نقطه آغاز گذار از جریان آرام به آشفته حول یک هوابر با استفاده از حل عددی معادله پایداری اور - سامرفلد و اعمال پروفیلهای سرعت عددی
تعیین نقطه آغاز گذار بر روی هوابرها در جریانهای دوبعدی با استفاده ازتحلیل پایداری جریان از طریق حل معادله اور - سامرفلد به روش تفاضل محدود، انجام شده است. پروفیلهای سرعت جریان و مشتقات آن درون لایه مرزی برای حل معادله اور - سامرفلداز حل عددی جریان با استفاده از یک کد عددی TVD تعیین میشوند که معادلات ناویر - استوکس دوبعدی را به روش ضمنی حل میکند. همچنین با استفاده از روش eN و به کمک توابع ویژه و مقادیر ویژه بدست آمده از حل معادله اور - سامرفلد، محل نقطه گذار جریان از رژیم آرام به آشفته تعیین شده است. الگوریتم موثر به کار برده شده در حل عددی معادله اور - سامرفلد به همراه بهکارگیری تمهیدات جانبی برای همگرایی آن روش باعث شده است که نتایج تحلیل پایداری جریان در تطابق خوبی با نتایج عددی و تحلیلی دیگران باشد. علاوه بر آن، استخراج پروفیلهای سرعت ازحل جریان لزج منجر به پیشبینی رضایتبخش نقطهی گذار جریان حول هوابر NACA0012 شده است.
https://www.astjournal.ir/article_5106_79161aa5bb9bbe62c4880a74e621bbad.pdf
2013-02-19
52
61
پیشبینی گذار
معادله اور - سامرفلد
روش eN
تحلیل پایداری
مجتبی
احمدی بلوطکی
m.ahmadi@me.iut.ac.ir
1
کارشناس ارشد / دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
LEAD_AUTHOR
احمد
صداقت
sedaghat@cc.iut.ac.ir
2
عضو هیات علمی / دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
AUTHOR
محسن
ثقفیان
saghafian@cc.iut.ac.ir
3
عضو هیات علمی / دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
AUTHOR
[1] White, F.M., Viscous Fluid Flow, McGraw Hill Press, 1991.
1
[2] Drazin, P.G., and Reid, W.H., Hydrodynamic Stability, Cambridge University Press, 1981.
2
[3] Cebeci, T., Shao, J.P., Kafyeke, F., and Laurendeau, E., Computational Fluid Dynamics for Engineers, Horizons Publishing, California, 2005.
3
[4] Jordinson, R., “The Flat Plate Boundary Layer, Part1: Numerical Integration of the Orr-Sommerfeld Equation”, Journal of Fluid Mechanic, Vol. 43, 1970, pp. 801-811.
4
[5] Orszag, S.A., “Accurate solution of the Orr-Sommerfeld stability equation”, Journal of Fluid Mechanic, Vol. 50, 1971, pp. 689-703.
5
[6] Ng, B.S., and Reid, W.H., “On the Numerical Solution of the Orr-Sommerfeld Problem: Asymptotic Initial Conditions for Shooting Methods”, Journal of Computational Physics, Vol. 38, 1980, pp. 275-293.
6
[7] Marusic, I., Tang, B., Rumchik, C., and Chinniah, R., “Stability Analysis of a Cylinder Wake”, University of Minnesota, Pub.AEM 8211, 2001.
7
[8] Georgievskii, D.V., Muller, W.H., and Abali, B.E., “Eigenvalue Problems for the Generalized Orr-Sommerfeld Equation in the Theory of Hydrodynamic Stability”, Doklady Physics, Vol. 56, No. 9, 2011, pp. 494-497.
8
[9] Van Ingen, J.L., “The eN method for transition prediction, Historical review of work at TU Delft”, 38th AIAA Fluid Dynamics Conference and Exhibit, Washington, 2008.
9
[10] Stock, H.W., and Haase, W., “Feasibility Study of eN Transition Prediction in Navier–Stokes Methods for Airfoils”, AIAA Journal, Vol. 37, No. 10, 1999, pp. 1187-96.
10
[11] Lian, Y., and Shyy, W., “Laminar-Turbulent Transition of A Low Reynolds Number Rigid or Flexible Airfoil”, AIAA Journal, Vol. 45, No. 7, 2007, pp. 1501-13.
11
[12] Arumugam, S., and Durairaj, S., “Prediction of Laminar to Turbulent flow over a sweptback wing”, 2nd International Conference on Mechanical and Aerospace Engineering, ICMAE, Bangkok, 2011.
12
[13] Boutilier, M.S.H., and Yarusevych, S., “Parametric Study of Separation and Transition Characteristics over an Airfoil at Low Reynolds Numbers”, Expirement in Fluids, Vol. 52, 2012, pp. 1491–1506.
13
[14] Sedaghat, A., A Finite Volume TVD Approach to Transonic Flow Computation, PHD Thesis, University of Manchester, England, 1997.
14
[15] Yee, H.C., “Construction of Explicit and Implicit Symmetric TVD Schemes and Their Applications”, Journal of Computational physics, Vol. 68, 1987, pp. 151-179.
15
[16] Stock, H.W., “Airfoil Validation Using Coupled Navier–Stokes and eN Transition Prediction Methods”,Journal of Aircraft, Vol. 39, No. 1, 2002, pp. 51-58. 2012.
16
[17] Lee, J.D., and Jamesony, A., “NLF Airfoil and Wing Design by Adjoint Method and Automatic Transition Prediction”, 27th AIAA Applied Aerodynamics Conference, Texas, 2009.
17
[18] Holst, T.L., “Viscous Transonic Airfoil Workshop Compendium of Results”, Journal of Aircraft, Vol. 25, No. 12, 1988, pp. 1073-87.
18
[19] Gregory, N., and O’Reilly, C.L., “Low-Speed Aerodynamic Characteristics of NACA0012 Airfoil Section, Including the Effects of Upper-Surface Roughness Simulating Hoar Frost”, TR, NPL Aero Rept. 1308, Middlesex, England, 1970.
19
ORIGINAL_ARTICLE
ارتقای قابلیت اطمینان زیرسیستم تعیین و کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از سیستم کشف خرابی هوشمند
هدف این مقاله افزایش قابلیت اطمینان و سلامت در زیر سیستم تعیین و کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از سیستم کشف خرابی می باشد. کشف سریع و به موقع خرابی امکان جلوگیری از انتشار و ترمیم آثار آن را امکانپذیر میسازد و سبب میشود تا احتمال از کار افتادگی کامل سیستم کاهش یافته و میزان قابلیت اطمینان آن افزایش یابد. روش پیشنهادی این مقاله عمل کشف خرابی بهوسیله روش مبتنی بر داده شبکه عصبی صورت می پذیرد. در این روش پس از مطالعه رفتار دینامیکی چرخ عکسالعملی از یک مدل صوری در قالب شبکه عصبی پرسپترون چند لایه به همراه تاخیر خطی جهت فراگیری رفتار دینامیکی چرخ عکس العملی استفاده شده است. مدل عصبی بدست آمده پس از تمریندهی با دادههای مورد نظر از دقت قابل ملاحضه ای برخوردار گردیده و سرعت و حساسیت بالایی نسبت به وقوع رفتار نامتعارف در عملگر چرخ عکس العملی از طریق سیگنال مانده از خود نشان می دهد. در این مقاله به منظور بررسی کارایی روش پیشنهادی یک مدل نرم افزاری از عملگر چرخ عکسالعملی در نرمافزار MATLAB تهیه شده است.
https://www.astjournal.ir/article_5107_07d6e015b11ba72d38e2918fa245c3a0.pdf
2013-02-19
62
68
کشف خرابی
شبکه عصبی
سیگنال مانده
چرخ عکسالعملی
ابوالفضل
محمودنیا
mahmoodnia@gmail.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد / دانشگاه آزاد اسلامی قزوین
AUTHOR
مهران
مهدیآبادی
mahdiabadi@yahoo.com
2
پژوهشیار / مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
LEAD_AUTHOR
[1] Josef korbicz. Jan M, Koscily, Wojciech Cholwa, “Fault Diagnosis, Models, Artificial Intelligence and Applications”, Springer, July 2004.
1
[2] Wertz, J.R., “Spacecraft attitude determination and control”, Kluwer Academics Publishers, 1995.
2
[3] Al-Dein, Al-Zyoud and Khorasani, “Neural Network-Based Actuator fault diagnosis for attitude control subsystem of an unmanned Space Vehicle”, International join conference on Neural Network, Vancouver, Canada, July 2006.
3
[4] Silvio Simani, Cesare Fantuzzi and J. Patton, Jan M, Koscily, Wojciech Cholwa, “Model-based Fault Diagnosis Technique in Dynamic Systems Using Identification Methods”, Springer, Feb 2004.
4
[5] Al-Dein, Al-Zyoud and Khorasani, “Neural Network-Based Actuator fault diagnosis for attitude control subsystem of an unmanned Space Vehicle” International join conference on neural Network, Vancouver, Canada, July 2006.
5
[6] Z. Q. Li, L. Ma and Khorasani, “A Dynamic Neural Network-based Reaction Wheel Fault Diagnosis for Satellite”. International joins conference on neural Network, Vancouver, Canada, July 2006.
6
[7] Bill Bialke, “High Fidelity Mathematical Modeling of Reaction Wheel Performance”, American Astronautically Society, 1998.
7
[8] Venkat Venkatasubramanian, Raghunathan Rengaswamy, Kewen Yin. “A review of process fault detection and diagnosis”, Part I, Part II, Part III, presented at Elsevier, Computer and Chemical Engineering 2003.
8
[9] Al-Dein, Al-Zyoud and Khorasani, “Neural Network-Based Actuator fault diagnosis for attitude control subsystem of an unmanned Space Vehicle”, International join conference on Neural Network, Vancouver, Canada, July 2006.
9
[10] Zhongqi Li, Liying Ma, and Khashayar Khorasani, “Fault Detection in Reaction Wheel of a Satellite Using Observer-Based Dynamic Neural Networks”, Department of Electrical and Computer Engineering Concordia University, Montreal, Quebec H3G 1M8 Canada.
10