تعداد صفحات:24
نوع فايل:word
فهرست مطالب:
چكيده
مقدمه
سازه خرپايي تطبيقي
مدل عددي
مدل مفصل اصطكاكي
شناسايي پارامترها
مدل FE براي سازه خرپايي
روش كاهش مرتبه
سازه با مفصل نيمه فعال
مثال
كنترل نيمه فعال
كنترل كننده بازخورد محلي
كنترل بهينه مقايسه اي
نتايج شبيه سازي
نتيجه گيري
مراجع
فهرست اشكال:
سازه خرپايي
اجزاي Meroform
انواع مفصل ها
مفصل تطبيقي(نوع B)
منحني هاي هيسترزيس
گسسته سازي FE
بسامد ويژه ها(Hz)
تقريب گشتاور اصطكاك
سازه با سه مفصل نيمه فعال در نقاط بهينه
انرژي سيستم
تغيير شكل نوك تير
فهرست جداول:
شناسايي پارامترهاي اصطكاك
چكيده:
رويكرد موجود براي جلوگيري از لرزش سازه هاي انعطاف پذير بر پايه ميرايي اصطكاك در مفصل هاي نيمه فعال است. در نقاط مطلوب اتصالات صلب مرسوم يك سازه خرپايي بزرگ با مفصل هاي اصطكاكي نيمه فعال جايگزين شدند. دو ايده متفاوت براي كنترل نيروها در سطوح اصطكاكي به كار گرفته شده است. در رويكرد اول هر مفصل نيمه فعال داراي يك كنترل كننده بازخورد محلي بوده در حالي در ديدگاه دوم از يك كنترل كننده بهينه مقايسه اي سراسري استفاده مي كنيم. نتايج شبيه سازي براي يك سازه خرپايي ده دهانه توانايي بالقوه ايده پيشنهاد شده را نشان داد.
مقدمه:
سازه هاي بزرگ فضايي معمولا بصورت سازه هاي خرپايي انعطاف پذير با ابعاد بزرگ و وزن كم طراحي مي شوند. به دليل ميرايي كم و جاگيري دقيق، بسياري از ماموريت ها كه شامل وارد كردن آنتن يا تداخل سنج نوري هستند، مستلزم جلوگيري از ارتعاشات مي باشند. آثار بسياري در زمينه جلوگيري از ارتعاش فعال منتشر شده است. اغلب تجهيزات فيزوالكتريكي بخاطر وزن كم، نيروي زياد و حداقل مصرف توان بعنوان فعال كننده به كار گرفته مي شوند. اگرچه رويكرد فعال بسيار جالب است، سيستم هاي كنترل شده فعال ممكن است باعث بروز ناپايداري خارجي شوند. رويكردهاي غير فعال مانند مصالح ويسكو الاستيك جهت بهبود ميرايي ممكن است به دليل سادگي و ارزاني مطلوب باشند. رويكرد حاضر بر پايه ميرايي اصطكاك در اتصالات مفصلي يك سازه خرپايي مي باشد. به نظر مي رسد كه اصطكاك كه به دليل لغزش در محل تماس قسمت هاي متصل شده به وجود مي آيد باعث اتلاف مقدار زيادي انرژي مي شود. گره هاي اصلي خرپا طوري طراحي شده اند كه امكان لغزش نسبي بين بست انتهايي عضو خرپا و گره خرپا وجود داشته باشد.
اما رويكردهاي غيرفعال براي جلوگيري از ارتعاش به مراتب به موثري رويكردهاي فعال نيستند. ميرايي غيرفعال اصطكاك معايب متعددي دارد. هنگامي كه دامنه ارتعاش از يك حد معيني كمتر شود تاخير و گير كردن رخ مي دهد و انرژي بيش از اين تلف نمي شود. به علاوه اگر نيروي تاخيري تقريبا زياد باشد، قسمت هاي متصل شده مي توانند گير كنند، بنابراين تعادل استاتيكي هندسي قابل تضمين نمي باشد. براي غلبه بر اين مضرات، نيروي اصطكاك در اتصال مفصلي با تغيير نيروي نرمال در سطح تماس به وسيله تجهيزات فيزوالكتريكي كنترل مي شود. از آن جا كه يك وسيله غيرفعال بصورت فعال كنترل مي شود، اين رويكرد نيمه فعال ناميده مي شود. به دليل ذات اتلافي اصطكاك، ارتعاش جلوگيري شده حاصل از اين فرآيند هميشه پايدار است. ديگر دستاورد كنترل نيمه فعال اين است كه با استفاده از قسمتي از توان ورودي، مراتبي از عملكرد كنترل فعال به دست مي آيد. به علاوه اين ايده به آساني و بدون افزايش قابل توجهي در وزن سازه قابل استفاده است.
اين مقاله به اين صورت ادامه ميابد: با ارائه يك مدل عددي براي سازه تطبيقي شامل سازه خرپايي آغاز مي شود. اين سازه خرپايي بعنوان يك زيرسيستم خطي و مفاصل نيمه فعال غيرخطي كه نيروي اصطكاك تابع حالت را به يك زيرسيستم خطي اعمال مي كنند در نظر گرفته مي شود. پارامترهاي مدل اصطكاك غيرخطي را بايد از اندازه گيري هاي انجام شده بر روي يك مفصل مجزا به دست آورد. بر اساس حالت حلقه باز مدل فضايي زيرسيستم خطي، با استفاده از ماتريس هاي گراميان كنترل پذيري و مشاهده پذيري، روش كاهش مرتبه انجام مي شود. براي بهبود صدق مدل كاهش يافته در فركانس هاي كمتر، زير فضاي كيفي با استفاده از بردارهاي كريلو تكميل مي شود.
در مكان هاي مطلوب، اتصالات مرسوم با مفاصل اصطكاكي نيمه فعال جايگزين مي شوند و دو ايده كنترلي متفاوت براي جلوگيري از ارتعاش نيمه فعال مطرح مي شود: كنترل كننده محلي و كنترل كننده بهينه مقايسه اي. نتايج مدل سازي براي سازه خرپايي ده دهانه توان بالقوه رويكرد نيمه فعال حاضر را آشكار كرد.
دانلود پروژه سكته