جلسه دفاع رساله دکتری (آقای ابوالفضل رحیمی مقدم)

فارسی

موضوع: کنترل فعال ارتعاشات عرضی ناشی از نابالانسی روتورهای پوسته ‌‌‌استوانه ‌ای جدار نازک با استفاده از یاتاقان مغناطیسی و میراگر فیلم فشرده
ارائه‌دهنده: ابوالفضل رحیمی مقدم
اساتید راهنما: دکتر محمد دانش، دکتر کیوان ترابی
استاد مشاور:---
اساتید داور: دکتر منصور رفیعیان، دکتر مصطفی غیور، دکتر مهدی کشمیری
 
چکیده
در این تحقیق، رفتار دینامیکی و ارتعاشی روتورهای پوسته ‌استوانه‌‌‌ای کامپوزیتی جدار نازک تحت بارگذاری نابالانسی، به‌عنوان یکی از شایع‌ترین عیوب روتورها در صنعت، موردبررسی قرار گرفته است، سپس نحوه کنترل فعال ارتعاشات آن‌ها، خصوصاً در عبور از سرعت‌‌‌‌‌‌های بحرانی پوسته، با استفاده از تکیه‌‌‌گاه‌‌‌های فیلم فشرده با سیال رئومغناطیس و یاتاقان‌‌‌های مغناطیسی فعال، به‌عنوان دو نمونه از تکیه‌‌‌گاه‌‌‌های کاربردی و کنترل‌‌‌پذیر در صنعت، بررسی شده است.
به‌این‌ترتیب که ابتدا دستگاه معادلات دینامیکی پوسته دوار استوانه‌ای جدار نازک کامپوزیتی، به‌صورت پارامتری و مستقل از تئوری‌های مختلف کرنش-جابجایی پوسته، در دستگاه‌های مختصات چرخان و ثابت، برحسب نیروها و گشتاورهای المان پوسته و سپس متغیرهای جابجایی آن استخراج شده‌اند. سپس ضمن طبقه‌بندی جبری و دینامیکی شرایط مرزی، طبقه‌بندی ارتعاشی شرایط مرزی به‌صورت کلاسیک، الاستیک و الاستیک میرا و طبقه‌بندی برحسب نحوه تلفیق آن‌ها با روابط اصلی پوسته دوار درروش مربعات دیفرانسیلی به‌صورت شرایط مرزی وابسته و غیروابسته به مقادیر ویژه مسئله، روابط شرایط مرزی جبری رایج بکار رفته در مراجع به روابط دینامیکی با میرایی چرخان و غیرچرخان همراه با نیروهای خارجی بسط یافته‌اند و در حالت کلی‌تر، با در نظر گرفتن ضرایب میرایی با عبارات متقابلاً جفت در این روابط، جهت مدل‌سازی رفتار خطی میراگرهای فیلم فشرده و با تغییر متغیر روابط دکارتی نیروی یاتاقان‌های مغناطیسی برحسب متغیرهای پوسته، جهت مدل‌سازی رفتار خطی یاتاقان‌های مغناطیسی، فرم کاربردی روابط شرایط مرزی برای این نوع از تکیه‌گاه‌های صنعتی نیز استخراج شده‌اند. پس‌ازآن با استفاده از فرم جواب‌های پیشنهادی، ارتعاشات آزاد و اجباری پوسته موردبررسی قرار گرفته‌اند. ارائه ایده لزوم بررسی مقادیر ویژه مطلق پوسته دوار با شرایط مرزی جبری و راه‌های تحلیل آن در دستگاه مختصات ثابت و چرخان و سپس بسط این ایده برای تحلیل مقادیر ویژه مطلق و نسبی پوسته دوار با شرایط مرزی دینامیکی با دو روش مختلف، ازجمله دستاوردهای این تحقیق برای تحلیل ارتعاشات آزاد پوسته دوار است. همچنین تحلیل ارتعاشات اجباری پوسته دوار با شرایط مرزی دینامیکی با تحریک نابالانسی با استفاده از دو روش مختلف بسط مودال و روش مستقیم، ازجمله دیگر دستاوردهای این تحقیق است.
در رابطه با کنترل ارتعاشات عرضی پوسته دوار با یاتاقان‌های صنعتی مذکور تا آنجا که می‌دانیم هیچ مرجعی در دست نیست. در این تحقیق، برای اولین بار، معادلات حرکت حاکم بر سیستم حلقه‌بسته کنترلی پوسته دوار کامپوزیتی با یاتاقان مغناطیسی فعال برحسب ضرایب یاتاقان مغناطیسی و ضرایب کنترل‌کننده PD و PID جریان الکتریکی استخراج شده‌اند و با در نظر گرفتن قیود طراحی، بر اساس ظرفیت تحمل بار یاتاقان مغناطیسی و ماکزیمم دامنه ارتعاشات سیستم پیوسته پوسته نابالانس، رفتار دینامیکی روتور-یاتاقان مغناطیسی شبیه‌سازی عددی شده است. به‌طور مشابه‌، روابط حرکت حاکم بر سیستم حلقه‌بسته پوسته دوار کامپوزیتی دو سر مقید با میراگرهای فیلم فشرده، با مدل بدون کاویتاسیون و بدون اثر جرم سیال همراه با فنر خطی مرکزکننده، با استفاده از قانون بینگهام در مدل‌سازی میرایی قابل‌کنترل سیال رئومغناطیس استخراج شده‌اند. سپس تأثیر افزایش میرایی تکیه‌گاه بر کاهش دامنه ارتعاشات ناشی از تحریک سنکرون نابالانسی پوسته دوار-میراگر فیلم فشرده و تغییر سرعت‌های بحرانی آن شبیه‌سازی عددی شده است. در پایان، تکنیک طراحی کنترل‌کننده مقاوم برای کنترل نابالانسی سیستم پوسته دوار- یاتاقان مغناطیسی و پوسته دوار-میراگر فیلم فشرده که در آن نامعینی‌های ساختاری و عدم قطعیت‌های ناشی از توزیع فضایی ساختار DPS سیستم کنترلی حلقه‌بسته در نظر گرفته شده است، بسط یافته و طراحی کنترل‌کننده مقاوم با استفاده از حل یک مسئله بهینه‌سازی جهت ارضای مشخصه‌های پایداری و عملکردی طراحی برای خانواده‌ای از توابع تبدیل انجام شد.
 
تاریخ:
پنج شنبه، 21 شهریورماه 1398، ساعت 14:00

مکان: 

سمینار1 دانشکده مهندسی مکانیک

تاریخ: 

پنجشنبه, شهریور 21, 1398 - 14:00

نوع رویداد: 

سمینار علمی

عکس: 

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی