پایان نامه ارشد بررسی پدیده فلاتر پانل تقویت شده با ریب و استرینگر و بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک

پایان نامه ارشد بررسی پدیده فلاتر پانل تقویت شده با ریب و استرینگر و بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک
مقطع : کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک – مهندسی هوا و فضا
چکیده
با توجه به اهمیت پدیده آیروالاستیسیته و ناپایداری های ناشی از آن از ابتدای پرواز تا کنون ، مطالعات گسترده ای برای بررسی عملکرد آیروالاستیسیته سازه های هوایی مخصوصاً در زمینه های ناپایداری دینامیکی انجام پذیرفته است.
هدف از ارائه کار حاضر بررسی مرز ناپایداری فلاتر پانل مربعی شکلی است که در جریان مافوق صوت ودر سرعتی بیش از 1.6 برابر سرعت صوت قرار می گیرد.شرایط مرزی که برای این پانل در نظر گرفته شده است دوسر آزاد و دو سر تکیه گاه ساده می باشد. برای شبیه سازی جریان آیرودینامیکی از تئوری شبه پایا پیستون مرتبه اول که در سرعت ماخ 1.6 به بعد دارای جواب های قابل قبولی است استفاده می شود.
در ابتدای این پژوهش پس از ارائه مقدمه و تاریخچه ای درباره فلاتر؛ توضیحاتی در رابطه با علم آیروالاستیسیته و مفاهیم مربوط به آن آورده شده است .سپس در فصل بعد توضیحاتی درباره الگوریتم ژنتیک و کارکرد آن و نحوه بهینه سازی توسط این نرم افزار آمده است. در قسمت بعد که می توان از آن به مهمترین بخش این پژوهش اشاره کرد در ابتدا توضیحاتی در باب تئوری پیستون مرتبه اول آمده و سپس معادله حرکتی پانل کلاسیک ، همراه با معادله استرینگر وریب ؛که توسط تیر برنولی مدل شده و نحوه تداخل و اثرپذیری آنها بر یکدیگر بیان می شود و در نهایت منجر به معادله حرکت پانل تقویت شده در جریان مافوق صوت می گردد . برای حل این معادله نیز از روش مودهای فرضی استفاده شده است . این کار ابتدا برای یک پانل تقویت نشده مورد بررسی قرار گرفته؛ سرعت و فرکانس ناپایداری این پانل را محاسبه نموده ونتایج بدست آمده با دیگر منابع مقایسه گردیده است که نتایج حاصل از مطلوبیت خوبی برخودار است و سپس برای ادامه کار ، با قرار دادن ریب و استرینگر پانل را تقویت کرده و مجدداً آنرا در جریان مافوق صوت قرار داده و سرعت ناپایداری دینامیکی فلاتر را بدست می آوریم.
پس از آن ؛ تأثیر پارامترهای مختلف طراحی از قبیل ابعاد پانل ، ابعاد ریب و استرینگر و… بر سرعت فلاتر ارزیابی می شود . و در نهایت به کمک الگوریتم ژنتیک و با نوشتن تابع قید وهمچنین تابع هدفی که میل درجهت افزایش سرعت ناپایداری و کاهش وزن دارد، برای مقادیر مختلف تابع وزنی کار بهینه سازی را انجام داده و بهترین پارامترهای طراحی را برای این منظور بدست می آوریم ودر پایان به ارائه نتایج و پیشنهادات می پردازیم.

کلمات کلیدی: آیروالاستیسیته-فلاتر پانل – پانل تقویت شده – الگوریتم ژنتیک – ناپایداری دینامیکی-مود فرضی

فهرستفصل اول: مقدمه و تاریخچه 1
1-1- مقدمه 1
1-2- تاریخچه فلاتر و مروری برکارهای پیشین 4
فصل دوم: آیروالاستیسیته و مفاهیم آن 13
2-1- آیروالاستیسیته 13
2-2- پدیده‌های آیروالاستیک 14
2-2-1- پدیده های استاتیکی 15
2-2-1-1- واگرایی 15
2-2-1-2- اثرپذیری و معکوس پذیری سیستم کنترل سطوح 17
2-2-2- پدیده های دینامیکی 18
2-2-2-1- بافتینگ 18
2-2-2-2- پاسخ دینامیکی 19
2-2-2-3- فلاتر 21
2-2-2-3-1- فلاترکلاسیک(خطی): 21
2-2-2-3-2- فلاتر غیرکلاسیک(غیرخطی): 22
2-3- انواع فلاتر 23
فصل سوم: الگوریتم ژنتیک 30
3-الگوریتم ژنتیک 30
3-1- مقدمه: 30
3-2- بهینه محلی و بهینه کلی: 33
3-3- بهینه سازی: 33
3-3-1- تعیین متغیرهای بهینه سازی 35
3-3-2- تشکیل تابع هدف 35
3-3-3- قیود مسأله 36
3-3-4- تعیین روش بهینه سازی 36
3-4- الگوریتم ژنتیک چگونه عمل میکند؟ 37
3-5- روشهای انتخاب 39
3-5-1- انتخاب بهترین پارامتر(نخبه سالاری) : 39
3-5-2- انتخاب چرخ گردون 39
3-5-3- انتخاب مقیاس 39
3-5-4- انتخاب رقابتی 39
3-6- مزایای استفاده از الگوریتم ژنتیک 39
فصل چهارم: فلاترپانل مستطیلی 41
4-1- تئوری پیستون: 41
4-2- طرح مسأله: 44
4-3- تیرهای تقویت کننده : 48
4-4- پانل تقویت شده: 51
4-5- محاسبه سرعت فلاتر : 53
4-6- ناپایداری پانل تقویت شده با ریب و استرینگر: 59
4-7- تأثیر دیگر پارامترها بر سرعت فلاتر: 62
4-7-1- اثر تعداد ریب و استرینگر: 62
4-7-1-1- تعداد استرینگر 62
4-7-1-2- تعداد ریب 63
4-7-2- اثر ضخامت پانل ، ریب و استرینگر: 63
4-7-2-1- ضخامت پانل 63
4-7-2-2- ضخامت ریب 64
4-7-2-3- ضخامت استرینگر 65
4-7-3- اثر ارتفاع ریب و استرینگر : 65
4-7-3-1- ارتفاع ریب 65
4-7-3-2- ارتفاع استرینگر 66
فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات 71
5-1- نتیجه گیری: 71
5-2- پیشنهادات : 72
منابع و مراجع 73

–
تعداد صفحه :94

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند