اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 38 |
| تعداد شمارهها | 1,408 |
| تعداد مقالات | 10,088 |
| تعداد مشاهده مقاله | 11,909,048 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,961,204 |
تحلیل دینامیکی و کنترل ارتعاشات بال هواپیما از ماده مرکب با وصلههای عملگر پیزوالکتریک | ||
| مکانیک هوافضا | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 06 اسفند 1404 | ||
| نوع مقاله: گرایش دینامیک، ارتعاشات و کنترل | ||
| نویسندگان | ||
| کاوه سبوحیان1؛ احمد مامندی* 2 | ||
| 1کارشناسی ارشد،گروه مهندسی مکانیک، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران | ||
| 2استاد،گروه مهندسی هوافضا، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 03 آذر 1404، تاریخ بازنگری: 04 بهمن 1404، تاریخ پذیرش: 20 بهمن 1404 | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله، تحلیل دینامیکی بال یک هواپیما از ماده مرکب همراه با وصلههای حسگر و عملگر پیزوالکتریک به کمک روش اجزای محدود (FEM) توسط نرمافزار ABAQUS انجام شده است. تحلیل مودال بال سهبعدی ساخته شده از سه نوع ماده مرکب مختلف شامل کولار-اپوکسی، بازالت-اپوکسی و کربن-اپوکسی برای تعیین و مقایسه شکل مودها و فرکانسهای طبیعی آن انجام شده است. سپس، در تحلیل سازهای بال، توزیعهای تنش، کرنش و جابهجایی بهدست آمدهاند. علاوه براین، با استفاده از کد تهیه شده در نرمافزار Matlab/Simullink، با در نظر گرفتن کنترلکننده PID حلقه باز و حلقه بسته سیستم، کنترل ارتعاشات بال مورد بررسی قرار گرفتهاست. نمودارهای پاسخ حلقه باز و بسته سیستم به نیروهای اغتشاشی خارجی وارد بر بال به شکل توابع پله واحد، رمپ و سینوسی استخراج شدهاند. نتایج بهدست آمده نشان دادند که بال مرکب ساخته شده از ماده کربن-اپوکسی دارای فرکانسهای طبیعی بالاتری نسبت به بال آلومینیومی میباشد. همچنین، کنترلکننده PID حلقه بسته سیستم بال مرکب به همراه وصلههای عملگر پیزوالکتریک نشان داد که بال در برابر اغتشاشات اعمالی به خوبی عمل کرده و پاسخهای مناسبی ارائه داده بهطوریکه جابجایی نوک بال هواپیما به اغتشاشاتی به شکل پله واحد، رمپ و سینوسی بهترتیب به میزان %5/96، %98 و 99% کاهش یافته است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| تحلیل مودال؛ بال هواپیما از ماده مرکب؛ وصلههای حسگر-عملگر پیزوالکتریک؛ کنترل کننده PID حلقه باز و حلقه بسته | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Dynamic Analysis and Vibrations Control of a Composite Airplane Wing with Piezoelectric Actuator Patches | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Kaveh Saboohian1؛ Ahmad Mamandi2 | ||
| 1Master's degree, Department of Mechanical Engineering, Pa.C. , Islamic Azad University, Parand, Iran | ||
| 2Professor,Department of Aerospace Engineering, SR.C.,Islamic Azad University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In this paper, dynamic analysis of a composite wing of a typical airplane with Piezoelectric sensor and actuator patches has been performed using ABAQUS finite element package. The modal analysis for a 3-D model of a specified wing made up of three different composite material including basalt-epoxy, kevlar-epoxy and carbon epoxy has been done to determine and compare modal shapes of the composite wing and its corresponding natural frequencies. Then, based on structural analysis, 3-D distributions of stress, strains and displacements components are obtained. Moreover, using a written code in MATLAB/Simulink applying the PID controller to the model, the vibration control of the composite wing has been investigated, to do this, the responses of both open and closed loop control models of the system with PID controller under external disturbance forces in the form of either unit step, ramped and sinousuidal input functions are extracted. It was shown from the obtained results that the composite wing made up of carbon-epoxy material has modal natural frequencies higher than that of aluminum wing. Also, considering the closed loop PID controller for the composite wing with Piezoelectric actuators revealed that a very good performance of the system against applied disturbances in which the active PID controller reduced the wing tip displacement under disturbances in the form of unit step, ramped and sinousuidal functions by 96.5%, 98% and 99%, respectively. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Modal analysis, Composite airplane wing, Piezoelectric sensor-actuator patches, Open and closed loop PID controller | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 32 |
||