لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه29
بخشی از فهرست مطالب
مقدمه.......................................................................................................................................................................................2
سازه خرپایی تطبیقی...........................................................................................................................................................4
مدل عددی.............................................................................................................................................................................6
روش کاهش مرتبه.............................................................................................................................................................11
مثال.......................................................................................................................................................................................16
کنترل نیمه فعال................................................................................................................................................................17
نتایج شبیه سازی...............................................................................................................................................................20
نتیجه گیری........................................................................................................................................................................22.
چکیده
رویکرد موجود برای جلوگیری از لرزش سازه های انعطاف پذیر بر پایه ی میرایی [1]اصطکاک در مفصل های نیمه فعال است.در نقاط مطلوب اتصالات صلب مرسوم یک سازه خرپایی بزرگ با مفصلهای اصطکاکی نیمه فعال جایگزین شدند. دو ایده ی متفاوت برای کنترل نیروها در سطوح اصطکاکی به کار گرفته شده است.در رویکرد اول هر مفصل نیمه فعال دارای یک کنترل کننده ی بازخورد محلی بوده در حالی در دیدگاه دوم از یک کنترل کننده بهینه مقایسه ای سراسری استفاده میکنیم.نتایج شبیه سازی برای یک سازه خرپایی ده دهانه توانایی بالقوه ایده پیشنهاد شده را نشان داد.
- 1.مقدمه
سازه های بزرگ فضایی( )معمولا به صورت سازه های خرپایی انعطاف پذیر با ابعاد بزرگ و وزن کم طراحی میشوند.به دلیل میرایی کم و جاگیری دقیق،بسیاری از ماموریتها که شامل وارد کردن آنتن یا تداخل سنج نوری هستند،مستلزم جلوگیری از ارتعاشات میباشند.آثار بسیاری در زمینه جلوگیری از ارتعاش فعال منتشر شده است.اغلب تجهیزات فیزوالکتریکی[2] به خاطر وزن کم،نیروی زیاد و حداقل مصرف توان به عنوان فعال کننده به کار گرفته میشوند.اگرچه رویکرد فعال[3] بسیار جالب است،سیستم های کنترل شده ی فعال ممکن است باعث بروز ناپایداری خارجی شوند.رویکردهای غیر فعال[4] مانند مصالح ویسکو الاستیک جهت بهبود میرایی ممکن است به دلیل سادگی و ارزانی مطلوب باشند.رویکرد حاضر بر پایه میرایی اصطکاک در اتصالات مفصلی یک سازه خرپایی میباشد.به نظر میرسد که اصطکاک که به دلیل لغزش در محل تماس قسمت های متصل شده به وجود می آید باعث اتلاف مقدار زیادی انرژی میشود.گره های اصلی خرپا طوری طراحی شده اند که امکان لغزش نسبی بین بست انتهایی عضو خرپا و گره خرپا وجود داشته باشد.
اما رویکردهای غیرفعال برای جلوگیری از ارتعاش به مراتب به موثری رویکردهای فعال نیستند.میرایی غیرفعال اصطکاک معایب متعددی دارد.هنگامی که دامنه ی ارتعاش از یک حد معینی کمتر شود تاخیر و گیر کردن [5]رخ میدهد و انرژی بیش از این تلف نمیشود.به علاوه اگر نیروی تاخیری تقریبا زیاد باشد،قسمت های متصل شده میتوانند گیر کنند،بنابراین تعادل استاتیکی هندسی قابل تضمین نمیباشد.برای غلبه بر این مضرات،نیروی اصطکاک در اتصال مفصلی با تغییر نیروی نرمال در سطح تماس به وسیله تجهیزات فیزوالکتریکی کنترل میشود.از آنجا که یک وسیله غیرفعال به صورت فعال کنترل میشود،این رویکرد نیمه فعال نامیده میشود.به دلیل ذات اتلافی اصطکاک،ارتعاش جلوگیری شده ی حاصل از این فرایند همیشه پایدار است.دیگر دستاورد کنترل نیمه فعال این است که با استفاده از قسمتی از توان ورودی،مراتبی از عملکرد کنترل فعال به دست می آید.به علاوه این ایده به آسانی و بدون افزایش قابل توجهی در وزن سازه قابل استفاده است.
این مقاله به این صورت ادامه میابد:با ارائه یک مدل عددی برای سازه ی تطبیقی شامل سازه خرپایی آغاز میشود.این سازه خرپایی به عنوان یک زیرسیستم خطی و مفاصل نیمه فعال غیرخطی که نیروی اصطکاک تابع حالت[6] را به یک زیرسیستم خطی اعمال میکنند در نظر گرفته میشود.پارامترهای مدل اصطکاک غیرخطی را باید از اندازه گیری های انجام شده بر روی یک مفصل مجزا به دست آورد.بر اساس حالت حلقه باز[7] مدل فضایی زیرسیستم خطی،با استفاده از ماتریسهای گرامیان[8] کنترل پذیری و مشاهده پذیری ،روش کاهش مرتبه[9] انجام میشود.برای بهبود صدق مدل کاهش یافته در فرکانس های کمتر،زیر فضای کیفی با استفاده از بردارهای کریلو [10]تکمیل میشود.
در مکانهای مطلوب،اتصالات مرسوم با مفاصل اصطکاکی نیمه فعال جایگزین میشوند ودو ایده کنترلی متفاوت برای جلوگیری از ارتعاش نیمه فعال مطرح میشود:کنترل کننده محلی و کنترل کننده بهینه مقایسه ای.نتایج مدل سازی برای سازه خرپایی ده دهانه توان بالقوه رویکرد نیمه فعال حاضر را آشکار کرد.
پروژه میرایی نیمه فعال اصطکاک در سازه های خرپایی فضایی بزرگ
