پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1394
پدیدآورندگان:
حسین وطن دوست [پدیدآور اصلی]، محمود نوروزی[استاد راهنما]، محمد محسن شاه مردان[استاد راهنما]، مسعود جلالی آل هاشم [استاد مشاور]
چکیده: الاستومر های مگنتورئولوژیکال دسته ای از مواد فعال و هوشمند می باشند که خواص مکانیکی آن ها به ویژه خواص رئولوژیک در حضور میدان مغناطیسی خارجی تغییر می کنند. الاستومر های مگنتورئولوژیکال با قرار دادن ذرات بسیار ریز آهنی (در حدود چند میکرو متر) در یک محیط لاستیکی مثل الاستومر، تشکیل می شوند. این ذرات آهنی می توانند هم به صورت هموژن ( ایزوتروپ) در محیط الاستومری پخش شوند و هم به صورت غیر ایزوتروپ که در این حالت زنجیره هایی از ذرات آهنی را در الاستومر تشکیل می دهند. الاستومر های مگنتورئولوژیکال دارای دو ویژگی منحصر به فرد سختی و میرایی قابل تنظیم می باشند که بیشتر به منظور کنترل ارتعاشات و تغییر فرکانس طبیعی سیستم های مکانیکی، مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین برای ساخت و آماده سازی الاستومرهای مگنتورئولوژیکال در کاربرد های گوناگون، مدل سازی این مواد دارای اهمیت فراوان می باشد. اولین قدم جهت مدل سازی الاستومرهای مگنتورئولوژیکال ، شناسایی و تفسیر رفتارهای ویسکوالاستیک و مکانیکی این مواد در حضور میدان مغناطیسی و تحت بارگذاری های مختلف دینامیکی می باشد. در این پژوهش رفتار ویسکوالاستیک یک نمونه الاستومر مگنتورئولوژیکال، با استفاده از نتایج آزمایشگاهی موجود در رژیم برشی نوسانی تفسیر و تحلیل شده است و به صورت نمودارهای تنش-کرنش نشان داده شده اند. جهت مطالعه رفتار دینامیکی، نمودار های تنش بر حسب کرنش الاستومر مگنتورئولوژیکال ترسیم و مورد بررسی قرار گرفته است. این نمودار ها به شکل هیسترزیس های بیضی شکل پدیدار می شوند. این نمودارهای هیسترزیس بیانگر رفتار ویسکوالاستیک، میزان سختی معادل (شیب نمودار هیترزیس) و میرایی معادل (مساحت محصور هیسترزیس) الاستومرهای مگنتورئولوژیکال می باشند که شکل آن ها با توجه به نتایج داده های آزمایشگاهی علاوه بر چگالی شار میدان مغناطیسی خارجی، وابسته به شرایط بارگذاری دینامیکی از جمله کرنش (جابجایی) و نرخ کرنش (فرکانس) می باشند. در رژیم برشی، نمودار های تنش-کرنش برای الاستومر مگنتورئولوژیکال به شکل منحنی هیسترزیس متقارن، پدیدار می شوند. همچنین رفتار مدول ذخیره برشی الاستومر مگنتورئولوژیکال در بازه فرکانسی بین یک دهم هرتز تا هشت هرتز کاملا غیر خطی است که نشان دهنده وابستگی این مواد به نرخ کرنش می باشد. برای مدل سازی این رفتار یک معادله ویسکوالاستیک نوین که تعمیم یافته مدل ویسکوالاستیک کلوین-ویت می باشد، معرفی می گردد. این مدل رفتار ویسکوالاستیک و رابطه بین تنش و کرنش الاستومر مگنتورئولوژیکال را برحسب اندازه شار میدان مغناطیسی خارجی، کرنش و نرخ کرنش به خوبی پیش بینی می کند. ضرایب این مدل که از دو روش کمترین مربعات و الگوریتم ژنتیک بدست آمده است بر خلاف مدل های موجود، در بارگذاری-های مختلف از کرنش و نرخ کرنش، ثابت می مانند و فقط تابع اندازه شار میدان مغناطیسی خارجی می باشند. با ثابت بودن ضرایب مدل پیشنهادی نسبت به تغییرات کرنش و نرخ کرنش، نیازی به انجام الگوریتم های بهینه سازی برای محاسبه و به روز رسانی این ضرایب در بار گذاری های دینامیکی مختلف نمی باشد. در نتیجه خواص سختی و میرایی الاستومر های مگنتورئولوژیکال را می-توان فقط از طریق شار میدان مغناطیسی خارجی در هر شرایطی کنترل کرد. بنابراین مدل پیشنهادی در الگوریتم های کنترلی بسیار سریعتر عمل خواهد کرد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#الاستومر مگنتورئولوژیکال #مدل سازی #ویسکوالاستیک #هیسترزیس #میدان مغناطیسی #کرنش #نرخ کرنش
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)