پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع دکتری > سال 1398
پدیدآورندگان:
محسن غفاریان عیدگاهی مقدم [پدیدآور اصلی]، محمد محسن شاه مردان[استاد راهنما]، محمود نوروزی[استاد مشاور]
چکیده: میراگر مگنتورئولوژیکال به عنوان یکی از تجهیزات پر کاربرد در صنایع مختلف برای اولین بار با رویکرد بررسی خصوصیات مولکولی سیال مغناطیسی عامل در آن و مشخصات فیزیکی میراگر با استفاده از روش مدل‌سازی مولکولی دینامیک ذره استهلاکی مورد مطالعه و بهینه‌سازی قرار گرفته است. طی مراحل انجام مطالعه از دو رویکرد مختلف بمنظور بهینه‌سازی استفاده شده است. در رویکرد اول یک میراگر مگنتورئولوژیکال با تمرکز بر خصوصیات سیال مغناطیسی و ساختار میراگر مورد مطالعه قرار گرفته است. برای انتخاب سیال مغناطیسی مناسب، تاثیر قطر و وزن ذرات مغناطیسی روی نیروی میراگری به اندازه 10 نیوتن به عنوان مقدار نیروی مطلوب و مقرر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش قطر ذره مغناطیسی نیروی میراگری ابتدا افزایش یافته و سپس به یک مقدار ثابت میل می‌کند، در حالی که با افزایش وزن ذرات مغناطیسی نیروی میراگری ابتدا افزایش و سپس کاهش می‌یابد. نتایج حاصل از مدل‌سازی ساختار فیزیکی میراگر نشان می‌دهد که با افزایش اندازه حفره عبور جریان نیروی میراگری زیاد می‌شود، در حالی که با افزایش قطر داخلی سیلندر نیروی میراگری کاهش می‌یابد. طراحی بهینه میراگر با بررسی چیدمان سیم پیچ‌های الکتریکی و اعمال تابع پله‌ای از شدت میدان مغناطیسی به عنوان نوآوری مطالعه انجام شد. نتایج نشان داد که بهترین شرایط عملیاتی میراگر در حالتی که حداقل مقدار مصرف انرژی الکتریکی و سطح پسماند مغناطیسی در شرایطی که سه قطعه سیم پیچ الکتریکی با ابعاد 3، 5 و 7 میلی‌متر استفاده شود و شدت میدان مغناطیسی پایه 40% در نظر گرفته شده و ارتفاع پله افزایش شدت میدان مغناطیسی معادل با 15% باشد و از سیال مغناطیسی 140-CG استفاده شود، ایجاد می‌گردد. در دومین رویکرد بهینه‌سازی به بررسی خصوصیات سیال مغناطیسی همراه با بررسی شرایط زبری سطح پیستون تحت عنوان چهار چیدمان مختلف از سطوح زبر بررسی شده است. نتایج حاصل از مدل‌سازی با نتایج تجربی موجود در مقالات مقایسه شده‌اند که انطباق خوبی را نشان می‌دهند. بمنظور ایجاد سطح زبر روی بدنه پیستون از معادله ویرستراس-مادلبورت استفاده شده است و شرط مرزی عدم لغزش نیز توسط روش بازگشت آینه‌ای پیاده گردیده است. نتایج حاصل از مدل‌سازی دینامیک ذره استهلاکی نشان می‌دهد با افزایش چگالی ذرات مغناطیسی و افزایش جرم ذرات سیال حامل، نیروی میراگری ابتدا افزایش و سپس کاهش پیدا می‌کند، بنابراین لازم است تا مقادیر بهینه تعیین شوند. همچنین مشاهده شد با کاهش ضخامت لایه فعال در سطح ذرات مغناطیسی نیروی میراگری افزایش می‌یابد. با توجه به نتایج حاصل از بررسی ساختار سیال مغناطیسی، سیال مغناطیسی 140-CG به عنوان سیال مناسب برای مدل‌سازی انتخاب شد. همچنین مشخص شد با افزایش پارامتر جزئی زبری نسبی، نیروی میراگری ابتدا افزایش سپس به مقداری ثابت میل می‌کند. با استفاده از مدل بوک ون و روش ژنتیک الگوریتم و در شدت زبری 1/5 و در حالتی که در دو انتهای سطح پیستون قسمت‌های زبر قرار داده شوند، اگر شدت میدان مغناطیسی پایه 20% اعمال گردد، در حدود 2 ثانیه می‌توان به نیروی میراگری مطلوب مورد نظر 10 نیوتن دست پیدا کرد، در حالی که انرژی الکتریکی و زمان میراگری کمتری مورد نیاز است.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#میراگر مگنتورئولوژیکال؛ روش دینامیک ذره استهلاکی؛ سیم پیچ الکتریکی؛ چیدمان سطوح زبر؛ نیروی میراگری.
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)