در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید
و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.
 

دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک طراحی کاربردی
عنوان:
کنترل پیزو در ارتعاشات اجباری صفحات FGM ترموالاستیک
برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود
تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده
در این رساله معادلات خطی حاکم بر رفتار صفحات FGM پیزو ترموالاستیک براساس اصل همیلتون و روش المان محدود به دست آورده شده اند. توابع شکل خطی مورد استفاده قرار گرفته و تغییر شکل برشی مرتبه اول (FSDT) در نظر گرفته شده است. صفحه FGM مورد نظر ترکیبی از فلز و سرامیک در نظر   گرفته شده است که خواص ساختاری آن مدرج در جهت ضخامت ورق و مطابق با توزیع کسر حجمی قانون توانی می باشد. معادلات دیفرانسیل در حوزه زمانی حاکم برای صفحات FGM به وسیله روش انتگرالی نیومارک حل شده اند. لایه های پیزوالکتریک بر روی سطوح صفحات FGM چسبانده شده اند تا از طریق اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی، دامنه ارتعاشات کاهش یابد. پاسخ های کنترل شده و کنترل نشده مورد مقایسه قرار خواهد گرفت. تاثیر محیط حرارتی و کنترل پیزو این تغییر شکل های حرارتی، با استفاده از سازه پیزوالکتریک مورد مطالعه قرار خواهد گرفت.
مقدمه
تحقیقات گسترده با هدف ساخت یک ماده مصنوعی مقاوم در برابر دماهای بالا و شوک های حرارتی جهت استفاده در بدنه فضاپیماها و نیروگاه های هسته ای به شناخت FGM منجر گردیده است. پیش بینی می گردد با توجه به ویژگی های منحصر به فرد این ماده، کاربردهای صنعتی آن در سال های آتی توسعه یابد. مواد FGM از نظر زیر ساختاری ناهمگن بوده به طوری که خواص مکانیکی به طور ملایم و پیوسته از یک سطح تا سطح دیگر ماده تغییر می کند. نوع رایج این مواد سرامیک – فلز می باشد. در این حالت یک سطح از جسم سرامیک بوده و سطح مقابل فلز می باشد و خواص مکانیکی در ضخامت جسم از سرامیک به فلز در تغییر است.
ضمنا عبارت سیستم سازه هوشمند به انواع وسیعی از مواد فعال و سیستم های سازه ای غیرفعال نسبت داده می شود. به عنوان مثال، یک سیستم متشکل از یک کامپوزیت (تیر، ورق، پوسته و یا هر شکل بنیادی دیگری) با قطعه های پیزوالکتریک تعبیه شده یا چسبانده شده بر روی سطوح سازه و یا حتی لایه هایی از مواد فعال در یک سیستم چند لایه می باشد.
در توسعه سیستم های سازه های هوشمند، مواد پیزوالکتریک به عنوان حسگر و عملگر برای کنترل و نظارت خودکار پاسخ های سازه ای استفاده شده است. استفاده از سیستم های حسگر و عملگر پیزوالکتریک برای کنترل ارتعاشات به صورت یک ابزار مهم و مفید در طراحی سیستم ها و سازه های هوشمند درآمده است. حسگر پیزوالکتریک توانایی پاسخ به ارتعاشات و ایجاد ولتاژ با توجه به اثر مستقیم پیزوالکتریک را دارد. این ولتاژ پردازش شده توسط یک بهره کنترلی تقویت شده و سپس به عملگر اعمال می گردد. عملگر به نوبه خود با استفاده از اثر معکوس پیزوالکتریک نیروی کنترلی ایجاد می نماید و اگر نیروی کنترلی مناسب باشد، ارتعاش سازه به صورت مناسبی کنترل می شود.

دانش آموزان صورت می پذیرد .

مزایای اجرای طرح :
آشنا  ساختن والدین با شیوه های رزند پروری وانتخاب مناسب ترین شیوه توسط آنها ،بالا بردن سطح آگاهی ها و دانستهای والدین و همچنین کمک به آنان در جهت پرورش فرزندانی با قدرت کلامی مطلوب با انتخاب شیوه فرزند پروری مناسب .

مضرات و عواقب عدم اجرای طرح :

فضای سایبر شامل اینترنت و دیگر شبکه های مبتنی بر کامپیوتر در حال تبدیل شدن به یکی از
مهمترین تاسیسات زیربنایی است که اجتماعات مدرن را توصیف می نماید. در میان این شبکه ها،
سیستم هایی وجود دارد که کنترل و مدیریت سایر تاسیسات زیربنایی مانند بانکها، سرویسهای حیاتی و
اورژانس، انتقال انرژی و خیلی از سیستم های نظامی را بر عهده دارند و خیلی از مراکز اقتصادی و ثبات
سیاسی و اجتماعی نیز ممکن است به این شبکه ها وابسته باشند. از طرفی اینترنت به عنوان دنیایی که
نسخه دیجیتال شده دنیای واقعی است، محیطی را ایجاد کرده است که در آن می توان انواع و اقسام
جرایم را شاهد بود. البته محصور بودن دنیای واقعی سبب می شود فرآیند کنترل در آن امکان پذیر باشد
ولی از آنجایی که محیط مجازی هیچ مرزی ندارد، مشکلات فراوانی پیش روی قانون گذار وجود خواهد
داشت. بنابراین ما نیاز داریم علاوه بر برقرار کردن حفاظتهای تکنیکی در شبکه ، هوشیاری و آگاهی
کامل ی نسبت به همه کاربران و خطرات همراه آنها در استفاده از سیستم های متصل به شبکه داشته
باشیم. نکته حیاتی در استراتژی های دفاعی نظارت مداوم بر شبکه و همچنین نوآوری در ایجاد
تکنیک   های جدید نظارتی بمنظور به حداقل رساندن عوامل ایجاد خطرات می باشد. در هر صورت در هر
استراتژی دفاعی که فی نفسه یک سیستم پیچیده می باشد، باید مراحلی وجود داشته باشد که که باعث
پیشگیری یا کاهش اثرات حملات گردد. این مراحل می تواند شامل مدیریت وقایع موجود در سازمان،
بازسازی مجدد پس از وقوع حمله و بهبود بخشیدن کارایی دفاعی ، بوسیله تحلیل و طراحی مجدد
المانهایی که مورد سوء استفاده جهت ایجاد نفوذ قرار گرفته اند باشد و قبل از وقوع حملات باید پیش
بینی گردند .
مقدمه
در عصر کنونی با گسترش تکنولوژی اطلاعات یا IT، گردش امور کشور ها از جمله امور اداری، اقتصادی،
آموزشی و سیاست به شبکه های کامپیوتری محول گردیده و البته در برخی از کشورها از جمله ایران
حرکتی برای اجرایی نمودن آن صورت گرفته است. بدلیل ساختار شکننده کنونی اینترنت، که در مقابل

 در این میان یکی از هزینه های تحمیلی در حوزه بهره برداری، هزینه تلفات می باشد به طوری که تلفات در شبکه برق باید بین شرکت کنندگان در بازار برق به صورت عادلانه تقسیم گردد.

در این پایان نامه روش های تخصیص تلفات در سیستم های قدرت مورد بررسی قرار گرفته و با ارائه الگوریتمی مبتنی بر شبکه عصبی برای تعیین میزان سهم تلفات هریک از مولفه های بازار نظیر شرکت های تولید و مصرف کنندگان عمده پیشنهاد شده است.

در این پایان نامه با بهره گرفتن از پخش بار، سهم تلفاتی هر باس از روش Z-Bus تعیین شده و با بهره گرفتن از شبکه عصبی آموزش یافته مقدار سهم تلفاتی محاسبه و با مقدار سهم تلفاتی محاسبه شده از پخش بار مقایسه شده است.

 
 
 
کلید واژه ها: MEMS، میکرو تیرFGM ، تحریک الکترواستاتیکی، ممان حرارتی، ولتاژ Pull-in،
تئوری تنش کوپل اصلاح شده.
 

فهرست
عنوان
صفحه
فهرست شکلها  ………………………………………………………………………………………………………………………….
ث
فهرست جداول  …………………………………………………………………………………………………………………………
ج
مقدمه  ………………………………………………………………………………………………………………………………………
1
فصل اول: مفاهیم و کلیات  …………………………………………………………………………………………………………
6
1-1 سیستمهای میکروالکترومکانیکی  ………………………………………………………………………………
6
1-1-1 مقدمه  ……………………………………………………………………………………………………………….
6
1-1-2 طبقه بندی سیستم های میکروالکترومکانیکی  ……………………………………………….
9
1-1-3 انواع عملگرهای میکروالکترومکانیکی  ………………………………………………………………
10
1-1-3-1 تحریک مغناطیسی  ………………………………………………………………………………..
10
1-1-3-2 تحریک توسط مواد پیزوالکتریک  …………………………………………………………..
11
1-1-3-3 تحریک دمایی  ………………………………………………………………………………………..
11
1-1-3-4 تحریک توسط آلیاژهای حافظه دار  ……………………………………………………….
11
1-1-3-5 تحریک الکترواستاتیک  ………………………………………………………………………….
11
1-1-4 میکرو عملگرهای الکترواستاتیک  …………………………………………………………………….
12
1-1-5 پدیده های معمول در سیستم های میکروالکترومکانیکی  ………………………………
13
1-1-5-1 میرایی لایه فشرده سیال  ……………………………………………………………………….
13
1-1-5-2 میرایی ترموالاستیک  ……………………………………………………………………………..
13
1-1-5-3 ناپایداری کششی  ……………………………………………………………………………………
14
1-2 مواد متغییر تابعی  ………………………………………………………………………………………………………
15
1-2-1 مقدمه  ……………………………………………………………………………………………………………….
15
1-2-2 تاریخچه مواد متغییر تابعی  ……………………………………………………………………………..
16
1-2-3 کاربرد مواد متغییر تابعی  …………………………………………………………………………………
17
1-2-4 مدل سازی مواد متغییر تابعی  …………………………………………………………………………
18
1-2-4-1 مدل ردی  ……………………………………………………………………………………………….
19
1-2-4-2 مدل نمایی  ……………………………………………………………………………………………..
19
1-2-4-3 مدل توانی  ………………………………………………………………………………………………
19
1-3 تئوری تنش کوپل یا گرادیان کرنش الاستیسیته  ……………………………………………………..
20
1-3-1 مقدمه  ……………………………………………………………………………………………………………….
20
1-3-2 تاریخچه ی تئوری تنش کوپل  ………………………………………………………………………..
20
فصل دوم: مروری بر کارهای انجام شده  …………………………………………………………………………………
22
2-1 مطالعه ی اثر تغییرات دمائی در سیستمهای میکروالکترومکانیکی  ………………………….
22
2-2 مطالعه ی اثر نیروهای الکترواستاتیکی در سیستمهای میکروالکترومکانیکی  …………..
23
2-3 مطالعه ی تئوری تنش کوپل در سیستمهای میکروالکترومکانیکی  ………………………….
25
2-4 مطالعه ی رفتار تیرها و ساختارهای FGM  ……………………………………………………………….
27
2-5 هدف و ضرورت انجام تحقیق  …………………………………………………………………………………….
29
فصل سوم: ارائه ی مدل مورد مطالعه و استخراج معادلات حاکم  ……………………………………………..
31
3-1 معرفی سیستم مورد مطالعه  ………………………………………………………………………………………
31
3-2 مدلسازی ریاضی و ریاضی و استخراج معادلات برای دستیابی به خیز تیر    ………………
33
3-2-1 معادله ی هدایت گرما  ……………………………………………………………………………………..
33
3-2-2 فرمولاسیون معادلات میکروتیر FGM بر پایه ی MCST  ………………………………
34
فصل چهارم: روشهای حل معادلات تحت بارگذاریهای مختلف  …………………………………………………
41
4-1 معادله ی استاتیکی  ……………………………………………………………………………………………………
41
4-1-1 اثر ولتاژ  …………………………………………………………………………………………………………….
41
4-1-2 اثر تغییر دما  …………………………………………………………………………………………………….
42
4-1-3 اثر همزمان تغییر دما و اعمال تدریجی نیروی الکترواستاتیکی  ……………………..
43
4-2 معادله ی دینامیکی  ……………………………………………………………………………………………………
43
فصل پنجم: نتایج عددی  …………………………………………………………………………………………………………….
46
5-1 مقدمه  …………………………………………………………………………………………………………………………
46
5-2 اثر اعمال تدریجی نیروی الکترواستاتیکی (در غیاب تغییرات دما)  …………………………..
49
5-3 اثر اعمال تدریجی دما (در غیاب  نیروی الکتروستاتیکی)  ………………………………………..
50
5-4 اثر همزمان تغییرات دمائی و اعمال تدریجی نیروی الکترواستاتیکی  ……………………….
52
5-5 اثر اعمال ولتاژ DC پله روی میکروتیر FGM  …………………………………………………………..
57
5-6 اثر اعمال ولتاژ DC پله روی میکروتیر FGM  خمیده ناشی از تغییرات دمایی  ………
59
فصل ششم: جمع بندی  ………………………………………………………………………………………………………………
61
6-1 نتیجه گیری  ……………………………………………………………………………………………………………….
61
6-1 پیشنهادات برای کارهای آینده  ………………………………………………………………………………….
62
مراجع  ……………………………………………………………………………………………………………………………………….
63
Abstract  ……………………………………………………………………………………………………………………………….
68