طراحی و تحلیل مکانیزم با لولاهای انعطاف‌پذیر برای اندازه‌گیری دقیق نیرو و گشتاور بالانس تونل باد
چکیده
در تونل‌های باد، برای اندازه‌گیری ۶ مولفه نیرو و گشتاور وارد بر مدل هواپیما از وسیله‌ای به نام بالانس اندازه‌گیری استفاده می‌شود. مجموعه بالانس اندازه‌گیری، شامل ۲ بخش اصلی سازه بالانس و تجهیزات الکترونیکی است. در این تحقیق، برای دستیابی به پیکر‌بندی مطلوب سازه بالانس، یک مکانیزم با لولاهای انعطاف‌پذیر طراحی شده است. در روند طراحی ساختار هندسی این مکانیزم، چیدمانی ۶ ستون لودسل- لولای انعطاف‌پذیر به‌صورت هدفمند انجام شده است. از مزایای این لولای انعطاف‌پذیر نسبت به لولاهای متداول، عدم وجود لقی و اصطکاک، کم‌حجم بودن، فشردگی و رفتار خطی آن است. در مکانیزم بالانس، اثر تقابلی مولفه‌های نیرو و گشتاور بر ۶ ستون لودسل- لولا، خطای کوپلینگ ایجاد می‌کند. هر چقدر خطای کوپلینگ بزرگتر باشد، خطای اندازه‌گیری مقادیر نیرو و گشتاور نیز افزایش می‌یابد. یکی از منابع اصلی این نوع خطا مربوط به سازه مکانیزم بالانس بوده و علت آن ناکافی بودن نسبت انعطاف‌پذیری محوری به جانبی ستون‌های یاد شده است. هدف این تحقیق، طراحی بهینه مکانیزم انعطاف‌پذیر به‌منظور دستیابی به حداقل خطای کوپلینگ سازه‌ای است. به همین منظور ابتدا قیدهای طراحی لولای انعطاف‌پذیر و روابط تحلیلی حاکم بر مکانیزم انعطاف‌پذیر استخراج شده و سپس با تشکیل ماتریس خطای کوپلینگ سازه‌ای، طراحی بهینه مکانیزم بالانس انجام شده است. برای اعتبارسنجی روابط تحلیلی و بررسی صحت نتایج، مساله با تحلیل المان محدود نیز مقایسه شده است. با ساخت مکانیزم بالانس و اندازه‌گیری مقادیر نیرو و گشتاور، نتایج نشان می‌دهد که با کاهش سهم خطاهای کوپلینگ سازه‌ای لولاها، خطاهای اندازه‌گیری مقادیر ۶ مولفه نیرو و گشتاور بالانس کاهش یافته‌اند.
کلید واژگان
لولای انعطافپذیرلودسل
بالانس
نیرو
گشتاور
شماره نشریه
9تاریخ نشر
2019-09-011398-06-10
ناشر
دانشگاه تربیت مدرسسازمان پدید آورنده
گروه دینامیک، کنترل و ارتعاشات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین‌شهر، ایرانگروه دینامیک، کنترل و ارتعاشات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین‌شهر، ایران
گروه دینامیک، کنترل و ارتعاشات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین‌شهر، ایران
شاپا
1027-59402476-6909
