مدلسازی دینامیکی و شبیه‌‌سازی سه بعدی یک چهارپره به هنگام انتقال محموله آویزان به کابل با قابلیت تولید نیروهای تصادفی

Abstract

در این پژوهش، به مدلسازی دینامیکی سه بعدی یک چهارپره حامل با کابل در حضور بار‏ مولد نیروهای تصادفی پرداخته می‏‌شود. در بسیاری موارد عملی با محموله‏‌هایی سروکار داریم که بر مبنای دینامیک ذاتی خود یا برهمکنش با محیط قادر به تولید نیروهای نوسانی با دامنه و فرکانس تصادفی هستند که این موضوع می‌‏تواند به شدت دینامیک سامانه حامل را تحت تاثیر قرار دهد. نوآوری پژوهش حاضر، درنظرگیری این نیروها و نمایش تاثیر آنها بر دینامیک چهارپره است. همچنین جهت انطباق بهتر مدل با سامانه واقعی، فرض می‌‏شود که نقطه اتصال کابل منطبق بر مرکز ثقل پرنده نبوده و اینرسی کابل در فرایند مدلسازی در نظر گرفته می‏‌شود. در این راستا، معادلات حرکت سامانه بر مبنای هر دو روش اولر-لاگرانژ و نیوتن-اولر استخراج خواهند گردید. پس از دستیابی به معادلات حرکت، صحت مدل دینامیکی در سه مرحله مورد بررسی قرار می‏‌گیرد. در گام نخست با انجام شبیه‏‌سازی، اعتبار مدل غیرخطی مورد سنجش قرار گرفته و تحلیل دینامیکی صورت می‏‌پذیرد. در گام بعد با ارزیابی ساختار مدل، نشان داده می‌‏شود که معادلات حرکت برخی ویژگی‏‌های ساختاری یک مدل دینامیکی مطلوب را برآورده می‌‏نماید. سپس، با برابر صفر قرار دادن برخی پارامترها و متغیرها، نشان داده می‏‌شود که مدل‏‌های ساده‏‌تر ارائه شده در برخی مراجع را می‌‏توان از مدل جامع مذکور بدست آورد. در آخر به بحث و نتیجه‏‌گیری حاصل از کار پرداخته خواهد شد.