مقاله در مورد طراحی روش اندازه‌گیری خواص جرمی- اینرسی اجسام متقارن محوری

اختصاصی از فی بوو مقاله در مورد طراحی روش اندازه‌گیری خواص جرمی- اینرسی اجسام متقارن محوری دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحه151

بخشی از فهرست مطالب

عنوان مطالب .......................................... شماره صفحه

چکیده.. 1

مقدمه.. 2

فصل 1- اصول و مبانی اندازه‌گیری خواص جرمی.. 6

1-1- تعاریف.. 7

1-1-1- جرم.. 7

1-1-2- وزن.. 8

1-1-3- مرکز جرم (گرانیگاه).. 8

1-1-3-1- تعیین مرکز جرم اشکال متعارف به روش تجربی.. 9

1-1-3-2- تفاوت بین مرکز جرم و مرکز ثقل.. 10

1-1-4- ممان اینرسی (لنگر لختی).. 11

1-1-5- ممان اینرسی ضربی(حاصلضرب لختی).. 12

1-1-6- تانسور لختی.. 14

1-1-7- محورهای اصلی.. 14

1-1-8- دقت و حساسیت.. 17

1-2- مقدمات اندازه‌گیری خواص جرمی.. 17

1-2-1- انتخاب دستگاه مرجع.. 17

1-2-2- تفسیر داده‌ها.. 18

1-2-3- تدوین دستورالعمل برای فرآیند اندازه‌گیری.. 19

1-2-4- حذف عوامل تاثیرگذار خارجی.. 20

1-2-5- خطاهای ابعادی.. 22

1-2-5-1- تلرانس‌های غیر واقعی مرکز جرم.. 22

1-2-5-2- اتخاذ تلرانس‌های واقعی برای خواص جرمی.. 22

1-2-5-3- استقرار نقاط سخت روی جسم.. 23

1-2-6- استفاده از ابزار اندازه‌گیری مناسب.. 23

1-2-6-1- قدرت تفکیک.. 24

1-2-6-2- محورهای اندازه‌گیری دستگاه.. 24

1-2-6-3- خطاهای مربوط به وزنه های کالیبراسیون دستگاه.. 24

1-3- معیارهای سنجش سیستم‌های اندازه‌گیری.. 25

1-3-1- صحت.. 26

1-3-1-1- تمایل.. 26

1-3-1-2- ارتباط خطی.. 27

1-3-1-3- پایداری (ثبات) :.. 28

1-3-2- دقت.. 28

1-3-2-1- تکرارپذیری.. 28

1-3-2-2- تکثیرپذیری.. 29

1-3-3- انواع خطاهای سیستم اندازه‌گیری.. 29

فصل 2- اصول کلی طراحی فیکسچرهای خواص جرمی.. 31

2-1- موضع‌دهی.. 32

2-1-1- موضع‌دهی مسطح.. 32

2-1-2- موضع‌دهی از سطوح استوانه‌ای.. 33

2-1-3- موضع‌دهی مخروطی.. 35

2-1-4- ترکیب موضع‌دهنده‌های استوانه‌ای.. 36

2-1-5- موضع‌دهی V شکل.. 37

2-1-6- موضع‌دهی غیرضروری.. 38

2-1-7- گیره‌بندی.. 39

2-2- انتخاب فیکسچر.. 41

2-2-1- شرایط کلی برای عملکرد فیکسچرهای خواص جرمی.. 41

2-2-2- قطعات غیر قابل تفکیک فیکسچر.. 42

2-2-3- بادگیری کم.. 42

2-2-4- تصدیق موقعیت جسم روی فیکسچر.. 42

2-2-5- تعریف محورهای ابزار.. 43

2-2-6- اتصال فیکسچر و جسم.. 43

2-2-7- تبدیل عدم قطعیت‌ها به خطاهای قابل اصلاح.. 45

2-2-8- تعیین دقت فیکسچر.. 46

فصل 3- اندازه‌گیری موقعیت مرکز جرم.. 48

3-1- روش صفحه تکیه‌گاهی.. 49

3-1-1- بررسی عوامل مؤثر در دقت اندازه‌گیری روش صفحه تکیه‌گاهی.. 53

3-1-1-1- تأثیر دقت نیروسنج و دقت اندازه‌گیری فاصلة X.. 53

3-1-1-2- تأثیر انحراف زاویه‌ای محور تقارن از خط افق.. 54

3-1-1-3- تأثیر انحراف جانبی موقعیت مرکز جرم (نسبت به محور تقارن جسم).. 56

3-1-1-4- انحراف زاویه‌ای کابل نیروسنج در راستای طولی.. 58

3-1-1-5- انحراف زاویه‌ای کابل نیروسنج در راستای عرضی.. 59

3-1-2- طراحی جیگ جلویی.. 60

3-1-3- طراحی جیگ عقبی.. 63

3-1-3-1- تحلیل کمانش قسمت پائینی جیگ.. 63

3-1-3-2- تحلیل کمانش جیگ با استفاده از نرم‌افزار المان محدود.. 64

3-1-4- طرح نهایی روش صفحه‌ تکیه‌گاهی.. 67

3-2- روش استفاده از دو کابل.. 68

3-2-1- ویژگی‌های روش دوکابلی.. 69

3-2-2- بررسی تأثیر انحراف عرضی مرکز جرم روی دقت روش دوکابلی.. 71

3-2-3- بررسی میزان حساسیت روش دوکابلی.. 72

3-2-4- طرح نهائی روش دو کابلی.. 73

3-3- اندازه‌گیری انحراف جانبی مرکز جرم به روش تعلیق قائم.. 74

3-4- اندازه‌گیری مرکز جرم به روش چند نقطه‌ای.. 77

3-4-1- مبنای روش اندازه‌گیری چند نقطه‌ای.. 78

3-4-2- تشریح روابط محاسبه وزن و مرکزجرم در طرح 3 نقطه‌ای مرسوم.. 78

3-4-3- روش سه نقطه‌ای مناسب‌تر.. 80

3-4-4- طراحی بهینه روش سه ‌نقطه‌ای.. 82

3-4-4-1- اندازه‌گیری راستای سوم مرکز جرم.. 83

3-4-4-2- ایجاد مرجع صفر و کالیبره نمودن خروجی‌های وزن و گشتاور.. 85

3-4-4-3- خلاصه ای از نتایج اندازه گیری آزمون پذیرش.. 85

3-4-4-4- ویژگی‌های این روش اندازه‌گیری.. 85

3-5- اندازه‌گیری مرکز جرم به روش دینامیکی.. 87

3-5-1- معرفی ابزار اندازه‌گیری.. 89

3-5-2- اندازه‌گیری مرکز جرم.. 92

3-5-3- ویژگیهای کلی روش دینامیکی.. 93

3-5-3-1- جداسازی خطای مربوط به زاویة شیب از انحراف مرکز جرم.. 93

3-5-3-2- وزنه های کالیبراسیون - مرکز ثقل.. 94

3-5-3-3- صلبیت سیستم.. 94

3-5-4- بررسی خطاهای روش دینامیکی اندازه‌گیری مرکز جرم.. 95

3-5-4-1- خطای محور چرخش.. 95

3-5-4-2- خطای گشتاور.. 95

فصل 4- اندازه‌گیری ممان اینرسی.. 96

4-1- روش‌های آزمایشگاهی اندازه‌گیری ممان اینرسی.. 97

4-1-1- استفاده از پاندول پیچشی.. 97

4-1-2- استفاده از پاندول با میله اتصال بدون وزن.. 98

4-1-3- استفاده از پاندول با میله اتصال وزن دار.. 98

4-1-4- روش گهواره‌ای.. 99

4-1-5- استفاده از سطح شیب‌دار.. 100

4-1-6- روش سقوط وزنه.. 101

4-1-7- پاندول پیچشی 3 کابلی.. 102

4-2- روش عملی مکانیزم نوسانی یک بعدی.. 103

4-2-1- تشریح روابط.. 103

4-2-2- تحلیل حساسیت پارامتر ها :.. 104

4-2-3- طراحی تستر اندازه‌گیری ممان اینرسی به روش نوسان یک بعدی.. 105

4-2-4- ملاحظات آیرودینامیکی روش نوسانی یک بعدی.. 107

4-3- روش عملی پاندول پیچشی.. 108

4-3-1- مبانی تئوری پاندول پیچشی.. 108

4-3-2- تشریح فرآیند روش پاندول پیچشی.. 109

4-3-3- تشریح روش کالیبراسیون پاندول پیچشی.. 111

4-3-4- راه‌اندازی آزمایشی پاندول پیچشی.. 112

4-3-5- تشریح فرآیند کالیبراسیون پاندول پیچشی.. 113

4-3-5-1- ساختارهای کالیبراسیون.. 113

فصل 5- روشهای مبتنی بر داده‌های تست ارتعاشی.. 117

5-1- مقدمه.. 118

5-2- معرفی روابط اصلی تست ارتعاشی.. 118

5-3- روش اول.. 120

5-4- روش دوم.. 121

5-5- روش سوم.. 121

5-6- بررسی نتایج عملی تست ارتعاشی.. 122

5-6-1- اندازه‌گیری خواص جرمی بدنة موتور 4 سیلندر.. 122

5-6-2- اندازه‌گیری خواص جرمی موتور دیزلی کشتی.. 124

فصل 6- نتیجه‌گیری.. 127

فصل 7- پیوستها.. 128

پیوست1) کد مورد استفاده جهت تهیه جدول(3-2).. 128

پیوست2) کد مورد استفاده جهت تهیه جدول(3-3).. 128

فصل 8- فهرست منابع فارسی.. 130

فصل 9- فهرست منابع لاتین.. 131

فهرست اشکال

عنوان شکل ............................................ شماره صفحه

شکل ‏1‑1: المان‌بندی حجم جهت تعریف جرم اجسام.. 7

شکل ‏1‑2: مقایسة جرم و وزن در سیستمهای اینچی و SI. 8

شکل ‏1‑3: روش تجربی برای تعیین مکان مرکز جرم اشکال متعارف.. 9

شکل ‏1‑4: وضعیت چرخش ماهواره LDEF به دور زمین و معرفی پارامترهای  و .. 11

شکل ‏1‑5: توزیع شعاعی جرم در جسم صلب دارای حرکت چرخشی.. 11

شکل ‏1‑6: حرکت کلی جسم صلب درفضا و وضعیت محورها و مبدأ مختصات نسبت به جسم.. 13

شکل ‏1‑7: حجم متقارن نسبت به صفحة xz. 13

شکل ‏1‑8: نمای جانب از جسم متقارن صفحه‌ای.. 14

شکل ‏1‑9: وضعیت محورهای اصلی در اجسام متحرک مختلف.. 15

شکل ‏1‑10: سیستم مختصات استاندارد SAWE (A)  برای هواپیماها ، بمبها و موشکها.. 16

شکل ‏1‑11: نمایش دستگاه بدنی و دستگاه اینرسی روی اجسام پرنده.. 18

شکل ‏1‑12: اندازه‌گیری خواص جرمی در محیط گاز هلیوم.. 21

شکل ‏1‑13: تعبیة رینگهای مبنا در مرحلة طراحی محصول.. 23

شکل ‏1‑14: تابع توزیع سیستم اندازه‌گیری.. 25

شکل ‏1‑15: نشریح مفاهیم دقت و صحت.. 26

شکل ‏1‑16: نحوة محاسبة تمایل.. 26

شکل ‏1‑17: ارتباط خطی.. 27

شکل ‏1‑18: پایداری (ثبات).. 28

شکل ‏1‑19: تکرار پذیری.. 28

شکل ‏1‑20: تکثیرپذیری.. 29

شکل ‏1‑21: انواع خطاهای سیستم اندازه‌گیری.. 30

شکل ‏2‑1:  موضع‌دهنده مسطح با ارتفاع ثابت.. 32

شکل ‏2‑2: موضع‌دهنده مسطح با پین قابل تنظیم.. 33

شکل ‏2‑3: موضع‌دهی مسطح از جوانب.. 33

شکل ‏2‑4: موضع‌دهنده استوانه‌ای کوتاه.. 34

شکل ‏2‑5: موضع‌دهنده استوانه‌ای بلند.. 34

شکل ‏2‑6: نحوة تثبیت موضع‌دهنده در فیکسچر.. 35

شکل ‏2‑7: بوش موضع‌دهی.. 35

شکل ‏2‑8: موضع‌دهنده‌های مخروطی.. 35

شکل ‏2‑9: ترکیب موضع‌دهنده‌های استوانه‌ای.. 36

شکل ‏2‑10: خطای زاویه‌ای ناشی از فاصلة موضع‌دهنده‌ها.. 37

شکل ‏2‑11: موضع‌دهنده V شکل.. 38

شکل ‏2‑12: موضع‌دهیVشکل قابل تنظیم با کنارة شیبدار.. 38

شکل ‏2‑13: موضع‌دهی غیرضروری.. 39

شکل ‏2‑14: انواع گیره‌های صفحه‌ای.. 40

شکل ‏2‑15: استفاده از واسط نقطه اتصال برای مقید نمودن جسم روی ماشین اندازه‌گیری خواص جرمی.. 44

شکل ‏2‑16: استفاده از واسط قابل تنظیم با قابلیت چرخش جسم روی آن   45

شکل ‏2‑17: روش حذف عدم قطعیتهای ابزار در اجسام استوانه‌ای.. 46

شکل ‏2‑18: طرح سنجه با وزن بهینه برای تعیین دقت فیکسچر.. 47

شکل ‏3‑1: شماتیک روش صفحه تکیه‌گاهی.. 50

شکل‏3‑2: دیاگرام آزاد نیروها در روش صفحه تکیه‌گاهی.. 51

شکل ‏3‑3: مدل و خروجی روش صفحه تکیه‌گاهی در  SolidWorks. 52

شکل ‏3‑4: دیاگرام آزاد با احتساب انحراف زاویه‌ای در روش صفحه تکیه‌گاهی   54

شکل ‏3‑5: دیاگرام آزاد سه‌بعدی روش صفحه تکیه‌گاهی بدون احتساب انحراف جانبی مرکز جرم.. 56

شکل ‏3‑6: دیاگرام آزاد سه‌بعدی روش صفحه تکیه‌گاهی با احتساب انحراف جانبی مرکز جرم.. 57

شکل ‏3‑7: عدم تعامد کابل نیروسنج و تشکیل زاویة  در روش صفحه تکیه‌گاهی   58

شکل ‏3‑8: عدم تعامد کابل نیروسنج و تشکیل زاویة  در روش صفحه تکیه‌گاهی   59

شکل ‏3‑9: اتصال جیگ جلوئی به جسم در روش صفحه تکیه‌گاهی.. 60

شکل ‏3‑10: استفاده از لایه غیرفلزی جهت حفاظت از جسم مورد آزمایش   61

شکل ‏3‑11: تأمین فاصلة ایمن جسم تا زمین براساس ارتفاع جیگ جلوئی   62

شکل ‏3‑12: استفاده از جیگ جلوئی دوتکه برای حذف پارامتر H2. 62

شکل ‏3‑13: تحلیل کمانش روی قسمت پائینی جیگ عقبی.. 63

شکل ‏3‑14 : معرفی المان SOLID95 – 20 گره‌ای.. 64

شکل ‏3‑15 : نمایش مش‌بندی در مدل تحت تحلیل کمانش.. 65

شکل ‏3‑16: اعمال نقاط تکیه‌گاهی در مدل تحت تحلیل کمانش.. 65

شکل ‏3‑17: کانتورکمانش در مُد اول.. 66

شکل ‏3‑18: کانتورکمانش در مُدهای دوم تا پنجم.. 66

شکل ‏3‑19: طرح نهائی روش صفحه تکیه‌گاهی.. 67

شکل ‏3‑20: شماتیک روش دوکابلی.. 68

شکل ‏3‑21: انحراف زوایه‌ای کابلها در راستای طولی روش دو کابلی.. 69

شکل ‏3‑22: استفاده از تیر واسط برای ثابت ماندن فاصلة L2 در روش دوکابلی.. 70

شکل ‏3‑23: حذف عامل زاویة  در روش دوکابلی.. 71

شکل ‏3‑24: انحراف زوایه‌ای مجموعه در راستای طولی در روش دو کابلی   71

شکل ‏3‑25: انحراف عرضی مرکز جرم در حالت1 و چرخش مجموعه تا رسیدن به حالت 2.. 72

شکل ‏3‑26: نمودار تغییرات Xcg برحسب تغییراتF1-F2  در روش دوکابلی.. 73

شکل ‏3‑27: شماتیک طرح نهائی روش دوکابلی.. 74

شکل ‏3‑28: شماتیک روش تعلیق قائم.. 75

شکل ‏3‑29: نمودار تغییرات  برحسب h2-h1. 76

شکل ‏3‑30: نمودار تغییرات  برحسب D.. 76

شکل ‏3‑31: نمودار تغییرات  برحسب  X-Xcg. 77

شکل ‏3‑32: سیستم مرسوم اندازه‌گیری وزن و مرکزجرم بوسیلة تراز چند نقطه‌ای.. 78

شکل ‏3‑33: نمایش پارامترهای روش سه‌نقطه‌ای مرسوم.. 79

شکل ‏3‑34: تنظیم جسم روی دستگاه اندازه‌گیری سه‌نقطه‌ای.. 80

شکل ‏3‑35: استفاده از نیروسنج مرکزی در روش سه نقطه‌ای.. 81

شکل ‏3‑36: نمایش خطای تمایل که منجر به انحراف نیروسنجها می‌گردد   82

شکل ‏3‑37 : طرح بهینه روش سه نقطه‌ای با استفاده از مفصل خمشی.. 83

شکل ‏3‑38 : نحوة اندازه‌گیری مرکزجرم در راستای محور سوم.. 84

شکل ‏3‑39: نحوة محاسبة موقعیت مرکزجرم در راستای محور سوم.. 84

شکل ‏3‑40: نمونه دستگاه اندازه‌گیری ساخته شده براساس روش سه‌نقطه‌ای بهینه.. 86

شکل ‏3‑41: شماتیک اندازه‌گیری مرکز جرم به روش دینامیکی تراز مجدد (روش قدیمی).. 87

شکل ‏3‑42 : روشهای متداول برای اندازه‌گیری گشتاور  در ابزارهای تعیین مرکز جرم.. 88

شکل ‏3‑43: ابزار اندازه‌گیری مرکزجرم و ممان اینرسی با استفاده از  محور یاتاقان گازی کروی.. 90

شکل ‏3‑44: ابزار اندازه‌گیری مرکزجرم و ممان اینرسی با استفاده از  تیر لولایی با تقویت متقاطع.. 91

شکل ‏3‑45: تکنیک بکار رفته در اندازه‌گیری گشتاور واژگونی.. 92

شکل ‏3‑46: مقایسه خطای ناشی از شیب میز تست و خطای ناشی از انحراف مرکزجرم.. 94

شکل ‏4‑1: اندازه‌گیری ممان‌اینرسی به روش پاندول پیچشی.. 97

شکل ‏4‑2: شماتیک اندازه‌گیری ممان اینرسی بوسیلة پاندول با میله اتصال بدون وزن.. 98

شکل ‏4‑3: تجزیة نیروها در روش پاندول با احتساب وزن میله.. 99

شکل ‏4‑4 : شماتیک روش گهواره‌ای برای اندازه‌گیری ممان اینرسی.. 100

شکل ‏4‑5: استفاده از سطح شیبدار برای اندازه‌گیری ممان‌اینرسی.. 100

شکل ‏4‑6: شماتیک روش سقوط وزنه برای اندازه‌گیری ممان‌اینرسی.. 101

شکل ‏4‑7: شماتیک روش پاندول پیچشی سه کابلی.. 102

شکل ‏4‑8: مکانیزم نوسانی یک بعدی.. 103

شکل ‏4‑9: نمودار   تغییرات نسبت به r در روش نوسانی یک‌بعدی.. 104

اشتراک بگذارید:

گزارش مشکل/شکایت