ORIGINAL_ARTICLE
ارائه حل تحلیلی جدید برای بررسی رفتار ارتعاشی لولههای حاوی سیال
در پژوهش حاضر، یک روش تحلیلی بر اساس حل معادلات دیفرانسیل با استفاده از سریهای توانی به منظور آنالیز ارتعاشی لولههای حاوی سیال ارائه شده است. با اعمال روش پیشنهادی به معادله دیفرانسیل حاکم بر ارتعاشات عرضی لوله حاوی سیال و در نظر گرفتن شرایط مرزی، معادله فرکانسی لوله حاوی سیال استخراج شده است. نشان داده شده است که معادله فرکانسی تابعی از مشخصات هندسی و مکانیکی لوله و نیز چگالی و سرعت سیال میباشد. نتایج تحلیل نشان میدهد که افزایش سرعت سیال باعث افت فرکانسهای طبیعی لوله میشود و در سرعت بحرانی سیال، فرکانس طبیعی اول برابر صفر شده و سیستم ناپایدار میگردد. صحت نتایج به دست آمده با استفاده از نتایج تئوری و تجربی موجود به اثبات رسیده است. همچنین، تطابق بسیار خوب نتایج حل تحلیلی ارائه شده با نتایج تئوری و تجربی موجود، دقت وکارآیی بالای روش پیشنهادی را به اثبات میرساند.
https://jmep.isme.ir/article_27847_65f44cb7a8fd8dc30c362a1168b2ec70.pdf
2013-05-22
6
20
لوله حاوی سیال
آنالیز ارتعاشی
سریهای توانی
سرعت بحرانی
موسی
رضائی
m_rezaee@tabrizu.ac.ir
1
عضو هیات علمی/ دانشگاه تبریز
LEAD_AUTHOR
وحید
عربملکی
vahid_maleki@ymail.com
2
کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ملکان
AUTHOR
[1] Paїdousiss, M. P., and Li, G. X., “Pipe Conveying Fluid: A Model Dynamical Problem”, Journal of Fluids and Structures, Vol. 7, pp. 137-204, (1993).
1
[2] Liu, L., and Xuan, F., “Flow-induced Vibration Analysis of Supported Pipes Conveying Pulsating Fluid using Precise Integration Method”, Mathematical Problems in Engineering, pp. 1-15, (2010).
2
[3] Weaver, D. S., “On the Stability of Thin Pipes with an Internal Flow”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 31, No. 4, pp. 399–410, (1973).
3
[4] Bao-hui, L., Shan, D. H., Hong-bo, Z., Yong-shou, L., and Zhu-fend, Y., “Free Vibration Analysis of Multi-span Pipe Conveying Fluid with Dynamic Stiffness Method”, Nuclear Engineering and Design, Vol. 241, pp. 666–671, (2011).
4
[5] Guo, C.Q., Zhang, C.H., and Paїdoussis, M.P., “Modification of Equation of Motion of Pipe Conveying Fluid for Laminar and Turbulent Flow Profiles”, Journal of Fluids and Structures, Vol. 26, pp. 793–803, (2010).
5
[6] Ibrahim, C., “Approximate Calculation of Eigenvalues with the Method of Weighted Residuals–collocation Method”, Applied Mathematics and Computation, Vol. 160,
6
pp. 401–410, (2005).
7
[7] Sweilam, N. H., and Khader, M. M., “Approximate Solutions to the Nonlinear Vibrations of Multiwalled Carbon Nanotubes using Adomian Decomposition Method”, Applied Mathematics and Computation, Vol. 217, pp. 495–505, (2010).
8
[8] Mao, Q., and Pietrzko, S., “Free Vibration Analysis of Stepped Beams by using Adomian Decomposition Method”, Applied Mathematics and Computation, Vol. 217,
9
pp. 3429–3441, (2010).
10
[9] Paїdousiss, M. P., “Fluid Structure Interactions: Slender Structures and Axial Flow”, Vol. 1, Academic Press Inc., Londan (1998).
11
[10] Paїdousiss, M. P., “Fluid Structure Interactions: Slender Structures and Axial Flow”, Vol. 2, Elsevier Academic Press, Londan, (2004).
12
[11] Housner, G.W., “Bending Vibrations of a Pipe Line Containing Flowing Fluid”, Journal of Applied. Mechanics, Vol. 19, pp. 205-208, (1952).
13
[12] Lai, X., and Yirang, Y., “Galerkin Alternating-direction Methods for a Kind of Nonlinear Hyperbolic Equations on Nonrectangular Regions”, Applied Mathematics and Computation, Vol. 187, pp. 1063–1075, (2007).
14
[13] Yi-min, H., Yong-shou, L., Dao-hui, L., Yan-jiang, L., and Zhu-feng, Y., “Natural Frequency Analysis of Fluid Conveying Pipeline with Different Boundary Conditions”, Nuclear Engineering and Design, Vol. 240, pp. 461–467, (2010).
15
[14] Lees, A. W., “A Perturbation Approach to Analyze the Vibration of Structures Conveying Fluid”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 222, No. 4, pp. 621-634, (1999).
16
[15] Bao-hui, L., Hangh-shan, G., Hong-bo, Z., Yong-shou, L., and Zhu-feng, Y., “Free Vibration Analysis of Multi-span Pipe Conveying Fluid with Dynamic Stiffness Method”, Nuclear Engineering and Design, Vol. 241, pp. 666–671, (2011).
17
[16] Sadeghi, M., H. Karimi-Dona, M., “Dynamic Behavior of a Fluid Conveying Pipe Subjected to a Moving Sprung Mass – An FEM-state Space Approach”, International Journal of Pressure Vessels and Piping, Vol. 88, pp. 123-131, (2011).
18
[17] Sinha, J. K., Simgh, S., and Rao, R., “Finite Element Simulation of Dynamic Behavior of an Open Ended Cantilever Pipe Conveying Fluid”, Journal of Sound and Vibration,
19
Vol. 240, No. 1, pp. 189-194, (2001).
20
[18] Seo, Y. S., Jeong, W. B., and Jeong, S. H., “Finite Element Analysis of Forced Vibration for a Pipe Conveying Harmonically Pulsating Fluid”, JSME International Journal, Vol. 48, No. 4, pp. 688-694, (2005).
21
[19] Lin, W., and Qiao, N., “In-plane Vibration Analyses of Curved Pipes Conveying Fluid using the Generalized Differential Quadrature Rule”, Computers and Structures,
22
Vol. 86, pp. 133–139, (2008).
23
[20] Ni, Q., Zhang, Z. L., and Wang, L., “Application of the Differential Transformation Method to Vibration Analysis of Pipes Conveying Fluid”, Applied Mathematics and Computation, Vol. 217, No. 6, pp. 7028-7038, (2011).
24
[21] Chen, C., and Chen, S., “Application of the Differential Transformation Method to a
25
Non-linear Conservative System”, Applied Mathematics and Computation,
26
Vol. 154, pp. 431–441, (2004).
27
[22] Xu, M. R., Xu, S. P., and Guo, H. Y., “Determination of Natural Frequencies of Fluid-Conveying Pipes using Homotopy Perturbation Method”, Computers and Mathematics with Applications, Vol 60, pp. 520-527, (2010).
28
[23] Jeffry, A., “Advanced Engineering Mathematics”, Harcourt Academic Press, USA, (2002).
29
[24] Greenberg, M. D., “Advanced Engineering Mathematics”, Prentice Hall Inc.
30
New Jersey, (1998).
31
[25] Lee, S. I., and Chung, J., “New non-linear Modeling for Vibration Analysis of a Straight Pipe Conveying Fluid”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 254, No. 2, pp. 313-325, (2002).
32
[26] Gregory, R.W., and Païdoussis, M.P., “Unstable Oscillation of Tubular Cantilevers Conveying Fluid”, Proceedings of the Royal Society of London A, Vol. 293,
33
pp. 512-527, (1966).
34
[27] Gatti, P. L., and Ferrari, V., “Applied Structural and Mechanical Vibrations Theory Methods and Measuring Instrumentation”, E & FN Spon, London, (1999).
35
[28] Dodds, H. L., and Runyan, H., “Effect of High-velocity Fluid Flow in the Bending Vibrations and Static Divergence of a Simply Supported Pipe”, NASA Technical Note D-2870, (1965).
36
ORIGINAL_ARTICLE
فرمولبندی و آنالیز ارتعاشی ورقهای چندلایهی متقارن عمودچین نوع لوی با روش المان محدود طیفی
در این تحقیق روش المان محدود طیفی برای آنالیز ارتعاشی ورقهای مستطیلی چندلایه متقارن عمودچین نوع لوی بر اساس تئوری کلاسیک ورق لایهلایه ارایه شده است. فرمولبندی المان محدود طیفی شامل معادلههای دیفرانسیل با مشتقهای پارهای حرکت، میدان جابجایی طیفی، تابعهای شکل دینامیکی و ماتریس المان طیفی میباشد. آنالیز ارتعاشی ورق مرکب در دو بخش ارتعاش آزاد و ارتعاش هارمونیک مورد بررسی قرار گرفته است. دقت نتیجههای بدستآمده از روش المان محدود طیفی با نتیجههای روشهای المان محدود در حوزه زمان و تحلیلی مورد درستسنجی قرار گرفته است. نتیجههای بدستآمده بیانگر کاهش حجم محاسبه و دقت بالاتر پاسخ در روش المان محدود طیفی، در مقایسه با روش المان محدود در حوزه زمان، به ویژه در مسایل با محتوای فرکانسی بالا هستند
https://jmep.isme.ir/article_27848_a8e317977f4432eced0d64f5cd144d2b.pdf
2013-05-22
21
35
ورق چندلایه
متقارن عمودچین
المان محدود طیفی
ماتریس المان طیفی
تابعهای شکل دینامیکی
روش نوار محدود
روش المان محدود
حسام
حاج حیدری
h.hajheidari@me.iut.ac.ir
1
کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
AUTHOR
حمیدرضا
میردامادی
hrmirdamadi@cc.iut.ac.ir
2
دانشگاه صنعتی اصفهان
LEAD_AUTHOR
[1] Leissa, A.W., "Advances in Vibration, Buckling and Postbuckling Studies on Composite Plates", Composite and Structures, Vol. 63, pp. 312-334, (1981).
1
[2] Reddy, J.N., "A Review of the Literature on Finite Element Modeling of Laminated Composite Plates", Shock Vibration Digest, Vol. 17, pp. 3-8, (1985).
2
[3] Kapania, R.K., and Raciti, S., "Recent Advances in Analysis of Laminated Beams and Plates, Part II: Vibrations and Wave Propagation", Shock Vibration Digest, Vol. 27, pp. 935-946, (1989).
3
[4] Doyle, J.F., "A Spectrally Formulated Finite Element for Longitudinal Wave Propagation", International Journal of Analytical and Experimental Modal Analysis, Vol. 3, pp. 1-5, (1988).
4
[5] Doyle, J.F., "Wave Propagation in Structures", Springer-verlag, New York, (1989).
5
[6] Doyle, J.F., and Farris, T.N., "A Spectrally Formulated Finite Element for Flexural Wave Propagation in Beams", International Journal of Analytical and Experimental Modal Analysis, Vol. 5, pp.99-107, (1990).
6
[7] Lee, U., and Lee, J., "Vibration Analysis of the Plate Subject to Distributed Dynamic Loads by using Spectral Element Method", KSME International Journal, Vol. 12, pp. 565-571, (1998).
7
[8] Lee, U., and Lee, J., "Spectral-Element Method for Levy-type Plates Subject to Dynamic Loads", Journal of Engineering and Mechanics, Vol. 125, pp. 243-247, (1999).
8
[9] Baz, A., "Spectral Finite-element Modeling of the Longitudinal Wave Propagation in Rods Treated with Active Constrained Layer Damping", Smart Material and Structures, Vol. 9, pp. 372-377, (2000).
9
[10] Lee, U., and Kim, J., "Dynamics of Elastic-Piezoelectric Two-layer Beams using Spectral Element Method", International Journal of Solids and Structures, Vol. 37, pp. 4403-4417, (2000).
10
[11] Lee, U., and Kim, J., "Spectral Element Modeling for the Beams Treated with Active Constraining Layer Damping", International Journal of Solids and Structures, Vol. 38, pp. 5679-5702, (2001).
11
[12] Wang, G., and Wereley, N.M., "Spectral Finite Element Analysis of Sandwich Beams with Passive Constrained Layer Damping", Journal of Vibration and Acoustics, Vol. 124, pp. 376-386. (2002).
12
[13] Mahapatra, D.R., and Gopalakrishnan, S., "A Spectral Finite Element Model for Analysis of Axial-flexural-shear Coupled Wave Propagation in Laminated Composite Beams", Computers and Structures, Vol. 59, pp. 67-88. (2003).
13
[14] Lee, U., and Lee, Ch., "Spectral Element Modeling for Extended Timoshenko Beams", Journal of Sound and Vibration, Vol. 319, pp. 993-1002, (2009).
14
[15] Lee, U., "Spectral ElementMethodinStructuralDynamics", John Wiley & Sons, Inc., New York, (2009).
15
[16] Cheung, Y.K., and Tham, L.G., "The Finite Strip Method", Boca Raton: CRC Press, (1997).
16
[17] Reddy, J.N., "Mechanics of Laminated Composite Plates and Shells", Boca Raton: CRC Press, (2004).
17
[18] Burden, R.L., and Faires, J.D., "Numerical Analysis", Boston: Pws-Kent Publishing Company, (1989).
18
[19] Bathe, J.N., "Finite Element Procedures", Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, (1996).
19
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل کمانش الاستوپلاستیک صفحات مستطیلی به کمک تئوریهای پلاستیسیته تغییرشکل و نموی
در این مقاله رفتار کمانشی الاستوپلاستیک صفحات مستطیلی تحت بارها و شرایط مرزی متنوع مورد بررسی قرار میگیرد. تحلیل بر اساس معادلات کمانش خطی و رفتار مواد بر اساس دو تئوری پلاستیسیته تغییرشکل و نموی انجام میشود. روش عددی مورد استفاده روش یک چهارم تفاضلی تعمیم یافته است. چون در صفحات ضخیم اثر تغییر شکل برشی عرضی اهمیت زیادی دارد، ازتئوری صفحات رایسنر استفاده شده است. اگرچه در صفحات نازک همخوانی خوبی بین ضریب کمانشی بدست آمده از هر دو روش پلاستیسیته وجود دارد، با افزایش ضخامت صفحه اختلاف قابل ملاحظهای میان ضریب کمانشی بدست آمده از دو روش وجود دارد. اثرات ضریب ابعادی، ضریب بار، ضخامت صفحه، نوع ماده، شرایط مرزی مختلف و رفتار ماده بر تعیین بار کمانشی در دو حالت بارگذاری تک محوری و دو محوری فشاری مساوی بررسی شده و نتایج حاصل ارائه گردیده است. نتایج حاصله نشان میدهند که با افزایش سطح پلاستیسیته، تئوری تغییرشکل بار کمانشی کمتری را پیشگویی میکند. همچنین با افزایش ضخامت صفحه و ثوابت رامبرگ- ازگود ( و) اختلاف بین نتایج حاصل از دو تئوری تغییرشکل و نموی افزایش مییابد
https://jmep.isme.ir/article_27849_4fed4157e2ef82003827d2a023730daa.pdf
2013-05-22
36
81
نسبت ابعادی
نسبت ضخامت
تئوری تغییرشکل
تئوری نموی
روش یک چهارم تفاضلی
کمانش الاستوپلاستیک
مهران
کدخدایان
1
استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد
LEAD_AUTHOR
مهدی
معارفدوست
m_maarefdoost@yahoo.com
2
دانشجوی دکترا، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد
AUTHOR
[1] Bryan, G.H., "On the Stability of a Plane Plate with Thrusts in its Own Plane with Applications to the Buckling of the Sides of a Ship", Proceedings of London Mathematical Society, Vol. 22, pp. 54-56, (1891).
1
[2] Shrivastava, S.C., "Inelastic Buckling of Plates Including Shear Effects", International Journal of Solids and Structures, Vol. 15, pp. 567-575, (1979).
2
[3] Durban, D., "Plastic Buckling of Plates and Shells", AIAA Paper 97-1245, NACA/CP 206280, pp. 293–310, (1998).
3
[4] Ore, E., and Durban, D., "Elastoplastic Buckling of Axially Compressed Circular Cylindrical Shells", International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 34, pp. 727–742, (1992).
4
[5] Durban, D., and Zuckerman, Z., "Elastoplastic Buckling of Rectangular Plates in Biaxial Compression/Tension", International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 41, pp. 751–765, (1999).
5
[6] Wang, C.M., Xiang, Y., and Chakrabarty, J., "Elastic/Plastic Buckling of Thick Plates", International Journal of Solids and Structures, Vol. 38, pp. 8617-8640, (2001a).
6
[7] Wang, C.M., and Aung, T.M., "Plastic Buckling Analysis of Thick Plates using P-Ritz Method", International Journal of Solids and Structures, Vol. 44, pp. 6239–6255, (2007).
7
[8] Wang, X.W., and Huang, J.C., "Elastoplastic Buckling Analyses of Rectangular Plates under Biaxial Loadings by the Differential Quadrature Method", Thin-walled Structures, Vol. 47, pp. 14–20, (2009).
8
[9] Zhang, W., and Wang, X., "Elastoplastic Buckling Analysis of Thick Rectangular Plates by using the Differential Quadrature Method", Computers and Mathematics with Applications, Vol. 61, pp. 44–61, (2011).
9
[10] Chakrabarty, J., "Applied Plasticity", Second Edition, Springer, The Netherland, (2010).
10
[11] Bellman, R.E., and Casti, J., "Differential Quadrature and Long-term Integration", Journal of Mathematical Analysis and Applications, Vol. 34, pp. 235–238, (1971).
11
[12] Bert, C.W., and Malik, M., "Differential Quadrature in Computational Mechanics: a Review", Applied Mechanics Reviews, Vol. 49, pp. 1–27, (1996).
12
[13] Handelman, G.H., and Prager, W., "Plastic Buckling of Rectangular Plates under Edge Thrusts", NACA Technical Note, No. 1530, Washington, D.C, (1948).
13
[14] Wang, C.M., Xiang, Y., and Wang, C.Y., "Buckling and Vibration of Plates with an Internal Line-hinge via Ritz Method", Proceedings of the First Asian-pacific Congress on Computational Mechanics, Sydney, pp. 1663-1672, (2001b).
14
[15] Reissner, E., "The Effect of Transverse Shear Deformation on the Bending of Elastic Plate", Trans. ASME Journal of Applied .Mechanics, Vol. 12, pp. 69-77, (1945).
15
[16] Mindlin, R.D., "Influence of Rotatory Inertia and Shear on Flexural Motion of Isotropic, Elastic Plates", Trans. ASME Journal of Applied Mechanics, Vol. 18, pp. 31-38, (1951).
16
[17] Wittrick, W.H., "Analytical Three-dimensional Elasticity Solutions to some Plate Problems and some Observations on Mindlins Plate Theory", International Journal of Solids and Structures, Vol. 23, pp. 441-464, (1987).
17
[18] Malik, M., and Bert, C.W., "Three-dimensional Elasticity Solutions for Free Vibrations of Rectangular Plates by the Differential Quadrature Method", International Journal of Solids and Structures, Vol. 35, pp. 299-381, (1998).
18
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل تجربی خواص مکانیکی نانو کامپوزیت پلیپروپیلن/لاستیک ضایعاتی/نانو خاک رس
پلیپروپیلن(PP) ترموپلاستیکی نیمهکریستالی است که در صنایع بسیاری مورد استفاده قرار میگیرد. یکی از ضعفهای این ماده کم بودن مقاومت به ضربه آن است. در این تحقیق برای بالا بردن مقاومت به ضربه و مدول یانگ PP از لاستیک ضایعاتی و نانو ذرات خاک رس (کلوزیت 15A) به عنوان تقویت کننده استفاده شده است. نانو کامپوزیت سه تایی پلیپروپیلن/ لاستیک ضایعاتی/ نانو خاکرس با روش اختلاط مذاب تهیه شده و سپس چقرمگی و استحکام کششی آن با استفاده از آزمونهای مکانیکی مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت با روش طراحی آزمایش، مقدار درصد بهینه مواد برای رسیدن به حداکثر استحکام کششی و ضربه محاسبه شده است. برای شناخت و مطالعه ساختار ماده نیز از آنالیز اشعه ایکس (XRD)و تصاویر میکروسکوپ روبشی گسیل میدانی(FESEM) استفاده شده است.نشان داده شد که با انتخاب ترکیب مناسب میتوان استحکام کششی و ضربه ماده حاصل را نسبت به ماده مبنا به ترتیب تا 7/55 درصد و 7/35 درصد افزایش داد.
https://jmep.isme.ir/article_27851_a456ed747fc69174a8f7e253f21e1b1e.pdf
2013-05-22
82
99
پلی پروپیلن- لاستیک ضایعاتی
نانوکامپوزیت سه تایی- نانو خاک رس- طراحی آزمایش
غلامحسن
پایگانه
ghpayeganeh@gmail.com
1
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
LEAD_AUTHOR
فرامرز
آشنای قاسمی
f.a.ghasemi@srttu.edu
2
دانشگاه تبیت دبیر شهید رجائی
AUTHOR
پروانه
افشاری
pa_afshari@yahoo.com
3
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
AUTHOR
[1] Zhen, X., and Qiuju, W.,"Study of Microcellularinjection-molded Polypropylene/Waste Ground Rubber Tire Powder Blend", Materials and Design, Vol. 31, pp. 589–593,(2010).
1
[2] Ismail, H., and Misra, R. D. K., "The Compatibilizing Effect of Epoxy Resin (EP) on Polypropylene(PP)/Recycled Acrylonitrile Butadiene Rubber (NBRr) Blends", Polymer Testing, Vol. 28, pp. 363–370, (2008).
2
[3] Dong, Y., Bhattacharyya, D., and Hunter, P. J., "Experimental Characterization and Object-oriented Finite Element Modelling of Organoclay Nanocomposites", Composites Science and Technology, Vol. 68, pp. 2864–2875, (2007).
3
[4] Yuan, Q., and Misra, R.D.K., "Impact Fracture Behavior of Clay Reinforced Polypropylene Nano Composites", Polymer, Vol. 47, pp. 4421–4433, (2006).
4
[5] Kim, D. H., Fasulo, P. D., Rodgers, W. R., and Paul, D. R., "Structure and Properties of Polypropylene-based Nanocomposites: Effect of PP-g-MA to OrganoclayRatio", Polymer, Vol. 48, pp. 5308-5323, (2007).
5
[6] Zhang, S. L., Zhang, Z. X., Xin, Z. X., Pal, K., and Kim, J. K., "Prediction of Mechanical Properties of Polypropylene/Waste Ground Rubber Tire Powder Treated by Bitumen Composites via Uniform Design and Frtificial Neural Networks", Materials and Design, Vol. 31, pp. 1900–1905, (2010).
6
[7] Chiu, F. C., Yen, H.Z., and Chen, C.C., "Phase Morphology and Physical Properties of PP/HDPE/Organoclay (Nano) Composites with and without a Maleated EPDM as a Compatibilizer", Polymer Testing, Vol. 29, pp. 706–716, (2010).
7
[8] Phadke, A. A., and De, S. K., "Effect of Cryogroundon Melt Flow and Mechanical Properties of Polypropylene", Polym. Eng. Sci, Vol. 26, No. 15, pp. 1079–1087, (1986).
8
[9] Tantayanon, S., and Juikham, S., "Enhanced Toughening of Poly (Propylene) with Reclaimed-Tire Rubber", J. Appl. Polym. Sci. Vol. 91, No. 1, pp. 510–515, (2004).
9
[10] Lee, S.H., Belasubramanian, M., and Kim, J. K., "Dynamicreaction Inside Corotating Twin Extruder, I. Truck Tire Model Material/Polypropylene Blends", J. Appl. Polym. Sci, Vol. 106, No. 5, pp. 3193–3208, (2007).
10
[11] Fayte, R., Jerome, R. and Teyssié, P. H., "Characterization and Control of Interface Sine Mulsified Incompatible Polymer Blends", J. Polym. Eng. Sci., Vol. 27, No. 5, pp. 328–334, (1987).
11
[12] Horák, Z., Fort, F., Hlavatá, D., Lednický, F. and Vecerka, V., "Compatibilization of High Impact Polystyrene/Polypropylene Blends", Polymer, Vol. 37, No. 1, pp. 65–73, (1996).
12
[13] Ismail, H., Nasaruddin, M. N., and Rozman, H. D., "The Effect of Multifunctional Additive in White Rice Husk Ash Filled Natural Rubber Compounds", Eur. Polym. J., Vol. 35, No. 8, 1429–1437, (1999).
13
[14] Siriwardena, S., Ismail, H., Ishiaku, U. S., and Perera, M. C. S., "Mechanical and Morphological Properties of White Rice Husk Ash Filled Polypropylene/Ethylene–Propylene–DieneTerpolymerthermoplastic Elastomer Composites", J. Appl. Polym. Sci., Vol. 85, No. 2, pp. 438–453, (2002).
14
[15] DaCosta, H.M., Ramos, V. D., DaSilva, W. S., and Sirqueira, A. S., "Analysis and Optimization of Polypropylene(PP)/Ethylene–Propylene–Diene Monomer (EPDM)/Scrap Rubber Tire(SRT) Mixtures using RSM Methodology", Polymer Testing, Vol. 29, pp. 572–578, (2010).
15
[16] DaCosta, H.M., Ramos, V. D., and Rocha, M. C. G., "Analysis of Thermal Properties and Impact Strength of PP/SRT, PP/EPDM and PP/SRT/ EPDM Mixtures in Single Screw Extruder", Polym. Test., Vol. 25, No. 4, pp. 498–503, (2006).
16
[17] Oliphant, K., and Baker, W.E., "The Use of Cryogenically Ground Rubber Tires as a Filler in Polyolefin Blends", Polym. Eng. Sci., Vol. 33, No. 3, pp. 166–174, (1993).
17
[18] Karger-Kocsis, J., Kalló, A., and Kuleznev, V. N., "Phase Structure of Impact-modified Polypropylene Blends", Polymer, Vol. 25, No. 2, pp. 279–286, (1984).
18
[19] Zhang, B.Z., Uhlmann, D. R., and VanderSande, J. B., "Rubber-Toughening in Polypropylene", J. Appl. Polym. Sci, Vol. 30, No. 6, pp. 2485–2504, (1985).
19
[20] DaCosta, H. M., and Ramos, V.D., "Analysis of Thermal Properties and Rheological Behavior of LLDPE/EPDM and LLDPE/EPDM/SRT Mixtures", Polym. Test, Vol. 27, No. 1, pp. 27–34, (2008).
20
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی سیستم کنترلی هوشمند برای رفتار تعقیب خودرو با توجه به رفتار لحظه ای راننده خودرو
با توجه به افزایش درخواست سفر در سیستم حمل و نقل و افزایش تردد وسایل نقلیه، امروزه برای افزایش ایمنی، کاهش تصادف و هزینههای مالی، وسایل نقلیه رو به هوشمند شدن پیش میروند. در این راستا اکثر خودروهای امروزی مجهز به سیستمهای مختلف کنترل ایمنی و هدایت خودرو تولید میشوند. یکی از اشکالات عمده این سیستمهای کنترلی آن است که این سیستمها بصورت روشن-خاموش عمل میکنند. در این صورت هدایت خودرو یا در اختیار راننده است و یا در اختیار سیستم کنترلی است. در این مقاله به ارائه سیستم کنترلی هوشمندی برای رفتار تعقیب خودرو پرداخته میشود که علاوه بر تامین آزادی عمل راننده و به عبارت دیگر تامین لذت رانندگی، تامین کننده امنیت خودرو و اجتناب از شرایط غیر ایمن و پرهیز از ناپایداری کلی خودرو باشد. این سیستم کنترلی مبتنی بر سیستم پیشبین فازی طراحی شده است. نتایج شبیهسازی سیستم کنترلی به همراه راننده انسانی نشان میدهد که سیستم کنترلی طراحی شده توانسته است تا فاصله نسبی ایمن بین دو خودرو را حفظ کند و با تنظیم و ایجاد شرایط ایمن، لذت سرنشینان خودرو تعقیبگر در حضور آزادی عمل نسبی راننده در حرکت خودرو را نیز حفظ کند.
https://jmep.isme.ir/article_27852_c8f06f7f3d2354a800e36e3e14afb7ea.pdf
2013-05-22
100
119
تعقیب خودرو
رفتار راننده
سیستم پیش بین فازی
سیستم کنترلی هوشمند
علیرضا
خدایاری
arkhodayari@dena.kntu.ac.ir
1
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد پردیس، دانشگاه آزاد اسلامی
LEAD_AUTHOR
علی
غفاری
ghaffari@kntu.ac.ir
2
استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
AUTHOR
رضا
کاظمی
kazemi@kntu.ac.ir
3
دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
AUTHOR
علی
نحوی
nahvi@kntu.ac.ir
4
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
AUTHOR
سعید
صالحی نیا
saeed.salehinia@gmail.com
5
کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
AUTHOR
افشین
جمشیدی
jamshidi.afshin@gmail.com
6
کارشناس مهندسی کامپیوتر، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
AUTHOR
[1] Andreasson, X., and Ma, I., “Behavior Measurement, Analysis, and Regime Classification in Car Following”, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, Vol. 8, No. 1, pp. 144–155, (2007).
1
[2] Lieu, H., “A Roadmap for the Research, Development, and Deployment of Traffic Estimation and Prediction Systems for Real–time and Offline Applications (TrEPS, TrEPS–P)”, Federal Highway Administration, USDOT: 35, (2003).
2
[3] Zhang, H. M., and Kim, T., “A Car-Following Theory for Multiphase Vehicular Traffic Flow”, Transportation Research Part B: Methodological, Vol. 39, No. 5, pp. 385–399, (2005).
3
[4] Khodayari, A., Ghaffari, A., Kazemi, R., and Braunstingl, R., “A Modified Car-following Model Based on a Neural Network Model of the Human Driver Effects”, IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, Part A -Systems and Humans (ISI), Vol. 99, pp. 1440-1449, (2012).
4
[5] Baskar, L. D., De Schutter, B., and Hellendoorn, H., “Model Based Predictive Traffic Control for Intelligent Vehicles: Dynamic Speed Limits and Dynamic Lane Allocation”, IEEE Intelligent Vehicles Symposium, Eindhoven University of Technology, pp.174-179, (2008).
5
[6] خدایاری، علیرضا، "طراحی سیستم کنترل هوشمند تعقیب خودرو مبتنی بر تأخیر لحظهای رفتار راننده و خودرو"، رساله دکتری، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، دانشکده مهندسی مکانیک، تابستان (1391).
6
[7] Maciejowski, J. M., “Predictive Control with Constraints”, Prentice Hall, Harlow, England, (2002).
7
[8] Camacho, E.F., and Bordons, C., “Model Predictive Control”, Springer, London, (2004).
8
[9] Ma, X., and Andreasson, I., “Driver Reaction Time Estimation from Real Car Following Data and Application in GM-Type Model Evaluation”, The 85th Transportation Research Board Annual Meeting, Washington D.C., (2006).
9
[10] Khodayari, A., Ghaffari, A., Kazemi, R., and Manavizadeh, N., “ANFIS Based Modeling and Prediction Car Following Behavior in Real Traffic Flow Based on Instantaneous Reaction Delay”, 13th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems, Portugal, pp. 599-604, (2010).
10
[11] Khodayari, A., Ghaffari, A., Kazemi, R., and Braunstingl, R., “Modify Car Following Model by Human Effects Based on Locally Linear Neuro Fuzzy”, 2011 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV 2011), Germany, Baden-Baden, pp. 661-666, (2011).
11
[12] خدایاری، علیرضا.، غفاری، علی.، کاظمی، رضا.، "طراحی یک سیستم فازی عصبی تطبیقی مبتنی بر ایده تأخیر لحظهای راننده و خودرو برای تخمین و پیشبینی فرآیند تعقیب خودرو در جریان ترافیک"، هجدهمین کنفرانس مهندسی برق ایران، دانشگاه صنعتی اصفهان، (1389).
12
[13] Petrov, M., Ahmed, S., Ichtev, A., and Taneva, A., “Fuzzy–Neural Model Predictive Control of Multivariable Processes”, Advanced Model Predictive Control, Publisher: in Tech, www.intechopen.com, (2011).
13
[14] Pipes, L. A., “An Operational Analysis of Traffic Dynamics”, Journal of Applied Physics, Vol. 24, No. 3, pp. 274-281, (1953).
14
[15] Ghaffari, A., Khodayari, A., Nouri, M., Salehinia, S., and Alimardani, F., “Model Predictive Control System Design for Car-following Behavior in Real Traffic Flow”, IEEE International Conference on Vehicular Electronics and Safety, Turkey, Istanbul, pp.87-92, (2012).
15
[16] US Department of Transportation, “NGSIM – Next Generation Simulation,” http://www.ngsim.fhwa.dot.gov, (2009).
16
[17] Federal Highway Administration website, Lankershim Boulevard Dataset: http://www.fhwa.dot.gov/publications/research/operations/07029/index.cfm, (2009).
17
[18] Thiemann, C., Treiber, M., and Kesting, A., “Estimating Acceleration and Lane-changing Dynamics Based on NGSIM Trajectory Data”, Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, Vol. 2088, pp. 90-101, (2008).
18
[19] Ghaffari, A., Khodayari, A., Alimardani, F., and Sadati, H., “ANFIS Based Modeling for Overtaking Maneuver Trajectory in Motorcycles and Autos”, IEEE International Conference on Control System, Computing and Engineering (ICCSCE 2011), Malaysia, Penang, pp. 68–73, (2011).
19
[20] Palumbo, G., and Pennisi, S., “Feedback Amplifiers-Theory and Design”, Springer, New York, (2003).
20
[21] Ogata, K., “Modern Control Engineering”, Prentice Hall, USA, (2010).
21