تغییرات دمایی یكی از عوامل مؤثر و یا گاهی عامل اصلی در تخریب سازه های مهندسی می باشد.
اعضاء جدار نازك كه بعنوان مثال در پوستة رآكتورها، ساز ههای فضایی، توربین ها و اجزای دیگر مكانیس مها
بكار می روند، مستعد شكست ناشی از كمانش، خیز با دامن ههای زیاد و یا تن شهای اضافی در اثر بارهای
حرارتی و یا بارهای مركب حرارتی- مكانیكی می باشند.
توسعة مواد هوشمند با اجزای پیزوالكتریك،پتانسیل زیادی را برای استفاده در صنعت و بخصوص
در زمین ههای فوق ایجاد نموده است. این مواد بخاطر اثرات مستقیم و معكوسی كه دارند بهمراه خصوصیات
ذاتی و انطباقی شان قادرند خصوصیات مكانیكی و حرارتی بهتری را نشان دهند و در واقع مشكلات و مسائل
ناشی از بارهای حرارتی و یا بارهای مركب حرارتی- مكانیكی را تا حدودی رفع نمایند.
بخاطر طبیعت مواد پیزوالكتریك كه عمدتاً سنسور و یا محرك هستند، این مواد برای مطالعه و
بررسی واكنش سیستم های گسترده، بسیار اید هآل می باشند. مواد پیزوالكتریك كه بوسیلة محققین برای
حس كردن و كنترل كردن چنین سیستم هایی بكار می روند بصورت تیر، ورق و پوسته هستند. مواد
پیزوالكتریك یا به سطح سازة هوشمند چسبانده می شوند و یا درون سازة هوشمند قرار می گیرند.
با توجه به اینكه این مواد سبك، كم حجم، ساده، محكم و از لحاظ ابعادی كوچك هستند تعداد
زیادی از آنها را م یتوان در سازه مورد استفاده قرار داد بدون اینكه جرم سازه به میزان قابل توجهی زیاد
شود. علاوه بر این روی خواص مكانیكی و دینامیكی سیستم پیوسته تأثیر زیادی ندارد.
در زمینه مدل كردن رفتار سازه های پیزوالكتریك با استفاده از متد تحلیلی كارهایی انجام شده
است. مثلاً لین كی رونگ و دیگران بر اساس روابط ساختاری دو بعدی مواد پیزوالكتریك، یك حل تحلیلی
برای یك تیر هوشمند كه توسط یك جفت محرك پیزوالكتریك تحریك شده است، ارائه داده اند. حل ارائه
شده براساس تعریف تابع تنش ” ایری” برای مواد پیزوالكتریك و تیر الاستیك بنا شده است.
كارهای قبلی اساساً در زمینة توسعة مدل های ساده شده برای كنترل ارتعاشات تیرها بوده است
این كار با توسعة ورق كلاسیك برای مشاركت اثرات پیزوالكتریك دنبال شد. در حقیقت توسعة
ورق كلاسیك منجر به تشكیل متدهای المان محدود برای تحلیل سازه های باهوش با استفاده از المان های
ورق و پوسته گردید.
بطور كلی، تئوری ورق كلاسیك برای ضخامت های كم نتایج قابل قبولی م یدهد اما این تئوری از
تنش های برشی بین لای های صرفنظر م یكند و در نتیجه برای لای ههای ضخیم و لایه هایی كه خصوصیات غیر
همگن زیادی دارند دقت خیلی كمی دارد. برای رفع این محدودیت تئوری كلاسیك، نظریه مراتب بالاتر 3
بوجود آمد. نظریة مراتب بالاتر جایگزین نسبتاً ساده و از نظر محاسباتی مؤثرتری برای تئوری كلاسیك
ارائه می كند كه برای بسیاری از موارد مناسب می باشد.
در همة متدهای مشروح فوق از اثرات حرارتی چه بصورت پاسخ فعال و چه بصورت پاسخ سنسوری
در سازه های هوشمند صرفنظر شده بود. زمانیكه سازة پیزوالكتریك باید در محیطی خیلی داغ یا سرد كار
كند، اثرات حرارتی مهم م یباشد. این شرایط بالای حرارتی ممكن است از سه طریق مجزا بر روی پاسخ
سازة پیزوالكتریك، به شدت اثر گذار باشد:
1. تولید تنش حرارتی ناشی از اختلاف ضرایب انبساط حرارتی بین لایه های پیزوالكتریك و
رشته های مادة مركب.
2. پدیدة پیروالكتریك 4 (مثلاً تغییر در جابجایی الكتریكی ناشی از كوپل رفتار مكانیكی و
حرارتی مادة پیزوالكتریك).
3. وابستگی حرارتی خصوصیات د یالكتریك، پیزوالكتریك و الاستیك.
سازه های هوشمند توانایی ذاتی برای حس کردن سازگاری با محیط اطرافشان دارند. بنابراین وقتی از سازه های هوشمند استفاده می کنیم، یک عامل بالقوه ای حاکی از بهبود کارآیی قطعات سازه ای وجود دارد.
هرچند این مواد قبلا در داخل سازه های فضایی به کار می رفتند، اما رفتار الکتریکی و مکانیکی مواد هوشمند باید کاملاً مشخص و توصیف
شوند. از این رو برای سنجیدن و تشخیص دادن هردو پاسخ حسی و فعال مواد هوشمند، پژوهش وسیعی بعد از سال 1980 صورت گرفت.
فصل اول
سازه های هوشمند
1-1- آشنایی کوتاه
سازه های هوشمند به وسیله حضور یکپارچه المان های محرک و حسی از سازه های متعارف متمایز می باشند. در یک نمونه کاربردی سازه هوشمند، سنسورها برای آگاهی دادن و بازبینی کردن پاسخ مکانیکی سازه به وسیله تغییرات در جابجایی ها، کرنش ها و یا شتاب ها به کار می روند. سابقاً یک پاسخ سازه ای نامطلوب و یا مخالف در سنسورها کشف شده بود که یک کنترل کننده، ورودی مورد نیاز را به محرک تولید می کرد.
محرک ها به این ورودی پاسخ می دهند و یک تغییر متناظر در پاسخ مکانیکی سازه برای یک حالت قابل قبول و پذیرا تولید می کنند. توانایی سازه های هوشمند برای حس و سازگاری با محیط اطرافشان منجر می شود به یک دامنه وسیع کاربردهای بالقوه، از قبیل جلوگیری از ارتعاشات سازه های هواپیما، کنترل سر و صدای روتور هلی کوپترها، نظارت بر سلامتی پل ها، کنترل شکل خرپاهای فضایی بزرگ، کنترل آیروالاستیک قطعات بالابر هواپیما و کنترل زلزله بر روی ساختمان ها.
Crawley (1993 و (1997) Loewy تحقیقاتی به تفصیل بر روی سازه های هوشمند برای کاربردهای هوافضا انجام داده اند. یک نوع ماده متفاوت می تواند مانند هریک از عناصر محرک یا سنسور در کاربردهای سازه های هوشمند استفاده شود. بسته به مشخصات ماده استفاده شده، عناصر محرک و سنسور به واسطه الکتریک، مغناطیس، حرارت یا انرژی نور کنترل می شوند. بعضی از مواد حساس و محرک معمول از قبیل مواد پیزوالکتریک، آلیاژهای Shape Memory، فیبرهای نوری، مواد الکتروستریکتیک، مواد مگنتوستریک و سیالات الکترو – ریولوژیکال می باشند.
از مواد مختلف در دسترس برای استفاده در سازه های هوشمند، تنها مواد پیزوالکتریک توانایی منحصر به فرد و بی نظیری دارند برای اینکه به طور موثر با هردو عنصر حسی و محرک استفاده می شوند.
از دیگر مزایای مواد پیزوالکتریک، یکپارچکی ساده در داخل سازه، یک فراورده تجاری بسهولت قابل حصول از پیزوپلیمرها و پیزوسرامیک ها و آشنایی در استفاده از این مواد سودمند در مبدل ها می باشد.
دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشكده تحصیلات تكمیلی
سمینار برای دریافت درجه كارشناسی ارشد“M.Sc” مهندسی برق گرایش قدرت
عنوان:
بررسی عملرکرد جبران کننده دینامیکی ولتاژ (DVR)
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)
چكیده:
افزایش روزافزون تجهیزات الکتریکی حساس به ولتاژ مانند PLC و درایوهای تنظیم سرعت و بارهای تریستوری و دستگاههای رباتیک که به دامنه و فاز ولتاژ حساس می باشند موجب آسیب پذیر شدن فرآیندهای صنعتی در مقابل کمبود ولتاز شده است به طوری که در چند سال گذشته روش های مقابله با کمبود ولتاژ مورد توجه خاصی قرار گرفته است و به همین خاطر بحث کیفیت توان مطرح شده است که کیفیت توان نامرغوب باعث اثرات نامطلوبی در کیفیت محصول می گردد و هم چنین تلفت هزینه ای زیادی را به دنبال خواهد داشت. مشکلات کیفیت توان در حالت کلی از دو عامل اصلی زیر سرچشمه می گیرد که یکی خطاهایی می باشد که در سیستم توزیع و خطوط انتقال رخ می دهد و دیگری ناشی از بارهای غیر خطی و دینامیکی و تعامل بار و شبکه می باشد که موجب خطاهایی مانند لرزش ولتاژ، هارمونیک دار شدن جریا، افت ولتاژ و قطع لحظه ای ولتاژ و غیره می گردد. در چند سال اخیر برای رفع مشکلات فوق موضوعی به نام سفارشی مطرح گردیده شده است که مشکلات کیفیت توان را کاهش می دهد و بیشتر از تجهیزات FACTS و کلید زنی بهره می گیرد. تجهیزات FACTS که برپایه تبدیل منبع ولتاژ می باشند به صورت سری یا موازی در سیستم نصب می گردند و عمل تزریق یا جذب توان را انجام می دهند از جمله ادواتی که برای مقابله با کمبود ولتاژ مطرح شده است بازیابنده دینامیکی ولتاژ DVR می باشد که با تزریق ولتاژ به صورت سری به سیستم توزیع کمبود ولتاژ را برطرف می کند و در طی یک کمبود ولتاژ DVR قادر خواهد بود به صورت سری به سیستم توزیع کمبود ولتاژ را برطرف می کند توان اکتیو و راکتیو را با سیستم توزیع مبادله نماید. برای تزریق اکتیو از یک منبع DC استفاده شده است.
:
بهره وری در یک بیان ساده و کلی ، حاصل تقسیم خروجی ها به ورودی های یک فرایند تولید است .
افزایش بهره وری در نهایت موجب افزایش تولید ،کنترل تورم و کاهش عمومی قیمت ها ، افزایش
سطح رفاه اجتماعی و بهبود وضعیت کلی اقتصاد می شویم . بهره وری در هر سطحی که اندازه گیری
و تحلیل شود و بهبود یابد ، فواید مذکور را به همراه خواهد داشت . گاهی هدف از اندازه گیری بهره
وری سنجش توان رقابت سیستم مورد نظر با سیستم های مشابه در یک بازار رقابتی کامل است و
گاهی برای بررسی نحوه عمل کرد بخش های گوناگون تولیدی ، یافتن و رفع اشکالات موجود می باشد .
از آنجا که بهره وری بیانگر وضعیت اقتصادی سیستم در آینده است گاهی هدف از اندازه گیری آن برنامه
ریزی و تصمیم گیری برای آینده است .
در میان بخش های اقتصاد کشور بخش معدن دارای پتانسیل تولیدی و سود دهی بالایی است بنابراین
بررسی بهره وری این بخش با هدف افزایش مقدار بهره وری به سامان وضعیت اقتصادی بخش معدن
و کل کشور می کند . هدف اصلی این رساله همین است . در این رسانه پس از ارائه ی توضیحاتی کلی
در مورد بهره وری و ساختار صنعت معدنکاری در ایران ، بهره وری بخش معدن طی سال های 1378-82
خورشیدی محاسبه شده است .
برای استفاده ی مفید تر از مقادیر به دست آمده ، بهره وری بخش صنعت به عنوان عملیاتی متجانس با
معدنکاری ، مطابق با روش و با شاخص های محابه شده در معدن محاسبه شد . تغییرات مقادیر بهره وری
های جزئی و بهره وری کل در این دو بخش در 5 سال مذکور تحلیل شده و بهره وری در صنعت معدنکاری
ایران توجیه کننده ی سود دهی این بخش هستند بهره وری بخش معدن فاصله زیادی با صنعت دارد . کم
توجهی به پتانسیل تولیدی و سود دهی بخش معدن باعث برتری قابل ملاحظه ی بهره وری بخش صنعت
شده است .
و تاریخچه كار
1-1) سازه های ساندویچی
سازه های س اخته شده از دو پوسته سفت و قوی كه با یك هسته سبك از هم جدا شده اند، به عن وان
سازه های ساندویچی شناخته میشوند.
یك تیر ساندویچی از دو ب خش اصلی تشكیل شده است . نخست هست هی میانی كه ضعیف و معمولاً
حجیم است . دیگری پوسته های واقع در دو طرف هسته كه قوی و معمولاً نازك هستند. معمولاً هست هی
ضعیف میانی از جنس فوم یا لانه زنبوری می باشد و پوسته های واقع در دو طرف هسته از كامپوزیت های
مختلفی، ساخته می شوند. این ساختار به ظاهر ساده كه به علت شباهت ظاهریش با ساندویچ به همین
نام خوانده می شود، مزیت ها و قابلیت های فوق العاده ای از خود نشان می دهد.
یك س اختار ساندویچی، مقاومت بسیار بالاتری نسبت به تك تك اجزای خود دارد و از سبكی
فوق العاده ای نیز برخودار است . همچنین هزین هی نسبتاً پایینی داشته و به سرعت و سهولت می تواند در
ساخت وساز مورد استفاده قرار گیرد.
بعد از پروفیل های پالتروژن و محصولات تهیه شده به روش قالب باز، تیر های ساندویچی مه مترین
مورد استفاد هی كامپوزیت ها در صنعت ساختمان است. این محصولات در گذشته از طریق لایه چینی
دستی و روش قالب باز تهیه می شدند، اما امروزه به مد د فرآیندهای ماشینی، سرعت و كیفیت تولید این
محصولات تا حد فوق العاده ای افزایش یافته است. همین مسئله موجب كاهش هزینه و افزایش استقبال از این محصولات گردیده است.
علاوه بر ساخت وساز، موارد استفاد هی زیادی از تیر های ساندویچی را در صنایع هوافضا، خودرو،
كشتی سازی و غیره می توان مشاهده نمود.
آنچه تیر های ساندویچی را به عنوان گزینه های مناسب در ساختمان سازی كشورهای جهان مطرح
ساخته است به شرح زیر است:
– سبكی فوق العاده
به علت استفاده از مواد سبك در هست ه، وزن به شدت كاهش می یابد. یك دیوار هی ساندویچی در
مقایسه با نمون هی مشابه سیمانی یا آجری گاه تا ۵۰ برابر سبك تر است . این مسئله به ویژه در سبك سازی
بنا، مقابله با زلزله و كاهش هزینهی زیرسازی بسیار مهم است.
– مقاومت بالا
علی رغم سبكی فوق العاده، این محصولات مقاومت فوق العاده ای در برابر انواع بارهای فشاری و
ضربه ای دارند . این تیر ها نیروی وارده را به خوبی جذب كرده و مقاومت بالاتری نسبت به چوب از خود
نشان می دهند. این مسئله در ساخت دیوار ه ها و سقف های كاذب از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
