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

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی هوافضا

2 دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی هوافضا

doi
10.52547/mme.22.7.429
چکیده

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.