تحلیل دینامیکی سیستم سورتمه جرم متغیر تحت نیروهای متغیر
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران
2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران
3 نویسنده مسئول: دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران
doi
چکیده
از سیستم سورتمه بهمنظور آزمایش سازههای ضد نفوذ، آزمون پرش صندلی خلبان و تجهیزات فضایی استفاده میشود که فناوری آن در اختیار تعداد اندکی از کشورهای پیشرفته است. در این پژوهش، تحلیل دینامیکی نیروهای وارد بر یک نمونه از این سیستم، موردبررسی قرار گرفته است. نیروهای مؤثر وارد بر سورتمه شامل نیروی پیشرانه، نیروی پسا و برآ و نیروی اصطکاک است که همگی متغیر میباشند. بهمنظور به دست آوردن نیروی پیشرانه با توجه به مشخصات عملکردی و هندسی سورتمه طراحیشده، اقدام به طراحی گرین موتور سورتمه جهت رسیدن به سرعت 0/85 ماخ در مدت یک ثانیه شده است. پس از استخراج معادلات حاکم جهت به دست آوردن نیروی پیشرانه، با استفاده از برنامهنویسی، تغییرات نیروی پیشرانه در طول زمان سوزش به دست آورده شده و فرموله میشود. در مرحله بعد برای به دست آوردن نیروهای برآ و پسا از شبیهسازی عددی استفاده شده و پس از صحتسنجی روش عددی با پژوهشی تجربی، مقادیر نیروی پسا و برآ در سرعتهای مختلف استخراج و فرموله میگردد. در ادامه با توجه به تغییرات جرم سورتمه در مدت سوزش، نیروی اصطکاک بین ریل و کفشک سورتمه به دست آورده میشود. در نهایت معادله دیفرانسیل سیستم استخراج و رفتار دینامیکی سیستم تحلیل میشود. نتایج نشان میدهد که بیشترین فشار در قسمت داخلی کفشک واردشده که در سرعتهای بالا میتواند منجر به سایش و خرابی سطح ریل شده و منجر به انحراف سورتمه از مسیر ریل گردد. همچنین میزان نیروی اصطکاک در برابر سایر نیروها قابل صرفنظر است.
