مقاله طراحی و ساخت برد کنترل جهت اضافه بار و اندازه کیری وزن

اختصاصی از هایدی مقاله طراحی و ساخت برد کنترل جهت اضافه بار و اندازه کیری وزن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"

فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحات:41

پیشگفتار

یکی از مهمترین قطعات مورد تاکید در استانداردهای جهانی سیستم‌های آسانسوری، برد کنترل اضافه بار می‌باشد. وظیفه این برد اندازه‌گیری بار ورودی به کابین، مقایسة آن با ظرفیت مجاز و ارسال پیامهای مناسب به برد کنترل مرکزی آسانسور می‌باشد.

مزیت استفاده از این سیستم در درجة اول تأمین امنیت جانی و جلوگیری از سقوط کابین و در درجه دوم  کاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات موتور در اثر استفاده نادرست از آسانسورها می‌باشد.

متاسفانه به دلیل هزینة سنگین بردهای وارداتی و عدم تمایل سازندگان داخلی به تولید مشابه داخلی به دلیل  ماهیت چند تخصصی (Multi- Discplinary) تولید که مستلزم به کارگیری چند تخصص برای تولید مجموعة برد دیجیتال و ساخت قطعة مکانیکی مورد استفاده در ساختمان آسانسور و نیز سنسورهای مورد نیاز، استفاده از بردهای کنترل اضافه بار در استانداردهای ایران، اجباری شده است. هدف از پروژه  حاضر، طراحی و ساخت برد کنترل اضافه بار می‌باشد.

وردی این برد، سیگنال الکتریکی حاصل از تنش سنسور strain guage متصل به قطعة مکانیکی مخصوصی می‌باشد که نمونة‌ آن در شکل زیر نشان داده شده است.

سیگنال ورودی که حاصل از تنش سنسور می‌باشد پس از تقویت و نمونه برداری وارد کنترل کننده می‌گردد. در کنترل کننده عمل تصمیم گیری نسبت به ارسال پیامهای foll load   و over load متناسب با ظرفیت کابین و همچنین فعال شدن آلارم، انجام می‌شود.

بر ای تنظیم حداکثر مقادیر مجاز از پانل تنظیم دستی استفاده می‌شود. که شامل نمایشگر مناسب برای نمایش اعداد و پیغامهای لازم برای کاربرد و صفحة کلید برای ورد اطلاعات مربوط به تعداد نفرات مجاز و غیره می‌باشد.

برای طراحی این برد دیجیتالی ابتدا باید یک میکرو کنترلر مناسب در نظر گرفته شود و سپس سیستم طراحی شده توسط سخت افزار تحقق پیدا کند، برای این منظور یک بلوک دیاگرام کلی مطابق شکل زیر فرض می‌شود.

در بلوک دیاگرام فوق سنسور وظیفة تولید سینگنال آنالوگ ایجاد شده از تغییرات وزن کابین آسانسور را به  عهده دارد تقویت کننده‌ای که بعد از سنسور قرار دارد. سیگنال ایجاد شده را تقویت می کنند و آن را برای عملیات کنترلی آماده می‌سازد و بعد از ا“ نیز میکروکنترلر قرار داده شده که عمل کنترل کننده را انجام می‌دهد.

بلوکهای ذکر شده در بالا همگی توسط سخت‌افزار بر روی کارت تحقق پیدا می‌کند بطوریکه سنسور وزن را که یک سیگنال آنالوگ است تشخیص می‌دهد و آن را به A/D منتقل می‌کند . سیگنال آنالوگ به سیگنال دیجیتال تبدیل می شود و سپس بوسیلة میکروکنترلر، کنترل دیجیتال روی آن صورت می‌گیرد. سیگنالهای خروجی دیجیتال می‌باشند و برای تولید پیامهای over load و full و آمار به کار می‌روند.

در فصلهای بعدی به بررسی کاملتر مباحث ذکر شده، جزئیات کار و طراحی کنترلر پرداخته می شود که مباحث ارائه شده به صورت زیر طبقه بندی می‌شوند:

در فصل اول به معرفی سنسور strain guage و اساس کار آن و معیارهای انتخاب سنسور و آرایش مداری آن می‌پردازیم.

در فصل دوم به اتصال فیزیکی سنسور 8-G و طراحی مکانیکی المان اندازه‌گیری وزن پرداخته می‌شود.

فصل سوم به طراحی و ساخت تقویت کننده صنعتی برای S.G پرداخته خواهد شد.

فصل چهارم به طراحی و ساخت برد دیجیتال کنترل بار می‌پردازیم

در فصل پنجم، ساختار کلی برنامه میکروکنترلر ارائه خواهد شد.

در فصل ششم نیز تحقق عملی پروژه، نتایج و پیشنهادات ارائه خواهد شد.

فصل 1:

معرفی سنسور strain Gauge

1-1: مقدمه:

یکی از روشهای متداول در اندازه‌گیری وزن استفاده از سنسورهای S-G می‌باشد. اساس کار این سنسورها همانطور که توضیح داده خواهد شد بر تغییر طول یک المان الکتریکی و در نتیجه تغییر مقاومت الکتریکی آن استوار است. در این فصل به معرفی اساس کار، آرایشهای مداری سنسور و نیز معیارهای انتخاب سنسور مناسب خواهیم پرداخت.

1-2: اساس کار سنسور S-G :

مقاومت الکتریکی هر المان فیزیکی متناسب با طول آن المان می‌باشد. یعنی  یا به طور دقیق‌تر  که در آن L طول  المان و A سطح قطع آن می‌باشد. و اگر طول یک المان فیزیکی به هر دلیلی تغییر کند مقاومت الکتریکی آن دچار تغییر خواهد شد. این مطلب اساس کار سنسورهای S-G می‌باشد.

این سنسورها معمولاً به صورت چاپ شده می‌باشند. که نمونه‌ای از آنها در شکل زیر نمایش داده شده است.

همانطور که ملاحظه می شود و چاپ سنسور به صورت مارپیچ انجام شده در نتیجه امکان تغییر طول کلی سنسور بسیار افزایش یافته است به این معنی که با تغییر طول  در هر یک از قطعه‌های افقی و با فرض اینکه تعداد این قطعه‌ها n می‌باشد. تغییر طول کلی بربر  خواهد بود.

برای تبدیل تغییرات وزن به تغییر طول در سنسور لازم است از یک المان مکانیکی استفاده شود. که نمونه‌ای از آن در شکل زیر نشان داده شده است.

نقش المان مکانیکی تبدیل نیروی  که ناشی از وزن است به نیروی می‌باشد تغیر نیروی  باعث تغییر انحنای المان می گردد.

بعد از اعمال نیروی          قبل از اعمال نیروی

اگر سنسور S-G به المان مکانیکی به طور کامل چسبانده شده باشد. تغییر انحنای فوق باعث تغییر طول این سنسور و در نتیجه تغییر مقاومت الکتریکی آن خواهد شد.

پاورپوینت بررسی جامع و کامل تا ثیر بار در پایداری سیستم های قدرت

اختصاصی از هایدی پاورپوینت بررسی جامع و کامل تا ثیر بار در پایداری سیستم های قدرت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دسته بندی : پاورپوینت 

نوع فایل:  ppt _ pptx

( قابلیت ویرایش )

---

 قسمتی از محتوی متن پاورپوینت : 

تعداد اسلاید : 51 صفحه

موضوع پروژه : بررسی جامع و کامل تا ثیر بار در پایداری سیستم های قدرت.
چکیده سیستمهای قدرت بطور پیوسته در معرض اختلالات کوچک یا بزرگ قرار دارند .
وقوع اختلال در سیستم قدرت باعث تحریک مودهای سیستم از جمله مودهای الکترو مکانیکی شده و در نتیجه کمیتهای کار سیستم دچار نوسانات گذرا می شوند .
این نوسانات ، به نوسانات کم فرکانس مشهورند .
مستهلک شدن این نوسانات و مستقر شدن سیستم در نقطه کار جدید ، مستلزم وجود میرایی کافی در سیستم قدرت است .
عوامل مختلفی بر میرایی نوسانات مود الکترومکانیکی یک سیستم قدرت مؤثر هستند که یکی از مهمترین آنها پاسخ بارهای سیستم به اختلال است .
بکارگیری مدلهای مناسب بار می تواند در مطالعات پایداری تأثیر مهمی داشته باشد .
بارهایی که به اختلال بطور استاتیک پاسخ می دهند ،‌باید با مدلهای استاتیکی مناسب نمایش داده شود و بارهایی که در پی وقوع اختلال دارای رفتار دینامیکی هستند نیز باید با مدلهای دینامیکی مناسب همراه با پارامترهای صحیح مدل شوند .
نشان دادن اهمیت و تأثیر مدل بار و پارامتر های آن روی نتیجه مطالعات پایداری سنکرون اختلال کوچک ، موضوع این پروژه می باشد .
به این منظور ، ارتباط متقابل بارو سیستم در پریودهای گذاری ناشی از اختلالهای کوچک مدل می شود.
جهت بررسی این ارتباط متقابل به عنوان نمونه دو نوع بار دینامیکی مهم یعنی بار دینامیکی وابسته به ولتاژ و مدل بار موتور القایی معرفی و توابع انتقال این دو نوع بار بدست می آید .
همچنین مدل سیستم قدرت تک ماشین به باس بینهایت ارائه و توابع انتقال این سیستم نیز استخراج می گردد .
با توجه به اینکه هدف این پروژه بررسی جامع نقش مدل بار و پارامترهای آن است ، نقش پارامتر های دو مدل بار ذکر شده است.
استفاده از انواع روشهای تحلیل پاسخ فرکانسی، شبیه سازی زمانی و بهره برداری از توانایی های هر کدام جهت تکمیل مطلب هدف پایان نامه و تحلیل فیزیکی حاصل شبیه سازی برای سیستم قدرت تک ماشین به باس بینهایت ، از ویژگیهای خاص این پروژه است.
فصل اول مقدمه نوسانات مود الکترومکانیکی پدیده ای ذاتی در سیستمهای قدرت می باشد که عواملی همچون شرایط کار ، مشخصه های بار ، امپدانس خطوط ارتباطی ، میزان انتقال توان الکتریکی از خطوط ، خازنهای سری و تنظیم کننده های ولتاژ در کاهش یا افزایش دامنه این نوسانات موثر هستند.
هرگاه اختلالی در سیستم قدرت واقع شود ، این نوسانات ، در نتیجه رفتار دینامیکی سیستم در انتقال از نقطه کار قبل از اختلال به نقطه کار ماندگار پس از اختلال ، حاصل می شوند.
نوسانات مود الکترومکانیکی ، مربوط به نوسان رتور ماشین های سنکرون سیستم نسبت به هم می باشد.
با توجه به اینکه فرکانس این نوسانات در دامنه 2-1/0 هرتز است ، به آن نوسانات فرکانس پایین گفته می شود.
در صورتی که مودهای زاز شبکه که از هم فاصله دارند نوسان کننند.
فرکانس این نوع از نوسانات در حدود 1-1/0 هرتز می باشد. وجود نوسانات دائمی در سیستم قدرت ا دیدگاه تولید کننده و مصرف کننده یک امر نامطلوب است .
بنابراین نوسانات ایجاد شده در سیستم باید به سرعت میرا گردد. تحلیل پایداری سیستمهای قدرت و تعیین میزان میرایی نوسانات و در صورت لزوم بکارگیری کنترل کننده های

  متن بالا فقط قسمتی از محتوی متن پاورپوینت میباشد،شما بعد از پرداخت آنلاین ، فایل را فورا دانلود نمایید 

---

  لطفا به نکات زیر در هنگام خرید دانلود پاورپوینت:  توجه فرمایید.

• در این مطلب، متن اسلاید های اولیه قرار داده شده است.
• به علت اینکه امکان درج تصاویر استفاده شده در پاورپوینت وجود ندارد،در صورتی که مایل به دریافت  تصاویری از ان قبل از خرید هستید، می توانید با پشتیبانی تماس حاصل فرمایید
• پس از پرداخت هزینه ،ارسال آنی پاورپوینت خرید شده ، به ادرس ایمیل شما و لینک دانلود فایل برای شما نمایش داده خواهد شد
• در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون بالا ،دلیل آن کپی کردن این مطالب از داخل اسلاید ها میباشد ودر فایل اصلی این پاورپوینت،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
• در صورتی که اسلاید ها داری جدول و یا عکس باشند در متون پاورپوینت قرار نخواهند گرفت.
  
• هدف فروشگاه بانک پاورپوینت کمک به سیستم آموزشی و رفاه دانشجویان و علم آموزان میهن عزیزمان میباشد. 
  

---

دانلود فایل  پرداخت آنلاین 

محاسبه بار گرمایی ،‌تهویه

اختصاصی از هایدی محاسبه بار گرمایی ،‌تهویه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

محاسبه بار گرمایی

با توجه به جداول دمای طرح زمستانی داخل و خارج ساختمان را مشخص می کنیم :

دمای طرح خارج = F° 12 دمای طرح داخل = F° 77

تعداد دفعات تعویض هوا در ساعت را با استفاده از جدول A-2 بدست می آوریم .

تمامی اتاقها تنها از یک دیوار ، پنجره رو به بیرون دارند ، لذا تعداد دفعات تعویض هوا برای همه اتاقها یک بار در ساعت در نظر گرفته می شود .

بدین ترتیب تلفات حرارتی ساختمان را مرحله به مرحله محاسبه نموده و خلاصه محاسبات را در برگه های محاسباتی ثبت می کنیم .

الف ))) تلفات حرارتی جداره های اتاق

Q1 = A×U ( ti – to )

A : مساحت U : ضریب هدایت ti : دمای داخل to : دمای خارج

در مورد اجزا ‍‍ء تشکیل دهنده دیوارها ، سقف ها ، کف و ضریب هدایت حرارتی آنها داریم :

1- دیوارهای شمالی و جنوبی شامل آجر مجوف به ضخامت 8" و نمای بیرونی از سنگ به ضخامت 4" و نازک کاری داخلی ، با گچ به ضخامت 3/8" ، با ضریب کلی انتقال حرارت U=0.29 می باشند .

2- دیوارهای شرقی و غربی شامل آجر معمولی به ضخامت 8" و نازک کاری داخلی با گچ به ضخامت 3/8" ، با ضریب کلی انتقال حرارت U=0.41 می باشند .

3- دیوارهای داخلی شامل آجر مجوف به ضخامت 8" و از دو طرف گچ به ضخامت 3/8" ، با ضریب کلی انتقال حرارت U=0.29 می باشند .

4- دیوارهای داخلی آشپزخانه ، دستشویی و حمام از طرف داخل شامل آجر مجوف به ضخامت 8" و کاشی به ضخامت 1/8" می باشند و از طرف دیگر شامل گچ به ضخامت 3/8" می باشند . ضریب کلی انتقال حرارت جدار داخل U=0.26 و ضریب کلی انتقال حرارت جدار خارج U=0.28 می باشد .

5- کف شامل کاشی کف (( Floor Tile )) با زیر سازی از بتن و شن به ضخامت 10" و ضریب کلی انتقال حرارت U=0.31می باشد .

6- سقف شامل ماسه و شن و بتن و در داخل پلاستر به ضخامت 8" و عایق روی بام به ضخامت 5/2" و ضریب کلی انتقال حرارت U=0.11 می باشد.

7- در ورودی ساختمان تمام چوبی و دارای ضریب کلی انتقال U=0.30 و در ورودی حیاط دارای ضریب کلی انتقال حرارت U=1.15 می باشد .

8- شیشه ها معمولی ودارای ضریب کلی انتقال حرارت U=1.13 می باشند.

*** با توجه به فرمول (&) ، تلفات حرارتی از کف اتاقها را با در نظر گرفتن قسمتی از لبه آنها که در معرض هوای خارج است ، را محاسبه می کنیم .

0.6P (ti – to) + 0.05A (ti – tg) = تلفات حرارتی از کف اتاق (&)

با استفاده از جدول 1-A و با توجه به دمای 12°F ، دمای زمین (tg) برای شهر مشهد برابر است با : tg=61°F

بنابراین خواهیم داشت :

= 0.6× 0.29' (65) + 0.05× 242 (16) =1319 [BTU/hr] تلفات حرارتی از کف اتاق خواب 1

= 0.6× 30' (65) + 0.05× 180 (16) = 1283 [BTU/hr] تلفات حرارتی از کف اتاق خواب 2

= 0.6× 20' (65) + 0.05× 204 (16) = 930 [BTU/hr] تلفات حرارتی از کف اتاق خواب 3

= 0.6× 40' (65) + 0.05× 360 (16) = 1848 [BTU/hr] تلفات حرارتی از کف اتاق پذیرایی

= 0.6× 12' (65) + 0.05× 187 (16) = 610 [BTU/hr] تلفات حرارتی از کف هال

= 0.6× 29' (65) + 0.05× 205 (16) = 1295 [BTU/hr] تلفات حرارتی از کف آشپزخانه

= 0.6× 1.4' (33) + 0.05× 27 (28) = 66 [BTU/hr] تلفات حرارتی از کف دستشویی

= 0.6× 6.6' (65) + 0.05× 82 (16) = 194 [BTU/hr] تلفات حرارتی از کف حمام

= 0 تلفات حرارتی از کف راهرو

ب))) تلفات حرارتی ناشی از نفوذ هوا

بار حرارتی از فرمول زیر محاسبه می شود :

Q2 = 0.0749 × 0.241 (n×V) (ti-to)×Emend Factor

نتایج محاسبات در برگه های محاسباتی آمده است .

ج ))) محاسبه بار حرارتی آبگرم مصرفی

= 3 [GPH] حداکثر آب گرم مصرفی دستشویی و توالت

= 20 [GPH] حداکثر آب گرم مصرفی وان حمام

= 100 [GPH] حداکثر آب گرم مصرفی دوش

= 15 [GPH] حداکثر آب گرم مصرفی سینک ظرفشویی

= 20 [GPH] حداکثر آب گرم مصرفی ماشین ظرفشویی

= 75 [GPH] حداکثر آب گرم مصرفی ماشین لباسشویی

= 233 [GPH] جمع کل حداکثر آب گرم مصرفی

= 233 × 0.35 = 8.15 [GPH] مقدار واقعی آب گرم مصرفی

= 81.5 × 1.25 ~ 102 [Gallon] حجم منبع آب گرم مصرفی

با توجه به دمای آب ورودی به منبع ( آب شهر ) که برابر 60°F و دمای آب گرم خروجی از منبع که برابر 140°F می باشد و با احتساب 10% ضریب اطمینان ، بار حرارتی آب گرم مصرفی را با استفاده از فرمول زیر محاسبه می کنیم :

Q3 = 101.9 × 8.33 × 1.1 (140 – 60) = 74697 [BTU/hr]

=»

انتخاب دیگ

بار حرارتی کل ساختمان (Qt) عبارتست از مجموع تلفات حرارتی اتاقها (ΣQR) و بار حرارتی آب گرم مصرفی (Q3) ، لذا داریم :

ΣQR = 116105 [ BTU/hr ]

Q3 = 74697 [ BTU/hr ]

Qt = ΣQR + Q3 = 116105 + 74697

مقاله در مورد حل مساله بار 1 0 چند بعدی توسط سیستم‌های P به همراه ورودی و غشاء فعال 24 ص

اختصاصی از هایدی مقاله در مورد حل مساله بار 1 0 چند بعدی توسط سیستم‌های P به همراه ورودی و غشاء فعال 24 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 28

حل مساله بار 1-0 چند بعدی توسط سیستم‌های P به همراه ورودی و غشاء فعال:

خلاصه:

سیستم‌های غشایی از نظر زیستی مدل‌های تئوری محاسبه همسو و توزیع شده را فعال می‌کند. در این مقاله الگوریتم غشایی را نشان می‌دهیم تا به کمک آن مساله بار 1-0 چند بعدی را در زمانی خطی توسط سیستم‌های شناسنده P به همراه ورودی غشاهای فعال که از دو قسمت استفاده می‌کند، حل کند. این الگوریتم را می‌توان اصلاح کرد و از آن برای حل مساله برنامه‌نویسی عدد صحیح 1-0 عمومی استفاده کرد.

مقدمه:

سیستم‌های P، طبقه‌ای از ابزار محاسله همسوی توزیع شده یک نوع بیوشیمی هستند که در [4] معرفی شد و می‌توان آن را به عنوان معماری محاسبه کلی دانست که انواع مختلف اشیاء در آن قسمت توسط عملکردهای مختلف پردازش می‌شوند. از این دیدگاه مطرح می‌شود که پردازش‌های خاصی که در ساختار پیچیده موجودات زنده صورت می‌گیرد، به صورت محاسباتی درنظر گرفته می‌شوند.

از زمانی که Gh, Paun آن را مطرح کرد، دانشمندان کامپیوتر و بیولوژیست‌ها این زمینه را با نقطه نظرهای مختلف خود غنی‌سازی کرده‌اند. برای انگیزه و جزئیات توضیحات مربوط به مدل‌های متفاوت سیستم P لطفاً به [6/4] توجه کنید. تقسیم‌بندی غشایی (الهام شده از تقسیمات سلولی گفته شده در بیولوژی)، تنها راهی است که برای بدست آوردن فضای کاری ---- در زمان خطی بیشتر و بر اساس حل مسائل مشکل (عموماً مسائل تکمیل شده VP) در زمان چند جمله‌ای (اغلب به صورت خطی) بررسی شده است. جزئیات را می‌توان در [4.6.8] ببینید.

اخیراً مسائل کامل PSPACE به این روش مطرح شدند. در گفتگویی غیررسمی، در سیستم‌های P به همراه غشاء فعال می‌توانیم از 6 نوع قانون استفاده کنیم:

قوانین بازگشت چندگانه؛

قوانین مربوط به حل معرفی اشیاء در غشاءها؛

قوانین مربوط به ارسال اشیاء به بیرون از غشاء؛

قوانین مربطو به حل غشاء؛

قوانین مربوط به تقسیم غشاء اولیه؛

قوانین مربوط به تقسیم غشاء ثانویه.

در [10] Perez-Jimenez، مساله قابل راضی کننده‌ای را در زمان خطی با توجه به تعداد متغیرها و شروط فرمول‌گزاره‌ای توسط سیستم تشخیص دهنده P به همراه ورودی و به همراه غشاء فعال 2 قسمتی حل می‌کند. مساله قابل راضی شدن hard NP نیست، چون الگوریتم‌های تقریبی چند جمله‌ای وجود دارد که آن را حل می‌کند و این نمونه‌ای برای مساله بار 1-0 چند جمله‌ای به حساب نمی‌آید. در این مقاله به حل مساله بار 1-0 چند بعدی توسط سیستم P توجه کردیم.

مساله اصلی تکمیل NP می‌باشد و همچنین مساله بار 1-0 چندبعدی به درجه مساله تکمیل NP بستگی دارد. بنابراین این مساله در زمان چندجمله‌ای توسط سیستم‌های P با ورودی و با غشاء فعال که از تقسیم 2 استفاده می‌کند، حل خواهد شد. می‌توانیم این نوع محلول را با کمک کاهش مساله بار 1-0 چندبعدی برای مساله راضی شدن بدست آوریم تا آن سیستم P را که به حل مساله راضی شدن در زمان خطی می‌پردازیم، بکار بریم. همچنان این مساله قابل بحث است که چگونه می‌توان مساله NP را به مساله تکمیل شده NP دیگر بوسیله سیستم P ساده کرد.

در این مقاله مستقیماً الگوریتم غشایی را برای حل مساله بار 1-0 چندبعدی در زمان خطی توسط سیستم تشخیص دهنده P به همراه ورودی به همراه غشاء فعال که از تقسیم 2 استفاده می‌کند، ارائه می‌دهیم.در اینجا به طرحی از یک محدوده سیستم P توجه می‌کنیم که مساله بار 1-0 چندبعدی را حل می‌کند (نه به شکل بررسی رسمی الگورینتم غشایی)‌. همانطور که در بخش 4 گفته شد، استفاده از این الگوریتم اصلاح شده برای حل مساله برنامه‌نویسی عدد صحیح 1-0 کلی، کار آسانی است.

سیستم‌های P در الگوریتم در [5] تقریباً به طور یکسان به شکلی ساخته می‌شوند که برای هر نمونه از مساله قابل راضی شدن، یک سیستم P شکل می‌گیرد. در الگوریتم ما مربوط به مساله 0-1 چندبعدی، سیستم‌های P به طور یکسان شکل می‌گیرند. برای همه نمونه‌هایی که یک اندازه هستند، یک سیستم P طراحی می‌شود.

الگوریتم مربوط به مساله قابل راضی شدن در [5] از سیستم P با قوانین نوع (a)، (f)-(c) استفاده می‌کند و الگوریتم برای مساله راضی شدن در ‍]6] از سیستم‌های P با قوانین نوع (c)-(a) و (e) استفاده می‌کند. در اینجا برای حل مساله بار 1-0 چندبعدی از سیستم‌های P محدوتر استفاده می‌کنیم، یعنی سیستم P به همراه قوانین نوع (a)، (c) و (e).

مساله کلاسیک بار مورد خاصی از مساله بار 1-0 چندبعدی با یک بعد می‌باشد. تقریباٌ می‌توان الگوریتم غشایی را برای حل مساله بار کلاسیک [7]درنظر بگیریم. الگوریتم جدید ما نسبت به

مقاله درباره بررسی بردارهای ریتز وابسته به بار و روش MPA

اختصاصی از هایدی مقاله درباره بررسی بردارهای ریتز وابسته به بار و روش MPA دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"

 فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحات:146

بخش اول:

تحلیل دینامیکی

مقدمه

توسعه و رشد سریع سرعت کامپیوترها و روشهای اجزای محدود در طی سی سال گذشته محدوده و پیچیدگی مسائل سازه ای قابل حل را افزایش داده است. روش اجزای محدود روش تحلیلی را فراهم کرده است که امکان تحلیل هندسه، شرایط مرزی و بارگذاری دلخواه را به وجود آورده است و قابل اعمال بر سازه‌های یک بعدی، دو بعدی و سه بعدی می‌باشد. در کاربرد این روش برای دینامیک سازه‌ها ویژگی غالب روش اجزای محدود آن است که سیستم پیوسته واقعی را که از نظر تئوری بینهایت درجة آزادی دارد، با یک سیستم تقریبی چند درجه آزادی جایگزین نماید. هنگامی که با سازه‌های مهندسی کار می‌کنیم غیر معمول نمی‌باشد که تعداد درجات آزادی که در آنالیز باقی می‌مانند بسیار بزرگ باشد. بنابراین تأکید بسیاری در دینامیک سازه برای توسعة روشهای کارآمدی صورت می‌گیرد که بتوان پاسخ سیستم‌های بزرگ را تحت انواع گوناگون بارگذاری بدست آورد.

هر چند اساس روشهای معمول جبر ماتریس تحت تاثیر درجات آزادی قرار نمی‌گیرند، تلاش محاسباتی و قیمت، به سرعت با افزایش تعداد درجات آزادی افزایش می‌یابند. بنابراین بسیار مهم است که قیمت محاسبات در حد معقول نگهداشته شوند تا امکان تحلیل مجدد سازه بوجود آید. هزینه پایین محاسبات کامپیوتری برای یک تحلیل امکان اتخاذ یک سری تصمیمات اساسی در انتخاب و تغییر مدل و بارگذاری را برای مطالعة حساسیت نتایج، بهبود طراحی اولیه و رهنمون شدن به سمت قابلیت اعتماد برآوردها فراهم می‌آورد. بنابراین، بهینه سازی در روشهای عددی و متدهای حل که باعث کاهش زمان انجام محاسبات برای مسائل بزرگ گردند بسیار مفید خواهند بود.

شکل 1-1- ایده آل سازی سازه با جرم گسترده

استفاده از بردارهای ویژه، برای کاهش اندازة سیستمهای سازه‌ای یا ارائه رفتار سازه به وسیلة تعداد کمی از مختصات های عمومی (تعمیم یافته) – در فرمول بندی سنتی – احتیاج به حل بسیار گرانقیمت مقدار ویژه دارد.

یک روش جدید از تحلیل دینامیکی که نیاز به برآورد دقیق فرکانس ارتعاش آزاد و اشکال مدی ندارد توسط ویلسون Wilson یوان (Yuan) و دیکنز (Dickens) (1.17) ارائه شده است.

روش کاهش، بردارهای ریتز وابسته به بار WYD Ritz vectors) که D, Y, W (حروف اختصاری نویسندگان)( بر مبنای بر هم نهی مستقیم بردارهای ریتز حاصل از توزیع مکانی و  بارهای مشخص دینامیکی می‌باشد. این بردارها در کسری از زمان لازم برای محاسبة اشکال دقیق مدی، توسط یک الگوریتم بازگشتی ساده بدست می‌آیند. ارزیابی‌های اولیه و کاربرد الگوریتم در تحلیل تاریخچه زمانی زلزله نشان داده است که استفاده از بردارهای ریتز وابسته به بار منجر به نتایج قابل مقایسه یا حتی بهتری نسبت به حل دقیق مقدار ویژه شده است.

در اینجا هدف ما تحقیق در جنبه‌های عملی کاربرد کامپیوتری بردارهای ریتز وابسته به بار، خصوصیات همگرایی و بسط آن به حالتهای عمومی تر بارگذاری می‌باشد. به علاوه، استراتژی‌های توسعه برای تحلیل دینامیکی سیستمهای غیر خطی ارائه خواهد شد. نیز راهنمایی‌هایی برای توسعه الگوریتمهایی برای ایجاد بردارهای ریتز تهیه شده است.

1-1- اصول اولیه تحلیل دینامیکی

تمام سازه های واقعی هنگام بارگذاری یا اعمال تغییرمکان به صورت دینامیکی رفتار می کنند. نیروهای اینرسی اضافی، با استفاده از قانون دوم نیوتن، برابر نیرو در شتاب می‌باشند. اگر نیروها و یا تغییر مکانها بسیار آرام اعمال شوند نیروهای اینرسی قابل صرفنظر کردن می باشند و یک تحلیل استاتیکی قابل انجام است. بنابراین می توان گفت، تحلیل دینامیکی بسط ساده ای از تحلیل استاتیکی می‌باشد.

بعلاوه تمام سازه های حقیقی بالقوه دارای درجات آزادی نامحدودی می باشند. بنابراین بحرانی ترین قسمت در تحلیل سازه ایجاد مدلی با تعداد درجات آزادی محدود می باشد که دارای تعدادی اعضای تقریباً بدون جرم و تعدادی گره باشد، که بتواند رفتار سازه را به طور مناسبی تخمین بزند. جرم سازه را می توان درگره ها متمرکز نمود. نیز برای یک سیستم الاستیک خطی خصوصیات سختی اعضاء را می توان باصحت بسیار خوبی تخمین زد- باتوجه به داده های تجربی- هرچند تخمین بارگذاری  دینامیکی، اتلاف انرژی و شرایط مرزی می تواند بسیار مشکل باشد.

با در نظر گیری موارد گفته شده برای کاهش خطاهای موجود لازم است تحلیل های دینامیکی متعدد با استفاده از مدلهای مختلف دینامیکی، بارگذاری و شرایط مرزی به کار گرفته شود و انجام حتی 20 آنالیز کامپیوتری برای طراحی یک سازه جدید و یا برآورد یک سازه موجود ممکن است لازم شود.

 با توجه به تعداد زیادی آنالیزهای کامپیوتری که برای یک تحلیل دینامیکی نمونه لازم است  باید در کامپیوترها روشهای عددی مناسبی برای محاسبات به کار رود.

2-1- تعادل دینامیکی

تعادل نیرویی برای یک سیستم چند درجه آزادی با جرم متمرکز شده، به صورت تابع زمان را می توان این گونه نوشت:

F(t)I + F(t)D + F(t)S = F(t)                                                                                  (1-2-1)

F(t)I : بردار نیروهای اینرسی عمل کننده بروی جرم

F(t)D : بردار نیروی میرایی لزج، یا اتلاف انرژی می باشد.

F(t)S : بردار نیروهای داخلی تحمل شده توسط سازه

F(t) : بردار بارهای اعمالی

معادله (1.2.1) برمبنای قوانین فیزیکی قرار دارد و برای هر دو دسته سیستمهای خطی و غیرخطی معتبر می باشد.

برای بسیاری از سیستمهای سازه ای تخمین رفتار خطی برای سازه انجام می گردد تا معادله فیزیکی
(1.2.1) تبدیل به گروهی از معادلات دیفرانسیل مرتبه دوم خطی گردد.

                                          (2-2-1)

که M ماتریس جرم، C ماتریس میرایی، K ماتریس سختی می باشند. بردارهای وابسته به زمان, ,, مقادیر مطلق تغییر مکان، سرعت و شتاب می باشند.

برای بارگذاری زلزله F(t) نیروی خارجی برابر صفر می باشد. حرکت اساسی لرزه‌ای سه مؤلفه u(t)ig می باشند که در نقطه ای زیر پی ساختمان در نظر گرفته می شوند. بنابراین می توانیم معادله (1.2.2) را با توجه به, ,,که کمیاتی نسبی (نسبت به مؤلفه‌های زلزله) می باشند بنویسیم.

بنابراین مقادیر مطلق تغییر مکان، سرعت و شتاب را می توان از معادله‌ (1.2.2) حذف نمود.

u(t)a = u(t) + {rx} u(t)xg + {ry} u(t)yg + {rz} u(t)zg

(t)a = (t) + {rx}  (t)xg + {ry} (t)yg + {rz} (t)zg                                       (3-2-1)

ü(t)a= ü(t) + {rx} ü(t)xg + {ry} ü(t)yg + {rz} ü(t)zg

که {ri} برداری است که در درجات آزادی جهتی 1 می باشد و بقیه عناصر آن صفرند.

با قرار دادن این معادله (3-2-1) در (2-2-1) داریم:

Mü(t) + C(t) + Ku(t) = -Mx ü(t)xg - My ü(t)yg – Mz ü(t)zg                              (4-2-1)

که

Mi = M{ri}

روشهای کلاسیک گوناگونی برای حل معادله (1-4) وجود دارد که هرکدام دارای محاسن و معایب خاص خود می باشند که آنها را به صورت خلاصه بیان می کنیم.

3-1- روش حل گام به گام

عمومی ترین روش تحلیل دینامیکی روش افزایشی است که معادلات تعادل در زمانهای Dt, 2Dt, 3Dt , …  حل می شوند. که تعداد زیادی از اینگونه روشهای افزاینده برای حل وجود دارد. در حالت عمومی این روشها شامل حل گروه کاملی از معادلات تعادل در هر افزایش زمان می باشند. در صورت انجام تحلیلی غیرخطی ممکن است لازم باشد تا ماتریس سختی سازه را شکل دهی مجدد نماییم.

نیز امکان دارد در هر گام زمانی برای رسیدن به تعادل نیاز به تکرار داشته باشیم. از دیدگاه محاسباتی ممکن است حل یک سیستم با چند صد درجة آزادی زمان بسیاری طلب نماید.

بعلاوه ممکن است نیاز داشته باشیم تا میرایی عددی یا مجازی را به دستة زیادی از این راه حلهای افزایشی برای بدست آوردن راه حلی پایدار اضافه کنیم. برای تعدادی از سازه های غیرخطی که تحت تأثیر حرکت زمین قرار گرفته اند، روشهای حل عددی افزایشی لازم می باشد.

برای سیستمهای سازه ای بسیار بزرگ ترکیبی از برهم نهی مودی و روشهای افزایشی می توانند بسیار مؤثر باشند. (برای سیستمهای با تعداد کمی المانهای غیرخطی).

4-1- روش برهم نهی مودی

معمول ترین و مؤثرترین رهیافت برای آنالیز لرزه ای سازه های خطی روش برهم‌نهی‌مودی می باشد. پس از آنکه گروهی از بردارهای متعامد برآورد شدند این روش دستة بزرگ معادلات تعادل را به تعداد نسبتاً کمتری از معادلات دیفرانسیل مرتبه دوم تبدیل می کند که این باعث کاهش قابل توجهی در زمان محاسبات می‌شود.

نشان داده شده است که حرکات لرزه ای زمین تنها فرکانسهای پایین سازه را تحریک می نماید.به صورت معمول حرکات زلزله در فواصل زمانی 200 نقطه در ثانیه ثبت می گردند. بنا بر این داده های بارگذاری پایه شامل اطلاعات بالای 50 دور در ثانیه نمی باشند.با توجه به این مطلب صرف نظر از مودها و فرکانسهای بالاتر معمولاَ باعث ایجاد خطا نمی شوند.

5-1- تحلیل طیف پاسخ

روش تحلیل برهم نهی مودی اولیه ، که تنها به سازه های الاستیک خطی محدود می باشد، پاسخ کامل تاریخچة زمانی تغییر شکلهای گره ها و نیروهای اعضا را به علت حرکت زمین ویژه ای بدست می دهد. استفاده از این روش دو عیب دارد:

این روش حجم خروجی بالایی ایجاد می کند که این امر سبب زیاد شدن عملیات طراحی به خصوص هنگامی که بخواهیم نتایج را برای کنترل طراحی به کار بریم می‌گردد.

تحلیل باید برای چندین زلزله دیگر هم تکرار شود تا اطمینان حاصل گرد که تمام مدها تحریک شده اند.

مزایای محاسباتی قابل توجهی در استفاده از تحلیل طیف پاسخ برای پیش بینی تغییر مکانها و نیروهای اعضاء در سیستمهای سازه ای وجود دارد. این روش فقط شامل محاسبة حداکثر مقدار تغییر مکانها و نیروهای اعضاء با استفاده از طیفی هموار شده است که میانگین چندین زلزله است، می باشد. سپس لازم است برای بدست آوردن متحمل‌ترین مقدار اوج تغییر مکان یا نیرو از روشهای CQC ، SRSS و یا CQC3 استفاده  گردد.

6-1- حل در حوزة فرکانس

رهیافت پایة استفاده شده در حل معادلات تعادل دینامیکی در دامنه فرکانس بسط نیروهای خارجیF(t) در قالب عبارات سری های فوریه یا انتگرالهای فوریه می باشد.