ساخت دستگاه تحلیل ارتعاشات آونگ دو درجه آزادی

این مقاله برروی موضوع ساخت و تحلیل آونگ دو درجه آزادی متمرکزشده است. در این آونگ جرم ها و طول ها به گونه ای هستند که بتوان آونگ را به صورت جرم نقطه ای مدل سازی کرد. یک گشتاور ثابت به منظور اصطکاک در مفاصل درنظرگرفته شده است. از اثرات سه بعدی احتمالی در حرکت، گشتاور واردشده بر قسمت گردان پتانسیومتر ناشی از وزن آونگ، وزن میله های رابط، ارتعاش تیر عمودی پایه در حین دوران آونگ و همچنین مقاومت هوا، صرف نظر شده است. زاویه های ایجاد شده در لحظات مختلف به کمک پتانسیومترهایی که به عنوان مفصل تعبیه شده اند به برد داده برداری انتقال داده می شوند و در محیط رایانه توسط نرم افزار LabView تحلیل می شوند تا بتوان این نتایج را با نتایج حل عددی معادلات دیفرانسیل دینامیکی حاصل از نرم افزار Matlab مقایسه کرد. با کمک این دستگاه هم می توان به صورت عملی و هم به صورت تئوری یک مساله ارتعاشاتی را حل و پاسخ ها را با یکدیگر مقایسه نمود. نتایج حاصل شده از حل عددی و نتایج آزمایش متناسب با یکدیگر هستند، هرچند که با گذشت زمان به دلیل تشدید شدن خطاهای مختلف از جمله دقت پتانسیومترها و مقاومت هوا، این دو جواب از هم فاصـله می گیرند. همچنین به دلیل غیرایده آل بودن آزمایش در مقایسه با حل عددی زمان استهلاک حرکت در آزمایش کمتر است و میزان زوایای پیدا شده در آن از مقدار زاویه ی متناظر با آن در حل عددی، اندکی کمتر می شود.

Keywords:

ارتعاشات غیرخطی , آونگ دوتایی (دودرجه آزادی) , پتانسیومتر , داده برداری , جرم نقطه ای