مدلسازی و کنترل هوشمند ارتعاشات ورق کامپوزیتی یکسرگیردار مسلح با سیم های آلیاژ حافظه دار

در این مقاله، ارتعاشات اجباری یک ورق چند لایه کامپوزیتی یکسرگیردار مسلح با عملگرهای سیم های آلیاژ حافظه دار، به روش کلاسیک و فازی و بصورت مدار بسته کنترل می شود. به این منظور، ابتدا معادلات حاکم بر ارتعاشات ورق کامپوزیتی چند لایه که شامل سیم های آلیاژ حافظه دار است، با استفاده از تئوری کلاسیک ورق ها و اصل همیلتون استخراج می شود. همچنین رفتار حرارتی - مکانیکی سیم های آلیاژ حافظه دار با استفاده از فرمول لیانگ مدل سازی می گردد. سپس حل نیمه تحلیلی مساله با توجه به شرایط مرزی آن و به روش ریلی- ریتز ارائه و فرکانس های طبیعی ورق محاسبه و با نتایج تجربی مقایسه می گردد. نتایج حاصله حاکی از دقت مدل سازی و تطابق خوب آن با نمونه واقعی دارد. سپس جهت کنترل دامنه ارتعاشات ورق تحت بار اجباری نوسانی، از سیستم مدار بسته با عملگرهای سیم آلیاژ حافظه دار که بر روی ورق متصل شده اند، استفاده می گردد. از سه روش کنترلی کلاسیک، فازی و ترکیبی جهت کاهش دامنه جابه جایی ورق استفاده می شود. در نهایت با استفاده از الگوریتم ژنتیک، به بهینه سازی ضرایب بهره کنترل کننده کلاسیک و قواعد و پارامترهای کنترل کننده فازی جهت هدف کاهش دامنه ارتعاشات سازه پرداخته می شود. نتایج حاصله نشان می دهد که کلیه کنترل کننده-های طراحی شده دامنه جابه جایی پایدار ورق را به طور چشمگیری کاهش می دهند و در این بین کنترل کننده ترکیبی فازی-کلاسیک بهترین عملکرد را داراست.

Keywords:

آلیاژ حافظه دار , ورق کامپوزیتی , ارتعاشات , کنترل کننده فازی , الگوریتم ژنتیک