http://mechanics.journals.modares.ac.ir ﻣﺠﻠﻪ ﻋﻠﻤﻲ ﭘﮋوﻫﺸﻲ
:ﺗﺎرﻳﺨﭽﻪ ﻣﻘﺎﻟﻪ 90/5/17 درﻳﺎﻓﺖ 91/1/22 ﭘﺬﻳﺮش 91/3/15 اراﺋﻪ در ﺳﺎﻳﺖ
143-134 13 صص1391 ﺗﻴﺮ2 ﺷﻤﺎره12 دوره
ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روش ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻓﺮم ﻫﻨﺪﺳﻲ و اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ 2
اﺷﺘﻔﺎن ﻣﺎرﺑﻮرگ،*1ﻣﺼﻄﻔﻲ رﻧﺠﺒﺮ
ﭘﺮدﻳﺲ، داﻧﺸﮕﺎه آزاد اﺳﻼﻣﻲ واﺣﺪ ﭘﺮدﻳﺲ، اﺳﺘﺎدﻳﺎر ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ-1 آﻟﻤﺎن، داﻧﺸﮕﺎه ﻣﻮﻧﻴﺦ، اﺳﺘﺎد و رﺋﻴﺲ اﻧﺴﺘﻴﺘﻮ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻓﻀﺎﻳﻲ-2
[email protected] ،16555/135 ﺻﻨﺪوق ﭘﺴﺘﻲ،* ﺗﻬﺮان
اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ در ﻣﻮرد ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻓﻨﺎوري ﭘﻴﺸﺮﻓﺘﻪ و ﺑﻪروز دﻧﻴﺎ در زﻣﻴﻨﻪ ﻛﺎﻫﺶ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ از ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از-ﭼﻜﻴﺪه ﻳﻚ روش ﻣﻨﺤﺼﺮ ﺑﻪ ﻓﺮد ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ ﻣﺘﺸﻜﻞ از روش ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻓﺮم ﻫﻨﺪﺳﻲ ﺳﺎزه ﺑﺎ روﻳﻜﺮد، در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ.روشﻫﺎي ﻧﻮﻳﻦ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ ، ﺑﺎ ﻛﻤﻚ روش ﻣﻌﺮوف ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ، ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﻛﺎﻫﺶ ﺳﻄﺢ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت ﺻﻮﺗﻲ ﺳﺎﻃﻊ ﺷﺪه از آن،ﻳﺎﻓﺘﻦ ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﻓﺮم ﻫﻨﺪﺳﻲ ﺳﺎزه ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﻳﻚ ﻣﺪل اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود از ﻳﻚ ﺳﺎزه ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﻣﺘﺸﻜﻞ از ﻳﻚ ورﻗﻪ ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻲﺷﻜﻞ ﺑﺎ، در ﻫﻤﻴﻦ راﺳﺘﺎ.ﺗﻮﺳﻌﻪ داده ﺷﺪه اﺳﺖ ﺑﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺳﻄﺢ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت ﺻﻮﺗﻲ ﺳﺎﻃﻊﺷﺪه از آن، ﻛﻪ ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﺳﻪ ﻧﻴﺮوي ﻫﺎرﻣﻮﻧﻴﻚ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻧﺎﻣﺘﻘﺎرن ﻗﺮاردارد،ﺿﺨﺎﻣﺖ ﻳﻜﺴﺎن و ﺛﺎﺑﺖ .اﻗﺪام و ﺳﭙﺲ ﻓﺮم ﺑﻬﻴﻨﻪ ﻣﺪل ﺑﻪ ﻛﻤﻚ روش اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ ورﻗﻪ ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻲ، ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي، اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ، وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻚ:ﻛﻠﻴﺪ واژﮔﺎن
Vibroacoustical optimization of mechanical echanical structures tructures using sing geometry eometry modification odification concept and genetic enetic algorithm lgorithm method ethod *
M. Ranjbar1 , St. Marburg2 1- Assis. Assis Prof., Mech. Mech Eng., Pardis Branch, Islamic Azad University, Pardis, Iran Iran. 2- Prof.,, LRT, Institutfür Mechanik, Universität der Bundeswehr München, Neubiberg, Germany. * P. O. B. 16555/135 Tehran, Tehran
[email protected]
Abstract- This paper introduces a new approach for the reduction of sound radiation from the mechanical structures. A combination of genetic algorithm method and geometry modification concept minimize minimizes the root mean square level of structure borne sound for a square plate over a specific frequency range. The structure’s local geometry modification values at the selected selected surface key-points key points considered as design variables. The model is under three non-symmetric symmetric harmonic excitations. excitations An iterative approach is used to develop new modified model until when a termination criterion is reached. reached The results show that this approach could produce significant reduction in the value of radiated sound power level of the structure. Keywords: Vibroacoustic, V G Genetic Algorithm, lgorithm, Optimization, ptimization, Rectangular ectangular Plate
ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده ...
-1ﻣﻘﺪﻣﻪ آﻟﻮدﮔﻲ ﺻﻮﺗﻲ و آزردﮔﻲ ﺣﺎﺻﻞ از آن و ﻣﺸﻜﻼت ﺣﺎﺻﻞ از آﺳﻴﺐﻫﺎي وارده ﺑﻪ ﻗﻮه ﺷﻨﻮاﻳﻲ اﻧﺴﺎنﻫﺎ ﺑﻪ ﻳﻚ ﻣﺸﻜﻞ ﺑﺰرگ در وﺿﻌﻴﺖ ﻓﻌﻠﻲ ،ﺑﻪﺧﺼﻮص در ﺷﻬﺮﻫﺎي ﺑﺰرگ ﻛﺸﻮر از ﺟﻤﻠﻪ ﺗﻬﺮان ،ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ .ﻣﺤﻘﻘﺎن و ﻣﻬﻨﺪﺳﺎن ﺗﻼشﻫﺎي زﻳﺎدي اﻧﺠﺎم دادهاﻧﺪ ﺗﺎ از ﻣﺮدم و ﻣﺤﻴﻂ زﻳﺴﺖ در ﻣﻘﺎﺑﻞ اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ آﻟﻮدﮔﻲﻫﺎ ﻣﺤﺎﻓﻈﺖ ﻛﻨﻨﺪ .ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﻣﻲﺗﻮان از ﺗﺼﻮﻳﺐ ﻗﻮاﻧﻴﻦ و ﻣﻘﺮرات زﻳﺴﺖﻣﺤﻴﻄﻲ ﺟﺪﻳﺪ ،اﺳﺘﻔﺎده از وﺳﺎﻳﻞ ﻣﺎﻧﻊ اﻧﺘﺸﺎر ﺳﺮوﺻﺪا و ﻫﻤﻴﻦﻃﻮر ﺗﻮﺳﻌﻪ و اﺳﺘﻔﺎده از ﻓﻨﺎوريﻫﺎي ﺟﺪﻳﺪ ﺟﻬﺖ ﻃﺮاﺣﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ آرامﺗﺮ ﻧﺎم ﺑﺮد. در ﻫﻤﻴﻦ راﺳﺘﺎ ،اﺳﺘﻔﺎده از ﻓﻨﺎوريﻫﺎي ﻧﻮﻳﻦ ﻛﺎﻫﺶ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺴﻴﺎر راهﮔﺸﺎ ﺑﺎﺷﺪ .ﺑﻪ ﻃﻮر ﻛﻠﻲ ،روشﻫﺎي ﻛﻨﺘﺮل و ﻛﺎﻫﺶ ﻧﻮﻳﺰ و ﺻﺪا را ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ دو دﺳﺘﻪ ﻓﻌﺎل و ﻏﻴﺮﻓﻌﺎل ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻛﺮد .روشﻫﺎي ﻛﻨﺘﺮل ﻓﻌﺎل از ﺳﻨﺴﻮرﻫﺎ ،ﻛﻨﺘﺮلﻛﻨﻨﺪهﻫﺎ ،اﺿﺎﻓﻪ ﻛﺮدن ﺟﺮمﻫﺎي ﻣﺘﻤﺮﻛﺰ در ﻧﻘﺎط ﻣﺸﺨﺺ از ﺳﺎزه و ﺑﻠﻨﺪﮔﻮﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﺻﻮت ﻣﺨﺎﻟﻒ و ﺧﻨﺜﻲﻛﻨﻨﺪه ﺻﺪاي ﻣﺰاﺣﻢ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ. اﻣﺎ ،روشﻫﺎي اﺻﻠﻲ ﻛﻨﺘﺮلﻛﻨﻨﺪه ﻧﻮﻳﺰ و ﺻﺪاي ﻣﺰاﺣﻢ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻏﻴﺮﻓﻌﺎل ﻋﺒﺎرتاﻧﺪ از روشﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﺧﻮاص اﺻﻠﻲ آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزه را ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﺧﻮد ﻗﺮارداده ﺗﺎ ﺑﺎ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﺷﻜﻞ ﻫﻨﺪﺳﻲ ﻳﺎ ﺿﺨﺎﻣﺖ اﺟﺰاي ﺗﺸﻜﻴﻞدﻫﻨﺪه ﻣﺤﺼﻮل در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﻳﻚ ﺳﺎزه آرام ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺷﻮد. در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ،از روش ﻛﻨﺘﺮل ﻏﻴﺮﻓﻌﺎل اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻣﺰﻳﺖ اﻳﻦ روش اﻣﻜﺎنﭘﺬﻳﺮ ﺑﻮدن ﻛﺎرﺑﺮد آن ﺑﺪون اﻓﺰاﻳﺶ وزن ﺳﺎزه و ﻛﺎراﻳﻲ ﺑﻬﺘﺮ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﻫﻤﺎنﻃﻮر ﻛﻪ ﮔﻔﺘﻪ ﺷﺪ ،اﻳﻦ روشﻫﺎ ﻣﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ در ﻣﺮﺣﻠﻪ ﻃﺮاﺣﻲ ﻳﻚ ﻣﺎﺷﻴﻦ ﻳﺎ ﻣﻮﻟﻔﻪﻫﺎي آن ﺑﻪﺧﺼﻮص در ﺣﻴﻦ ﺷﺒﻴﻪﺳﺎزي ﺑﺎ روشﻫﺎي اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﺑﻪﻛﺎر ﺑﺮده ﺷﻮﻧﺪ .در روش ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﻏﻴﺮﻓﻌﺎل ،ﺷﻜﻞ ﺳﺎزه ،ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﻫﻨﺪﺳﻪ آن ،ﺑﻪ ﻃﻮر ﺧﻮدﻛﺎر ﺑﻬﻴﻨﻪ ﺷﺪه ﺑﻪ ﻃﻮري ﻛﻪ ﺑﺘﻮان ﺑﺪون ﻧﻘﺾ ﻣﺤﺪودﻳﺖﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻫﺪف اﺻﻠﻲ دﺳﺖ ﻳﺎﻓﺖ. در اﻳﻦ روش ،ﻣﻲﺗﻮان ﻋﻼوه ﺑﺮ ﻛﺎﻫﺶ ﻧﻮﻳﺰ و ﺻﺪاي ﻣﺰاﺣﻢ ﺗﻮﻟﻴﺪي در ﻣﺤﺼﻮل ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻛﺎﻫﺶ وزن آن ﻧﻴﺰ ﺑﺎ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻧﻤﻮدن ﻗﻴﻮد ﻃﺮاﺣﻲ اﻗﺪام ﻛﺮد. اﻏﻠﺐ ،ﭼﻮن در ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎي ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ اﻣﻜﺎن ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻳﻚ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف دﻗﻴﻖ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻓﺮﻣﻮلﻫﺎي رﻳﺎﺿﻲ و ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﺤﻠﻴﻠﻲ ﻣﻴﺴﺮ ﻧﻴﺴﺖ ،ﻟﺬا ﺑﺎﻳﺪ از روشﻫﺎي ﻋﺪدي اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد .ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ،
ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺪرس دورة 12ﺷﻤﺎرة 2ﺗﻴﺮ 1391
ﻣﺼﻄﻔﻲ رﻧﺠﺒﺮ و ﻫﻤﻜﺎر
اﻧﺠﺎم ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﻧﻴﺎزﻣﻨﺪ اﺳﺘﻔﺎده از روشﻫﺎﻳﻲ ﻧﻈﻴﺮ اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺗﻌﺪاد ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎ و ﻧﻮع ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت آﻛﻮﺳﺘﻴﻚ ﺳﺎزهاي و اﺳﺘﻔﺎده از روشﻫﺎي ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ،ﻛﻪ ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻣﻜﺮر ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف دارﻧﺪ ،ﺑﺴﻴﺎر زﻣﺎنﺑﺮ ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد .اﻳﻦ در ﺣﺎﻟﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺣﺘﻲ ﭘﺲ از ﺻﺮفﻧﻤﻮدن ﻣﺪت زﻣﺎن زﻳﺎدي ﻛﻪ ﻻزم اﺳﺖ ﺗﺎ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت راﻳﺎﻧﻪاي ﺣﻴﻦ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي اﻧﺠﺎم ﺷﻮد ،اﻃﻤﻴﻨﺎن و ﻗﻄﻌﻴﺘﻲ وﺟﻮد ﻧﺪارد ﻛﻪ ﺟﻮابﻫﺎي ﺑﻪدﺳﺖ آﻣﺪه داراي ﻛﻴﻔﻴﺖ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﻳﻜﻲ از ﻋﻠﺖﻫﺎي اﻳﻦ اﻣﺮ ﻧﺪاﺷﺘﻦ اﻃﻼﻋﺎت ﻻزم در ﺧﺼﻮص ﻓﺮم ﻫﻨﺪﺳﻲ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﻴﺰان ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ ﺑﻮدن آن اﺳﺖ ﻛﻪ ﻧﻤﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﻃﻮر ﻛﻠﻲ و ﺑﻪﺳﺮﻋﺖ ﺗﺸﺨﻴﺺ داد ﻛﻪ ﺑﺎ ﭼﻪ ﻣﻘﺎدﻳﺮي از ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎي ﻃﺮاﺣﻲ ﻣﻲﺗﻮان ﻳﻚ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﻛﻤﻴﻨﻪ دﻟﺨﻮاه را ﺑﻪدﺳﺖ آورد .ﻟﺬا ﭘﺮﺳﺶ اﺻﻠﻲ اﻳﻦ اﺳﺖ ﻛﻪ ﭼﻪ روش ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﻣﺎﻫﻴﺖ ﻣﺘﻔﺎوت ﻫﺮ روش ،ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﻫﺮ ﭼﻪ ﺳﺮﻳﻊﺗﺮ ﺟﻮاب ﺑﻬﻴﻨﻪ را ﺑﺎ ﻛﻴﻔﻴﺖ ﺑﻬﺘﺮ ﻛﻪ ﻫﻤﺎﻧﺎ ﻛﺎﻫﺶ ﺳﻄﺢ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت ﺻﻮﺗﻲ اﺳﺖ ،اراﻳﻪ ﻧﻤﺎﻳﺪ؟ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ﻣﻨﺘﺸﺮﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﻛﻮﭘﻤﻦ در ﺳﺎل 1997ﻣﻴﻼدي در ﻛﺘﺎﺑﻲ ﺑﺎ ﻋﻨﻮان "ﻃﺮاﺣﻲ ﻳﻚ ﺳﺎزه آرام ﺑﺎ روﻳﻜﺮد ﻛﺎﻫﺶ ﺗﻮان ﺻﻮﺗﻲ"] [1ﻧﺸﺎن داد ﻛﻪ اﺳﺘﻔﺎده از روشﻫﺎي ﻋﻠﻤﻲ ﻛﺎﻫﺶ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ در ﻫﻤﺎن اﺑﺘﺪاي ﻣﺮﺣﻠﻪ ﻃﺮاﺣﻲ ﻣﺤﺼﻮل ﺑﺴﻴﺎر ﺑﻪﺻﺮﻓﻪﺗﺮ از آن اﺳﺖ ﻛﻪ ﭘﺲ از ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﺤﺼﻮل ﻧﻬﺎﻳﻲ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻛﺎﻫﺶ اﻳﻦ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت ،ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روشﻫﺎي ﻗﺪﻳﻤﻲ و ﻫﺰﻳﻨﻪﺑﺮي ﻫﻤﭽﻮن ﺗﻌﺒﻴﻪ ﻋﺎﻳﻖﻫﺎ و ﻣﻴﺮاﻛﻨﻨﺪهﻫﺎ ،اﻗﺪام ﺷﻮد .راهﺣﻞ ﻛﻠﻴﺪي ﺟﻬﺖ دﺳﺘﻴﺎﺑﻲ ﺑﻪ اﻳﻦ ﻣﻨﻈﻮر اﺳﺘﻔﺎده از روشﻫﺎي ﭘﻴﺸﺮﻓﺘﻪ ﺷﺒﻴﻪﺳﺎزي ﻋﺪدي ﺑﺮ روي ﻣﺪلﻫﺎي راﻳﺎﻧﻪاي در ﺣﻴﻦ ﻣﺮﺣﻠﻪ ﻃﺮاﺣﻲ ﻣﺤﺼﻮل ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﺑﺎ اﻳﻦ روش ﻣﻲﺗﻮان ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺗﻮﻟﻴﺪﻛﻨﻨﺪه ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ را از ﻫﻤﺎن اﺑﺘﺪا ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﻲ ﻛﺮد و ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ اﺻﻼح آن اﻗﺪام ﻧﻤﻮد. ﻫﺰﻳﻨﻪ اﻳﻦ ﻛﺎر ﺑﺴﻴﺎر ﻛﻤﺘﺮ از آن اﺳﺖ ﻛﻪ ﭘﺲ از ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺑﺨﻮاﻫﻴﻢ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺗﻌﻤﻴﺮ ﻳﺎ اﺻﻼح ﻧﻘﺺ اﻗﺪام ﻛﻨﻴﻢ. ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻳﻚ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺟﺎﻣﻊ اﻧﺠﺎمﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺎرﺑﻮرگ] [2در ﺳﺎل 2002ﻣﻴﻼدي ﺑﺮ روي ﻛﺎرﺑﺮد روشﻫﺎي ﻏﻴﺮﻓﻌﺎل ﻛﻨﺘﺮل ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روشﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪد ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ آن اﺳﺖ ﻛﻪ ﭘﻴﺪاﻛﺮدن ﻧﻘﻄﻪ ﺑﻬﻴﻨﻪ ﻃﺮاﺣﻲ ﺑﺮاي ﻛﺎﻫﺶ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ داراي
135
ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده ...
ﺗﻌﺪاد زﻳﺎدي ﻧﻘﺎط ﺑﻴﺸﻴﻨﻪ و ﻛﻤﻴﻨﻪ در ﺷﻜﻞ ﻫﻨﺪﺳﻲ ﺗﺎﺑﻊ ﻛﺎﻣﻼ ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ ﻫﺪف ﺧﻮد ﻫﺴﺘﻨﺪ ﺑﺴﻴﺎر ﻣﺸﻜﻞ و ﮔﺎﻫﻲ ﻏﻴﺮﻣﻤﻜﻦ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﻟﺬا ﺣﺘﻲ دﺳﺖﻳﺎﻓﺘﻦ ﺑﻪ ﻳﻚ ﻣﻘﺪار ﻛﻤﻲ ﻛﺎﻫﺶ در ﻣﻴﺰان ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﻧﻴﺰ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺮاي ﻫﺮ ﭘﮋوﻫﺸﮕﺮي ﻳﻚ اﻓﺘﺨﺎر ﺗﻠﻘﻲ ﮔﺮدد. ﻫﺪف از اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ،ﺑﺮرﺳﻲ ﻧﺤﻮه ﻋﻤﻠﻜﺮد و ﺑﺎزدﻫﻲ روش ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ ﺑﺮاي اﺻﻼح ﻫﻨﺪﺳﻪ ﻋﺪدي ﺳﻪﺑﻌﺪي ﻳﻚ ﺳﺎزه ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺧﻮاص ارﺗﻌﺎﺷﻲ، آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ و ﻳﺎ ﺳﺎﺧﺘﺎري آن اﺳﺖ .ﺑﻪ ﻫﻤﻴﻦ ﻣﻨﻈﻮر ،ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ از ﻳﻚ ﻧﺮماﻓﺰار ﺗﺠﺎري اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﺑﺎ روﺗﻴﻦﻫﺎي ﻧﻮﺷﺘﻪﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﻧﮕﺎرﻧﺪﮔﺎن ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﻪ زﺑﺎنﻫﺎي ﻓﺮﺗﺮن C ،و C++ﺑﻪ ﻫﻤﺮاه ﻳﻮﻧﻴﻜﺲ اﺳﻜﺮﻳﭙﺖﻫﺎي ﺧﺎﺻﻲ ،ﻛﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺧﻮدﻛﺎر ﻓﺮاﻳﻨﺪ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﻫﻨﺪﺳﻲ را ﺑﻪ ﺷﻴﻮهاي ﺗﻜﺮارﺷﻮﻧﺪه ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف و ﺗﻮاﺑﻊ ﻗﻴﺪي ﻫﺪاﻳﺖ ﻣﻲﻧﻤﺎﻳﻨﺪ ،ﺗﻮﺳﻌﻪ داده ﺷﺪه اﺳﺖ. در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ،ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﻋﺒﺎرت اﺳﺖ از رﻳﺸﻪ ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ ﻣﺮﺑﻊ از ﺳﻄﺢ ﺗﻮان ﺻﻮﺗﻲ ﺳﺎﻃﻊﺷﺪه از ﺳﻄﺢ ﻳﻚ ﺳﺎزه ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ) .١ (RMSLﻗﻴﻮد ﻳﺎ ﻣﺤﺪودﻳﺖﻫﺎي اﻋﻤﺎﻟﻲ درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه ﺑﺮاي ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﺷﺎﻣﻞ ﻣﺤﺪودﻧﻤﻮدن ﻣﻘﺪار ﻋﺪدي ﻣﺮزﻫﺎي ﺑﺎﻻ و ﭘﺎﻳﻴﻦ ﻣﻘﺪار ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎي ﻃﺮاﺣﻲ )ﻳﺎ ﺑﻪ ﻋﺒﺎرت دﻳﮕﺮ ﻣﻴﺰان ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻓﺮم ﻫﻨﺪﺳﻲ ﻣﺪل( ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ،در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ ﻓﺮض ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻘﺪار ﺟﺮم ﻛﻞ ﺳﺎزه ،در ﻃﻲ ﺗﻤﺎﻣﻲ ﻣﺮاﺣﻞ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ،ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺎﻗﻲ ﺧﻮاﻫﺪ ﻣﺎﻧﺪ.
-2ﻧﺤﻮه ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﻗﺎﺑﻞ اﻋﺘﻤﺎدﺗﺮﻳﻦ روش ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻴﺰان ﻧﻮﻳﺰ ﺳﺎﻃﻊﺷﺪه از اﺟﺰاي ﻳﻚ ﺳﺎزه ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﺳﻄﺢ ﺗﻮان ﺻﻮﺗﻲ ﺳﺎﻃﻊﺷﺪه ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ زاوﻳﻪاي ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .اﻳﻦ ﻣﻘﺪار ﺗﻮﺳﻂ ﻣﻌﺎدﻟﻪ زﻳﺮ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲﮔﺮدد: ) p(ω L p (ω ) = 10 lg dB )(1 p0
در ﻓﺮﻣﻮل ) ،(1ﻣﻘﺪار ﺳﻄﺢ ﺗﻮان ﺻﻮﺗﻲ ﺳﺎﻃﻊﺷﺪه ﺑﺮ اﺳﺎس ﻳﻚ ﺗﺎﺑﻊ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ ﻧﺴﺒﺖ ﺗﻮان ﺻﻮﺗﻲ ﺳﺎﻃﻊﺷﺪه ) P(ωﺑﻪ ﺗﻮان ﺻﻮﺗﻲ ﻣﺒﻨﺎ ﺑﺮ ﺣﺴﺐ دﺳﻲﺑﻞ ) (dBﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲﮔﺮدد .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ، ﺑﺮ اﺳﺎس ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﭘﺎﻳﻪاي آﻛﻮﺳﺘﻴﻚ ﻣﺎﺷﻴﻦآﻻت اراﺋﻪﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﻛﻮﻟﻤﻦ] ،[3ﻣﻘﺪار ) P(ωرا ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻧﻤﻮد: )(2
) P (ω ) = pa ca Sυ ⊥2 rms (ω ) σ (ω
ﻣﺼﻄﻔﻲ رﻧﺠﺒﺮ و ﻫﻤﻜﺎر
در ﻓﺮﻣﻮل ) ،(2ﻣﻘﺎدﻳﺮ ρو cﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﭼﮕﺎﻟﻲ و ﺳﺮﻋﺖ ﺻﻮت در ﻫﻮا ،ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺳﻴﺎﻟﻲ ﻛﻪ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت ﺻﻮﺗﻲ را از ﺳﺎزه ﻣﻨﺘﻘﻞ ﻣﻲﻛﻨﺪ ،ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ .ﭘﺎراﻣﺘﺮ Sﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﺳﻄﺢ ﺳﺎﻃﻊﻛﻨﻨﺪه ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت ﺻﻮﺗﻲ و ) υ ⊥2 rms (ωﻣﻘﺪار ﻣﺘﻮﺳﻂ ﻣﺮﺑﻌﻲ ﺳﺮﻋﺖ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﺑﺮ روي ﺳﻄﺢ ﺳﺎﻃﻊﻛﻨﻨﺪه ﺻﻮت ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮ )σ(ω ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻣﻴﺰان ﺑﺎزدﻫﻲ ﺗﺸﻌﺸﻌﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﻣﻘﺪار ﻣﺘﻮﺳﻂ ﻣﺮﺑﻌﻲ ادﻣﻴﺘﺎﻧﺲ اﻧﺘﻘﺎﻟﻲ ﺑﺮﮔﺮﻓﺘﻪ از ﻛﺘﺎب ﻣﺒﺎﻧﻲ آﻛﻮﺳﺘﻴﻚ ﻣﺎﺷﻴﻦآﻻت ﻧﻮﺷﺘﻪ آﻗﺎي ﻛﻮﻟﻤﻦ] [3ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ دارﻳﻢ: ) υ ⊥2 rms (ω 2 Frms ) (ω
)(3
= ) ht2 (ω
ﻛﻪ ﻣﻘﺪار Fﺑﻴﺎﻧﮕﺮ رﻳﺸﻪ ﻣﺮﺑﻌﻲ ﻣﺘﻮﺳﻂ ﻧﻴﺮوي ﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. آﻧﮕﺎه ﻣﻌﺎدﻟﻪ ) (2را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﺑﺎزﻧﻮﻳﺴﻲ ﻛﺮد: )(4
2 P (ω ) = ρ a c a Sσ (ω ) ht2 (ω ) Frms ) (ω
ﻛﻪ اﻳﻦ ﻫﻤﺎن ﻣﻌﺎدﻟﻪ اﺳﺎﺳﻲ آﻛﻮﺳﺘﻴﻚ ﻣﺎﺷﻴﻦآﻻت ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺣﺎل ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻴﻮه ﻧﮕﺎرش ﻣﻌﺎدﻻت رﻳﺎﺿﻲ ﺑﻪ ﺻﻮرت اﭘﺮاﺗﻮر ﺳﻄﺢ دارﻳﻢ]:[4 ) L p (ω ) = Lσ (ω ) + Lsh2 (ω ) + LF (ω )(5 t
در اﻳﻨﺠﺎ ) Lσ (ωﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﺳﻄﺢ ﺑﺎزدﻫﻲ ﺗﺸﻌﺸﻌﻲLsh2 (ω ) ، t
ﺳﻄﺢ ﺻﻮت ﺗﻮﻟﻴﺪﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺳﺎزه و ﺗﺮم ) LF (ωﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺳﻄﺢ ﻧﻴﺮوي ﻋﻤﻠﮕﺮ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﻘﺪار اﻣﭙﺪاﻧﺲ وﻳﮋه ﻧﻴﺰ، ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻳﻜﺴﺎنﺑﻮدن آن ﺑﺎ ﻣﻘﺪار ﻣﺒﻨﺎي اﺳﺘﺎﻧﺪارد آن در ﻣﻌﺎدﻟﻪ ) (4در ﺷﺮاﻳﻂ درﺟﻪ ﺣﺮارت و ﻓﺸﺎر ﻋﺎدي ﻫﻮا ،ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺻﻔﺮﺷﺪن ﻣﻘﺪار ﻧﺴﺒﺖ ﻟﮕﺎرﻳﺘﻤﻲ آنﻫﺎ ﻣﻲﮔﺮدد .ﻋﻠﺖ اﻳﻦ اﻣﺮ، ﺻﻔﺮﺑﻮدن ﻣﻘﺪار ﻟﮕﺎرﻳﺘﻢ ﻋﺪد ﻳﻚ )ﻧﺴﺒﺖ دو اﻣﭙﺪاﻧﺲ وﻳﮋه در ﺷﺮاﻳﻂ ﻋﺎدي درﺟﻪ ﺣﺮارت و ﻓﺸﺎر ﻫﻮا( ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ،از ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﭘﻨﺞ ﻣﻲﺗﻮان اﻳﻦ اﺳﺘﻨﺒﺎط را داﺷﺖ ﻛﻪ ﻣﻘﺪار ﺳﻄﺢ ﺗﻮان ﺻﻮﺗﻲ ﺳﺎﻃﻊﺷﺪه ) L p (ωﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺠﻤﻮع ﺳﻪ ﺳﻄﺢ ) Lσ (ω ) ، Lsh2 (ωو ) LF (ωﺑﻴﺎن ﮔﺮدد. t
ﻟﺬا ﻣﻲﺗﻮان ﮔﻔﺖ ﻛﻪ ﻣﻘﺪار ﺳﻄﺢ ﺗﻮان ﺻﻮﺗﻲ ﺳﺎﻃﻊﺷﺪه از ﻳﻚ ﺳﺎزه ،ﺑﺎ ﻛﺎﻫﺶ ﻣﺠﻤﻮع ﻣﻘﺪار اﻳﻦ ﺳﻪ ﺳﻄﺢ و ﻳﺎ ﺣﺪاﻗﻞ ﻛﺎﻫﺶ دو ﺗﺎ از آنﻫﺎ ،در ﺻﻮرﺗﻲ ﻛﻪ ﻛﺎﻫﺶ آنﻫﺎ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ اﻓﺰاﻳﺶ زﻳﺎد از ﺣﺪ ﺳﻄﺢ ﺳﻮم ﻧﮕﺮدد ،ﻣﻴﺴﺮ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. اﮔﺮﭼﻪ اﻧﺠﺎم ﻫﺮﮔﻮﻧﻪ اﻗﺪاﻣﻲ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻘﺪار ) LF (ω ﺑﺮ روي ﻣﻘﺎدﻳﺮ ) Lsh2 (ωو ) Lσ (ωﺗﺎﺛﻴﺮﮔﺬار ﻧﻤﻲﺑﺎﺷﺪ ،اﻣﺎ t
1. Root Mean Square Level of Sound Power
136
ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺪرس دورة 12ﺷﻤﺎرة 2ﺗﻴﺮ 1391
ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده ...
ﺗﻼشﻫﺎي اﻧﺠﺎمﺷﺪه ﺟﻬﺖ ﻛﺎﻫﺶ ﺳﻄﺢ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﺳﺎزه ﺑﺮ روي ﺳﻄﺢ ﺑﺎزدﻫﻲ ﺗﺸﻌﺸﻌﻲ ﺳﺎزه ﻣﺘﻘﺎﺑﻼ ﺑﺮ روي ﻫﻢ ﺗﺎﺛﻴﺮﮔﺬارﻧﺪ. ﻋﻠﺖ آن وﺟﻮد ﻣﺤﺪودﻳﺖ ﺑﺮ روي ﻣﻘﺪار ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ ﺑﺎزدﻫﻲ ﺗﺸﻌﺸﻌﻲ ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ اﺳﺖ ﻛﻪ اﺻﻄﻼﺣﺎ ﺑﺎزدﻫﻲ ﺗﺸﻌﺸﻌﻲ ﻳﻚ ﺗﻚﻗﻄﺐ ﺗﺎﺑﺸﻲ ﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲﺷﻮد .اﻣﺎ در ﻣﻘﺎﺑﻞ ﻫﻴﭻﮔﻮﻧﻪ ﻣﺤﺪودﻳﺘﻲ ﺑﺮ روي ﻣﻘﺪار ﭘﺎﻳﻴﻨﻲ ﺳﻄﺢ ﺻﻮﺗﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺳﺎزه وﺟﻮد ﻧﺪارد .ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ اﻣﻜﺎن ﻛﺎﻫﺶ ﺑﻴﺸﺘﺮ آن ﺣﺘﻲ وﻗﺘﻲ ﻛﻪ ﺑﺎزدﻫﻲ ﺗﺸﻌﺸﻌﻲ در ﺑﺎﻻﺗﺮﻳﻦ ﺳﻄﺢ ﺧﻮد اﺳﺖ ،وﺟﻮد دارد. ﻟﺬا در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ ﻓﻘﻂ ﺻﻮت ﺗﻮﻟﻴﺪﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺳﺎزه درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ وﮔﺮﻧﻪ اﺳﺘﻔﺎده از روشﻫﺎي ﺑﺴﻴﺎر ﭘﻴﭽﻴﺪهﺗﺮ و زﻣﺎﻧﺒﺮﺗﺮ از ﻗﺒﻴﻞ روش اﻟﻤﺎنﻫﺎي ﻣﺮزي ﻳﺎ اﻟﻤﺎنﻫﺎي ﻧﺎﻣﺤﺪود ﺟﻬﺖ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﻮان ﺻﻮﺗﻲ ﺳﺎﻃﻊﺷﺪه ﺿﺮوري ﻣﻲﻧﻤﻮد.
-3ﻧﺤﻮه ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﺳﻄﺢ ﺻﻮت ﺗﻮﻟﻴﺪﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺳﺎزه ) Lsh2 (ωدر ﻣﻌﺎدﻟﻪ ) (5ﻛﻪ t
از اﻳﻦ ﺑﻪ ﺑﻌﺪ ﺑﺎ ﻋﻼﻣﺖ اﺧﺘﺼﺎري LSﻧﺎﻣﻴﺪه ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ را ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﻌﻴﺎر اﻧﺪازهﮔﻴﺮي ﺣﺴﺎﺳﻴﺖ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﻳﻚ ﺳﺎزه ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻳﻚ ﻧﻴﺮوي ﻋﻤﻠﮕﺮ ﻣﻌﺮﻓﻲ ﻧﻤﻮد] .[5ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻣﻘﺪار LSﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﻗﺎﺑﻞ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ: ) Sht2 (ω dB S 0 ht20
)(6
LS = Lsh 2 (ω ) = 10 lg t
ﻣﻘﺪار ﻣﺮﺟﻊ ) S 0 ht20 = 2.5 ⋅ 10 −15 m 4 /(N 2 s 2ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ،ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻘﺪار ﻣﺘﻮﺳﻂ ﻣﺮﺑﻌﻲ ﻫﺪاﻳﺘﻲ ﻳﺎ ) ، ht2 (ωﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﻌﺎدﻟﻪ ) ،(3ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻘﺪار ) υ ⊥2 rms (ωﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. 2 υ rmsiدر ﺑﺮﺧﻲ ﻧﻘﺎط ﺑﺮ روي ﺳﻄﺢ ﻣﻘﺪار ﺑﺮدار ﺳﺮﻋﺖ ) (ω ﺳﺎﻃﻊﻛﻨﻨﺪه ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت ﺻﻮﺗﻲ را ﻣﻲﺗﻮان ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده آزﻣﺎﻳﺶﻫﺎي ﺗﺠﺮﺑﻲ و ﻳﺎ از ﻃﺮﻳﻖ ﺷﺘﺎبﺳﻨﺞﻫﺎ و ارﺗﻌﺎشﺳﻨﺞﻫﺎي ﻟﻴﺰري و ﻳﺎ ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ از ﻃﺮﻳﻖ روشﻫﺎي آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻋﺪدي دﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻧﻤﻮد .ﺳﭙﺲ ﻣﻮﻟﻔﻪ ﻣﻘﺪار ﻧﺮﻣﺎل ﺳﺮﻋﺖ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﺳﺎزه ﻛﻪ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﺳﻄﺢ ﺳﺎﻃﻊﻛﻨﻨﺪه ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت ﺻﻮﺗﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ، ﺑﺎ ﻓﺮﻣﻮل زﻳﺮ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲﮔﺮدد: )(7 υ ⊥rmsi (ω ) = υ rmsi (ω ).ni
nﺑﺮدار ﻧﺮﻣﺎل ﻳﻜﻪ ﺑﺮ روي ﻧﻘﻄﻪ iﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﺳﭙﺲ ﻣﻘﺪار ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺳﺮﻋﺘﻲ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﺳﺎزه ﺑﺮ روي ﺳﻄﺢ ﻣﺪ ﻧﻈﺮ از ﻃﺮﻳﻖ ذﻳﻞ ﻗﺎﺑﻞ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ: ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺪرس دورة 12ﺷﻤﺎرة 2ﺗﻴﺮ 1391
ﻣﺼﻄﻔﻲ رﻧﺠﺒﺮ و ﻫﻤﻜﺎر nn
)(8
2 ( ⊥rms
)ω
∑υ i =1
1 nn
= ) υ ⊥2 rmsi (ω
در ﻓﺮﻣﻮل ﺑﺎﻻ ،ﻣﻘﺪار ﭘﺎراﻣﺘﺮ iﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎ ﺗﻌﺪاد ﻧﻘﺎط اﻧﺪازهﮔﻴﺮي ﻳﺎ ﻧﻮدﻫﺎي اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه ﺑﺮ روي ﺳﻄﺢ ﺳﺎزه ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ،ﺟﻬﺖ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺑﺮدارﻫﺎي ﺳﺮﻋﺖ ﺳﻄﺤﻲ ،از روش اﻟﻤﺎنﻫﺎي ﻣﺤﺪود )ﺗﻜﻨﻴﻚ ﺟﻤﻊ آﺛﺎر( اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺮاي ﻳﻚ ﺳﺎزه ﺑﺎ ﻣﻴﺮاﻳﻲ ﻛﻢ ﻋﻤﻼ ﻗﺎﺑﻞ ﻗﺒﻮل اﺳﺖ .ﻧﺮماﻓﺰار ﺑﻪﻛﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه ﺟﻬﺖ اﻧﺠﺎم ﻋﻤﻠﻴﺎت آﻧﺎﻟﻴﺰ اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود اﻧﺴﻴﺲ 1ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ] .[6ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ،ﻫﺮ ﻣﺮﺣﻠﻪ آﻧﺎﻟﻴﺰ اﻟﻤﺎنﻫﺎي ﻣﺤﺪود داراي دو زﻳﺮﻣﺮﺣﻠﻪ اﺳﺖ .اﺑﺘﺪا اﻧﺠﺎم آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻋﺪدي ﻣﻮدال ﻛﻪ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﻜﻞ ﻣﻮدﻫﺎ و ﻓﺮﻛﺎﻧﺲﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ ﻣﻲﺷﻮد .ﺳﭙﺲ ،ﺑﺎ درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ اﻃﻼﻋﺎت ﺟﻤﻊآوريﺷﺪه در ﻣﺮﺣﻠﻪ اول ،ﭘﺎﺳﺦ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﺳﺎزه ﺑﻪ ﻳﻚ ﻧﻴﺮوي ﻫﺎرﻣﻮﻧﻴﻚ ﻋﻤﻠﮕﺮ ﺑﺮ ﺳﺎزه ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲﮔﺮدد .در ﺣﻘﻴﻘﺖ ﺗﺸﺨﻴﺺ دﻗﻴﻖ ﺗﻌﺪاد و ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ داراي اﻫﻤﻴﺖ ﻓﻮقاﻟﻌﺎدهاي ﺟﻬﺖ اﻓﺰاﻳﺶ دﻗﺖ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت در ﻣﺮﺣﻠﻪ دوم ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. در ﻫﻤﻴﻦ راﺳﺘﺎ ،اﻧﺘﺨﺎب ﻳﻚ ﺑﺎزه ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺟﻬﺖ ﺗﻘﺴﻴﻢ داﻣﻨﻪ ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ و اﻧﺠﺎم آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﻮدال ﺑﺴﻴﺎر ﻣﻬﻢ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﭼﺮا ﻛﻪ اﮔﺮ داﻣﻨﻪ ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻗﻄﻌﺎت ﺑﺰرﮔﻲ ﺗﻘﺴﻴﻢﺑﻨﺪي ﺷﻮد، آﻧﮕﺎه اﻣﻜﺎن ﮔﻢﻛﺮدن و ﻳﺎ ﻋﺪم ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﻌﺪادي از ﻓﺮﻛﺎﻧﺲﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ در داﻣﻨﻪ ﺑﺮاﻧﮕﻴﺰش ﻣﻮرد ﻋﻼﻗﻪ ﻃﺮاح وﺟﻮد دارد .اﻣﺎ ﻃﺒﻴﻌﺘﺎ ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺧﻴﻠﻲ ﻛﻮﭼﻚ ﺗﻘﺴﻴﻢﺑﻨﺪي درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮد ،آﻧﮕﺎه زﻣﺎن اﺟﺮاي ﻫﺮ ﻣﺮﺣﻠﻪ از ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﻓﻮقاﻟﻌﺎده زﻳﺎد ﻣﻲﺷﻮد. از ﻃﺮف دﻳﮕﺮ ،از آﻧﺠﺎ ﻛﻪ ﺗﻮان آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺑﻪ وﺳﻴﻠﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﺳﻄﺤﻲ ﺳﺎزه ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲﺷﻮد ،ﻳﻚ روش دﻳﮕﺮ ﻛﻢﺧﺮج ﺑﻪ ﻟﺤﺎظ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﻲ درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﺑﺎزدﻫﻲ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﺳﺎزه ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﻘﺪار ﻣﺘﻮﺳﻂ ﻣﺮﺑﻌﻲ ﺳﺮﻋﺖ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﺳﻄﺢ ﺳﺎزه ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ].[7 ﻣﻘﺪار LSدر ﻓﺮﻣﻮل ) (6ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻳﻚ ﻃﻴﻒ از ﻓﺮﻛﺎﻧﺲﻫﺎي ﻛﺎري دوراﻧﻲ ωﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻳﻚ ﻣﻌﻴﺎر ﻛﻠﻲ از رﻓﺘﺎر ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﻳﻚ ﺳﺎزه در ﻳﻚ ﻣﺤﺪوده ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ ﻣﻮرد ﻋﻼﻗﻪ، رﻳﺸﻪ ﻣﻘﺪار ﻣﺘﻮﺳﻂ ﻣﺮﺑﻌﻲ ﺻﻮت ﺗﻮﻟﻴﺪﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺳﺎزه ،ﻛﻪ ﺑﻪاﺧﺘﺼﺎر RMSLﻧﺎﻣﻴﺪه ﻣﻲﺷﻮد ،از ﻃﺮﻳﻖ ﻓﺮﻣﻮل ) (9ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲﮔﺮدد]:[9،8 1. ANSYS
137
ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده ...
ω max
)(9
dB
(ω )dω
2
min LS
∫ω
ω max − ω min
=(RMSL
در ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﻓﻮق ωmaxو ω minﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺑﺎﻧﺪﻫﺎي ﺑﺎﻻ و ﭘﺎﻳﻴﻦ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ زاواﻳﻪاي ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ .ﻣﻘﺪار RMSLرا ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ ﻧﻮﻋﻲ ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻣﻴﺰان اﻧﺮژي ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﻣﻮﺟﻮد روي ﻳﻚ ﻣﺤﺪوده ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ ﻣﻌﻴﻦ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻧﻴﺮوي ﺑﺮاﻧﮕﻴﺰش در ﺳﺎزه ﺑﻴﺎن ﻧﻤﻮد .اﻳﻦ ﻣﻘﺪار ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ ﻣﺪ ﻧﻈﺮ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ .در اداﻣﻪ ﺑﻪ ﻣﻌﺮﻓﻲ ﻓﺮاﻳﻨﺪ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ ﭘﺮداﺧﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد. ﻫﻤﺎنﻃﻮر ﻛﻪ درﺧﺼﻮص ﻣﻌﺎدﻟﻪ ) (8ذﻛﺮ ﺷﺪ ،ﻣﻘﺪار RMSL ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﻃﺒﻖ ﺗﻌﺮﻳﻒ زﻳﺮ ﺟﻬﺖ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﻣﺪ ﻧﻈﺮ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ؛ ﺑﻪ ﻋﺒﺎرت دﻳﮕﺮ ،ﻃﺒﻖ ﻓﺮﻣﻮل ) ،(9ﻣﻘﺪار ﻛﻤﻴﻨﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﺗﺤﺖ ﺷﺮاﻳﻂ ﻗﻴﺪي اﻋﻤﺎلﺷﺪه ﺑﺮ روي آن ﻣﻮرد ﺣﺴﺘﺠﻮ واﻗﻊ ﻣﻲﺷﻮد: min . F (ϑ ),ϑ ∈ R n C eq (ϑ ) = 0 subject to )(10 Cineq (ϑ ) ≥ 0 در ﻓﺮﻣﻮل ﺷﻤﺎره ) ،(10ﻣﻘﺪار ﻛﻤﻴﻨﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف Fﺑﺮ
ﺣﺴﺐ ﻣﺘﻐﻴﺮ ϑﺑﺎ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺣﻘﻴﻘﻲ ﺗﺤﺖ ﺷﺮاﻳﻂ ﻗﻴﺪي ﻳﻜﺴﺎن C eq (ϑ ) = 0و ﻏﻴﺮﻳﻜﺴﺎن Cineq (ϑ ) ≥ 0اﻋﻤﺎلﺷﺪه ﺑﺮ روي ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎي ﻣﺴﺌﻠﻪ ﻣﻮرد ﺟﺴﺘﺠﻮ ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮد .در اﻳﻨﺠﺎ ﺷﺎﻳﺎن ذﻛﺮ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﻗﻴﻮدي ﻛﻪ در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ ﻣﺪ ﻧﻈﺮ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪاﻧﺪ ،اﻋﻤﺎل ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺣﺪاﻛﺜﺮ و ﺣﺪاﻗﻞ ﻣﺠﺎز ﺑﺮ روي ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎي ϑﻣﻲﺑﺎﺷﺪ؛ ﺑﻪ ﻋﺒﺎرت دﻳﮕﺮ اﻳﻦ ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎي ﻃﺮاﺣﻲ ﺗﻨﻬﺎ ﻣﺠﺎز ﺑﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻘﺪار ﺧﻮد در ﻳﻚ ﻣﺤﺪوده ﻣﻌﻴﻦ ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ. در ﺑﺨﺶﻫﺎي ﺑﻌﺪ ﺧﻮاﻫﻴﺪ دﻳﺪ ﻛﻪ اﻳﻦ ﻣﻘﺪار ﻣﺠﺎز ﻃﺮاﺣﻲ ﺑﺮ اﺳﺎس اﺳﺘﺎﻧﺪاردﻫﺎ و ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﻣﺠﺎز ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻓﺮم ورقﻫﺎي ﻓﻮﻻدي در ﺣﻴﻦ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﭘﺮﺳﻜﺎري ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ ،ﺑﻪ ﻃﻮري ﻛﻪ در ﺻﻮرت اﻋﻤﺎل ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻓﺮم ،ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﭘﺎرﮔﻲ ﺳﻄﺢ ورق ﻧﮕﺮدد. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ،ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﻣﺪ ﻧﻈﺮ ﺟﻬﺖ اﻧﺠﺎم ﻓﺮاﻳﻨﺪ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﻋﺒﺎرت اﺳﺖ از ﻣﻘﺪار ﻣﻌﺎدل ﺗﻮان ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎﻃﻊ ﺷﺪه از ﺳﺎزه ﻛﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺑﺮ روي ﻛﻞ ﻣﺤﺪوده ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺗﺤﺮﻳﻚ درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ،در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ ﻓﺮض ﻣﻲﮔﺮدد ﻛﻪ ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎي اﻳﻦ ﺗﺎﺑﻊ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﺤﺪودﻳﺖﻫﺎي ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻓﺮم ﺻﻔﺤﺎت در ﻫﺮ دو ﺟﻬﺖ ﺑﻴﺮوﻧﻲ و دروﻧﻲ ﺟﺴﻢ ﺑﺎ ﻣﻘﺎدﻳﺮ 138
ﻣﺼﻄﻔﻲ رﻧﺠﺒﺮ و ﻫﻤﻜﺎر
ﻣﺸﺨﺼﻲ ﻣﺤﺪود ﻣﻲﮔﺮدﻧﺪ و ﺑﻪ ﻋﻼوه وزن ﺳﺎزه ﻧﻴﺰ در ﺣﻴﻦ اﻧﺠﺎم ﻋﻤﻠﻴﺎت اﻓﺰاﻳﺶ ﻧﻴﺎﺑﺪ .در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ ،ﺗﻨﻬﺎ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت ﺻﻮﺗﻲ ﺳﺎﻃﻊﺷﺪه از ﺳﺎزه درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد؛ ﺑﻪ ﻋﺒﺎرت دﻳﮕﺮ، از اﺛﺮ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﺳﻴﺎل درﺑﺮﮔﻴﺮﻧﺪه ﻣﺪل )ﻫﻮا( ﺑﺮ روي ﺳﺎزه ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺻﺮفﻧﻈﺮ ﺷﺪه اﺳﺖ .ﺳﻄﺢ اﻳﻦ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت ﺻﻮﺗﻲ ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻣﻴﺰاﻧﻲ ﺣﺴﺎﺳﻴﺖ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﺳﺎزه ،ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ ﺗﺤﺖ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﺗﻌﺪاي ﺗﺤﺮﻳﻚ ﻛﻨﻨﺪه ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ ،ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. از آﻧﺠﺎ ﻛﻪ ﺗﻮان آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺑﺮ اﺳﺎس ﻣﻴﺰان ﺳﺮﻋﺖ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﺳﻄﺢ ﺳﺎزه ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲﮔﺮدد ،ﻟﺬا راهﺣﻞ دﺳﺖﻳﺎﻓﺘﻦ ﺑﻪ ارزانﺗﺮﻳﻦ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﻗﺎﺑﻞ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺳﺘﻔﺎده از راﻧﺪﻣﺎن ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﺳﺎزه و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻣﻘﺪار ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺟﺬر ﻣﺮﺑﻌﺎت ﺳﺮﻋﺖ ﻋﻤﻮدي ﺳﻄﺢ ﺳﺎزه ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .اﻳﻦ ﻣﻘﺪار ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺗﻮان ﺗﺸﻌﺸﻊ آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﻣﻌﺎدل ﺳﺎزه درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد LS .ﺗﺎﺑﻌﻲ از ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ زاوﻳﻪاي ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ و ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻳﻚ ﻣﻘﺪار ﻣﺸﺨﺺ ﻛﻪ ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ رﻓﺘﺎر ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﺳﺎزه در ﻣﺤﺪوده ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ ﻣﻮرد ﻋﻼﻗﻪ اﺳﺖ از ﭘﺎراﻣﺘﺮ RMSLاﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷﻮد. ﻓﺮﻛﺎﻧﺲﻫﺎي ﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﻴﻨﻴﻤﻢ و ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺻﻔﺮ و ﺻﺪ ﻫﺮﺗﺰ ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ،ﻣﻘﺪار RMSLﺑﺮ ﺣﺴﺐ دﺳﻲﺑﻞ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻣﻲﺷﻮد. ﺳﺎزه درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه داراي ﺧﻮاص ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ و آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﻫﻤﮕﻦ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ و در ﻛﻠﻴﻪ ﺳﻄﻮح ﺟﺎﻧﺒﻲ ﺧﻮد ﺗﻮﺳﻂ ﺗﻌﺪادي ﭘﻴﻦﻫﺎي ﺳﺎده ﻧﮕﻪ داﺷﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ .اﻳﻦ ﺑﺪان ﻣﻌﻨﺎﺳﺖ ﻛﻪ در ﻟﺒﻪﻫﺎي ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻫﻴﭻﮔﻮﻧﻪ ﻣﻤﺎن ﺧﻤﺸﻲ و ﺑﺮﺷﻲ ﺑﺮ ﺟﺴﻢ اﺛﺮ ﻧﻤﻲﻛﻨﺪ .ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﻧﻴﺮوﻫﺎي ﻫﺎرﻣﻮﻧﻴﻚ ﺗﺤﺮﻳﻚﻛﻨﻨﺪه در ﻣﺤﺪوه ﺻﻔﺮ ﺗﺎ ﺻﺪ ﻫﺮﺗﺰ درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪهاﻧﺪ ﻛﻪ ﺗﻘﺮﻳﺒﺎ اﻛﺜﺮ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ اﺻﻠﻲ ﺳﺎزه را ﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻳﻨﻜﻪ ﻋﻤﻼ اﻣﻜﺎن ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻳﻚ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﺗﺤﻠﻴﻠﻲ ﺑﺮاي اﻳﻦ ﻣﺪل وﺟﻮد ﻧﺪارد ،ﻟﺬا ﺟﻬﺖ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺧﻮاص آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزه ﺑﺎﻳﺪ از روش اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد .اﻣﺎ اﻳﻦ روش ﻧﻴﺰ ﺧﻮد ﺑﺴﻴﺎر زﻣﺎﻧﺒﺮ ﺑﻮده و ﺑﺮاي اﻳﻦ ﻣﺪل ﺣﺪاﻗﻞ زﻣﺎن ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز ﺟﻬﺖ اﻧﺠﺎم ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت دﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ ﺳﺎزه و ﺳﭙﺲ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﭼﻴﺰي در ﺣﺪود 1دﻗﻴﻘﻪ ﺑﺮ روي ﻳﻚ اﺑﺮراﻳﺎﻧﻪ ﻓﻮق ﭘﻴﺸﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﺣﺎل ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﺑﺨﻮاﻫﻴﻢ ﻣﺜﻼ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت را ﺑﺎ 100ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ اوﻟﻴﻪ ﻃﺮاﺣﻲ ﺷﺮوع ﻧﻤﻮده و ﭘﺲ از ﺣﺪاﻛﺜﺮ 500ﺑﺎر ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻠﻪ را ارزﻳﺎﺑﻲ ﻛﻨﻴﻢ ،ﭼﻴﺰي در ﺣﺪود 50000ﺑﺎر ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف )ﻳﻌﻨﻲ
ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺪرس دورة 12ﺷﻤﺎرة 2ﺗﻴﺮ 1391
ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده ...
زﻣﺎﻧﻲ ﻣﻌﺎدل ﺣﺪود ﻳﻚ ﻣﺎه ﻛﺎر ﻳﻚ ﭘﺮدازﺷﮕﺮ( ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز اﺳﺖ. ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ اﻳﻦ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻓﻘﻂ ﺑﺮروي ﻳﻚ ﭘﺮدازﺷﮕﺮ و ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺳﺮي اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮد ،آﻧﮕﺎه ﺑﺮاي اﻧﺠﺎم ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻣﺮﺑﻮط ﻧﻴﺎزﻣﻨﺪ زﻣﺎﻧﻲ در ﺣﺪود 3ﻣﺎه ﻣﻲﺑﺎﺷﻴﻢ .اﻟﺒﺘﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﻜﻨﻴﻚ ﭘﺮدازش ﻣﻮازي ﻣﻲﺗﻮان ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ را ﺑﺮ روي ﭼﻨﺪ ﭘﺮدازﺷﮕﺮ اﻧﺠﺎم داد و ﺗﺎ ﺣﺪي زﻣﺎن ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت را ﻛﻮﺗﺎه ﻧﻤﻮد.
ﻣﺼﻄﻔﻲ رﻧﺠﺒﺮ و ﻫﻤﻜﺎر
ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎي ﻃﺮاﺣﻲ در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ ﻋﺒﺎرتاﻧﺪ از ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻓﺮم ﻋﻤﻮدي ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﺳﻄﺢ ﺳﺎزه در 9ﻧﻘﻄﻪ ﻛﻠﻴﺪي ﻛﻪ ﺑﺮ روي ﺳﻄﺢ ﻳﻚ ورﻗﻪ ﻧﺎزك از ﺟﻨﺲ اﺳﺘﻴﻞ درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ.
-4روش اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ ﺗﻜﻨﻴﻚ ﺟﺴﺘﺠﻮﻳﻲ ﺑﺮاي ﻳﺎﻓﺘﻦ راهﺣﻞ ﺗﻘﺮﻳﺒﻲ ﺑﺮاي ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي و ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺟﺴﺘﺠﻮﺳﺖ] .[11،10اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ ﻧﻮع ﺧﺎﺻﻲ از اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢﻫﺎي ﺗﻜﺎﻣﻞ اﺳﺖ ﻛﻪ از ﺗﻜﻨﻴﻚﻫﺎي زﻳﺴﺖﺷﻨﺎﺳﻲ ﻣﺎﻧﻨﺪ وراﺛﺖ و ﺟﻬﺶ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﻛﻨﺪ. ﻣﺨﺘﺼﺮا ﮔﻔﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد ﻛﻪ اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ ﻳﻚ ﺗﻜﻨﻴﻚ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪﻧﻮﻳﺴﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ از ﺗﻜﺎﻣﻞ ژﻧﺘﻴﻜﻲ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻚ اﻟﮕﻮي ﺣﻞ ﻣﺴﺌﻠﻪ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﻛﻨﺪ .ﻣﺴﺌﻠﻪاي ﻛﻪ ﺑﺎﻳﺪ ﺣﻞ ﺷﻮد ورودي اﺳﺖ و راهﺣﻞﻫﺎ ﻃﺒﻖ ﻳﻚ اﻟﮕﻮ ﻛﺪﮔﺬاري ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﻧﺎم دارد .ﻫﺮ راهﺣﻞ ﻛﺎﻧﺪﻳﺪ را ارزﻳﺎﺑﻲ ﻣﻲﻛﻨﺪ ﻛﻪ اﻛﺜﺮ آنﻫﺎ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﺼﺎدﻓﻲ اﻧﺘﺨﺎب ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ .در اﻳﻨﺠﺎ ،ﭼﺮﺧﻪ ﻛﺎر روش اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ ﺑﻪاﺧﺘﺼﺎر از ﻣﻨﺒﻊ ] [12ذﻛﺮ ﺷﺪه اﺳﺖ: .1آﻏﺎز اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ .2ﺟﻤﻌﻴﺖ اوﻟﻴﻪ را اﻳﺠﺎد ﻛﻦ. .3آﻏﺎز ﺣﻠﻘﻪ :ﺗﻌﺪادي ﺟﻔﺖ اﻧﺘﺨﺎب ﻛﻦ )در واﻗﻊ ﭼﻨﺪ واﻟﺪ ﺑﺮاي اﻳﺠﺎد ﻓﺮزﻧﺪ اﻧﺘﺨﺎب ﻛﻦ( .4ﻋﻤﻞ ﻛﺮاس اور را اﻧﺠﺎم ﺑﺪه )اﻳﺠﺎد ﻓﺮزﻧﺪي ﻛﻪ ﭘﺎرهاي از ﺻﻔﺎت ﭘﺪر و ﭘﺎرهاي از ﺻﻔﺎت ﻣﺎدر را داراﺳﺖ( .5ﻋﻤﻞ ﻣﻮﺗﺎﺳﻴﻮن )اﻳﺠﺎد ﺟﻬﺶ در ﻓﺮد ،ﻛﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﻣﻲﺷﻮد ﭘﺎره اي از ﺻﻔﺎت ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻛﻨﺪ( .6ﻣﻘﺪار ﺗﺎﺑﻊ ﺑﺮازش را ﺑﺮاي اﻓﺮاد ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻛﻦ. .7ﺟﻤﻌﻴﺖ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ را اﻧﺘﺨﺎب ﻛﻦ )اﻧﺘﺨﺎب ﻃﺒﻴﻌﻲ(. .8در ﺻﻮرﺗﻲ ﻛﻪ ﺑﻪ ﺷﺮط ﭘﺎﻳﺎن ﻧﺮﺳﻴﺪي ،ﺑﻪ آﻏﺎز ﺣﻠﻘﻪ ﺑﺮو در ﻏﻴﺮ اﻳﻦ ﺻﻮرت ﭘﺎﻳﺎن ﺣﻠﻘﻪ.
-5ﻣﺪﻟﺴﺎزي اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﻳﻚ ورﻗﻪ ﻓﻠﺰي از ﺟﻨﺲ اﺳﺘﻴﻞ ﺑﻪ اﺑﻌﺎد ﻳﻚ ﻣﺘﺮ در ﻳﻚ ﻣﺘﺮ و ﺑﻪ ﺿﺨﺎﻣﺖ ﺛﺎﺑﺖ ﻳﻚ ﻣﻴﻠﻲﻣﺘﺮ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺪل ﻣﺪﻧﻈﺮ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ )ﺷﻜﻞ .(1ورﻗﻪ ﻣﺬﺑﻮر داراي ﺷﺮاﻳﻂ ﻣﺮزي ﺳﺮاﺳﺮي ﭘﻴﻦ ﺳﺎده و ﭘﻮﺳﺘﻪ ﺗﺤﺖ ﺳﻪ ﺗﺤﺮﻳﻚ ﻫﺎرﻣﻮﻧﻴﻚ در ﻣﻜﺎنﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺪرس دورة 12ﺷﻤﺎرة 2ﺗﻴﺮ 1391
ﺷﻜﻞ 1ﻣﺪل اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود اوﻟﻴﻪ ﺑﺎ 400اﻟﻤﺎن 9 ،ﻧﻘﻄﻪ ﻃﺮاﺣﻲ و ﺳﻪ ﻣﻨﻄﻘﻪ اﻋﻤﺎل ﻧﻴﺮوي ﻫﺎرﻣﻮﻧﻴﻚ )ﻣﻨﺎﻃﻖ ﻫﺎﺷﻮر زدهﺷﺪه(
ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻓﺮم ﺻﻔﺤﻪ در اﻳﻦ ﻧﻘﺎط ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻓﺮم ﻫﻨﺪﺳﻲ ﻛﻞ ﺳﺎزه ﺷﺪه و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺧﻮاص آﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزه ﻧﻴﺰ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻲﻛﻨﺪ )ﺷﻜﻞ .(2
ﺷﻜﻞ 2اﺻﻼح ﻓﺮم ﻫﻨﺪﺳﻲ ﺳﻪﺑﻌﺪي ﻳﻚ ورق ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از 9ﻧﻘﻄﻪ ﻃﺮاﺣﻲ ﺑﺮ روي ﺳﻄﺢ ﻣﺪل ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﻛﺎﻫﺶ ﺳﻄﺢ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﻳﻚ ﺳﺎزه
ﺷﺎﻳﺎن ذﻛﺮ اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎي درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه ﺑﻪ ﺻﻮرت ﮔﺴﺴﺘﻪ ﺑﻮده و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف در ﻫﺮ ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺑﺮ ﻣﺒﻨﺎي ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎي ﺑﻬﻴﻨﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه در ﻣﺮﺣﻠﻪ ﻗﺒﻞ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲﮔﺮدد. 139
ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده ...
ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﺣﻔﻆ اﻃﻼﻋﺎت ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻛﻠﻴﻪ ﭘﻴﻚﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲﻫﺎي ﻃﺒﻴﻌﻲ )اﺻﻠﻲ( ﺳﺎزه در ﻣﺤﺪوده ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ 0ﺗﺎ 100ﻫﺮﺗﺰ ،ﺗﺤﻘﻴﻖ ﺟﺎﻣﻌﻲ اﻧﺠﺎم ﺷﺪ ﺗﺎ ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ و ﻣﻨﺎﺳﺐﺗﺮﻳﻦ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺟﻬﺖ ﺗﻘﺴﻴﻢﺑﻨﺪي ﺣﻮزه ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ ﻣﻌﻴﻦ ﮔﺮدﻧﺪ .ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﺎ اﻳﻨﻜﻪ ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﺗﻌﺪاد ﭘﻴﻚﻫﺎي ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ اﺻﻠﻲ ورﻗﻪ ﻣﺪ ﻧﻈﺮ در ﺑﺎزه 0ﺗﺎ 40ﻫﺮﺗﺰ ﻗﺮار دارد و ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ﺳﺎﻳﺮ اﻓﺮاد در اﻳﻦ زﻣﻴﻨﻪ ،ﺗﺼﻤﻴﻢ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪ ﺗﺎ از ﻣﻘﺪار 0/1ﻫﺮﺗﺰ ﺟﻬﺖ ﺗﻘﺴﻴﻢﺑﻨﺪي ﺑﺎزه ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ در ﺣﻴﻦ آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﻮدال اﺳﺘﻔﺎده ﮔﺮدد. ﺑﻪ ﻫﻤﻴﻦ ﺻﻮرت ﻣﻘﺎدﻳﺮ 0/25و 0/5ﻫﺮﺗﺰ ﻧﻴﺰ ﺑﺮاي ﺑﺎزهﻫﺎي 40 ﺗﺎ 60ﻫﺮﺗﺰ و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ 60ﺗﺎ 100ﻫﺮﺗﺰ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪ. ﻗﻄﻌﺎ ﻣﻲﺗﻮان ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺗﻘﺴﻴﻢﺑﻨﺪي ﺑﺴﻴﺎر رﻳﺰ ﺑﺮ دﻗﺖ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﻮدال ﻣﺴﺌﻠﻪ اﻓﺰود ،اﻣﺎ ﻧﺘﻴﺠﻪ اﻧﺠﺎم اﻳﻦ ﻛﺎر اﻓﺰاﻳﺶ ﻓﻮقاﻟﻌﺎده زﻳﺎد زﻣﺎن ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ،ﺑﺪون ﺑﻪدﺳﺖ آوردن ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺧﻴﻠﻲ دﻗﻴﻖﺗﺮ از آﻧﭽﻪ ﺑﺮ اﺳﺎس ﺗﻘﺴﻴﻢﺑﻨﺪي ﭘﻴﺸﻨﻬﺎدي ﻣﺎﺳﺖ ،ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد .ﻗﻄﻌﺎ ﺷﺎﻫﺪ اﻳﻦ اﻣﺮ ﺑﺮرﺳﻲ ﻧﻤﻮدارﻫﺎي ﺳﻄﺢ ﺻﻮت ﺗﻮﻟﻴﺪﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺳﺎزه ﺑﺎ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ ﻧﺘﻴﺠﻪ آن اﺧﺘﻼف ﻧﺎﭼﻴﺰ ﺑﻴﻦ ﻧﻤﻮدارﻫﺎي ﺗﺮﺳﻴﻤﻲ را ﻧﺸﺎن ﻣﻲداد. ﻟﺒﻪﻫﺎي ﻣﺪل ﺑﻪ ﺻﻮرت ﭘﻴﻦﺷﺪه ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ و ﻟﺬا ﻋﻤﻼ اﻣﻜﺎن ﺣﺮﻛﺖ ﺧﻄﻲ در ﺳﻪ ﺟﻬﺖ اﺻﻠﻲ را ﻧﺪارﻧﺪ .اﻣﺎ اﻣﻜﺎن دوران )ﭘﻴﭽﺶ( ﺣﻮل ﻣﺤﻮرﻫﺎي xو yرا دارا ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ،ﺳﺎﻳﺮ ﻧﻘﺎط ﺳﻄﺢ ﻣﺪل ﻣﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺗﻨﻬﺎ در ﺟﻬﺖ ﻣﺤﻮر zداراي ﻧﻮﺳﺎن و ﻳﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻓﺮم اوﻟﻴﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ. از روش ﺑﻼك ﻻﻧﻜﻮژ] [6ﺟﻬﺖ آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﻮدال ﻣﺪل اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ .ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﻣﻮد درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه ﺑﻪ ﻣﻴﺰان 150ﻫﺮﺗﺰ و ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ ﻣﻮدﻫﺎي ﻣﻤﻜﻦ ﻣﻮﺟﻮد درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه در اﻳﻦ ﺑﺎزه 150ﻋﺪد ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﻫﺮﭼﻨﺪ ﻛﻪ ﻋﻤﻼ ﺗﻨﻬﺎ ﺣﺪود 10 ﻣﻮد ﻃﺒﻴﻌﻲ در ﻓﺎﺻﻠﻪ 0ﺗﺎ 100ﻫﺮﺗﺰ ﺟﻬﺖ ﻣﺪل درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه وﺟﻮد دارد .ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺷﺮط ﺧﺎﺗﻤﻪ ﻓﺮاﻳﻨﺪ ﺗﻜﺮارﭘﺬﻳﺮ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ،ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﺗﻌﺪاد ﻣﺠﺎز ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎ 500ﻣﺮﺗﺒﻪ درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺳﺎﻳﺮ ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﺟﻬﺖ ﻣﺪﻟﺴﺎزي ورﻗﻪ ﻋﺒﺎرتاﻧﺪ از :ﺿﺨﺎﻣﺖ ورق ﺑﻪ ﻣﻴﺰان ﺛﺎﺑﺖ 1ﻣﻴﻠﻲﻣﺘﺮ در ﻛﻞ ﺳﻄﺢ آن ،ﻣﻘﺪار ﭼﮕﺎﻟﻲ آن 7850ﻛﻴﻠﻮﮔﺮم ﺑﺮ ﻣﺘﺮ ﻣﻜﻌﺐ، ﭼﮕﺎﻟﻲ ﻫﻮا ﺑﻪ ﻣﻴﺰان 1/3ﻛﻴﻠﻮﮔﺮم ﺑﺮ ﻣﺘﺮ ﻣﻜﻌﺐ ،ﻣﻘﺪار ﺿﺮﻳﺐ ﻳﺎﻧﮓ اﺳﺘﺎﻧﺪارد ﺟﻬﺖ اﺳﺘﻴﻞ ،ﺿﺮﻳﺐ ﭘﻮاﺳﻮن 0/3و ﻣﻘﺪار ﺛﺎﺑﺖ
140
ﻣﺼﻄﻔﻲ رﻧﺠﺒﺮ و ﻫﻤﻜﺎر
ﻣﻴﺮاﻳﻲ 0/3درﺻﺪ ﻣﺴﺘﻘﻞ از ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺟﻬﺖ ﻣﺪﻟﺴﺎزي درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ،از آﻧﺠﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﻣﻘﺪار ﺿﺮﻳﺐ ﻣﻴﺮاﻳﻲ ﺗﻘﺮﻳﺒﺎ ﻧﺎﭼﻴﺰ اﺳﺖ ﻟﺬا از روش ﺑﺮﻫﻢﻧﻬﻲ آﺛﺎر ﻣﻲﺗﻮان ﺟﻬﺖ اﻧﺠﺎم ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺑﺮدارﻫﺎي ﺳﺮﻋﺖ ﺳﻄﺤﻲ ﺑﺎ ﻳﻚ ﻣﻴﺰان ﺧﻄﺎي ﻗﺎﺑﻞ ﻗﺒﻮل اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد.
- 6ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ در اﻳﻦ ﻗﺴﻤﺖ ،ﻧﺘﺎﻳﺞ آﻧﺎﻟﻴﺰ اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻣﺪل اﺻﻠﻲ ﻳﺎ ورﻗﻪ ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻲ ﺑﺪون اﻧﺤﻨﺎ )ورﻗﻪ ﺗﺨﺖ( ﻣﻌﺮﻓﻲ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ. ﺳﭙﺲ ،ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ﻃﺮح اوﻟﻴﻪ )داراي اﻧﺤﻨﺎي اوﻟﻴﻪ( و ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺣﺎﺻﻞ از ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روش اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ اراﺋﻪ ﻣﻲﺷﻮد .ﻣﻘﺪار RMSLﻣﺪل اﺻﻠﻲ )ﺗﺨﺖ( ورﻗﻪ ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻲ در ﻣﺤﺪوده ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ 0ﺗﺎ 100ﻫﺮﺗﺰ ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎ 45/31 dBو ﻣﻘﺪار ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ ﺳﻄﺢ ﺻﻮﺗﻲ ﻣﻨﺘﺸﺮﺷﺪه ﺑﻪ اﻧﺪازه 80/56 dBدر ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ اﺻﻠﻲ 4/9ﻫﺮﺗﺰ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﺳﻄﺢ ﺻﻮﺗﻲ ﻣﻨﺘﺸﺮﺷﺪه ﺳﺎزه اﺻﻠﻲ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻳﻚ ﺧﻂ ﻣﻤﺘﺪ ﺗﻴﺮه در ﻧﻤﻮدارﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ در اداﻣﻪ ﻫﻤﻴﻦ ﻓﺼﻞ اراﺋﻪ ﺷﺪهاﻧﺪ .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ،در ﺟﺪول ،1ﺧﻮاص ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻣﺪل اﺻﻠﻲ ﻣﻌﺮﻓﻲ ﺷﺪه اﺳﺖ. ژﺋﻮﻣﺘﺮي ﻣﺪل اوﻟﻴﻪ در ﺷﻜﻞ 3ﺑﻪ ﺻﻮرت دوﺑﻌﺪي ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪه اﺳﺖ .ﺗﻤﺎﻣﻲ ﻧﻘﺎط ﻃﺮاﺣﻲ ﻣﺎﺑﻴﻦ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺑﻴﺸﻴﻨﻪ و ﻛﻤﻴﻨﻴﻪ 10و -10ﻣﻴﻠﻲﻣﺘﺮ ﻣﺤﺪود ﺷﺪهاﻧﺪ .ﻣﻘﺎدﻳﺮ اوﻟﻴﻪ ﻃﺮح اوﻟﻴﻪ ﻣﺪل ﺟﻬﺖ ﻧﻘﺎط ﻃﺮاﺣﻲ ﻧﻪﮔﺎﻧﻪ ﺑﻪﺗﺮﺗﻴﺐ ﻋﺒﺎرتاﻧﺪ از: -0/827 ،3/678 ،-7/174 ،-3/145 ،-5/195 ،9/259 ،-2/335 .1/062 ،7/518 ، ﺟﻬﺖ ﻃﺮح اوﻟﻴﻪ ﻣﺪل )ﺑﺎ ﻓﺮم ﻫﻨﺪﺳﻲ ﻏﻴﺮﺗﺨﺖ( ،ﻣﻘﺪار ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف در ﻣﺤﺪوده ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ 0ﺗﺎ 100ﻫﺮﺗﺰ ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎ 38/93دﺳﻲﺑﻞ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﻘﺪار ﺣﺪاﻛﺜﺮ LSﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎ 69/1دﺳﻲﺑﻞ در ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ 21/8ﻫﺮﺗﺰ واﻗﻊ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﺮاي آزﻣﻮدن ﻋﻤﻠﻜﺮد روش اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ ،ﻳﻚ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ اوﻟﻴﻪ ﻣﺸﺘﻤﻞ ﺑﺮ 20ﻋﻀﻮ )ﻳﻌﻨﻲ 20ﻣﻘﺪار اوﻟﻴﻪ ﺑﺮاي ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﺟﻬﺖ ﺷﺮوع ﻓﺮاﻳﻨﺪ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي( و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺗﻌﺪاد ﺗﻜﺮارﻫﺎي ﻛﻠﻲ ﻣﻌﺎدل 25درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪ .اﻧﺘﺨﺎب ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ اوﻟﻴﻪ ﺑﻪ ﮔﻮﻧﻪاي اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﺘﻮﺳﻂ 20ﻣﻘﺪار ﺗﻮاﺑﻊ ﻫﺪف اوﻟﻴﻪ ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎ 40/71دﺳﻲﺑﻞ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﺳﭙﺲ ﻧﻤﻮدار ﻋﻤﻠﻜﺮد اﻳﻦ روش ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ اوﻟﻴﻪ درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﺗﻌﺪاد ﺗﻜﺮارﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﮔﺮدﻳﺪ.
ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺪرس دورة 12ﺷﻤﺎرة 2ﺗﻴﺮ 1391
ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده ...
ﺷﻜﻞ 3ﺳﺎﺧﺘﺎر اوﻟﻴﻪ ﻃﺮح ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي )ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺑﺮﺣﺴﺐ ﻣﻴﻠﻲﻣﺘﺮ ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ(
ﺷﻜﻞ 4ﻣﻘﺪار ﺳﻄﺢ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت ﺳﺎﻃﻊﺷﺪه از ﻣﺪل اﺻﻠﻲ، ﻣﺪل اوﻟﻴﻪ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﺟﻬﺖ ﺷﺮوع ﻓﺮاﻳﻨﺪ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي و ﻣﺪل ﻧﻬﺎﻳﻲ ﺑﻬﻴﻨﻪﺷﺪه را ﺑﻪ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﻣﻲﮔﺬارد. ﻫﻤﺎنﻃﻮر ﻛﻪ ﻣﻼﺣﻈﻪ ﻣﻲﺷﻮد ،اوﻟﻴﻦ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺑﺮاي ﻣﺪل ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزيﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ اﻳﻦ روش داراي ﻣﻘﺪاري ﻣﻌﺎدل ﺑﺎ 37/4ﻫﺮﺗﺰ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ،ﻣﻘﺪار ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ LSﺳﺎزه ﺑﻬﻴﻨﻪ- ﺷﺪه ﺑﻪ ﻋﺪد 37/9دﺳﻲﺑﻞ در ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﻃﺒﻴﻌﻲ ﺟﺪﻳﺪ ﻛﺎﻫﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ.
ﻣﺼﻄﻔﻲ رﻧﺠﺒﺮ و ﻫﻤﻜﺎر
آﻧﭽﻪ در ﻣﻮرد ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ از روش اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ ﺟﺎﻟﺐ ﺗﻮﺟﻪ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ آن اﺳﺖ ﻛﻪ ﺳﻄﺢ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت ﺻﻮﺗﻲ در ﻛﻠﻴﻪ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲﻫﺎي ﻣﺪ ﻧﻈﺮ ﺑﺮ روي داﻣﻨﻪ ﻓﺮﻛﺎﻧﺴﻲ ﻛﺎﻫﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ،ﻣﻘﺪار ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف RMSLﻧﻴﺰ ﺑﻪ 18/5دﺳﻲﺑﻞ ﻛﺎﻫﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ ﻛﻪ اﻳﻦ ﻣﻴﺰان ﻛﺎﻫﺶ در ﻧﻮع ﺧﻮد ﺟﺎﻟﺐ ﺗﻮﺟﻪ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﭘﺲ از اﻧﺠﺎمدادن 500ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف و ﻃﻲﺷﺪن ﺣﺪود 8/5ﺳﺎﻋﺖ زﻣﺎن ،ﻣﻘﺪار ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﺑﻪ 18/5دﺳﻲﺑﻞ ﻛﺎﻫﺶ و ﻣﻘﺪار ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﭘﺎﻳﻪ ﻧﻴﺰ ﺑﻪ 37/4ﻫﺮﺗﺰ اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ. ﻣﺪل ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﺷﺪه ﻧﻬﺎﻳﻲ ﺗﻮﺳﻂ روش اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ ﻧﻴﺰ در ﺷﻜﻞ 5آﻣﺪه اﺳﺖ .ﺑﺮ اﺳﺎس ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﻲﮔﺮدد ﻛﻪ ﻓﺮم ﻫﻨﺪﺳﻲ ﺟﺪﻳﺪ را ﻣﻲﺗﻮان ﺑﻪ اﻳﻦ ﺻﻮرت ﺗﻔﺴﻴﺮ ﻧﻤﻮد ﻛﻪ ﺑﺮآﻣﺪﮔﻲ در اﻣﺘﺪاد ﻗﻄﺮ ﺻﻔﺤﻪ ﺗﻮاﻧﺴﺘﻪ اﺳﺖ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﻮﺛﺮي ﻣﻴﺰان ارﺗﻌﺎﺷﺎت ﺻﻔﺤﻪ را ﻛﺎﻫﺶ دﻫﺪ.
ﺷﻜﻞ 5ﻓﺮم ﻫﻨﺪﺳﻲ ﺑﻬﻴﻨﻪ ﻣﺪل ﺣﺎﺻﻞ از روش اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ )ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺑﺮﺣﺴﺐ ﻣﻴﻠﻲﻣﺘﺮ ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ(
-6ﺟﻤﻊﺑﻨﺪي و ﻧﺘﻴﺠﻪﮔﻴﺮي
ﺷﻜﻞ 4ﻃﻴﻒ LSﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻣﺪل اﺻﻠﻲ ،ﻃﺮح اوﻟﻴﻪ و ﻃﺮح ﻧﻬﺎﻳﻲ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﺷﺪه ﺑﺎ روش اﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ژﻧﺘﻴﻚ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺪرس دورة 12ﺷﻤﺎرة 2ﺗﻴﺮ 1391
در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ ،ﻧﺸﺎن داده ﺷﺪ ﻓﺮاﻳﻨﺪﻫﺎي ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه ﻣﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﻮﺛﺮي ﻣﻘﺪار ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف را ﻛﺎﻫﺶ دﻫﻨﺪ .ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻣﻲﺗﻮان ﻛﺎرﺑﺮد اﻳﻦ روش را در ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺑﻬﻴﻨﻪ- ﺳﺎزي وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺗﻮﺻﻴﻪ ﻧﻤﻮد و اﻧﺘﻈﺎر داﺷﺖ ﺗﺎ در ﻳﻚ زﻣﺎن ﻗﺎﺑﻞ ﻗﺒﻮل ﺑﻪ ﻟﺤﺎظ ﻣﻴﺰان ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺑﻪ ﻳﻚ ﺟﻮاب ﻗﺎﺑﻞ ﻗﺒﻮل ﺟﻬﺖ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﻧﻴﺰ دﺳﺖ ﻳﺎﻓﺖ. 141
ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده ...
ﻓﺮم ﻫﻨﺪﺳﻲ واﻗﻌﻲ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻛﺎﻣﻞ ﻧﺎﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ ،اﻣﺎ ﻣﻲﺗﻮان ﺗﺎ ﺣﺪودي ﻓﻬﻤﻴﺪ ﻛﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﺑﻪ ﺷﺪت ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ و داراي ﺗﻌﺪاد زﻳﺎدي ﻧﻘﺎط ﻣﺎﻛﺰﻳﻤﻢ و ﻣﻴﻨﻴﻤﻢ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﺷﺎﻫﺪ اﻳﻦ ﺑﺮآورد ان اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﻌﺪاد زﻳﺎدي ﻧﻘﺎط ﺑﻬﻴﻨﻪ ﻧﺎﺷﻲ از ﻧﻘﺎط ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺷﺮوع ﺣﺎدث ﺷﺪهاﻧﺪ؛ ﺑﻪ ﻋﺒﺎرت دﻳﮕﺮ ،ﻣﻼﺣﻈﻪ ﺷﺪ ﻛﻪ در ﺻﻮرت اﺳﺘﻔﺎده از ﻃﺮحﻫﺎي اوﻟﻴﻪ ﻣﺨﺘﻠﻒ ،ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﻬﻴﻨﻪﺷﺪه ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ ﻧﻴﺰ ﺣﺎﺻﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ اﻳﻦ ﺧﻮد ﻧﺸﺎﻧﮕﺮ آن اﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﻌﺪاد زﻳﺎدي ﻧﻘﺎط ﻛﻤﻴﻨﻪ در ﺷﻜﻞ ﻫﻨﺪﺳﻲ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف وﺟﻮد دارد. ﻗﺴﻤﺖ ﻋﻤﺪه زﻣﺎن ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺗﻮﺳﻂ ﺑﺨﺶ آﻧﺎﻟﻴﺰ اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود اﻧﺠﺎمﺷﺪه ﺟﻬﺖ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺳﺮﻋﺖ ارﺗﻌﺎﺷﻲ ﻧﻮدﻫﺎي ﺳﻄﺤﻲ روي ﻣﺪل در ﺣﻴﻦ ﻓﺮاﻳﻨﺪ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﻣﺼﺮف ﺷﺪه اﺳﺖ .اﻟﺒﺘﻪ ﻣﻲﺗﻮان ﺟﻬﺖ ﻛﺎﻫﺶ زﻣﺎن اﺟﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت از روشﻫﺎي ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻣﻮازي اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد ،اﻣﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﻳﻦ روش ﻋﻤﻼ ﻫﻴﭻﮔﻮﻧﻪ ﺗﺎﺛﻴﺮي ﺑﺮ زﻣﺎن ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻳﻚ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﻧﺪارد .ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ،ﺟﻬﺖ ﻛﺎﻫﺶ زﻣﺎن ﻛﻞ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ ﻛﻪ زﻣﺎن ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف را ﻛﺎﻫﺶ داد .اﻣﺎ ﺑﺨﺶ ﻋﻤﺪهاي از زﻣﺎن ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻳﻚ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﻧﻴﺰ ﻫﻤﺎنﻃﻮر ﻛﻪ ﮔﻔﺘﻪ ﺷﺪ ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻻزم ﺑﺮاي آﻧﺎﻟﻴﺰ اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﻣﺼﺮف ﻣﻲﺷﻮد .ﻟﺬا ﻣﻨﻄﻘﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺮ روي ﻛﺎﻫﺶ زﻣﺎن ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻻزم ﺟﻬﺖ آﻧﺎﻟﻴﺰ اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﻣﺪل ﻛﺎر ﻧﻤﻮد. ﻓﺮاﻳﻨﺪ ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﻣﻌﺮﻓﻲﺷﺪه ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ از ﻧﺮماﻓﺰار اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود و ﺳﺎﻳﺮ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪﻫﺎي ﻧﻮﺷﺘﻪﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺠﺮي ﻃﺮح ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻃﺮاﺣﻲ ﻣﺪوﻻر ﻛﻞ ﻓﺮاﻳﻨﺪ ،اﻣﻜﺎن اﺳﺘﻔﺎده و ﻳﺎ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻨﻲ ﺳﺎﻳﺮ روشﻫﺎي آﻧﺎﻟﻴﺰ اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود و ﻳﺎ ﺳﺎﻳﺮ روشﻫﺎي ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ در درون آن وﺟﻮد دارد. اﮔﺮﭼﻪ ﻓﺮض ﺑﺮ اﻳﻦ اﺳﺖ ﻛﻪ ﻛﺎﻫﺶ RMSLﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻛﺎﻫﺶ ﻧﻮﻳﺰ و ﻳﺎ ﺑﻪ ﻋﺒﺎرت دﻳﮕﺮ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﻛﺎﻫﺶ ﺳﻄﺢ ﺗﺸﻌﺸﻌﺎت ﺻﻮﺗﻲ ﺳﺎﻃﻊﺷﺪه از ﺳﺎزه ﻣﻲﺷﻮد ،اﻣﺎ اﻳﻦ ﻓﺮض در ﻃﺮح ﻓﻌﻠﻲ ﻣﻮرد اﻋﺘﺒﺎرﺳﻨﺠﻲ ﻻزم و ﻛﺎﻣﻞ واﻗﻊ ﻧﺸﺪه اﺳﺖ .ﻟﺬا ﺗﻮان ﺻﻮﺗﻲ ﺳﺎﻃﻊﺷﺪه از ﻣﺪل ﺑﻬﻴﻨﻪ ﺑﺎﻳﺪ ﺑﺎ ﻃﺮح اوﻟﻴﻪ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺷﻮد ﺗﺎ ﻣﻼﺣﻈﻪ ﮔﺮدد ﻛﻪ آﻳﺎ اﻳﻦ اﻳﺪه ﺑﻪ اﻧﺪازه ﻛﺎﻓﻲ داراي ﺻﺤﺖ و دﻗﺖ ﻻزم ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ ﻳﺎ ﺧﻴﺮ؟ اﻣﺎ ﺷﺎﻳﺎن ذﻛﺮ اﺳﺖ ﻛﻪ در ﻫﺮ ﺣﺎل ﭘﺎﺳﺦ ﺑﻪ اﻳﻦ ﺳﻮال ﻫﻴﭻﮔﻮﻧﻪ ﺗﺎﺛﻴﺮي ﺑﺮ ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻋﻤﻠﻜﺮد روشﻫﺎي ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي ﻧﺨﻮاﻫﺪ داﺷﺖ. اﺳﺘﻔﺎده از روشﻫﺎي ﻣﻮﺛﺮ آﻧﺎﻟﻴﺰ ﺣﺴﺎﺳﻴﺖ )ﻣﺎﻧﻨﺪ روشﻫﺎي
142
ﻣﺼﻄﻔﻲ رﻧﺠﺒﺮ و ﻫﻤﻜﺎر
ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﮔﺮادﻳﺎنﻫﺎي ﻣﺮﺣﻠﻪ اول و دوم ﺑﺎ ﻛﻤﺘﺮﻳﻦ ﺗﻌﺪاد ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف( ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﻛﺎﻫﺶ زﻣﺎن ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت از دﻳﮕﺮ ﻣﻮاردي اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ در ﺳﺎﻳﺮ ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ﺑﻌﺪي ﻣﺪ ﻧﻈﺮ ﻗﺮار ﮔﻴﺮد .ﻣﺪلﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﻧﻴﺰ ﺑﺎﻳﺪ ﺗﺠﺮﺑﻪ ﺷﻮﻧﺪ .ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل ،ﻣﻲﺗﻮان ﺳﺎزه را ﺑﻬﻴﻨﻪ ﻧﻤﻮد ﺗﺎ ﻣﻴﺰان ارﺗﻌﺎﺷﺎت ﻣﻨﺘﻘﻞﺷﺪه ﺑﺮ روي ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﻣﺘﻔﺎوت ﻣﻮرد ﻋﻼﻗﻪ را ﻛﻤﻴﻨﻪ ﻛﺮد. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ،اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻴﺰان ﺟﺬب ﺻﻮت در ﺑﺮﺧﻲ از ﻓﺮﻛﺎﻧﺲﻫﺎ ﻧﻴﺰ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻚ ﻧﻮع دﻳﮕﺮ از ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﻣﺪ ﻧﻈﺮ ﻗﺮار ﮔﻴﺮد. اﺳﺘﻔﺎده از ﭼﻨﺪ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻫﻢزﻣﺎن ﻧﻴﺰ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﻣﺪ ﻧﻈﺮ ﻗﺮار ﮔﻴﺮد .ﺣﺘﻲ ﻣﻲﺗﻮان ﺑﺮﺧﻲ از اﻧﻮاع ﻫﺪف ﻧﻴﺰ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺷﺮاﻳﻂ ﻗﻴﺪي در ﻣﺴﺌﻠﻪ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ. آﻧﺎﻟﻴﺰ ﻣﻘﺎومﺑﻮدن و ﻣﻴﺰان اﻋﺘﻤﺎد ﺑﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺟﻬﺖ ﺗﻜﺮار در ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻧﻴﺰ ﺧﻮد ﻳﻚ ﻣﻘﻮﻟﻪ دﻳﮕﺮ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ .اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﺮﻛﻴﺐﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ اﻧﻮاع روشﻫﺎي ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي و ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ و ﻧﻘﺎط ﻗﻮت و ﺿﻌﻒ آنﻫﺎ ﺑﺎ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻧﻴﺰ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺗﻮﺳﻌﻪ اﻳﻦ زﻣﻴﻨﻪ ﻋﻠﻤﻲ ﮔﺮدد .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ،ﺳﺎﻳﺮ اﻧﻮاع ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ از ﻗﺒﻴﻞ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﻣﺎﺑﻴﻦ ﻧﻘﺎط ﻃﺮاﺣﻲ و ﻏﻴﺮه ﻧﻴﺰ ﻣﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺳﺎﻳﺮ اﻳﺪهﻫﺎي ﺟﺎﻟﺐ ﺟﻬﺖ اداﻣﻪ ﻛﺎر ﻣﻄﺮح ﺑﺎﺷﻨﺪ.
-7ﻣﺮاﺟﻊ [1] Koopmann G. H., Fahnline J. B., Designing Quiet Structures: A Sound Power Minimization Approach, London, Academic Press, 1997. [2] Marburg St., “Efficient Optimization of a Noise Transfer Function by Modification of a Shell Structure Geometry-Part I: Theory”, Structural and Multidisciplinary Optimization, Vol. 24, 2002, pp. 51-59. [3] Kollmann F. G., Maschinenakustik-Grundlagen, Meβtechnik, Berechnung, Beeinflussung, (in German), 2nd Revised Edition, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2000. [4] Bös J., “Numerical Optimization of the Thickness Distribution of Threedimensional Structures with Respect to Their Structural Acoustic Properties”, Structural and Multidisciplinary Optimization, Vol. 32, No. 1, 2006, pp. 12-30. [5] Fritze D., Marburg St., Hardtke H. J., “Reducing Radiated Sound Power of Plates and Shallow Shells by Local Modification of Geometry” Acta Acustica United with Acustica, Vol. 89, No. 1, 2003, pp. 53-60. [6] Swanson Analysis System Inc. ANSYS Academic Research, Release 11.0.
ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺪرس دورة 12ﺷﻤﺎرة 2ﺗﻴﺮ 1391
ﻣﺼﻄﻔﻲ رﻧﺠﺒﺮ و ﻫﻤﻜﺎر [10] Charbonneau P., Pikaia Homepage. Research Report, http://www.hao.ucar.edu/modeling/pikaia/ pikaia (Accessed December 18, 2010), 2003. [11] Marcelin J. L., “Genetic Optimization of Stiffened Plates and Shells”, International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 51, No. 9, 2001, pp. 1079-1088. [12] Keane A. J., “Passive Vibration Control via Unusual Geometries: The Application of Genetic Algorithm Optimization to Structural Design”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 185, No. 3, 1995, pp. 441-453.
143
... ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎزي وﻳﺒﺮوآﻛﻮﺳﺘﻴﻜﻲ ﺳﺎزهﻫﺎي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده [7] Fritze D., Marburg St., Hardtke H. J., “Estimation of Radiated Sound Power: A Case Study on Common Approximation Methods”, Acta Acustica United with Acustica, Vol. 95, 2009, pp. 833-842. [8] Ranjbar M., Hardtke H. J., Fritze D., Marburg St., “Finding the Best Design within Limited Time: A Comparative Case Study on Methods for Optimization in Structural Acoustics”, Journal of Computational Acoustics, Vol. 18, 2010, pp. 149-164. [9] Ranjbar M., A Comparative Study on Optimization in Structural Acoustics, PhD Disseration, Technischen Universität Dresden, Germany, 2011.
1391 ﺗﻴﺮ2 ﺷﻤﺎرة12 ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﻣﺪرس دورة