Skip to main content
SUPERVISOR
Mostafa Ghayour,Saeed ZeiaeiRad
مصطفی غیور (استاد راهنما) سعید ضیائی راد (استاد مشاور)
 
STUDENT
Habib Ramezannezhadazarbony
حبیب رمضان نژادآزاربنی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Analysis of Chaotic Vibration Phenomenon in Mechanical Systems (Centrifugal Governor )
Governor is a device used for maintaining a constant mean speed or rotation of the crank-shaft over long periods during which the load on the engine may vary. When the load of the engine decreases , the speed of the engine increases . As the spindle of the governor is driven by the engine , hence the speed of the spindle also increase. This will increase the centrifugal force on the governor balls and the balls moves outwards. Due to the movement of balls outwards the sleeve rise upwards. The upwards movement of the sleeve will operate a throttle valve at the other end of the ball crank lever to reduce the supply of the working fluid by reducing the throttle valve opening. similarly when the load on the engine increase, the speed of the engine decreases. Also the speed of the spindle of the governor decrease. Hence the centrifugal force on the governor balls will also decrease. The balls of the governor will move inwards and hence the sleeve will move downwards. The downwards movement of the sleeve will increase the supply of the working fluid by increasing the opening of the throttle valve and thus the engine speed is increased. Equation governing in this system is non-linear and one of the observing phenomenon results by non-linear approach is chaos.In this theses By using the fourth order Runge–Kutta numerical integration method, phase diagrams ,, Poincar’e maps, time history diagrams and power spectrum are presented to observe periodic , quasi-periodic and chaotic motions. The effect of the controlling parameter changes in the system can be found in the bifurcation diagram , largest lyapunov exponent and lyapunov dimentions. Finally three methods are used to control chaos effectively.
گاورنرهای گریز از مرکز برای کنترل سرعت سیستم های دورانی به واسطه تنظیم میزان سوخت مصرفی، مورد استفاده قرار می گیرند. هرگاه به هر علتی سرعت موتور افت پیدا کند نیروی گریز از مرکز اعمالی بر روی جرم های گاورنر به خاطر کاهش سرعت دورانی محور دوران گاورنر و متناظر با آن کاهش شتاب گریز از مرکز ،کاهش می یابد. این امر موجب می شود که دهانه سوپاپ کنترل سوخت از حالت عادی بیشتر باز شده و با تامین سوخت بیشتر، سرعت موتور را تا رسیدن به سرعت تعادل افزایش دهد. مشابها درهنگام افزایش سرعت موتور، نیروی گریز از مرکز افزایش می یابد که موجب کاهش سوخت رسانی شده و این روند تا رسیدن به سرعت تعادل ادامه می یابد. معادلات حاکم بر حرکت این سیستم به صورت غیر خطی می باشد. یکی از پدیده های مشاهده شده ناشی از نگرش غیرخطی بر سیستم پدیده آشوب می باشد. این رفتار به واسطه تغییر در یکی از پارامترهای سیستم به وجود آمده بطوریکه رفتار سیستم خارج از رفتارهای شناخته شده در دینامیک کلاسیک می باشد. در این پایان نامه با ارایه مدل ریاضی غیر خطی از معادلات حاکم بر حرکت گاورنر گریز از مرکز، به حل آنها از طریق روشهای عددی رانگ کوتا درجه چهار پرداخته می شود. برای تمایز رفتار آشوبناک از رفتار منظم به ازای پارامتر کنترلی مشخص و تشخیص پارامترهای بحرانی، مقادیری از پارامتر کنترلی سیستم که در آنها تغییر رفتار در سیستم مشاهده می شود، از نمودارهای دو شاخه ای شدن و بزرگترین نمای لیاپانوف که به ترتیب جابجایی و بزرگترین نمای لیاپانوف بر حسب پارامتر کنترلی سیستم را نشان می دهند، استفاده می شود. همچنین رفتار سیستم در این مقادیر بحرانی را با نمودارهای فازی، نگاشتهای پوانکاره، پاسخ زمانی و طیف توانی مورد بررسی و تحلیل قرار می دهیم. با مطالعه این نمودارها رفتارهای پریودیک ، شبه پریودیک وآشوبناک از سیستم به ازای مقادیر بحرانی پارامتر کنترلی سیستم مشاهده می شود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی