27507

مدل‌سازي، شبيه‌سازي و شناسايي تجربي جابه‌جايي و برش اجسامي شبيه‌به پارچه مبتني بر روش MSD

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك

1398

1401/06/31

دكتر اسماعيل خان ميرزا

مهندسي مكانيك

مدل‌سازي و جابه‌جايي جسم انعطاف‌پذير يكي از چالش برانگيزترين موضوعات حال حاضر در علم مهندسي مكانيك است. مطالعه و بررسي رفتار اين اجسام، يك گام بزرگ در صنايع مختلف محسوب مي‌شود. يكي از پركاربردترين اين اجسام پارچه است. ما براي مدل‌سازي پارچه، تعداد درجات آزادي آن را محدود كرديم و با استفاده از روش جرم- فنر- مستهلك‌كننده، رفتار پارچه را شبيه‌سازي كرديم. به اين صورت كه پارچه را به اجزاي جرمي كوچك در دسته‌هاي مختلف تقسيم‌بندي(مش‌بندي) كرديم؛ در هر كدام از اين مش‌ها، چهار نود قرار دارد و بين هر دو نود، دو نوع فنر(خطي و غيرخطي) و دو نوع مستهلك‌كننده(مطلق و نسبي) تعريف كرديم؛ عبارت خمش را به آن اضافه كرديم و در نهايت بر روي پارچه، برش اعمال كرديم. جهت اعتبارسنجي عمليات برش بر پارچه، آزمايشي طراحي كرديم كه با بهره‌گيري از ابزار پردازش تصوير اطلاعات مربوط به اين جسم، مانند موقعيت، را استخراج كرديم. بنابراين با استفاده از آزمايش، مدل‌سازي انجام شده را صحت سنجي كرديم. در انتها با استفاده از الگورتيم شناسايي سيستم (PSO) مقادير ضرايب مجهول را بدست آورديم. نمودارهاي حاصل از شبيه‌سازي و تجربي را مورد بررسي قرار داديم و بيشينه مقدار خطا را بين دو نمودار بدست آورديم. بنابراين هدف از اين پايان‌نامه دستيابي به مدل‌ ديناميكي پارچه، تجزيه و تحليل جابه‌جايي و برش آن و در نهايت اعتبارسنجي معادلات با نتايج تجربي مي‌باشد.

1401/09/22

Simulation of soft body with the presence of bending term, study and experimental work of cutting on fabrics based on MSD method

9/22/2023 12:00:00 AM

Modeling and displacement of flexible body is one of the most challenging topics in mechanical engineering. Studying and investigating the behavior of these bodies is considered a big step in various industries. One of the most widely used objects is fabric. To model the fabric, we limited the number of degrees of freedom and simulated the behavior of the fabric using the mass-spring-damper method. In this way, we divided (mesh) the fabric into small mass components in different categories; In each of these meshes, there are four nodes and between each two nodes, we defined two types of springs (linear and non-linear) and two types of depreciators (absolute and relative); We added the bending expression to it and finally applied cutting on the fabric. In order to validate the operation of cutting on fabric, we designed an experiment in which we extracted information related to this object, such as the position, by using the image processing tool. Therefore, we validated the modeling by using the experiment. At the end, we obtained the values of the unknown coefficients using the system identification algorithm (PSO). We examined the simulation and experimental graphs and obtained the maximum error value between the two graphs.

جسم انعطاف‌پذير , مدلسازي پارچه , پردازش تصوير , برش جسم نرم , آزمايش برش پارچه

Experimental work on cutting , Cutting on fabric , Soft body simulation , Simulation of fabric

yeganeh pahlevan

Dr. Esmaeel khanmirza