پروژه آموزشی آنالیز ارتعاش تار ویولن با انسیس

توضیحات

•  روند طی شده در پروژه به صورت گام به گام همراه با تصاویر محیط نرم افزار به طور کامل شرح داده شده است.
•  تمامی پروژه های موجود در فروشگاه 1.2.3 منحصرا توسط گروه 1.2.3 انجام شده است و مشابه آن در سطح اینترنت وجود ندارد.
•  پس از خرید پروژه های  فایل word پروژه در دسترس شما قرار خواهد گرفت.

چکیده

پروژه حاضر یک تار ویولن را مورد بررسی قرار داده است. از مواردی که در مورد این سیم مورد مطالعه قرار گرفته است، آنالیز ارتعاشی تار در اثر کشیده شدن آرشه بر روی تار ویولن و مود های ارتعاشی آن میباشد. از دیگر عوامل تاثیر گزار بر روی ارتعاش این تار، اثر پیش تنش اعمالی بر روی تار میباشد که در واقع به هنگام کوک کردن ساز به تا وارد میشود تا صدای مورد نظر از آن به دست آید.

برای تحلیل و بررسی پروژه تعریف شده از تحلیل عددی استفاده شده است که این تحلیل توسط نرم افزار انسیس ورکبنچ انجام گرفته است. این نرم افزار توانایی انجام انواع تحلیل های ارتعاشی و مکانیکی را دارا میباشد اما در پروژه حاضر از آنجا که قصد بر انجام تحلیل های تنشی (اثر تنش و نیرو) و نیز تحلیل های ارتعاشی میباشد، از روش کوپل این دو حلگر استفاده شده است که در ادامه منظور از حل کوپل به تفصیل بیان شده است.

نتایجی که از این تحلیل به دست آمده است بیانگر بیانگر این میباشد که فرکان وارد کردن آرشه بر روی سیم و سرعت وارد کردن آن بر روی سیم ها موثر میباشد. همچنین جنس سیم تغییرات محسوسی در محاسبات وارد میکند که در این پروژه تنها یک نوع سیم خاص مورد بررسی قرار گرفته است.

فصل اول پیشینه پژوهش

فصل1- پیشینه پژوهش

1-1 مقدمه

برای بررسی سیم ویولن و یافتن تنش های وارده بر آن در اثر کوک کردن سیم و همچنین یافتن مودهای طبیعی سیم، تحقیق حاضر صورت گرفته است.

آقای جان ایوان در مقاله دکتری خود سیم ویولن را اینگونه توصیف کرده اند که سیم ویولن دارای 4 سیم میباشد که عبارتند از (E,A,D,G) که هریک از آنها دارای یک ویژگی خاص میباشند که در جدول (1-1) زیر آورده شده است.[1]

برای تحلیل سیم ویولن در پروژه حاضر از سیم E استفاده شده است که طول آنرا برابر با 330 میلیمتر در نظر گرفته میشود.[2]

مقدار نیرویی که از طرف آرشه به صورت عمودی بر سیم وارد میشود برابر با نمودار زیر میباشد که متناسب با سرعت کشیدن آرشه روی سیم میباشد.[2]

جنس سیم از فولاد با خواص مشخص در نظر گرفته شده است که در قسمت تحلیل کاملا خواص آن مشخص شده است. اما نکته قابل توجه در مورد مقدار اصطکاک آرشه با سیم میباشد که در واقع وقتی سرعت نسبی بین دو جسم تغییر میکند، ضریب اصطکاک مابین دو جسم نیز تغییر میکند و این تغییر ضریب اصطکاک باعث ایجاد ارتعاشات خود متحرک مانند ارتعاشات چسبندگی-لغزش در سیستم میشود. در بیشتر سیستم ها ی دینامیکی که شامل اصطکاک خشک بین سطوح میباشند (اصطکاک میان آرشه و سیم نیز از نوع خشک میباشد) در سرعت های کم نمودار نیرو-سرعت دارای شیب منفی است. شیب منفی را دمپینگ منفی در نظر میگیرند که در آن نوسانات تا زمانی که بالانسی بین تولید و اتلاف انرژی بدست آید موجب افزایش دامنه نوسان میشود.[3]

از آنجا که یافتن ضریب اصطکاک آرشه با سیم در حالت های مختلف و سرعت های مختلف کاری بسیار پیچیده و مشکل میباشد، و همچنین ماله ای در این مورد یافت نشده است، به صورت حس طبیعی و نمونه های خارجی از اصطکاک دیگر اجسام، مقدار اصطکاک میان آرشه و سیم را برابر 0.3 در نظر میگیریم.

آقای کنگ و آقای ژاو در یکی از مقالات خود، مود های طبیعی یک سیم مرتعش که دو سر آن ثابت میباشد را به صورت زیر محاسبه کرده است.[4]

برخی از تصاویر پروژه:

فهرست مطالب

فصل1- پیشینه پژوهش.. 4

1-1 مقدمه. 4

1-3 تئوری مدلسازی.. 7

1-3-1 نگاه کلی. 7

1-3-2 تئوری مدلسازی در ماژول Static Structural

1-3-3 تئوری مدلسازی در ماژول Modal

1-3-4 تئوری مدلسازی در ماژول Harmonic Response

فصل 2- مواد و روشها 10

2-1 تعریف دقیق مسئله. 10

2-1-1هندسهی مسئله. 11

2-2 معادلات حاکم بر مسئله. 11

2-3 مدلسازی.. 12

2-3-1شبیه سازی اولیه در نرم افزار Ansys.

2-3-3 تنظیمات اولیه برای حل مسئله. 14

2-3-2 استقلال حل از شبکه. 16

2-3-4 تعیین شرایط مرزی برای حل در ماژول  Static Structural

2-3-5 تنظیمات لازم برای حل در ماژول Modal

2-3-6 تنظیمات لازم برای حل در ماژول Harmonic

فصل3- نتایج و بحث.. 26

3-1 بررسی نتایج. 26

3-1-1 نتایج حاصل از تحلیل ماژول Static Structural 26

محاسبه مقاومتی : 26

محاسبه ی عددی : 26

3-1-2 نتایج حاصل از تحلیل Modal

3-1-3 نتایج حاصل از تحلیل  Harmonic Response

3-1-4  تغییر شکل سیم در فرکانس های مختلفی که نیرو به آن وارد میشود 52

منابع  59