حرکت :
تمامی اجسام و ذرات در خلقت همواره در حال حرکت و جنبش هستند حال این حرکت می تواند چه نوسان باشد چه انتقال و یا چرخش و یا ترکیب آنها .
مسافت :
مقدار راهی است که از نقطه شروع تا مبدأ طی می شود را مسافت می گویند .
جا به جایی :
به کوتاه ترین راهی که بین دو نقطه آغاز و مقصد وجود دارد جابجایی می گویند .
مناسب برای دانش آموزان و دبیران و اولیا
برای دانلود کل پاورپوینت از لینک زیر استفاده کنید:
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه152
بخشی از فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده.............................................. 1
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1 تعریف کلی مسأله............................... 2
1-2 نیاز به مطالعه در مورد مسأله.................. 3
1-3 اهداف و فرضیات تحقیق.......................... 5
1-4 سازماندهی پایان‌نامه........................... 5
1-5. دامنه اثر مسأله در جامعه علمی و اجتماع........ 7
1-6. محدودیت‌ها و چارچوب‌های پروژه................... 8
فصل دوم: ادبیات تحقیق (کاوش در متون)
2-1 پیش زمینه..................................... 9
2-2 قوس قائم...................................... 9
2-2-1 انواع قوسهای قائم......................... 11
2-2-2 مشخصات قوس قائم از نوع سهمی درجه دوم...... 12
2-2-3 قوس قائم در AASHTO ....................... 15
2-2-4 روندهای جدید در قوس قائم:................. 17
2-3 قوس افقی ..................................... 18
2-4 ویژگی‌های جابجایی، فرمان وسواری وسیله نقلیه..... 20
2-5 تعادل وسیله نقلیه در منحنی‌های افقی............. 24
2-6 فاکتورهای اصطکاک جانبی......................... 30
2-6-1 ماکزیمم فاکتورهای اصطکاک جانبی............. 30
2-6-2 آسایش انسان و شاخص‌های توده توپی (Ball - Bank).. 31
2-6-3 حداقل شعاع برای انحناهای افقی.............. 35
2-7 سرعت عملکرد روی قوس افقی....................... 37
2-7-1 هماهنگی بین شیب‌های قائم و افقی............. 37
2-7-2 توصیه‌هایی در خصوص ارتباط نیمرخ طولی و پلان مسیر 39
2-8 سرعت طرح...................................... 42
2-9 بربلندی........................................ 43
2-9-1 مقادیر حداکثر بربلندی...................... 45
2-10مدل‌های مختلف برای پایداری وسیله نقلیه.......... 46
2-10-1 مدل جرمی نقطه‌ای Point- Mass Model.............. 46
2-10-2 مدل دوچرخه‌ای (Bicycle Model).................. 47
2-10-3 مدل دومحوری Two- Axle Model.................. 48
2-11 نرم‌افزارهای شبیه‌سازی پایداری حرکت وسایل نقلیه. 49
2-11-1 نرم‌افزار NADS dyna......................... 49
2-11-2 نرم‌افزار VDANL............................ 50
2-11-3 نرم‌افزار VDMROAD.......................... 50
2-11-4 نرم‌افزار Truck SIM.......................... 50
فصل سوم: فرایند شبیه‌سازی با نرم‌افزار Truck SIM
مقدمه ............................................. 52
3-1 ظرفیت‌های Truck SIM............................... 52
3-2 دلایل انتخاب نرم‌افزار Truck SIM جهت انجام تحقیق... 54
3-3 داده‌های ورودی نرم‌افزار Truck SIM................. 55
3-3-1 داده‌های ورودی- وسیله نقلیه................. 56
3-3-2 داده‌های ورودی- هندسه راه................... 57
3-3-3 داده‌های ورودی، اعمال بار................... 59
3-3-4 داده‌های ورودی- ضریب اصطکاک................. 60
3-4 پردازش داده‌ها در Truck SIM....................... 61
3-5 دستیابی به نتایج در Truck SIM.................... 61
3-6 محدودیتهای برنامه Truck SIM...................... 63
فصل چهارم: جمع‌آوری اطلاعات
4-1 مقدمه.......................................... 64
4-2 موضوعات موردنظر............................... 65
4-2-1 انتخاب ساختار جاده......................... 65
4-2-2 مقادیر انحنا و بر بلندی.................... 65
4-2-3 شیبها و قوسهای قائم........................ 65
4-2-4 نسبت بین انحنا (شعاع) قوس ملایم‌تر و قوس تندتر 66
4-2-5 انتخاب وسیله نقلیه طرح..................... 66
4-3 انتخاب نحوه و توزیع بار........................ 68
4-3-1 قوانین و مقررات حمل و نقل بار در راه‌های ایران 70
4-3-1-1 قوانین و مقررات مربوط به ابعاد......... 70
4-3-1-1-1 قوانین و مقررات مربوط به طول (محدودیتهای طول) 70
4-3-1-1-2 حداکثر عرض مجاز انواع وسایل نقلیه با بار 73
4-3-1-1-3 قوانین و مقررات مربوط به ارتفاع (محدودیتهای ارتفاع) 74
4-4 فرایند مدلسازی................................. 74
4-4-1 فرآیند مدلسازی- قوس ساده................... 74
4-4-2 فرآیند مدلسازی – قوس معکوس................. 74
4-5 کالیبره کردن و توسعه نتایج(با استفاده ازمدل ریاضی) 79
فصل پنجم: تحلیل اطلاعات و ارائه نتایج
5-1 نتایج......................................... 98
5-2 نتیجه‌گیری در مورد هریک از طوالات یا فرضیات تحقیق 99
5-3 نتیجه‌گیری در مورد کل تحقیق..................... 100
5-4 کابردهای علمی و تئوری.......................... 101
5-5 توصیه‌ها و پیشنهادات............................ 101
منابع و مآخذ....................................... 102
منابع فارسی....................................................... 102
منابع انگلیسی...................................... 103
پیوست.............................................. 108
چکیده انگلیسی...................................... 117
عنوان انگلیسی...................................... 118
تعهدنامه اصالت پایان‌نامه........................... 119
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1 گروه سرعت طرح برای درجه‌بندی راه................ 14
جدول 2-2 گروه‌بندی سرعت طرح.............................. 14
جدول 2-3 ضریب‌های اصطکاک جانبی........................... 15
جدول 2-4 مقادیر شعاع حداقل (برحسب متر) برای سرعت طرح و بربلندی‌های مختلف 16
جدول 4-1 حداقل شعاع لازم برای قوس افقی ساده 3D درسرعت‌های مختلف طراحی (e=4%) ................................81
جدول 4-2 حداقل شعاع لازم برای قوس افقی ساده 3D درسرعت‌های مختلف طراحی (e=6%).....................................81
جدول 4-3 حداقل شعاع لازم برای قوس افقی معکوس درسرعت‌های مختلف طراحی (e=4%)........................................82
جدول 4-4 حداقل شعاع لازم برای قوس افقی معکوس درسرعت‌های مختلف طراحی (e=6%)........................................83
جدول 4- 5 حداقل شعاع لازم برای قوس افقی معکوس 3D درسرعت‌های مختلف طراحی (e=4%)............................83
جدول 4- 6 حداقل شعاع لازم برای قوس افقی معکوس 3D درسرعت‌های مختلف طراحی (e=6%)............................84
جدول 4- 7 مقادیر سرعت واژگونی (چپ شدن)در قوس معکوس با دور e=4%.......................................................................85
جدول 4- 8 مقادیر سرعت واژگونی (چپ شدن)در قوس معکوس 3D با دور e=4%...............................................................86
جدول 4- 9 مقادیر سرعت واژگونی (چپ شدن)در قوس معکوس با دور6% e=......................................................................87
جدول 4- 10 مقادیر سرعت واژگونی (چپ شدن)در قوس معکوس 3D با دور6% e=............................................................88
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1-1 فلوچارت سازماندهی تحقیق.................... 7
شکل 2-1 انواع قوسهای قائم محدب و مقــعر............ 11
شکل 2-2 قوس قائم محدب متقارن....................... 12
شکل 2-3 اجزای قوس قائم مقعر نامتقارن............... 15
شکل 2-4 اجزای قوس افقی ساده........................ 18
شکل 2-5 نیروی گریز از مرکز و نیروهای مقاوم در برابر آن در طول حرکت وسیله نقلیه بر روی قوس افقی ....................... 19
شکل 2-6 سیستم محور‌های مختصات محلی و درجات آزادی وسیله نقلیه 20
شکل 2-7 مدل ماشین سواری دارای سیتم تعلیق مستقل و 7 درجه آزادی 22
شکل 2-8 نیروهای مرکز گریز شعاعی وارد بر وسیله نقلیه 25
شکل 2-9 نیروها و لنگر‌های وارد بر مرکز جرم وسیله نقلیه در طول حرکت روی قوس افقی....................................... 28
شکل 2-10 نمو نه ای از شاخص Ball-bank................. 32
شکل 2-11 زوایای موثر در محاسبه شاخص Ball-bank........ 35
شکل 2-12 مقایسه بین حداقل شعاع قوس ارائه شده در AASHTO و روابط chang.............................................. 37
شکل 2-14 طرح قوس افقی در محل قوسهای قائم........... 40
شکل 2-15 طرح نیمرخ طولی مسیر با خط مستقیم.......... 40
شکل 2-16 طرح نیمرخ طولی مسیر با خط مستقیم.......... 40
شکل 2-17 مشاهده دست اندازها از فواصل دور روی سطح جاده 41
شکل 2-18 خط مستقیم کوتاه بین قوسهای معکوس پلان در محل برجستگی نیم رخ طولی............................................... 41
شکل 2-19 پدیدار شدن زاویه تند در قوس قائم.......... 41
شکل 2-20 ارتباط بین پلان و پروفیل طولی مسیر......... 42
شکل 2-21 مدل دوچرخه................................ 48
شکل 2-22 مدل 2 محوری............................... 49
شکل 3-1 فلوچارت سازماندهی تحقیق.................... 50
شکل 3-2 مدل پایداری کامیون در Truck SIM......................................................................................52
شکل 3-3 صفحه اصلی نرم افزار Truck SIM................................................................................................54
شکل 3-4 صفحه انتخاب و ویرایش مشخصات وسیله نقلیه.......................................................................55
شکل 3-5 صفحه تعیین مشخصات هندسی طرح..............................................................................................57
شکل 3-6 ایجاد هندسه جاده و مشخصات آن با استفاده از Road: 3D surface 59
شکل 3-7 صفحه تعیین مشخصات ابعادی و وزنی وسیله نقلیه................................................................60
شکل 3-7 خروجی نرم افزار به صورت انیمیشن............................................................................................. 62
شکل 3-7 خروجی نرم افزار به صورت پلات.....................................................................................................63
شکل 3-8 نمونه ای از یک خودرو SUV...........................................................................................................64
شکل 4-1 ابعاد ومشخصات کامیون WB-15درآیین نامه AASHTO...........................................68
شکل 4-2 یک نمونه کامیون WB-15................................................................................................................69
شکل 4-3 یک نمونه کامیون کمپرسی جام دار (Dump Truck)........................................................69
شکل 4-4-نمونه هایی از مشکل کاهش دید سایر وسایل نقلیه در مقابل وسیله نقلیه طویل............................................... 71
شکل 4- 5- نمایش حداکثر طول مجاز کامیون دو محور......... 71
شکل 4-6 -تصویر حداکثر طول مجاز کامیون سه محور......... 72
شکل4- 7- تصویر حداکثر طول مجاز تریلی ۴ محور و بیشتر.... 72
شکل 4-8-تصویر حداکثر طول مجاز تریلرهای خودرو بر........ 72
شکل 4-9- تصویر حداکثر عرض مجاز کامیون متوسط باری..... 73
شکل 4-10- روند مدلسازی و انواع ترکیب سه بعدی قوس ساده 73
شکل 4-11- فلوچارت مدلسازی قوس افقی ساده 3Dدر نرم‌افزار Truck SIM 75
شکل 4-12- روند مدلسازی و انواع ترکیب سه بعدی قوس معکوس 76
شکل 4-13- فلوچارت مدلسازی قوس افقی معکوس 3D در نرم‌افزار Truck SIM 77
شکل 4-14- صفحه اصلی ورود اطلاعات در SPSS............ 78
شکل 4-15- حداقل شعاع لازم برای قوس 3D درسرعت‌های مختلف طراحی (e=4%)................................................... 80
شکل 4-16- حداقل شعاع لازم برای قوس 3D درسرعت‌های مختلف طراحی (e=6%)................................................... 89
شکل 4-17- حداقل درصد افزایش شعاع لازم برای قوس معکوس درسرعت‌های مختلف طراحی
(e=4%)-وسیله نقیله=کامیون WB-15................. 90
شکل 4-18- حداقل درصد افزایش شعاع لازم برای قوس معکوس درسرعت‌های مختلف طراحی
(e=4%)-وسیله نقیله=کامیون کمپرسی جام دار(DUMP TRUCK) 90
شکل 4-19- حداقل درصد افزایش شعاع لازم برای قوس معکوس 3D درسرعت‌های مختلف طراحی
(e=4%)-وسیله نقیله=کامیون WB-15................. 91
شکل 4-20- حداقل درصد افزایش شعاع لازم برای قوس معکوس 3D درسرعت‌های مختلف طراحی
(e=4%)-وسیله نقیله= کامیون کمپرسی جام دار(DUMP TRUCK) 91
شکل 4-21- حداقل درصد افزایش شعاع لازم برای قوس معکوس درسرعت‌های مختلف طراحی
(e=6%)-وسیله نقیله=کامیون WB-15................. 92
شکل 4-22- حداقل درصد افزایش شعاع لازم برای قوس معکوس درسرعت‌های مختلف طراحی
(e=6%)-وسیله نقیله= کامیون کمپرسی جام دار(DUMP TRUCK) 92
شکل 4-23- حداقل درصد افزایش شعاع لازم برای قوس معکوس3D درسرعت‌های مختلف طراحی
(e=6%)-وسیله نقیله=کامیون WB-15................. 93
شکل 4-24- حداقل درصد افزایش شعاع لازم برای قوس معکوس3D درسرعت‌های مختلف طراحی........................................
(e=6%)-وسیله نقیله= کامیون کمپرسی جام دار(DUMP TRUCK) 93
شکل 4-25- مقایسه مقادیر درصد‌های حداقل افزایش شعاع در قوس ساده در دور‌های e=4%و e=6%
وسیله نقیله=کامیون WB-15.......................... 94
شکل 4-26- مقایسه مقادیر درصد‌های حداقل افزایش شعاع در قوس ساده در دور‌های e=4%و e=6%
وسیله نقیله= کامیون کمپرسی جام دار(DUMP TRUCK)... 94
شکل 4-27- مقایسه مقادیر حداقل شعاع در قوس 3D (e=4%) 95
شکل 4-28- مقایسه مقادیر حداقل شعاع در قوس 3D (e=6%) 95
شکل 4-29- مقایسه مقادیر درصد‌های حداقل افزایش شعاع در قوس معکوس در دور‌های e=4%
و e=6% وسیله نقیله=کامیون WB-15................... 96
شکل 4-30- مقایسه مقادیر درصد‌های حداقل افزایش شعاع در قوس معکوس در دور‌های e=4%
و e=6% وسیله نقیله= کامیون کمپرسی جام دار(DUMP TRUCK) 96
شکل 4-31- مقایسه مقادیر درصد‌های حداقل افزایش شعاع در قوس معکوس3D در دور‌های e=4%
و e=6%-وسیله نقیله= کامیون WB-15.................. 97
شکل 4-32- مقایسه مقادیر درصد‌های حداقل افزایش شعاع در قوس معکوس3D در دور‌های e=4%
و e=6%-وسیله نقیله= کامیون کمپرسی جام دار(DUMP TRUCK) 97
فهرست روابط
عنوان صفحه
رابطة 2-1............................................... 10
رابطة 2-2............................................... 14
رابطة 2-3 .............................................. 25
رابطة 2-4............................................... 25
رابطة 2-5............................................... 26
رابطة 2-6............................................... 26
رابطة 2-7............................................... 26
رابطة 2-8............................................... 26
رابطة 2-9............................................... 26
رابطة 2-10.............................................. 27
رابطة 2-11.............................................. 27
رابطة 2-12.............................................. 27
رابطة 2-13.............................................. 28
رابطة 2-14.............................................. 31
رابطة 2-15.............................................. 35
رابطة 2-16.............................................. 41
رابطة 2-17.............................................. 41
چکیده
از آنجائیکه قوسهای افقی جزء مهمترین اجزای طرح هندسی راه‌ها می‌باشند و بطور گسترده در نقاط مختلف جاده‌های کشور مورد استفاده قرار می‌گیرند و از طرفی در بسیاری از موارد، محل قرار گیری این قوس‌ها در تلاقی با محل قرارگیری شیبها و قوسهای قائم میباشد در این تحقیق با استفاده از نرم افزار Truck SIM که امروزه یکی از کامل ترین و پرکاربرد ترین برنامه‌های شیبه‌سازی حرکات وسایل نقلیه سنگین میباشد، ابتدا به مدلسازی حرکت دو نوع متفاوت از انواع کامیون (1-کامیون جامدار(Dump truck) 2-کامیون مفصل دار wb-15) در طول حرکت بر روی قوس های افقی ساده و معکوس با شیب طولی صفردرصد ، و تعیین شتاب جانبی[1] این وسایل نقلیه می پردازیم.سپس مدلسازی را بر روی قوس های افقی یادشده که در ترکیب با شیبها و قوس های قائم قرار خواهند گرفت ادامه داده و دراین حالت نیزمقادیر شتاب جانبی را تعیین می کنیم.
در انتها ضمن مقایسه شتاب های جانبی بدست آمده در دو حالت قوس افقی بدون شیب و شیبدار و اصلاح روابط تعیین حداقل شعاع قوس افقی موجود در آیین نامه های رایج طرح هندسی راه ها ، مقادیر افزایش شعاع لازم در قوس های سه بعدی(قوس افقی در ترکیب با قوس قائم) را از طریق تحلیل نتایج خروجی در برنامه SPSSتعیین می نمائیم.
کلمات کلیدی : قوس سه بعدی،وسیله نقلیه طرح،شتاب جانبی، مدلسازی، شبیه ساز Truck SIM
فصل اول
تعریف مسأله
1-1- تعریف کلی مسأله
طراحی هندسی راه باتوجه به ایجاد هماهنگی میان اجزای آن کاری دشوار است؛ این اجزا شامل عناصری مانند سرعت طرح- عرض شانه- قوسهای افقی[2]- شیب‌های طولی – شیب‌های عرضی- عرض آزاد- عرض خط عبور- ابنیه فنی- قوسهای [3]- حداقل فاصله دید توقف- بر بلندی و ارتفاع آزاد می‌باشند، کلیه عوامل ذکر شده از نوع معیارهای اجباری در طراحی هندسی راه می‌باشند[1].
مهمترین هدف یک طرح هندسی دقیق، امنیت بالا و بی‌خطر بودن طرح با تکیه بر هماهنگی دقیق میان اجزای طرح می باشد؛
هزینه طرح نیز از نکات حائز اهمیت در طراحی هندسی میباشد. در کل برای رسیدن به یک طرح مطلوب و بهینه می‌بایست هماهنگی کامل میان میعارهای فنی – معیارهای اقتصادی و عوامل محیطی صورت پذیرد.
قوسهای افقی و قائم (پیچ‌ها و خم‌ها) دو جزء مهم طرح هندسی راه می‌باشند؛ قوس افقی نمایی از انحنای راه در امتداد پلان آن است در حالی‌که قوس قائم مقطع طولی از راه است و فرورفتگی و برآمدگی آن را در امتداد مسیر نشان می‌دهد؛ قوس افقی شامل مماس (خط مستقیم) و منحنی افقی غیرمستقیم است که دو خط مماس در طرفین را به تنهایی و یا با کمک منحنی‌های اتصال به هم متصل می‌کند؛
قوس قائم شامل خط مستقیم مماس (مسطح- سربالایی یا سر پائینی) و یک منحنی سهمی‌وار گنبدی یا کاسه‌ای است که خطوط مماس را به هم وصل می‌کند؛ از دیگر موارد اساسی تشکیل دهنده اجزای طرح هندسی راه، مقطع عرضی آن میباشد که مشخصات پهنا – شیب عرضی سواررو- شانه‌ها- کانال‌ها- میانه و پیاده‌رو را به وضوح مشخص می‌کند؛زمانی که وسیله نقلیه در امتداد قوس افقی حرکت می‌کند نیروی گریز از مرکز را به سمت خارج از مرکز قوس تجربه می‌کند که این نیرو به طور عکس با شعاع قوس متناسب است؛ نیروهای مقاوم در برابر نیروی گریز از مرکز، شامل اثر متقابل نیروی اصطکاک بین لاستیک ماشین و کف خیابان و وزن وسیلة نقلیه است که باعث پایداری وسیله نقلیه در طول مدت حرکت آن بر روی قوس افقی می‌شوند؛
اثر متقابل نیروی اصطکاک بین لاستیک ماشین و رو‌سازی جاده بستگی به فاکتورهائی از قبیل وضعیت سطح جاده- شرایط آب و هوایی- مشخصات لاستیک و دینامیک وسیله نقلیه دارد؛
قسمتی از مولفه، وزن خودرو که به طور موازی با سطح جاده عمل می‌کند، بستگی به میزان شیب عرضی جاده(دِوِر) دارد.
1-2- نیاز به مطالعه در مورد مسأله
در حال حاضر از مدلی به نام(PM) Point mass برای طراحی شعاع حداقل قوسهای افقی در آئین‌نامه‌های طراحی هندسی از جمله AASHTO استفاده می‌شود؛ در این مدل جرم وسیله نقلیه را نزدیک به جرم یک نقطه در نظر گرفته و بدون توجه به نحوة توزیع نیروی اصطکاک بین چرخ‌های داخلی و بیرونی و دیگر مشخصات وسیلة نقلیه طرح، نیروهای وارده بر جرم نقطه‌ای را محاسبه و براساس آن حداقل شعاع لازم برای پایداری جرم در طول حرکت روی قوس افقی را بدست می‌آورند؛ این روش شاید به صورت کلی جوابگوی نیازهای طراحی میباشد، اما از لحاظ علمی و باتوجه به مشخصات ویژه وسایل نقلیه و تفاوت‌های زیاد بین خودروها، مناسب نمی‌باشد. بین کامیون‌ها و خودروهای سواری از نظر سایز، اندازه لاستیک و مشخصات لاستیک تفاوت‌های آشکاری وجود دارد؛
لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"
فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحات: 10
دلیل دیگر بر قدرت کامله ما آفتاب است که می رود وحرکت می کند برای قرارگاهی که او رااست یعنی همیشه حرکت می کند تا هنگام انقضای دنیا ویا برای حد معینی که هر شبانه روز دور به آن منتهی می شود وقرائت ائمه (علیهم السلام) است که مستقرلها،به نصب یعنی آفتاب همیشه متحرک است ونیست آنرا سکونی. در کتاب توحید از ابوذر غفاری رحمه الله نقل کرده که روزی من دست مبارک حضرت رسالت پناه را گرفته پیاده به راهی می رفتیم ونظر بر آفتاب داشتیم تا آنکه غروب کرد،پس من گفتم ای رسول خدا آفتاب به کجا فرود می رود؟ حضرت فرمودند: درآسمان بلند می شود از سمائی به سمائی دیگر تا آنکه به آسمان هفتم در زیرعرش می رسد ودر آنجا سجده می کند وفرشتگانی که موکل برآنند آنها نیز به سجده در می آیند.
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه21
بخشی از فهرست مطالب
شتاب حرکت سقوط آزاد
ظسقوط آزاد چیست؟
آزمایش ساده
معادلات حرکت سقوط آزاد
دید کلی
قوانین حرکت
قانون دوم
عوامل مؤثر بر حرکت
قانون سوم
مکانیک لاگرانژی و حرکت جسم
صلب قضیه کار و انرژی
حرکت سقوط آزاد اجسام
دید کلی
هنگامی که جسمی از ارتفاعی رها شود، شتاب می‌گیرد و سرعتش از مقدار صفر افزایش مییابد. جالب توجه است که در خلا ، تمامی اجسام از قبیل سنگ ، پر ، قطرات باران و ذرات گرد و غبار بطور یکنواخت شتاب می‌گیرند و باهم به زمین می‌رسند. این قاعده صرفا به دلیل مقاومت هوا در مقابل سقوط اجسام ، که اثر آن بر «پر» مؤثرتر از اثر آن بر سنگ است، در زندگی روزمره که در محیط خلأ صورت نمی‌گیرد، صادق نیست.
شتاب حرکت سقوط آزاد
شتاب سقوط آزاد اجسام در خلا به طبیعت جسم بستگی ندارد. بلکه فقط به محل جسم بستگی دارد. این شتاب ثابت است و مقدار آن با شتاب گرانشی که با علامت g نشان داده می‌شود، برابر است که آن هم تحت عنوان شتاب ثقلی مطرح است و مقدار آن بر روی زمین برابر 9.8m/s2 میباشد.
ظسقوط آزاد چیست؟
برای اینکه سنگی آزادانه سقوط کند، لازم نیست که شما آنرا در امتداد قائم رها کنید. می توانید سنگ را به طرف بالا ، پایین یا به اطراف پرتاب کنید. به محض اینکه سنگ در هر جهتی اختیاری از دست شما رها شود، سقوط آزاد خواهد کرد. اگر سنگی را در امتداد قائم به طرف بالا با سرعت 25m/s پرتاب کنید ، چون شتاب به سمت پایین و در خلاف جهت سرعت است، سنگ بایستی در نقطه اوج حرکتش متوقف شده و برگردد. چون در حالت پایین آمدن شتاب در جهت حرکت است، سنگ سرعت می‌گیرد. اگر جسم در حال سکون ، خیلی سبک و یا سطح آن تخت باشد و یا اینکه از فاصله خیلی دور سقوط کرده باشد، مقاومت هوا قابل توجه می‌شود و شتاب جاذبه زمین در چنین حالتی متغیر میباشد.
آزمایش ساده
فرض کنید شخصی در پشت بام خانه ایستاده و توپی را در راستای افق پرتاب می‌کند. توپ بدون هیچگونه سرعتی در راستای قائم ، از دست شخص رها می‌شود. اما ، نیروی گرانشی اجازه نمی‌دهد که این وضعیت ادامه یابد. توپ بعد از رها شدن از دست شخص رها می‌شود. اما ، نیروی گرانشی اجازه نمی‌دهد که این وضعیت ادامه یابد. توپ بعد از رها شدن از دست شخص با شتاب 9.8m/s2 به طرف پایین سرعت می‌گیرد و چون حرکت در امتداد قائم یک حرکت با شتاب یکنواخت است که از صفر شروع شده است، می‌توانیم از مجموعه معادلات استاندارد حرکت با شتاب ثابت استفاده کنیم.
معادلات حرکت سقوط آزاد
y = -gt2/2 + V0t
در این معادله Y مکان جسم ، t زمان ، g شتاب جاذبه زمین و V0 سرعت اولیه جسم میباشد.
V = -gt + V0
در این معادله V سرعت حرکت جسم میباشد.
F = ma = mg =9.8 m/s2
در این معادله سرعت اولیه و نهایی ، ارتفاع سقوط و شتاب جاذبه در غیاب زمان به هم مربوط می‌شوند:
V2 - V02 = -2gy
مسایل کاربردی سقوط آزاد
از این نوع حرکت و معادلاتش در توجیه حرکت جسم افتان ، پرتاب موشک ، حرکت پرتابی ، حرکت گلوله توپ ، صعود و فرود هواپیما ، حرکت نوسانی سیستم جرم و فنر آویزان و
نوع فایل: word
قابل ویرایش 185 صفحه
چکیده:
الکترومایوگرافی (EMG) مطالعه عملکرد عضله از طریق تحلیل سیگنالهای الکتریکی تولید شده در حین انقباضات عضلانی است که اندازه‌گیری آن همراه با تحریک عضله است که میتواند شامل عضلات ارادی و غیرارادی شود این سیگنال به طور کلی به دو دسته‌ی بالینی وKine Siological EMG تقسیم‌بندی می شود که خود دسته‌ی دوم باز دونوع سوزنی وسطحی را در خود جای می‌دهدکه هر کدام درجای خود بسته به نوع ماهیچه و بیماری مورد استفاده قرار می گیرند در الکترومایوگرافی آنچه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است نوع طراحی الکترود است که در این مقاله به سه نوع طراحی الکترود اشاره شده است . برای اندازه‌گیری و ثبت سیگنال الکترومایوگرافی مکان قرار دادن الکترود بسیار مهم میباشد . الکترومایوگرافی موضوع تحقیقی بسیار گسترده‌ای میباشد و پرداختن به هر قسمت آن خود به زمان بسیار زیادی احتیاج دارد در اینجا به بررسی این سیگنال در حرکت دست می‌پردازیم . برای شناسایی سیگنال دست از طبقه‌بندی الگوی EMG استفاده می‌کنند که این طبقه‌بندی روشهای گوناگونی از جمله swids ، هوش مصنوعی sofms و غیره می باشد که روش مورد بررسی در این تحقیق طبقه بندی الگوی EMG با استفاده از نقشه‌های خود سازمانده می باشد sofm یک شبکه رقابتی یادگیری بدونکنترلی است که دارای الگوی طبقه‌بندی میباشد . گر چه طبقه بندی الگوهای EMG بسیار مشکل میباشد اما به حرکت دست کمک زیادی می‌کند بیشترین استفاده EMG برای نوسازی دست است نوسازی دست اصولاً با استخوان بندی کنترل شده انجام می‌شود . فعالیت الکتریکی ماهیچه‌ها به ما این اجازه را می‌دهد که بدانیم آیا بیمار در سعی در تکان دادن انگشت‌ها می‌کند یا نه.
هدف از ارائه استخوان بندی خارجی برای این است که بیمار احساس استقلال بیشتری داشته باشد برای کنترل دست‌های مصنوعی مدار آنالوگی طراحی شده است که برای کمک به افراد مقطوع العضو مناسب است که ما در این جا همه این مباحث گفته شده را مورد تحلیل و بررسی قرار می‌دهیم .
مقدمه:
مشکلات عصبی وحرکتی همواره محققان را واداشته تا بدنبال یافتن روشهایی برای رفع این مشکلات برایند .استفاده از الکترومایو گرافی یکی از این روش ها میباشد .الکترو مایو گرافی در لغت به معنی برق نگاری ماهیچه ای است.واز نظر علمی روشی تجربی در زمینه بسط ،ثبت وانالیز سیگنالهای الکتریکی عضله می باشد ،که این سیگنال ها بوسیله دگرگونی های فیزیولوپیکی در غشا فیبر عضلانی شکل می گیرد .این تحقیق ابتدا به بررسی این سیگنال انواع ان ومفاهیم اساسی در به دست اوردن ان وس÷س به بررسی این سیگنال در حرکت دست می÷ردازد،در اینجا ما سعی کده ایم مطالب را به گونه ای ساده وقابل فهم توضیح دهیم.هدف از این کار اشنایی مختصری با استفاده از الکترونیک در علم پزشکی میباشد.همانطور که در این تحقیق خواهیم خوتند این سیگنال کمک بسیاری به حرکت دست های مصنوعی وکسانی که مقطوع العضوند می کند .دنیای الکترومایو گرافی دنیای بسیار گستر دهای می باشد وما در اینجا مختصری از ان را بیان کرده ایم ،امیدواریم که توانسته باشیم مطالب را به گونه ای مفید ارائه کرده باشیم .
فهرست مطالب:
چکیده
مقدمه
فصل اول : آشنایی با الکترومایوگرافی
1-1 مقدمه
2-1 الکترومایوگرافی چیست ؟
3-1 منشأ سیگنال EMG کجاست ؟
1-3-1 واحد حرکتی
4-1 آناتومی عضله
1-4-1 رشته عضلانی واحد
2-4-1 ساختار سلول ماهیچه
5-1 انقباض عضلانی
6-1 تحریک‌پذیری غشاء عضله
7-1 تولید سیگنال EMG
1-7-1 پتانسیل عمل
8-1 ترکیب سیگنال EMG
1-8-1 انطباق واحدهای حرکتی
9-1 فعال سازی عضله
10-1 طبیعت سیگنال MMG
11-1 فاکتورهای موثر بر سیگنال EMG
فصل دوم :انواع سیگنالهای الکترومایوگرافی و روشهای طراحی
1-2 انواع EMG
2-2 الکترومایوگرافی سطحی : ردیابی و ثبت
1-2-2 ارتباطات کلی
2-2-2 مشخصه‌های سیگنال EMG
3-2 مشخصه‌های نویز الکتریکی
1-3-2 نویزمحدود شده
2-3-2 آرتی فکت‌های حرکتی
3-2-2 ناپایداری ذاتی سیگنال
3-2 بیشینه سیگنال EMG
4-2 طراحی الکترود و آمپلی فایر
5-2 تقویت تفاضلی
6-2 امپدانس داخلی
7-2 طراحی الکترودفعال
8-2 فیلترینگ
9-2 استقرار الکترود
10-2 روش مرجح مصرف
11-2 هندسه الکترود
1-11-2 نسبت سیگنال به نویز
2-11-2 پهنای باند
3-11-2 سایر ماهیچه نمونه
4-11-2 قابلیت cross talk
12-2 بار موازی الکترود
13-2 قرار دادن الکترود EMG
1-13-2 تعیین مکان و جهت‌یابی الکترود
2-13-2 نه روی نقطه محرک
3-13-2 نه روی نقطه محرک
4-13-2 نه در لبه‌ی بیرونی ماهیچه
14-2 موقعیت الکترود نسبت به فیبرهای ماهیچه
15-2 قرار دادن الکترود مقایسه
16-2 پردازش سیگنال EMG
17-2 کاربردهای سیگنالEMG
18-2 الکترومایوگرافی سوزنی
19-2 مزایا و معایب الکترودهای سطحی و سوزنی
1-19-2 مزیت‌های الکترود سطحی
2-19-2 معایب الکترودهای سطحی
3-19-2مزایای الکترودهای سوزنی
4-19-2 معایب الکترودهای سوزنی
20-2 تفاوت موجود بین الکترودهای سطحی وسوزنی
21-2 انواع طراحی
فصل سوم :مفاهیم اساسی در بدست آوردن سیگنال EMG
1-3 مقدمه
2-3 معرفی
1-2-3 نمونه‌برداری دیجیتال چیست ؟
2-2-3 فرکانس نمونه‌برداری
3-2-3 فرکانس نمونه‌برداری چقدر باید بالا باشد ؟
4-2-3 زیر نمونه‌برداری – وقتی که فرکانس نمونه‌برداری خیلی پائین باشد
5-2-3 فرکانس نایکوئیست
6-2-3 تبصره‌ی کاربردی DELSYS
3-3 سینوس‌ها و تبدیل فوریه
1-3-3 تجزیه سیگنال‌ها به سینوس‌ها
2-3-3 دامنه فرکانس
3-3-3 مستعارسازی – چطور از آن دوری کنیم ؟
4-3-3 فیلترپارمستعاد
5-3-3نکته کاربردی DELSYS
4-3 فیلترها
1-4-3 انواع فیلترهای ایده آل
2-4-3 پاسخ فاز ایده‌آل
3-4-3 فیلتر کاربردی
4-4-3پاسخ فاز غیر خطی
5-4-3 اندازه‌گیری ولتاژ - دامنه ، توان ودسی بل
6-4-3 فرکانس 3 Db
7-4-3 مرتبه فیلتر
8-4-3 انواع فیلتر
9-4-3 فیلترهایdigital - Analog Vs
10-4-3 نکته کاربردی Delsys
5-3 رسیدگی به مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال
1-5-3 کوانتایی سازی
2-5-3 رنج دینامیکی
3-5-3 کوانتایی سازی سیگنال EMG
4-5-3 مشخص ک ردن ویژگی‌های ADC
5-5-3 نکته کاربردی Delsys
6-3 نتیجه‌گیری
فصل 4: بکارگیری مناسبت نیرویgrip مبنی بر سیگنال EMG
1-4 مقدمه
2-4دید کلی پایه‌ای یک سیستم
3-4 منطقی برای تولید نیروی گریپ
4-4 دستاورد
5-4 نتیجه
فصل پنجم : طبقه‌بندی سیگنال EMG برای شناسایی سیگنال دست
1-5
2-5 سیگنالهای EMG و سیستم اندازه‌گیری
3-5 طرح ویژگی خود سازمان دهی
4-5 روش طبقه بندی سیگنال EMG پیشنهادی
5-5 نتیجه‌گیری
فصل 6: ارتباط بین نیروی ماهیچه‌ای ایزومتریک و سیگنال EMG به
عنوان هندسه بازو
1-6 مقدمه
2-6 نتایج
3-6 بحث
1-3-6 ارتباط EMG- Force
2-3-6 رابط نیروی MF
3-3-6 رابطه‌ی درصد نیروی DET
4-3-6 نتایج
4-6 روش تجربی
1-4-6 اشخاص
2-4-6 مجموعه تجربی
3-4-6 مدارک EMG و نیرو
4-4-6 تحلیل‌های EMG غیر خطی
5-4-6 تحلیل‌های آماری و پارامترها
5-6 نتیجه‌گیری
فصل 7: طبقه‌بندی سیگنال EMG برای کنترل دست مصنوعی
1-7 مقدمه
2-7 روش‌ها
3-7 آزمایش و نتایج
1-3-7 نتیجه‌گیری
فصل 8 : یک استخوان‌بندی کنترل شده توسط EMG برای نوسازی دست
1-8 مقدمه
2-8 سیستم اصلاح دست
1-2-8 استخوان‌بندی خارجی
2-2-8 الکترونیک و نرم افزار
3-8 پردازش EMG
4-8 تستهای اولیه دستگاه
1-4-8 نتیجه‌گیری
2-4-8 کارهای آینده
فصل نهم : یک مدار آنالوگ جدید بر ای کنترل دست مصنوعی
1-9 مقدمه
2-9 چکید‌ه‌ای از سیستم
3-9 پیاده‌سازی مدار
4-9 نتایج شبیه سازی
5-9 نتیجه‌گیری
نتیجه‌گیری کلی
فهرست اشکال:
فصل 1
شکل 1 : نمونه‌ای از سیگنالEMG
شکل 2: واحد حرکتی
شکل 3: مدل آناتومی عضله
شکل 4: اکتین و میوزین و باندهای مربوط به آن
شکل 5: پروسه انقباض عضله
شکل 6: شماتیک تصویری سیکل دپلاریزاسیون / پلاریزاسیون درون
غشاهای تحریک شونده
شکل 7: نمودار پتانسیل عمل
شکل 8: ناحیه‌ی دپلاریزاسیون در غشاء فیبرعضلانی
شکل 9: پتانسیل عمل واحدهای حرکتی متعدد
شکل 10: بکارگیری و فرکانس شروع واحدهای حرکتی نیرو
شکل 11: ثبت سیگنال خام سه انقباض برای عضله سه سر
شکل 12: سیگنال خام EMG با تداخل سنگین ECG
فصل 2
شکل 1 :طیف فرکانسی سیگنال EMG آشکار شده جلوی ماهیچه
شکل 2: طرح‌های شکل تقویت کننده تفاضلی
شکل 3: ارائه طرح کلی بارو ترکیبات مدور بر الکترود
شکل 4: مکان مرجع الکترود بین تاندون و بخش حرکتی
فصل3
شکل 1: سیگنال آنالوگ کشف شده توسط الکترود DE2.1
شکل 2: A) نمونه‌برداری از سینوس 1 ولت ، 1 هرتز در 10 هرتز
B) بازآفرینی سینوس نمونه‌برداری شده در 10 هرتز
شکل 3: A) نمونه‌برداری یک سینوس 1 ولت ، 1 هرتز در 2 هرتز
B) بازآفرینی سینوس نمونه برداریشده در 2 هرتز
شکل 4: A) نمونه‌برداری یک سینوس
شکل 5: تجزیه‌ی فوریه‌ی یک پتانسیل عمل واحد حرکتی نمونه‌برداری شده
شکل 6 : هیستوگرام دامنه 10 سینوس شکل 5
شکل7: طیف موج فرکانسی سیگنال نمونه در شکل 6
شکل 8 : مستعار سازی نویز 13
شکل 9 : پاد مستعارسازی
شکل 10: انواع فیلترها
شکل 11: طرح فاز یک فیلترایده آل
شکل 12: خصوصیات فیلترهای کاربردی
جدول 1: فاکتورهای تضعیف وگین نمونه
شکل 13: فیلتر پائین گذر مرتبه اول و دوم
شکل 14: اندازه ومقایسه انواع فیلترهای بالاگذر
شکل 15: فیلتر پائین گذر تک قطبی
شکل 16: نمونه‌برداری و فیلتر دیجیتالی سیگنال آنالوگ
شکل 17: مراحل کوانتایی سازی مبدل آنالوگ به دیجیتال
شکل 18: تحلیل رنج A/D
فصل 4
شکل 1: بلوک دیاگرام دستگاه
شکل 2: سطوح و شماتیک‌ها
شکل 3: نیروهای گریپ
فصل 5
شکل 1: بلوک دیاگرام سیستم اندازه‌گیری سیگنال EMG
شکل 2 : موقعیت الکترودها
شکل 3: بلوک دیاگرام روش های پیشنهادی
شکل 4: سیگنالهای دست برای کاراکترهای کره ای
شکل 5: نرون‌های خروجی
شکل 6: بلوک دیاگرام ترتیب آزمایشگاهی
شکل 7: عکس وضعیت آزمایش
شکل 8: سیگنال EMG اندازه‌گیری شده و سیگنال داخلی قابل استفاده
شکل 9: نرون‌های خروجی sofm1 بعد از مرتب کردن
جدول 1: نرون‌های خروجی بعد از یادگیری
جدول 2: نتایج آزمایش
فصل 6
شکل 1 : مقادیر میانگین نیروهای ارادی ماکزیمم در ANT و POST
شکل 2 : رابطه‌ی نیروی EMG
شکل 3: رابطه‌ی نیروی MF
شکل 4: رابطه‌ی درصد نیروی DET
شکل 5: دیاگرام‌های ارتباط بین فرکانس متوسط و DET
فصل 8
شکل 1: طرح هندسی سیستم توانبخشی دست
شکل 2: نمای سیستم توانبخشی دست
شکل 3: نمای جانبی استخوان‌بندی بیرونی
شکل 4: دست‌مجازی وواسط درمان
شکل 5: محل قرارگیری الکترود سطحی
شکل 6: سیگنال EMG یکسو شده
فصل 9
شکل 1: بلوک دیاگرام سیستم پیشنهادی
شکل 2: دیاگرام حالت کنترل حالات مختلف دست با استفاده از EMG
جدول 1: حالات دست وسیگنال‌های مربوطه
شکل 3: بلوک دیاگرام پردازش سیگنال
شکل 4: بلوک دیاگرام تحلیل گر EMG
شکل 5: شماتیک مدار پردازش سیگنال
جدول 2: اندازه‌ی تراتریستورها
شکل 6: سیگنالهای داخلی شبیه‌سازی شده‌ی تحلیل‌گر سیگنال EMG
شکل 7: مجموعه‌ی سیگنالهای EMG وپاسخ خروجی ماشین حالت
شکل 8: پاسخ‌های شبیه‌سازی شده برای تغییرات انگشتان مختلف