ارتعاشات ماشین های دوار، به عنوان یک شاخه وسیع در مهندسی مکانیک تحت عنوان روتوردینامیک کاربرد گسترده ای در صنایع یافته است. آنالیز دینامیکی و ارتعاشی ماشین آلات دوار از حیث جلوگیری از اتلاف انرژی، کنترل پایداری و عیب یابی حائز اهمیت می باشد. عیب یابی ماشین آلات دوار از روش های مختلفی نظیر آنالیز ارتعاشات، آنالیز ترموگرافی، آنالیز ترایبولوژی، آنالیز آلتراسونیک و ... انجام می پذیرد که در این بین آنالیز ارتعاشات کاربرد گسترده تری یافته است. خواص ارتعاشات ناشی از عیوب، می تواند راهنمایی بر تشخیص عیوب باشد. فرکانس، دامنه ارتعاشات و زاویه فاز از مشخصه هایی هستند که می توان از روی آنها به ریشه عیوب پی برد. در این پایان نامه ابتدا دینامیک سیستم های دوار و مفاهیم مرتبط با آن بیان شده و سپس روتور جفکات به عنوان ساده ترین مدل، جهت بررسی رفتارهای خمشی روتورهای دوار معرفی گردید. در ادامه مدلی از یک روتور دوار با شفت منعطف و دیسک های نابالانس بررسی شده که در آن یاتاقان ها به صورت لایه نازک روغن در نظر گرفته شده است. معادلات حرکت حاکم بر سیستم، از یافتن انرژی های جنبشی و کرنشی اجزای مختلف سیستم و به کارگیری روش لاگرانژ به دست آورده شد. برای حل معادلات حرکت، از روش مودهای فرضی استفاده شده است. با حل همگن معادلات حرکت، فرکانس های طبیعی و از حل ناهمگن آن پاسخ نابالانس و زاویه بین نابالانسی و نقطه احتمالی سایش، به دست آمد. از آنجا که در سیستم های دوار معادلات حرکت متاثر از سرعت دورانی هستند، لازم است موارد مذکور به ازای سرعت های دورانی متفاوت محاسبه شوند. با در دست داشتن دامنه پاسخ نابالانس، اندازه نابالانسی و توسط نمودار زاویه بین نابالانسی و نقطه سایش، می توان به موقعیت زاویه ای نابالانسی نسبت به نقطه سایش پی برد.

روتور توربین¬های فشار بالا و فشار متوسط در محدوده¬ی دمایی معینی کار می¬کنند که ممکن است مشکلاتی از قبیل: تردشدگی بازپخت ، خزش ، خستگی حرارتی ، خوردگی ، اعوجاج موضعی ، و مانند آن برای روتور اتفاق بیفتد. عواملی همچون ترکیبی از ارتعاشات روتور و فقدان فضای آزاد مناسب بین قسمت¬های دوار و ایستایی توربین سبب ایجاد پدیده¬ی سایش و متعاقباً خمش دائمی روتور می¬گردد. در طول سال¬ها روش¬های مختلفی برای رفع خمش روتور توسعه یافته و به کار گرفته شده¬اند. که در این پایان نامه به اختصار به آن¬ها پرداخته می¬شود. در فروردین 1385 و بعد از حدود 30000 ساعت کارکرد یک توربین بخار، خمش موضعی بر روی روتور مشاهده گردید. بازرسی چشمی نشان داد که این اتفاق در اثر سایش در محل بالانس پیستون رخ داده است. بر اساس نتایج تست¬های غیر مخرب ، آنالیز شیمیایی و تست اندازه گیری خروج از مرکزی و با توجه به امکانات موجود، رفع خمش به روش گرمایش موضعی به عنوان مناسب¬ترین روش انتخاب گردید. پروسه¬ی تنش زدایی به مدت 12 ساعت در دمای ثابت 680 درجه سانتی¬گراد به عنوان شرایط بهینه عملیات حرارتی بازپخت به اجرا در آمد. آنالیز حرارتی به روش المان محدود برای دستیابی به پروسه¬های گرمایش و سرمایش مطلوب انجام گرفت و نتایج حاصل با نتایج تجربی مورد مقایسه قرار گرفت. بررسی¬های عددی نشان داد که دمای بهینه، مساحت بهینه¬ی گرم کردن موضعی که در عمل قابل اجرا باشد و همچنین زمان مطلوب گرم کردن به ترتیب برابرند با: °c 10± 700 ، 2mm 243×104 و s 10±225. نتایج تجربی نشان داد که بهترین موقعیت برای گرمایش همان نقطه¬ی ماکزیمم خمش می¬باشد، بعلاوه، دقیقاً دوباره گرم کردن موضع گرم شده در مرحله¬ی قبل اثر مثبتی به همراه نخواهد داشت.

پایش وضعیت راه کارهایی برای تعمیر و نگهداری و پیش بینی عیوب دستگاه های دوار ارائه می نماید. این پایش به صورت نمایش و نظارت بر ارتعاشات دستگاه انجام شده و عوامل عیب شناسایی می شوند. در این پایان نامه به منظور کنترل کیفیت خط تولید گیربکس شرکت صنعتی نیرومحرکه قزوین به صورت تجربی به پایش وضعیت چند نمونه از گیربکس های خروجی خط تولید کارخانه پرداخته شده است. در ابتدا سیگنال های ارتعاشی با استفاده از شتاب سنج نصب شده بر روی گیربکس ها برداشت می شود، از این سیگنال ها تبدیل ویولت پکت گرفته شده و در مرحله بعد، از ضرایب سطح 4 ویولت پکت، انحراف معیار و میزان انرژی محاسبه شده و بردار ویژگی مناسب برای ورودی شبکه عصبی پرسپترون دولایه به دست می آید. هر دنده به صورت جداگانه در یک شبکه در نظر گرفته شد، همچنین برای حالت دو کلاس (سالم / معیوب) برای همه دنده ها یک شبکه طراحی شد و حالت شش کلاس شامل عیب در دنده های 1، 2، 3، 4، 5 و گیربکس سالم برای کلاس ششم در خروجی شبکه در نظر گرفته شد ونتایج آن ثبت و با هم مقایسه شد. با مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج تجربی ملاحظه شد که نتایج دقت مناسبی دارند. نتایج حاصل از شبکه عصبی دو کلاسه (تشخیص گیربکس سالم از معیوب) بسیار دقیق تر بود.

طراحی دقیق و تعمیر و نگهداری سازه های گوناگون از قبیل ساختمان ها، پل ها، سد ها، هواپیماها، قطارها و غیره امری لازم و ضروری است. یکی از الزامات طراحی و تعمیر و نگهداری سازه ها، تحلیل دینامیکی آن ها است. به جهت در دسترس نبودن جواب تحلیلی برای سازه های پیچیده با بارگذاری ها و شرایط مرزی مختلف و نیز وجود خطاهایی نظیر خطاهای حاصل از به کارگیری فرضیات و تئوری-های نامناسب، خطا در مدل کردن جزئیات سازه های پیچیده و عدم اطلاع صحیح از خواص مواد، مدل های تقریبی عددی نظیر روش اجزای محدود نیز با مشکلاتی مواجه هستند. از این رو آزمایش مودال ابزار مناسبی برای دست یابی به خواص دینامیکی سازه شناخته می شود. در این پایان نامه از روش آنالیز مودال برای تحلیل چندلایه های الیاف و فلز در شرایط مرزی کاملأ آزاد استفاده شددر نهایت نتایج آزمایشگاهی با نتایج نظری و عددی در نرم افزار مقایسه شدند.

در این رساله مدلی برای ربات انعطاف پذیرسه بعدی ارائه شده و با استفاده از آن، معادلات سینماتیک و دینامیک استخراج گردیده اند. ربات به گونه ای مدلسازی شده که در آن ارتعاشات طولی، عرضی در دو صفحه عمود بر هم و همچنین ارتعاشات پیچشی در نظر گرفته شود. در مدل مذکور مفاصل کشوئی نیز در ساختار ربات در نظر گرفته شده است. مدلسازی با استفاده از بازوهای مجازی صلب انجام شده است به این ترتیب که حرکت ربات ترکیبی از دو حرکت صلب و الاستیک می باشد. بازوهای مجازی صلب، حرکت خود را از مفاصل و محرکهای متصل به مفاصل گرفته و تغییر مکان، سرعت و شتاب نقطه انتهائی آنها تحت تاثیر تغییر مکان الاستیک بازوی واقعی قرار می گیرد و انی تغییرات در حرکت بازوهای دیگر موثر خواهد بود. معادلات استخراج شده رفتار دینامیکی و ارتعاشاتی رباتهای انعطاف پذیر سه بعدی را بیان می کنند. شرایط مرزی این دستگاه معادلات نیز غیر خطی بوده و تابع زمان می باشند. در صورت وجود یک بازوی متصل به مفصل کشوئی در پیکره یک ربات، نمی توان معادلات دیفرانسیل را به دو بخش زمانی و مکانی تجزیه کرد زیرا فرکانسهای طبیعی و مدهای ارتعاشی تابعی از زمان خواهند بود. در این تحقیق با استفاده از تئوری اغتشاشات روش نوینی ارائه شده که بتوان با استفاده از آن معادلات ارتعاشی را به صورت پارامتری حل نمود. در این رساله نشان داده شده است که می توان مدهای ارتعاشی بازوی متصل به مفصل کشوئی را در هر لحظه با تیر یک سرگیردار معادل مدل نموده و با دقت خوبی از آن مدلها برای حل مساله استفاده کرد. برای نشان دادن نحوه کاربرد این روش، چند ربات انعطاف پذیر سه بعدی با مفاصل لولائی و کشوئی در نظر گرفته شده و معادلات دینامیکی آن با روش تئوری اغتشاشات حل شده است. با استفاده از نتایج حاصله، رباتهای مذکور شبیه سازی شده و رفتار ارتعاشی آن توسط نمودارهائی نشان داده شده است. با استفاده از ‏‎maple‎‏ برنامه هائی نوشته شده است که جهت استخراج و حل معادلات دینامیکی و ارتعاشی رباتها بکار می رود. این برنامه ها حتی الامکان به صورت کلی نوشته شده و کافی است که پارامترهای مربوط به یک ربات در اول برنامه وارد شود. با تغییرات جزئی در برنامه می توان آنرا برای ربات دلخواه دیگر مورد استفاده قرار داد.