نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی، مهندسی مکانیک،فنی و مهندسی دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 استادیار، مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، خوزستان

3 کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، فنی و مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

4 استادیار، مهندسی مکانیک، فنی و مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

هدف این مقاله انتخاب مواد برای اجزای پهپاد چهارروتوره با ساختار زمان-متغیر است. استفاده از ساختار زمان-متغیر اگرچه امکان حرکت در مسیرها و قابلیت‌های متنوع را فراهم می‌کند، اما تغییر ابعاد احتمال شکست به دلیل اثرات بارگذاری، نیروهای عمودی و نیروی درگ موتورها بیشتر می‌کند؛ بنابراین در فرایند طراحی علاوه بر درنظرگرفتن وزن و هزینه، باید پارامترهای مربوط به دوام و تحمل بار سازه ربات نیز بررسی شود. بدین منظور ابتدا شبیه‌سازی به‌صورت جداگانه در محیط نرم‌افزاری انجام‌گرفته است و نتایج تحلیل تنش قطعات پهپاد چهار روتوره در جداول مربوطه قرار داده شدند. معیارهای مختلفی در انتخاب مواد مناسب برای ساخت وجود دارند که به این منظور در جداول طراحی اثربخشی هر معیار مشخص شده و در نهایت این که کدام مواد انتخاب بهینه‌تری برای استفاده است مشخص شده است. نتایج نشان می‌دهد با انتخاب مواد Aluminum 7075-T6 و ABS+ Filament، تغییر شکل بدنه در بار حداکثر موتورها بسیار اندک است و فاکتورهای وزن و هزینه تمام‌شده نیز بهینه می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Material Selection Perspective for Size-Adaptive Quadcopters

نویسندگان [English]

  • afshin abyaz 1
  • siavash fathollahi dehkordi 2
  • foad hamzeh 3
  • alireza naeimifard 4

1 Department of Mechanical Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran

2 Assistants professor, Mechanic Engineering Department, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Khuzestan, Iran

3 Department of Mechanical Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran

4 Assistant Professor of Mechanical Engineering, Department of Mechanical Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran

چکیده [English]

The aim of this article is to select material for the components of the quadrotor drones with a time-variable structure. Although the use of a time-variable structure provides the capability to maneuver along various paths and exhibit diverse functionalities, dimensional changes may lead to component failures due to loads, vertical forces, and drag forces from the motors. Therefore, in the design process, in addition to considering weight and cost, parameters related to the durability and load-bearing capacity of the robot's structure must be examined. There are various criteria for selecting suitable materials for construction, and in this regard, the effectiveness of each criterion is specified in the design tables. Ultimately, the optimal materials for use are identified. The results indicate that by selecting Aluminum 7075-T6 and ABS+ Filament materials, the deformation of the drone's body under maximum motor loads is minimal, and the factors of weight and total cost are also optimized.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Quadcopter design
  • Time Dependent Dimensions
  • Mechanical design
  • High-performance materials
  • Sustainable materials