دانشکده فنی دانشگاه تهران
سال:1379 | دوره:34 | شماره:2 (پیاپی 68) |تعداد مقالات:14

روش هایی که تا کنون برای مدل سازی، تحلیل و کنترل سیستم ها به کار می رفته اند عموما مبتنی بر تعیین معادلات دیفرانسیل حاکم بر سیستم و طراحی بر اساس یک سری روش ها و الگوریتم های ریاضی بوده اند. مطالعات نشان می دهند که انسان می تواند بدون درگیر شدن در محاسبات پیچیده و بی نیاز از مدل های دقیق ریاضی، پیچیده ترین سیستم ها را به راحتی، لیکن با کمی تقریب، تحلیل یا کنترل کند. تلاش در پیاده سازی روشی نظیر روش استدلال انسان در سیستم های ساخته دست بشر زمینه ساز معرفی سیستم های کنترل خبره و هوش مصنوعی بوده است. در این مقاله کنترل کیفی به عنوان یک روش جدید جهت رسیدن به این هدف معرفی می شود. نحوه استدلال کیفی، کاربردها و مزایای این روش مورد بررسی قرار می گیرند. همچنین کنترل فازی به عنوان یک روش متداول و پذیرفته شده در هوش مصنوعی با کنترل کیفی مقایسه می گردد.

در فرایندهای ساخت قطعات نیمه هادی اطلاع از وجود الگوهای غیر طبیعی بر روی نمودارهای کنترلی مربوط به فرایند و پیش بینی وقوع آن ها امری مهم و شایان توجه است. در این نوشتار، فرایند ساخت گیت ترانزیستورهای MESFET در مدار مجتمع یک تقویت کننده مایکروویو GaAs به عنوان نمونه انتخاب شده است. سپس ضمن ارائه توضیحاتی پیرامون چگونه به دست آوردن نمودارهای کنترلی و نیز نحوه استفاده از داده های مربوط به فرایند، روش پیش بینی سری زمانی خروجی، برای پیش بینی الگوها به کار گرفته شده است. برخلاف روش های مدل سازی بر اساس مدل های تجهیزاتی، این روش می تواند تغییرات تدریجی در خروجی را پیش بینی نماید. مدل سازی سری زمانی خروجی، ابتدا با روش کلاسیک باکس- جنکینس انجام شده است و سپس با استفاده از شبکه های عصبی، مدل دیگری به دست آمده است. با مقایسه این دو مدل، محدوده کارایی هر یک از آنها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. سپس با کمک مدل بهینه و استفاده از شبیه سازی، امکان پیش بینی الگوهای غیر طبیعی مختلف و تاثیر طول پیش بینی بررسی شده است.

در این مقاله روش بهینه ای جهت راه اندازی و کار دائم موتورهای القایی تک فاز بدون خازن راه انداز و کلید گریز از مرکز ارایه می شود که موجب حداکثر شدن گشتاور متوسط راه اندازی و حداقل شدن نوسانات گشتاور (گشتاور نوسانی) می گردد. در این روش گشتاورهای متوسط و نوسانی را بر حسب ظرفیت خازن متغیر و سرعت موتور به دست آورده و سپس ظرفیت خازن (یا مدت زمان کلید زنی) مطلوب در هر ساعتی با توجه به روش بهینه سازی محاسبه می گردد. برای تغییر مقدار ظرفیت خازن کلید الکترونیکی موازی با آن برای مدت زمان مورد نظر اتصال کوتاه می شود تا یک خازن متغیر فراهم گردد. مقایسه نتایج شبیه سازی روش پیشنهادی برتری رفتار موتور تحت این روش را در حالت راه اندازی و کار دائم نشان می دهد.

در این مقاله رفتار یک ورق با ضخامت متغیر و با لبه های مفصلی تحت تاثیر بارهای فشاری صفحه ای به کمک روش انرژی، تفاوت های محدود و المان های محدود تحلیل گردیده و پارامترهای موثر در تعیین ظرفیت باربری ورق مورد بحث قرار می گیرند. این عوامل عبارتند از موقعیت خوردگی در سطح ورق، سطح خورده شده و ضخامت ناحیه خورده شده ورق که با تغییر هر کدام از آنها تاثیر مربوطه در ظرفیت باربری ورق مطالعه گردیده و بحرانی ترین نوع خوردگی در یک ورق ارائه می گردد. برای این منظور در ابتدا بار بحرانی ورق که پارامتری اساسی برای تعیین باربری فشاری آن می باشد به کمک روش انرژی و تفاوت محدود به دست می آید. واضح است که خوردگی در ورق باعث تغییر موقعیت میان صفحه گردیده و صفحه مسطح به صفحه نامسطح تبدیل می شود به طوری که ضخامت ورق در ناحیه خوردگی کاهش می یابد. بنابراین تغییر شکل های عمود بر صفحه ورق ایجاد می شود و متناسبا تنش های خمشی اضافی را در ورق باعث می گردد. در این حالت با روش اجزا محدود و به کمک نرم افزار ALGOR رفتار غیرخطی هندسی و مادی ورق ردیابی می گردد و تاثیر پیشرفت خوردگی در باربری ورق بررسی می گردد.

در این مقاله، تقویت برشی تیرهای بتن مسلح با محصور شدگی منطقه برش بحرانی به صورت آزمایشگاهی و تئوریک مورد بررسی قرار گرفته است. محصوریت به وسیله اعمال نیروی پس فشردگی قائم در منطقه برش بحرانی با به کارگیری نبشی، بولت و صفحه انجام گرفته و آزمایش و بارگذاری تیرها شامل حالات (1) بارگذاری تیر تا ایجاد برشی اصلی، سپس تقویت تیر و ادامه بارگذاری تا شکست کامل، (2) تقویت تیر از ابتدا و بارگذاری تا شکست کامل، و (3) بارگذاری تیر تقویت نشده تا شکست کامل، می شود. تاثیر پارامترهای متفاوتی شامل مقاومت بتن، طول دهانه برش، مقدار آرماتور طولی کششی، مقدار نیروی پس فشردگی، حالت تقویت و استفاده از صفحه سراسری در تقویت منطقه برش، با آزمایش 24 تیر بررسی شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که در حضور نیروی پس فشردگی نسبتا پایین (0.04 f´c) ناشی از تقویت، مقاومت برشی به مقدار قابل توجهی افزایش یافته و مود شکست تیرها از برشی به خمشی تغییر یافته و شکستی نرم فراهم می آید. همچنین با این مقدار پس فشردگی ضمن تضمین شکست خمشی نرم، تاثیر دیگر پارامترها روی مقاومت و نرمی تیرها محدود است. محاسبات انجام شده بر اساس تئوری موهر نیز نشان می دهد که این روش تقویت برش در تیرها، بسیار موثر است و شکست شکل پذیر خمشی در تیرهای فاقد خاموت را ایجاد می کند.

در این تحقیق راکتور سنتز اوره توسط معادله UNIQUAC در شرایط دما و فشار بالا شبیه سازی شده است. استفاده از این معادله در شرایط دما و فشار بالا جواب قابل قبولی را ارائه می دهد. مدل توسعه داده شده جهت شبیه سازی راکتور بر اساس مدل ریاضی تانک های همزن دار سری و پشت سر هم می باشد. با استفاده از شبیه سازی راکتور، پارامترهای موثر بر میزان تبدیل دی اکسید کربن و تولید اوره بررسی شده است. همچنین نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های عملیاتی راکتور اوره مجتمع پتروشیمی خراسان و نتایج به دست آمده از منابع مقایسه شده است. این مقایسه صحت نتایج و دقت مناسب مدل انتخابی را نشان می دهد.

در این مقاله سینتیک واکنش پلی بوتادین دارای انتهای هیدروکسیل و تولوئن دی ایزوسیانات بررسی شده است. روش مورد استفاده برای تعیین میزان واکنش، روش تیتراسیون معکوس می باشد. چرا که در این روش افزودنی ها مزاحمت چندانی ایجاد نمی نمایند. به دلیل تکرار ناپذیری روش برای نمونه های پس از ژل، صرفا تا نقطه ژل واکنش مورد بررسی قرار گرفته است. میزان پیشرفت واکنش در چهار دمای مختلف برای پایه پلیمری نگهدارنده، بدون هیچ افزودنی، اندازه گیری شده و ثابت های سرعت معادله درجه دوم ظاهری به دست آمده است. در نمودارهای درجه دوم ظاهری، یک شکستگی ظاهر شده است که به دلیل موقعیت های مختلف گروه های ایزوسیانات در تولوئن دی ایزوسیانات (TDI) می باشد.در ادمه کار، پارامتر نسبت پخت R) یا نسبت اکی والان NCO به (OH نیز تغییر داده شد، اما اثر تغییر این نسبت روی سرعت واکنش چندان محسوس نیست R) از 0.84 به 0.95 تغییر داده شده است(. علاوه بر این اثر افزودنی پرکلرات آمونیوم (AP) نیز روی سیستم بررسی شده است. درصدهای پرکلرات آمونیوم و دانه بندی آن تغییر داده شده و چنین نتیجه گیری شده است که، هر چه میزان این افزودنی بیشتر باشد، میزان کاهش سرعت واکنش بیشتر خواهد بود و هر چه دانه بندی پرکلرات آمونیوم بزرگتر باشد، سرعت واکنش کمتر کاهش خواهد یافت.

در این مقاله با استفاده از روش اجزا محدود میدان سرعت در منطقه تغییر شکل در حین نورد داغ ورق تعیین می گردد و به کمک آن توزیع کرنش در منطقه تغییر شکل و همچنین نیروی نورد پیش بینی می شود. آنالیز مورد استفاده قادر است اثر عوامل مختلف از قبیل دمای تغییر شکل، کار سختی فلز، سرعت نور، و اصطکاک را بر میدان سرعت ارائه دهد. مقایسه نتایج به دست آمده از تئوری با نتایج آزمایش مربوط به نورد ورق های فولادی نشان دهنده آن است که نتایج تئوری تطابق خوبی با نتایج عملی دارند.

از آن جائی که انجام عملیات ماشین کاری قطعات حساس ساخته شده از چدن نشکن آستمر (ADI) امری پرهزینه و زمان بر است لذا کنترل تغییرات ابعادی این نوع قطعات جهت کاهش هزینه ماشین کاری از اهمیت به سزائی برخوردار است. در پژوهش حاضر ضمن بررسی تاثیر دمای آستنیته کردن بر تغییرات ابعادی چدن نشکن آلیاژی Ni-Cu-Mn، سعی شده است علیت این تغییرات ابعادی با توجه به اجزا متشکله چدن نشکن توضیح داده شود. بدین منظور نمونه های استوانه ای شکل با ساختار ریختگی فریتی- پرلیتی تهیه و در دماهای 870، 900 و 920°C آستنیته و سپس در دمای 315°C آستمپر شدند. از میکروسکوپ الکترونی، نوری مجهز به آنالیز تصویری و پراش اشعه X برای توجیه و علت تغییرات ابعادی استفاده شد. نتایج حاصله نشان می دهد که با افزایش دمای آستنیته ابعاد چدن نشکن افزایش یافته که این افزایش ناشی از افزایش حجم زمینه (بدون گرافیت) و حجم حفرات اطراف گرافیت می باشد.

در این مقاله نتایج آزمایش و پردازش اطلاعات برای تعیین انرژی شکست بین لایه ای در مواد مرکب اپوکسی/ شیشه تک جهته ارائه شده است. در انجام آزمایشات از نمونه های DCB استفاده شده و کلیه آزمایشات شامل آزمایشات خواص مکانیکی و آزمایشات شکست بر طبق آئین نامه های استاندارد ASTM صورت گرفته است. روش های مختلف پردازش اطلاعات برای تعیین انرژی شکست مود 1 مورد استفاده قرار گرفته است. مشاهده شده که دقت اندازه گیری ها به خصوص اندازه گیری طول ترک می تواند اثر زیادی در دقت انرژی محاسبه شده داشته باشد. روشی گسترش داده شده است که می تواند بدون استفاده از داده های آزمایشگاهی طول ترک، انرژی شکست را محاسبه نماید. این روش بر اساس شبیه سازی اجزای محدود رشد ترک در نمونه بوده و از اصول مکانیک شکست به همراه تحلیل میزان رهایی انرژی کرنشی بهره می برد. نشان داده شده است که روش مورد نظر می تواند هم برای تعیین انرژی شکست به طور کاربردی و هم برای محک زدن نتایج آزمایش DCB به کار گرفته شود.

در این مقاله ارتعاشات غیرخطی صفحات حلقوی با ضخامت متغیر پله ای با خواص اورتوتروپیک مورد بررسی قرار گرفته است. پس از به دست آمدن معادلات حاکم بر صفحه، فرض وجود مودهای هارمونیک و استفاده از روش ریتز- کانتورویج، موجب حذف متغیر زمان در روابط تعادل شده و معادلات دیفرانسیل نسبی حاکم بر صفحه به یک جفت معادله دیفرانسیل معمولی غیرخطی (معادلات فون کارمن) که به صورت مساله مقدار ویژه می باشد، تبدیل گردیده است. آن گاه با به کارگیری روش تفاضل محدود و استفاده از المان های غیر مساوی در مرزهای سیستم، این معادلات به وسیله روش نیوتن رافسون و حل دستگاه معادلات خطی حل شده است. در پایان، پارامترهای توابع شکل، فرکانس غیرخطی و تنش های خمشی و غشایی برای صفحات با دو موقعیت تکیه گاهی گیردار و ساده به دست آمده و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شده است.

در این مقاله به شبیه سازی کامپیوتری و بهینه سازی خط مونتاژ کارگاه موتورهای سه فاز صنعتی سنگین در بزرگترین واحد صنعتی تولید کننده موتورهای الکتریکی در ایران پرداخته شده است. برای این منظور ابتدا سیستم مورد نظر اولا برای شناخت و مستند سازی جریان مواد، فرآیند عملیات، وضعیت ایستگاه های کاری و شرح فعالیت ها و ثانیا برای تهیه اطلاعات ورودی نظیر داده های زمان سنجی، تعمیرات و نگهداری و کنترل کیفیت و نرخ تولید روزانه مورد بررسی و بازدیدهای متوالی قرار گرفته است. برای نایل شدن به اهداف این پروژه از زبان شبیه سازی SLAM SYSTEM استفاده شده است. پس از راندن مدل، نتایج آن با استفاده از روش های مدل سازی و فنون آماری متعدد، مورد تایید، تصدیق و اعتبار قرار گرفته است. در این مرحله عوامل کاهش نرخ تولید روزانه نظیر کمبود مواد اولیه یا مواد نیمه ساخته یا گلوگاه های سیستم مورد بحث قرار گرفته اند و مجموعه ای از گزینه های بهبود دهنده وضعیت تعادل خط و نرخ تولید ارائه شده است.

می توان مقدار طلا را با دقت بسیار زیاد به صورت کمپلکس، آن تترافنیل ارسنیوم اوری کلرید رسوب (C6H5) 4As.AuCl4 با ضریب آنالیتیک FAu=0.2728 تعیین کرد. از این روش برای اندازه گیری طلا در مقیاس میکرو می توان استفاده کرد. دقت اندازه گیری در نمونه های 0.2 تا 4 میلی گرم طلا برابر 0.4% تا 0.6% است. در انتهای مقاله بررسی تهیه اورات های خالص فلزات قلیایی و قلیایی خاکی و فلزات واسطه و نحوه تجزیه و ترمولیز آنها با ترموبلانس، آنالیز ترمیک دیفرانسیل و بالاخره بررسی IR انجام می گیرد.