علوم و فناوری های پدافند نوین
سال:1397 | دوره:9 | شماره:2 |تعداد مقالات:11

وقوع انفجار از محتمل ترین حوادثی است که به هنگام یک حادثه آتش سوزی ممکن است رخ دهد. این مقاله به کمک روش المان محدود دینامیکی صریح به بررسی پاسخ غیرخطی ستون فولادی در برابر انفجاری که به هنگام وقوع حادثه آتش سوزی رخ داده می پردازد. در این مطالعه اثر درجه حرارت سطح فولاد هنگام وقوع انفجار و پارامتر فاصله مقیاس شده در ستون فولادی به روش دینامیکی صریح مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد بالا رفتن دمای لحظه انفجار به بیش از 400 درجه سلسیوس، می تواند سبب تغییر مکان های بزرگ و نهایتاً فروریزش ستون فولادی گردد. همچنین نشان داده شد که افزایش دمای لحظه ی انفجار در انفجارهای شدیدتر تاثیر کمتری نسبت به انفجارهای با فاصله مقیاس شده بزرگ تر دارد.

یکی از مهم ترین ویژگی های یک طرح سازه ای خوب، اقتصادی و بهینه بودن طرح در مقابل بارهای وارده است. امروزه، با افزایش حملات تروریستی، طراحی اقتصادی ساختمان ها در مقابل بارگذاری انفجار اهمیت ویژه ای دارد. بنا براین در این تحقیق، تاثیر روش طراحی در اقتصادی بودن قاب های خمشی فولادی با تعداد طبقات مختلف در برابر بارگذاری انفجاری مورد ارزیابی قرار می گیرد. قاب های مورد مطالعه در نرم افزار SAP2000 مدل شده و به روش دینامیکی خطی و غیر خطی تحلیل شدند. برای اطمینان از صحت شبیه سازی، این مدل ابتدا توسط یکی از مطالعات عددی معتبر مورد بررسی قرار گرفت و توافق خوبی بین نتایج شبیه سازی تحقیق حاضر با آن مطالعه عددی معتبر حاصل شد. هریک از مدل های سازه ای به روش طراحی ضرایب بار و مقاومت و به روش طراحی براساس عملکرد تحلیل و طراحی شدند. نتایج نشان داد که در قاب های با تعداد طبقات پایین، روش عملکردی منجر به طرح های اقتصادی تری (10 تا 42 درصد بسته به شدت بار انفجاری و تعداد طبقات) نسبت به روش طراحی ضرایب بار و مقاومت می شود؛ ولی با افزایش تعداد طبقات، روش طراحی ضرایب بار و مقاومت اقتصادی تر از طراحی عملکردی است.

خرابی پیشرونده پدیده ای است که در آن، گسترش یک خسارت جزیی یا شکست موضعی منجر به خرابی بخش قابل توجهی و یا کل سازه می شود. برای جلوگیری از وقوع خرابی پیشرونده در سازه ها، تمهیداتی توسط آیین نامه ها اندیشیده شده است که در آن سازه پس از حذف ناگهانی عضو باربر ثقلی، بایستی توانایی تحمل بارهای اعمالی و انتقال آن ها در یک مسیر جایگزین به دیگر اعضای مجاور را داشته باشد. در این مطالعه تاثیر دال بتنی در عملکرد قاب خمشی فولادی در برابر خرابی پیشرونده در سازه بررسی شده است. در این تحقیق بخشی از سقف به همراه اعضای سازه ای و اتصالات مدل سازی شده است و پارامترهای موثر دال بتنی در افزایش ظرفیت قاب خمشی فولادی و مسیر گسترش ترک در دال، ناشی از حذف ستون گوشه، کناری و میانی مورد ارزیابی قرارگرفته است. در مدل سازی، اثرات میلگرد، مقاومت بتن و ضخامت دال در افزایش مقاومت برای حالت های مختلف حذف ستون بررسی شده است. نتایج نشان می دهد قاب خمشی با دال کامپوزیت ظرفیت بالاتری نسبت به قاب خمشی بدون دال کامپوزیت در تحمل بارهای ناشی از حذف ستون دارا می باشد. همچنین میزان این افزایش مقاومت بستگی به موقعیت قرارگیری ستون در پلان دارد.

افزایش سهم تولیدات پراکنده در منابع انرژی الکتریکی باعث شده است تا دقت در برنامه ریزی این منابع بیشتر مورد توجه قرار گیرد. به طور مثال مکان یابی، ظرفیت و تعداد نادرست DGها می تواند موجب افزایش تلفات و آسیب رسیدن به شبکه قدرت شود. گوناگونی و تناقض توابع هدف، عدم اطمینان از سودمندی و یا مشکل داشتن یک روش و مناسب بودن یا نبودن یک طرح برای رفع یک مورد خاص، مواردی است که در روش های نوین جهت بررسی منابع انرژی، مورد بحث قرار می گیرد. در این مقاله، به جهت افزایش دقت و سرعت، به جای استفاده از الگوریتم های مرسوم و متداول تک هدفه همچون الگوریتم ژنتیک، الگوریتم اجتماع ذرات، الگوریتم کلونی مورچه و. . .، از یک برنامه چند هدفه جهت بهینه سازی، مکان یابی و تعیین ظرفیت DGها در سامانه قدرت بهره برده شده است. شبکه نمونه با افق طرح ریزی برای اجرا و با استفاده از الگوریتم ژنتیک با مرتب سازی نامغلوب و با بهره گیری از تولباکس Matpower در متلب مدل سازی شده است. هزینه اولیه و اجرایی DGها با توجه به یک دوره برنامه ریزی مشخص مورد بحث واقع شده است. نتایج نشان می دهد که طرح چند هدفه معرفی شده اجازه اعمال راه حل های گوناگونی را می دهد و بر مبنای انتخاب کمترین توابع هدف، بیشترین بازدهی و استقلال از شبکه را به ارمغان می آورد.

طراحی و بهره برداری صحیح از خطوط انتقال انرژی که تحت عنوان برنامه ریزی توسعه شبکه انتقال شناخته می شود، به عنوان تنها ابزار کارآمد به منظور انتقال بهینه و پیوسته انرژی الکتریکی به کشورهای همسایه شناخته شده است که منافع اقتصادی و امنیتی زیادی را نصیب کشور می کند. یکی از دغدغه های پدافند غیرعامل در کنار عواملی از قبیل پایداری سامانه قدرت و کفایت خطوط، تعیین خطوط کاندیدای مناسب جهت اعمال آن به روش های حل مسئله برنامه ریزی توسعه خطوط انتقال است. بدین منظور، در این مقاله با استفاده از شاخص های پایداری خطوط شامل شاخص های FSVI و Lmn که مبتنی بر معادلات پخش بار هستند، ارتباطی میان پدافند غیرعامل و مسئله برنامه ریزی توسعه خطوط انتقال ایجاد کرده تا با استفاده از آن امنیت و کفایت خطوط انتقال در توابع هدفی که به منظور حل مسئله مذکور مورد استفاده قرار می گیرند، لحاظ گردد. با استفاده از این شاخص ها، خطوط کاندیدا که به عنوان ورودی در روش های حل مسئله مذکور مورد استفاده قرار می گیرند، تعیین می شوند.

امروزه با گسترش شبکه های اجتماعی در بین مردم، تلاش های مخالفین برای بدبین کردن ایشان نسبت به حکومت که از آن به عنوان جنگ نرم یاد می شود افزایش یافته است، بنابراین توجه به این شبکه ها برای ارگان های نظامی و امنیتی بیش از پیش اهمیت دارد. خوشه بندی گراف از جمله اولین کارهای تحلیلی یک یا چند شبکه اجتماعی است. متاسفانه اکثر خوشه بندی های گرافی انجام شده بر روی جنبه های ساختاری یا محتوایی گره های گراف به صورت مستقل تاکید دارند. هدف از این مقاله (پیاده سازی شده در قالب الگوریتمCS-Cluster ) رسیدن به خوشه هایی با ساختار درونی منسجم و مقادیر ویژگی (محتوایی) همگن در گراف است. از طرفی پس از جستجوهای صورت گرفته در این تحقیق، هیچگونه معیاری جهت ارزیابی الگوریتم های خوشه بندی که جنبه های ساختاری و محتوایی گره ها را به صورت هم زمان در نظر بگیرد، یافت نشد. به همین دلیل در دومین گام معیاری جدید به نام CS-Measure ارائه شد که قادر است الگوریتم های خوشه بندی گراف را از هر دو جنبه ساختار و محتوا به صورت هم زمان مورد سنجش قرار دهد. مقایسه الگوریتم مطرح شده با دو الگوریتم خوشه بندی ساختاری-محتوایی (از سه الگوریتم شناخته شده تاکنون) بر اساس معیارهای میانگین شباهت، خطای یال و معیارِ جدیدِ ساختاری-محتوایی، بیانگر عملکرد بهتر روش ارائه شده است و از نظر معیار تراکم نیز عملکرد نسبتاً خوبی دارد.

ظهور شبکه های مبتنی بر نرم افزار در طی سالیان اخیر، بسیاری از مباحث مرتبط با مسائل مدیریتی و پیکربندی شبکه را برای مدیران شبکه تسهیل کرده است. در شبکه های مبتنی بر نرم افزار سطح داده ای و سطح کنترلی شبکه به منظور مدیریت متمرکز و پویا از یکدیگر منفک شده اند. تمامی امور مرتبط با اعمال سیاست های مدیریتی و راهبری شبکه در شبکه های مبتنی بر نرم افزار در سطح کنترلی انجام می شود. با وجود این که این سازوکار امکان مدیریت متمرکز و کارآمد را فراهم می کند، برخی نقاط ضعف امنیتی جدیدی را مطرح می کند که می توانند تاثیر مخربی بر روی عملکرد و کارایی شبکه داشته باشند. یکی از مهم ترین حمله های موجود در شبکه های مبتنی بر نرم افزار، حمله بارکشی رایگان می باشد که در آن یک کاربر بدخواه می تواند از منابع تخصیص داده شده به یک کاربر دیگر به نحوی استفاده کند که سطح کنترلی شبکه متوجه این موضوع نشود. این مقاله، ابتدا به تشریح و معرفی کامل حمله بارکشی رایگان می پردازد و در ادامه یک روش مقابله کارآمد جهت پیشگیری از این حمله ارائه می دهد. به علت این که بخشی از روش پیشنهادی در سطح داده ای شبکه پیاده سازی می شود، دارای سرعت تشخیص بالا بوده و سربار کمی دارد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی بدون اثرگذاری منفی بر کارایی شبکه، به طور موثری می تواند حملات بارکشی رایگان را شناسایی و متوقف نماید.

تمامی آنتن های آرایه فازی دارای یک خطای فاز نسبی ناشی از تفاوت مسیر بین هر کانال هستند. همچنین خطای موقعیت در المان های تشعشعی آرایه به دلیل فرایندهای ساخت و مونتاژ به وجود می آید. این خطاها به صورت خطاهای فاز قیاسی برای هر کانال المان های آرایه محسوب شده و بنابراین باعث کاهش بهره آنتن، افزایش سطوح لوب فرعی و انحراف در راستای پرتو می شوند. در این مقاله به جهت بهبود عملکرد آنتن در حضور خطاهای فاز، روشی برای تصحیح خطای فاز آنتن های آرایه فازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارائه شده است. با استفاده از این روش، الگوی تشعشعی آنتن به طور مطلوبی به الگوی ایده آل در حالت بدون خطا، بازگردانده می شود. با اعمال داده های شبیه سازی به یک آرایه بزرگ با 40 32 المان در باند فرکانسی S و اندازه گیری الگوی تشعشعی آنتن، صحت داده های شبیه سازی و خروجی روش ارائه شده تایید می شود.

در این مقاله، روشی ترکیبی به منظور تشخیص ساختمان ها، از روی تصاویر ماهواره ای ارائه شده است. این روش بر مبنای ترکیب داده های حاصل شده از بردارهای ویژگی محلی و تصمیم گیری با اعمال آستانه گذاری تطبیقی روی تابع چگالی احتمال تخمین زده شده، انجام گرفته است. ویژگی ها به عنوان مشاهدات و محل ساختمان ها به عنوان متغیر تصادفی توام به منظور تخمین تابع توزیع احتمال در نظر گرفته می شوند. سپس با توجه به مدهای تابع توزیع احتمال و همچنین ویژگی های استخراج شده، مکان ساختمان مشخص می گردد. به منظور ارزیابی کارایی روش معرفی شده، از برخی تصاویر ماهواره ای شمال شهر تهران استفاده شده است. تصاویر مورد آزمایش دارای وضوح و تباین های مختلفی هستند. همچنین، ساختمان ها در این تصاویر مشخصه های متفاوت و مختلفی دارند، بنابراین می توان رویکرد ارائه شده را روی مجموعه اطلاعات واگرا آزمایش شود. نتایج به دست آمده روی 32 تصویر مختلف از شهر تهران، بیانگر این است که روش پیشنهادی می تواند ساختمان های موجود در تصاویر ماهواره ای را با خطای کمتر و دقت بیشتری تشخیص دهد.

حساسیت و دقت فوق العاده ی حسگرهای نوظهور فیبر نوری توزیعی سبب توجه ویژه به آن ها و استفاده روز افزون از آن ها در صنایع نوین و بخصوص کاربردهایی نظیر پایش امنیت مرزها و نشت لوله های انرژی، نظارت ایمنی سازه های عظیم شهری، خطوط راه آهن و. . شده است. قدرت تفکیک فضایی و طول اندازه گیری، دو پارامتری هستند که همواره مورد توجه محققان در این زمینه بوده است. آشکار است که در امور نظامی و عمرانی هر چه دقت فضایی بهتر باشد ایمنی بیشتر و خسارات کمتری مشاهده خواهد شد. بهترین دقت فضایی در این نوع حسگرها، در حسگرهای توری دینامیکی بریلوئن ثبت شده است که کمتر از 1سانتی متر می باشد. در این حسگرها از دو موج پمپ برای ساختن توری و یک موج گمانه برای مشاهده تغییرات آن استفاده می شود. چنین دقتی با استفاده از روش همبستگی فازی به دست آمده است که در آن امواج پمپ به کمک یک مدولاتور فازی PRBS که بر روی این امواج اختلاف فاز صفر و π به صورت تصادفی و البته دوره ای اعمال می کند، مدوله می شوند. البته از معایب این روش، پردازش سیگنال های سنگین و روابط ریاضی پیچیده حاکم بر آن است که درک این روش را بسیار سخت کرده است. در این مقاله به کمک روابط سر راست و قابل فهم ماتریسی، روش همبستگی فازی شبیه سازی شده و ابتدا دقت فضایی و سپس طول اندازه گیری محاسبه شده است. درنهایت با این روش ابداعی، دقت فضایی 9 میلی متر برای طول اندازه گیری 295 متر و دقت فضایی 14 میلی متر برای طول اندازه گیری 460 متر به دست آمده که کاملاً مطابق با نتایج حاصل از روش همبستگی فازی است بدون این که پیچیدگی های این روش را داشته باشد.

روش های متعددی برای تبدیل انرژی ذرات واپاشی بتا به انرژی الکتریکی وجود دارد. تبدیل انرژی ذرات بتا به انرژی الکتریکی با استفاده از قطعات نیمه هادی، یکی از روش های مهم تبدیل انرژی واپاشی است که در باتری های رادیوایزوتوپی به کار برده می شود. در این تحقیق، یک باتری نیمه هادی فوتو-بتاولتائیک طراحی و ساخته شده است. این باتری ساخته شده، انرژی خورشیدی و انرژی پرتوهای بتا را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. فرآیند آلایش سیلیکون برای ساخت دیود p-i-n بررسی و انجام شده که شامل نفوذ آلاینده ها در دمای C° 1000، آنالیز SEM، محاسبه میزان آلایش، محاسبه عمق نفوذ و بررسی مقاومت الکتریکی سطح سیلیکون آلاییده شده است. در حضور پرتوهای بتای گسیلی از چشمه 90Sr/90Y (μ Ci 58)، جریان بتاولتائیک اندازه گیری شده برابر با pA 50 گردید. باتری مورد استفاده در آزمایشگاه، با کد مونت کارلو MCNP5 شبیه سازی شد و جریان الکتریکی pA 2/45 به دست آمد. نتایج شبیه سازی و تجربی توافق بسیار خوبی دارند. همچنین این باتری ساخته شده به نور مرئی هم پاسخ می دهد و حساسیت آن قابل قیاس با سلول های نوری است.