روش های عددی در مهندسی (استقلال)
سال:1389 | دوره:29 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

در این مقاله، ابتدا به بررسی تاثیر آرایشهای مختلف گیت بر اثرات کانال کوچک ترانزیستور اثرمیدانی نانوتیوب کربن با سورس ودرین آلاییده، با حل خودسازگار معادله سه بعدی پواسون و معادله شرودینگر با شرایط مرزی باز در چارچوب تابع گرین ناترازمند، پرداخته شده است. نتایج نشان می دهند که ساختار دوگیتی دارای نوسانات زیرآستانه شبه ایدئال و کاهش سد القایی درین قابل قبولی، حتی برای اکسید گیت نسبتا ضخیم (5 نانومتر) است. سپس مشخصات الکتریکی ترانزیستور اثر میدانی نانوتیوب کربن دوگیتی (DG-CNTFET) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که افزایش قطر نانوتیوب و چگالی نانوتیوبها در DG-CNTFET جریان حالت روشن را افزایش می دهد. همچنین جریان حالت خاموش DG-CNTFET با افزایش ولتاژ درین افزایش می یابد. به علاوه در مورد ولتاژهای گیت منفی، در ولتاژ درین زیاد نیاز به ولتاژ گیت منفی بزرگتری داریم تا افزایش جریان درین ناشی از تونل زنی باند به باند، مشهود باشد و در ولتاژ درین کم حالتهای تشدیدی ظاهر خواهد شد.

سیستم پانلهای بزرگ به سازه هایی اطلاق می شود که در آن از دیوارهای باربر پیش ساخته در ابعاد بزرگ به عنوان سیستم اصلی در تحمل بارهای وارده استفاده شده است. استفاده از سیستم پانلهای بزرگ پیش ساخته بتنی به دلیل کیفیت بهتر اجرا و کاهش زمان ساخت، گزینه اقتصادی مناسبی برای ساختمانهای عمومی چند طبقه است. مهمترین بخش برای نیل به این اهداف، تحلیل نزدیک به واقعیت سازه با در نظر گرفتن مشخصات دقیق آن است. امروزه بخش عمده ای از طراحی لرزه ای ساختمانها بر اساس روش استاتیکی معادل و محاسبه نیروی زلزله طراحی از طیف خطی زلزله با اعمال ضریب کاهشی به نام ضریب رفتار سازه که عملکرد غیرالاستیک سازه را در بردارد، صورت می گیرد. بنابراین تعیین ضریب رفتار (R) ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق به کمک نرم افزار Perform 3D مدلهایی از پانلهای بزرگ پیش ساخته در تعداد دهانه ها و طبقات مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند. از آنجا که رفتار لرزه ای این نوع ساختمانها شدیدا به رفتار اتصالات افقی و قائم مابین پانلها بستگی دارد، فرضیات مناسب برای مدلسازی این اتصالات بر مبنای نتایج تحقیقات آزمایشگاهی انجام گرفته است. برای تعیین ضریب رفتار، از تحلیل استاتیکی غیرخطی (Push-over) استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند استفاده از ضرایب رفتار ارایه شده توسط آیین نامه های موجود در جهت اطمینان است.

اهمیت روزافزون استفاده از روش مگنتوتلوریک به دلیل دارا بودن عمق تجسس بیشتر برای مقاصد اکتشافی نفتی و زمین گرمایی و با توجه به پیچیدگیهای زمین شناسی که اغلب برای تفسیر داده های مگنتوتلوریک مشاهده می شوند، انجام مدلسازی پیشرو با صحت بالا با قابلیت پوشش بهتر برای مدلهای زمین شناختی پیچیده ضرورت پیدا می کند. الگوریتم جدیدی که در تحقیق حاضر معرفی شده است قادر است با استفاده از روش عمومی تفاضلات محدود به صورت هم مبدا روابط حاکم بر میدانهای الکترومغناطیسی و شرایط مرزی اعمال شونده را به طور همزمان ارضا کند. با تقسیم نیم فضای هوا و زمین به بلوکهای مجزا، معادلات الکترومغناطیسی برای تشکیل یک معادله ماتریسی خطی گسسته سازی می شوند که به نوبه خود برای به دست آوردن مقادیر مجهول میدانهای الکتریکی و مغناطیسی به روش تکرار حل می شود. به دلیل وابستگی میدانهای الکتریکی و مغناطیسی حاکم بر مساله به فرکانس و محدودیت در اندازه بلوکها در مدل، مشکلاتی نظیر نوسان در پاسخهای نهایی مساله بروز می کند. همچنین مانند روش گسسته سازی ناهم مبدا، مشکل تکینگی کاذب باعث واگرایی در حل مساله به روشهای تکرار می شود. برای کنترل و رفع این مشکلات بهینه سازی تظریف مش اثر نوسان در پاسخهای نهایی را به حداقل می رساند. همچنین با تغییر در شکل گسسته سازی و تغییر در شکل روابط مورد استفاده در روش هم مبدا، اثر تکینگی کاذب به طور موثر حذف می شود.

هدف از این مقاله، بررسی استاندارد اروپایی واژگونی (Rollover - ECE.66) روی اتوبوس O457 است. اعمال آزمون واژگونی روی سازه مورد نظر به صورت شبیه سازی رایانه ای انجام گرفته است. با توجه به اندازه بزرگ سازه تحلیل شده و عدم دسترسی به ابررایانه ها، به استناد خود آیین نامه واژگونی از روش معادل آزمون اصلی یعنی شبیه سازی آزمون واژگونی روی مقطع-بدنه استفاده شده است. به دلیل عدم امکان آزمون عملی، نتایج حاصل از شبیه سازی به صورت کیفی با نتایج تجربی مربوط به کارهای مشابه مقایسه می گردد. در پایان شبیه سازی مشاهده می شود که عمده تغییر شکلهای ایجادشده در محل اتصال ستونها با سقف و شاسی بوده و خود سقف و شاسی تغییر شکلهای کمی پیدا کرده اند. تغییر شکلهای ایجاد شده در سازه، از حد مجاز تعیین شده در استاندارد بیشتر بوده و اتوبوس تحلیل شده شرایط آزمون واژگونی را ارضا نمی کند، لذا پیشنهاداتی برای افزایش استحکام سازه ارائه شده و با توجه به امکانات موجود در کارگاههای ساخت، به اصلاح سازه مورد نظر پرداخته شده است.

در این مقاله، با هدف بهینه سازی جریان و افزایش مقدار دبی خروجی، به بررسی اثر سطح مقطع روتور در میکروپمپهای جریان لزج با استفاده از روش برهم نهادن شبکه ها پرداخته شده است. ساختار اصلی میکروپمپ جریان لزج، از یک کانال مستطیلی و یک روتور با سطح مقطع دایره ای تشکیل شده که در آن، روتور به صورت خارج از مرکز و عمود بر محور کانال دوران می کند. در این مقاله، به بررسی اثر ارتفاع کانال، خارج از مرکزی روتور و اختلاف فشار دو سر کانال بر روی متوسط سرعت در خروجی میکروکانال، در حضور روتورهایی با سطح مقطعهای دایره ای، مربعی، مستطیلی و بیضوی پرداخته شده است. معادلات جریان، به صورت دوبعدی و تراکم ناپذیر و بر مبنای روش حجم محدود حل می شوند. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که با تغییر ارتفاع کانال، بیشترین مقدار سرعت متوسط خروجی، در کانالی با ارتفاع 1.5 برابر قطر روتور به دست می آید. این در حالی است که با افزایش میزان خارج از مرکزی و همچنین سرعت دوران روتور، بر میزان واقعی متوسط سرعت خروجی میکروپمپ افزوده می شود. نتایج حاصل، از تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی و عددی موجود برخوردار است.

در این مقاله انتقال گرمای توسعه یافته سیال ویسکوالاستیک در کانال خمیده دارای مقطع مربعی بررسی شده است. همچنین از معادله متشکله کریمینال-اریکسون-فیلبی به عنوان مدل ویسکوالاستیک استفاده شده و انتقال گرمای جریان در حالتهای شار ثابت و دما ثابت مطالعه شده است. در اینجا از روش تفاضل محدود برای گسسته سازی معادلات حاکم استفاده شده است. همچنین شبکه محاسباتی از نوع شبکه جابه جا شده بوده و روش علامت گذاری و سلول برای تخصیص پارامترهای جریان به این شبکه به کار رفته است. در اینجا برای نخستین بار اثر کار میدان تنش سیال ویسکوالاستیک و عدد برینکمن این جریان بر انتقال گرمای جابه جایی در کانالهای خمیده بررسی شده است. از جمله نتایج قابل توجه این مقاله آن است که اثر متضاد اختلاف تنشهای نرمال اول و دوم سیال ویسکوالاستیک بر شدت جریانهای ثانویه و انتقال گرما به اثبات رسیده است.

در این مقاله شرایط بهینه بارگذاری در فرایند هیدروفرمینگ T شکل بررسی می شود. بعد از طراحی مسیرهای بارگذاری با استفاده از روش طرح آزمایشها، تاثیر هر مسیر بارگذاری بر روی قابلیت شکل پذیری لوله با استفاده از روش اجزا محدود بر اساس معیارهای مناسب محاسبه می شود. در ادامه روابط ریاضی مناسب میان معیارهای شکل پذیری و پارامترهای بارگذاری با استفاده از تحلیل رگرسیون تعیین می شوند و تاثیر پارامترهای بارگذاری بر روی تغییر شکل لوله با انجام تحلیل واریانس ارزیابی می گردد. با اعمال مدلهای ریاضی مناسب در الگوریتم تبرید تدریجی، مقادیر بهینه برای متغیرهای بارگذاری تعیین و مسیرهای بارگذاری بهینه برای تولید اتصالات T شکل طراحی می شوند. با مقایسه نتایج حاصل از این روش با نتایج آزمایشگاهی، کارایی روش ارزیابی می شود.