مدل سازی در مهندسی
سال:1390 | دوره:9 | شماره:24 |تعداد مقالات:7

معمولا ضربه بین ساختمان های مجاور در زلزله های متوسط و قوی روی داده است. روش های مختلفی در مدل کردن ضربه وجود دارد. یکی از این روش ها استفاده از المان تماس می باشد. المان های تماس شامل المان های الاستیک و ویسکوالاستیک خطی، الاستیک و ویسکوالاستیک غیرخطی و هرتز- میراگر می باشند. تاکنون محققین به مقایسه المان های تماس در سازه های الاستیک و یک درجه آزادی پرداختند. در این مقاله، ابتدا قابلیت مدل سازی المان های مختلف تماس به نرم افزار Opensees اضافه گردید. از مقایسه با نتایج مدل سازی عددی دیگران صحت مدل سازی های این تحقیق مشخص شد. سپس با توجه نتایج مدل سازی عددی این تحقیق و مقایسه با کارهای آزمایشگاهی مشخص شد که در تعیین پاسخ تغییر مکان، نتایج المان های تماس مختلف تفاوت چندانی ندارند. اما در تعیین پاسخ سرعت، نتایج المان های تماس بدون میرایی و در تعیین نیروی ضربه، نتایج المان های تماس با میرایی دارای دقت بیشتری می باشند. در نهایت، این المان ها در مدل سازی ضربه بین سازه های 5 طبقه تحت 6 رکورد در دو حالت راست به چپ و چپ به راست و در فواصل مختلف بین ساختمان ها استفاده گردیدند. از آنجا که در مدل سازی، المان هرتز- میراگر کمترین عدم قطعیت را دارد، لذا نتایج دیگر المان ها با نتایج این المان بررسی شدند. نتایج نشان داد که دقت المان های غیرخطی به مراتب از المان های خطی بیشتر است و این در نیروی ضربه مشهودتر می باشد.

در این مقاله، برای تعیین رویکرد بهینه پیشنهاد قیمت شرکت های تولید کننده در حضور عدم قطعیت در قیمت بازار، مدلی تصادفی ارائه شده است. بدین منظور از یک مدل تصادفی دو مرحله ای استفاده شده است که در آن قیمت های انرژی به عنوان پارامترهای عدم قطعیت در نظر گرفته شده اند. علاوه بر این، برای در نظر گرفتن شرایط واقعی، به تولید کننده ها این امکان داده می شود که تولیدشان را هم از طریق قراردادهای دوجانبه و هم از طریق شرکت در حراج های انرژی به فروش برسانند. ریسک اقتصادی تولید کننده نیز با استفاده از معیار شناخته شده CVaR ارزیابی شده و مورد بحث قرار می گیرد. مدل ارائه شده روی یک سیستم آزمایشی پیاده سازی شده و نتایج آن تحلیل می گردد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که مدل ارائه شده قادر به شناسایی و شبیه سازی مناسب رفتار بازار بوده و رویکرد بهینه تولید کننده را برای پیشنهاد قیمت و انتخاب بازار مناسب با هدف کسب بیشینه سود، در اختیار وی قرار می دهد.

پلی لاکتیک اسیدها، پلیمرهای زیست تخریب پذیر، با رشته های بلند پلیمری مستحکمی می باشند که با رسیدن آب به رشته های بلند پلیمری آنها، به اسیدهای موجود در بدن انسان تجزیه می شوند. این نوع پلیمر در علم پزشکی به جای پلاتین به عنوان نگه دارنده استخوان های شکسته شده استفاده می شود تا بعد از ترمیم استخوان، پلیمر نیز تجزیه و به صورت آب و دی اکسید کربن از بدن دفع شده و نیازی به جراحی دوباره نباشد. هدف این مطالعه، مکانیزم تخریب، زمان تخریب و عوامل موثر بر آن است. در این مقاله، ابتدا سینتیک تجزیه این پلیمر در بدن انسان که به علت اتوکاتالیزوری بودنش پیچیده است بررسی شده و سپس معادلات حاکم و معادله سرعت واکنش همراه با شرایط مرزی و اولیه حل عددی شده است. تغییرات غلظت محصولات، غلظت رشته های پلیمری و آب بر حسب زمان ارائه گردیده و اثر عوامل موثر بر غلظت و سرعت واکنش بررسی شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، ضریب نفوذ، شکل هندسی قطعه و غلظت آب در تخریب پلیمر موثر می باشد. زمان تجزیه کامل پلیمر در بدن انسان 11 ماه پیش بینی گردیده است. در انتها، راه کارهایی برای بهبود استفاده از این پلیمر ارائه شده است.

فن رهایی پویا یک فرایند تکراری به دست آوردن پاسخ دستگاه معادلات هم زمان است که برای تحلیل ناخطی ایستا و پویای سازه ها به کار می رود. یکی از مهم ترین عامل های این راه کار، عامل میرایی ساختگی می باشد که اگر دقیق تر انتخاب گردد، نرخ همگرایی افزایش خواهد یافت. در این مقاله، از شیوه تکرار بردار وارون برای یافتن عامل میرایی در تکرارهای رهایی پویا استفاده می گردد و رابطه سازی نوینی پیشنهاد می شود. سازه های گوناگونی مانند: خرپای مستوی و فضایی و قاب خمشی، با استفاده از این راه کار، تحلیل ناخطی هندسی می شوند. مقایسه نتایج روش جدید با پاسخ های شیوه معمول رهایی پویا، بهبود نرخ همگرایی را نشان می دهد. به سخن دیگر، شمار تکرارها کاهش چشم گیری می یابند. فن نویسندگان فرایند حل را تندتر و شایسته تر می سازد.

در این مقاله، نتایج حاصل از مطالعات انجام شده روی سازه های با جداگر لرزه ای و اثر درز لرزه ای بین این سازه ها با ساختمان های مجاور در زمان زلزله ارائه شده است. این تحقیق از این جهت اهمیت دارد که می توان از نتایج آن برای ارزیابی اثر فواصل بین سازه ها با در نظر گرفتن مشخصات سازه با جداگر لرزه ای که در معرض زلزله قرار دارند، استفاده کرد. اطلاعات آماری با بررسی ساختمان های سه، پنج و هفت طبقه که در معرض 20 رکورد زلزله قرار دارند، به دست آمده است. هریک از ساختمان ها بر اثر رکوردهای زلزله انتخاب شده مورد تحلیل قرار گرفت و تاثیرات برخورد بین سازه ها در زمان زلزله بر نیازهای لرزه ای مورد بررسی قرار گرفته است. فاصله بین سازه ها بر اساس مشخصات سازه های با جداگر تغییر می کند تا بتواند دید قابل درکی را ارائه دهد. هر یک از سازه ها برای فواصل گوناگون و رکوردهای انتخابی مورد تحلیل قرار گرفته است. در مجموع، برای بررسی تاثیر برخورد بر نیازهای لرزه ای سازه ها با جداگر لرزه ای 540 تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی انجام شده است. با جمع بندی نتایج، یک رابطه ساده و تاثیرگذار برای کاهش اثر برخورد دو سازه مجاور ارائه شده است.

تخمین ظرفیت باربری شالوده های سطحی، موضوع بسیاری از تحقیقات در حوزه مکانیک خاک و پی بوده است. روش های متعددی به منظور دستیابی به این هدف توسط برخی محققین برجسته پیشنهاد شده که اغلب در مورد بسترهای همگن و یا دو لایه بوده است، در حالی که به طور کلی خاک یک محیط همگن و ایده آل نیست و در بسیاری موارد مدل سازی بستر خاکی به صورت یک بستر چند لایه، منجر به دستیابی به نتایج بهتری خواهد شد. متداول ترین روش در تخمین ظرفیت باربری شالوده های واقع بر بسترهای چندلایه، روش های عددی المان محدود و تفاضل محدود است. در این میان، تکنیک شبکه های عصبی مصنوعی نیز که در آن از بانک داده های حاصل از مدل سازی های فیزیکی و عددی استفاده شده باشد، می تواند جهت دستیابی به این هدف مورد استفاده قرار گیرد. یکی از برتری های این روش نسبت به روش های دیگر، سرعت و سادگی استفاده از آن است. در این مقاله، مدلی بر پایه شبکه های عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه و بر حسب پارامترهای چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی خاک و نیز شرایط هندسی مساله شامل ضخامت لایه های خاک. و عرض شالوده ارائه شده که قادر است ظرفیت باربری شالوده های واقع بر بسترهای لایه ای را تخمین بزند. در ادامه، روش رگرسیون چند متغیره که قادر است با برازش از میان نتایج حاصل از مدل سازی عددی، رابطه ای کاربردی بین پارامترهای ورودی و ظرفیت باربری نهایی برقرار نماید، معرفی شده است. نتایج ظرفیت باربری حاصل از شبکه عصبی و روش رگرسیون چند متغیره نشانگر عملکرد مناسب آنها در تخمین ظرفیت باربری شالوده های سطحی روی بسترهای چند لایه است که میتواند منجر به ارائه روابطی کاربردی جهت تخمین ظرفیت باربری شالوده های سطحی شود.

در اکثر فرایندهای مهندسی شیمی، پدیده های انتقال جرم و انتقال حرارت جزو جدایی ناپذیر فرایندها می باشند. در این مقاله، با استفاده از یک دستگاه آزمایشگاهی، به بررسی تجربی همزمان دو پدیده انتقال جرم و حرارت پرداخته شده است. در این دستگاه، وجود پدیده های چگالش و تبخیر که در اثر انتقال حرارت ایجاد می شوند، باعث به وجود آمدن انتقال جرم گردیده و در نهایت بر ضریب انتقال حرارت تاثیر می گذارند. همچنین وجود انتقال جرم، توزیع دما در پدیده انتقال حرارت را تغییر داده و باعث ایجاد تغییرات کلی در شار حرارتی می گردد. آزمایش های متعددی با تغییر پارامترهای مختلف مانند دما و دبی برای هر دو سیال آب و هوا انجام گرفته است. از مقایسه نتایج حاصل از این آزمایش ها و نتایج حاصل از مدل سازی فرایند به وجود پدیده اثر دیواره و تاثیر آن بر دمای آب خروجی از سیستم پی برده شد و مجددا مدل سازی فرایند با اعمال اثر مذکور تصحیح گردید. بررسی انجام شده در این پژوهش مبین تاثیر پارامترهای فرایندی بر تغییرات اثر دیواره بوده و در بین پارامترهای مذکور دما و دبی هوا بیشترین تاثیر را در وقوع این اثر خواهند داشت.