مهندسی مکانیک مدرس
سال:1395 | دوره:16 | شماره:5 |تعداد مقالات:48

اندازه گیری تنش پسماند برای قطعات در حال کار یک مجموعه با روش های مخرب عملا غیرممکن است. لذا در این موارد استفاده از روش های غیرمخرب مانند روش موج فراصوتی از اهمیت به سزایی برخوردار است. یکی از مشکلات موجود در زمینه اندازه گیری غیر مخرب تنش پسماند به روش امواج فراصوتی، تعیین ضرایب آکوستوالاستیک ماده می باشد. در واقع برای تبدیل داده های به دست آمده از اندازه گیری به روش امواج فراصوتی، می بایست این ضرایب به دقت تعیین شوند. اما به دلیل مشکلاتی مانند زاویه دار بودن منطقه متاثر از حرارت به دلیل پخ جوشکاری و ضخامت کم این منطقه تعیین ضرایب این منطقه به صورت دقیق انجام نمی شود. در این پژوهش برای تعیین ضریب آکوستوالاستیک منطقه متاثر از حرارت (HAZ) شبیه سازی عملی انجام گرفت. شبیه سازی به این صورت انجام گرفت که منطقه متاثر از حرارت به چهار قسمت تقسیم شد و سپس با انجام چرخه های مختلف عملیات حرارتی بر روی نمونه های استاندارد تست کشش، این منطقه به صورت چهار قسمت مجزا شبیه سازی شد. از این ضریب در تعیین تنش پسماند نمونه های جوشکاری شده فولاد زنگ نزن آستنیتی با استفاده از امواج فراصوتی LCR استفاده شد و سپس داده های به دست آمده با روش کرنش سنجی سوراخ مقایسه گردید. با مقایسه تنش های به دست آمده از روش شبیه سازی عملی HAZ و روش های پیشین محاسبه ضریب آکوستوالاستیک و مقایسه با روش کرنش سنجی سوراخ، مشاهده شد که این روش موجب بهبود دقت اندازه گیری تنش پسماند در نمونه های جوشی شده است.

در این تحقیق، طراحی سیستم کنترل پسخور-پیشخور و بهینه سازی عملکرد کوره فرآیندی نفت خام برای بازیابی از شرایط غیرعادی احتمالی، مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با توسعه یک مدل تحلیلی غیرخطی دقیق، اثرات تغییرات پارامترهای ورودی و شرایط مختلف عملکردی بر خروجی سیستم تعیین شده است. سپس به منظور حذف اثر اغتشاشات وارده به کوره، یک ساختار کنترلی پیشخور-پسخور برای کنترل احتراق پیشنهاد و با استفاده از الگوریتم ژنتیک (GA) عملکرد کنترلرها، بهینه سازی شده است. همچنین، به منظور افزایش پایداری حرارتی سیستم و حفظ کیفیت محصول خروجی، سیستم کنترل اختلاف دما بر اساس تقسیم بار بین مسیرهای کوره بکار گرفته شده است. به علاوه یک سیستم کنترل نظارتی برای تنظیم مقادیر مطلوب آتشباری، به منظور بازیابی سیستم از شرایط غیرعادی ناشی از خرابی مشعل ها، ارائه شده است. با توجه به سناریوهای مختلف خرابی، مقادیر بهینه آتشباری توسط مشعل ها، با اعمال الگوریتم ژنتیک به مدل سیستم، بدست آمده است. از شبکه عصبی پرسپترون چند لایه به عنوان هسته مرکزی این کنترلر و میان یابی بین شرایط مختلف استفاده شده است. نتایج بدست آمده در شرایط مختلف، عملکرد مناسب سیستم های کنترلی طراحی شده را تایید می کند.

در این مقاله، ارتعاشات آزاد محوری نانو میله ها با تمرکز بر بررسی تاثیر جابجایی های جانبی بررسی می شود. بدین منظور، از تئوری ریلی که جابجایی های جانبی نانو میله را در نظر می گیرد به همراه تئوری الاستیسیته غیرمحلی که اثر مقیاس کوچک را در نظر می گیرد استفاده شده است. سپس با استفاده از اصل همیلتون، معادله حرکت و شرایط مرزی غیرمحلی استخراج شده اند. بدلیل افزایش مرتبه معادله حرکت از مرتبه دو (معادله حرکت محلی) به مرتبه چهار (معادله حرکت غیرمحلی)، و از طرفی ثابت ماندن تعداد شرایط مرزی (یک شرط مرزی در هر طرف نانو میله)، با استفاده از روش ریلی-ریتز معادله حرکت حل شده است. در روش ریلی- ریتز بایستی تابع شکل مناسبی برای مساله مورد نظر در نظر گرفته شود، بطوریکه تایع فوق حداقل شرایط مرزی هندسی مساله را ارضا نماید که در این پژوهش چندجمله های در نظرگرفته شده برای تابع شکل مساله با استفاده از روش متعامدسازی گرام-اشمیت، متعامدسازی و نرمالایز شده اند. سپس پنچ فرکانس اول محوری نانو میله به ازای شرایط مرزی گیردار-گیردار و گیردار-آزاد استخراج شده است. در گام بعد، تاثیر عوامل مختلف مانند طول نانو میله، قطر نانو میله و پارامتر غیرمحلی بر روی فرکانس های طبیعی محوری نانو میله بررسی شده است. نتایج این پژوهش می تواند در طراحی دقیق تر سیستم های نانوالکترومکانیکی ای که در آنها از نانوتیوب ها استفاده می شود موثر باشد.

بهینه سازی توپولوژی سازه به دنبال دستیابی به بهترین چیدمان مواد در دامنه طراحی از پیش معین شده است. در این مقاله به بررسی تاثیر پارامترهای طراحی شامل پارامتر مقیاس طول و نرخ تکامل حجمی در روش بهبودیافته بهینه سازی تکاملی دوجهته سازه ها با دیدگاه حذف نرم مواد پرداخته می شود. هدف اصلی در این روش بیشینه کردن سفتی سازه در یک حجم معین از مواد با استفاده از تحلیل المان محدود است. در هر مرحله پس از تحلیل المان محدود، عدد حساسیت برای هر المان در بازه طراحی محاسبه شده و به عدد حساسیت گره ای تبدیل می شود. با طرح یک فیلتر و بکارگیری یک مقیاس طول، عدد حساسیت بهبودیافته ای برای هر المان تعریف می شود. از این عدد بعنوان معیاری برای ارزش گذاری هر المان در بازه طراحی، بررسی حذف و اضافه نمودن المان ها استفاده می شود. برای افزایش بیش تر همگرایی فرآیند بهینه سازی، دقت عدد حساسیت المانی جدید با استفاده از اطلاعات مراحل پیشین بهبود می یابد. این روش مستقل از مش و همگراست و در توپولوژی های بهینه الگوی شطرنجی و جواب های محلی مشاهده نمی شود. با استفاده از سه نمونه طراحی، تیر یک سر گیردار، تیر کلاسیک و سازه نوع میشل، به بررسی عوامل تاثیرگذار بر طرح نهایی سازه پرداخته می شود. با تغییر پارامتر مقیاس طول طرح های مختلفی در سازه نهایی مشاهده می شود که تعداد مراحل همگرایی با افزایش این پارامتر بیشتر شده است. کاهش نرخ تکاملی حجمی نیز موجب ایجاد توپولوژی نهایی کاملا متفاوت و حتی نامتقارن شده و افزایش آن، طرح های حاصله نزدیک تر به توپولوژی نهایی ایجاد می کند.

امروزه مواد کامپوزیتی و ساختارهای ساندویچی به دلیل خواص منحصر به فردی از جمله، نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت به خوردگی و توانایی جذب انرژی و صدا بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. موج دار کردن این نوع ساختارهای ساندویچی روشی موثر برای تقویت خواص مکانیکی آنهاست. در این مقاله به بررسی دینامیکی این سازه های موج دار برای عملکرد مطلوب در شرایط ارتعاشی پرداخته شده است. یکی از آسیب های مهم در مواد مرکب لایه ای کامپوزیتی، ترک بین لایه ای و در نهایت جدایی بین لایه ها می باشد. در روش المان محدود با استفاده از نرم افزار انسیس به تحلیل ارتعاشی ورق ساندویچی موج دار ذوزنقه ای همراه با ترک پرداخته شد. ورق مدل سازی شده یک مدل جدید از ورق های ساندویچی موج دار است که دارای یک هسته موج دار نرم از جنس فوم و پوششی موج دار از جنس لایه های کامپوزیتی از نوع شیشه/ اپوکسی است. به منظور اعتبارسنجی و اطمینان از صحت رفتار ارتعاشی ورق مدل سازی شده، نتایج حاصل از تحلیل مودال تجربی و روش المان محدود، مورد مقایسه قرار گرفته شد. تاثیرات ابعادی و موقعیت ترک بین لایه ای بر فرکانس طبیعی بگونه ای بود که با افزایش ابعاد ترک، فرکانس طبیعی ورق کاهش یافته و با تغییر موقعیت آن در عمق ورق، این فرکانس نیز کاهش یافت. تغییرات در مشخصات ارتعاشی ورق ساندویچی، اطلاعات جامعی را برای آموزش و طراحی شبکه عصبی تولید می کند تا یک روش موثر در عیب یابی و پیش بینی وقوع عیب بدست آید.

در این مقاله تحلیل تجربی و عددی مخزن فلز- کامپوزیت تحت بار دینامیکی بررسی می شود. برای این منظور یک نمونه از مخزن چند تکه استوانه ای جهت اندازه گیری فشار در نظر گرفته شده است جهت اندازه گیری فشار از سنسورهای پیزوالکتریک 1000 بار مدل کیستلر استفاده شده که برای نصب آنها سوراخ هایی بر روی سطح بیرونی پوسته ایجاد شده است. برای تنظیم کردن سطح سنسورها در لایه داخلی استوانه از قطعات تقویتی استفاده شده که پس از نصب و تنظیم سنسورها آزمایش با بار ضربه ای ناشی از احتراق سوخت انجام شده است. نتایج حاصل از آزمایش توسط دیتالاگرهای سنسورها ثبت شده و بصورت نمودارهای فشار بر حسب زمان بدست آمده است. هدف از این پژوهش رسیدن به وزن و مقاومت بهینه مخزن با روش سعی و خطا و با استفاده از تحلیل عددی در برابر بار دینامیکی ناشی از احتراق سوخت می باشد لذا جهت تحلیل عددی یک نمونه از مخزن چند تکه استوانه ای در نرم افزار المان محدود آباکوس مدلسازی شده و مورد تحلیل قرار می گیرد. بار اعمالی به مدل از نتایج استخراج شده در آزمایشهای تجربی بوده که بصورت یک بار فشاری متغیر و دینامیکی با مخزن فلزی و مخزن فلز - کامپوزیت همزمان مورد تحلیل قرار می گیرد نتایج بدست آمده از تحلیل مورد بحث و بررسی قرار گرفته و در نهایت مشخصات هندسی و مادی بخش فلزی و بخش کامپوزیتی مخزن برای حالت بهینه پیشنهاد می گردد.

بررسی تغییرات بسامدی امپدانس اکوستیکی می تواند نقش مهمی در شناسایی، و بهینه سازی یک ساز داشته باشد. برای یک لوله ساده امپدانس اکوستیکی ورودی با روش های تحلیلی قابل محاسبه است، اما برای اشکال هندسی پیچیده مثل سازهای بادی نمی توان امپدانس اکوستیکی ورودی را با روش های تحلیلی به سادگی محاسبه کرد؛ از این رو، امپدانس اکوستیکی ورودی سازهای بادی را اندازه می گیرند. این مقاله، گزارش نخستین آزمایشی است که برای اندازه گیری امپدانس اکوستیکی ورودی یک نی دوی دیاپازون انجام می گیرد. به این منظور، یک دستگاه بازتاب سنج پالس ساخته شد. برای اطمینان از صحت عملکرد دستگاه، ابتدا امپدانس اکوستیکی ورودی یک لوله پله دار سه بخشی اندازه گیری شد و نتایج اندازه گیری با مقادیر محاسبه شده توسط فرمول های به خوبی شناخته شده مقایسه شد. در محدوده بسامدهای مورد نظر عمل کرد دستگاه کاملا قابل قبول بود. سپس امپدانس اکوستیکی ورودی ساز نی برای انگشت گذاری های مختلف در شش حالت، از بسته بودن تمام سوراخ پرده ها تا بازبودن تمامی آن ها، اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که، برخلاف آن چه که در سازی مانند فلوت دیده می شود، بسامد کمینه های منحنی امپدانس منطبق بر بسامدهای نت های قابل نواختن نظیر نیست. علت را می توان در نقش اساسی دهان در تولید نغمه های نی دانست.

قرارگیری صحیح دریچه های خروجی آلاینده، نقش مهمی در افزایش کیفیت هوا و کاهش میزان آلودگی در پارکینگ های بسته دارد. در مقاله حاضر، اثر موقعیت و ارتفاع دریچه های خروجی آلودگی و ابعاد پارکینگ بر کیفیت هوای داخلی با استفاده از شبیه سازی عددی بررسی شده است. معادلات بقا با استفاده از حلگر ری اکتینگ فوم در نرم افزار اپن فوم حل شده اند. در مرحله اول به منظور اعتبارسنجی روش حل، جریان آلودگی در یک پارکینگ شبیه سازی شده و نتایج حل با نتایج اندازه گیری تجربی مقایسه شده است. در مرحله بعد اثر موقعیت دریچه های خروجی آلودگی بر افزایش کیفیت هوای داخلی پارکینگ مورد بررسی قرار گرفته و با دیگر روش های افزایش کیفیت هوای داخلی پارکینگ مقایسه شده است. نتایج حاصل از حل عددی بیانگر این است که قرارگیری دریچه های ورودی هوا و خروجی آلودگی در دورترین فاصله از هم در پارکینگ و قرارگیری دریچه های خروجی آلودگی در بازه ارتفاعی بهینه باعث افزایش کیفیت هوای داخلی پارکینگ شده است. در این مقاله، نمودار غلظت منوکسیدکربن در ارتفاع های مختلف بیان شده و با استفاده از آن بازه بهینه برای ارتفاع دریچه های خروجی آلاینده پیشنهاد شده است. همچنین اثر ابعاد پارکینگ برای استفاده از جت فن بررسی شده و نتایج بیانگر این است که جهت تهویه آلودگی در پارکینگ های با طول بیش از اندازه معیار، جت فن مورد نیاز است.

نانولوله های کربنی دارای خواص بسیار عالی مکانیکی، الکتریکی، مغناطیسی و حرارتی می باشند، از جمله خواص فوق العاده این مواد می توان به خاصیت جذب امواج الکترومغناطیس اشاره نمود. این مواد با قرار گیری در راستای انتشار میدان الکترومغناطیس، حجم قابل توجهی از این امواج را جذب می نمایند و موجب کاهش سطح مقطع راداری از دید جستجوگر می شوند، در این تحقیق ما نمونه های کامپوزیتی حاوی نانولوله های کربنی تک جداره در بستر رزین اپوکسی را در بر اساس ابعاد استاندارد برای باند ایکس با یک روش چند مرحله ای ساخته و سپس توسط دستگاه آن را مورد بررسی قرار داده ایم، نمونه های کامپوزیتی در سه درصد وزنی 1، 3 و 10 درصد نانولوله کربنی ساخته شده اند. نتایج حاصل از این آزمایش نشان از جذب بالای امواج برای نمونه های تقویت شده با نانولوله های کربنی می دهد. این میزان جذب با افزایش درصد وزنی نانولوله های کربنی به شدت افزوده می گردد، به طوری که متوسط میزان جذب در کل باند ایکس برای درصدهای وزنی ذکر شده به ترتیب 3.33712، 4.5889 و 12.6542 دسی بل می باشد. همچنین نمونه های تقویت شده با 1، 3 و 10 درصد وزنی به ترتیب افزایش 22، 67 و 362 درصدی را نسبت به رزین خام از خود نشان می دهند. در نهایت نیز نمونه ها توسط طیف سنجی میکرو رامان و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد ارزیابی قرار گرفته اند.

بررسی رفتار دینامیکی و استاتیکی سازه های در مقیاس میکرو و نانو برای تحلیل و پیش بینی عملکرد و دقت آنها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشد. در مقاله حاضر اثر اندازه و نیروی بین مولکولی واندروالس بر روی رفتار دینامیکی یک نانوآینه پیچشی دو درجه آزادی پیچش و خمش با استفاده از تئوری مرتبه بالای تنش کوپل اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با استفاده از تئوری تنش کوپل اصلاح شده و در نظر گرفتن نیروی بین مولکولی واندروالس، معادلات حرکت سیستم استخراج شده، سپس با استفاده از روش رانگ کوتا این معادلات حل شده و عملکرد دینامیکی نانوآینه و منحنی های فازی آن بدست آمده است. سپس ارتعاش طبیعی پیچشی و انتقالی سیستم با توجه به ولتاژ اعمالی به سیستم بررسی شده و در ادامه، متغیرهای ناپایداری پولین سیستم مورد بررسی قرار گرفته و وابستگی آنها به نیروی واندروالس و اثرات اندازه نشان داده شده است. نتایج نشان می دهند که نقاط تعادل سیستم شامل نقاط سنتر و نقاط پایدار فوکوس هستند که این نقاط در منحنی های فازی مسیرهای حلقوی متناوب و حلقه های هتروکلینیک را ایجاد خواهند کرد. همچنین اثر اندازه و مدل تنش کوپل اصلاح شده بر دامنه نوسان و فرکانس ارتعاش سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. مدل ارائه شده در این مقاله قادر است نتایج تجربی را با دقت بسیار خوبی و بهتر از مدلهای کلاسیک پیشین پیش بینی کند و فاصله بین تئوری های قبلی را با نتایج تجربی کاهش دهد.

هدف از این مقاله پیاده سازی طراحی مفهومی بلوک انتقال مداری طبق مدل فرآیند طراحی بهینه سازی چند گامی ترتیبی، به جهت انجام مانور مشخص با کمترین وزن و درحالت واقعی است. در این روش دو حلقه بهینه سازی و طراحی مطرح می گردد که با یکدیگر در فرآیند آنالیز جرمی مرتبط هستند و کلیه خروجی های موجود در حلقه داخلی به عنوان ورودی حلقه خارجی مورد استفاده قرار می گیرد. در حلقه داخلی و برای قراردادن بلوک انتقال مداری در مدار مقصد با توجه به دو عامل قابل کنترل که شامل زاویه بردار تراست و اندازه تراست است از الگوریتم های کنترل بهینه برای بهینه سازی تابع هدف استفاده می شود. در حلقه خارجی، طراحی زیربخش ها به صورت مجزا و در ارتباط با یکدیگر طبق ماتریس طراحی و با استفاده از ورودی های حاصل از حلقه داخلی انجام می شود. همگرایی طراحی در قسمت آنالیز جرمی صورت می پذیرد. نوآوری این مقاله پیاده سازی طراحی طبق این مدل می باشد که برای بلوک انتقال مداری به صورت کاملا سیستمی و ارائه یک روش سیستم پایه با حضور مشترک انسان و ماشین (طراحی مشارکتی یا ترتیبی چندگامی) است، که علاوه بر سطح سیستم در سطح زیرسیستم نیز مانند بهینه سازی مداری و الگوریتم های زیربخش ها به بررسی پرداخته است. نتایج حاصل از طراحی، براساس نتایج حاصل از پردازش آماری داده های واقعی صحه گذاری شده است.

عملکرد یاتاقان های ژورنال غیرمدور لب دار در قیاس با انواع مدور به پارامترهای طراحی و مونتاژ متنوع تری نظیر زوایای انحراف و نصب، وابسته به چگونگی قرارگیری لب های یاتاقان در مقابل هم و نحوه نصب آنها روی پایه ماشین مرتبط می باشد. تغییر در موقعیت و وضعیت این نوع یاتاقان ها، ناشی از تغییر در زوایای نصب و انحراف، می تواند عملکرد یاتاقان های ژورنال غیرمدور لب دار را تحت تاثیر قرار دهد. در پژوهش حاضر چگونگی عملکرد دمایی یاتاقان های ژورنال دو، سه و چهار لب در زوایای نصب و انحراف مختلف با روش درونیابی مشتق تعمیم یافته مورد ارزیابی قرار گرفته است. بررسی نتایج حاکی از آن است که لحاظ اثرات دمایی تاثیر قابل توجهی بر عملکرد استاتیکی یاتاقان های مورد بررسی داشته و می تواند نتایج را تا حد قابل توجهی به شرایط عملکرد واقعی نزدیک سازد. افزایش دمای ایجاد شده در روتور، سیال روانکار و پوسته در قیاس با شرایط تحلیل ایزوترمال، کاهش لزجت روانکار و افت توانایی حمل بار را در پی داشته و دامنه این تغییرات در زوایای نصب و انحراف گوناگون بویژه برای یاتاقان های دو لب متفاوت می باشد. بر اساس ارزیابی انجام شده پارامترهای عملکرد یاتاقان های غیرمدور دو، سه و چهار لب با تغییر زوایای نصب و انحراف رفتاری تناوبی داشته و بدین سبب امکان انتخاب زوایای بهینه جهت دستیابی به عملکرد مطلوب وجود دارد.

امروزه خم کاری کششی دورانی لوله های جدارنازک در نسبت خم بحرانی یک فرایند تولیدی پرکاربرد در صنایع پیشرفته از جمله هوافضا و خودروسازی می باشد. بیضوی شدن سطح مقطع و تغییرات ضخامت لوله از عیوب جدایی ناپذیر این فرایند بشمار می آیند. هدف از انجام این پژوهش، به دست آوردن کوچکترین نسبت خم و بیشترین فشار داخلی قابل اعمال در خم کاری کششی دورانی هیدرولیکی لوله جدارنازک آلومینیومی با آلیاژ 8112 به کمک معیارگلویی است. برای این منظور، کرنش معادل در ناحیه بحرانی انحنای خارجی خم، ملاک تعیین پارگی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که معیار گلویی انتخاب شده با حداکثر اختلاف %12.5 از تست تجربی، روش مناسبی جهت تعیین آغاز گلویی در خم کاری است. همچنین تاثیر نسبت خم و فشار داخلی بر بیضوی شدن سطح مقطع و تغییرات ضخامت، به کمک شبیه سازی در نرم افزار آباکوس و تست های تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. بر خلاف انتظار، محل بیضوی شدن بیشینه در سطح مقطع میانی خم نبوده و صرفنظر از میزان فشار داخلی و نسبت خم، در سطح مقطع با زاویه تقریبا q=33 رخ می دهد. کمترین مقدار بیضوی شدن قابل دستیابی در نسبت های خم 6.1، 8.1 و 2 به ترتیب %11.42، %7.72 و %4.35 است. علاوه براین، نسبت خم و فشار داخلی اثر قابل توجهی بر کیفیت سطح مقطع لوله های خمیده دارند. بدین صورت که با افزایش نسبت خم و یا فشار، بیضوی شدن سطح مقطع و ضخیم شدگی دیواره لوله در انحنای داخلی خم کاهش می یابد. اما افزایش فشار بر خلاف افزایش نسبت خم، باعث افزایش نازک شدگی در انحنای خارجی خم می گردد.

یکی از مناسب ترین روش های بالا به پایین برای ساخت ساختارهای نانومتری، اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید است. از پارامترهای اصلی در فرایندهای رسیدن به میزان کرنش پلاستیکی بالا در یک سیکل است. در این تحقیق آزمایشهای عددی بر روی روش ترکیبی فرایندهای پرس در کانالهای زاویه دار با مقاطع یکسان و اکستروژن برشی ساده تحت عنوان فرایند «فرایند اکستروژن در کانال های زاویه دار پیچشی صفحه ای» بر اساس روش رویه پاسخ، به عنوان شیوه طراحی آزمایشات آماری، به منظور بررسی تاثیر پارامترها بر چگونگی تغییر پاسخ ها، بدست آوردن معادلات ریاضی، پیش بینی نتایج و بهینه سازی روش ترکیبی این فرایندها انجام گرفته اند، تا از این طریق کرنش پلاستیک بیشتری را اعمال نمود. چهار پارامتر زاویه a، زاویه FT شعاع و ضریب اصطکاک به عنوان متغیرهای ورودی فرآیند در نظر گرفته شدند. درحالی که کرنش میانگین، کرنش مینیمم، کرنش ماکسیمم و نیروی ماکسیمم وارد شده به سنبه به عنوان پاسخ های خروجی مساله لحاظ گردیدند. پس از تحلیل داده های شبیه سازی به کمک نرم افزار مینی-تب معادلات رگرسیون حاکم بر داده ها استخراج گردید. با انجام بهینه سازی شرایط بهینه بدست آمد که پارامترهای بهینه فرآیند عبارتند از زاویه a=400، زوایه F=450، r=2mm و m=0.1. صحه سنجی نتایج بهینه سازی در شرایط پارامترهای بدست آمده با انجام آزمایش شبیه سازی صورت پذیرفت. نتایج حاکی از تطابق خوب بهینه سازی با شبیه سازی و همچنین نتایج آزمایشگاهی دارد.

نمونه تیر دوگانه یک سرگیردار تک جهته، به صورت دو تیر تیموشنکو با طول محدود در نظر گرفته شده است که از یک سمت در تمام قسمت ها به جز در قسمت ترک، بهم چسبیده اند. به دلیل تقارن موجود، تنها نیمی از نمونه به صورت تیری شامل یک قسمت آزاد و یک قسمت بر روی بستر الاستیک، در نظر گرفته شده که در انتها تحت تاثیر نیرو قرار دارد. این تیر به صورت تحلیلی بر روی بسترهای الاستیک وینکلر و پاسترناک بررسی شده و مقادیر نرخ رهایش انرژی کرنشی آن در حالت عمومی به دست آمده است. در پژوهش هایی که پیش از این در رابطه با این نمونه با استفاده از تئوری تیر تیموشنکو انجام شده، از اثرات طول پیوند بر مقدار نرخ رهایش انرژی صرف نظر شده است. در این پژوهش جواب برای حالت حقیقی طول پیوند محدود به دست آمده و تاثیر طول پیوند بر مقدار نرخ رهایش انرژی و نیز حداقل طول پیوند برای مستقل شدن نرخ رهایش انرژی از این طول، ارائه شده است. برای حالت خاص طول پیوند نامحدود، رابطه بسته ای برای نرخ رهایش انرژی کرنشی تیر تیموشنکو بر روی بستر وینکلر ارائه شده است. نتایج حل تحلیلی با نتایج ارائه شده در پژوهش های دیگر مقایسه شده و توافق قابل قبولی مشاهده شده است. بر اساس نتایج به دست آمده برای نمونه تک جهته، مقادیر نرمی و چقرمگی شکست با استفاده از تحلیل تیر تیموشنکو بر روی بستر وینکلر، نزدیک ترین جواب را به جواب های تجربی موجود ارائه می دهد.

در شرائطی که ابرکاواک تشکیل می گردد، محاسبه طول کاواک طبیعی حائز اهمیت می باشد. طول کاواک تابع عدد کاواک بوده و با استفاده از روابط ناشی از نتایج تجربی محاسبه می شود، که روابط متفاوتی می باشند و مبنای تحلیلی ندارند. همچنین در پیشینه تحقیقات روابطی وجود ندارد که بتوان طول کاواک را بر حسب عدد رینولدز بدست آورد و ارتباط بین عدد کاواک و عدد رینولدز را نشان دهد. در این تحقیق جهت بدست آوردن روابط تحلیلی مربوط به محاسبه طول کاواک، با توجه به مدل انتقال جرم، معادله پیوستگی و معادله مومنتوم، براساس روش مرتبه بزرگی متغیرها، سه رابطه بدست آمده، رابطه تحلیلی اول مربوط به محاسبه نسبت طول کاواک به قطر جسم نسبت به عدد کاواک می باشد، که در آن نسبت طول کاواک به قطر جسم نسبت معکوس با ریشه عدد کاواک دارد. رابطه تحلیلی دوم مربوط به محاسبه نسبت طول کاواک به قطر جسم نسبت به عدد رینولدز می باشد، که در آن نسبت طول کاواک به قطر جسم نسبت مستقیم با ریشه عدد رینولدز دارد، رابطه تحلیلی سوم مربوط به محاسبه عدد کاواک نسبت به عدد رینولدز می باشد، که در آن عدد کاواک نسبت معکوس با عدد رینولدز دارد. با تطبیق نتایج کار حاضر با نتایج تجربی، ضرائب مجهول مربوط به روابط تحلیلی حاصل می شوند. نتایج نشان می دهد که روابط تحلیلی بدست آمده جایگزین مناسبی برای روابط تجربی می باشند. این روابط طول کاواک را بر حسب عدد کاواک و عدد رینولدز محاسبه و ارائه می دهند.

در این مقاله یک روش کاربردی به صورت ترکیب شبیه سازی المان محدود و بهینه سازی بازپخت شبیه سازی شده تطبیقی برای طراحی و تحلیل فرایند هیدروفرمینگ ورق تدوین و توسعه داده شد. شبیه سازی فرایند توسط کد المان محدود در قالب تعریف پارامتریک پارامترهای فرایند، این انعطاف پذیری را در روش ارایه شده ایجاد می نماید تا ابعاد هندسی قطعه و قالب و خواص مواد جزئی از داده های ورودی برنامه بهینه سازی را تشکیل دهند. این امر موجب می شود تا قابلیت بررسی هر نوع محصول فنجانی شکل توسط روش ارایه شده وجود داشته باشد. بازتعریف پارامترهای روش بازپخت شبیه سازی شده متناسب با فرایند هیدروفرمینگ ورق موجب شد تا همگرایی داده ها در زمان کوتاه تر و دقت بالاتر صورت پذیرد. یک کد واسط در برنامه متلب به منظور مدیریت اتوماتیک ارتباط داده ها بین شبیه سازی و بهینه سازی تدوین و مورد استفاده قرار گرفت، به طوری که نیازی به حضور کاربر یا طراح در حین اجرای فرایند بهینه سازی نخواهد بود. هدف این پژوهش از ارایه روش ترکیبی شبیه سازی انعطاف پذیر فرایند همراه با روش بازپخت شبیه سازی شده تطبیقی دست یابی به مسیر بهینه بارگذاری فشار شکل دهی، تعیین سرعت مطلوب سنبه، تولید قطعه ای سالم با کمینه نازک شدگی، حذف عیوب چروکیدگی و پارگی می باشد. در این پژوهش، به منظور همگام سازی مسیر بهینه فشار و سرعت مطلوب سنبه در شکل دهی قطعات فنجانی شکل، دو نوع روش بارگذاری مختلف متناسب با نوع حرکت رم دستگاه پرس (سرعت ثابت/متغیر) ارائه می شود. با استفاده از روش های بهینه سازی با سرعت ثابت و متغیر، برای یک قطعه فولادی با هندسه مخروطی به ترتیب مقادیر نازک شدگی 9778.12 و 3295.12 درصد با انجام تعداد 202 و 148 شبیه سازی حاصل شد که این نتیجه نشان دهنده بهبود کیفیت محصول نهایی و کاهش تعداد تکرارهای شبیه سازی در روش سرعت متغیر می باشد. تطابق مناسب داده های عددی و نتایج تجربی اعتبار و صحت روش بهینه سازی پیشنهادی را تایید نمود.

شبیه سازی عددی پدیده جوشش از لحاظ تنوع مدل های دو فازی و کارآمدی هر یک، همواره از مسائل چالش بر انگیز بوده است. علاوه بر این انتخاب مدلی که نرخ انتقال جرم و حرارت را به درستی محاسبه کند بر پیچیدگی های مساله می افزاید. در این تحقیق مساله جوشش فیلمی مایع اشباع توسط روش دو فازی حجم سیال و به همراه بازسازی هندسی مرز مشترک شبیه سازی عددی شده است. از سه مدل تغییر فاز مرز تیز، مدل لی و مدل تاناساوا برای محاسبه نرخ تغییر فاز و محاسبه ترم های چشمه بطور همزمان در یک مساله واحد استفاده شده است. برای صحت سنجی حلگر عددی از مساله نمونه جوشش یک بعدی استفان استفاده شده است. ناسلت پریودیک، الگوی جریان، شکل حباب و زمان جدایش آن در مدل های مختلف تغییر فاز بررسی و همچنین ضرایب تجربی مورد استفاده در دو مدل لی و تاناساوا ارائه شده است. ناسلت بدست آمده از شبیه سازی با دو رابطه تجربی برنسون و کلیمنکو مقایسه شده است. نتایج با رابطه ناسلت کلیمنکو تطابق خوبی نشان می دهد. نتایج نشان می دهند هر چند که مدل لی به ضریبی تجربی وابسته است اما در مقابل مدل مرز تیز و مدل تاناساوا از دقت بالاتری برای پیش بینی جوشش فیلمی روی سطح تخت برخوردار است.

امروزه جرثقیل سقفی به صورت گسترده در صنایعی چون خودروسازی، بنادر و کشتیرانی و نیز جابجایی و حمل بار در انبارها به کار گرفته می شود. اغلب مدل سازی هایی که از سیستم های دینامیکی صنعتی صورت می گیرد دارای پارامترهای مخدوش با نویز یا اغتشاش است که مدل جرثقیل سقفی نیز از این امر مستثنی نیست. اغتشاش در سیستم می تواند ناشی از مدل آن و یا وسایل اندازه گیری باشد. فیلتر کالمن از روش های کارآمد شناسایی مدل و پالایش داده های مخدوش است. با توجه به غیرخطی بودن مدل دینامیکی جرثقیل سقفی، فیلتر کالمن نامتقارن بهبود یافته با الگوریتم ژنتیک برای تخمین پارامترهای سیستم در نظر گرفته شده است. استفاده از نیروی کنترلی بنگ-بنگ از روش های معمول در کنترل پارامترهای جرثقیل سقفی است. با این حال شیوه عملکرد کنترلر بنگ-بنگ وابستگی بسیاری به زمان های سوئیچ شدن نیروی کنترلی دارد. در این مقاله ضمن استفاده از این کنترلر، زمان های سوئیچینگ آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک برای سیستم مخدوش با نویز تعیین شده است. هدف طراحی دستیابی به نقطه هدف در کمینه زمانی با کمترین میزان خطا است. همچنین با در نظر گرفتن ورودی کنترلر بنگ-بنگ به مقایسه شرایط سیستم در نسبت های جرمی مختلف پرداخته شده است. نتایج شبیه سازی بیانگر عملکرد بهینه الگوریتم کالمن بهبود یافته نامتقارن در تعیین زمان سویئچینگ نقطه هدف در کمینه زمانی است.

در این مقاله پدیده فلاتر در توربوماشین معرفی می شود. دلایل اهمیت بررسی و ویژگی های آن به عنوان یک ناپایداری دینامیکی آیروالاستیک ارائه می گردد. روش های متداول آزمون فلاتر پره های توربوماشین و رهیافت های مختلف تحلیل آن شرح داده می شود. سپس از رهیافتی برای تحلیل فلاتر استفاده می شود که تنها اثر پایدارکنندگی سیال را در برابر ارتعاش پره ها بررسی می کند. معادلات استفاده شده در این رهیافت و معیار پایداری از دیدگاه ریاضی ارائه می شود که از آن دو مفهوم پایداری محلی و پایداری کلی به دست می آید. مشخصات تجهیزات آزمون، شرایط مرزی و کمیت های اندازه گیری شده که با نرم افزار مدل سازی و حل عددی، شبیه سازی و محاسبه شده اند، ارائه می گردد. حل عددی با نرم افزار انسیس انجام شده است. استقلال نتایج از مش بندی و تاثیر دو مدل توربولانسی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حل عددی با حل عددی دیگر و نیز آزمون مقایسه شده است که تطابق خوبی با نتایج آزمون دارد. حل عددی برای دو حالت پایا و ناپایا انجام شده است که در حالت ناپایا پاسخ سیال به ارتعاش پره در سه مود ارتعاشی خمش محوری، خمش محیطی و پیچش به دست آمده است. برای محاسبه پاسخ کل، از دو روش استفاده و نتایج این دو روش با هم مقایسه شده اند. در انتها ناپایداری محلی محاسبه و نتایج آن به صورت نمودارهایی ارائه شده است که سهم پره های مجاور را در ناپایداری یک پره مشخص نشان می دهد. همچنین ناپایداری کلی نیز برای سه مود ارتعاشی بررسی شده است.

در این مقاله مدل تحلیلی جدیدی برای بررسی رفتار حرارتی مبدل های حرارتی گمانه در بازه زمانی کوتاه ارائه شده است. انتقال حرارت در داخل و خارج گمانه به صورت گذرا در نظر گرفته شده است. برای این منظور حل تحلیلی در دو مرحله توسعه داده شده است. در مرحله اول ابتدا پاسخ حرارتی بازه زمان کوتاه (تابع بی بعد G) سیستم به دست آمده و در مرحله دوم دمای سیال خروجی از مبدل با استفاده از تابع پاسخ محاسبه شده است. برای مدل سازی انتقال حرارت در داخل گمانه از آنالوژی بین جریان الکتریکی و جریان حرارتی استفاده شده است. بدین منظور یک مدار معادل حرارتی در داخل گمانه توسعه داده شده و معادلات انرژی حاکم در داخل گمانه بر اساس مدار معادل حرارتی به دست آمده اند. در خارج از گمانه، انتقال حرارت به صورت هدایت در راستای شعاعی در نظر گرفته شده است. مجموع معادلات حاکم با استفاده از تبدیل لاپلاس حل شده اند و درنهایت دمای متوسط سیال و تابع پاسخ بازه زمانی کوتاه محاسبه شده است. در مرحله بعد دمای سیال در خروجی مبدل با استفاده از تابع پاسخ برای حالت کاکرد منقطع روشن و خاموشی سیستم محاسبه شده است. نتایج حل تحلیلی حاضر با مقادیر تجربی مقایسه شده و همخوانی بسیار خوبی بین مقادیر اندازه گیری شده تجربی و نتایج حل تحلیلی مشاهده شد.

شکل دهی تدریجی برتری های متمایزی را نسبت به فرآیندهای متداول شکل دهی ورق فلزی، مانند هزینه پایین ابزار و سادگی فرآیند ارائه نموده است. با این حال این روش هنوز دارای محدودیت هایی می باشد. از جمله این محدودیت ها، نازک شدگی شدید می باشد که تاثیر بسزایی درکارکرد محصول نهایی دارد. همچنین برخی از قطعات بدلیل دارا بودن زاویه دیواره زیاد نمی توانند توسط شکل دهی تدریجی تک مرحله ای تولید شوند. در این میان می توان از استراتژی های تغییر شکل چند مرحله ای استفاده کرد تا به زاویه دلخواه و در عین حال به توزیع ضخامت بهتر و حداکثر ضخامت کمینه رسید. در این تحقیق شکل دهی تدریجی دو مرحله ای یک هرم ناقص مربع القاعده با زاویه دیواره 70o از جنس آلومنیوم با هدف بهبود ضخامت کمینه بصورت تجربی و شبیه سازی اجزای محدود مورد مطالعه قرار گرفت. با ارائه استراتژی های تغییر شکل دو مرحله ای و بدست آوردن پارامترهای تعریف کننده آن توسط روش اجزای محدود، درصد نازک شدگی نسبت به شکل دهی تک مرحله ای مورد مقایسه قرار گرفت. در این تحقیق از آزمون تجربی برای اعتبارسنجی نتایج حاصل از تحلیل اجزای محدود استفاده شد. نتایج نشان داد که با استفاده از استراتژی تغییر شکل دو مرحله ای ارائه شده می توان ضخامت کمینه را به میزان دو برابر نسبت به حالت تک مرحله ای بهبود بخشید. با مقایسه توزیع ضخامت، توافق خوبی بین مدل سازی اجزای محدود و آزمون تجربی مشاهده شد. در انتها تاثیر استراتژی های تغییر شکل بر مسیر کرنش بدست آمده از مدل سازی عددی توسط نمودار حد شکل دهی شکست بررسی شده است.

از آن جایی که اکثر سیالات در کاربردهای مهندسی و بیولوژیکی غیرنیوتنی هستند، مطالعه اختلاط سیالات غیرنیوتنی بسیار مهم است. در میکرومیکسرهای منحنی شکل از جریان های ثانویه برای بهبود اختلاط سیالات استفاده می شود. در این مطالعه اختلاط سیالات غیرنیوتنی در میکرومیکسرهای منحنی به صورت عددی و با استفاده از کد متن باز اپن فوم بررسی شده است. بررسی ها با فرض جریان سه بعدی، پایا و تراکم ناپذیر و برای اعداد رینولدز بین 0.1-300 انجام گرفت. در این مطالعه از آب به عنوان سیال نیوتنی و از محلول آبی کربوکسی متیل سلولز با غلظت های متفاوت به عنوان سیال غیرنیوتنی استفاده شد. تاثیر عدد رینولدز جریان، کمیت های لزجت سیال قانون توانی و هندسه میکرومیکسر روی درجه اختلاط و افت فشار بی بعد مطالعه شد و نتایج با نتایج مربوط به میکرومیکسر مستقیم مقایسه شد. نتایج نشان داد که با کاهش شاخص توانی سیال، درجه اختلاط کاهش می یابد و بازده اختلاط برای سیالات رقیق شونده در هندسه های دارای پیچ های تیز بهتر است. همچنین با افزایش عدد رینولدز و به تبع آن افزایش سرعت، اثرات گریز از مرکزی بیشتر شده و اختلاط بهبود می یابد. بررسی هم زمان درجه اختلاط و افت فشار نشان داد که برای رینولدزهای پائین و شاخص های توانی کوچک، میکرومیکسر-ب عملکرد بهتری دارد.

در این پژوهش مساله پیدا کردن جهت گیری زاویه ای جسم حول سه زاویه j، q و Y به شیوه ای نوین و دقتی بالا بررسی و حل شده است. لذا با استفاده از تنها یک دوربین و سه نقطه متمایز متصل به یک جسم صلب ساخته شده، جهت گیری زاویه ای جسم صلب با بینایی ماشین به صورت بلادرنگ محاسبه می شود. وجود همچین سامانه ای در روش های کنترلی حلقه باز برای ربات های دورانی دارای اهمیت به سزایی است. بدین منظور سه نقطه متمایز از یک جسم صلب انتخاب شده است. برای کاهش اثر مخرب نور محیط بر تشخیص اشیاء رنگی و همچنین کاهش حجم استفاده از فیلترهای نرم افزاری از فرستنده های مادون قرمز به عنوان نشانگر استفاده گردید. به جهت غیرخطی بودن معادلات جهت گیری زاویه ای و عدم امکان حل آنها به صورت بلادرنگ از شبکه عصبی برای حل این موضوع استفاده شده است. شبکه عصبی استفاده شده از نوع پس انتشار خطا با یک لایه مخفی با تعداد 21 گره در آن و به ترتیب در لایه های ورودی و خروجی دارای 6 و 3 گره می باشد. در شبکه عصبی اطلاعات خروجی شبکه، ابتدا با سنسور شتاب سنج 9 محوره، با دقت بسیار بالا دریافت شده و سپس نتایج آموزش شبکه عصبی با خروجی این سنسور مقایسه گردیده است. در مجموع 7343 داده مستقل در دو زاویه j و Y، و همچنین 751 داده در زاویه q، ز سنسور شتاب سنج 9 محوره، و ربات موازی دو درجه آزادی دورانی، به عنوان یک پلتفرم آماده بدست آمد که از 467 داده آن، برای آموزش شبکه استفاده نشده است. نتایج آموزش شبکه با داده های استفاده نشده برای آموزش، مقایسه شده و نتایج مطلوبی با حداکثر خطای 0.038 رادیان حاصل گردید.

عمل گرفتن در محیط های ناشناخته یکی از چالش برانگیز ترین مسائل رایج در علم رباتیک است. نا مشخص بودن ویژگی های اصلی جسم هدف و محیط اطرافش؛ باعث استفاده از دست های پیچیده با سنسورهای دقیق و دشوار برای کنترل می شود. به همین منظور در این تحقیق تلاش شده که ترکیب ساختار سینماتیکی یک انگشت سه بندی و یک انگشت دوبندی ساده، برای طراحی و ساخت یک پنجه رباتیک مورد بررسی قرار گرفته شود. در ابتدا چالش های مرتبط با عمل گرفتن بوسیله طراحی دقیق مکانیکی پنجه تجزیه و تحلیل شده است. سپس به طراحی و ساخت نمونه پنجه دو انگشتی با ترکیب یک انگشت سه بندی شبیه به انگشت اشاره دست انسان و یک انگشت دوبندی مشابه انگشت شست دست انسان پرداخته می شود. در ادامه عملکرد این دست برای گرفتن اجسام با اشکال مختلف آزمایش و بررسی می شود. از نتایج استنباط می شود که حتی با داشتن دو انگشت و طراحی ساده و بدون نیاز به کنترل پیچیده؛ می توان اجسام مختلفی را به طور موفق گرفت. همچنین با این نزدیکی به ساختار سینماتیک انگشتان دست انسان و در مقایسه با تحقیقات قبلی نشان داده می شود که ترکیب انگشتان سه بندی- دوبندی نسبت به پنجه متقارن دوبندی - دوبندی کارایی بهتری برای گرفتن موفق اجسام بزرگ خواهد داشت.

در این مقاله، شکل مرز سازه های دوبعدی تنش مسطح بهینه شده است که در آن وزن سازه و تنش به ترتیب به عنوان تابع هدف و قیود طراحی در نظر گرفته شده اند. به منظور تحلیل سازه از روش آیزوژئومتریک استفاده شده که یک روش عددی در آنالیز مسائل مهندسی است. این روش دارای ویژگی های منحصر به فرد و مناسبی است که در مقایسه با روش اجزای محدود ضمن بهبود زمان و دقت حل، به علت استفاده از توابع پایه بی اسپلاین در تولید هندسه و همچنین تقریب توابع مولفه های تغییر شکل سازه، از باز تولید هندسه تحلیل در هر مرحله از تکرار روند بهینه سازی شکل جلوگیری می نماید. در این تحقیق برای حل مساله بهینه سازی شکل سازه از الگوریتم سیستم جستجوی ذرات باردار شده از دسته روش های فرااکتشافی استفاده شده است. این روش بر مبنای قوانین الکتریسیته کولمب و مکانیک نیوتن استوار است. به این منظور، مختصات نقاط کنترلی مرزهای سازه که با استفاده از منحنی های بی اسپلاین در روش ایزوژئومتریک مدلسازی شده اند، به عنوان متغیرهای طراحی مساله بهینه سازی در نظر گرفته می شوند و بنابراین در مراحل بهینه سازی تغییر می کنند. در این مقاله ضمن استخراج فرمول بندی مساله بهینه سازی، با استفاده از چند مثال عددی و مقایسه نتایج بدست آمده با روش های بهینه سازی برنامه ریزی ریاضی، همخوانی و کارایی روش سیستم جستجوی ذرات باردار شده در حل مسائل بهینه سازی شکل نشان داده شده است.

در این پژوهش به مطالعه تجربی و عددی فرآیند پرسکاری شیاری ورق های Al 5052 پرداخته می شود. فرآیند پرس کاری شیاری با ریزساختار سازی انداره دانه ها از ابعاد میکرون به نانو منجر به تولید ورق های با استحکام بالاتر می گردد. هدف از این پژوهش ارائه یک الگوریتم برای پیش بینی تغییر رفتار مکانیکی (استحکام و سختی) ورق ها تحت این فرآیند است. این الگوریتم امکان ارزیابی رفتار ورق با تغییرات در هندسه قالب و همچنین تغییرات تعریف پاس های پرس کاری را فراهم می آورد. این الگوریتم بر پایه مدل های ریاضی از تغییرات رفتار ورق ها با تغییر اندازه دانه بندی آن ها و همچنین مدل های تئوری حاکم بر رفتاری استحکامی و سختی آن ها ارائه شده است. بدین منظور ابتدا نمونه ورق های Al 5052 تحت دو پاس پرسکاری شیاری قرار می گیرند. استحکام و سختی نمونه های آنیل شده و نمونه های تحت یک و دو پاس پرس کاری مطابق استاندارد استخراج می شود. نتایج پیش بینی شده توسط الگوریتم پیشنهادی در تطابق مناسبی با نتایج تجربی این پژوهش قرار دارد. سپس نتایج پیش بینی این الگوریتم با داده های تجربی موجود در مراجع برای پرسکاری آلومینیوم های خالص با قالب های مختلف انجام می شود، که حاکی از تطابق مناسب آنها دارد. بکارگیری این الگوریتم امکان صرفه جویی زمانی و مالی در پیش بینی اثر هندسه شیار قالب بر رفتار ورق نهایی و انتخاب قالب بهینه را میسر می سازد. در ادامه به ارزیابی اثر زاویه شیار قالب بر استحکام تسلیم و سختی ورق های Al 5052 پرس کاری شده پرداخته می شود. در نهایت محدودیت ها و امکان توسعه این الگوریتم مورد بحث قرار می گیرد.

در این مقاله، نرخ رهایی انرژی کرنشی مود اول شکست در اتصال چسبی دو صفحه کامپوزیتی با الیاف شیشه تک جهته با استفاده از نمونه تیریکسرگیردار دولبه محاسبه شده است. برای ایجاد اتصال از چسب آرالدایت 2011 که بطور گسترده در صنعت هوافضا کاربرد دارد، استفاده شده، نرخ رهایی انرژی کرنشی با سه روش تیر اصلاح شده، روش کالیبره کردن نرمی و روش اصلاح شده کالیبره کردن نرمی از نتایج تجربی محاسبه شده است. برای مدل سازی رشد ترک در اتصال چسبی دو صفحه کامپوزیتی از روش اجزای محدود توسعه یافته استفاده شده است. مقدار میانگین نرخ رهایی انرژی کرنشی بحرانی محاسبه شده به روش اصلاح شده کالیبره کردن نرمی به عنوان ورودی نرم افزار در نظر گرفته شده است. بعد از مقایسه نمودار نیرو- جابه جایی بدست آمده از نتایج آزمایش های تجربی و حل عددی که نشان دهنده دقت مطلوب روش اجزای محدود توسعه یافته در محاسبه نیرو حداکثر و جابه جایی متناظر با آن و همچنین قسمت خطی نمودار نیرو- جابه جایی می باشد، نمودارهای نرخ رهایی انرژی کرنشی- نیرو، نمودار ضریب شدت تنش- نیرو، نمودار نرخ رهایی انرژی کرنشی- جابه جایی محل اعمال بار و نمودار تنش گسیختگی- ضریب شدت تنش مورد بررسی قرار گرفته است.

این پژوهش قصد دارد تا استحکام و سفتی استاتیکی و عمر خستگی اتصال چسبی تک لبه ای را با استفاده از مدل ناحیه چسبناک، تحت شرایط هندسی مختلف مورد ارزیابی قرار دهد. برای این منظور در شبیه سازی لایه چسب از مدل ناحیه چسبناک دو خطی بهره برده شده به نحوی که طی بارگذاری مود ترکیبی رفتار شکست چسب در مود III با رفتار شکست آن در مود II یکسان در نظر گرفته شده است. در ادامه، برای مدل سازی آسیب خستگی از زیر روال نویسی یو. اس. دی. اف. ال. دی. جهت شبیه سازی آسیب خستگی در لایه چسب در نرم افزار آباکوس استفاده گردیده است. به منظور اعتبارسنجی شبیه سازی، نتایج عددی استحکام و سفتی استاتیکی و همچنین عمر خستگی با نتایج تجربی موجود در مراجع صحه گذاری شده و درنهایت این پژوهش به بررسی اثر پارامترهای طول ناحیه هم پوشانی، ضخامت چسبنده ها و پخ دار کردن چسبنده ها در ناحیه هم پوشانی پرداخته است. نتایج نشان می دهد که افزایش طول ناحیه هم پوشانی سبب افزایش استحکام استاتیکی و عمر خستگی اتصال می گردد. همچنین افزایش ضخامت چسبنده ها با اینکه عمر خستگی اتصال را افزایش می دهد اما به جهت تغییر در مودهای بارگذاری، با استحکام استاتیکی رابطه مستقیم ندارد. پخ دار کردن چسبنده ها نیز به واسطه چرخش سازگارتر ناحیه اتصال، تاثیر مثبتی بر افزایش استحکام و عمر خستگی از خود بر جای می گذارد. بنابراین در طراحی یک اتصال تک لبه ای، بهره بردن از طول ناحیه هم پوشانی و ضخامت بیشتر در کنار استفاده از تکنیک پخ زنی چسبنده ها می تواند استحکام و عمر خستگی آن را تا بیشترین حد ارتقا دهد.

دانش مبدل های صوتی پهن باند از فناوری های جدید و مهم در حوزه سونار محسوب می شود که با توجه به برخورداری کشور ایران از منابع آبی دریایی، اهمیت دوچندانی پیدا می کند. در این مقاله پس از مقایسه عملکرد انواع ترانسدیوسرها در این حوزه، یک ترانسدیوسر پهن باند با مشخصات امپدانسی و آکوستیکی معلوم که توانایی ارسال و دریافت امواج را دارد، طراحی، شبیه سازی، ساخته و تست شده است. در ابتدا، ابعاد کلی یک ترانسدیوسر پهن باند به کمک مدل سازی پارامتر متمرکز و مدار معادل الکتریکی تقریب زده شده و سپس با افزایش درجات آزادی مدل های تحلیلی، مشخصات تمام اجزای ترانسدیوسر در یک حالت بهینه برای داشتن پهنای باند بالا به دست آمده است. مدل طراحی شده، به کمک نرم افزار المان محدود کامسول مولتی فیزیک به صورت سه بعدی شبیه سازی شده تا در ضمن مقایسه با روش طراحی تحلیلی، حل دقیق تری صورت گرفته باشد. سرانجام ترانسدیوسر مذکور ساخته و تست شده است تا داده های تئوری به دست آمده با نتایج تجربی اعتبار سنجی شوند. نتایج حاصل از آزمایش های تجربی نشان می دهد که شبیه سازی انجام شده در نرم افزار کامسول مولتی فیزیک، با دقت مناسبی توانسته است فرکانس رزونانس و بیشترین پاسخ ولتاژ ارسالی ترانسدیوسر پهن باند مورد نظر را پیش بینی کند. خطای مدل سازی سه بعدی انجام شده در پیش بینی فرکانس رزونانس و بیشترین پاسخ ولتاژ ارسالی، به ترتیب 3.8% و 5.7% است. استفاده از روش های پارامتر متمرکز و مدار معادل الکتریکی هرچند تقریب اولیه ای برای ابعاد ترانسدیوسر به دست می دهد ولی در تعیین فرکانس رزونانس و محل رخ دادن بیشترین پاسخ ولتاژ ارسالی درصد خطای بیشتری نسبت به شبیه سازی المان محدود دارد.

هدف اصلی این مقاله، تجزیه و تحلیل خصوصیات رفتارهای تغییر فرم و شکست ناشی از دو نوع انفجار متفاوت (تراک و سوزش سریع) در لوله ها و مخازن تحت فشار می باشد. مشخصات اصلی رفتارهای تغییر فرم و شکست در لوله ها از طریق آزمایش، و در مخازن با بررسی شکست سیلندر گاز طبیعی فشرده، تجزیه و تحلیل شده و مورد مقایسه قرار گرفته اند. در این راستا، نتایج تحلیل المان محدود الاستوپلاستیک دینامیکی گذرای تغییر فرم و شکست ناشی از احتراق یک لوله فولادی و سیلندر گاز طبیعی فشرده نیز گزارش می شود. مدل های المان محدود از المان های آجری سه بعدی مجهز به المان های چسبنده رابط به منظور شبیه سازی رشد ترک ساخته شده اند. تطابق بسیار خوبی بین نتایج شبیه سازی و الگوهای تغییر فرم و شکست واقعی بدست آمده است. نتایج نشان می دهند که به دلیل شرایط بارگذاری مختلف، الگوهای تغییر فرم و شکست خاص و وابسته به نوع انفجار در طول فرآیند انفجار ایجاد می شوند.

در این تحقیق ضرایب آیرودینامیکی یک نمونه هواپیمای بال پرنده بدون دم با بال لامبدا شکل با زاویه پس گرایی لبه حمله بال درونی 55 و بال بیرونی 30 درجه، در یک تونل باد مدار بسته زیر صوت بررسی شده است. آزمایش ها در محدوده سرعت 90 متر بر ثانیه و در زاویه حمله های 6- تا 17 و زاویه جانبی 8- تا 8 درجه انجام گرفته است. نیروها و گشتاورهای آیرودینامیکی هواپیما به وسیله دستگاه بالانس 6 مولفه بیرونی اندازه گیری شده و اثرات دیواره بر نتایج اصلاح گردیده است. به منظور بهبود پایداری طولی هواپیما، زاویه پس گرایی لبه حمله بال 2 درجه افزایش یافته و با نتایج نمونه اصلی مقایسه شده است. نتایج نشان داده است که در زاویه حمله 7.7 درجه پیچ آپ رخ داده که با افزایش زاویه پس گرایی، این پدیده 1 درجه دیرتر اتفاق افتاده است که به معنای افزایش نیروی برآی قابل بهره برداری است. همچنین به منظور بررسی شروع و گسترش جدایش جریان روی بال، میدان فشار بالای سطح بال به وسیله ریک لایه مرزی اندازه گیری شده است. نتایج نشان داده که جدایش جریان روی سطح بال از ناحیه شکستگی لبه فرار شروع شده و با افزایش زاویه حمله بخش های دیگر بال، به ویژه بال بیرونی را فراگرفته است. ضریب گشتاور سمتی هواپیما منفی به دست آمده است که نشان دهنده ناپایداری سمتی ذاتی هواپیماست.

تهویه معدن یکی از عملیات مهم معدن کاری زیرزمینی است. از اهداف تهویه معدن می توان به تامین اکسیژن کافی برای تنفس افراد، ایجاد شرایط کاری مناسب و رقیق کردن و خارج کردن گازها و گرد و غبار اشاره کرد. هنگام استخراج زغال سنگ، گاز متان از کانی های زغال متصاعد می شود. برای جلوگیری از تجمع این گاز و انفجار شدید، استفاده از تهویه کمکی در کنار تهویه عمومی ضروری است. تهویه کمکی در معدن زغال سنگ اتاق و ستون به دو روش سد هوا و پرده تهویه عملیاتی می شود. در این پژوهش با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی معادلات بقای جرم، تکانه، گونه ها و انرژی گسسته سازی شده و نتایج حاصله با کار آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده است و سپس چند سناریو جهت بهبود تهویه معدن پیش بینی شده است. از نتایج شبیه سازی می توان به کاهش 34.8 درصدی غلظت گاز متان با استفاده از سدهای هوا اشاره کرد اما میزان آن همچنان فراتر از استاندارد است. پرده تهویه غلظت بیشینه متان را 74.2 درصد کاهش می دهد اما در نواحی کناری دیواره ها غلظت این گاز 3.4 درصد است که بیشتر از استاندارد است. با به کارگیری همزمان چیدمان سدهای هوا و پرده تهویه کیفیت هوا 88.8 درصد بهبود یافت و استاندارد غلظت گاز متان به طور کامل رعایت شده و ایمنی معدن از نظر تجمع و انفجار این گاز در سطح مطلوبی قرار می گیرد.

فوم های پلیمری موادی با ساختار سلولی هستند که از یک بستر پلیمری و تعداد زیادی سلول های گازی که در بستر پلیمری پخش شده اند، طی فرایند فوم شدن تشکیل یافته اند. در این مطالعه مرحله رشد حباب (پس از هسته گذاری) در فرایند فوم شدن پلی استایرن/دی اکسید کربن شبیه سازی شده و با نتایج تجربی موجود مقایسه گردید. به همین منظور یک حباب منفرد که توسط یک پوسته پلیمری حاوی عامل فوم زا احاطه شده است، در نظر گرفته شد و برای توجیه خصوصیات ویسکوالاستیک پوسته، از مدل ماکسول بهبود یافته استفاده گردید. همچنین برای تعیین پروفیل غلظت در پوسته پیرامون حباب، معادلات انتقال جرم از طریق روش های انتگرالی، تعریف تابع پتانسیل غلظت و روش المان محدود حل شدند. نتایج به دست آمده نشان داد زمانی که روش المان محدود به کار گرفته شد و به طور مستقیم گرادیان غلظت گاز در فصل مشترک حباب-پوسته برای محاسبه فشار درون حباب استفاده شد، نتایج شبیه سازی به نتایج تجربی بسیار نزدیک بوده است و در هر زمان مشخص از رشد حباب، خطای شبیه سازی زیر 1 درصد می باشد. همچنین، تاثیر خصوصیات ترمو فیزیکی و رئولوژیکی سامانه بر فرایند رشد حباب مورد مطالعه قرار گرفت به نحوی که با 10 برابر شدن ضریب نفوذ اندازه حباب در زمان 1 ثانیه از رشد حباب 1.5 برابر شده است در حالی که با 1000 برابر شدن ویسکوزیته اندازه حباب کمتر از 2 درصد تغییر یافته است که نشان می دهد مرحله رشد حباب در فرایند فوم شدن تحت کنترل پدیده انتقال جرم است.

امروزه با پیشرفت فناوری، صنایعی مانند خودروسازی و ساختمان سازی به قطعات با سطح مقطع متغیر نیاز دارند. تعداد مراحل، محدودیت ابعادی و هزینه تولید بالای این قطعات باعث شد تا فرایند شکل دهی غلتکی انعطاف پذیر برای تولید این قطعات بکار گرفته شود. یکی از مهمترین عیوبی که در این فرآیند وجود دارد پدیده پارگی می باشد. پارگی در ناحیه انتقال در لبه های خم که ضخامت ورق نسبت به شعاع خم زیاد است اتفاق می افتد. در این پژوهش به بررسی پدیده پارگی در فرایند شکل دهی غلتکی انعطاف پذیر مقطع کانالی شکل با استفاده از معیارهای شکست نرم پرداخته شده است. بدین منظور شبیه سازی فرایند در نرم افزار اجزای محدود آباکوس انجام شد. با بکارگیری شش معیار شکست نرم با نوشتن زیربرنامه به بررسی عیب پارگی در فرایند پرداخته شد. آزمایش های تجربی روی 27 نمونه ورق پیش بریده شده از جنس AL6061-T6 با استفاده از دستگاه آزمایشگاهی ساخته شده در دانشگاه شهیدرجایی انجام گرفت. با مقایسه نتیجه های شبیه سازی عددی با نتیجه های تجربی، صحت سنجی نتیجه های عددی انجام شد. در ادامه با مقایسه نتیجه های پیش بینی معیارهای شکست نرم با نتیجه های تجربی، معیار شکست نرم آرگون، به عنوان مناسب ترین معیار برای پیش بینی پارگی انتخاب شد. همچنین تاثیر پارامترهای، ضخامت ورق، شعاع و زاویه خم روی عیب پارگی با معیار برگزیده آرگون مورد بررسی قرار گرفت.

اصلی ترین روش برای درمان بیماری گرفتگی عروق کرونری کاشت فنر در ناحیه تنگ شده رگ می باشد. این روش درمان با وجود مزایای بسیار ممکن است به دلیل وقوع گرفتگی مجدد در محل فنرگذاری، موفقیت مورد نظر را در پی نداشته باشد. مشاهدات نشان داده اند قرارگیری فنر در داخل رگ سبب تغییر در پارامترهای همودینامیکی بویژه تنش برشی دیواره و اندازه گردابه ها گردیده و شرایط را برای آغاز گرفتگی مجدد در محل فنر مساعد می سازد. با توجه به این مساله، در این مقاله تاثیر برخی پارامترهای هندسی مانند شکل و ابعاد میله فنر بر توزیع تنش برشی دیواره و اندازه گردابه ها مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر این، جهت کاهش ریسک رخداد گرفتگی مجدد، استفاده از فنری که قسمتی از سطح مقطع آن انعطاف پذیر است پیشنهاد شده و تاثیر سفتی این قسمت انعطاف پذیر مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور تعامل بین جریان خون و قسمت انعطاف پذیر میله با روش لاگرانژی- اویلری اختیاری در چارچوب روش اجزاء محدود شبیه سازی شده است. نتایج حاصل نشان دادند انعطاف پذیر بودن قسمتی از سطح مقطع در فنرهایی با میله دایره ای با کاهش مقدار ماکزیمم تنش برشی و نیز کم کردن قابل توجه اندازه گردابه ها می تواند در کم کردن خطر وقوع گرفتگی مجدد موثر باشد. اما این امر در فنرهایی با میله مستطیلی نه تنها مقدار ماکزیمم تنش برشی را اندکی زیاد می کند بلکه با افزایش چشمگیر اندازه گردابه ها ممکن است منجر به افزایش ریسک وقوع گرفتگی مجدد گردد.

در بسیاری از موارد ارتعاشات ژورنال در جهت شعاعی در یاتاقان ژورنال ماشین های دوار مختلف مشاهده شده است. هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر نوسانات اجباری ژورنال در یک یاتاقان ژورنال ساده بر پروفیل فشار هیدرودینامیک است. جهت انجام شبیه سازی ها از نرم افزار تجاری انسیس- فلوئنت استفاده گردید. هندسه مساله دو بعدی بوده و به کمک نرم افزار گمبیت شبکه مناسب تولید گردید. سیال مورد مطالعه نیوتنی و آرام بوده و از انتقال حرارت صرف نظر شده است. علاوه بر این فرض شد که در تمام شرایط هیچگونه تغییر فازی رخ نمی دهد. برای شبیه سازی نوسانات ژورنال یک تابع کاربری به زبان سی نوشته شد. مساله برای سه نسبت فرکانس نوسان بدون بعد ژورنال (0.001، 0.1 و 1) و دو نسبت خروج از مرکزیت (0.54 و 0.8) حل گردید. نتایج نشان داد که پروفیل فشار هیدرودینامیک کاملا وابسته به فرکانس نوسانات ژورنال است. همچنین مشخص گردید که در فرکانس های نوسانی بسیار کوچک تغییرات فشار هیدرودینامیک کم است به گونه ای که می توان فشار را مستقل از نوسانات ژورنال دانست. در حالی که با افزایش فرکانس نوسانی ژورنال توزیع فشار کاملا تحت تاثیر قرار می گیرد و در نتیجه پروفیل فشار هیدرودینامیک یاتاقان ژورنال کاملا متفاوت می شود. این اثرات با افزایش نسبت فرکانس نوسانی بدون بعد به خصوص هنگامی که برابر یک می شود، شدیدتر می گردند.

بررسی عبور تک موج از روی موانع مغروق و مطالعه الگوی جریان تشکیل شده در اطراف این موانع، به دلیل تاثیر مستقیم بر شکل موج و میزان تغییرات ایجادشده در انرژی آن اهمیت بسیار زیادی دارد که نمونه ای از کاربرد آن را می توان در طراحی موج شکن های ساحلی و دستگاه های جاذب انرژی مشاهده کرد. در این پژوهش به بررسی جریان ایجادشده در اطراف یک... صفحه نازک مغروق در آب در اثر عبور یک تک موج از روی آن پرداخته شده است. برای ایجاد تک موج یک موج ساز پیستونی ساخته شده و برای آشکارسازی جریان از روش غیر تداخلی نوری PIV استفاده شده است که بدون ایجاد اغتشاش در جریان قابلیت اندازه گیری سرعت سیال را دارد. بررسی الگوی جریان، مقادیر سرعت و ورتیسیته در لحظات مختلف، نشان می دهد که قبل از رسیدن موج به مانع گردابه ساعت گردی در پشت مانع تشکیل می شود که با گذشت زمان افزایش شعاع داده و باعث تشکیل یک جت عمودی سیال در پایین دست مانع می شود. با ورود جریان به ناحیه پایین دست یک گردابه پادساعت گرد ضعیفتر در این ناحیه تشکیل می شود که تفاوت اصلی در الگوی جریان نسبت به هندسه های ضخیم را ایجاد می کند. علاوه بر این شکل بدون بعد مولفه افقی سرعت در پشت مانع در لحظه شکل گیری لایه برشی استخراج شده و با حالتی که جسم دارای ضخامت قابل توجهی باشد، مورد مقایسه قرار گرفته است.

الکترواسپری شاخه ای از حوزه علمی الکتروهیدرودینامیک محسوب می شود که بر باردارسازی الکتریکی مایعات استوار است. معادلات حاکم بر فرآیند الکترواسپری ترکیبی از معادلات هیدرودینامیک و الکترواستاتیک است که ورود معادلات گسست مایع به آن مجموعه بر پیچیدگی آنها می افزاید. در این تحقیق با تدوین یک حل گر الکترواسپری به شبیه سازی فرآیند الکترواسپری در حالت گذرا مبادرت شده است. این شبیه سازی بر روی پیکربندی امیتر (روزنه موئین)- دیسک برای مایع رسانای الکتریکی هپتان در مقادیر مختلف پتانسیل الکتریکی صورت گرفته است. در این راستا، علاوه بر ارزیابی توانایی حل گر ایجاد شده در شبیه سازی فرآیند الکترواسپری (اعتبارسنجی و صحه گذاری نتایج با سایر نتایج تجربی و عددی)، تاثیر پتانسیل الکتریکی بر چگونگی شکل گیری فرآیند الکترواسپری مورد بررسی قرار گرفته است. مطابق نتایج شبیه سازی، افزایش پتانسیل الکتریکی از سطح کمی V3500 به V6500 به وضوح شکل گیری مودهای مختلفی از الکترواسپری را به نمایش می گذارد. این مودها به ترتیب حالت های میکروچکیدن، دوکی، مخروط- جت تناوبی و مخروط- جت پایدار را در بر می گیرند. نتایج همچنین نشان می دهند که جریانی گردابه یی در داخل مخروط مایع در خروج از امیتر شکل می گیرد که ابعاد آن با افزایش پتانسیل الکتریکی کاهش می یابد. هر چند ازدیاد پتانسیل الکتریکی با تقویت باردارسازی الکتریکی موجب افزایش بیشینه مقادیر میدان الکتریکی و سرعت مایع می شود ولی در عین حال تجمع بار الکتریکی در تمامی حالات و مستقل از سطح کمی پتانسیل الکتریکی در سطح محیطی جریان مایع که موید رسانایی الکتریکی آن است، به وقوع می پیوندد.

در این مقاله طراحی و بهینه سازی تکاملی چند هدفه الگوریتم کنترل سوخت مین-ماکس موتور توربوفن ارائه شده است. بدین منظورابتدا، موتور توربوفن در نرم افزار جی اس پی مدل شده، سپس بر اساس داده های حاصل از شبیه سازی موتور در این نرم افزار، مدلی از پارامترهای مختلف موتور با استفاده از ساختار نارایکس شبکه عصبی برای انجام شبیه سازی های بعدی حاصل شده است. جهت اعتبارسنجی مدل های حاصل شده، یک سیگنال سوخت آزمون تولید و صحت عملکرد مدل ها با استفاده از آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. در اقدام بعدی نیازمندی های کنترلی موتور توربوفن بیان و مطابق با آن کنترلر سوخت موتور به روش مین-ماکس طراحی و حلقه های کنترلی مختلف موجود در آن شرح داده شد. هر یک از این حلقه ها دارای یک کنترلر تناسبی است که به عنوان ضرایب کنترلی کنترلر شناخته می شوند. در مرحله نهایی برای تخمین ضرایب کنترلی کنترلر از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک چند هدفه استفاده شده است. در این مساله بهینه سازی، زمان های نشست در شتابگیری مثبت و منفی، مقدار سوخت مصرفی و میزان آلاینده های تولید شده موتور بعنوان توابع هدف درنظر گرفته شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی کنترلر بهینه سازی شده و مدل موتور نشان داده است، کنترلر نهایی نه تنها توابع هدف را بهینه می کند بلکه تمام مودهای کنترلی موتور را در طول شتابگیری مثبت و منفی برآورده می سازد.

سطوح ابرآب گریز دارای کاربردهای گسترده در صنایع مختلفی نظیر شیرین سازی آب دریا، ساخت مبادله گرهای حرارتی، تولید سطوح ضد مه و خود تمیز شونده می باشند. در این تحقیق از روش حکاکی تر برای تولید سطوح ابرآب گریز مس استفاده شده است. ابتدا به منظور تشکیل میکرو - نانو ساختار بر روی سطح، نمونه ها در محلول کلرید آهن 3 و آب دی یونیزه با غلظت های مختلف زبر شدند. بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه ها، بعد از این مرحله، نمایانگر تشکیل میکرو - نانو ساختارهایی با الگوهای مشخص بر روی سطوح می باشد. اندازه گیری زاویه تماس و لغزش بعد از فرایند حکاکی نشان می دهد که زاویه تماس افزایش یافته و به حدود 140 درجه رسیده، لکن زاویه لغزش همه نمونه ها 180 درجه است و این امر موجب پیدایش اثر گلبرگ گل رز شده است. در گام بعد برای بهبود خاصیت آب گریزی - افزایش زاویه تماس و کاهش زاویه لغزش - سطوح زبر شده، با استئاریک اسید پوشش داده شدند. همچنین تاثیر مدت زمان فرایند و غلظت محلول خورنده بر روی زاویه تماس و زاویه لغزش، در حالت استفاده و یا عدم استفاده از پوشش استئاریک اسید نیز بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که زاویه تماس بالا رفته و زاویه لغزش به طور قابل ملاحظه ای کاهش یافته است. در برخی از نمونه ها حتی زاویه لغزش به کمتر از 10 درجه افت کرده و اثر برگ گل نیلوفر آبی حاصل شده است.

در تحقیق حاضر، اثر آرایش تابشگرهای دمابالا بر ایجاد شرایط حرارتی مطلوب و یکنواخت تحت میدان جریان نامتقارن در یک ساختمان صنعتی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، یک فضای صنعتی نمونه دارای یک دریچه ورودی و یک دریچه خروجی هوا، با دو آرایش قرارگیری متفاوت برای تابشگرها (تنها یک تابشگر و استفاده از یک جفت تابشگر) در نظر گرفته شده است. برای شرایط مذکور معادلات پیوستگی، بقای تکانه خطی، انرژی و انتقال تابش به کمک حلگر عددی اپن فوم حل شده است. همچنین میزان مصرف انرژی در تحقیق حاضر مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که در حضور میدان جریان غیریکنواخت، استفاده از دو تابشگر در مقایسه با یک تابشگر توزیع دمای یکنواخت تری بوجود می آورد و نزدیک به 10 درجه سلسیوس از دمای بیشینه کف سالن کم می شود. همچنین این امر باعث می شود که انحراف توزیع دمای کف از دمای میانگین مطلوب (27 درجه سلسیوس) به طور متوسط، حدود 35 درصد کاهش پیدا می کند. علاوه بر این، نتایج حاکی از آن است که استفاده از دو تابشگر دمابالا در مقایسه با یک تابشگر، حدود 10 درصد موجب افزایش در مصرف انرژی می شود.