مهندسی مکانیک مدرس
سال:1395 | دوره:16 | شماره:11 |تعداد مقالات:58

در این مقاله یک روش بهینه سازی آیرودینامیکی سریع و کارآمد برای توربین های بادی کلاس مگاوات ارائه شده است. برای این منظور توربین بادی دبلیوپی-پایه با توان خروجی نامی 1.5 مگاوات به عنوان مورد آزمون استفاده می شود. در این تحقیق از روش بهینه سازی ازدحام ذرات استفاده شده است. برای افزایش کارآیی و سرعت چرخه بهینه سازی مطالعه پارامتری بر روی روش بهینه سازی ازدحام ذرات انجام شده است. برای محدود کردن تعداد متغیرها از روش انتقال تابع کلاس/تابع شکل برای پارامتری نمودن هندسه پره استفاده شده و درجه مناسب چند جمله ای توابع شکل برای ایرفویل اس-818، اس-825 و اس-826 تعیین شده است. روش بهینه شده اندازه حرکت المان پره برای برآورد توان خروجی توربین باد در چرخه بهینه سازی استفاده می شود. بدین منظور ابتدا اعتبار این روش بوسیله مقایسه با داده های تجربی و داده های دینامیک سیالات محاسباتی توربین آ-او-سی مورد بررسی قرار می گیرد.داده های آیرودینامیکی مورد نیاز برای روش بهینه شده اندازه حرکت المان پره با استفاده از نرم افزار ایکس فویل بدست می آید. داده های خروجی نرم افزار ایکس فویل و دینامیک سیالات محاسباتی برای ضریب فشار ایرفویل با استفاده از داده های تجربی اعتبار سنجی شده است. زاویه پیچش، وتر و 3 نوع ایرفویل مورد استفاده برای تمام بخش های پره های توربین بهینه سازی شده است. بهینه سازی با استفاده از قیود واقع بینانه انجام شده است. عملکرد هندسه بهینه سازی شده نهایی از طریق معادلات حالت پایای تراکم ناپذیر ناویر-استوکس همراه با مدل آشفتگی انتقال تنش برشی شبیه سازی شده است. نتایج نشان می دهند که حدود 4 درصد افزایش توان برای توربین بدست آمده است.

بررسی عددی تاثیر امواج دریا بر سازه های دریایی و همچنین تجهیزات طراحی شده برای جذب انرژی امواج، نیازمند تولید موج مورد نظر با ویژگی های مشخص می باشد. در این پژوهش، یک روش عددی برای تولید امواج نامنظم کاملا غیر خطی با فرض جریان لزج با حل کامل معادلات ناویر استوکس ارائه شده است. برای این منظور، برای مدلسازی حرکت موج ساز باله ای در درون آب از روش حوزه حل مجازی و برای ردیابی سطح آزاد سیال از روش نسبت حجمی سیال و همچنین برای میرا کردن امواج بازگشتی از انتهای حوزه حل، از روش افزایش ویسکوزیته سیال در این ناحیه استفاده شده است. مدل عددی به کار گرفته شده در این پژوهش بر مبنای روش حجم کنترل بوده و از روش گام زمانی جزئی دو مرحله ای برای جداسازی معادلات پیوستگی و مومنتوم استفاده شده است. در ابتدا پیشینه ی پژوهشی روش های مختلف تولید امواج به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته و در گام بعدی، برای نشان دادن قابلیت های روش عددی توسعه یافته، سه موج با ارتفاع و تیزی متفاوت مدلسازی شده است. نتایج نشان می دهد که روش عددی مورد استفاده به خوبی می تواند امواج نامنظم مختلف خطی تا کاملا غیر خطی با تیزی زیاد را مدلسازی کند. علاوه بر این می توان با استفاده از روش ارائه شده، امواج مورد نظر در آب های کم عمق و عمیق را با دقت خوبی مدلسازی کرد.

امروزه در بیشتر ساختمان ها از پنجره های نوین با درزبندی استاندارد استفاده می شود. مطالعه نفوذ هوا و درزبندی این پنجره ها از چندین دیدگاه همچون مصرف انرژی، کیفیت هوا، آسایش حرارتی و ورود آلودگی به ساختمان اهمیت دارد. در این پژوهش که از دو بخش کلی تشکیل می شود، ابتدا به صورت تجربی عملکرد هوابندی درزبندهای مختلف پنجره بررسی شده است. بدین منظور با استفاده از 8 نوع درزبند مختلف و شبیه سازی درز پنجره های نوین، نرخ نفوذ هوا در اختلاف فشارهای مختلف اندازه گیری شده است. نتایج نشان می دهد که درزبندهای مختلف عملکرد هوابندی متفاوتی دارند. همچنین با برازش نتایج تجربی توسط رابطه توانی، روابط و ضرایب محاسبه نرخ نفوذ هوا از درز پنجره های نوین (درزبندی شده) به دست آمد. در بخش دوم پژوهش با توجه به نرخ بسیار کم نفوذ هوا حاصل از نتایج تجربی، به روش مدل سازی عددی، کیفیت هوا در فضای داخلی ساختمان ارزیابی شده است. در فضای نمونه، نفوذ هوا از پنجره های نوین به عنوان تهویه و تنفس انسان به عنوان منبع تولید CO2 شبیه سازی شده است. کیفیت هوا براساس غلظت CO2 در فضای داخلی سنجیده می شود. نتایج نشان می دهد که نفوذ هوا از درز پنجره برای تامین کیفیت هوا در دوره 8 ساعته کافی نیست. در ادامه با فرض توزیع غلظت یکنواخت CO2 در فضای نمونه، و حل معادله انتقال گونه برای شرایط مساله، رابطه تحلیلی برای ارزیابی کیفیت هوای داخل بدست آمد که کاملا بر نتایج شبیه سازی عددی منطبق است. نتایج حاصل از این پژوهش می تواند برای استفاده مهندسین طراح بسیار مفید باشد.

در این تحقیق رشد ترک های سطحی خارجی در استوانه های اتوفرتاژ شده تحت بارگذاری خستگی خمشی، مورد بررسی قرار گرفته است. اتوفرتاژ فرآیندی است که در آن استوانه جدار ضخیم در معرض مقدار معینی فشار داخلی قرار می گیرد، به طوری که قسمتی از جداره داخلی آن وارد ناحیه پلاستیک می شود. در این حالت برداشتن فشار باعث ایجاد تنش پسماند فشاری در جداره داخلی و تنش پسماند کششی در جداره بیرونی استوانه می گردد. در این مقاله، ترک ها از نوع ترک های نیم بیضوی، نیم بیضوی معکوس و نیم دایره ای می باشند. ماده مورد استفاده آلومینیم 2024 در نظر گرفته شد و میزان اتوفرتاژ نمونه ها 40 و 60 درصد لحاظ گردید. ترکها در جهت محیطی و عمود بر محور طولی استوانه در نظر گرفته شدند. شبیه سازی عددی به روش اجزاء محدود انجام شد. در انتها نتایج حاصل از حل عددی و تجربی با هم مقایسه گردیدند. از بررسی نتایج مشاهده گردید که در اتوفرتاژ 60% تعداد سیکل های شکست کمتر از اتوفرتاژ 40% و آن نیز کمتر از حالت بدون اتوفرتاژ است. توزیع ضریب شدت تنش در پیشانی ترک متقارن است و ترک در صفحه اولیه خود رشد می کند که نشان دهنده غالب بودن رفتار مود اول شکست در طول رشد ترک است. در تمامی نمونه ها، ترک بعد از چند مرحله رشد به شکل نیم بیضوی در می آید و این حالت را تا لحظه شکست حفظ می کند.

در سال های اخیر با توجه به کاربرد گسترده توربین های بادی، بهبود سیستم کنترلی آن ها با هدف کاهش بارهای مکانیکی مورد توجه بوده است. از طرفی در توربین های بادی مدرن، ژنراتور سنکرون با تحریک الکتریکی در ساختار درایو مستقیم (بدون گیربکس) به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. در این پژوهش، مزیت بهره گیری از ولتاژ تحریک ژنراتور سنکرون و زاویه گام پره ها در ساختار کنترلی نوین چندمتغیره-تطبیقی توربین بادی مورد تحقیق قرار می گیرد. اهداف کنترلی محدود کردن نوسانات سرعت دورانی روتور و کاهش بارهای مکانیکی وارد بر برج می باشد. ساختار کنترلی متمرکز بر اساس مدل دینامیکی توربین بادی و با لحاظ کردن اثرات متقابل آیرودینامیکی، ارتعاشاتی و الکتریکی طراحی می گردد. تعیین بهره های ماتریس کنترلی با توجه به مدل غیرخطی و پیچیده توربین، با بهره گیری از روش های بهینه سازی انجام می شود. رفتار آیرودینامیکی پره ها تابعی غیرخطی از شرایط کاری می باشد و برای دستیابی به رفتار دینامیکی یکنواخت، بهره های کنترلی در شرایط مختلف محاسبه و به روش جدول بندی بهره پیاده سازی می گردد. در توربین های بادی، عوامل مختلفی همچون دینامیک های سیستم الکتریکی، محدودیت های کنترل دیجیتال و نویز سیگنال می تواند بر عملکرد کنترلی تاثیرگذار باشد. به منظور بررسی این اثرات، شبیه ساز توربین بادی توسعه داده می شود و عملکرد کنترلگر چندمتغیره-تطبیقی به صورت سخت افزار در حلقه مورد تحقیق قرار می گیرد. با مقایسه عملکرد کنترلگر طراحی شده و کنترلگر چندمتغیره دو ورودی-یک خروجی در شرایط باد مغشوش، بارهای مکانیکی وارد بر برج به میزان 26 درصد کاهش می یابد و در نتیجه عمر برج به عنوان یکی از اجزا اصلی توربین افزایش می یابد.

در پژوهش حاضر یک مدل المان محدود برای بررسی رفتار بیومکانیکی ستون فقرات انسان ایجاد شده است. با توجه به کمبود مدلهای واقعگرایانه، هدف مطالعه حاضر، ایجاد مدلی از ستون فقرات مبتنی بر عکسهای پرتونگاری رایانه ای به کمک نرم افزار میمیکس نسخه 17 میباشد. همچنین با توجه به وجود گستره وسیعی از بارگذاریها، جهت دستیابی به نتایج قابل اعتماد، نیاز به مقادیر بهینه سازی شده میباشد. لذا بارگذاریهای نزدیک به واقعیت بر روی مدل اعمال شده است. مدل المان محدود غیرخطی ستون فقرات شامل پنج مهره و پنچ دیسک و تمامی رباطها تحت شرایط بارگذاری استاتیک توسط نرم افزار انسیس-آباکوس 16 شبیه سازی شده است. نتایج کار حاضر با نتایج حاصل از دو مدل المان محدود و معدود نتایج تجربی در دسترس مقایسه شده است. این نتایج در مجموع شش حالت چرخش میان مهره ای، فشار میان دیسکی و نیروی تماسی میان مهره ای در حالتهای ترکیبی چرخش محوری و خمش جانبی با بارگذاری فشاری را در بر می گیرد. به عنوان نتیجه مقادیر نیروهای فشاری میان دیسکی، چرخش میان مهره ای و نیروهای تماسی میان مهره ای تحت شرایط مختلف بارگذاری گزارش شده اند. بررسی نتایج این مطالعه تایید مینماید که حالات بارگذاری ترکیبی بهینه در خمش جانبی و چرخش محوری منجر به پیش بینی مقادیر فشار میان دیسکی نزدیک به اندازه گیریهای تجربی میگردد. علاوه بر این، گشتاور و نیروهای به کار گرفته شده برای چرخش میان مهره ای نیز مقادیر نزدیک به اندازه گیریهای درون بدن انسان، به خصوص برای چرخش محوری و خمش جانبی را دارا میباشد.

امروزه استفاده از مدل بخشی اصلاح شده برای برآورد میزان انتقال ماده ردیاب به سلول یا بافتهای سرطانی، به طور گسترده ای مورد توجه قرار گرفته است. مدل بخشی اصلاح شده شامل دو بخش پیش بینی انتقال ماده از رگ و مدل بخشی برای توصیف متابولیسم موجود در بافت است. در مدل بخشی اصلاح شده، ثابت نفوذ با تخمین پارامترهای موجود بین هر بخش به دست می آید. محاسبه دقیق پارامتر ثابت نفوذ در ناحیه مورد مطالعه، نقشی اساسی در انطباق منحنی حاصل از مدل سازی بخشی بر منحنی به دست آمده از اطلاعات تجربی نمودار فعالیت زمانی، در بافت مورد نظر، خواهد شد که در حال حاضر، ابزار اصلی در تشخیص درست بافت های سرطانی از نواحی غیرسرطانی می باشد. امروزه اغلب پزشکان به کمک روش استاندارد نفوذ، به بررسی میزان نفوذ ردیاب در نواحی مشکوک به سرطان می پردازند تا بتوانند تشخیصی صحیح از سرطانی یا غیرسرطانی بودن بافت مورد نظر در نواحی مشکوک به سرطان داشته باشند. در تحقیق حاضر، از روش های تحلیل گرافیکی پاتلاک و روش استاندارد نفوذ، جهت پیش بینی میزان نفوذ ردیاب به درون بافت، استفاده شده است. مقایسه نتایج پیش بینی پارامتر نفوذ محاسبه شده از دو روش فوق الذکر با پارامتر نفوذ بدست آمده از مدل بخشی اصلاح شده در بافت های مختلف یک موش صحرایی، بیانگر دقت مناسب روش پاتلاک، در تشخیص صحیح بافت های سرطانی از نواحی غیر سرطانی می باشد.

سیال فوق بحرانی به دلیل دارا بودن خصوصیات منحصربه فرد سال هاست که در برخی از صنایع به منظور افزایش کارایی فرآیندها جایگزین سیال غیر بحرانی شده و از زمان شناختش مورد مطالعات آزمایشگاهی، عددی و تحلیلی متعددی قرارگرفته‎ است. در این پژوهش فرآیند انتقال حرارت جابجایی طبیعی آرام بین لوله داغ دما ثابت عمودی و دی اکسید کربن فوق بحرانی به طور عددی شبیه سازی شده است. مدل سازی این فرآیند به صورت دوبعدی شبه گذرا و با استفاده از روش حجم محدود انجام گرفته است. هدف اصلی پژوهش بررسی اثر تغییرات خواص سیال فوق بحرانی نزدیک دمای شبه بحرانی آن بر میدان سرعت و دمای سیال در انتقال حرارت جابجایی طبیعی و درنهایت تاثیر این تغییرات بر میزان کل انتقال حرارت صورت گرفته به سیال نسبت به حالت غیر بحرانی است. مدل‎سازی فرآیند انتقال حرارت بین دماهای 305 تا 312 کلوین و فشارهای 7.5 تا 9 مگا پاسکال انجام شده است. در این تحقیق به منظور محاسبه‎ی خواص دی اکسید کربن در شرایط مختلف برای اولین بار از معادله حالت چند پارامتری اسپن و وگنر برحسب انرژی هلمهولتز به طور مستقیم استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده افزایش نرخ انتقال حرارت جابجایی آزاد به دی اکسید کربن در حالت فوق بحرانی نسبت به فرض گاز ایده آل تا 160% در نزدیکی نقطه شبه بحرانی و در دیگر نقاط افزایش تا 118% است.

در این مقاله ناپایداری استاتیکی و دینامیکی یک مدل جامع از یک نانوتیر یکسر گیردار تحت تاثیر جریان مستقیم اعمالی و ناگهانی با استفاده از تئوری غیرکلاسیک تنش مزدوج اصلاح شده در حضور اثرات تنش سطحی بررسی شده است. قسمتی از نانوتیرک تحت تاثیر نیروهای الکترواستاتیک و نیروی مویینگی قرار دارد. نانوتیرک براساس تئوری اویلر-برنولی مدلسازی و معادله حرکت آن با استفاده از اصل همیلتون به دست آمده است. معادلات حاکم بر نانوتیرک با استفاده از متغیرهای بی بعد مناسب به حالت بی-بعد انتقال یافته و با استفاده از روش اجزا محدود حل شدند. نتایج به دست آمده از حل اجزا محدود با نتایج پژوهش های پیشین مقایسه گردید و تطابق خوبی مشاهده شد. در ادامه، پارامترهای پایه برای طراحی مهندسی در مقیاس نانو همانند خیز بحرانی انتهای تیر و ولتاژ پولین در دو حالت استاتیکی و دینامیکی بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که در حالت دینامیکی، با افزایش ولتاژ، تیرک قبل از پدیده پولین و سقوط بر روی پایه، دارای حالت نوسانی با دامنه بزرگ است. همچنین مشاهده شد که کوچکتر شدن طول الکترود زیرلایه (افزایش تاثیر نیمه متاثر بودن)، افزایش اثر میدان لبه، اثر اندازه و اثر تنش سطحی و یا کاهش نیروی موئینگی باعث افزایش ولتاژ نهایی پولین می شوند.

یکی از روش های موجود به منظور درمان گرفتگی شریان، تزریق میکرو ذرات حامل دارو به داخل شریان مورد نظر می باشد. میکرو ذرات به وسیله جریان خون به پلاکت های چربی برخورد کرده و با جذب دارو در آن ناحیه، موجب درمان بیماری می گردد. از آنجایی که توزیع ذرات دارو تابع الگوی جریان خون می باشند، اثر بخشی این روش درمان در صورتی تقویت می شود که ذرات به محل مورد نظر هدایت شوند تا دارو در همین محل جذب شود در غیر این صورت بیمار باید دوز های زیادی از دارو مصرف نماید که عوارض متعددی را به دنبال دارد. به منظور افزایش بازدهی جذب ذرات و جلوگیری از عوارض جانبی می توان از میدان مغناطیسی استفاده نمود، به گونه ای که با اعمال این میدان در محل مورد نظر، ذرات در ناحیه هدف (ناحیه مورد نظر جهت جذب دارو) جذب شده و موجب افزایش بازدهی درمان می گردد. در مطالعه حاضر به بررسی عملکرد ذرات حامل دارو در سیستم ورتبروبازیلار به منظور درمان گرفتگی در شرایط بدون میدان مغناطیسی و با اعمال این میدان پرداخته شده است؛ روش انجام این مطالعه به صورت عددی بوده و به منظور حل معادلات از نرم افزار انسیس فلوئنت استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که توزیع ذرات قبل و بعد از اعمال میدان تفاوت چشم گیری داشته است، به گونه ای که اعمال میدان مغناطیسی تا حدود 16 برابر میزان بازدهی جذب ذرات را افزایش می دهد؛ از دیگر عوامل موثر بر بازدهی درمان بیماری، مکان تزریق ذرات و قطر آن ها می باشد که مورد بررسی قرار گرفته است.

یکی از مباحث مطرح در حوزه رباتیک، کنترل آرایش گروهی ربات ها در تعقیب مسیرهای حرکت زمانی می باشد. استفاده از گروه ربات های آرایش یافته، دارای مزایایی نسبت به استفاده از ربات ها به صورت جداگانه است که از جمله آنها می توان به بهره وری استفاده از منابع، امکان همکاری ربات ها، بالارفتن اطمینان و مقاومت بیشتر در برابر نقایص اشاره کرد. بنابراین، آرایش کنترلی سیستم های رباتیک چند عضوی و خودرو های هوشمند مورد توجه دانشمندان فراوانی قرار گرفته که در این مقاله به آن می پردازیم. در ابتدا معادلات سینماتیکی و سینتیکی ربات متحرک دیفرانسیلی استخراج می گردد. سپس، مسیرهای حرکت زمانی مرجع برای ربات رهبر تولید می گردند. در ادامه یک قانون کنترل سینماتیکی برای تعقیب مسیرهای مرجع ربات رهبر طراحی می گردد. قانون کنترلی پیشنهاد شده، ربات رهبر را به صورت مجانبی حول مسیرهای حرکت زمانی مرجع پایدار می سازد. سپس یک الگوریتم کنترل دینامیکی به منظور تولید گشتاورهای عملگری توسط روش خطی سازی فیدبک طراحی می گردد. در ادامه مساله کنترل آرایش ربات ها مورد بررسی قرار گرفته و الگوریتمی مناسب برای این منظور طراحی می گردد تا در ضمن تعقیب مسیر توسط ربات رهبر، ربات های پیرو در وضعیت مطلوب نسبت به آن قرار گیرند. همچنین پایداری الگوریتم های ارائه شده از طریق روش لیاپانوف برای کنترلرهای سینماتیکی، دینامیکی و کنترل آرایش مورد بررسی قرار می گیرد. در پایان نتایج بدست آمده برای مسیرهای مرجع مختلف ارائه می گردد که کارایی روش پیشنهاد شده را نشان می دهد.

در مطالعه ی حاضر رفتار همگرایی روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC) به طور گسترده ای مورد بررسی قرار گرفته است. الگوریتم نمونه گیری های برنولی ساده شده (SBT) برای شبیه سازی مساله انتقال حرارت هدایت یک بعدی نانو فوریه که شامل گاز رقیق شده ی محبوس شده بین دو صفحه ی موازی با طول بی نهایت و با دماهای نابرابر می باشد؛ استفاده شده است. این بررسی با مقایسه ی ضرایب چند جمله ای سوناین (a_k) که از نتایج DSMC بدست آمده اند با نتایج تئوری چپمن انسکاگ (CE) دنبال شده است. همچنین رفتار همگرایی پارامترهای شار حرارتی و نسبت رسانایی حرارتی محاسبه شده ی از DCMC (KDSMC) به مقدار پیش بینی شده از تئوری تقریب نامحدود CE (K)، مطالعه شده است. دقت عددی روش DSMC با پارامترهای گام زمانی، اندازه ی سلول و تعداد ذرات درون هر سلول محدود می شود. وابستگی روش SBT به این خطاهای گسسته سازی با روش برخورد مرسوم شمارنده ی غیر زمانی (NTC) مقایسه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که روش SBT می تواند با تعداد کمتری از ذرات درون هر سلول نسبت به روش NTC به نتایج تحلیلی چندجمله ای سوناین دست یابد. همچنین در روش SBT پارامتر موثر در همگرایی نسبت Dx/Dt می باشد که باید به دقت تعیین شود. با کاهش تعداد ذرات درون هر سلول حتی به 1 ذره، در نسبت ثابتDx/Dt، روش SBT می تواند به نتایجی با دقت بالا برسد درحالی که جواب های روش استاندارد NTC از مقدار صحیح منحرف می شود.

در پژوهش حاضر یک حلگر دی اس ام سی مورد استفاده قرار می گیرد تا اثرات افزایش دمای دیواره ها و جایگذاری صفحات پیش گرم را بر پارامترهای عملکردی سیستم‎ های میکروپیشرانش مورد بررسی قرار دهد. حلگر با استفاده از عدد نادسن موضعی که بر مبنای گرادیان تغییرات خواص سیال است، رژیم جریان پیوسته و رقیق را مجزا می نماید. شرایط مرزی ورودی و خروجی بر اساس روش مشخصه ها تعیین می شود. به منظور تضمین دقت شبیه سازی، ابعاد سلول ها، تعداد ذرات در هر سلول و مطالعه شبکه انجام می گیرد. سه سیستم میکروپیشرانش مورد بررسی قرار می گیرد. در هر سه نوع، سیستم، شامل یک کانال و یک نازل همگرا-واگرا است. سیستم اول یک میکروپیشرانش گاز سرد، سیستم دوم یک میکروپیشرانش با دیواره های کانال پیش گرم و سیستم سوم یک میکروپیشرانش حاوی صفحات پیش گرم در داخل کانال است. سیستم اول به عنوان حالت مرجع درنظر گرفته می شود و دوسیستم دیگر با آن مقایسه می شوند. در میکروتراستر دوم، افزایش دمای دیواره ها باعث افزایش سرعت جریان خروجی و ضربه مخصوص می شود. در سیستم سوم صفحات پیش گرم منجر به افزایش دمای جریان پایین دست شده و ضربه مخصوص نیز افزایش می یابد. مقدار تراست برای سیستم سوم به دلیل کاهش قابل ملاحظه دبی جرمی کاهش می یابد در حالیکه دبی جرمی میکروپیشرانش نوع دوم نسبت به نوع سوم کمتر کاهش پیدا می کند و تراست آن در مقایسه با سیستم اول و سوم افزایش می یابد. بنابراین میکروپیشرانش دوم پارامترهای عملکردی بالاتری نسبت به بقیه دارد. همچنین مشاهده می شود که افزایش دمای دیواره ها در تراستر نوع دوم باعث کاهش حساسیت نیروی پیشران و ضربه مخصوص به افزایش دما می شود.

یکی از روش های جدید کاهش ارتعاشات در روتورهای دارای نابالانسی متغیر با شرایط کاری استفاده از بالانسر دینامیکی اتوماتیک ساچمه ای می باشد. این اتوبالاسر علاوه بر مزیت های مختلف، دارای یک عیب اساسی یعنی افزایش دامنه روتور در ناحیه گذرا می باشد که سبب محدودیت استفاده از این نوع بالانسر می شود. در مطالعات پیشین برای رفع عیب مذکور طرح جدیدی از اتوبالانسر که نام آن اتوبالانسر ساچمه- فنر است ارائه شده و رفتار دینامیکی اتوبالانسر ساچمه- فنر برای روتور جفکات مجهز به آن بررسی شده است. مدل روتور جفکات مدلی است که در آن اثر ژیروسکوپی در نظر گرفته نمی شود در حالی که در عمل و در بسیاری از کاربردها، محدودیت هایی از لحاظ نصب روتور در وسط شفت وجود دارد که عدم تقارن باعث پدید آمدن اثر ژیروسکوپی می شود. در چنین شرایطی نتایج تحلیل های حاصل از مدل جفکات قابل اعتماد نبوده و رفتار دینامیکی اتوبالانسر ساچمه- فنر باید در حضور اثر ژیروسکوپی مورد بررسی قرار گیرد. در این مقاله با در نظر گرفتن عدم تقارن در محل نصب روتور، معادلات حرکت دینامیکی روتور مجهز به اتوبالانسر ساچمه- فنر در حضور اثر ژیروسکوپی استخراج و ضمن بدست آوردن پاسخ زمانی، نواحی پایداری سیستم با استفاده از روش اول لیاپانوف استخراج شده است. نتایج حاکی از آن است که وجود اثر ژیروسکوپی نه تنها خللی در کارآئی اتوبالاسر جدید ایجاد نمی کند بلکه دامنه ارتعاشات ناشی از اثر ژیروسکوپی در روتور مجهز به اتوبالانسر ساچمه- فنر نسبت به روتور مجهز به اتوبالانسر متداول کمتر می شود.

ایجاد تنش های پسماند و اعوجاج از مهمترین معایب فرایند جوشکاری می باشد که تعیین مقادیر و توزیع آن ها اهمیت زیادی در طراحی سازه ها به خصوص در صنایع فضایی دارد. در این تحقیق، از روش المان محدود برای تحلیل رفتار حرارتی- مکانیکی ناشی از جوشکاری تیگ در یک پوسته کروی استفاده شده است. پوسته کروی مورد مطالعه از جنس آلیاژ تیتانیوم(Ti-6Al-4V) و با ضخامت 2 میلیمتر بوده است. مدل سازی فرایند جوشکاری، بصورت کوپل غیر مستقیم حرارتی- مکانیکی صورت گرفت. جوشکاری تیگ بر اساس تغییرات مشخصه های شدت جریان و سرعت پیش روی جوش و در شش حالت مختلف بررسی شد و مقدار ولتاژ در همه حالت ها برابر با 12 ولت در نظر گرفته شد. توزیع دما، تنش های پسماند و اعوجاج ناشی از جوشکاری تیگ پوسته کروی تیتانیومی برای شش حالت مختلف جوشکاری استخراج و با یکدیگر مقایسه گردید. تاثیر مشخصه های شدت جریان و سرعت جوشکاری بر اعوجاج و تنش های پسماند جوشی بررسی گردید. نتایج نشان داد که افزایش شدت جریان و کاهش سرعت پیش روی بیشترین تاثیر را روی تنش پسماند محیطی طولی دارد که میزان افزایش این تنش حداکثر به %44 برای کاهش سرعت پیش روی گردید. اعوجاج ناشی از جوشکاری نیز با افزایش شدت جریان و کاهش سرعت پیش روی حداکثر مقدار %132 افزایش را نشان داد.

گرفتن جسم توسط انگشتان ربات با وجود قیود غلتش ناب از موضوعات تحت بررسی توسط محققین بسیاری می باشد. در مطالعات انجام پذیرفته تا کنون، بررسی اعمال قیود غلتش ناب با هدف رساندن جسم در وضعیت پایدار جدید مورد توجه بوده است. در این مقاله ما علاوه بر بررسی های معمول سینماتیک و دینامیک برای سیستم دو انگشت ربات و جسم نیم دایره در یک صفحه افقی، که نوک انگشت ها به صورت نیم کره و صلب فرض شده است، موضوع جابجایی جسم مطابق مسیر مشخص با حفظ پایداری دینامیکی آن را مورد بررسی قرار داده ایم. در این راستا از کنترل امپدانس چندگانه برای اعمال کنترل با انجام اصلاحات مورد نیاز در آن بهره جسته ایم. در روش کنترل امپدانس چندگانه سعی می شود با اعمال رفتارهای مطلوب بر کل اجزای سیستم از جمله انگشت ها و جسم، شرایط پایداری دینامیکی ارضا شود، تنظیم مناسب نیرو در این روش و اینکه این نیروها در مکان مناسب وارد شوند تا حد زیادی در به حداقل رساندن لغزش انگشت ها بر سطح جسم موثر می باشد. نتایج شبیه سازی های انجام پذیرفته حاکی از کنترل، هدایت و همچنین پایداری مناسب جسم توسط انگشتان می باشد.

در این پژوهش براساس تئوری الاستیسیته غیرمحلی، تحلیل استاتیکی و دینامیکی یک نانولوله همگن الاستیک حامل سیال با شرایط مرزی دو سر گیردار بررسی شده است. نانولوله تحت تحریک الکترواستاتیک و میدان مغناطیس و با در نظر گرفتن اثرات لایه سطحی، نیروی مکانیکی و حرارتی است. جابجایی عرضی نانولوله شامل دو بخش جابجایی استاتیکی و دینامیکی است. در این بررسی، تغییر مکان استاتیکی با استفاده از روش عددی مانده وزن دار و ناپایداری و فرکانس ارتعاشی با به کارگیری روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته تحلیل شده است. با اعمال ولتاژ بالاتر از مقدار بحرانی (که ولتاژ پولین نامیده می شود)، ممکن است نانولوله در معرض ناپایداری قرار گیرد. در این بررسی تاثیر پارامتر های مختلف مانند سرعت سیال، پارامتر مقیاس طول، میدان مغناطیس، ولتاژ الکترواستاتیک، اثرات لایه سطحی و بارگذاری حرارتی بر تغییر مکان استاتیکی، فرکانس طبیعی و ولتاژ پولین نانولوله حامل سیال مطالعه شده است. نهایتا صحت نتایج حاصله با مقایسه آن ها با نتایج حاصل از روش های عددی در پژوهش های قبلی مورد بررسی قرار گرفته و مطابقت خوبی بین کار حاضر و مطالعات پیشین دیده شده است. نتایج نشان می دهد که پارامتر مقیاس طول، پارامتر تاثیرگذاری در ولتاژ پولین سیستم است و افزایش آن منجر به کاهش ولتاژ پولین می شود. همچنین مشخص می-گردد که افزایش ولتاژ باعث کاهش فرکانس طبیعی سیستم و افزایش جابجایی استاتیکی می شود.

در این مقاله اثر نویز مصنوعی بر عملکرد روش شناسایی سیستم غیرخطی در بازسازی پاسخ مدل تیر یکسر گیردار دارای غیرخطی موضعی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور معادله شکل ضعیف حاکم بر ارتعاش عرضی تیر خطی دارای اتصال فنر به شدت غیرخطی در انتها با استفاده از روش ریلی-ریتز گسسته سازی شده است. سپس معادلات بدست آمده با استفاده از روش عددی رانگ-کوتا حل و پاسخ شبیه سازی شده تیر به نیروی ضربه استخراج شده است. با آلوده ساختن پاسخ شبیه سازی شده به نویز مصنوعی اندازه گیری، روش شناسایی غیرخطی غیرپارامتریک برای بازسازی پاسخ بکار رفته است. بر این اساس با استفاده از روش تجزیه مود تجربی پیشرفته، توابع مود ذاتی پاسخ استخراج شده و مدل تعاملی غیرخطی شامل نوسانگرهای مودال اصلی تشکیل شده است. نتایج اولیه نشان می دهد که حضور نویز در پاسخ، فرآیند غربال را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد و باعث بدست آمدن توابع مود ذاتی جعلی می گردد. به منظور از بین بردن اثر نویز بر این فرآیند، از سیگنال نویز به عنوان سیگنال پوششی در روش تجزیه مود تجربی پیشرفته استفاده شده و توابع مود ذاتی متناظر با نویز استخراج شده است. بر اساس این رویکرد دینامیک نویز در پاسخ شناسایی شده و سیگنال کاهش نویز یافته توسط نوسانگرهای مودال اصلی با دقت مناسب بازسازی می گردد.

در این مقاله به طراحی کنترل کننده تطبیقی به صورت تلفیقی از روش خطی سازی بازخوردی و تئوری پایداری لیاپانوف، برای یک ربات موازی پرداخته شده است. با در نظر گرفتن یک مکانیزم موازی سه درجه آزادی برای ربات که سبب حرکت انتقالی خالص در مجری نهایی می شود، ابتدا معادلات حاکم بر سینماتیک و معادلات قید به دست آمده و سپس به منظور کنترل ربات، مدل دینامیکی سیستم مقید با استفاده از روش لاگرانژ استخراج شده است. پس از استخراج مدل دینامیکی ربات مورد مطالعه، با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی، دو مسیر بهینه برای مجری نهایی در حضور موانع، برای ردیابی توسط ربات طراحی شده است. یک تابع هدف بر اساس دستیابی به کوتاه ترین مسیر و عدم برخورد با موانع با حفظ فاصله حاشیه ای از آنها تعریف شده است. مسیر اول، یک مسیر دو بعدی در حضور چهار مانع دایره ای و مسیر دوم، یک مسیر سه بعدی در حضور سه مانع کروی می باشد. عملکرد کنترل کننده طراحی شده در شرایط مختلف از جمله در حضور اغتشاش خارجی و تغییر پارامترهای سیستم، شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که کنترل کننده تطبیقی پیشنهادی با وجود اغتشاش خارجی و عدم قطعیت و تغییر در پارامترهای مدل، قادر به کنترل حرکت مجری نهایی روی مسیرهای طراحی شده با عملکرد مطلوب می باشد.

با پیشرفت روزافزون تکنولوژی، به کارگیری نانولوله های کربنی در ساخت بسیاری از تجهیزات، بطور وسیعی گسترش یافته است. از جمله کاربردهای آن می توان به انواع حسگرها، نانوماشین ها، صنایع هوافضا و صنایع نفت و پتروشیمی اشاره نمود. با توجه به اهمیت و گستردگی کاربرد نانو لوله های کربنی، بررسی و شناخت رفتار آنها بسیار حائز اهمیت است. نانو لوله های کربنی بصورت طبیعی در ساختار دارای کمی انحنا هستند، بنابراین در بسیاری از موارد تحت نیروهای جانبی متنوعی قرار می گیرند. در این پژوهش، بر پایه تئوری الاستیسیته ناموضعی رفتار نانولوله های کربنی خمیده با شرایط بستر الاستیک و توزیع سینوسی بار جانبی، مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این نانو لوله خمیده با به کارگیری نظریه الاستیسیته ناموضعی، امکان وقوع رفتار فروجهش و منشعب شدن مورد بررسی قرار گرفته و نمودارهای متناظر رسم شده است. به منظور بدست آوردن بارهای بحرانی، معادلات پایداری مورد نیاز استخراج شده است. در نهایت نتایج بدست آمده از نظریه کلاسیک با نتایج نظریه ناموضعی مقایسه شده اند و مشاهده گردیده که ضریب مقیاس بی بعد شده (l)، بر امکان رخداد کمانش و نوع آن برای کمان مورد بررسی، اثری کلیدی دارد. با توجه به نتایج به دست آمده و نمودارهای رسم شده، در اکثر موارد، افزایش ضریب مقیاس بدون بعد، شانس رخداد پدیده منشعب شدن را افزایش داده و در برخی شرایط دیگر به گذار پدیده کمانش فرو جهش به پدیده منشعب شدن کمک کرده که این در واقع به منزله کاهش شانس رخداد پدیده فروجهش است.

روش زمان پرواز پراش (ToFD) یکی از تکنیکهای آزمونهای غیرمخرب فراصوتی است که برای اندازه گیری و ارزیابی ناپیوستگی ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش بدلیل استفاده از اختلاف زمانی دریافت امواج، اندازه گیری عیوب در مقایسه با سایر روشهای اندازه گیری فراصوتی از دقت بالایی برخوردار است. با این وجود در روشهای مرسوم این آزمون امکان اندازه گیری طول ناپیوستگی های مایل و افقی وجود نداشته و فقط طول تصویر عمودی عیوب قابل اندازه گیری می باشد. در این مقاله با ارائه یک روش جدید، به تحلیل و مطالعه استفاده از پراش امواج فراصوتی برای اندازه گیری عیوب افقی با استفاده از نرم افزار تجاری المان محدود ABAQUS/Explicit پرداخته خواهد شد. بدین منظور پروب-کفشک فراصوتی موجود در سیستم اندازه گیری با بکارگیری المانهای کرنش صفحه ای CPE4R و المانهای نامحدود CINPE4R و اعمال میرایی جرمی و سختی بمنظور کاهش بازتابش امواج و پژواکهای نامطلوب در درون کفشک مدلسازی می گردد. همچنین رفتار پارامترهای مختلف این سیستم اندازه گیری و رفتار امواج پراش در برخورد با عیوب جاسازی شده در درون قطعه شبیه سازی شده و مورد تحلیل قرار خواهد گرفت. سپس این روش، در عمقهای مختلف، برای ترکهای با طولهای متفاوت اعمال شده و خطای اندازه گیری در ارزیابی طول عیوب مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج بدست آمده نشان می دهد، در مقایسه با روشهای سنتی آزمون ToFD، نتایج بدست آمده از این روش دارای دقت مناسبی می باشند.

یکی از نکات اساسی در انجام اهداف نظارتی به کمک ربات ها پیچیدگی و غیرقابل پیش بینی بودن مسیر حرکت ربات است. این مساله به ویژه در شرایط خصمانه که مسیر ربات ناظر توسط عامل دیگری تعقیب می گردد، حائز اهمیت است. بر این اساس، برنامه ریزی حرکت ربات ناظر با استفاده از دو روش توالی تصادفی و توالی آشوبناک می تواند در رسیدن به این هدف موثر باشد؛ اما روش توالی آشوبناک به علت طبیعت معین و قطعی خود، برای این موضوع، مناسب تر است. همچنین مقاوم و ارگودیک بودن ذاتی مسیرهای آشوبناک در مقایسه با توابع تصادفی، در پیاده سازی سیستم نظارت مرزی که نیازمند پوشش همه جانبه است، مزیت دیگری است که می توان به آن اشاره نمود. در این مقاله روشی جهت برنامه ریزی آشوبناک حرکت به منظور انجام نظارت مرزی ارائه می گردد و بر یک ربات کوادروتور ناظر اعمال می گردد. ربات کوادروتور به جهت قابلیت مانور بالا و کارکرد هوایی خود به عنوان گزینه مناسبی در کاربرد نظارت مرزی معرفی می گردد. مسیر آشوبناک موردنیاز توسط دینامیک آشوبناک سیستم هنون تولید می شود. سپس به بررسی دینامیک و کنترل کوادروتور با استفاده از روش مد لغزشی پرداخته می شود. در انتها نیز حرکت کوادروتور طبق معادلات دینامیکی، مسیر آشوبناک و کنترلر ارائه شده، برای دو وضعیت نمونه شبیه سازی می گردد. کارآیی روش ارائه شده، به ویژه از منظر غیر قابل پیش بینی بودن و عدم تجاوز از همسایگی تعیین شده در اطراف مرز، مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. حالت مسیر دایروی و مسیر غیر هموار برای این منظور در نظر گرفته شده است.

در این مقاله با استفاده از روشهای شناسایی خطی و غیرخطی مبتنی بر حداقل مربعات بازگشتی و تکراری، عملکرد سیستم کنترل پسگام انتگرالی روی یک کوادروتور در حضور نامعینی ها، بهبود یافته است. در ابتدا مدل دینامیکی کوادروتور و نمایش معادلات توصیفی در یک فضای حالت مناسب به منظور طراحی کنترلر پسگام انتگرالی معرفی شده است. سپس کنترلر پسگام انتگرالی به کمک کنترلر های مجازی به منظور تعقیب مسیر طراحی شده است. در این سیستم کنترلی به علت وجود برخی نامعینی های متداول فیزیکی در کوادروتور، عملکرد کنترلی رضایت بخش نیست، لذا برای بهبود عملکرد کنترلر پسگام انتگرالی یک روش شناسایی برخط معرفی و مورد استفاده قرار گرفته است. در این راستا، برخی پارامترها که در ساختار مدل به فرم خطی قرار دارند، با تکنیک حداقل مربعات خطا شناسایی می شوند ولی در مورد برخی پارامترها که ساختار غیرخطی دارند، از روش حداقل مربعات تکراری جهت شناسایی استفاده می گردد. نتایج بدست آمده نشان از کاهش خطای ماندگار و افزایش قابلیت تعقیب مسیر مطلوب در حضور نامعینی ها دارد. همچنین نتایج، حاکی از پایدار شدن زوایای رول و پیچ و ممانعت از نوسانی شدن نیروهای کنترلی دارد.

ناوبری در زیرسطح آب به کمک سیستم ناوبری اینرسی به تنهایی، همراه با خطای دریفت است. بطور معمول از سنسور سرعت سنج داپلری برای تصحیح تخمین موقعیت، سرعت و وضعیت وسیله با استفاده از الگوریتم کالمن استفاده می شود. استفاده از اطلاعات سرعت وسیله باعث کاهش خطای دریفت در تخمین موقعیت می شود ولی خطای تخمین موقعیت همچنان وجود داشته و بصورت خطی با زمان افزایش میابد. در این مقاله از نقشه مغناطیسی زمین و سنسور مغناطیس سنج برای فراهم نمودن یک اندازه گیری اضافه استفاده شده است. الگوریتم کالمن توسعه یافته قویا جفت شده برای تلفیق اطلاعات سنسورها مورد استفاده قرار گرفته است. این الگوریتم بر مبنای دینامیک خطای سیستم ناوبری اینرسی طراحی شده است. برای بررسی نحوه عملکرد الگوریتم طراحی شده سنسورهای اینرسی ارزان قیمت ممز و دیگر سنسورهای کمکی(سرعت سنج، عمق سنج و مغناطیس سنج) با استفاده از طراحی یک مسیر دلخواه با ویژگی های سینماتیکی مشخص و اضافه کردن نویز و بایاس شبیه سازی شده اند. شبیه سازی الگوریتم طراحی شده با دیتای تولیدی سنسورها نشان می دهد که استفاده از سنسور مغناطیس و نقشه مغناطیسی زمین خطای دریفت در تخمین موقعیت را به میزان 1 درصد مسافت طی شده می رساند که کاهش چشم گیری محسوب می شود.

در پایش سلامت سازه ای، طیف وسیعی از روش‎های عددی، هریک با مزایا و معایب خاص خود، برای تحلیل انتشار موج توسعه یافته اند. در این چهارچوب، تحلیل برخی از مسائل همچون ایجاد آسیب و رشد آن و در نهایت شکست مصالح، توسط روش‎های بی شبکه مناسب تر است. در این پژوهش، مدل سازی عددی انتشار موج خمشی و تخمین شدت آسیب در تیر اولر- برنولی توسط روش بی شبکه درونیابی نقطه ای شعاعی هرمیتی با کدنویسی در محیط نرم افزار MATLAB بررسی می شود. این روش، توابع پایه شعاعی و مشتقات آنها را در تابع درونیابی بکار می گیرد و فرمول بندی هرمیتی را ارائه می دهد. ارزیابی عملکرد و کارایی این روش مبتنی بر مقایسه سیگنال ثبت شده با سیگنال مرجع توسط معیار خطای جذر میانگین مربعات و مقایسه ضریب بازتاب موج بدست آمده از آسیب می باشد. الگوریتم تخمین شدت آسیب یک راه حل تحلیلی است که میزان موج بازتابیده از آسیب را به شدت آسیب مرتبط می سازد. تابع پایه شعاعی انتخابی از نوع گائوسی در نظر گرفته شده و کمیت های موثر بر نتایج محاسبات عبارتند از: تعداد نقاط میدانی، اندازه دامنه پایه، پارامترهای شکل تابع پایه گائوسی، تعداد چندجمله ای های بکار رفته در درونیابی، آرایش سلول های زمینه و تعداد نقاط گائوسی انتگرال گیری واقع در ناحیه آسیب. در نهایت براساس ارزیابی های این پژوهش، مقادیر قابل قبول و دامنه مناسب هر یک از کمیت های فوق برای رسیدن به مدلسازی صحیح و دقت مناسب ارائه می گردد.

امروزه استفاده از استنت های دارویی به عنوان روشی موفق در درمان انسداد عروق کرونری بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله به منظور مطالعه اهمیت پوشش فوقانی در استنت حاوی هپارین، عملکرد دو طراحی (در شرایط وجود و عدم وجود این لایه نازک عاری از دارو) با یکدیگر مقایسه شده است. علاوه بر این، در مطالعه حاضر، اهمیت جریان پلاسما به عنوان موضوعی بحث برانگیز بین پژوهشگران مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور نزدیک تر کردن شبیه سازی به واقعیت کارکرد قلب وجود جریان پلاسما در حالت ضربانی در نظر گرفته شده و جراحت وارده به رگ در طی آنژیوپلاستی تا عمق لایه مدیا نفوذ کرده است. معادلات محیط متخلخل که بصورت حجمی میانگین گیری شده و دینامیک رهایش دارو را توصیف می کند بصورت عددی به روش حجم محدود حل شده اند. نتایج به دست آمده میزان فرورفتگی استرات در جداره رگ را در درجه اول اهمیت قرار داده است. گذر استرات از لایه های اندوتلیوم، اینتیما و لایه الاستیک داخلی و تماس مستقیم آن با لایه مدیا تغییرات بسیار زیادی در فارماکوکینتیک محلی ایجاد می شود. اگرچه جریان پلاسما باعث کاهش/افزایش مقدار متوسط سطح غلظت و متعاقبا کاهش/افزایش جرم موجود در لایه مدیا/ادونتیس می شود، اما نتایج از کم اهمیت بودن این جریان حکایت دارند. از جمله دیگر یافته ها می توان به کم اثر بودن پوشش فوقانی قرارگرفته روی پلیمر حاوی هپارین یاد کرد.

پرسکاری در کانال های هم مقطع زاویه دار (ECAP) یکی از موثرترین فرایندها جهت تولید مواد با ساختارهای فوق ریزدانه و نانوکریستال می باشد. تیتانیم خالص تجاری از خود زیست سازگاری عالی نشان می دهد. لذا پتانسیل بالایی برای استفاده به عنوان بایومواد دارد. استحکام استاتیکی و دینامیکی پایین، یکی از نقاط ضعف این ماده محسوب می گردد. این عیب می تواند با اعمال فرایند ECAP بر آن برطرف گردد. یکی از حساس ترین پارامترها در فرایند شکل دهی ورقی و حجمی، پدیده ی جبران الاستیک در حین باربرداری یا برگشت فنری است. این پدیده به تغییرات نامطلوب ابعادی و هندسی در محصول نهایی منجر می شود و باید تا حد امکان مرتفع گردد. در این مطالعه تیتانیم خالص تجاری گرید 2، در دمای محیط تا سه گذر تحت فرایند ECAP با زاویه کانال 135 درجه قرار گرفت. آنالیز میکروساختاری و آزمون های استاتیکی کشش و خمش سه نقطه ای روی تیتانیم اولیه و ECAP شده تا 3 گذر انجام شد. ارزیابی میکروساختاری نشان داد که با اعمال فرایند ECAP، ساختار درشت دانه به فوق ریزدانه تکامل می یابد. همچنین آزمون های مکانیکی اثبات کرد که اعمال فرایند ECAP، استحکام استاتیکی را به میزان چشمگیری افزایش می دهد. بررسی برگشت فنری بعد از اعمال خمش سه-نقطه ای روی نمونه های اولیه و ECAP شده به دو روش تجربی و شبیه سازی اجزا محدود با استفاده از نرم افزار Abaqus، نشان داد که با اعمال گذر های بالاتر ECAP، بر میزان برگشت فنری افزوده می شود. لذا این نقطه ضعف باید در تولید محصولات دارای خم ساخته شده از مواد ECAP شده، لحاظ شود و طراحی های لازم جهت رفع پدیده ی برگشت فنری در محصول نهایی صورت گیرد.

در فرایند کشش عمیق هیدرومکانیکی محفظه ای از سیال جایگزین ماتریس شده است و شکل نهایی قطعه براساس شکل سنبه ی صلب تعیین می گردد. جهت جلوگیری از بروز پارگی و چین خوردگی در قطعه لازم است فشار سیال در حین فرایند در محدوده ی کاری مجاز تغییر نماید. منحنی ناحیه کاری نشان دهنده محدوده حداکثر نسبت کشش قابل دستیابی بدون ایجاد پارگی در ورق، تحت بیشترین فشار محفظه ای می باشد. در این مقاله کشش عمیق هیدرومکانیکی فنجانی های با مقطع مربعی از جنس ورق دولایه آلومینیوم-فولاد به دلیل بالا بردن نسبت کشش آلومینیوم به صورت ورق دولایه ترکیبی با فولاد، با استفاده از آزمایش های تجربی و شبیه سازی های اجزای محدود بررسی شده است. به منظور تشخیص شروع پارگی در شبیه سازی از نمودار حد شکل دهی که به روش تجربی برای ورق دولایه آلومینیوم/ فولاد بدست آمد، استفاده شد. از آزمایش-های تجربی به منظور مقایسه و تایید صحت مدل اجزای محدود استفاده گردید. تاثیر پارامترهای فرایند مانند ضخامت لایه های مختلف ورق، فشار پیش بالج، فشار محفظه ای و ضریب اصطکاک بر روی ناحیه ی کاری و پنجره فرایند بررسی گردیده است. نتایج عددی نشان می دهد که برای هر فشار پیش بالج یک مقدار بهینه برای نسبت کشش مشخص وجود دارد. همچنین با افزایش فشار محفظه ای، چروکیدگی در ناحیه فلانج کاهش می یابد. با افزایش اصطکاک بین ورق و قالب یا ورق و ورق گیر ناحیه کاری کوچکتر شده، در حالی که با افزایش اصطکاک بین ورق و سنبه ناحیه کاری بزرگتر می شود. برای ارزیابی نتایج عددی برای نسبت کشش های متفاوت آزمایش های تجربی انجام شد که تطابق خوبی بین نتایج تجربی و عددی مشاهده گردید.

ارزیابی هایی که در مورد استحکام خطوط لوله انجام می شوند، نقش مهمی در طراحی و بهره برداری ایمن از این سازه ها دارند. امروزه خطوط لوله انتقال گاز در معرض فشارها ی داخلی زیاد تا MPa15 در محیط هایی با دماهای پایین هستند. برخورداری از استحکام و چقرمگی بالا برای فولادهای مورد استفاده در خطوط لوله امری ضروری است. در این تحقیق، چقرمگی با معیار KIC برای بدنه و درزجوش لوله API X65 که رایج ترین لوله مورد استفاده در خطوط لوله انتقال گاز ایران است، مطابق استاندارد ASTM E1820 تعیین شده است. آزمایش های تعیین چقرمگی با استفاده از نمونه های آزمایش از نوع کششی فشرده با شیار ها ی جانبی و دارای ترک های خستگی انجام شدند. این نمونه ها با استفاده از قطعه های جدا شده از بدنه لوله API X65 ساخته شدند. پس از ساخت نمونه های نهایی، آزمایش های تجربی تک نمونه ای جهت استخراج منحنی های مقاومت در برابر رشد ترک با استفاده از روش نرمی باربرداری انجام شدند. پس از انجام آزمایش ها و محاسبات لازم، مقادیر عددی KIC برای بدنه لوله و درزجوش بترتیب برابر MPam1/2302 و 262 MPam1/2 تعیین شدند. این نتایج می توانند بعنوان یک منبع اطلاعاتی جهت ارزیابی و مقایسه مقاومت در برابر رشد ترک برای بدنه و درزجوش و نیز تعیین مقادیر بحرانی طول ترک های موجود در خطوط لوله انتقال گاز بکار روند.

الکترواسپری به عنوان یکی از روش های پاشش مایع به علت تولید قطرات با سایز بسیار ریز و توزیع یکسان از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است، لذا شناسایی حالت های مختلف ناشی از آن بسیار مفید بوده و نشان دهنده ی رفتار مایع در میدان الکتریکی می باشد. در این مقاله به صورت یک مطالعه ی تجربی، حالت های مختلف الکترواسپری براساس شکل منقاره ی مایع خروجی از نازل و چگونگی ایجاد جت و شکست آن معرفی می گردند و به حالت های چکیدن، هم نژاد، دوکی شکل، دوکی شکل چندگانه، مخروط متناوب، جت نوسانی، جت منحرف، جت مخروطی، جت چندگانه، جت ساده و جت منشعب تقسیم بندی می گردند و نیروهای وارد بر جت و قطرات در هر حالت بررسی می گردند. نهایتا برای اولین بار در دنیا نمودار دبی بر جسب ولتاژ که بیانگر دامنه ی عملکردی حالت های مختلف الکترواسپری می باشد، برای اتانول مایع که به عنوان یک سوخت پاک پرکاربرد می باشد در دامنه ی وسیعی از دبی بین 0-80 ml⁄h و ولتاژ بین 0.8.5kv رسم می شود. لازم به ذکر است کلیه مطالعات پیش رو شامل بر شناسایی حالت های پاشش و دامنه ی تغییرات آنها براساس عکسبرداری به روش سایه نگاری توسط یک دوریبن سرعت بالا و یک دوربین با وضوح تصویر بالا از پدیده الکترواسپری انجام شده است. در چینش حاضر مشاهده شد برای همه ی دبی ها در ولتاژهای کوچک تر ازkV 3 حالت چکیدن که گاهی به همراه حالت هم نژاد است ایجاد می گردد، در ولتاژهای بینkV 4-3 شاهد حالت دوکی شکل خواهیم بود و برای ولتاژهای بزرگتر از 5.5kv حالت جت چندگانه را شاهد هستیم. باقی حالت ها در حدفاصل ولتاژ 4-5.5kv رخ می دهد.

یکپارچه سازی دهانه ورودی با بدنه هواپیما و پشتیبانی بهینه سامانه رانش هواتنفسی توسط دهانه، یکی از چالش برانگیزترین مسائل مرتبط با طراحی هواپیما و کارآیی رانشی است. غیرمنعطف بودن دانش مکانیک سیال از یکسو و قیود عملکردی سیستم هوا تنفسی از سوی دیگر مانع از توسعه و تغییر سریع ساختار دهانه ورودی شده است. یکی از مهمترین قیود هندسی تاثیرگذار در طراحی دفیوزر، تغییر شکل بهینه مقطع ورودی دهانه از ساختار غیر دایروی در مقطع ورودی به ساختار کاملا دایروی در صفحه کمپرسور است. از آنجایی که یکپارچه سازی دهانه با بدنه هواپیما نیازمند استفاده از مقاطع غیر دایروی در هندسه ورودی دهانه است، الگوریتم توسعه سطح داخلی دفیوزر بر اساس اتصال مقطع غیر دایروی به یک مقطع دایروی و بهینه سازی آن نقش کلیدی در کارآیی گاز-دینامیکی سامانه مکش بازی می کند. این مساله در دهانه ورودی مافوق صوت بسیار با اهمیت تر است. در این مقاله شیوه طراحی دهانه ورودی با استفاده از روش معکوس در میدان حاصل از شوک در ماخ 1.6 ارائه و مدل هندسی حاصل به صورت عددی شبیه سازی شده است. در این روش گوشه های دهانه وردی مستطیلی به گونه ای گرد می شوند که تغییری در ساختار شوک مایل سطح تراکمی ایجاد نشود. به عبارت دقیق تر بخش گرد شده نیز جزءی از سطح تراکمی سه بعدی خواهد بود.

در این مقاله فرآیند تولید مسیر برای ربات های صنعتی به روش راهنمایی دستی، با در نظر گرفتن دوری از نقاط تکین به صورت بلادرنگ بررسی می شود. ویژگی بارز این رویکرد دوری از تکینگی است که از طریق تغییر پارامترهای کنترل امپدانس در فاصله معین از نقاط تکین، هشدار لازم به کاربر داده خواهد شد. مجری نهایی ربات به یک سنسور نیرو مجهز شده که کاربر آن را در دست می گیرد و مسیر مورد نظرش را تولید می کند. این مسیر از طریق راهنمایی دستی مجری نهایی ربات برای فرآیندهایی نظیر جوشکاری و رنگ زنی تولید شده و بوسیله کنترلگر ربات ذخیره می گردد. هنگام تولید مسیر، احتمال وقوع تکینگی ربات بوسیله کاربر وجود دارد. بنابراین باید شناسایی فاصله و راستای تکینگی ربات حین تولید مسیر به صورت آنلاین انجام شود زیرا نزدیکی به نقاط تکین می تواند منجر به سرعت زیاد و ناگهانی مفاصل ربات شود. این موضوع با توجه به حضور فیزیکی کاربر در فضای کاری ربات، ایمن نخواهد بود. به منظور شناسایی تکینگی، از روش ساده بیضیگون حرکت پذیری استفاده شده است که به دلیل حجم محاسبات کم، امکان پیاده سازی آنلاین آن وجود دارد. بعلاوه در رویکرد پیشنهادی جهت حفظ ایمنی، سرعت مجری نهایی در مقداری مشخص، اشباع خواهد شد. مزیت اصلی این رویکرد امکان پیاده سازی بلادرنگ و تضمین سلامت کاربر به دلیل دوری از تکینگی می باشد. آزمایش های عملی برای بررسی رویکرد پیشنهادی روی ربات اسکرا انجام شده است. بررسی نتایج پیاده سازی آزمایش ها نشانگر توانایی رویکرد پیشنهادی در برخورد با مساله تکینگی در حین راهنمایی دستی توسط کاربر است.

برای انجام تست های ارتعاشی یک سازه توسط شیکر، نمونه تست توسط یک فیکسچر به سازه متصل می گردد. از آنجا که فیکسچر کاملا صلب نمی باشد، بر دینامیک نمونه تست تاثیر گذار بوده و طراحی بهینه آن از اهمیت بالایی برخوردار است. همچنین عدم قطعیت خصوصیات مکانیکی نظیر اتصالات در فرایند اسمبل نمودن ممکن است سبب بوجود آمدن ارتعاشات ناخواسته یا تشدید گردد. یکی از موارد اجتناب ناپذیر در انجام تستهای ارتعاشی با شیکر، اتصال نمونه تست بوسیله فیکسچر می باشد. در این مقاله، مدل ریاضی شیکر به همراه فیکسچر به صورت یک مدل دو درجه آزادی در نظر گرفته شده و یک شکل بهینه برای فیکسچر استخراج می شود. فرکانس ها و مودهای فیکسچر طراحی شده به صورت عددی و تجربی آنالیز شده و مقایسه می گردد. تاثیر میزان سفتی پیچهای اتصال فیکسچر به شیکر با جزئیات زیاد مورد تست قرار گرفته و تاثیر آن بر فرکانس مودهای مختلف و نسبت انتقال آنالیز می شود. با آزمایشات انجام شده مشخص می شود که افزایش میزان سفتی گشتاور پیچ ها، فرکانس همه مودها را افزایش می دهد. همچنین افزایش سفتی باعث افزایش نسبت انتقال نیز می گردد. علاوه بر آن، نشان داده می شود که با افزایش بیشتر سفتی پیچ ها تقریبا به 50 درصد سفتی بیشینه مجاز، تغییر خاصی در فرکانس های مودها و نسبت انتقال مشاهده نمی شود.با آنالیز نتایج تجربی صورت گرفته، مقدار بهینه برای گشتاور سفتی پیچها ارائه می گردد که روند انجام شده می تواند در طراحی و تست موارد مشابه نیز استفاده گردد.

در این مقاله تحلیل جریان گذرا در خط لوله ویسکوالاستیک در حوزه فرکانس با درنظر گرفتن اثرات اندرکنشی سیال–سازه بر مبنای یک فرمول بندی جدید انجام شده است. در این راستا ابتدا مبانی ریاضی به منظور دستیابی به ماتریس انتقال تعمیم یافته تدوین شده است. در ادامه معادلات حاکم بر جریان سیال و معادلات سازه ای از حوزه زمان به حوزه فرکانس تبدیل شده و تلاش گردیده تا با استفاده از فرمول بندی مساله در قالب ماتریس انتقال مشتمل بر بردار متغیرهای هیدرولیکی و سازه ای، نمایش ساده تری از رفتار ویسکوالاستیک حاصل گردد. عدم نیاز به حل انتگرال پیچش و دستیابی به معادلات جبری بجای معادلات انتگرالی حاصل بکارگیری ابزارهای حوزه فرکانس در این تحقیق می باشد. در ابتدا برای صحه گذاری مدل پیشنهادی دو حالت پایه، یکی لوله صلب و دیگری لوله الاستیک تحلیل گردیده و نتایج حاصل از آنها با داده های تجربی موجود و همچنین نتایج حل زمانی مبتنی بر شیوه مشخصه ها مقایسه شده اند. نتایج در سطح مطلوب بر داده های مرجع منطبق بودند. در ادامه با داشتن اطلاعات و مشخصات یک مدل آزمایشگاهی معتبر برای شرایط لوله ویسکوالاستیک کد شبیه سازی رفتار گذرا در محیط متلب پیاده سازی گردیده و در این حالت نیز نتایج حاصل از مدل پیشنهادی، انطباق خوبی با داده های تجربی و منحنی های آزمایشگاهی نشان می دهد. نتایج این تحقیق نشان می دهد استفاده از ابزارهای تحلیل در حوزه فرکانس می تواند با سرعت و دقت بالا عملکرد گذرای یک خط لوله را بدست دهد.

امروزه استفاده از از انرژی برق- آبی در جهان به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر بطور چشم گیری گسترش یافته است. یکی از روش های استحصال این انرژی استفاده از توربین های محوری با هد خیلی کم در رودخانه ها می باشد. در این تحقیق، طراحی و بهینه سازی یک توربین آبی محوری با هد خیلی کم (2.9 متر) انجام شده است. گام اول در بهینه سازی توربین، تولید هندسه اولیه مناسب می باشد. برای این منظور از روش طراحی یک بعدی مبتنی بر قانون اویلر استفاده شده است. پیشرفت الگوریتم های محاسباتی در طراحی و تخمین عملکرد توربین های آبی نقش بسزایی داشته است. در این تحقیق شبکه توسط قسمت مش نرم افزار انسیس ایجاد و سپس میدان سیال با حل سه بعدی معادلات ناویر- استوکس در سی. اف. ایکس برای رانر شبیه سازی شده است. بهینه سازی این هندسه با بهینه کردن نسبت ضریب برا به پسا برای مقاطع مختلف پره به دست می آید. از روش سی. اس. تی جهت پارامترسازی و از نرم افزار ایکس-فویل برای استخراج مشخصه های جریانی ایرفویل استقاده شده است. سپس ضرایب ایرفویل با کمینه کردن نسبت پسا به برا توسط الگوریتم اف. مین. سرچ نرم افزار متلب اصلاح شده اند. نتایج نشان می دهد که راندمان در نقطه کاری در هندسه بهینه شده حدود 2.4 درصد افزایش یافته است.

جوشکاری ترکیبی لیزر- قوس روش جدیدی است که به واسطه ی مزیت های فنی و اقتصادی آن در صنایع مختلف کاربرد پیدا نموده است. در این روش، دو منبع جوشکاری لیزر و قوس به طور همزمان بر قطعه اعمال می شوند، به نحوی که از مزیت های هر دو روش استفاده شود. هدف از این تحقیق، بررسی قابلیت و توانایی روش جوشکاری لیزر پیوسته ی ان دی یگ– تیگ نسبت به روش جوشکاری لیزر به تنهایی برای جوشکاری ساندویج پنل فوم از جنس آلیاژ آلومینیوم AA6082 می باشد. بدین منظور آزمایشات جوشکاری لیزر حالت جامد و همچنین جوشکاری ترکیبی لیزر ان دی یگ - تیگ صورت گرفت تا تاثیر پارامترهای جوشکاری شامل توان لیزر، شدت جریان الکتریکی قوس و سرعت جوشکاری بر ابعاد جوش بررسی شود. به کمک آنالیز آماری نتایج، پارامتر های مناسب جوشکاری برای جوشکاری لیزر و جوشکاری ترکیبی لیزر ان دی یگ- تیگ ساندویج پنل های فوم آلومینیوم محاسبه گردید. نتایج نشان داد که در جوشکاری ترکیبی لیزر-قوس، آستانه ی توان لیزر مورد نیاز برای تشکیل حفره سوراخ کلید، نسبت به جوشکاری لیزر کم تر است. بعلاوه، افزایش توان لیزر و کاهش سرعت جوشکاری باعث افزایش همزمان عمق و پهنای جوش می شود. درحالیکه، با افزایش شدت جریان الکتریکی، عمق نفوذ جوش تقریبا ثابت مانده و تنها پهنای جوش افزایش می یابد. مقایسه ی نتایج جوشکاری لیزر و جوشکاری ترکیبی نشان داد که با اضافه نمودن یک قوس یک صد آمپری به منبع لیزر دوهزار واتی، می توان سرعت جوشکاری را از 2 به 3 متر بر دقیقه افزایش داد که نشانگرتوانایی و راندمان مناسب جوشکاری ترکیبی لیزر - تیگ است.

در این مقاله، به بررسی تاثیر اضافه نمودن یک لایه متخلخل آب گریز (MPL) در سمت کاتد یک پیل سوختی پلیمری بر عملکرد آن پرداخته می شود. برای این منظور، شبیه سازی سه بعدی و دو فازی غیر هم دما برای لایه های مختلف سمت کاتد یک پیل سوختی پلیمری شامل کانال گاز، لایه نفوذ گاز (GDL)، لایه متخلخل نفوذ گازی آب گریز (MPL) و لایه کاتالیست انجام شده است. معادلات حاکم بر جریان سیال درون پیل سوختی با استفاده از مدل چند فازی میکسچر از طریق کد نویسی حل شده و توزیع سرعت، فشار، دما، غلظت اجزاء واکنش گر و میزان اشباع آب مایع در لایه های مختلف سمت کاتد پیل بدست آمده اند. همچنین اثر تغییر خواص فیزیکی و رطوبتی MPL شامل ضخامت، تخلخل، زاویه تماس و نفوذپذیری آن بر میزان اشباع آب و نیز عملکرد پیل مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزودن لایه اضافی MPL بین لایه های نفوذ گاز و کاتالیست به دلیل تفاوت در خواص رطوبتی این لایه ها یک ناپیوستگی در اشباع آب و غلظت اجزاء واکنش گر در سطح تماس آنها به وجود می آید. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده، افزایش تخلخل MPL باعث کاهش اشباع آب مایع و در نتیجه بهبود عملکرد پیل می شود، در حالی که افزایش ضخامت آن، عملکرد پیل را کاهش می دهد. به منظور صحه گذاری نتایج بدست آمده، منحنی عملکرد حاصل از شبیه سازی تک فازی و دوفازی پیل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردیده و تطابق خوبی مشاهده شده است.

امروزه جابه جایی میکرو/نانوذرات مورد توجه بسیار جهت ساخت ابزارهای مختلف در مقیاس میکرو/نانو و کاربرد در علوم پزشکی و زیستی است. پروب میکروسکوپ نیروی اتمی بسیار رایج برای جابه جایی دقیق در مقیاس ابعاد کوچک است. در حین نانومنیپولیشن، میکرو/نانوذرات می توانند به نقطه ی مطلوب نهایی با دقت بسیار بالایی با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی در مود تماسی با کنترل دقیق پروب آن جابه جا شوند. در این مقاله با انتخاب مناسب ورودی گشتاور اعمالی به راس پروب، به کنترل انحراف از مرکز پروب و مشاهده ی میزان جابه جایی پروب از راستای قائمش پرداخته شده است، تا در هنگام جابه جایی، میکرو/نانوذره همواره با پروب در تماس باشد. محیط های مایع مختلف (آب، الکل و پلاسما) با میکرو/نانوذرات مختلف اعم از زیستی و غیرزیستی جهت این مطالعه به کار گرفته شده است. علاوه بر این، با استفاده از کنترل مود لغزشی، پروب میکروسکوپ نیروی اتمی در محیط های آب، الکل و پلاسما استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که زمان لازم برای کنترل میکرو/نانوذرات مختلف در محیط پلاسما کمتر از محیط آب است؛ همچنین زمان مورد نیاز در محیط آب کمتر از محیط الکل می باشد.

گالوپینگ کابل ها یکی از انواع ارتعاشات خود تحریک است که دارای دامنه ی بالا و فرکانس پایین می باشد. در این مقاله، به منظور بررسی گالوپینگ غیر خطی یک کابل آویخته با در نظر گرفتن سفتی های خمشی و پیچشی آن، از مدل تیر منحنی شکل استفاده شده است. کابل مورد بررسی تحت نیروهای خارجی جریان باد، حرکت پایه سمت راست و در شرایط یخ زدگی مقطع آن فرمول بندی شده است. با فرض نسبت شکم به دهانه ی کوچک و براساس مقادیر پارامترهای کابل در واقعیت، می توان به یک مدل کاهش یافته دست یافت که شامل معادلات کلاسیک، مانند آن چه برای کابل انعطاف پذیر به دست می آید، به همراه یک معادله ی اضافه حاکم بر پیچش کابل می باشد. این سیستم دو درجه آزادی با به کارگیری روش گلرکین با استفاده از یک مد درون صفحه و یک مد خارج از صفحه به عنوان توابع ویژه گسسته شده است و شامل عبارات غیرخطی مرتبه دو و مرتبه سه می-باشد. با استفاده از روش مقیاس های چندگانه با در نظر گرفتن تشدید داخلی 1:1 معادلات دامنه-فاز به دست آمده اند. سرعت باد و خروج از مرکزی مقطع به عنوان پارامترهای کنترلی در نظر گرفته شده اند و تاثیر خروج از مرکزی سطح مقطع برروی دامنه ی گالوپینگ مورد بررسی قرار گرفته است. از نتایج چنین بر می آید که دامنه ی ارتعاشات در سرعت های بالا با در نظر گرفتن خروج از مرکزی رفتاری کاملا متفاوت از خود نشان می دهد. بدون در نظر گرفتن خروج از مرکزی دامنه ی ارتعاشات با افزایش سرعت، افزایش می یابد در حالی که با در نظر گرفتن خروج از مرکزی، دامنه در سرعت های پایین افزایش ولی در سرعت های بالا کاهش می یابد.

وجود پدیده غیرخطی هیسترزیس یک چالش در رفتار آلیاژهای حافظه دار مغناطیسی می باشد. برای رفع این مشکل، رفتار هیسترزیس موجود در این مواد را مدلسازی می-کنند. مدل پرنتل-ایشلینسکی بدلیل سادگی و دارابودن معکوس تحلیلی، یکی از مدل های پرکاربرد در این حوزه می باشد. این مدل در دو نوع مستقل از نرخ و وابسته به نرخ ارائه شده است. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که با افزایش فرکانس تحریک، هیسترزیس موجود در رفتار آلیاژهای مغناطیسی افزایش می یابد. بنابراین مدل مستقل از نرخ پرنتل-ایشلینسکی نمی تواند این تغییرات را در نظر بگیرد. در این پژوهش، با استفاده از ستاپ تست تجربی، ولتاژ ورودی در فرکانس های تحریک 0.05 تا 0.4 هرتز به عملگر آلیاژ حافظه دار مغناطیسی اعمال شده و خروجی موقعیت عملگر نیز بوسیله سنسور القایی اندازه گیری می شود. مدلسازی آلیاژ حافظه دار مغناطیسی با مدل تعمیم یافته پرنتل-ایشلینسکی وابسته به نرخ ارائه شده و مدل اصلاح شده آن نیز پیشنهاد شده است. برای افزایش توانایی مدل در توصیف رفتار هیسترزیس اشباع و نامتقارن آلیاژهای مغناطیسی مدل اصلاح شده جدیدی، توسط نویسندگان مقاله با به کاربردن تابع تانژانت هیپربولیک در خروجی مدل ارائه شده است. برای آموزش مدل های مذکور دو فرکانس تحریک 0.05 و 0.2 هرتز انتخاب شده و پارامترهای مدل با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک بااین مجموعه داده بدست آمده است. اعتبارسنجی مدل ها نیز در فرکانس 0.1، 0.3 و 0.4 هرتز انجام گرفته است. نتایج نشان می دهد که مدل اصلاح شده بدلیل استفاده از تابع تانژانت هیپربولیک بهتر توانسته هیسترزیس های نامتقارن و بسیار اشباع شده در رفتار آلیاژهای حافظه دار مغناطیسی را توصیف کند.

در این تحقیق به بررسی و ارزیابی روش های گالرکین ناپیوسته در شبیه سازی معادله انتقال جرم و جریان پرداخته شده است. برای این منظور معادلات غیر خطی حاکم بر جریان و انتقال جرم در یک محیط متخلخل اشباع با استفاده از چند روش گالرکین ناپیوسته منقطع سازی گردید و از روش ضمنی برای منقطع سازی زمانی استفاده شد. در اینجا هر دو نوع شرط مرزی دیریشله و کوشی برای معادله انتقال جرم اعمال شد. بمنظور جلوگیری از خطای ناشی از ناسازگاری روش های بکار گرفته شده در منقطع سازی معادله جریان و معادله انتقال جرم، تنها از ترکیب های سازگار استفاده گردید. پس از منقطع سازی، روش پیکارد اصلاح شده برای خطی سازی معادلات جبری حاصله بکار گرفته شد که برای از بین بردن نوسانات غیرفیزیکی در حل عددی از محدود کننده شیب استفاد شد. برای تقریب سرعت هماهنگ، روش فرالکوویچ-نابنر بکار گرفته شد. بمنظور ارزیابی و صحت سنجی مدل از سه مساله بهره گرفته شد که نتایج حاصل حاکی از دقت بسیار مناسب و پخش عددی کم مدل دارد. همچنین با استفاده از یک مساله سیال ساکن، اهمیت تقریب سرعت هماهنگ نشان داده شد.

در پژوهش حاضر، ابتدا آلیاژ منیزیم AM60 ریخته گری شده و سپس تحت فرآیند اکستروژن داغ قرار گرفته است. در مرحله بعد، نمونه های اکسترود شده طی شش پاس تحت فرآیند فورج چندمحوری (MDF) قرار گرفته و سپس تاثیر این فرآیند بر ریزساختار، استحکام برشی و سختی سطح آن ها بررسی شده است. برای ارزیابی استحکام برشی و سختی سطح نمونه های اکسترود و MDF شده، آزمایش های سنبه برشی و توزیع میکروسختی در دمای اتاق انجام شده است. با بررسی نتایج آزمون سنبه برشی، مشخص گردید که هم تنش تسلیم برشی و هم استحکام نهایی برشی پس از پاس دوم MDF افزایش قابل ملاحظه ای داشته است به گونه ای که استحکام برشی نهایی از MPa 121.58 به MPa 142.42 رسیده است. سپس با افزایش تعداد عبورها هر دو پارامتر کاهش پیدا کرده اند ولیکن در همه پاس ها مقدار هر دو پارامتر نسبت به حالت اکسترود شده با افزایش همراه است. نتایج حاصل از آزمون توزیع میکروسختی نیز همین روند افزایشی و کاهشی را مورد تایید قرار می دهد که علت آن، تحولات بافت کریستالی می باشد. در این آزمون که به روش ویکرز صورت پذیرفته است، میانگین سختی سطح برای نمونه های اکسترود و MDF شده در پاس های 2، 4 و 6 به ترتیب 73.50، 85.93، 82.26 و 77.83 ویکرز می باشد که تطابق بسیار خوبی با نتایج آزمون سنبه برشی دارد. پس از فرآیند ساختار دانه بندی آلیاژ بسیار ریز شده به گونه ای میانگین اندازه دانه از 11.22 میکرومتر در حالت اکسترود شده به 1.91 میکرومتر بعد از پاس ششم MDF کاهش پیدا کرده است.

با توجه به ضرورت افزایش کارائی نسل های جدید ربات های انسان نما، در این مقاله، به منظور افزایش سرعت حرکت ربات انسان نما سورنا3، یک مکانیزم انتقال قدرت برای تحریک مفصل مچ پیشنهاد شده و انرژی مصرفی در مکانیزم پیشنهادی و پیشین مورد مطالعه قرار گرفته است. در مکانیزم پیشنهادی، موتورهای محرک مفصل مچ به لینک ساق پا منتقل شده اند و به منظور ایجاد حرکت دورانی مچ حول محور طولی، از ترکیب تسمه-پولی و هارمونیک درایو و برای دوران مچ حول محور عرضی، از مکانیزم رولراسکرو استفاده شده است. جهت صحه گذاری بر روند طراحی، نتایج شبیه سازی حرکت ربات با داده های تجربی مقایسه شده اند و در نتیجه این روند، مدل دینامیکی با تقریب خوبی با مدل واقعی ربات مطابقت پیدا کرده است. سپس، به منظور ایجاد طراحی مسیر پایدار ربات، از الگوریتم فراابتکاری ژنتیک برای بهینه سازی پارامترهای موثر حرکت ربات براساس تابع هدفی که ماکزیمم گشتاور مفصل زانو را حداقل می کند، استفاده شده است. این فرآیند بهینه سازی در حرکت مستقیم الخط ربات بر روی سطح صاف اعمال شده و در نتیجه این روند، پارامترهای طراحی مسیر بهینه برای مکانیزم پیشنهادی به نحوی بدست آمده اند که منجر به کاهش گشتاورهای مفاصل پائین تنه ربات نسبت به ربات سورنا3 شده اند. همچنین، مکانیزم پیشنهادی با کاهش جرم کف پا، استفاده از موتورهای سبک تر و نیز رسیدن به سرعت های بالاتر برای ربات را ممکن می سازد.

در این مقاله ارتعاشات آزاد غیرخطی ورقهی کامپوزیت پلیمری تقویت شده با نانولولهی کربنی مورد بررسی قرار گرفته است. ورقه به صورت ویسکو الاستیک فرض می شود. برای این منظور از مدل ویسکوالاستیک کلوین- ویت استفاده می شود. معادلات حرکت با در نظر گرفتن غیرخطی های فون-کارمن با استفاده از اصل هامیلتون استخراج می-شود. برای تحلیل معادلات غیرخطی حرکت در حالت آزاد از روش مقیاس های زمانی چندگانه استفاده می شود. با استفاده از این روش فرکانس های طبیعی غیرخطی سیستم بدست آورده می شود. اثر عوامل مختلفی همانند ضریب میرایی یا ویسکوزیته ماده، کسر حجمی نانولوله کربنی و همچنین نسبت ضخامت به بعد صفحه بر فرکانس طبیعی مورد بررسی قرار گرفته شده است. مشاهده می شود که افزایش نسبت ضخامت صفحه به طول آن، باعث افزایش فرکانس طبیعی غیرخطی صفحه میگردد. همچنین با افزایش کسر حجمی نانولوله کربنی فرکانس طبیعی غیرخطی سیستم افزایش می یابد. علاوه بر این تاثیر توزیع متفاوت نانو لوله بر روی فرکانس طبیعی غیرخطی و پاسخ زمانی سیستم مورد بررسی قرار گرفته شده است. همان طور که مشاهده می شود، فرکانس غیرخطی برای توزیع FGO بیشتر از حالت یکنواخت و برای توزیع FGX کمتر از حالت توزیع یکنواخت است.

در این مقاله یک جزء مرتبه بالا برای تحلیل تیرهای با اثر برش پیشنهاد می گردد. این جزء دارای سه گره و شش درجه آزادی می باشد. رابطه سازی جزء برپایه ی کرنش برشی مرتبه ی یکم (FSDT) می باشد. برای این منظور، میدان جابجایی تیر از درجه پنج انتخاب می گردد. هم چنین، کرنش برشی جزء در طول آن نیز، دارای تغییرات درجه دو خواهد بود. یادآوری می گردد که، تغییرشکل محوری جزء نیز از درجه ی دو خواهد بود. با نوشتن رابطه های انحنا و کرنش برشی تیر تیموشنکو، تابع های درون یاب برای میدان های جابه جایی و دوران جزء به صورت صریح حساب می گردد. در ادامه، با بهره جویی از این تابع های درونیاب، ماتریس سختی جزء در دسترس قرار می گیرد. در پایان با آزمون های عددی دقت و کارایی جزء پیشنهادی مورد ارزیابی قرار می گیرد. این آزمون ها نشان دهنده ی دقت بالای جزء در تحلیل ایستایی تیرهای با اثر برش و هم چنین نبود مشکل قفل برشی می باشد. یادآوری می گردد که، به دلیل به کار بردن میدان جابه جایی درجه پنج، جزء پیشنهادی قادر است در تحلیل ایستایی برای بارهای گسترده با تغییرات خطی نیز، پاسخ های دقیق را برای تغییرمکان ها و نیروهای داخلی ارائه کند.

با استفاده از تخمین میزان آلاینده در یک پارکینگ می توان سیستم تهویه ای با تضمین ایجاد کیفیت هوای مناسب طراحی نمود. در این مقاله رابطه کاربردی بین افزایش غلظت آلاینده ناشی از خودروها با زمان در پارکینگ های بسته بدست آمده است. نتایج حاصل از الگوی فوق از نظر فیزیکی بخوبی بیانگر تغییرات میزان غلظت منوکسیدکربن در پارکینگ تحت تاثیر پارامترهای عملکردی است. علاوه بر میزان دبی هوا که پارامتری با اهمیت در افزایش کیفیت هوا در پارکینگ های بسته است، کارآیی خروجی آلاینده هم در کیفیت هوا تاثیر داشته و اثر آن در رابطه بیان شده در این مقاله قابل مشاهده است.

در این مقاله، اثرات شکل های هندسی مختلف نوک پره روتور اصلی بالگرد در پرواز ایستا، از دیدگاه آیرودینامیکی مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرند. برای این منظور به موضوع ضرایب آیرودینامیکی، جریان های چرخشی و دنباله های گردابی ناشی از نوک پره های روتور پرداخته می شود. فرآیند شبیه سازی عددی با نرم افزار فلوئنت و به روش حجم محدود ضمنی انجام شده است. شبکه های مورد استفاده به صورت باسازمان می باشند. اعتبارسنجی با نتایج تجربی کارادونا و تانگ انجام شده است. در این تحقیق جریان آشفته، تراکم پذیر و لزج می باشد. باتوجه به نوع خاص جریان برای انتخاب مدل آشفته در نرم افزار فلوئنت، نتایج مدل های مختلف (رنس) برای یک روتور معروف با یکدیگر مقایسه و درنهایت مدل آشفتگی k-e استاندارد برای شبیه سازی روی روتورهای مورد نظر انتخاب شده است. برای حل عددی معادلات حاکم بر جریان روش بالادست (رو) با دقت مرتبه دوم در نظر گرفته شده است. سپس سیزده مدل روتور با شکل ها هندسی مختلف نوک پره ارائه شده و نتایج مدل ها با یکدیگر مقایسه شده اند. این بررسی ها نشان می دهد که اگر افزایش ضریب پیش ران مهم باشد، ضریب پیش ران پره های برپ 4، یوروکوپتر لبه آبی، نوک اکچوال، بالگرد بل-214 و برپ 3 نسبت به پره مستطیلی افزایش و اگر کاهش ضریب گشتاور مورد توجه باشد، ضریب گشتاور پره های بالگرد میل-17، سیکورسکی RH-53D، نوک مخروطی، بالگرد بل-412، سیکورسکی SH-3D و کومانچی RAH-66 نسبت به پره مستطیلی کاهش یافته و برای پره های برپ 3 و 4، نوک اوجی و بالگرد بل-214 بیشتر شده است.