مهندسی مکانیک مدرس
سال:1396 | دوره:17 | شماره:6 |تعداد مقالات:54

وجود منابع عظیم گازی در کشور ایران و تقاضای جهانی برای جایگزینی این سوخت پاک به جای سایر سوخت های فسیلی، صادرات گاز در مقیاس وسیع را به یکی از مباحث مهم تبدیل کرده است. یکی از روش های صادرات گاز در مقیاس وسیع، مایع سازی آن است که توسط چرخه تبرید صورت می پذیرد. فرایندهای مایع سازی گازها، فرایندهایی انرژی بر هستند و همین موضوع، ضرورت استفاده بهینه از انرژی و کاهش مصرف آن را در صنعت مایع سازی گازها نمایان می سازد. علی رغم اینکه مطالعات فراوانی بر روی بهینه سازی مصرف انرژی چرخه های تبرید صورت گرفته است ولی به دلیل آنکه محدودیت های عملکردی اجزاء سیستم تبرید، در این بررسی ها مد نظر قرارگرفته نشده است، روش های ارائه شده قابلیت پیاده سازی بر روی چرخه های تبرید موجود در پالایشگاه های کشور را ندارند. هدف از این مقاله، ارائه روشی سیستماتیک برای کمینه سازی عملیاتی توان مصرفی چرخه های تبرید در حال استفاده در فرایندهای مایع سازی گاز با در نظر گرفتن محدودیت های عملکردی تجهیزات سیستم تبرید و اندرکنش های موجود بین سیستم تبرید و هسته فرایندی می باشد. در این تحقیق با استفاده از تلفیق دیدگاه های ترمودینامیکی و تکنولوژی پینچ و در نظرگرفتن محدودیت های فوق الذکر، یک روش سیستماتیک جهت فرمول بندی مساله کمینه سازی توان مصرفی چرخه های تبرید چندمرحله ای به صورت تابعی از متغیرهای مستقل ارائه شده است. با پیاده سازی روش ارائه شده در این تحقیق بر روی یک چرخه تبرید سه مرحله ای در حال بهره برداری در یکی از واحدهای مایع سازی گاز پروپان کشور حدود 15% کاهش در توان مصرفی ویژه چرخه تبرید حاصل شد.

در سال های اخیر افزایش آلودگی و ترافیک در شهرها، باعث گسترش حمل و نقل زیرزمینی شده است. یک روش مرسوم برای تهویه تونل های شهری، ساخت دودکش های میان تونلی است. این دودکش ها عموما در مناطق پر تراکم شهری قرار دارند و آلاینده های خروجی آن ها می تواند برای ساکنین ساختمان های مجاور خطرناک باشد. هندسه این دودکش ها تاکنون بر اساس سلیقه و تنها با هدف رعایت الزامات استانداردها برای هوای داخل تونل، تعیین می شود. در این مقاله برای اولین بار، نحوه پخش آلاینده های خروجی از هندسه های مختلف و متداول دودکش های میان تونلی با فرض یک ساختمان بلندتر در پایین دست بررسی شده است. نتایج بررسی می تواند به طراحی بهتر این دودکش ها و ساختمان های اطراف برای داشتن هوای سالم تر برای ساکنین ساختمان ها، کمک کند. بدین منظور شبیه سازی هایی با اپن فوم انجام شده است. در شبیه سازی ها از روش متوسط گیری معادلات ناویر-استوکس و مدل آشفتگی K-e استفاده شده است. نتایج نشان داد که برای سرعت های خروجی یکسان، اثر هندسه مستطیلی و مربعی بر غلظت آلاینده ها، بر روی دیوار جلوی وزش باد، به اندازه ضلع عمود بر جریان بستگی دارد. برای سرعت خروجی کمتر از 6 متر بر ثانیه، حضور ساختمان پایین دست مانع از پخش آلاینده ها در ارتفاع بالاتر شده و مقدار آلاینده ها 100 درصد افزایش می یابد و برای سرعت های خروجی بیشتر از 6 متر بر ثانیه، افزایش سرعت، تغییر کمتری در مقدار غلظت در ارتفاعات پایینی دارد. همچنین نتایج نشان داد که سرعت خروجی آلاینده ها نسبت به شکل هندسی، اثر بیشتری بر پخش آلاینده ها دارد و با افزایش سرعت میزان این اثرگذاری کاهش می یابد.

در این مقاله انتقال گرما در گاز آرگون بین دو دیوار ساکن از کانال با ابعاد نانو، با استفاده از روش دینامیک مولکولی بررسی شده است. مقایسه بین دقت حل دو بعدی و سه بعدی نشان می دهد که برای مدل کردن اثر نیروی دیواره بر انتقال گرما، دقت حل دینامیک مولکولی دوبعدی کافی نیست. حل دوبعدی مقدار چگالی و دما در نزدیکی دیوارها را کمتر از مقادیر مربوط به حل سه بعدی پیش بینی می کند. در نظر گرفتن اثر ابعاد میدان بر دقت نتایج حل گرمایی نشان داد که ابعاد کانال در راستاهای تناوبی را باید حداقل به اندازه فاصله پویش آزاد مولکولی گاز در نظر گرفت تا نتایج مستقل از ابعاد میدان گردد. توزیع خواص سیال در عرض کانال نشان می دهد که مستقل از اختلاف دمای اعمال شده، وجود نیروی دیواره پروفیل دما و چگالی در گاز را تا فاصله ای حدود یک نانومتر از سطح دیوار به شدت تغییر می دهد. علاوه بر تغییرات چگالی ناشی از وجود نیروی دیوار در این ناحیه، اختلاف دما بین دیوارها نیز باعث تغییر در توزیع چگالی در مجاورت دیوار می شود. افزایش اختلاف دمای دو دیوار به بیشتر از 20 درجه کلوین، تغییر چگالی قابل توجهی به مقدار بیشتر از 5 درصد را نسبت به توزیع چگالی گاز در حالت دیوار همدما بوجود می آورد. تغییرات چگالی به وجود آمده در اثر اختلاف دما در مجاورت دیوار، منجر به عدم تطابق پروفیل توزیع دمای بی بعد و ضریب انتقال حرارت هدایتی محاسبه شده در گاز برای اختلاف دماهای مختلف می شود.

سازه های فضاکار کاربرد زیادی در ساخت سازه های واقعی از جمله پل ها، سازه های فضایی، کشتی ها و غیره دارند. این موضوع محققان را به منظور ارائه روش های کارآمدتر و نوین برای حصول طراحی مقاومتر و کم هزینه تر این نوع سازه ها جذب کرده است. در این مقاله یک الگوریتم ترکیبی به منظور بهینه سازی همزمان اندازه و توپولوژی سازه های خرپایی فضاکار ارائه شده است. در الگوریتم پیشنهادی، هدف نهایی کمینه کردن وزن سازه با یافتن سطوح مقاطع بهینه برای المان ها و نحوه اتصال بهینه بین گره های سازه تحت قیدهای استاتیکی است. قیدهای استاتیکی شامل پایداری سینماتیکی سازه، مقدار مجاز تنش در المان ها و جابجایی در گره ها می شود. در این الگوریتم ابتدا با استفاده از الگوریتم برنامه ریزی ژنتیکی (که اعضای جمعیت آن به صورت درخت بیان می شوند) سازه بهینه در فضای جستجو حاصل شده و سپس این پاسخ با استفاده از الگوریتم جستجوی محلی نلدر-مید بهبود داده می شود. روش پیشنهادی قابلیت یافتن المان ها و گره های زائد را درطی فرآیند بهینه سازی در فضای طراحی دارا است. روش ما روی تعدادی از مسائل عددی پیاده سازی شده است و با دیگر روش های محبوب و توانا در ادبیات تحقیق مقایسه شده است. نتایج روش پیشنهادی منجر به یافتن خرپاهایی با وزن کمتر در مقایسه با مطالعات پیشین شده است.

در این مقاله، یک مدل تحلیلی دوبعدی برای پیش بینی رفتار بالستیک ورق های نازک کامپوزیتی چندلایه بر اساس معیارهای سای-هیل و کرنش ماکزیمم معرفی می شود. در ابتدا سعی در تعیین تغییرشکل لحظه ای ورق کامپوزیت همراه با انتشار موج عرضی از نقطه برخورد، کرنش ها و تنش های غیرخطی در ورق محاسبه می شود. سپس انرژی جذب شده توسط هر یک از مودهای شکست و تغییرشکل ورق کامپوزیت از جمله انرژی تغییرشکل الاستیک، انرژی شکست کششی طولی و عرضی، انرژی جنبشی حرکت محلی، انرژی ورقه ورقه شدن و ترک خوردگی ماتریس محاسبه می گردد. برای بررسی شکست لایه های مختلف ورق کامپوزیت هنگام نفوذ پرتابه از معیارهای سای-هیل و کرنش ماکزیمم استفاده می شود. همچنین اثر نرخ کرنش روی خواص مکانیکی لایه های ورق کامپوزیتی به صورت لحظه ای هنگام فرآیند نفوذ اعمال شده است. در نهایت نتایج مدل تحلیلی حاضر بر اساس معیارهای سای-هیل و کرنش ماکزیمم با نتایج تجربی مقایسه شد. نتایج نشان می دهد معیار کرنش ماکزیمم تطابق خیلی خوبی نسبت به معیار سای-هیل در محاسبه سرعت حد بالستیک از خود نشان می دهد. با توجه به نتایج سهم انرژی شکست در مقایسه با انرژی تغییرشکل الاستیک با افزایش ضخامت بیشتر می شود. به ترتیب انرژی جنبشی حرکت محلی ورق، لایه لایه شدن و ترک خوردگی ماتریس سهم کمتری نسبت به انرژی های شکست و انرژی تغییرشکل الستیک در فرآیند جذب انرژی دارند.

عملکرد توربین های انرژی جنبشی آب بستگی به عوامل مختلفی از قبیل پارامترهای هندسی پره (زاویه گام، اندازه وتر، شکل هیدروفیل مورد استفاده و...)، پارامتر های سینماتیکی (نظیر سرعت جریان آب، سرعت دورانی و...) و همچنین عواملی مانند نسبت نوک سرعت، موقعیت قرارگیری توربین در کانال دارد. در این پروژه با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و نرم افزار تجاری انسیس فلوئنت 16 به شبیه سازی توربین انرژی جنبشی آب پرداخته شده است. در حل عددی از مدل مرجع مختصات چندگانه و مدل آشفتگی تنش برشی انتقالی استفاده شده است. برای اطمینان از نتایج عددی استقلال از شبکه مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تحلیل عددی با نتایج تجربی اعتبارسنجی شده است. ابتدا برای بررسی اثر زاویه گام پره و طول وتر روی ضریب عملکرد، سه اندازه مختلف وتر در نظر گرفته شده است و زاویه گام های مختلف (0o تا 16o) در نسبت نوک سرعت متفاوت (2.17 تا 6.22) مورد بررسی قرار گرفته و بیشترین ضریب توان به مقدار 38 در زاویه 10o و طول وتر 1.676cm اتفاق می افتد. بر اساس نتایج زاویه گام و اندازه وتر روی تعویق واماندگی موثر می باشد.

طراحی برنامه پرواز و تخصیص ناوگان دو زیر مساله اصلی برنامه ریزی پرواز هستند که بیشترین تاثیر را در هزینه ها و سود هواپیمایی دارند. در این مقاله، مساله یکپارچه طراحی برنامه پرواز و تخصیص ناوگان تشریح شده و یک الگوریتم ژنتیک جهت حل این مساله توسعه داده شده است. این مساله چندین قید داشته و کروموزوم های آن از نوع جایگشتی با طول متغیر و چند لایه است. بنابراین ایجاد جمعیت اولیه تصادفی و استفاده از عملگرهای معمول الگوریتم های تکاملی کارآمد نخواهد بود، زیرا احتمال امکان پذیر بودن پاسخ ها بسیار کم است. برای این منظور، تابع ایجاد جمعیت اولیه بر اساس مفهوم حلقه و عملگرهای جدید ترکیب و جهش ابداع شده اند. همچنین از یک الگوریتم ژنتیک در داخل حلقه اصلی، جهت بازهدایت بهینه مسافران استفاده شده است. چهار مدل با تعداد فرودگاه و ناوگان مختلف به عنوان ورودی مساله تعریف شده و توسط الگوریتم های ژنتیک دو و سه جزیره ای مورد حل قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که در هر تکرار حلقه اصلی، پاسخ هایی امکان پذیر به دست آمده و در پایان، بهبود مناسبی در هزینه ها ایجاد شده است. در مدل های بزرگتر، بهبود بیشتر در هزینه ها و اختلاف بیشتر میان حالت دو و سه جزیره ای قابل مشاهده است. حالت سه جزیره ای پاسخ های بهتری را در زمان بیشتر نتیجه داده است. الگوریتم توسعه داده شده موفق به یافتن جواب های امکان پذیر بهینه شده است و در مسائل با ابعاد بالا که امکان یافتن جواب بهینه با استفاده از روش های مرسوم مانند برنامه ریزی خطی وجود ندارد می تواند کارامد باشد.

از مهمترین مشکلات موجود بر سر راه تجاری سازی پیل های سوختی غشاء پلیمری، قیمت و زوال پیل سوختی در اثر اعمال بارگذاری متناوب است. اعمال بارگذاری متناوب نمود استفاده از پیل سوختی به منظور تامین توان برای خودروها می باشد. مدل جدیدی بر اساس مطالعات تجربی موجود برای بررسی کاهش کارایی پیل تحت بارگذاری متناوب ارائه شده است. این مدل از دو زیر-مدل تشکیل شده است: مدل 1، میزان کاهش سطح فعال الکتروشیمیایی را تحت بارگذاری متناوب با استفاده از برقراری شباهتی با آنالیز خستگی فولاد و بکار بردن ضرایب تصحیح، محاسبه می کند. در این مدل همچنین رسوب استوالد ذرات توده ای لایه کاتالیست شبیه سازی شده است. صحت سنجی این مدل تطابق خوبی بین خروجی آن و اطلاعات بدست آمده از آزمایشات تجربی با خطای کمتر از 7% را نشان می دهد. مدل 2، مدلی کامل شده در مطالعات پیشین است، که کارایی لایه کاتالیست را با استفاده از مدل توده ای و میزان سطح فعال الکتروشیمیایی محاسبه می کند. ترکیب مدل 1 و 2 قادر به پیش بینی کارایی لایه کاتالیست تحت بارگذاری متناوب است. مطالعات پارامتری برای بررسی اثر پارامترهای عملکردی بر نرخ زوال ولتاژ انجام شده است. نتایج نشان می دهد که دما دارای بیشترین تاثیر بر نرخ زوال ولتاژ است بطوریکه با افزایش دما از 60 به 80 درجه سانتیگراد 20.26% نرخ زوال افزایش می یابد. فشار نیز کمترین تاثیر را دارد بطوریکه با افزایش فشار از 2 به 4 اتمسفر نرخ زوال ولتاژ 1.41% افزایش می یابد.

در این پژوهش با استفاده از روش شبکه بولتزمن جریان دو فاز در محیط متخلخل مورد مطالعه قرار گرفته است. یافتن آرایش بهینه برای محیط های متخلخل با نسبت تخلخل غیریکسان در سرتاسر محیط برای کم کردن میزان دبی نشتی و نفوذ سیال از اهداف این پژوهش است. روش انتخاب شده برای حل مساله، روش عددی مزوسکوپیک شبکه بولتزمن بر روی یک شبکه D2Q9 می باشد. برای ارزیابی کد فرترن مورد استفاده در شبیه سازی ها، ابتدا جریان دو فاز در کانال با سطح آب گریز و آب دوست و سپس قرارگیری قطره بر روی سطح با آبدوستی و آبگریزی های متفاوت شبیه سازی شده است. در ادامه میزان نفوذ سیال در محیط متخلخل با آرایش متفاوت بررسی شده و سپس میزان نفوذ سیال در محیط های متخلخل با جنس های متفاوت از نظر آب دوستی و آب گریزی مورد مطالعه قرار گرفته است. در انتها نیز میزان دبی نشتی هر یک از محیط های متخلخل با آرایش متفاوت بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که ایجاد محیط متخلخل ترکیبی (از دو محیط با نسبت تخلخل های متفاوت) به نحویکه محیط با تخلخل پایین در قسمت زیرین قرار گیرد، از حیث کاهش نفوذ و نشتی بهینه خواهد بود. همچنین با آب دوست کردن سطح، نفوذ سیال درون محیط متخلخل نسبت به حالت آب گریز کند تر اتفاق می افتد.

موتور جتی که در نزدیکی زمین با سرعت پایین و پیشرانش بالا کار می کند می تواند جدایش جریانی از سطح زمین تا ورودی را تجربه کند که منجر به تشکیل گردابه زمینی می شود. با شناخت بهتر از نحوه شکل گیری این پدیده می توان از رویدادهایی همچون ورود اشیا خارجی به موتور، سرج موتور، استال در کمپرسور و ارتعاش فن جلوگیری نمود. در تحقیق حاضر، تشکیل گردابه زمینی در کانال هوای موتور هواپیما با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی بررسی و از نمونه ای با ابعاد 1.30 نمونه واقعی برای شبیه سازی استفاده شده است. سیال هوا، تراکم پذیر، سه بعدی و پایا در نظر گرفته شده و مدل جریان آشفته مورد استفاده در پژوهش حاضر کا-امگا اس اس تی است. پس از بررسی استقلال از شبکه، مرز عدم تشکیل گردابه با رابطه تجربی مورفی مقایسه شد. نتایج نشان می دهد با کاهش نسبت سرعت بی بعد، هسته گردابه جابجا شده و با رسیدن به نسبت سرعت بی بعد بحرانی، گردابه زمینی از بین می رود. در نسبت سرعت های بی بعد برابر با مقدار 132، 66، 44 و 33 گردابه تشکیل شد و در نسبت سرعت بی بعد 26.4 طبق بررسی انجام شده گردابه از بین رفته است. در این مقاله برای بررسی غیریکنواختی توزیع فشار کل در صفحع فن از ضریب اعوجاج جریان استفاده شده است. مقادیر این ضریب در حضور گردابه در نسبت های سرعت بی بعد 33، 44، 66 و 132 به ترتیب برابر 0.39، 0.391، 0.447 و 0.3957 می باشد. همچنین مشاهده شد که در حالت وزش باد از روبرو بیش تر از یک هسته و در حالت بدون جریان وزش باد خارجی تنها یک هسته گردابه تشکیل می شود.

در این مقاله، فرآیند اتصال فاز مایع گذرا بین آلیاژهای اینکونل 718 و اینکونل 600 توسط لایه میانی BNi-2 به ضخامت 50 میکرون مورد بررسی قرار گرفت. فرآیند اتصال فاز مایع گذرا در دمای 1050oC برای مدت زمان 5، 25 و 45 دقیقه انجام شد. مطالعات ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدان (FE-SEM) انجام پذیرفت. همچنین استحکام برشی این اتصالات اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که ساختار اتصال از سه ناحیه منطقه انجماد همدما، منطقه انجماد غیر همدما و منطقه متاثر از نفوذ تشکیل شده بود. در زمان 5 دقیقه، ترکیبات بین فلزی برایدی در انجماد غیر همدما تشکیل شد. با افزایش زمان از 5 به 45 دقیقه، نواحی انجماد غیرهم دما از بین رفته و انجماد هم دما کامل شد. با افزایش زمان و افزایش نفوذ عنصر بور به فلز پایه، نواحی متاثر از نفوذ آلیاژ اینکونل 718 پایدار بود و گسترش یافت، اما این نواحی برای آلیاژ اینکونل 600 با افزایش زمان از بین رفت و همگن سازی شد. در اثر حذف ترکیبات برایدی در اثر افزایش زمان، تغییرات سختی در ناحیه اتصال یکنواخت تر شد و مقدار سختی ناحیه اتصال به حدود 280 ویکرز رسید. نتایج حاصل از استحکام برشی نشان داد با افزایش زمان اتصال دهی از 5 به 45 دقیقه، استحکام برشی از 250 به 410 مگاپاسکال افزایش یافت.

ربات های موازی شش درجه آزادی به طور گسترده در شبیه سازها مورد استفاده قرار می گیرند. گسترش بکارگیری ربات های شبیه ساز برای انواع گوناگون وسایل نقلیه، امکان آموزش های پیشرفته را با امنیت بالا در زمان کم و هزینه های پایین تر فراهم نموده است. غالبا از ربات استوارت با ساختار 6-UPS به دلیل صلبیت بالا، بزرگ بودن فضای کاری و قابلیت حمل بار بالا به عنوان شبیه ساز حرکت استفاده می گردد. وجود مفصل کشویی با بار و اینرسی زیاد بین صفحه ثابت و متحرک سبب پایین آمدن راندمان این مکانیزم می شود. ربات با ساختار 6-UPS به علت قرارگرفتن عملگرهای فعال بر روی زمین، می تواند جایگزین مناسبی برای ربات استوارت باشد و در کاهش نیروها و همچنین هزینه آن بسیار موثر واقع شود. در این مقاله، تحلیل سینماتیک و دینامیک معکوس ربات 6-PUS با پیکربندی جامع با استفاده از روش نیوتن- اویلر ارائه شده است. صحت مدل تئوری دینامیک ربات با استفاده از نرم افزارهای تحلیل حرکت بررسی شده است. با حذف عبارات مربوط به جرم و اینرسی لینک های ربات، مدل دینامیک ساده شده ربات 6-PUS تهیه شده است. دقت مدل ساده شده به ازای نسبت های مختلف جرم و اینرسی بار به لینک، ارزیابی شده است. مدل ساده شده دینامیک به منظور بهبود راندمان محاسباتی حل دینامیک معکوس استفاده می شود.

مناطق دارای پتانسیل بالای استفاده از انرژی پاک و نامحدود خورشیدی گزینه مناسبی برای بکارگیری سیستم های آب شیرین کن خورشیدی می باشند. ایران دارای مناطق وسیع برخوردار از تابش مناسب خورشید بوده و با وجود منابع آب شور در شمال و جنوب کشور، موقعیت مناسبی برای بکارگیری سیستم های آب شیرین کن خورشیدی را داراست. تحول و پیشرفت عملکرد آب شیرین کن های خورشیدی در دستور کار محققین در سال های اخیر بوده است تا بتوانند بیشترین بهره را از توسعه این سیستم در شرایط بحران آب داشته باشند. در این تحقیق با استفاده از یک سیستم آب شیرین کن خورشیدی به بررسی هم زمان اثر ذخیره سازی گرمای اضافی با استفاده از PCM ها و بکارگیری متلاطم سازها در مسیر جریان یک مبدل مارپیچ و همچنین اعمال تغییرات در دبی آب شور، در دبی تولیدی آب شیرین در منطقه معتدل مرطوب پرداخته شده است که بررسی همزمان این شرایط نوآوری این تحقیق می باشد. این آزمایشات در طول یک سال انجام گرفته است. نتایج آزمایشات نشان داده که در ماه های سرد (آذر تا فروردین) استفاده از PCM تاثیری در کارایی سیستم ندارد. اما تاثیر PCM روی افزایش زمان کار سیستم در ماه های گرم (اردیبهشت تا آبان) از تاثیر مخزن ذخیره آب گرم بیشتر است. نتایج، افزایش میزان آبدهی سیستم در اثر استفاده از مخزن ذخیره سازی گرما تا 7% و استفاده از PCM تا 14% را نشان می دهد. همچنین استفاده از متلاطم سازها نیز توانسته است با افزایش میزان انتقال حرارت تا 14% نسبت به حالت ساده، موجب افزایش میزان آبدهی سیستم گردد. بیشترین میزان آب شیرین استحصالی نیز 2250 میلی لیتر در روز بوده است.

در این پژوهش به ارائه مدلی برای پیش بینی نحوه تغییر اندازه فشار در طول قالب، محاسبه مقدار آغشتگی و محاسبه نیروی لازم برای انجام فرآیند پالتروژن در قالبی با سطح مقطع دایره ای شکل که دو توده الیاف تقویت کننده از آن عبور می کند، پرداخته شده است. نیروی لازم برای کشش الیاف و درجه آغشتگی تعیین کننده ترین پارامترهای مرتبط با فرآیند پالتروژن هستند که به ترتیب بر هزینه انرژی مصرفی برای تولید محصول و کیفیت پروفیل تولید شده تاثیر مستقیم دارند. ایده اساسی در ارائه این مدل به دست آوردن معادلات توصیف کننده رفتار پلیمر در ناحیه پلیمر خالص (بین الیاف و دیواره قالب) و ناحیه متخلخل درون الیاف تقویت کننده و سپس برقراری ارتباط بین معادلات این دو ناحیه با استفاده از رابطه پیوستگی است. مزیت این مدل نسبت به مدل های موجود امکان مدل سازی همزمان بخش مستقیم و بخش مخروطی قالب، محاسبه نیروی لازم برای انجام فرآیند و امکان بررسی تاثیر انواع پارامترهای مربوط به هندسه قالب، ویژگی های مواد و شرایط انجام فرآیند است. در این پژوهش با استفاده از این مدل تاثیر موقعیت و قطر توده الیاف بر نیروی لازم برای انجام فرآیند، فشار درون قالب و مقدار آغشتگی ارزیابی شده است. با توجه به امکان محاسبه همزمان نیرو و آغشتگی، می توان از این مدل در برقرار کردن شرایط بهینه ای بین هزینه تمام شده و کیفیت پروفیل تولید شده بهره برد.

در این مقاله، انتقال حرارت جریان سیال ویسکوالاستیک داخل کانال صفحه ای متقارن با انبساط ناگهانی 1:3 به صورت عددی شبیه سازی شده است. برای مدلسازی رفتار رئولوژیکی و غیرخطی جریان اینرسی سیال ویسکوالاستیک، از فرم نمائی مدل فن تین-تنر استفاده شده است. شرط مرزی حرارتی در ورود و روی دیوارهای کانال، دما ثابت در نظر گرفته شده است. همچنین سرعت در ورودی کانال یکنواخت و ثابت است و مقدار آن با توجه به عدد رینولدز جریان تعیین می شود. با توجه به تاثیر قابل ملاحظه دما بر خواص سیال ویسکوالاستیک، لزجت، زمان آسودگی از تنش، ظرفیت گرمایی ویژه و ضریب هدایت حرارتی به صورت توابعی از دما در نظر گرفته شده و جمله تلفات در معادله انرژی لحاظ شده است. برای حل همزمان معادلات حاکم از الگوریتم پیزو و برای گسسته سازی، از روش حجم محدود استفاده شده است. در این مطالعه، تاثیر نیروی اینرسی روی توزیع سرعت، توزیع دما و تغییرات اعداد ناسلت محلی و میانگین در بخش انبساطی کانال بررسی می شود. با وجود متقارن بودن کانال صفحه ای، افزایش عدد رینولدز سبب تشکیل جریان های متقارن و نامتقارن داخل بخش انبساطی کانال می شود. برای جریان های نامتقارن، افزایش عدد رینولدز از 40 تا 100 (رشد 2.5 برابری عدد رینولدز) سبب افزایش 1.7 برابری مقادیر بیشینه اعداد ناسلت محلی در مجاورت دیوارهای پایینی و بالایی بخش انبساطی کانال می شود.

استفاده از پمپ های گریز از مرکز در صنایع نفتی کاربرد فراوان و نقشی حیاتی دارند. از این رو بهینه سازی پمپ های گریز از مرکز مورد استفاده در صنایع نفتی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله جریان سه بعدی در پمپ گریز از مرکز غوطه ور الکتریکی شبیه سازی عددی شده و اثر فاصله و زاویه میان هاب و شرود در کانال خروجی ایمپلر پمپ بر عملکرد آن ارزیابی شده است. هدف از این مقاله بررسی اثر تغییرات هندسی ایمپلر بر عملکرد و الگوی جریان درون یک طبقه از پمپ می باشد. مدل ارائه شده در این مقاله یک پمپ گریز از مرکز با سرعت دورانی 3500 دور بر دقیقه با شش پره ایمپلر و هشت پره دیفیوزر می باشد. این تحقیق با استفاده از نرم افزار سی. اف. ایکس انجام شده است. برای مدل سازی حرکت ایمپلر و دیفیوزر از روش قاب های مرجع چندگانه و برای ارتباط میان آنها از رابط روتور ایستا بهره گرفته شد. همچنین با بکارگیری مدل آشفتگی کا امگا اس. اس. تی شبیه سازی انجام شده است. نتایج شبیه سازی مطابقت خوبی با نتایج تجربی دارد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که با افزایش 8.25 درجه در زاویه میان هاب و شرود مقادیر هد و راندمان پمپ افزایش می یابند. همچنین نتایج نشان دادند که مقدار بهینه فاصله میان هاب و شرود با هدف بیشینه شدن همزمان هد و راندمان، 1 میلیمتر می باشد. تغییر همزمان دو پارامتر یک طبقه از پمپ باعث افزایش 7.6% هد و افزایش 1.65% راندمان شد، این تغییرات بیشتر به واسطه کاهش ناحیه جدایش جریان روی پره های دیفیوزر رخ داده است.

در این مقاله مساله تزریق بهینه یک ماهواره به مدار زمین آهنگ با یک بلوک انتقال مداری با تراست محدود و قابلیت خاموش و روشنی مجدد و مقایسه آن با حالت زیر- بهینه مورد نظر می باشد. هدف، یافتن زاویه بردار نیروی پیشرانش، زمان های شروع سوزش موتور و مدت زمان بهینه هر یک از مانورهای بلوک انتقال مداری می باشد به گونه ای که مصرف سوخت حداقل شده و شرایط مرزی با دقت مورد نظر برآورده گردد. نوآوری این تحقیق ارائه یک الگوریتم دقیق و با سرعت همگرایی بالا برای حل بهینه مسیر چند سوزشی جهت تزریق ماهواره به مدار زمین آهنگ می باشد. برای حل مساله شرط مرزی در چند نقطه، از یک روش پرتابی غیرمستقیم با کارایی بالا همراه با روش نیوتن بهبود یافته، استفاده شده است. روش پیشنهادی علاوه بر تامین دقت بسیار بالا، با سرعت خوبی نیز به شرایط مرزی مورد نظر همگرا می شود. سلسله پروازهای مختلف با سوزش های چندگانه، بررسی شده و برای هریک از آنها مسیر بهینه با معیار حداقل مصرف سوخت و همچنین زمان های فعال و غیر فعال استخراج شده است. تصدیق و صحه گذاری الگوریتم پیشنهادی نیز از طریق مقایسه با مراجع انجام شده است. در نهایت نتایج حل بهینه با حالت حل زیر-بهینه که در آن زاویه بردار نیروی پیشرانش در راستای بردار سرعت فرض شده، مقایسه گردیده است.

در کار حاضر به کنترل مسیر هوای موتور دیزل پرخوران شده توسط یک کنترل کننده غیر خطی مبتنی بر بهینه سازی پرداخته می شود. بدین منظور نسبت هوا به سوخت و فشار چند راهه خروجی با محاسبه آهنگ جرمی گازهای پرخورانی و بازخورانی شده کنترل می گردند. کنترل نسبت هوا به سوخت که تاثیرگذار بر توان تولیدی موتور، مصرف سوخت و نشر آلاینده ها می باشد با محاسبه آهنگ جرمی هوا و با فرض معلوم بودن مسیر سوخت انجام می گیرد. برای مدل سازی و حصول معادلات دینامیکی مسیر هوا از روش مقدار متوسط به عنوان روشی مناسب با زمان محاسباتی کم، استفاده شده است. جریان جرمی هوا توسط قوانین کنترلی محاسبه شده و به وسیله پرخورانی و باز خورانی گازهای خروجی اعمال می گردد. در روش کنترلی پیشنهادی، ابتدا پاسخ غیرخطی سیستم توسط بسط تیلور پیش بینی شده و سپس قوانین کنترلی از طریق حداقل کردن اختلاف پاسخ مطلوب و پاسخ واقعی به دست می آید. برای بررسی و مقایسه عملکرد کنترل کننده بهینه پیشنهادی، یک کنترل کننده مدلغزشی نیز طراحی شده است. نتایج تحلیل ها و شبیه سازی نشان می دهد که آهنگ جرمی هوا و فشار چند راهه خروجی به مقادیر مطلوب، کاملا نزدیک است و درنتیجه نسبت کلی هوا به سوخت به خوبی کنترل شده است. بدین ترتیب کنترل کننده طراحی شده می تواند با مصرف انرژی بهینه با موفقیت از عهده اثرات غیرخطی موجود در مدل دینامیکی موتور برآید.

در این پژوهش، پهپاد با سه موتور الکتریکی چرخان، مورد بررسی قرار گرفته است. هدف این پژوهش ارائه مدل جامع از دینامیک حرکت این پهپاد، شبیه سازی یازده درجه آزادی در شش فاز پروازی (فازهای پرواز ایستا، نشست، برخاست، روبه جلو، گذار و کروز) و دستیابی به کنترل پرنده برای رسیدن به بهینه ترین شرایط پروازی است. در این راستا ابتدا معادلات حرکت پرنده بر مبنای مدل سازی چند جسمی (پرنده، سه موتور الکتریکی) به منظور در نظر گرفتن اثرات ژیروسکوپی موتورها بر دینامیک پهپاد، در فرم تنسوری استخراج و برای شبیه سازی در دستگاه های مختصات موجود بسط داده شدند. نیروها و گشتاورهای آئرودینامیکی و رانشی پرنده، بسته به اینکه پهپاد در کدام فاز حرکتی قرار دارد به صورت جداگانه تعیین شد. برای تعیین نیروها و گشتاورهای رانشی موتورها، در فازهای ایستا، نشست، برخاست و روبه جلو از تئوری های مومنتم المانی پره بالگرد استفاده شده است. به دنبال آن ابتدا به کمک کنترلر برای هر کانال، شرایط تریم پرنده استخراج و سپس در راستای خطی سازی، به روش تحلیلی، ماتریس دینامیک و کنترل پرنده استخراج شد. این مدل استخراج شده، دقت کافی برای استفاده به عنوان مدل خطی در طراحی کنترلرهای پیش بین خطی و تطبیقی مدل مرجع را داشت. عملکرد کنترلر پیش بین خطی، برای فاز برخاست، با دور شدن از مدل خطی افت می کند اما کنترل تطبیقی مدل مرجع با وجود نامعینی، عملکرد بهتری را از خود نشان داد.

این پژوهش، تلاشی برای طراحی نازل اسپایک و شبیه سازی عددی میدان جریان آن در شرایط مختلف است. به این منظور روش های طراحی این نوع نازل بررسی و کد طراحی پروفیل آن تدوین شد. سپس به کمک دینامیک سیالات محاسباتی، رفتار جریان این نازل به صورت عددی شبیه سازی گردید. برای انجام شبیه سازی ها از چهار مدل آشفتگی مناسب برای فیزیک نازل اسپایک استفاده شد تا علاوه بر مدل سازی عملکرد نازل در شرایط طراحی و خارج طرح و نیز مقایسه تفاوت های جریان در حالت های مختلف، بهترین مدل آشفتگی از لحاظ دقت و صحت نتایج مشخص شود. برای اطمینان از صحت شبیه سازی ها، نتایج عددی با نتایج تجربی موجود مقایسه شد و مشخص گردید که مدل های مذکور در صورت بهره مندی از شبکه محاسباتی با کیفیت و با ابعاد مناسب در نزدیکی دیواره نازل، می توانند جریان اطراف آن را با تقریب قابل قبولی شبیه سازی کنند. همچنین این مقایسه ها نشان داد که مقدار فشار روی دیواره اسپایک در مدل تحقق پذیر k-e به طور معمول منطبق بر نتایج تجربی و در بدترین شرایط با اختلاف 15 درصد محاسبه شده است و بر این اساس نسبت به سایر مدل ها نتایج نزدیک تری به داده های تجربی دارد. از طرف دیگر مقایسه عکس های گرفته شده از جریان حول نازل در طول آزمایش های تجربی با کانتورها و نمودارهای حاصل از تحلیل های عددی، حاکی از توانایی بالای روش عددی مورد استفاده در پیش بینی فیزیک جریان حول نازل اسپایک است. بنابراین می توان ادعا کرد که اجرای روند پیموده شده در این پژوهش، محققان را از انجام تست های سرد در طول طراحی و ساخت نازل اسپایک بی نیاز می سازد.

یکی از مسائل مهم در شبیه سازی جریان تنفسی، مدل سازی است که در دو روش عمده مدل های آناتومیکی و مدل سازی از تصاویر سی تی اسکن انجام می شود. موضوع بررسی مقاله حاضر بررسی تاثیر مدل سازی غضروف های نای به عنوان نماینده ایی از برجستگی ها و فرورفتگی های طبیعی هندسه حل می باشد که در هر دو روش مدل سازی آناتومیکی و جداره صاف و بدون مدل سازی از تصاویر سی تی اسکن لحاظ نمی شوند. مدل های آناتومیکی نای را بدون هرگونه ناهمواری مدل کرده اند و در روش دوم نیز مسطح سازی باعث صاف شدن سطوح می گردد. از سوی دیگر در مهندسی اندرکنش سلول-سیال لازم است تا دقت حل مساله در کنار دیواره ها که در اینجا سلول های اپیتلیال هستند دقیق شده باشد. از این رو پژوهش حاضر به منظور بررسی دینامیک سیالاتی جریان کنار دیواره ها، مدل هورسفیلد را بهبود بخشیده و با استفاده از روش WMLES تلاش کرده است تا در یک حل دقیق تر تنش برشی کنار دیواره ها را برای هر دو حالت مدل معمولی و مدل بهبودیافته بررسی نماید. افزودن غضروف ها در نای جریان را پیچیده و پر از جریان های گردشی می کنند، این ناپایداری ها موجب افزایش تنش برشی دیواره در نای و نسل دوم شده اند و در حقیقت تاثیر غضروف ها حتی در پروفیل سرعت در دو برونش پایین دست نای نیز بخوبی مشخص است از این رو نمی توان این غضروف ها را در تحلیل جریان تنفسی نادیده گرفت.

این مقاله یک روش جدید بر اساس بینایی ماشین برای تشخیص موانع و جلوگیری از برخورد ربات متحرک با آنها در محیط های هموار ناشناخته ارائه می کند. کنترل مسیر ربات های متحرک در محیط های ناشناخته یک مساله چالش برانگیز می باشد به طوری که سیستم اجتناب از موانع نسبت به جنس و شکل مانع مقاوم باشد. در این پژوهش یک ربات متحرک طراحی و ساخته می شود که به یک دوربین مجهز است. همچنین الگوریتمی برای انجام پردازش تصویر به منظور تشخیص موانع موجود در محیط و کنترل مسیر حرکت پیشنهاد شده و روی ربات پیاده سازی می شود. سه لیزر رنگی بر روی ربات تعبیه شده است که با زوایای مشخص در طول مسیر حرکت ربات نور می تابانند. تصویر دریافتی ربات حاوی نقاط این نورهای رنگی می باشند که با انجام پردازش تصویر و تعیین مختصات آن ها، موقعیت مانع در صورت وجود تشخیص داده می شود و دستور تغییر مسیر و اجتناب از موانع به ربات داده می شود. این موانع می توانند ساکن و یا پویا باشند. نتایج آزمایش نشان می دهد که روش پیشنهادی توانایی تشخیص و جلوگیری از برخورد با موانع با هرنوع شکل و جنسی را با قابلیت اطمینان بالا دارا می باشد در حالی که سایر روش های موجود دارای محدودیت هایی در این زمینه می باشند.

در سال های اخیر، به منظور کاهش هزینه در موقعیت یابی در استفاده های غیرنظامی و رباتیک، حسگر اینرسی کم هزینه به خصوص انواع سیستم میکرو الکترومکانیکی (MEMS) تولید شده اند. خطا موقعیت یابی سیستم ناوبری اینرسی که شامل حسگر اینرسی کم هزینه می باشند، به علت عدم قطعیت قابل توجه ناشی از نویز، بایاس و دریفت حسگرهای MEMS در مدت زمان کوتاه افزایش می یابند، بنابراین، ترکیب با سیستم کمکی مانند سیستم موقعیت یابی جهانی به منظور کاهش خطاها از طریق الگوریتم تخمین یکپارچه سازی انجام شده است. در این مقاله هدف توسعه یک الگوریتم تخمین گر جدید برای ادغام مجموعه زوایای سمت و تراز یک سیستم مرجع (AHRS) با سیستم موقعیت یابی جهانی، است. فیلتر کالمن معمولا برای سیستم های خطی و نسخه توسعه یافته آن برای سیستم غیرخطی استفاده می شود. به طورکلی، زمانی که سیستم دارای رفتار غیرخطی باشد تخمین گر فیلتر کالمن با مشکل مواجه می شود. برای غلبه بر این مشکل تخمین گر پیش بین در این مقاله در نظر گرفته می شود. فرایند طراحی تخمین گر پیش بین (MPO) بر مبنای دوگان بین مسائل کنترل و تخمین در سیستم های خطی ارائه شده است. برای دست یابی به عملکرد بهتر برای روش ارائه شده، با فیلتر کالمن توسعه یافته شده در آزمایش های عملی AHRS/GPS بر روی خودرو و وسیله نقلیه هوایی مقایسه شده است. نتایج آزمایش MPO طراحی شده در تمام آزمایش ها نشان دهنده برتری قابل توجهی در مقایسه با فیلتر کالمن توسعه یافته است.

امروزه به علت بحران انرژی و افزایش میزان تقاضا، استفاده از سوخت های جایگزین ضروری می باشد. گاز لندفیل محصول طبیعی تجزیه مواد آلی در محل دفن زباله ها می باشد که از متان و دی اکسیدکربن تشکیل شده است. شعله های برخوردی پیکربندی واحدی می باشند که منجر به افزایش میزان اختلاط و بهبود راندمان فرآیند احتراق می شوند.در این مطالعه، به بررسی میدان دمایی و ساختار شعله آرام پیش مخلوط لندفیل-هوا در مشعل های متقاطع برخوردی پرداخته شده است. برای بدست آوردن میدان دمایی محصولات احتراق شعله حاصل شده از روش اینترفرومتری ماخ-زندر استفاده شده است. به منظور اعتبار سنجی نتایج، دماهای بدست آمده از روش تداخل سنجی با نتایج استخراج شده از ترموکوپل مقایسه شدند و انطباق خوبی بین این دو مشاهده شد. برای بررسی موقعیت قرارگیری مشعل ها در کنار یکدیگر، اثرات زاویه و فاصله بین دو مشعل مورد مطالعه قرار گرفته اند. اثر این دو پارامتر در رژیم جریان آرام در حالی مورد مطالعه قرار گرفته است که زاویه بین دو مشعل از 60 تا 100 درجه و فاصله بی بعد آن (s/Dh) از 3.44 تا 9.63 تغییر می کند. در بررسی زاویه بین مشعل ها مشاهده می شود که در مشعل های متقاطع، زاویه تاثیر چندانی در بیشنه دما ندارند (3 درصد اختلاف برای بیشینه دما در هر حالت) اما بر ساختار شعله بسیار موثر می باشد. از طرفی دیگر فاصله بین مشعل ها اثر چشمگیری بر بیشینه دما، ساختار شعله و ناحیه داغ بوجود آمده دارد.

ماشین کاری فولادهای سخت ویژگی ها و مشکلات خاص خود را دارد. با توجه به پیشرفت های اخیر در بکارگیری ابزارهای برشی جدید، امکان براده برداری از فولادهای سخت شده بوسیله فرآیندهایی چون تراش کاری و فرزکاری بوجود آمده است و امکان جایگزین کردن تراش کاری سخت به جای برخی از فرآیندهای سنگ زنی وجود دارد. به عملیات تراش کاری روی قطعه کارهایی با سختی بالای 45 راکول سی، سخت تراشی گفته می شود. هدف از این تحقیق، بررسی اثر سختی قطعه کار و پارامترهای سرعت برشی و نرخ پیشروی بر زبری سطح در عملیات سخت تراشی فولاد ابزار سردکار X210Cr12 یا SPK در حالت خشک است. بدین منظور، قطعه کارهایی از جنس فولاد X210Cr12 تحت عملیات حرارتی متفاوت قرار گرفت تا در محدوده سخت تراشی قرار گیرد. سپس این قطعه کارها با استفاده از ابزار برشی سی بی ان با پارامترهای برشی متفاوت ماشین کاری و از لحاظ زبری سطح مقایسه شد. طراحی آزمایش ها بصورت کامل بوده و در مجموع، 36 آزمایش انجام شده است. طبق نتایج بدست آمده از آزمایش های تجربی و آنالیز واریانس، نرخ پیشروی %90.4 و سختی قطعه کار %8.3 بر زبری سطح تاثیر داشته است. میزان اثر سرعت برشی بر زبری سطح قطعه کار بسیار ناچیز است. افزایش نرخ پیشروی باعث افزایش زبری سطح شده است. با افزایش سختی قطعه کار تا 50 راکول سی، زبری سطح قطعه کار کاهش و با افزایش سختی از 50 تا 65 راکول سی، زبری سطح افزایش یافته است.

آشکارسازی و جلوگیری از لغزش چرخ در دینامیک حرکت قطارها از اهمیت بسزایی برخوردار بوده است. در عین حال، عملکرد ماشین های ریلی وابسته به ناحیه بسیار کوچکی ست که چرخ و ریل با یکدیگر تماس دارند. این ناحیه پرتنش تقریبا ریشه تمامی تحقیقات در حوزه ماشین های ریلی-از عملکرد دینامیکی تا اصلاح زیربنا-بوده است. بنابراین درک بهتر مساله تماس بین چرخ و ریل جهت طراحی بهینه در حوزه حمل و نقل دیلی بسیار ضروری است. در این تحقیق سه مدل تماسی غیر بیضوی مورد ارزیابی و قیاس در مقابل یکدیگر از منظر ناحیه تماس، فشار وارده، توزیع پیشران و نیروهای خزشی قرار خواهند گرفت. در این میان مدل هایی از جمله جانسون و کالکر در این خصوص به خوبی توانسته اند رفتار چرخ و ریل را در ناحیه مورد نظر پیش بینی کنند. حال آنکه فرض اولیه تمامی این تئوری ها جسم نیمه بی نهایت بوده است که این فرضیه خطاهای بسیاری را در مساله وارد خواهد کرد مخصوصا زمانی که فلانج تیر به گوشه ریل برخورد نماید. همچنین لازم به ذکر است که تئوری های مذکور در هنگام اشباع ناحیه لغزش به درستی نمی توانند پاسخگوی مساله باشند. از این رو در این تحقیق دو مدل از مهندسی خودرو و آنالیز المان محدود –که محدودیت های فوق را ندارند- جهت بررسی مساله، مورد استفاده قرار می گیرند. مهندسی خودرو بدلیل کار با لغزش های زیاد توانایی پیش بینی دینامیک حرکت را در ناحیه اشباع داراست. در نهایت با عنایت به نتایج بدست آمده، تئوری های تیر، بریستل و آنالیز المان محدود تطابق بسیار مناسبی با نتایج آزمایشات عملی نشان دادند. در تحقیق پیش رو چرخ S1002 در تماس با ریل UIC60 قرار داشته و در سرعت های اولیه 30، 60، 100 و 140 کیلومتر بر ساعت ممان ترمزی اعمال می گردد.

هر صنعتی نیازمند برنامه ای پیش گویانه، در جهت بهینه نمودن مدیریت منابع و بهبود اقتصاد کارخانه با کاهش هزینه های غیر ضروری و افزایش سطح ایمنی می باشد. ماشین های دوار از جمله ماشین های رایج در صنعت است و ریشه بیشتر خرابی ها در ماشین های دوار به دلیل خرابی یاتاقان های غلتشی می باشد. ماهیت گذرای ارتعاشات ناشی از عیب در یاتاقان های غلتشی باعث گردیده تا تحلیل ارتعاشات در این تجهیزات با استفاده از تبدیل موجک پیوسته و آنالیز پوش انجام پذیرد. این مقاله به بررسی کاربردی روش ترکیب ماشین بردار پشتیبان و آنالیز مولفه های مستقل در تشخیص هوشمند محل و نوع عیب در یاتاقان های غلتشی می پردازد. از آنالیز مولفه های مستقل برای استخراج ویژگی و کاهش ابعاد از ویژگی های اصلی استفاده شده است، همچنین از آنالیز مولفه های اصلی نیز برای استخراج ویژگی استفاده شده و نتایج آن با آنالیز مولفه های مستقل مقایسه گردیده است. در این مقاله، طبقه بندی کننده چند کلاسه ماشین بردار پشتیبان برای طبقه بندی عیب به کار گرفته شده است و از روش اعتبار سنجی متقابل برای انتخاب مقادیر بهینه پارامترهای تابع هسته و ماشین بردار پشتیبان استفاده شده است.

در این پژوهش به ارائه و بررسی کارآیی و دقت یک روش جدید برای شبیه سازی عددی دو بعدی نوسانگر جاذب رفت و برگشتی موج پرداخته می شود. نوسانگر جاذب رفت و برگشتی موج تجهیزاتی با یک درجه آزادی هستند که در عمق متوسط دریا و نزدیک ساحل نصب می شوند و حرکت زاویه ای رفت و برگشتی داشته و برای جذب انرژی امواج دریا به کار می روند. روش شبیه سازی به کار رفته بر مبنای روش کسر حجمی سیال می باشد. در روش های رایج، به دلیل ماهیت حرکت این وسیله از روش کسر حجمی سیال و شبکه بندی متحرک استفاده می شود، اما در روش به کار رفته در این پژوهش از شبکه بندی ثابت و غیر متحرک استفاده شده است که موجب افزایش سهولت آماده سازی و سرعت محاسبات می شود. نتایج این شبیه سازی عددی با داده های آزمایشگاهی و نتایج شبیه سازی عددی با روش شبکه بندی متحرک، مقایسه شده است که دقت بالای این روش را نشان می دهد. اعتبارسنجی در شرایط سخت و با امواج تیز انجام شده است. شبیه سازی در این شرایط به دقت بسیار بالای روش عددی نیازمند است. همچنین نیروهای خارجی از جمله نیروی سیستم جذب قدرت هم در شبیه سازی لحاظ شده است. ضریب جذب، شرایط جذب انرژی و اثر جذب انرژی بر زاویه، سرعت زاویه ای و پدیده بهم کوفتن نوسانگر جاذب رفت و برگشتی موج هم بررسی می شود. در پایان اثر ارتفاع موج و ضریب سیستم جذب قدرت بر ضریب جذب و میزان انرژی جذب شده توسط نوسانگر جاذب رفت و برگشتی موج برای امواجی با دوره نوسان یکسان بررسی می گردد.

در این مقاله، با استفاده از حل معادله بولتزمان در کنار دیواره، یک مدل جدید سرعت لغزشی ارائه شده است. این مدل در ادامه تحقیقاتی که در باب تاثیر تراکم پذیری گاز بر جریان درون میکرو/نانو کانال ها انجام شده است، به نحو تحلیلی نشان می دهد که سرعت لغزشی چگونه تابعیتی از تراکم پذیری گاز دارد. این مدل نسبت به مدل شن، حاوی یک ترم اضافی می باشد. وجود این ترم به دلیل حضور گرادیان فاکتور تراکم در جهت جریان، می باشد. برای محاسبه این گرادیان، از معادله حالت ویریال استفاده می شود. به جهت بررسی صحت و پرفایده بودن این شرط مرزی جدید، جریان پوآزی گاز هیدروژن در یک کانل در محدوده رژیم لغزشی و رژیم گذار مورد بررسی قرار گرفته و مقدار سرعت بی بعد در سه عدد نادسن معکوس محاسبه شده است. علاوه بر این، مقدار دبی بی بعد نیز از عدد نادسن 0.005 تا 5 محاسبه شده است. از نقاط قوت مدل حاضر یکی این است که دبی مینیمم را در نزدیکی عدد نادسن معکوس یک پیش بینی می کند همانطور که حل معادله بولتزمان دبی مینیمم را در همین حدود پیش بینی می کند. علاوه براین، در مقایسه با دیگر مدل های شرط مرزی لغزشی همچون مدل مرتبه اول، مدل مرتبه دوم و مدل شن، مدل حاضر- در کل محدوده عدد نادسن همگرایی بهتری با حل معادله بولتزمان دارد که مشخصا به دلیل در نظر گرفتن تاثیرات واقعی بودن گاز می باشد.

در این مقاله مدل دینامیکی جدیدی برای سیستم چند ورودی چند خروجی ربات های جابجاگر الکتریکی ارائه شده است، که به وسیله کنترل کننده فازی تطبیقی مقاوم مبتنی بر رویگر کنترل می شود. طرح کنترلی پیشنهادی از ورودی کنترلی جریان استفاده می کند که بسیار موثرتر از روش کنترل گشتاور می باشد. روش پیشنهادی بسیار ساده، دقیق و مقاوم است. بر اساس سیستم فازی تطبیقی، یک تخمینگر مبتنی بر رویتگر ارائه شده است که از یک تابع فیدبک خطا بعنوان ورودی سیستم فازی استفاده می کند تا بطور تطبیقی اثر عدم قطعیت های نامعوم و همچنین اغتشاش خارجی را جبران کند. گرچه در طرح پیشنهادی این عدم قطعیت ها باید محدود باشند، اما نیازی نیست که این محدوده شناخته شده و معلوم باشد. یک کنترل مقاوم H¥ بکارگیری شده است تا خطای ماندگار را به سمت یک مقدار مطلوب کاهش دهد و همچنین تاثیر خطا های مربوط به تقریب سیستم فازی و رویتگر را تقلیل دهد. این روش پایداری سیستم حلقه بسته را بر اساس شرایط اکیدا حقیقی مثبت و تئوری لیاپانوف تضمین می کند. این طرح کنترل پیشنهادی تنها محدود به ربات ها نمی شود، بلکه آن می تواند برای کلاسی از سیستم های چند ورودی چند خروجی بکار رود. نهایتا در نتایج شبیه سازی، برای نشان دادن تاثیر و کارایی تکنیک پیشنهادی، سیستم یک ربات جابجاگر دو محور مورد بحث قرار گرفته است.

در این مقاله، به مدل سازی و طراحی کنترل کننده موقعیت برای سیستم غیرخطی عملگر سروو هیدرولیکی تحت بارگذاری متغیر پرداخته شده است. مدل دینامیکی سیستم با در نظر گرفتن معادلات حاکم بر دینامیک شیر، نشتی ها، مدل اصطکاک و... استخراج شده است. برای دستیابی به عملکرد مطلوب در شرایط بارگذاری متغیر با دامنه تغییرات گسترده، باید روش کنترلی بکار گرفته شود که در مقابل تغییرات مقاوم باشد. همچنین، از آنجاییکه سیستم مورد مطالعه دارای دینامیک غیرخطی بوده و مدل استخراجی بیان دقیقی از رفتار سیستم نمی باشد، نیاز به کنترل کننده ای که بتواند در مقابل اثرات غیرخطی و عدم قطعیت مقاوم بوده و دارای سرعت، دقت و پایداری مناسب باشد، نیز ضروری است. لذا، با استفاده از روش های کنترل غیرخطی، کنترل کننده های خطی سازی بازخوردی و مود لغزشی در شرایط بار متغیر نیز طراحی شده است. در ادامه به منظور نشان دادن میزان مقاوم بودن کنترل کننده های طراحی شده، اغتشاش خارجی متغیر با زمان نیز در شبیه سازی در نظر گرفته شده و نتایج با PID مقایسه شده ایست. پارامترهای کنترل کننده های طراحی شده با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی بهینه شده و نتایج شبیه سازی عملکرد بهتر مود لغزشی نسبت به خطی سازی بازخوردی و PID را در برابر تغییر بار نشان می دهند.

در این مقاله، حل سینماتیک مستقیم ربات موازی 3-آرپی اس برای اولین بار با استفاده از ترکیب یک روش عددی (روش استروسکی) و روش نیمه تحلیلی هوموتوپی کانتینیوشن انجام شده است. ویژگی اصلی روش پیشنهادی، سرعت همگرایی بالای آن می باشد که قابلیت حل بلادرنگ مساله سینماتیک مستقیم ربات ها را امکان پذیر می سازد. در ربات موردنظر، مفاصل دورانی در هر بازو محرک هستند و معادله سینماتیک مستقیم ربات منتج به یک سیستم سه معادله و سه مجهول به شدت غیرخطی میشود. در این پژوهش از روش استروسکی-هوموتوپی کانتینیوشن برای حل معادلات سینماتیک مستقیم این ربات استفاده شده است. از دیگر مزایای این روش علاوه بر سرعت بالا، می توان به مستقل بودن از انتخاب مقادیر اولیه و یافتن تمام پاسخ های معادلات بدون واگرایی به وسیله تغییردادن توابع هوموتوپی اشاره کرد. مثال عددی و شبیهسازی برای حل معادلات سینماتیک مستقیم ربات موازی 3-آرپی اس منتج به 7 پاسخ حقیقی می شود. نتایج نشان می دهد که این روش نسبت به دیگر روش های هوموتوپی از جمله روش نیوتون-هوموتوپی کانتینیوشن بسیار سریع تر می باشد بگونه ای که زمان محاسبات را بین 77-97 درصد کاهش می دهد. در نتیجه برای کاربردهای بلادرنگ که سرعت حل و دقت روش اهمیت بالایی دارد، مانند مسائل جلوگیری از برخورد با موانع و یا جلوگیری از تکینگی بسیار مفید است.

در این مقاله فرآیند عملیات سخت کاری سطحی لیزری بر فولاد زنگ نزن مارتنزیتی 410 AISI با استفاده از لیزر حالت جامد پالسی Nd:YAG با توان بیشینه 700 وات مورد آزمایش قرار گرفته شد. موقعیت نقطه کانونی (22 تا 34 میلی متر) و انرژی پالس لیزر (14.7 تا 16.8 ژول) پارامترهای متغیر فرآیند در نظر گرفته شدند. میکروسختی در سطح و عمق لایه سخت شده، سختی سنجی گردید. متالوگرافی نمونه ها به منظور بررسی ریزساختار ناحیه سخت شده انجام شد. همچنین ابعاد هندسی منطقه سخت شده (پهنا و عمق نفوذ)، طیف میکروسختی در عمق و سطح لایه سخت شده مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاکی از آن است که با افزایش انرژی پالس لیزر و کاهش موقعیت نقطه کانونی، عمق و میزان سختی لایه سخت شده افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که در نتیجه استحاله حالت جامد و انحلال کاربیدها در زمینه فولاد در فرآیند سختکاری سطحی لیزری، بهبود در سختی سطحی به دست می آید. در ساختار مارتنزیتی تشکیل شده در ناحیه سختکاری شده لیزری، فاز فریت دلتای کمتر منجر به افزایش میکروسختی ماده شده است. بیشترین عمق لایه سخت شده در بیشترین سطح انرژی پالس 16.8 ژول به میزان 350 میکرومتر، پهنای 2208 میکرومتر و بیشینه سختی سطحی معادل 747 ویکرز بدست آمد.

در این مقاله حل تحلیلی و عددی مخزن استوانه ای فلز کامپوزیت تحت بار دینامیکی به کمک تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول و روش حل دیفرانسیل مربعات بررسی شده است. بدین منظور ابتدا معادلات تعادل پوسته بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول استخراج شده است. بار اعمالی به پوسته از نتایج آزمایش تجربی یک سوخت دو پایه بدست آمده و سپس بصورت یک بار دینامیکی به مدل مورد استفاده در تحلیل عددی و تئوری اعمال شده است. هدف از این مقاله بررسی رفتار مخزن استوانه ای فلز کامپوزیت تحت بار دینامیکی با روش تئوری برشی مرتبه اول و مقایسه نتایج آن با حل عددی می باشد. لذا پس از استخراج روابط تعادل پوسته بر اساس تئوری مورد نظر برای حل این روابط از روش دیفرانسیل مربعات استفاده شده است. پس از بدست آوردن روابط حاکم بر مساله در یک پوسته فلز کامپوزیت این روابط به فرم معادلات ماتریسی مربوط به روش حل دیفرانسیل مربعات استخراج شده است. برای اعمال شرایط مرزی از دو حالت شرایط تکیه گاه ساده و تکیه گاه گیردار استفاده شده و نتایج حاصل از این دو حالت با یکدیگر مقایسه شده است. برای حل معادلات دیفرانسیلی بدست آمده، از کد برنامه نویسی متلب استفاده شده است. برای صحه گذاری نتایج حل تئوری، مدل سازی و تحلیل عددی مدل مورد نظر در نرم افزار المان محدود آباکوس صورت گرفته و نتایج بدست آمده از این نرم افزار با نتایج بدست آمده از برنامه نویسی با روش حل دیفرانسیل مربعات مورد مقایسه قرار گرفته است.

در این تحقیق اثرات توزیع پتانسیل سطحی ریزمجرا و تغییرات هندسی آن بر میزان اختلاط در جریان های الکترواسموتیک مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه های مورد بررسی شامل کانال های مستقیم، همگرا، واگرا و همگرا-واگرا است. شبیه سازی جریان الکترواسموتیک با تکیه بر حل معادلات ناویر-استوکس و نرنست – پلانک برای محاسبه توزیع میدان سرعت و بار الکتریکی به کمک روش عددی شبکه بولتزمن صورت گرفته است. صحت شبیه سازی با مقایسه میان حل عددی بدست آمده از روش شبکه بولتزمن و حل تحلیلی موجود در شرایط بارگذاری یکنواخت مورد ارزیابی قرار گرفته است و در نهایت میدان جریان و پدیده اختلاط در حضور بارگذاریهای ناپیوسته سطحی به منظور دست یابی به الگوی اختلاطی مناسب بررسی شده است. نتایج عددی حاکی از بهبود قابل ملاحظه اختلاط در ریز مجراهای همگرا است که در عین حال با کاهش نسبتا زیاد دبی همراه بوده است و بالعکس استفاده از میکروکانال های واگرا منجر به افزایش دبی و کاهش اختلاط شده است. از این رو با استفاده از هندسه های همگرا - واگرا می توان به تعادل مناسبی از دبی و راندمان اختلاط دست یافت. نتایج عددی نشان می دهد که استفاده از ریزمجرای همگرا – واگرا سبب ایجاد راندمان اختلاط %90 همراه با دبی مناسب در مقایسه با ریز مجرای واگرا- همگرا می شود.

در این مقاله ضمن تولید فولاد دوفازی فریت- مارتنزیت توسط عملیات حرارتی آنیل میان بحرانی، رفتار کششی جوش مقاومت نقطه ای در این نوع فولادها و همچنین اثر پارامتر های جوش مقاومت نقطه ای بر رفتار و حالت های شکست، مورد بررسی قرار گرفته است. طراحی آزمایش ها بوسیله روش آماری تاگوچی انجام گرفته است و با توجه به تعداد پارامترها و عوامل مورد بررسی آرایه 8L انتخاب شده است. پارامترهایی که در جوش مقاومت نقطه ای قابل کنترل هستند، شامل زمان جوشکاری، شدت جریان الکتریکی عبوری از الکترودها و نیروی فشاری اعمالی می باشد که در این تحقیق به عنوان عوامل موثر بر عملیات در نظر گرفته شده است. فاکتور استحکام کششی نمونه جوش داده شده به عنوان پاسخ آزمایش مورد بررسی قرار می گیرد. برای پیش بینی پارامترهای بهینه جوش کاری مقاومت نقطه ای از نسبت سیگنال به نویز در روش آماری تاگوچی استفاده می شود. عموما دو نوع شکست فصل مشترکی و شکست محیطی در جوش های مقاومت نقطه ای مشاهده می شود. نتایج آزمایش کشش نشان می دهد با افزایش قطر دکمه جوش، شکست به نوع محیطی و محیطی همراه با پارگی ورق تمایل بیشتری پیدا می کند. نتایج روش آماری تاگوچی نیز نشان می دهد که تاثیر پارامتر جریان دستگاه جوش بر استحکام کششی نقطه جوش نسبت به سایر پارامترها بیشتر بوده و با افزایش شدت جریان این تاثیرگذاری کمتر می شود. همچنین تصویر برداری بوسیله میکروسکوپ الکترونی از ناحیه جوش و سطوح شکست انجام گرفته است که نتایج، شکست نرم را در مود محیطی و شکست ترد را در مود فصل مشترکی نشان می دهد.

در این مقاله در ابتدا با توجه به دسته بندی های مختلف وسایل پرنده، ویژگی های کوادروتور و مزیت های این عمودپرواز، نحوه عملکردی و علت گرایش به سمت این وسیله پرنده بیان شده است سپس مهم ترین چالش های کوادروتور که کنترل پذیری و نحوه حرکت در عین حفظ پایداری است مورد نظر قرار داده شده است در این راستا هدف اصلی الگوسازی، طراحی مسیر و کنترلر کوادروتور برای گذر از موانع در شرایطی که بتواند بیشترین موانع را در بهترین فاصله و زمان ممکن پوشش دهد، می باشد. در ادامه بطور دقیق مراحل مسیر حرکتی کوادروتور برای گذر از موانع با موقعیت های مختلف طراحی گردیده و پس از شبیه سازی حرکتی کوادروتور با ایجاد موانع مختلف در موقعیت های متفاوت، نتایج آن با توجه به مسیر طراحی شده بیان شده است. میزان موفقیت این طراحی مسیر و کنترلر برای گذر از موانع بر اساس نتایج بدست آمده به این نحو قابل ارائه می باشد که می تواند تعداد موانع با موقعیت و ابعاد مختلف بیشتر در زمان کمتر با کاهش بکارگیری سنسور در عین اینکه طراحی مسیر تابع شکل خاصی نیست را پوشش دهد و با توجه به دلخواه بودن سرعت اولیه، در مسیرهای چند تکه ای نیز قابل استفاده باشد. از طرفی در نظر گرفتن درگ کلی باعث شده است، در هنگام عبور از موانع، کوادروتور ارتفاع نگیرد و این امر کمک شایانی به میزان موفقیت این طراحی داشته است.

با وجود ابداع روش های متنوع میکروساخت، میکروفرزکاری به علت ویژگی هایش در ساخت قطعات سه بعدی، نرخ براده برداری زیاد و دقت بالا مورد توجه ویژه است. با این حال این فرایند با چالش هایی روبروست که از مهمترین آنها خمش ابزار است که گاهی تا 90 درصد از خطای محصول نهایی را نیز در بر می گیرد. در این مقاله، یک روش به هنگام برای تخمین خمش ابزار میکروفرز برای ماشین های میکروفرزی که مجهز به موتورهای خطی هستند، ارائه می شود. در این روش از یک فیلتر کالمن برای تخمین غیر مستقیم نیروی ماشین کاری از پسخوراند موقعیت و جریان ورودی آمپلی فایرهای موتورهای خطی میز تغذیه استفاده می شود. با توجه به اینکه خروجی تخمین گر نیرو، برایندی از تمامی نیروهای وارده به موتور است، بنابراین باید منابع اغتشاشی اضافی که عمدتا اصطکاک و موج های نیرویی است، حذف شود. در پژوهش پیش رو، از شبکه های عصبی برای حذف این نیروها استفاده شده است. برای این هدف از یک شبکه عصبی پرسپترون با یک لایه پنهان 16 گره ای و دو تاخیر زمانی در ورودی استفاده شد. نتایج آزمون های تجربی نشان داد که روش مزبور به طور میانگین تا 75 درصد از خمش ابزار را پیش بینی کند.

هیدروفرمینگ لوله فرآیندی است که در سال های اخیر برای تولید قطعه های یکپارچه و بدون درز جوش مورد توجه قرار گرفته است. پیش بینی عددی پارگی در این فرآیند به منظور طراحی مناسب ابزارآلات امری مهم می باشد. در این پژوهش، شکل پذیری لوله فولادی زنگ نزن 304 توسط آزمون بالج آزاد بصورت تجربی و عددی به منظور تعیین منحنی حد شکل دهی مورد بررسی قرار گرفت. مدل گارسون- تیورگارد- نیدلمن (GTN) یک مدل میکرومکانیکی برای پیش بینی شکست نرم فلزات می باشد. به منظور تعیین پارامترهای تعریف کننده مدل آسیب GTN، ابتدا تست کشش تجربی از نمونه استاندارد و نیز شبیه سازی اجزای محدود با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام شد. با بکارگیری این معیار در نرم افزار آباکوس و مقایسه نمودار نیرو – جابجایی تست کشش تجربی و حاصل از شبیه سازی اجزا محدود، پارامترهای مدل GTN توسط روش معکوس بدست آورده شد. سپس با استفاده از معیار شکست نرم GTN، پارامتر های هندسی قالب در هیدروفرمینگ بالج آزاد بررسی گردید و نمودار حد شکل دهی لوله فولادی 304 بصورت عددی بدست آمد. برای صحت سنجی نتایج شبیه سازی اجزا محدود، آزمایش های تجربی نیز انجام شد که تطابق قابل قبولی را نشان می دهد. در نهایت بکارگیری مدل مذکور در هیدروفرمینگ قطعه T شکل بصورت عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفت.

در پژوهش پیش رو، به معرفی روشی بهینه شده در تحلیل دینامیک مستقیم ربات های موازی سریع پرداخته شده است. بدین منظور، با الهام گیری از روش فنر مجازی لاگرانژ، روش نیوتنی مکمل متعامد طبیعی جدا شده، اصلاح شده است. از مفاهیم فنرهای مجازی، پیشتر در خصوص روش های انرژی استفاده شده است. استفاده از روش فنر مجازی در روش نیوتونی مکمل متعامد طبیعی جدا شده، شیوه ای جدید است که در این پژوهش معرفی شده است. به منظور شفاف سازی روش اصلاح شده و مقایسه ابعاد مختلف آنها، از یک مکانیزم صفحه ای 3RRR به عنوان مدل مرجع استفاده شده است. با توجه به نتایج بدست آمده، فرایند استخراج معادلات در روش دینامیکی جدید بسیار کم هزینه تر است. این در حالی است که دقت این روش مشابه روش فنر مجازی لاگرانژ است و همچنین بر خلاف روش های انرژی، قادر به محاسبه عکس العمل های قیدی نیز می باشد. از سویی دیگر، روش اصلاح شده، نسبت به روش مکمل متعامد طبیعی جدا شده، زمان حل بیشتری دارد و برای محاسبات ریل تایم مناسب به نظر نمی رسد. همچنین، در سیستم های حلقه بسته، قیود سیستم باید به گونه ای تعریف شده باشند که بیانگر تغییرات طولی فنرهای مجازی باشند. در غیر این صورت، روش پیشنهادی پاسخ صحیح بدست نمی دهد.

در فرآیند ریخته گری پیوسته فولاد، تاندیش به عنوان محفظه واسط مابین پاتیل و قالب، نقش مهمی در جداسازی آخال و کاهش اغتشاشات جریان قبل از ورود به قالب دارد. اساسا میزان تمیزی فولاد مذاب ورودی به قالب، متاثر از نوع الگوی جریان و نحوه عملکرد تاندیش در شناورسازی و حذف ناخالصی های غیرفلزی می باشد. بنابراین ایجاد الگوی جریان مناسب و افزایش زمان ماندگاری آخال در تاندیش، سبب بهبود فرآیند جداسازی آخال و ایجاد فولادی تمیز می گردد. در این تحقیق با ساخت تاندیشی از شیشه با مقیاس 1:4 و شبیه سازی فیزیکی جریان، تاثیر ارتفاع مذاب بر رفتار جریان در تاندیش ساده مورد بررسی قرار گرفته و سپس با بکارگیری مانع در تاندیش، عملکرد آن در جداسازی آخال مقایسه شده است. متغیرهای مستقل در این تحقیق، قطر آخال و تغییر ارتفاع آب در تاندیش و متغیرهای وابسته میزان جداسازی آخال از مذاب و زمان ماندگاری آخال در تاندیش می باشد. با انجام آزمایش ها مشخص گردیده است که افزایش ارتفاع آب در تاندیش، سبب کاهش جداسازی آخال از مذاب و کاهش زمان ماندگاری آخال در تاندیش شده و بکارگیری مانع در محل ورودی جریان، باعث بهبود الگوی جریان و افزایش آخال جدا شده از مذاب به صورت سرباره می گردد.

در این پژوهش انتقال حرارت جابجایی طبیعی و اجباری در فین متخلخل با مقطع مستطیلی با در نظر گرفتن اثر افت فشار سیال عبوری از فین به صورت نیمه تحلیلی مورد بررسی قرار می گیرد. برای حل معادله بالانس انرژی از روش تبدیل دیفرانسیلی استفاده شده است. دقت این روش با پژوهش های انجام شده قبلی صحت سنجی شده و تطابق خوبی با نتایج بدست آمده، وجود دارد. در معادلات حاکم برای مدل کردن انتقال حرارت در محیط متخلخل، مدل دارسی در نظر گرفته شده است. به علاوه ضریب انتقال حرارت جابجایی ثابت فرض شده است. توزیع درجه حرارت بی بعد شده در طول فین به عنوان تابعی از پارامتر های تخلخل و جابجایی در نظر گرفته شده است. همچنین اثر پارامتر افت فشار بر مواردی مانند توزیع دما در طول فین، نرخ انتقال حرارت، بازده حرارتی و ضریب عملکرد فین مورد بررسی قرار گرفته است. به علاوه مقایسه ای بین فین صلب و متخلخل در شرایط یکسان جرم فین انجام شده است. در این حالت مشاهده شده است که در شرایط خاص، فین متخلخل انتقال حرارت بیشتری نسبت به فین صلب دارد. بر اساس نتایج بدست آمده، می توان دریافت که تمامی پارامتر های انتقال حرارت از پارامتر افت فشار تاثیر می پذیرند. پس با انتخاب مناسب این پارامتر می توان انتقال حرارت و بازده مناسبی داشت.

امروزه موتورهای لنگ به عنوان محرکه هایی با قابلیت تولید حرکت دورانی با گشتاور بالا بدون نیاز به گیربکس خارجی مورد استفاده قرار می گیرند. این پژوهش شامل بررسی تئوری، عددی و تجربی عملکرد یک موتور لنگ صفحه ای با مکانیزم انعطاف پذیر است که توسط سیم های آلیاژ حافظه دار راه اندازی می شود. انبساط و انقباض ترتیبی سیم های آلیاژ حافظه دار توسط مکانیزم انعطاف پذیر و سیستم چرخ دنده ای موتور شامل یک چرخ دنده داخلی و یک چرخ دنده خارجی، به یک حرکت منحنی الخط صفحه ای با مسیر دایره ای و سپس به حرکت دورانی پیوسته و نامحدود تبدیل می شود. پس از طراحی سیستم چرخ دنده ای برمبنای محدوده حرکت قابل دستیابی ناشی از تغییر طول سیم های آلیاژ حافظه دار، رابطه بین گشتاور خروجی، پارامترهای هندسی موتور و تنش در سیم آلیاژ حافظه دار استخراج شده است. همچنین پارامترهای مکانیزم انعطاف پذیر، شامل طول، ارتفاع، ضخامت و تعداد تیغه های انعطاف پذیر به منظور تعیین سختی مکانیزم مورد تحلیل قرار گرفته اند. سپس تحلیل فرکانسی با روش اجزای محدود انجام شده است تا میزان استحکام ساختاری و پایداری عملکردی مکانیزم طراحی شده، بررسی گردد. برای بررسی قابلیت اجرایی شدن و کارایی موتور طراحی شده، یک نمونه آزمایشی ساخته شده است. نتایج تجربی نشان از توانایی موتور در تولید حرکت دورانی پیوسته و نامحدود و تکرارپذیری در ماکزیمم گشتاور خروجی موتور دارد. میانگین گشتاور خروجی موتور در ولتاژهای 1.6، 1.8 و 2 ولت به ترتیب برابر با 29.9، 32.7 و 34.3 نیوتن-میلیمتر، اندازه گیری شده است. با توجه به ویژگی های موتور، استفاده از آن در کاربری هایی که فضای محدودی داشته و نیاز به گشتاور بالا و سرعت پایین دارند، مناسب می باشد.

در این مقاله قابلیت اطمینان سامانه موشکی با استفاده از روش حلقه های مارکوف پیوسته زمانی و منت کارلو، در دوره کامل عمر سامانه بر حسب قابلیت اطمینان زیرسامانه های آن، محاسبه و نتایج دو روش مقایسه شده است. دوره عمر سامانه موشکی شامل مراحل انبارداری، قبل از شلیک و عملیات می باشد. شرایط محیطی مختلف و تنش های متفاوت وارد شده به سامانه موشکی در هر مرحله، به دلیل تنوع زیاد قطعات و مواد تشکیل دهنده آن، حالت ها و مکانیزم های خرابی جداگانه ای را تحریک می کند، در نتیجه تابع توزیع خرابی در هر مرحله و برای هر زیرسامانه متفاوت خواهد بود. سامانه موشکی دارای چهار زیرسامانه اصلی، شامل هدایت و کنترل، قطعات و مجموعه های مکانیکی، موتور و سرجنگی می باشد که به صورت سری با هم متصل شده اند و خرابی هر یک منجر به خرابی سامانه می شود. در این تحقیق از توابع توزیع نمایی، ویبال، لاگ نرمال و گمپرتز برای مدل سازی توزیع خرابی هر یک از این زیرسامانه ها در مراحل مختلف دوره عمر استفاده شده است. برخلاف اکثر کارهای انجام شده در این زمینه، نرخ های خرابی، متغیر با زمان می باشند. محاسبات قابلیت اطمینان با فرض تعمیرناپذیری سامانه انجام شده اند. در نهایت برتری روش حلقه های مارکوف پیوسته زمانی در مقایسه با روش منت کارلو از لحاظ دقت و حجم محاسبات لازم، نمایش داده شده و پیشنهاداتی برای افزایش قابلیت اطمینان سامانه موشکی ارائه شده است.

در این مقاله به بررسی عملکرد مدل اغتشاش k-e غیرخطی عدد رینولدز پایین، مدل ناحیه ای k-e/1-eq. و مدل غیرخطی عدد رینولدز پایین در پیش بینی جریان آشفته در کانال U شکل سه بعدی مربوط به مسیر خنک کاری داخلی پره توربین گازی پرداخته می شود. برای حل معادلات حاکم بر جریان متوسط از روش حجم محدود استفاده شده است. نتایج محاسبات نشان می دهد که مدل های k-e خطی و ناحیه ای در پیش بینی پروفیل های سرعت و تنش های رینولدز مشابه عمل می کنند و در بخش هایی از ناحیه جدایش جریان، تنش های رینولدز را بیشتر از مقدار واقعی پیش بینی می کنند اما مدل غیرخطی عملکرد بهتری را در پیش بینی پروفیل های سرعت و تنش های رینولدز در بیشتر مناطق از جمله ناحیه جدایش نشان می دهد. همچنین هر سه مدل خطی، غیرخطی و ناحیه ای تقریبا پیش بینی مشابهی در مورد نقطه جدایش جریان داشته اند ولی مدل غیرخطی در پیش-بینی سطوح تنش های رینولدز و نحوه تغییرات آن از سطح داخلی به سمت سطح خارجی عملکرد بهتری نسبت به مدل های ناحیه-ای و خطی داشته است و نقاط مربوط به بیشینه تنش های رینولدز را خصوصا در صفحه نزدیک به دیواره بهتر پیش بینی کرده است.

در این مقاله یک مدل عددی، جهت آنالیز پمپ حرارتی زمین گرمایی انبساط مستقیم با استفاده از مبرد دی اکسیدکربن در سیکل فوق بحرانی با در نظر گرفتن اثرات افت فشار مبرد در مبدل های حرارتی سیستم، در حالت پایدار توسعه داده شده است. حل عددی حاضر، آنالیز سیستم در شرایط کارکرد مختلف را در دو بررسی جداگانه شامل حالتی که طول حلقه مبدل زمین ثابت نگه داشته شده و حالتی که بار گرمایشی مشخصی مدنظر باشد ارائه می کند. با استفاده از شبیه سازی، ارزیابی مشخصه های سیستم مانند ظرفیت حرارتی و ضریب عملکرد سیستم در حالت اول و طول مورد نیاز حلقه مبدل زمینی و ضریب عملکرد سیستم در حالت دوم صورت گرفته است. جهت ارزیابی عملکرد سیستم، مطالعه ای پارامتریک بر تاثیر پارامترهای مختلف شامل اختلاف دمای زمین با دمای خروجی تبخیرکننده، سرعت کمپرسور، دما و دبی جرمی آب ورودی به خنک کننده گاز، نسبت مساحت مبدل های حرارتی و دمای زمین انجام شده است. در هر دو بررسی مشخص گردید که در یک مقدار اختلاف دمای زمین با دمای خروجی تبخیرکننده مشخص، مقدار بیشینه ضریب عملکرد سیستم وجود دارد. همچنین افزایش دور کمپرسور و دمای آب ورودی به خنک کننده گاز با کاهش ضریب عملکرد سیستم و افزایش دبی جرمی آب ورودی به خنک کننده گاز با افزایش ضریب عملکرد سیستم همراه است. نتایج حاصل از این پژوهش شامل ظرفیت حرارتی، ضریب عملکرد و طول مورد نیاز مبدل زمینی می تواند در طراحی و بهینه سازی یک پمپ حرارتی زمین گرمایی انبساط مستقیم مورد استفاده قرار گیرد.

مقاله پیش رو به ارائه یک سنسور نیروی نرم با صرفه اقتصادی بالا، مناسب برای کاربردهای رباتیک نرم که مستلزم انعطاف پذیری بالا و گستره اندازه گیری وسیع نه فقط به صورت نقطه ای بلکه به صورت سطحی می باشند، می پردازد. همه سنسورهای نیرویی که با سنسور اثر هال تاکنون ساخته شده اند، با اندازه گیری میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یک تکه آهنربای جامد در نزدیکی سنسور اثر هال، به سنجش نیروهای اعمالی می پردازند. سنسور نیروی معرفی شده در این مطالعه، با اندازه گیری تغییرات چگالی شار مغناطیسی حاصل از پودر مغناطیسی مخلوط شده با سیلیکون رابر، هنگامی که تحت فشار حاصل از نیروی عمودی قرار می گیرد، به نیروسنجی می پردازد. سنسور در ابعاد و با غلظت های متفاوت پودر مغناطیسی طراحی و ساخته شده است تا به یک طراحی بهینه ازنقطه نظر حساسیت در کنار خواص خطی قابل قبول منجر شود. بررسی نتایج حاصل از آزمون های تجربی نشان می دهد که با تنظیم خواص فیزیکی و ویژگی های ساختاری سنسور می توان به گستره های کاری مختلف با حساسیت های معین دست پیدا کرد. این سازگاری و انطباق بالا در کنار اعتمادپذیری قابل قبول در بسیاری از اجزای اندازه گیر نیروی نرم در کاربردهای امروزی به خصوص در زمینه رباتیک نرم مورد نیاز می باشد.