مهندسی عمران فردوسی
سال:1395 | دوره:28 | شماره:2 (پیاپی 16) |تعداد مقالات:9

آب آلوده به هیدروکربن های نفتی همواره بر روی محیط اطراف، اثرات منفی و زیان بار زیادی در ابعاد مختلف سلامتی جامعه، اقتصادی و محیط زیستی داشته است. بنابراین پژوهش حاضر با هدف مطالعه و بررسی تصفیه پذیری این نوع آلاینده ها از فاضلاب با استفاده از سیستم فتولیز و هم چنین مدل سازی آن صورت گرفت. در این سیستم به بررسی و مطالعه تاثیر COD های مختلف (50، 100، 250، 350 و 500 میلی گرم بر لیتر) و شدت تابش های متفاوت لامپ UV-C (60، 80، 100، 120 وات) پرداخته شد. براساس میزان مصرف انرژی به ازای حذف هر واحد COD، غلظت و شدت تابش بهینه به ترتیب 350 میلی گرم بر لیتر و 80 وات برای حذف هیدروکربن های نفتی به دست آمد. در مدل سازی این سیستم در شدت تابش 60 وات علاوه بر COD های مذکور، COD معادل 1000 میلی گرم بر لیتر نیز مورد بررسی قرار گرفت. با بررسی نتایج حاصل مشاهده شد که می توان از سیستم فتولیز به عنوان یک واحد پیش تصفیه مناسب برای سیستم های بیولوژیکی بهره گرفت.

بررسی پدیده آب شستگی پایین دست جت ریزشی پیچیده است و عوامل متعدد از جمله مشخصات جریان و رسوب و هم چنین هندسه مجرای عبور جریان بر آن تاثیر گذار است. در تحقیق حاضر، مدل سازی عددی آب شستگی ناشی از جت ریزشی از یک نمونه آزمایشگاهی، توسط نرم افزار SSIIM2 صورت گرفته است. مقدار زبری، مدل انتقال رسوب و مدل آشفتگی با استفاده از آزمون های ضریب تعیین و میانگین قدرمطلق خطا واسنجی گردیده است. نتایج مدل سازی عددی نشان داد که با افزایش عدد فرود جریان، عدد فرود مصالح و ارتفاع ریزش، عمق آب شستگی افزایش می یابد.

در این مقاله شناسایی ماتریس های مشخصه سیستم خطی (شامل ماتریس های جرم، میرایی و سختی) بااستفاده از حل معکوس معادلات حرکت، با تمرکز بر کاهش شرایط بدوضعی دستگاه معادلات حاصل، در حوزه فرکانس ارائه گردیده است. این روش با اندازه گیری پاسخهای شتاب در درجات آزادی سازه تحت یک تحریک اجباری، به شناسایی سیستم و تشخیص خرابی های محتمل می پردازد. بدوضعی معادلات حرکت و وجود نویز در پاسخهای شتاب اندازه گیری شده به عنوان یک مشکل ناگزیر، موجب ناپایداری پاسخ مسئله تشخیص سیستم، خطای فزاینده و عدم قابلیت اعتماد در ماتریس های مشخصه تعیین شده می شود. دراین مقاله الگوریتمی برای بهبود بخشیدن به مشکل بدوضعی حل معکوس مسئله در روند شناسایی سیستم ارائه گردیده است که یک روش خاص بالامثلثی سازی ماتریس است. الگوریتم پیشنهادی با شناسایی بردارهای موازی و شبه موازی موجود در ماتریس ضرایب دستگاه معادلات خطی به حذف بردارهای وابسته خطی می پردازد و با کاهش تکینگی ماتریس، موجب پایدارسازی و ارتقای پاسخ می گردد. در تخمین بهینه ماتریس های مشخصه سیستم در روند شناسایی از روش حداقل مربعات و تابع جریمه استفاده شده است. به منظور بررسی کارایی الگوریتم پیشنهادی، ماتریس های مشخصه قاب هشت طبقه غیربرشی با میرایی نامتناسب با استفاده از الگوریتم کاهش تکینگی در شناسایی سیستم،تعیین شده اند. نتایج نشان می دهد استفاده از الگوریتم پیشنهادی در بهبود تخمین و پایداری پاسخ ها کاملا مفید است.

ارزیابی و ارائه مدل های تحلیلی مناسب برای بررسی و پیش بینی رفتار چرخه ای سازه ها همواره مورد توجه محققان و طراحان سازه بوده است. در این مقاله یک مدل تحلیلی برای نشان دادن رفتار چرخه ای سازه ها با در نظر گرفتن اثرات کاهندگی شامل باریک شدگی، کاهش سختی، کاهش مقاومت و لغزش معرفی شده است. این مدل بر مبنای مدل مستقل می باشد، به طوری که اثر لغزش نیز مورد توجه قرار گرفته است. این مدل براساس یک سیستم تک درجه آزادی، چنددرجه آزادی- چندخطی و نیز توسعه معادلات دیفرانسیل مشتقات جزئی مرتبط بیان می شود. مدل پیشنهادی مشخصات اصلی سیکل های چرخه ای را با استفاده از پارامتر های قابل اندازه گیری سازه از طریق آزمایش، نشان می دهد. از آن جا که معمولا آزمایش های رفتار لرزه ای صورت گرفته بر روی قاب های سازه ای توسط محققان، به صورت تغیییر مکان–کنترل میباشند، لذا برای تطبیق مناسب نتایج تحلیلی با نتایج آزمایشگاهی، مدل ارائه شده به صورت تغییر مکان–کنترل نیز توسعه داده شده است. این مدل برای ترکیبات سازه ای مختلف با انواع مصالح مختلف از جمله فولاد، بتن و... استفاده می گردد. رژیم بارگذاری چرخه ای اعمال شده به مدل براساس روش B استاندارد ASTM E2126-07 می باشد. به منظور بهتر نشان دادن عوامل کاهندگی بر رفتار چرخهای سازه و ارزیابی عملکرد مدل ارائه شده، مثال های متعددی از یک سیستم سازه ای ارائه گردیده است. نتایج حاصل، نشا ن دهنده اثر قابل ملاحظه هر یک از اثرات کاهندگی بر پاسخ چرخه ای انواع سیستم های ساز ه ای می باشد. هم چنین نشان داده شده مدل اصلاح شده تغییر مکان کنترل، تطبیق بهتری با نتایج حاصل از آزمایش های تجربی دارد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

رویه اندازه گیری عملکرد (PMA) یک روش برای ارزیابی قیدهای احتمالاتی در مسائل طراحی بهینه بر اساس قابلیت اعتماد سازه ها می باشد. روش مقدار متوسط ارتقایافته (AMV) به صورت ساده و کارایی برای رویه PMA مناسب است. رویه تکرار AMV ممکن است در بعضی از قیدهای احتمالاتی غیرخطی دچار واگرایی به صورت نوسانی یا اغتشاش گردد. در مقاله حاضر، یک رویه انتقال پایدار برای هم گرایی مناسب توابع عملکرد غیرخطی ارائه شده است. این روش بر اساس تعریف یک طول گام مناسب بین صفر و یک که به سادگی بر مبنای نتایج جدید رویه AMV و نتایج تکرار قبلی روش بهبودیافته انتقال پایدار قابل محاسبه است، پایه گذاری شده است. به منظور هم گرایی مناسب روش بهبودیافته انتقال پایدار، شرط شیب در تکرارهای متوالی لحاظ شده است. نتایج عددی چندین تابع غیرخطی عملکرد مسائل بهینه برمبنای قابلیت اعتماد نشان می دهد که روش بهبودیافته انتقال پایدار موجب کنترل ناپایداری حل رویه PMA می شود و هم چنین، در مسائل سازه ای با عملکرد غیرخطی، نسبت به رویه AMV توانمندتر و نسبت به رویه انتقال پایدار، کاراتر است.

در این تحقیق دو روش شبکه عصبی مصنوعی و روش بر پایه تئوری آشوب به منظور پیش بینی روزانه، هفتگی و ماهانه رواناب ایستگاه پل کهنه بر رودخانه قره سو به کار گرفته شده اند. نتایج حاصل از پیش بینی با استفاده از روش پیش بینی موضعی مبین نزدیکی نتایج با داده های مشاهداتی در مقیاس های روزانه و هفتگی و عدم تطابق مناسب در مقیاس ماهانه بوده که بیانگر وجود آشوبناکی در مقیاس های روزانه و هفتگی است. همچنین نتایج پیش بینی شده با استفاده از شبکه عصبی در مقیاس های روزانه و هفتگی برخلاف مقیاس ماهانه ضعیف تر از روش پیش بینی موضعی بوده است.

در سال های اخیر روش های یادگیری ماشین به طور گسترده در مدل سازی مسائل علوم مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند. روش ماشین بردار پشتیبان نیز یکی از روش های نسبتا جدید یادگیری ماشینی است که در مدل سازی مسائل مهندسی به طور موفقیت آمیز مورد استفاده قرار گرفته است. در این پژوهش از روش ماشین بردار پشتیبان برای پیش بینی مقاومت نهایی تیرورق های تحت اثر بارهای موضعی استفاده شده است. بارهای موضعی یکی از انواع بارگذاری ها است که می تواند سبب بروز ناپایداری و گسیختگی تیرورق ها شود. عوامل مهم و موثر در ناپایداری تیرورق ها، از قبیل کمانش جان وبال و ایجاد لهیدگی در محل اتصال بال به جان، باعث پیچیده شدن رفتار تیرورق ها می شود. به همین دلیل نتایج روش های نیمه تجربی موجود و یا نتایج تحلیل این مسئله با روش اجزای محدود همواره با خطاهای قابل توجهی همراه بوده است و نیاز به روش های کارآ تر هم چنان وجود دارد. در این مقاله از یک مجموعه داده شامل 126 نمونه از نتایج آزمایش های موجود برای گسترش مدل ماشین بردار پشتیبان استفاده شده است. این داده ها از مقالات منتشرشده استخراج شده اند و هر نمونه شامل مشخصات هندسی تیرورق، مشخصات بارگذاری و مشخصات مکانیکی مصالح تیر ورق می باشد. مقایسه نتایج حاصل از مدل های ارائه شده در این مقاله با مقادیر اندازه گیری شده، خطای متوسط کمتر از %7 را بر روی نمونه های آزمایش نشان می دهد و درنهایت مقایسه نتایج مدل های ارائه شده در این مقاله با یک روش سنتی متداول، برتری مدل SVM را تایید می کند.

این مقاله، تاثیرات متقابل میکروسیلیس و پلیمر استایرن بوتادین (SBR) را بر مقاومت فشاری بتن بررسی می نماید. تحلیل نتایج مقاومت فشاری 32 مخلوط بتنی با 2 نسبت آب به مواد سیمانی (0.45 و 0.35) و چهار درصد جایگزینی میکروسیلیس (%10، %7.5، %5، %0) و چهار درصد پلیمر استایرن بوتادین (%15، %10، %5، %0) بررسی شده است. یک مدل ریاضی براساس قانون آبرامز، بهمنظور پیش بینی مقاومت بتن های حاوی SBR و میکروسیلیس پیشنهاد شده است. این مدل ساده، ممکن است به عنوان راهنمایی مناسب برای اختلاط مخلوط های بتنی حاوی میکروسیلیس و پلیمراستایرن بوتادین به کار رود.