علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
سال:1397 | دوره:30 | شماره:1 (پیاپی 19) |تعداد مقالات:9

در این پژوهش ناپایداری جت های آب بیضوی، مستطیلی و دایروی به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. از روش سایه نگاری برای ثبت لحظه ای ستون جت استفاده شد. پارامترهای جت همچون طول شکست و طول موج تغییر محور به صورت کمی بررسی شده اند. نتایج پژوهش نشان داد که به دلیل مشخصه های مشترک جت های مستطیلی و بیضوی، طول شکست جت بیضوی با جت مستطیلی در رژیم باد القایی دوم تقریبا ایکسان ست. درمقایسه با جت دایروی، جت های بیضوی و مستطیلی زودتر تحت تاثیر اثرات آیرودینامیکی قرار می گیرند و بنابراین زودتر وارد رژیم جریان باد القایی اول می شوند. همچنین نشان داده شد که طول موج پدیده تغییر محور در اعداد وبر پایین به هندسه جت وابسته نیست و برای جت های مستطیلی و بیضوی یکسان است. مشاهده شد که در اعداد وبر بالا، طول موج تغییر محور جت مستطیلی بزرگ تر از جت بیضوی می باشد. براساس نتایج به دست آمده رابطه ای نیمه تجربی برای تخمین طول موج تغییر محور پیشنهاد داده شد.

به هنگام سازی تنش در تحلیل اجزای محدود ناخطی مواد، مهم ترین قسمت تحلیل می باشد، زیرا به طور قابل توجهی بر دقت پاسخ های به دست آمده اثرگذار است. با توجه به این که دقت و زمان دو عامل کلیدی در کارایی روش های تابع اولیه گیری هستند، بررسی دقت و عملکرد این روش ها اهمیت بسیاری دارد. در این پژوهش، الگوی مومسانی وان-مایسز با سخت شوندگی های خطی همگن و پویا در محدوده تغییرشک ل های کوچک درنظر گرفته می شود. باید دانست در حل دستگاه معادله های دیفرانسیل مومسانی به روش نیمه ضمنی رویکرد رایج این گونه است که متغیرهای مورد نیاز تحلیل از میانه گام مومسانی برداشت شود. به منظور بررسی دقت در این پژوهش رابطه سازی ها به گونه ای انجام شده است که بتوان متغیرها را از یک چهارم گام مومسانی برداشت نمود. درپایان، با انجام آزمون های عددی، دقت پاسخ های به دست آمده از این حالت بررسی می شود و با حالت رایج مقایسه می گردد.

ربات های دوپا با کف پای نقطه ای گام سریع تری دارند و دینامیک طبیعی تری را نشان می دهند، در حالی که طرح ریزی گام این ربات ها به دلیل تحریک ناقص بسیار مشکل است. در این پژوهش به مدل سازی، بهینه سازی و طرح ریزی حرکت دو مدل مختلف ربات دوپای واقعی شامل مدل ربات تلسکوپی فنری و ربات پرگاری زانودار پرداخته شده است. همه این مدل ها فاقد کف پا هستند، حرکت چرخشی بدنه آنها مقید شده است و در صفحه نیم رخ حرکت می کنند. تفاوت این مدل ها با مدل های نظری مربوط این است که به منظور واقعیت بخشی به گام در این مدل ها زانوی پای آونگی خم می شود، از زمین رد می شود و قبل از برخورد به زمین صاف می شود که باعث افزایش درجات آزادی و تقسیم فاز تک تکیه گاهی به دو زیرفاز می شود. فازهای مختلف گام راه رفتن هر کدام از مدل ها شامل فاز تک تکیه گاهی، رخداد برخورد و فاز دو تکیه گاهی با استفاده از معادلات لاگرانژ مدل سازی شده است. سپس صحت معادلات مورد بررسی قرار گرفته و با اتصال این قسمت ها به یکدیگر گام کامل هر یک از آنها شکل گرفته است. درادامه، پارامترها، توابع هدف و قیدهای بهینه سازی ارائه شده و نمودار تغییرات این توابع مورد بحث و بررسی قرار گرفته است؛ سپس گشتاور موتورها در حالت گام بهینه برای هر یک از مدل ها نشان داده شده است.

تشکیل برفک اثرات مهمی در بسیاری از زمینه ها ازجمله صنعت تبرید، تهویه مطبوع، حمل و نقل هوایی و غیره دارد. هنگامی که هوای مرطوب نزدیک سطح سرد به زیر دمای انجماد آب برسد برفک تشکیل می شود. تشکیل برفک پدیده پیچیده ای است که انواع مکانیزم های انتقال حرارت و جرم به طور هم زمان درحال وقوع است. در این کار به صورت تجربی، تاثیر زبری بر تشکیل برفک در استوانه افقی تحت جریان جابه جایی اجباری مورد بررسی قرار گرفته است. برای ایجاد جریان اجباری از تونل باد استفاده شده است. نتایج نشان می دهد، ضخامت برفک در پشت استوانه بیشینه و در جلوی استوانه کمینه می باشد. با ایجاد زبری بیشتر روی سطح میزان ضخامت برفک بیشتر می شود و هر چه سطح زبر ایجادشده دارای ضریب انتقال حرارت بیشتری باشد میزان ضخامت برفک بیشتر خواهد بود.

باتوجه به اهمیت انرژی و محدود بودن منابع موجود، برنامه ریزی مناسب برای گسترش استفاده از سیستم های پربازده امری اجتناب ناپذیر است. سیستم هایCCHP ازجمله سیستم هایی است که به منظور بالا بردن راندمان تولید انرژی و کاهش هزینه های مربوط به کار می رود. از زمان ظهور این سیستم ها تا به امروز، روش های مختلفی به منظور تعیین ظرفیت تجهیزات و بهینه سازی آنها ارائه شده است. در پژوهش حاضر، پس از معرفی اجمالی روش های تعیین ظرفیت، شامل روش ماکزیمم بار (MLM)، روش ماکزیمم مستطیل (گرمایی MRM, h و الکتریکیMRM, e ) و روش یکنواخت سود سالیانه نسبی (REUAB) به ارائه یک روش جدید به منظور بهینه سازی سیستم CCHP برای یک مجتمع مسکونی با محرک اولیه موتور گازسوز پرداخته می شود. در این روش سه معیار انرژی، اقتصادی و زیست محیطی به همراه ملاحظات مربوط به روش های گذشته بسط داده می شود و در انتها با اعمال شرایط واقعی برای محرک اولیه نتایج بهینه سازی مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت.

در این تحقیق، اثر انتقال حرارت برروی ضرایب برآ و پسای دو بالواره متقارن و انحنادار با حرکت نوسانی فراز و فرود در جریان لایه ای، به روش عددی بررسی شده است. معادلات ناویراستوکس قابل تراکم توسط یک روش عددی برمبنای حجم محدود گسسته و با الگوریتم پیمپل حل شده اند. در این شبیه سازی لزجت دینامیکی و ضریب هدایت حرارتی سیال متغیر در نظر گرفته شده است و از تکنیک شبکه های دینامیکی استفاده گردیده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد، با کاهش دمای سطح بالواره ها نسبت به دمای جریان آزاد، نسبت برآ به پسا افزایش می یابد. همچنین اثر انتقال حرارت بر الگوی گردابه ها در لبه انتهایی بالواره ها و درنتیجه تاثیر آن بر ضرایب آیرودینامیکی آنها بررسی شده است.

در این مقاله، تحلیل دینامیکی حالت گذرا بااستفاده از روش بدون مش اختلاف محدود تعمیم یافته (The meshless generalized finite difference method) در شبه کریستال های با ساختار ده وجهی (Decagonal quasicrystals) انجام شده است. مطالعه برروی تغییرات حالت گذرای تغییرمکان های فنونی و فیزنی در این نوع از شبه کریستال ها که تحت تاثیر بارگذاری به صورت شوک مکانیکی می باشند، ازجمله اهداف این پژوهش می باشد. همچنین توسعه کاربرد روش بدون مش بیان شده برای حل دینامیکی مواد شبه کریستال را با درنظر گرفتن کوپلینگ بین میدان های تغییرمکان های فنونی (Phonon displacement) و فیزنی (Phason displacement) از دیگر اهداف این مقاله می توان برشمرد. در معادلات حاکم بر مسئله ارائه شده در این مقاله، برهمکنش بین تغییرمکان های فنونی و فیزنی با درنظر گرفتن کوپلینگ بین این تغییرمکان ها با اعمال ضریب کوپلینگ لحاظ شده است، که این مورد باعث به دست آمدن معادلات تعادل دینامیکی به صورت دسته معادلات دیفرانسیل جزئی کوپل، شده است. برای به دست آوردن رفتار حالت گذرای تغییرمکان های فنونی و فیزنی، ناحیه ای مستطیلی و دوبعدی از جنس شبه کریستال با ساختار ده وجهی (AL-Ni-Co) درنظر گرفته شده است، به طوری که یکی از وجوه آن تحت تاثیر بارگذاری شوک اعمال شده بر میدان تغییرمکان های فنونی می باشد. باتوجه به وجود کوپلینگ بین میدان های تغییر مکان، تحریک ایجاد شده در میدان تغییر مکان فنونی باعث بروز آشفتگی و تغییرات در میدان تغییر مکان فیزنی نیز می شود. برای حل معادلات حاکم بر مسئله کلیه روابط استخراج شده بااستفاده از تبدیل لاپلاس به محیط لاپلاس منتقل شده و پس از حل معادلات بااستفاده از روش بدون مش اختلاف محدود تعمیم یافته، کلیه پاسخ های استخراج شده بااستفاده از روش معکوس لاپلاس به حوزه زمان انتقال داده شده اند. میزان اثرگذاری هر یک از میدان های تغییر مکان بر یکدیگر، تاثیر پارامتر کوپلینگ و نیز ضریب میرایی میدان تغییر مکان فیزنی بر رفتارهای دینامیکی حالت گذرای تغییرمکان ها مورد مطالعه قرار گرفته اند.

در حال حاضر مطالعات اندکی به عیب یابی لوله ها و پوسته های استوانه ای جدارنازک اختصاص یافته است. در سا ل های اخیر انحنای شکل مودها به علت حساسیت بالا به عیب، مورد توجه محققان قرار گرفته است ولی این روش ها نیازمند داده برداری متراکم و اسکن ارتعاشی کل سطح می باشند که این موضوع استفاده صنعتی از این روش ها را بسیار محدود کرده است. در این پژوهش روش جدیدی برای عیب یابی پوسته های استوانه ای معرفی گردیده است که نیازمند داده سازه سالم نمی باشد و داده برداری صرفا در سه راستای طولی پوسته انجام می شود. با انتقال اطلاعات آنالیز ارتعاشی سازه به شبکه عصبی، خروجی شبکه مکان دقیق عیب در سطح سازه خواهد بود و به تکنسین ماهر برای تفسیر داده ها نیاز ندارد. عملکرد روش پیشنهادی بااستفاده از ورودی های جدید و غیر آشنا برای شبکه، صحت سنجی گردید و میزان رگرسیون 97/0 به دست آمد.

در این مقاله ابتدا یک رابطه جدید برای محاسبه مقاومت الکتریکی ناشی از فشردگی جریان و حضور فیلم های سطحی برروی ورق ها در جوشکاری مقاومتی نقطه ای مقیاس کوچک ارائه شده است. سپس شبیه سازی بااستفاده از مدل جدید انجام شده و اعتبار آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای تصدیق نتایج حاصل از شبیه سازی پس از ساخت Set-up، آزمایش های عملی برروی ورق هایی از جنس Hastelloy X انجام پذیرفت و مشخص گردید که قطر دکمه جوش حاصل از آزمایش ها دارای سازگاری خوبی با نتایج حاصل از شبیه سازی می باشد. بیشترین میانگین قطر جوش درصورت وجود لایه نازک فیلم به وجود می آید. همچنین وجود فیلم استحکام کششی را بهبود می دهد. ارتفاع دکمه جوش درصورت وجود فیلم ضخیم بیشینه می باشد که به دلیل رخداد بیرون زدگی است.