نشریه دانشکده مهندسی
سال:1379 | دوره:12 | شماره:1 |تعداد مقالات:6

یکی از عوامل شکست در مواد مرکب پیشرفته تاثیر لبه آزاد در صفحات کامپوزیتی است. این اثر عامل ایجاد میدان تنش سه بعدی در نزدیکی لبه آزاد می باشد. در این پژوهش خاصیت سفتی موثر محوری و اثر میدان تنش در لبه آزاد ماده مرکب چند لایه با عرض محدود و با ترتیب قرارگیری [±θ] s مورد بررسی قرار می گیرد. به خاطر وجود اثر لبه آزاد می توان کاهش سفتی موثر را در مقایسه با تئوری کلاسیک پیش بینی کرد. برای بررسی این اثر، یک آنالیز تحلیلی – تقریبی ارایه می شود. مشخصه این آنالیز، فرض یک مقدمه با در نظر گرفتن تغییر کاهش سفتی همراه با مشاهدات تجربی می باشد، که به صورت یک تابع تقریب زده می شود. سپس با استفاده از این تابع به بررسی سفتی و میدان کرنش در داخل ماده مرکب، بدون پرداختن به محاسبات خیلی زیاد، بررسی می شود. برای تحقیق در صحت این محاسبات روش اجزا محدود به کار گرفته شده است. در مقایسه با روش اجزا محدود، نتایج حاصل از این روش دارای سادگی و محاسبات کمتری می باشد.

تحلیل میدان جریان داخل لوله ها از موضوعات مورد علاقه در علم مهندسی می باشد. در این پژوهش به بررسی میدان جریان تراکم ناپذیر لزج در داخل لوله ای خمیده با یک خم 180 درجه و دو قطعه لوله مستقیم چسبیده به ابتدا و انتهای آن پرداخته شده است. برای گسسته کردن سیستم معادلات از روش حجم محدود با آرایش مرتب شده متغیرها و برای مرتبط نمودن میدان های فشار و سرعت، از الگوریتم SIMPLEC استفاده شده است. سیستم معادلات جبری حاصل نیز توسط روش TDMA در حالت پریودیک حل شده اند. برای اطمینان از صحت روندها و الگوریتم های مورد استفاده و اعتبار تخمین های بدست آمده از برنامه رایانه ای، نتایج با نتایج تجربی و تحلیلی موجود مقایسه گردیده است. سپس میدان جریان داخل لوله خمیده با یک خم 180 درجه و دو قطعه لوله مستقیم چسبیده به ابتدا و انتهای آن در رینولدز 242 بررسی شده است. نتایج بدست آمده در این رینولدز، نشان داده است که در حالت جریان پایدار اضافه نمودن لوله مستقیم باعث افت فشار بیشتر و همچنین توسعه یافتگی جریان در ورود به خم، موجب تضعیف جریان ثانویه در منطقه خمیده لوله می گردد.

کاربرد موفقیت آمیر انتگرال J در پیش بینی رشد ترک و همچنین پیشرفتهای اخیر در زمینه محاسبه به کمک کامپیوتر انگیره ای شد که با تلفیق این دو ابزار روشی عنوان گردد که به کمک آن بتوان ترک ها را در گستره وسیعی از کاربردهای عملی تحلیل نمود. در این مقاله نخست به تعریف انتگرال J در حالت سه بعدی، تحت بارهای متمرکز در داخل مسیر انتگرال گیری، و همچنین زمانیکه جسم تحت گرادیان حرارتی و میادین اینرسی قرار دارد، پرداخته شده است. سپس با تحلیل جسم ترکدار به کمک تحلیل اجزا محدود غیرخطی وضعیت جابجایی گره ها در نواحی اطراف نوک ترک بدست آورده شده و با توجه به نتایج حاصل انتگرال J محاسبه گردیده است. محاسبه انتگرال J در فضای سه بعدی بکمک مجموعه برنامه هایی که به همین منظور نوشته شده، میسر گردیده است. در این برنامه ها تلاش شده که حداقل محدودیت ها اعمال گردد، تا از آنها برای بدست آوردن انتگرال J در ناحیه جلوی هر ترک دلخواه استفاده شود. مقایسه نتایج حاصل با اطلاعات موجود در ادبیات فنی بیانگر تطبیق قابل قبول این روش با واقعیت می باشد.

در بحث تحلیل غیرخطی خرپاها، به طور معمول، اثرات نیروی محوری بر روی کمانش خمشی اعضا منظور می گردد، لیکن در بسیاری از اعضای خرپاهای فضایی از مقاطع جدار نازک باز می باشند و در این مقاطع بحث کمانش خمشی پیچشی غیرقابل اغماض می باشد. در این مقاله روشی برای تحلیل استاتیکی خرپاهای فضایی ارایه شده است، عناصر این خرپاها از نوع جدار نازک باز می باشند، با استفاده از معادلات دیفرانسیل تعادل بار بحرانی عناصر مذکور ناشی از کمانش خمشی پیچشی بدست آمده است و اثرات اندرکنش خمش و پیچش برای دستیابی به روابط نیرو – تغییر شکل عضو در نظر گرفته شده است. تغییر مکانهای بزرگ گره ها در فرمول بندی منظور شده اند و برای در نظر گرفتن دورانهای اعضا از دستگاه محورهای مختصات اویلرین استفاده شده سپس با توجه به فرمول بندی ارایه شده مطالعات عددی بر روی چند خرپای شناخته شده انجام گردیده و نتایج با سایر مراجع مقایسه و اثرات ناشی از منظور سازی کمانش خمشی پیچشی در رفتار غیرخطی و پایداری سازه های مورد بحث برای مقاطع I شکل، L شکل، T شکل و لوله های درزدار ارایه گردیده است. در این مقاله نشان داده شده که عدم لحاظ اینگونه اثرات خطای قابل ملاحظه ای را در محاسبات مربوط به بار کمانشی بخصوص در خرپاهای ساخته شده از لوله های درزدار ایجاد می نماید.

همه فولادهای زنگ نزن دارای یک دمای بحرانی حفره دار شدن (CPT) می باشند که به دمای اطلاق می گردد که در پایین تر از آن در هر پتانسیلی، به حفره دار شدن در محلول حاوی یون مهاجم (مثلا (Cl- دچار نمی گردند. هرچه فولاد زنگ نزن حاوی عناصر آلیاژی مفید مانند Mo و N باشد، این دما بالاتر است. در پژوهش حاضر تاثیر صافی سطح بر روی CPT با استفاده از روش های با پتانسیل ثابت (پتانسیواستاتیکی) و با پتانسیل متغیر (پتانسیو دینامیکی) بر روی آلیاژ 904 L که یک فولاد آستنیتی با کیفیت می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است. رفتار آندی آلیاژ در محیط حاوی یون کلر در دماهای کمتر از (T<CPT) CPT نشاندهنده گستردگی منطقه رویینگی، از پتانسیل خوردگی (ECorr) تا پتانسیل فرارویینگی (ETr)، است. حال آنکه در دماهای بالاتر از (T>CPT) CPT حفره دار شدن در پتانسیل حفره دار شدن (Ep) اتفاق می افتد. CPT فولاد با صافی سطح تغییر می یابد. حداکثر CPT برای سطح تمام شده صیقلی (3µm diamnod Paste) در دمای حدود 54˚C و حداقل آن برای سطح خشن grit (60 SiC) در دمای 46˚C بدست آمده است.

نفوذ دوغابهای کلوئیدی به خاکها و یا سنگهای متخلخل به اندازه منفذهای آن ها و اندازه ذرات موجود در دوغاب و نیز، مقاومت برشی سطح تماس منفذها با دوغاب، بستگی دارد. ماسه های درشت و شن و یا سنگهای درزه دار از جمله مواردی است که دوغاب سیمان – آب – بنتونیت در آن قابل تزریق است. هرچند توزیع دانه بندی، میزان حد روانی و حد خمیری، و چگالی دوغاب مهم است اما، خصوصیات رئولوژی مثل لزجت، نقش شایانی در چگونگی حرکت در داخل سازند دارد. دوغاب کلوئیدی در زمره سیالات غیر نیوتنی بینگهام است که پارامترهای رئولوژی آن به صورت کمی با لزجت سنجهای دوار نظیر استورمر در آزمایشگاه تعیین می شود. در روشهای نسبی، به طور معمول، از قیف مارش، در عملیات صحرایی استفاده می گردد، اما می توان از قیف مارش و یک صفحه فلزی به روش ساده و کم هزینه، ضرایب رئولوژی دوغاب را به دقت تعیین نمود.