نشریه دانشکده مهندسی
سال:1381 | دوره:14 | شماره:2 |تعداد مقالات:7

تحلیل خواص مکانیکی کره زمین به عنوان یک سیستم مکانیکی، نیازمند ارایه مدلی مناسب و ساده از آن می باشد. مدل هایی که براساس سرعت امواج حجمی برای زمین ارایه شده اند، خواص زمین را بر حسب عمق به صورت تابعی نقطه ای بیان می کنند و از این رو، استفاده از آنها به عنوان مدل زمین در محاسبات مورد نیاز مهندسی، بر حجم محاسبات می افزاید و رسیدن به پاسخ مناسب را دشوار می سازد. در این تحقیق سعی شده است با استفاده از آنالیز حساسیت چند مدل ساده و قابل استفاده ارایه شود که قیود مهم جرم، گشتاور اینرسی و پریود اولین نوسان آزاد زمین را ارضا کنند. برای رسیدن به این هدف، ابتدا فرم اجزای محدود مسایل تقارن محوری بیان شده، سپس رابطه مبین آنالیز حساسیت برای مقادیر ویژه نسبت به چگالی المان ها استخراج گشته که از آن، برای یکسان کردن پریود اول ارتعاشات مدل های پیشنهادی با پریود مواد اول کره زمین استفاده شده است. این مدل ها که با استفاده از برنامه کامپیوتری، اصلاح گشته و با مدل اندرسون مقایسه شده اند، مطابقت خوبی را نشان می دهند.

روش های شکل دهی فلزات از قبیل نورد، آهنگری، کشش عمیق و غیره و نیز عملیات حرارتی باعث ایجاد تنش پسماند و تغییر در بافت قطعات می شوند که در این صورت ماده از حالت ایزوتروپی خارج می گردد. از طرف دیگر، در مبحث اکوستوالاستیسیته بدون تحلیل بافت نمی توان تنش های پسماند موجود در جسم را بدرستی تعیین کرد. در پژوهش حاضر معادلات حرکت ذره در یک محیط الاستیک غیر ایزوتروپیک جزئی تحت تنش پسماند و با در نظر گرفتن اثر بافت در دو حالت متفاوت نورد بررسی شده است. با استفاده از تئوری انتشار امواج الاستیک در ماده، روابط میان سرعت انتشار موج با کرنش پسماند و پارامترهای بافت در صفحات مشخص بدست آمده اند. سپس این رابطه ها برای حالت تنش تک محری بر روی شمش های نورد شده ساده شده اند. همچنین آثار تنش پسمانده و آثار بافت بر روی سرعت انتشار موج از یکدیگر تفکیک شده اند. نتایج تحلیلی بدست آمده برای حالت بارگذاری تنش به صورت یک بعدی در شمش ها با نتایج تجربی مقایسه شده اند که مطابقت خوبی را نشان می دهند.

در این مقاله تهویه طبیعی ساختمان با استفاده از تحلیل حلقوی یک بعدی محاسبه شده و اثر عوامل مختلف بر آن مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر پایه موازنه نیروهای شناوری و افتهای فشار اصطکاکی و موضعی حول حلقه جریان نوشته شده و برای امکان محاسبه اثر فشار باد و خاصیت دودکش در ساختمانهای با طبقات متعدد، به معادلات کلی بسط داده شده است. معادلات نشان می دهند که نرخ جریان تهویه، بسته به شرایط حاکم بر ساختمان، با توانهای مختلف گرمای دریافتی (دمای داخل) متناسب است: در حالت غالب بودن افت فشارهای مقاطع ورودی و خروجی بر افت فشار اصطکاکی با توان 0.33، در حالت غالب بودن افت فشار اصطکاکی با توان 0.5 و در حالت غالب بودن اثر باد با توان 1. حل معادلات ساده و سریع است و برای ساختمانهای با فضاهای مختلف به علت تداخل متغیرهای حلقه ها حل با استفاده از روش تکرار انجام می شود. در حالت تهویه با جریان مغشوش ضریب اصطکاک از یک رابطه تجربی تعیین شده است. اثر عوامل مختلف از جمله اندازه مقاطع ورودی و خروجی، گرمای دریافتی ساختمان (دمای هوای داخل)، سرعت و جهت باد و همچنین، پدیده خاصیت دودکش بر تهویه طبیعی ساختمان مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه نتایج روش تحلیل حلقوی با نتایج مدلهای تجربی رضایت بخش است.

روند سیلاب، یکی از پیچیده ترین مسایلی است که در علم هیدرولیک کانالهای باز و مهندسی رودخانه مورد بررسی قرار گرفته است. روشهای مختلفی در زمینه روندیابی سیلاب وجود دارند که به دو گروه گسترده و متمرکز تقسیم بندی می شوند. هدف از این تحقیق، شناسایی توانایی های شبکه عصبی مصنوعی در زمینه روند یابی سیلاب و ارائه روشی بر این مبنا می باشد که در مقایسه با روشهای متعارف روندیابی متمرکز سیلاب از دقت بیشتری برخوردار باشد. در این راستا، پس از تجزیه و تحلیل اطلاعات متفاوت و متعدد، مشخص گردید که شبکه عصبی پرسپترون سه لایه با دو سلول در لایه پنهان و تابع فعالیت سیگمویید، می تواند به نتایج خوبی در زمینه روندیابی سیلاب منجر گردد. مقایسه نتایج حاصل از ساختار پیشنهادی با نتایج حاصل از روش ماسکینگام خطی نشان می دهد که علیرغم ضعف روش شبکه عصبی در تضمین بقای جرم، در رابطه با سایر خطاها، نظیر مجموع مربعات خطا و یا پیش بینی دبی و زمان اوج هیدروگراف خروجی، شبکه عصبی مصنوعی با ساختار پیشنهادی می تواند بهتر عمل کند. همچنین، استفاده از روش شبکه های عصبی مصنوعی، به عنوان یک تابع با قدرت میان یابی قوی، در زمینه روند یابی متمرکز سیلاب در این تحقیق نمایان می شود.

در این مقاله برای حل مساله برنامه ریزی توان راکتیو شبکه قدرت در حالت کار عادی و شرایط اضطراری آن، از یک شیوه جدید بهینه سازی مبتنی بر الگوریتم بازپخت تطبیقی فلزات استفاده شده است. در حل مساله برنامه ریزی توان راکتیو، از مدل واقعی سیستم قدرت که یک سیستم غیرخطی، استفاده گردیده است. در این روش نیازی به محاسبه مشتقات تابع هدف نیست بلکه مستقیما از مقدار واقعی تابع هدف در بهینه سازی استفاده می شود. ملاحظات مربوط به پیشامدهای احتمالی در شبکه قدرت با استفاده از یک دیدگاه تصحیح کننده در برنامه ریزی توان راکتیو در نظر گرفته شده است. این روش به دو سیستم 14 و 30 باسIEEE اعمال شده است. مقایسه نتایج بدست آمده از شبکه 30 باس با نتایج یکی از مقالات منتشر شده در این موضوع نشان می دهد که نتایج این مقاله بهتر است.

به منظور حذف تک مرحله ای سولفید هیدروژن از گازهای اسیدی توسط محلول کاتالیست کیلات آهن، از یک راکتور ایرلیفت استفاده شده است. در این راکتور معادلات سرعت واکنش های جذب و بازیابی تعیین شده اند. یک بسته نرم افزاری نیز برای طراحی و شبیه سازی فرایند ارائه شده است. چگونگی تغییرات غلظت واکنش گرها و محصولات با زمان، زمان رسیدن به حالت پایدار، توزیع غلظت های دو فاز در حالت پایدار، و حجم راکتور لازم در دو بخش جذب و بازیابی، پارامترهای ضروری محاسبه شده در این بررسی می باشند. مقایسه نتایج حاصل از این نرم افزار با داده های تجربی حاصل از آزمایشات بیانگر صحت عمل و دقت بسیار خوب نرم افزار می باشد.

تبدیل مستقیم متان به هیدروکربن های سنگین تر (اتان و اتیلن) به روش اکسیداسیون جزیی متان در غیاب کاتالیزور مورد بررسی گرفته است. این عملیات در یک راکتور کوارتز به حجم تقریبی 16.3 میلی لیتر در فشار اتمسفریک و شرایط مختلف دما (950- 750 درجه سانتیگراد)، دبی کل خوراک (90-130 cc/min) و غلظت واکنشگرها (0.2 تا 0.75) انجام شد. همچنین گاز حامل هلیم توسط بخار آب جایگزین گردید و تاثیر بخار آب بر فرایند بررسی شد. هنگامی که در شرایط دمایی 850 درجه سانتیگراد، شدت جریان 100 cc/min، نسبت متان به اکسیژن برابر با 2 و نسبت رقت 0.5، از هلیم به عنوان گاز حامل استفاده شده است بالاترین راندمان اتان و اتیلن، 8.4 و برای بخار آب برابر با 9.5 بوده است. رابطه توانی بر مبنای فشارهای جزیی اکسیژن و متان برای سرعت تبدیل متان و تشکیل محصولات در فاز گاز ارایه شد.