مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
سال:1397 | دوره:48 | شماره:3 (پیاپی 84) |تعداد مقالات:40

در این مقاله، برای کاربردهای تولید توان به صورت غیر متمرکز، سیستم یکپارچه­ ی گازی­ ساز زیست­ توده– پیل سوختی اکسید جامد– توربین گاز– چرخه آلی رانکین ارائه شده است. سیستم پیشنهادی شامل واحد گازی­ سازی، واحد تصفیه گاز، هیبرید پیل سوختی اکسید جامد و توربین گاز و چرخه پایین دست آلی رانکین می­ باشد. تکنولوژی تصفیه گاز دما بالا برای این سیستم پیشنهاد شده است. عملکرد سیستم توسط محاسبات ترمودینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می­ دهد که با سیستم یکپارچه گازی­ سازی زیست توده– پیل سوختی اکسید جامد– توربین گاز– چرخه آلی رانکین با تولید توان خالص MWe3/2 می­ توان به راندمان انرژی خالص 73/55% بر مبنای ارزش گرمای پایین دست یافت. از نرم­ افزار ترمودینامیکی Cycle-Tempo برای مدل­ سازی سیستم پیشنهادی استفاده شده است.

کاربرد فراوان پمپ­ های گریز از مرکز در صنایع مختلف موجب شده است تا افزایش کارایی این پمپ­ ها مورد توجه قرار گیرد. پدیده کاویتاسیون یکی از مشکلات اساسی در عملکرد پمپ­ های گریز از مرکز می­ باشد. تغییر هندسه­ ی ورودی پمپ­ های گریز از مرکز می­ تواند راه حلی برای کاهش وقوع کاویتاسیون در مکش پروانه گردد. بدین منظور، جریان در پروانه و حلزونی پمپ به صورت عددی با نرم افزار سی اف ایکس شبیه سازی شده است. روش عددی حجم محدود به همراه مدل آشفتگی کا-امگا-اس اس تی برای تحلیل عددی مورد استفاده قرار گرفته است. جریان در پروانه و حلزونی به ترتیب با دستگاه مختصات چرخان و ساکن تحلیل شده است و نتایج با رابط روتور ایستا به یکدیگر کوپل شده اند. موقعیت­ های مختلف ورودی به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. منحنی هد-دبی پمپ شبیه سازی شده با مدل واقعی پمپ 200-65 شرکت پمپیران مقایسه شده است. خطای عددیِ پایین، اطمینان از نتایج حاصل را افزایش داده است. نتایج نشان می­ دهد برخی هندسه­ های ورودی پروانه پمپ موجب بهبود عملکرد کاویتاسیونی پمپ با کاهش جزئی هد پمپ شده است.

در این مقاله، به تعیین پارامترهای موثر در طراحی بهینه صفحات فلزی محدود حاوی گشودگی های چندضلعی تحت بار کششی تک محوری پرداخته شده است. از الگوریتم اجتماع ذرات به عنوان الگوریتم بهینه سازی در تعیین پارامترهای موثر استفاده شده است. انعطاف پذیری، سادگی، زمان حل مناسب و اجتناب از قرار گرفتن در نقطه بهینه محلی از ویژگی های مهم این الگوریتم می باشد. تابع هدف دستیابی به کمترین مقدار ضریب تمرکز تنش (تنش بهینه) در اطراف گشودگی های مثلثی، مربعی، پنج ضلعی و شش ضلعی می باشد. تعیین مقدار تنش بهینه حول گشودگی های گوناگون در ورق محدود تحت بار کششی پژوهشی است که تاکنون به آن پرداخته نشده است. روش به کار گرفته شده برای محاسبه تمرکز تنش برپایه ی حل تحلیلی متغیر مختلط موشخیلشویلی و نگاشت همنوا با فرض تنش صفحه ای می باشد. ورق، محدود (نسبت طول ضلع گشودگی به بزرگترین ضلع ورق درگشودگی مربعی و مثلثی و نسبت قطر دایره محیط بر سایر n ضلعی ها به بزرگترین ضلع ورق، بزرگتر از 2/0)، همسانگرد و الاستیک خطی درنظر گرفته شده است. از روش اجزای محدود، برای بررسی درستی جواب ها استفاده شده است. نتایج عددی، تطابق خوبی با نتایج حاصل از حل تحلیلی حاضر دارد. نتایج نشان می دهند با انتخاب مناسب پارامترهای بهینه می توان مقدار تنش اطراف گشودگی های مختلف منتظم را به میزان قابل توجهی کاهش داد.

استفاده از ربات، و به صورت خاص ربات های انسان نما، در بسیاری از حوزه ها از جمله حوزه درمان، رشد روزافزونی را تجربه کرده است. در این پژوهش از ربات انسان نما برای بهبود توجه اشتراکی در کودکان مبتلا به اتیسم استفاده شده است. از جمله چالش های این رویکرد این است که اولا این بیماری شرایط خاصی برای بیمار به وجود می آورد که حضور درمان گر و هر شئ خارجی دیگری را به راحتی پذیرا نیست؛ چالش دوم مربوط به انتخاب الگوریتم ها و روش های مناسب ردیابی سر و مردمک چشم در کودکان مبتلا به اتیسم است، که یکی از ویژگی های آن ها حرکات غیر ارادی و کنترل نشده سر و چشم به طرفین می باشد. سومین چالش روال درمان و پژوهش است، روند درمان و انجام تست های طراحی شده نباید باعث ایجاد تحریک بیش از حد در کودک شود، برای غلبه بر چالش های ذکرشده، علاوه بر الگوریتم ردیابی مردمک چشم بلادرنگ با مقاومت بالا، بدون استفاده از سخت افزارهای تجاری، با استفاده از درخت تصمیم گیری فازی برای ترکیب اطلاعات پزشکی و مهندسی در طول درمان استفاده شده است، و نهایتا مفهوم درمان تعاملی برای بهبود کودکان اتیستیک معرفی گردیده است.

کاربرد کمپرسور­ های محوری در فرآیند­ های آیرودینامیکی به علت وجود ناپایداری جریان سیال در دبی­ های جرمی کم، محدود است. از جمله این ناپایداری ­ ها پدیده سرج است. در کار حاضر تحلیل سه بعدی غیر دائم معادلات ناویر استوکس به کمک نرم افزار فلوئنت در توربو­ ماشین­ های چند مرحله ­ ای با استفاده از مدل توربولانسی (k − ε ) و نوع SKEمطالعه شده است. نتایج نشان دادند این مدل در مقایسه با انواع معمولی، برای مسائل توربوماشین­ ها دارای دقت بهتر و نرخ همگرایی سریع­ تری است و در بررسی رفتار سیستم تراکمی برای نقاط عملکرد متفاوت کمپرسور، هنگام بروز پدیده سرج و تغییرات نوسانات فشار و دبی جرمی با گذشت زمان، دقت قابل قبولی دارد. به طوریکه نرخ متوسط دبی جرمی محاسبه شده برای روتور ناسا 67 در مطالعه حاضر و مدل SKE برابر (kg/s) 23/34 است و داده ­ های آزمایشگاهی مقدار (kg/s) 61/34 را نشان می­ دهد. همچنین مشخص شد که در شرایط سرج با افزایش دور طراحی نوسانات کاهش زیادی خواهند داشت.

پرتابه های زیرسطحیِ سرعت بالا برای حرکت در رژیم سوپرکاویتاسیونی طراحی می شوند. در این شرایط، پسای اصطکاکی کاهش یافته و پسای فشاری نیروی غالب در مقابل حرکت پرتابه می گردد. مدل های کاویتاسیونی مختلفی توسط محققین برای شبیه سازی انواع جریان های کاویتاسیونی ارائه شده است. در کار حاضر با انتخاب یک مدل کاویتاسیونی مناسب، جریان سوپرکاویتاسیون حول یک کاواکزای دیسکی مدل شده است. پارامترهای حفره [L1] اندازه گیری شده و با نتایج تجربی و تحلیلی مقایسه گردیده است. در این تحقیق، جریان سوپرکاویتاسیونی در زوایای حمله مختلف شبیه سازی شده و ضریب پسا در اعداد کاویتاسیون مختلف به دست آمده است. نتایج تحلیل عددی با نتایج روابط نیمه تجربی مقایسه شده است. در نهایت، با استفاده از نتایج بدست آمده از تحلیل عددی رابطه ای برای محاسبه ضریب پسا در زوایای حمله مختلف برای محدوده ای از عدد کاویتاسیون پیشنهاد شده است.

در این پژوهش، ویژگی­ های جذب انرژی مخروط­ های ته بسته­ ی فولادی که در حالات گوناگون سوراخ­ دار شده­ اند، تحت بارگذاری محوری شبه­ استاتیکی به دو صورت تجربی و عددی بررسی شده است. در بخش تجربی، پس از تهیه­ ی مخروط­ های آماده، آلیاژ فولاد سازنده تعیین شد. به منظور تعیین خواص مکانیکی، نمونه­ های دمبلی شکل به وسیله­ ی برش وایرکات از مخروط جدا شده و سپس منحنی تنش کرنش برای آن­ ها استخراج شد. شبیه­ سازی ساختارهای مخروطی به کمک نرم­ افزار المان محدود LS-Dyna و مقایسه­ ی آن­ ها با داده­ های حاصل از آزمایش­ های تجربی انجام شد و تطابق خوبی بین نتایج تجربی و عددی وجود داشت. در این پژوهش، 48 حالت گوناگون بررسی و مشخصات فروپاشی آن­ ها استخراج و مقایسه شدند. در این 48 حالت، سه زاویه برای یال مخروط، چهار ضخامت گوناگون و چهار آرایش متفاوت از نظر تعداد سوراخ­ گنجانده شده است و از این طریق رفتار مکانیکی جاذب­ های مخروطی ته بسته­ ی فولادی سوراخ­ دار، در حالات گوناگون، مطالعه شده است. بررسی­ ها نشان می­ دهد که افزایش تعداد سوراخ در بدنه­ ی جاذب­ ها، منجر به کاهش نیروی بیشینه و افزایش کارایی نیروی له­ شدگی می­ شود. با توجه به نتایج به دست آمده، جاذب­ های مخروطی سوراخ­ دار جایگزین مناسبی برای نمونه­ های مشابه بدون سوراخ هستند.

در این مقاله کنترل فعال ارتعاشات یک تیر دوار یک سر گیردار هوشمند به کمک وصله های پیزوالکتریک حسگری و عملگری روی سطوح خارجی آن بررسی شده است. معادلات حرکت با استفاده از روش المان محدود و به کمک المان های 6 و 9 درجه برای قسمت های فاقد وصله و قسمت های شامل آن ها، گسسته سازی شده است. چند نوع مختلف کنترل کننده مانند LQR، LQG و پسخورد سرعت برای کنترل فعال نوسانات استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد کنترل کننده LQR به دلیل پسخورد همه حالت های سیستم عملکرد بهتری از نظر زمان نشست دارد. درحالی که کنترل کننده پسخورد سرعت فقط به داده های سنسورهای پیزوالکتریک نیاز داشته و بنابراین به کار گیری آن مقرون به صرفه تر و عملی تر است. در این مقاله همچنین اثر تعداد زوج وصله های پیزوالکتریک روی کنترل ارتعاشات تیر با در نظر گرفتن چهار جفت وصله در نقاط مختلف تیر مطالعه شده است.

روش شکل دهی تدریجی ورق از روش های جذاب شکل دهی ورقی می باشد. استفاده از تحلیل های اجزاء محدود این روش به خصوص در دمای بالا برای آلیاژهایی مثل تیتانیم Ti-6Al-4V در کاهش هزینه ی پژوهش نقش بسزایی دارد. در مطالعه ی حاضر با استفاده از نتایج آزمایش های عملی، اقدام به شبیه سازی شکل دهی گرم تدریجی تیتانیم گردید و اعتبار آن توسط سه خروجی نمودارهای حدی، عمق شکل دهی و کم ترین ضخامت ارزیابی شد. سپس اثر عوامل فرایند بر روی نیروهای وارد بر ابزار با در نظر گرفتن حرارت تولیدی حین آزمایش مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که نیروهای عمودی بیش ترین مقادیر را در بین این نیروها دارند. به علاوه کاهش دمای اولیه ی ورق و افزایش گام عمودی و قطر ابزار، این نیروها را افزایش داده است. همچنین مشاهده گردید که هندسه ی شکل دهی شده و جنس ماده تاثیر بسزایی در تغییرات نیروها دارند. توزیع کرنش های موثر نیز کشیدگی بیش تر ورق را در ناحیه ی میانی آن به نمایش گذاشت. در پایان، تحلیل کمانش و تنش های وارد بر ابزار نشان داد که بیش ترین خطر ناشی از تنش های اعمالی به ابزار، از نوع خمشی کششی و ناشی از نیروهای طولی بود.

در این مقاله ارتعاش آزاد نانو تیر دوار با سطح مقطع متغیر بر روی بستر الاستیک به روش مربع سازی دیفرانسیلی مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور افزایش دقت، از مدل تیر تیموشنکو استفاده می شود که عبارات اینرسی دورانی و تغییر شکل برشی را در نظر می گیرد. ابتدا نظریه الاستیسیته غیر محلی ارینگن به صورت اجمالی بررسی و سپس معادلات نانو تیر تیموشنکو با توجه به تاثیرات مقیاس نانو، سطح مقطع متغیر و دورانی بودن نانو تیر استخراج می شود. پس از بی بعد سازی معادلات با استفاده از پارامترهای بی بعد معرفی شده، معادلات به فرم مورد نظر در روش مربع سازی دیفرانسیلی بازنویسی و با بهره گیری از روش ذکر شده حل می شود و فرکانس های طبیعی استخراج می گردند. برای محاسبه فرکانس های طبیعی، حالت های مختلفی در نظر گرفته می شود که در آن تاثیر پارامتر نانو، سرعت دورانی، شعاع توپی، ضریب تغییر سطح مقطع و سختی بستر الاستیک مورد بررسی قرار می گیرد. برای اعتبارسنجی نتایج، با صرف نظر از بعضی عبارات، مساله مورد پژوهش با نتایج مسائل ساده تر ارائه شده در سایر مقالات مقایسه می شود که در هر مورد تطابق قابل قبولی مشاهده می گردد.

بیلوز های فلزی کاربرد های زیادی در صنایع مختلف از جمله هوافضا، هسته ای و پتروشیمی دارند. یکی از روش های تولید بیلوز، هیدروفرمینگ لوله است. پارامتر های زیادی در ساخت این قطعه تاثیر گذار هستند که می توان اصلی ترین پارامتر جهت ساخت این قطعات به روش هیدروفرمینگ لوله را فشار اعمالی سیال به لوله دانست. فشار اعمالی کم، موجب بروز عیوبی همچون چروکیدگی می شود و فشار زیاد سبب نازک شوندگی و در نهایت به پارگی می انجامد. در پژوهش های منتشرشده گذشته این فشار برای مواد مختلف به روش تجربی محاسبه و گزارش شده است. اما پایه نظری و کاربردی برای محاسبه فشار، بدون انجام آزمایش تجربی، پیشنهاد نشده است. در این مقاله برای به دست آوردن فشار مورد نیاز شکل دهی جهت مدل سازی تحلیلی، از نظریه مخزن های جداره-نازک و همچنین از مدل مادی سوییفت استفاده شده است. مقایسه با نتایج تجربی موجود نشان می دهد فشار نهایی مجاز پیشنهاد شده از دقت خوبی در پیش بینی فشار شکل دهی مناسب برخوردار است.

در این تحقیق، سقوط آزاد قطره در یک سیال لزج در کانال دو بعدی مستطیلی بصورت عددی با روش شبکه ی بولتزمن مدل پتانسیل بین ذره ای مطالعه می شود. برای اعتبارسنجی شبیه سازی حاضر، نتایج عددی حاضر با نتایج محققان پیشین مقایسه می شود. مقایسه بین نتایج، دقت روش عددی حاضر در شبیه سازی جریان های دوفازی را نشان می دهد. اطلاعات کمی در مورد متغییرهای جریان از جمله رفتار قطره، خطوط جریان و گردابه های موجود در دنباله قطره در دو حالت مورد بررسی قرار می گیرد: الف) سقوط آزادانه یک قطره منفرد و ب) سقوط دو قطره یکسان در آرایش پشت سر هم. نتایج نشان می دهد که برای یک قطره در حال سقوط با افزایش عدد اتوس گردابه پشت قطره بزرگ تر شده می شود و آشفتگی جریان بیستر می شود در حالیکه با افزایش عدد اونسورج عکس این روند دیده می شود. برای سقوط دو قطره در آرایش پشت سر هم، سرانجام دو قطره به هم برخورد کرده و منعقد می شوند و تشکیل قطره بزرگتر تقریبا دو برابر قطره اولیه را می دهند. در نهایت قطره در نتیجه اینرسی زیاد قطره شکل گرفته شده، می شکند.

در تحقیق حاضر به بررسی تاثیر فرآیند اصطکاکی اغتشاشی بر خواص تریبولوژیکی، مکانیکی و خوردگی فولاد کم کربن AISI 1010 پرداخته شده است. فرآیند در سرعت های چرخش متفاوتی از 800 تا 1600 دور بر دقیقه انجام شد و بهترین نتایج برای نمونه فرآوری شده با کمترین سرعت چرخش (800 دور بر دقیقه) بدست آمد. با اعمال فرآیند اصطکاکی اغتشاشی دانه بندی ساختار تحت مکانیزم تبلورمجدد دینامیک تا ابعاد 5/0 میکرومتر ریز شد (اندازه دانه اولیه 10 میکرومتر بوده است). همچنین استحکام کششی نمونه های فرآوری شده در شرایط بهینه فرآیند تا 50 مگاپاسکال افزایش داشت. به همین ترتیب سختی نمونه های فرآوری شده بیش از 5/2 برابر فلز پایه افزایش داشت. با بهبود ریزساختار و خواص مکانیکی نمونه ها در نتیجه فرآوری اصطکاکی-اغتشاشی، متعاقبا رفتار تریبولوژیکی بهبود پیدا کرده و نرخ سایش نمونه ها حدودا 28% کاهش یافته است. جهت بررسی خواص خوردگی نمونه ها آزمون خوردگی بر اساس استاندارد ASTM G5 انجام شد. مشاهده گردید که اعمال فرآوری اصطکاکی-اغتشاشی تغییری در خواص خوردگی فولاد کم کربن ایجاد نمی کند.

در این پژوهش تاثیر پارامتر های مختلف بر روی رفتار آشوبناک سیستم روتور-دیسک-یاتاقان به همراه اثر مالشی بین دیسک و استاتور مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم بر حرکت بر اساس قانون دوم نیوتون استخراج و بی بعد شده است. نیروی غیر خطی فیلم روغن یاتاقان تحت نظریه یاتاقان های کوتاه در معادلات لحاظ شده است. همچنین از آن جایی که سایش در محورهای دوار یک نقص ثانویه است، لذا در معادلات حرکت، نیروی نابالانسی و تاب محور که ایجاد کننده اثر مالشی بین دیسک و استاتور می باشد، در نظر گرفته شده است. در ابتدا رفتار دینامیکی سیستم به وسیله نمودار های دوشاخگی، تاریخچه زمانی، نمودار صفحه فاز، نمودار طیف توان، نمودار مقطع پوانکاره و حداکثر نمای لیاپانوف مورد بررسی قرار گرفته و سپس تاثیر پارامتر های مختلف سیستم از جمله ضریب اصطکاک بین دیسک واستاتور، لقی بین دیسک و استاتور و سفتی بین دیسک و استاتور بر روی رفتار آشوبناک سیستم در سرعت های چرخشی مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است.

ماشینکاری تخلیه الکتریکی یکی از مهمترین فرآیندهای ماشینکاری نوین در صنعت امروزی است. سایش ابزار در این عملیات بواسطه ماهیت فرایند موجب کاهش دقت ابعادی قطعات تولیدی می شود، از اینرو تلاش جهت کاهش سایش ابزار یکی از مهمترین چالشهای پیش رو در این عملیات است. به همین دلیل در این تحقیق با به کارگیری یکی از روش های تغییر شکل شدید، تاثیر کاهش اندازه دانه های الکترود مسی بر روی سایش ابزار اسپارک مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور میله های مسی، تحت فرآیند اکسترود در کانال های هم مقطع زاویه دار، قرار گرفتند و با استفاده از آزمایش پراش الکترون های به عقب رانده شده مشخص گردید میانگین اندازه دانه های مس، از 8/60 به 48/5 میکرومتر کاهش یافته است. تاثیر زمان روشنی پالس، شدت جریان جرقه و اندازه دانه الکترود بر روی سایش ابزار، بررسی شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که در نرخ براده برداری زیاد سایش ابزار اکسترود شده به میزان 8/36 درصد، نسبت به ابزار معمولی کاهش می یابد، اما در نرخ براده برداری کم که سایش ابزار زیاد نمی باشد تاثیر قابل توجهی بین سایش دو نوع ابزار مشاهده نگردید.

سازه های ساندویچ پنل به­ دلیل قابلیت های فراوان خود از قبیل نسبت استحکام به وزن بالا، توانایی جذب انرژی بالا در اثر ضربه و. . . در سازه های هوایی کاربرد فراوانی دارند. در این مقاله، 7 آلیاژ منتخب که شامل فولاد ضد زنگ 321، فولاد ضد زنگ 347، سوپر آلیاژ نیکل 617، سوپر آلیاژ نیکل 625، سوپر آلیاژ نیکل 718، آلیاژ نیکل 201، سوپر آلیاژ نیکل 600 بر اساس 6 پارامتر اصلی برای جایگزین نمودن آلیاژ پایه ساندویچ پنل اصلی در ناحیه داخلی دم افقی هواپیما انتخاب شده اند. مقادیر بار تسلیم و نواحی شروع آسیب به کمک معیار آسیب فون مایزز بر اساس استاندارد نظامی آمریکا تعیین شده و در نهایت 2 آلیاژ از میان 7 آلیاژ منتخب با استفاده از معیار شروع آسیب و 4 معیار تاثیرگذار دیگر که شامل: خواص مکانیکی در دمایOC650، چگالی (افزایش درصد وزنی)، قیمت و عوامل مخرب محیطی، تعیین می شوند. نتایج نشان می دهد که دو سوپر آلیاژ نیکل 625 و 718 بر اساس معیارهای تعریف شده در نمونه های ساندویچ پنل، می توانند دو گزینه مناسب برای جایگزینی آلیاژ حاضر مورد استفاده در سازه دم افقی بحساب آیند.

در این مقاله هدف بدست آوردن الگوریتمی برای طراحی هندسه­ ی سیستم­ تعلیق خودرو جهت استفاده در خانواده­ ی محصولات در کلاس های مختلف خودرو می­ باشد. این الگوریتم به­ گونه­ ای طراحی می­ شود که پارامترهای طراحی خانواده محصول با تغییر از یک کلاس خودرو به کلاس دیگر خودرو بیشترین اشتراک را با هم داشته باشند. بدین­ منظور در ابتدا هندسه­ ی سیستم تعلیق مورد بررسی قرار می­ گیرد و پارامترهای موثر در هندسه­ ی سیستم­ تعلیق خودرو جهت استفاده در پلتفرم­ های مختلف مورد استفاده قرار می­ گیرد. در ادامه الگوریتمی جهت طراحی پلتفرمی خودرو بر مبنای روابط ریاضی حاکم بر انواع حرکت های نوسانی خودرو با اعمال ورودی های تصادفی جاده به سیستم تعلیق ارایه می­ گردد. در این الگوریتم نقاط حساس در طراحی هندسه­ ی سیستم­ تعلیق با رویکرد ایجاد بیشترین اشتراک در پلتفرم­ های مختلف خودرو تبیین می­ گردد. در انتها سیستم تعلیقی برای 5 محصول خودروی تندر90 شامل خودروهای سدان، وانت، هاچ بک، استیشن واگن (مینی ون) و خودروی MPV ارایه می­ گردد که با حفظ بیشترین اشتراک در کلاس­ های مختلف خودرو الزامات مرتبط با آسایش سرنشین را برآورده نماید. مقایسه نتایج بدست آمده از سیستم تعلیق بهینه و تندر90 معمولی بیانگر کارایی این روش می­ باشد.

هدف از مقاله حاضر تحلیل حساسیت پارامترهای هندسی در طراحی مسائل ترموالاستیک با استفاده از روش نیمه تحلیلی بهبودیافته می باشد. روش نیمه تحلیلی، یکی از روش های کارا برای تحلیل حساسیت طراحی نسبت به متغیرهای طراحی است و به صورت ترکیبی از روش تحلیلی و روش تفاضل محدود می باشد. اگرچه این روش، روش قدرتمندی است، اما نسبت به اندازه گام حساس است. تحلیل حساسیت به کمک متغیر مختلط روش نوینی است که نسبت به اندازه طول گام حساس نبوده و در مقایسه با سایر روش ها چندین مزیت دارد. پیاده سازی این روش در کد المان محدود برای محاسبه حساسیت به آسانی انجام می پذیرد و فقط نیاز به تغییر در شبکه بندی المان محدود در طول محور موهومی دارد. این مقاله از ترکیب روش تحلیلی با روش متغیر مختلط برای محاسبه حساسیت در مسائل ترموالاستیک استفاده می کند. روش ارائه شده هر دو مزایای روش تحلیلی و روش متغیر مختلط را دارا است. مزیت روش ارائه شده در سرعت عملکرد، دقت و سادگی پیاده سازی آن است. مقایسه نتایج ارائه شده توسط روش پیشنهادی با دیگر روش ها نشان دهنده کارایی بالای روش حاضر بوده که می تواند مقادیر حساسیت مسائل را به صورت دقیق و پایدار پیش بینی نماید.

در این مطالعه تخمین توزیع مجهول چشمه­ های گرمایی توسط یک روش بهینه­ سازی انجام می­ شود به طوری که شرایط مطلوب حرارتی (دما و شار گرما) بر روی سطح طراحی ایجاد گردد. محیط مورد بررسی یک محیط غیرخاکستری، جذب­ کننده-صادرکننده و غیرپخشی بوده که در حالت تعادل تابشی قرار دارد. روش جهت­ های مجزا برای حل معادله انتقال تابش استفاده می­ گردد. به منظور شبیه­ سازی تابش در محیط­ های غیرخاکستری، از دو مدل خاکستری و مجموع وزنی گازهای خاکستری بر پایه خط طیف استفاده می­ شود. مسأله معکوس از طریق کمینه کردن یک تابع هدف و توسط روش بهینه­ سازی گرادیان مزدوج حل می­ شود. به منظور اثبات توانایی روش پیشنهاد شده برای دستیابی به شرایط مطلوب حرارتی، چندین مثال با ترکیب­ های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. هر چند مدل خاکستری یک روش سریع به حساب می­ آید، این روش دارای خطای زیاد بوده و نتایج آن به هیچ وجه قابل اعتماد نمی­ باشند. در مقایسه با مدل خاکستری، روش مجموع وزنی گازهای خاکستری بر پایه خط طیف دارای دقت قابل قبول بوده که روشی کارآمد و قدرتمند در احتساب اثرات غیرخاکستری محیط می­ باشد.

شکل­ دهی الکتروهیدرولیکی یک فرایند شکل­ دهی ورق فلزی با سرعت بالا است که در آن دو الکترود در محفظه­ ای پر از آب قرار دارند و تخلیه الکتریکی با ولتاژ بالا بین آن ها، فشار بالائی جهت شکل دادن ورق ایجاد می­ کند. در این تحقیق جهت بررسی رفتار تغییر شکل ورق برنجی در طی شکل­ دهی الکتروهیدرولیکی، آزمایش­ های تجربی گسترده­ ای (تا 2/3 کیلوژول) انجام می­ شود. برای توضیح جنبه­ های مختلف تغییر شکل ورق، فرمولاسیون هیدرودینامیک ذرات هموار با روش اجزاء محدود در نرم­ افزار ال اس­ داینا کوپل و برای شبیه سازی مورد استفاده قرار می­ گیرد. در این پژوهش جهت مدل کردن فرایند تخلیه الکتریکی دو رویکرد متفاوت استفاده می­ گردد. در رویکرد نخست، انرژی تخلیه الکتریکی به جرم معادل از ماده منفجره تی­ ان­ تی تبدیل می­ شود. در رویکرد دوم، فاصله بین الکترودها با یک کانال پلاسما جایگزین و انرژی تخلیه الکتریکی درون آن تزریق می­ گردد. در انتها، تاریخچه تغییرشکل (تغییر مکان، سرعت، کرنش و نرخ کرنش) در نقاط مختلف ورق­ ها ارائه می­ شود. نتایج نشان می­ دهد (در شرایط مورد استفاده در این پژوهش)، مقدار بیشینه سرعت و نرخ کرنش به ترتیب به 250 متر بر ثانیه و 3800 بر ثانیه می­ رسد.

با توجه به تاثیر چرخه­ های گرمایی بر مناطق دورتر از ناحیه جوش و همچنین اهمیت انجام این فرایند در صنایع دریایی، بررسی گرمایی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در زیر آب یک نیاز اساسی است. در این تحقیق مدلسازی گرمایی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در حضور خنک­ کار و در هوا با سرعت دورانی­ ها و پیشروی­ های مختلف انجام پذیرفت. مقایسه بین نتایج مدلسازی و نتایج تجربی صورت گرفت که بیانگر صحت انجام مدلسازی بود. یافته­ ها نشان داد که افزایش سرعت دورانی به دلیل افزایش شار گرمایی تولیدی، منجر به افزایش دما در مناطق مختلف قطعه­ کار در جوشکاری در هوا و زیر آب می­ شود؛ اما در جوشکاری زیر آب با توجه به جوشش آب در مناطق اطراف ابزار، افت دما در این مناطق بیشتر است و اختلاف دمای بیشتری بین دمای قطعه­ کار در جوشکاری در هوا و زیر آب مشاهده می­ شود. کاهش سرعت پیشروی به دلیل افزایش انباشت حرارتی، منجر به افزایش دمای قطعه­ کار می­ گردد که در جوشکاری در هوا نسبت به جوشکاری در زیر آب، افزایش دما چشمگیرتر است. در واقع تاثیر تغییرات سرعت پیشروی بر جوشکاری در زیرآب نسبت به هوا کمتر است.

در این مقاله مقایسه دبی جرمی جریانهای مختلف سمت پوسته مبادله کن های گرمایی بر اساس تغییرات برش بافل و فاصله بافل از هم به روش شبکه هیدرولیکی جریان مورد بررسی قرار گرفت. نحوه توزیع جریان نقش مهمی در دستیابی به بازده دمائی بالا و کارکرد موثر مبادله کن های گرمایی پوسته-لوله دارد، بطوریکه توزیع یکنواخت باعث کاهش ارتعاش و نویز مبادله کن خواهد شد. همچنین بررسی دبی جریان های مختلف اهمیت زیادی برای درک الگوی انتقال گرما و افت فشار مبادله کن های گرمایی دارد. بنابراین نحوه طراحی مبادله کن های گرمایی پوسته-لوله، بویژه نحوه تاثیر فاصله بافل ها و برش بافل روی دبی جریان در این مطالعه بررسی خواهد شد. در این مطالعه از اصول شبکه هیدرولیکی جریان برای ارزیابی نحوه توزیع دبی جریان مقاطع مختلف مبادله کن گرمایی استفاده شده است. براساس نتایج بدست آمده نحوه پیکربندی بافل ها، شامل برش بافل و فاصله بافل ها از هم تاثیرگذار در دبی جریان مقاطع مختلف بافل و نحوه توزیع جریان سمت پوسته می باشد. همچنین بیشترین دبی جریان سمت پوسته مربوط به جریان مقطع پنجره بافل می باشد.

به منظور جذب امواج آکوستیکی در زیر آب از پوشش هایی با نام جاذب های آلبریخ استفاده می گردد. مکانیزم این پوشش ها تبدیل انرژی امواج به گرما از طریق ارتعاش حفره های موجود در آن ها می باشد. در این مقاله ارزیابی عملکرد نوع خاصی از جاذب های آلبریخ از جنس پلی یورتان با استفاده از نرم افزار کامسول انجام پذیرفته و تاثیر پارامتر های مختلف هندسی به صورت مجزا بررسی گردیده است. بر اساس نتایج، افزایش ارتفاع و شعاع استوانه های هوا و همچنین تبدیل آن ها به مخروط ناقص، میزان ضریب جذب را افزایش و ضرایب عبور و بازتاب را کاهش می دهد. همچنین قرار دادن حفره ها در ردیف های میانی با شعاع های مختلف، محدوده فرکانس بهینه جاذب را افزایش داده و آن را اصطلاحا پهن باند می نماید. در انتها جاذب پهن باند برای دست یابی به بیشترین میزان ضریب جذب بهینه شده است. در مدل بهینه، حفره ها به صورت مخروط ناقص با زاویه راس 5 درجه و قطر آن ها در ردیف های اصلی و میانی به ترتیب برابر cm8/0 و cm2/1 می باشند. مطالعه پارامتری و بهینه سازی جاذب های آلبریخ برای اولین بار در این پژوهش صورت گرفته و می تواند مورد استفاده صنعتگران و پژوهشگران قرار گیرد.

در این تحقیق برای تولید توان یک چرخه ارگانیک رانکین تجهیز شده به مبادله کن بازیافت حرارت (ریژنراتور) و گرمکن سیال تغذیه استفاده شده است. همچنین برای تولید هیدروژن از یک غشاء مبادله کن پروتونی که توان و گرمای مورد نیاز آن از طریق چرخه رانکین آلی تامین شده، استفاده شده است. این چرخه توسط انرژی زمین گرمایی راه اندازی شده است. یک مدلسازی جامع ترمودینامیکی (انرژی و اگزرژی) برای مقایسه عملکرد چهار سیال عامل مختلف بر روی سیستم های پیشنهادی صورت گرفته است. برای مدلسازی از نرم افزار EES استفاده شده است. همچنین مطالعه پارامتری نیز برای بررسی تاثیر پارامترهای عملکردی مهم بر روی عملکرد انرژی و اگزرژی سیستم های مورد بررسی انجام شده است. نتایج نشان دادند که سیال عامل R245fa به ترتیب با 511/3% و 58/67% بیشترین بازده انرژی و اگزرژی را دارد. سیال عامل های R114، R600 و R236fa نیز به لحاظ مشخصه های عملکردی در رده های بعدی قرار دارند. با افزایش دمای سیال زمین گرمایی تولید توان و هیدروژن افزایش می یابد اما بازده انرژی و اگزرژی کاهش می یابد.

در این مقاله، اثر ایجاد محدودیت های مختلف در بهینه سازی سطوح آیرودینامیکی دو و سه بعدی در جریان های مغشوش و غیر لزج به روش الحاقی مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفته است. به منظور ارزیابی دقت و کارایی معادلات الحاقی مسئله بهینه سازی مورد نظر در ابتدا بدون در نظر گرفتن هیچگونه محدودیت هندسی و آیرودینامیکی بررسی شده، سپس نتایج مربوط به اعمال محدودیت های متنوع ارائه گردیده است. با استفاده از روش الحاقی اطلاعات کاملی از بردار تغییرات مورد نیاز جهت بهینه سازی را می توان با حل کردن فقط یکبار معادلات جریان حاکم و الحاقی، مستقل از تعداد پارامترهای طراحی، بدست آورد. نیروی پسا به عنوان تابع هدف انتخاب شده و از تابع شکل هیک – هن و روش تغییر شکل آزاد به ترتیب برای گسسته سازی هندسه های دو و سه بعدی استفاده شده است. نتایج حاکی از همگرایی بسیار خوب معادلات الحاقی است. همچنین با ایجاد محدودیت­ های مناسب در فرایند بهینه سازی شکل باز طراحی شده دارای بیشترین بازده بوده بدون اینکه قابلیت های اولیه آن نظیر مقدار نیروی برا دچار تغییر و دگرگونی شوند.

چرخه­ ی اصلی توربین گاز راندمان حرارتی پایینی دارد به همین علت بهبود راندمان توربین­ های گازی حائز اهمیت است. قدرت توربین گاز متاثر از شرایط جوی و دمای محیط است. در این پژوهش دو روش مه پاشی هوای ورودی و سیستم چیلر مکانیکی جهت خنک کاری هوای ورودی به کمپرسور با استفاده از روش تحلیل چهارگانه­ ی (4E) انرژی، اگزرژی، اقتصادی و محیط زیستی مورد مطالعه قرار می­ گیرد. نتایج نشان می­ دهد سیستم سرمایشی چیلر مکانیکی دمای هوای ورودی را تا º C28 و سیستم مه پاش تا º C18 کاهش می­ دهد. همچنین با استفاده از خنک کننده­ ی چیلر مکانیکی اگزرژی تخریبی کمپرسور در حدود %75 کاهش می­ یابد. راندمان چرخه با سرمایش چیلر مکانیکی و مه پاش ورودی به ترتیب در حدود %5 و %2 افزایش داشته است. هزینه­ ی کربن دی اکسید کاهش یافته برای خنک کاری با چیلر مکانیکی در حدود $ 15457 و برای خنک کاری با مه پاشی $ 7492 است. ارزش حاضر خالص نشان می­ دهد برای مه پاش ورودی و چیلر مکانیکی به ترتیب سود­ دهی پس از 4 و 5 سال آغاز می­ شود.

تحقیق حاضر یک حل عددی از تقابل سازه­ ی الاستیک-سیال تراکم ناپذیر با استفاده از روش مرز غوطه­ ور است، که در آن فاز جامد یک رشته­ الاستیک قرار گرفته پشت یک استوانه صلب در جریان سیال است. هدف، بررسی اثرات متقابل این رشته و استوانه بر یکدیگر و به طور خاص اثر رشته الاستیک بر کاهش ضریب پسآی استوانه است. در روش مرز غوطه­ ور، فاز جامد و سیال در دو ناحیه مجاز از هم حل می­ شوند. برای حل جریان و مومنتوم فاز سیال از معادلات شبکه بولتزمن استفاده شده است. در تحقیق حاضر رشته­ الاستیک برخلاف تحقیقات گذشته بدون نیاز به حل معادلات ساختاری پیوسته جامد الاستیک، به صورت یک شبکه از جرم های متمرکز و المانهای فنر که می­ تواند خواصی چون مدول الاستیسیته و صلبیت خمشی رشته­ الاستیک را پوشش دهد، مدل شده و با روش مرز غوطه­ ور با حل جریان مرتبط است. نتایج نشان داده است که جرم، هندسه و محل قرار گیری رشته پشت استوانه­ صلب، بر پایداری و کاهش ضریب پسآی آن اثر گذار است. اثبات وجود یک نقطه­ کمینه ضریب پسآ و تحلیل آن به عنوان دیگر زمینه­ تفاوت این تحقیق با تحلیل­ های پیشین محسوب می­ شود.

در تحقیق حاضر به کمک روش مربعات دیفرانسیلی (DQM) به تحلیل ارتعاشات آزاد پوسته مخروطی ساندویچ پنل پرداخته شده است. محاسبات برای چهار نوع مواد مختلف، پلی اتراترکتون (PEEK)، پلی کربنات (PC)، پلی پروپیلن جامد (SPP) و فوم پلی­ آمید با چگالی بالا (HDPF) به عنوان هسته و شیشه-اپوکسی به عنوان پوسته کامپوزیتی انجام شده است. مدل­ سازی ریاضی به کمک نظریه تغییر شکل برشی مرتبه اول پوسته انجام و معادلات حرکت به کمک روش همیلتون استخراج شده است. معادلات حاکم بر ارتعاشات پوسته، به کمک روش DQ حل شده و فرکانس طبیعی محاسبه شده است. اثر افزایش طول و ضخامت و همچنین اثر شرایط مرزی مختلف بر روی فرکانس طبیعی بررسی گردیده است. از مواد مختلفی به عنوان هسته استفاده شده و اثر آن بر روی فرکانس طبیعی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور اعتبارسنجی، مقایسه­ ای میان نتایج بدست آمده و نتایج موجود در ادبیات تحقیق و همچنین نرم­ افزار آباکوس (Abaqus) صورت گرفته است.

جابجایی طبیعی دوبعدی جریان لایه ایئ تراکم ناپذیر در داخل یک حفره ی مربعی با وجود المان های زبری مثلثی بر روی دیواره های عمودی، با روش المان محدود بررسی شده است. مطالعه ی حاضر برای نسبت های ابعادی مختلف و حالت های گوناگون قرارگیری المان ها بر روی دیواره ی چپ به تنهایی و هر دو دیواره ی چپ و راست با هم، در اعداد رایلی مختلف انجام شده است. هوا به عنوان سیال عامل در نظر گرفته شده است. رفتار هیدرودینامیکی و گرمایی سیال در حضور المانهای زبری مثلثی در قالب خطوط جریان، خطوط هم دما و عدد ناسلت متوسط بررسی شده است. نتایج به دست آمده بر پایه ی این شبیه سازی نشان دهنده ی این مطلب است که المانهای مثلثی به طور قابل توجهی بر رفتار جریان سیال و انتقال گرمای داخل حفره ی مربعی تاثیر می گذارد. بیشترین کاهش در آهنگ انتقال گرما نسبت به حفره ی خالی برای حالت 05/0 =A، در عدد رایلی 106 و برابر 66/26% برای زمانی که المان ها زبری در دیواره ی گرم واقع شده است، محاسبه گردید.

در این مقاله برای بهبود پایداری جانبی و فرمان­ پذیری خودرو، از روش کنترل غیرخطی بهینه پیش­ بین برای زاویه­ ی فرمان چرخ­ های عقب استفاده شده است. یک مدل مرجع جدید برای ردیابی توسط کنترل کننده پیشنهاد شده ­ است که شرایط تایر و جاده و محدودیت­ های فیزیکی خودروی واقعی را در­ نظر می­ گیرد. عملکرد کنترل­ کننده­ ی بهینه ی طراحی­ شده در ردیابی مدل مرجع جدید در حین مانور گردش ثابت با ضریب اصطکاک متغیر ارزیابی شده است. همچنین اثر تنظیم پارمترهای آزاد روی دقت ردیابی و مقاومت کنترل­ کننده در حضور نامعینی بررسی شده است. در نهایت، عملکرد کنترل­ کننده ی طراحی شده در ردیابی مدل مرجع جدید با استراتژی دیگر­ ارائه­ شده در یکی از مراجع در مانور تغییر خط مقایسه شده است. نتایج شبیه­ سازی­ ها بیانگر بهبود قابل­ ملاحظه­ ی پایداری و فرمان­ پذیری خودروی کنترل­ شده با مدل مرجع جدید می­ باشد.

در این مقاله، اثر پارامتر متغیر نسبت­ دبی جرمی آب به هوا بر مشخصه­ های عملکردی برج خنک­ کن دریایی تبخیری جریان مخالف به صورت عددی بررسی و نتایج حل عددی با داده­ های آزمایشگاهی اعتبارسنجی گردید. آهنگ­ کلی انتقال گرما از بالا به پایین برج خنک­ کن برای نسبت دبی­ های کمتر از یک با افزایش حجم برج کاهش و برای نسبت­ های بزرگ­ تر از یک، افزایش می­ یابد. آهنگ انتقال گرما جابجایی قسمت اعظم انتقال گرما کلی را برای نسبت دبی­ های کمتر از یک شامل شده و با کاهش نسبت دبی، کاهش می­ یابد. مولفه انتقال گرما تبخیری با کاهش نسبت دبی، افزایش می­ یابد. با افزایش نسبت دبی، حجم مورد نیاز برای سرمایش آب افزایش می­ یابد. در آب و هوای مرطوب با افزایش نسبت دبی، حجم برج به شدت افزایش می­ یابد. دمای آب خروجی با افزایش دبی جرمی آب، افزایش و با کاهش فشار محیط، کاهش می­ یابد. ضریب اثر برج با افزایش نسبت دبی افزایش ولی آهنگ تغییر آن کاهش یافت. نسبت دمای برج با افزایش نسبت دبی یا افزایش فشار محیط، کاهش می­ یابد که با کم­ شدن این نسبت، این کاهش با سرعت بیشتری رخ می­ دهد.

بررسی جریان هوای عبوری از واحد بیرونی کولر گازی و مطالعه ی تأثیر پنجره مشبک بر روی مشخصه های جریان هوای گرم خروجی دارای اهمیت زیادی به ویژه در مجتمع های آپارتمانی است. در این پژوهش، تأثیر دو نوع پنجره مشبک صنعتی (دایروی و مربعی) و یک پنجره مشبک پیشنهادی )طراحی شده با مقطع بال واره متقارن با هدف هدایت جریان در جهت دلخواه) بر شدت جریان و فاصله پرتاب هوا بررسی شده است. ارزیابی عددی رفتار جریان سیال شامل مدل سازی هندسی، تولید شبکه و حل جریان در فضای محاسباتی می باشد. برای شبیه سازی جریان درون فن از چارچوب مرجع چرخان و نیز مدل آشفتگی k-ԑ تحقق پذیر استفاده شده است. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی برای واحد بیرونی با پنجره مشبک دایروی نشان داد که اختلاف نرخ جریان خروجی به طور متوسط در سه دور بالای فن، 24/6 % است. نتایج حل جریان نشان دادند که پنجره مشبک باعث کاهش نرخ جریان هوای خروجی، افزایش فشار پشت پروانه و افزایش تعداد گردابه ها می شود. از طرف دیگر، از نقطه نظر عملکرد آیرودینامیک بی بعد و نیز فاصله پرتاب هوا، به ترتیب پنجره مشبک پیشنهادی و دایروی دارای بهترین عملکرد هستند.

در مطالعه­ ی حاضر، تاثیر استفاده از لوله­ های موجدار (بهبود یافته) به عنوان لوله­ ی مرکزی مبادله­ کن گرمایی دولوله­ ای بر روی انتقال گرما و تلفات اگزرژی به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. موج­ ها از یک نیم دایره با قطر­ های مختلف شامل 5/2، 5 و 5/7 ­ میلیمتر، و یک خط مورب تشکیل شده­ اند. لوله­ ی مرکزی مبادله­ کن گرمایی از جنس مس با قطر 27 میلیمتر و لوله­ ی خارجی با قطر 54 میلیمتر و عایق در نظر گرفته شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، استفاده از لوله­ های موجدار به عنوان لوله­ ی مرکزی مبادله­ کن گرمایی دولوله­ ای تاثیر قابل توجهی بر روی انتقال گرما و تلفات اگزرژی می­ گذارد. به طوری که میزان انتقال گرما در حضور این نوع لوله­ ها 07/1 تا 08/3 برابر مبادله­ کن گرمایی ساده است. علاوه بر این، تاثیر دمای ورودی آب گرم و دمای ورودی آب سرد بر روی تلفات اگزرژی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج به دست آمده، افزایش اختلاف دمای آب گرم ورودی و آب سرد ورودی باعث افزایش تلفات اگزرژی می­ شود.

این مقاله به بررسی تاثیر وجود نقص اولیه هندسی و نیز اثر تغییر­ شکل­ های پیش و پس از کمانش ورق­ های ایزوتروپیک مستطیلی تحت اثر بار فشاری درون صفحه­ ای تک محوره، بر رفتار ارتعاشی ورق می­ پردازد. به این منظور روابط حاکم بر رفتار ورق با استفاده از نظریه میندلین و روابط کرنش جابجایی ون کارمن برای جابجایی­ های بزرگ، استخراج گردیده و پاسخ دستگاه معادلات دیفرانسیل غیرخطی بدست آمده به صورت ترکیبی از پاسخ­ های استاتیکی و دینامیکی حاصل گردیده است. به دلیل بزرگ بودن دامنه تغییر شکل استاتیکی ورق در مقایسه با دامنه ارتعاشات آن، حل دستگاه معادلات بدست آمده در دو گام صورت پذیرفته است. در گام نخست پاسخ پیش و پس از کمانش ورق با گسسته­ سازی معادلات به روش مربعات دیفرانسیلی و حل دستگاه معادلات حاصل به کمک روش طول کمان حاصل شده است. پس از آن با در نظر گرفتن ارتعاشات با دامنه کوچک حول حالت تغییر شکل یافته ورق (پاسخ مرحله نخست) و با صرف نظر نمودن از عبارات غیرخطی، فرکانس­ های طبیعی ارتعاشات ورق به کمک روش مربعات دیفرانسیلی و حل مسئله مقدار ویژه ایجاد شده، حاصل گردیده است. نتایج حاصل برای دامنه­ های متفاوت نقص هندسی اولیه و نیز شرایط مرزی متفاوت نشان­ دهنده تاثیر شدید عوامل ذکر شده بر فرکانس­ های طبیعی ورق می­ باشد.

در این تحقیق بر اساس نظریه الاستیسیته دو بعدی و با استفاده از روش اجزا محدود، ارتعاش آزاد و پاسخ استاتیکی تیر هدفمند مدرج پیزوالکتریک در شرایط مرزی متفاوت بررسی شده است. خواص مکانیکی، الکتریکی و الکترومکانیکی این تیر در راستای ضخامت طبق رابطه تابع توانی تیرهای مدرج هدفمند متغیر است. معادلات حاکم بر تیر با به کارگیری اصل همیلتون برای هر دو حالت حسگری و عملگری اسنخراج شد­ ه­ است و با حل معادلات به روش اجزا محدود و به کمک نظریه الاستیسیته دوبعدی فرکانس­ های طبیعی و پاسخ استاتیکی تیر ارایه شده­ است. شرایط مرزی مکانیکی دو انتهای تیر به صورت آزاد-گیردار، ساده-ساده و گیردار-گیردار بیان شده و شرایط مرزی الکتریکی تیر به صورت مدار باز و مدار بسته با اعمال اختلاف پتانسیل­ های متفاوت در نظر گرفته شده است. تاثیر طول به ارتفاع تیر، شرایط مرزی و نحوه توزیع خواص تیر بر روی فرکانس طبیعی و خمش تیر مورد بررسی واقع شده است.

در این مقاله، تأثیر فرآیندهای مختلف عملیات­ سطحی و افزودن نانورس بر خواص مکانیکی چندلایه­ های الیافی فلزی مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، آلیاژ 3105 آلومینیوم تحت فرآیندهای مختلف آماده­ سازی شامل چربی­ زدایی، سایش مکانیکی، سونش شیمیایی، کروماته­ کردن و ترکیبی از این فرآیندها مورد عملیات­ سطحی قرار گرفت. سپس چندلایه­ های الیافی فلزی با استفاده از ورق­ های آلومینیوم، رزین اپوکسی خالص و بهبودیافته با نانورس و الیاف شیشه توسط روش لایه­ گذاری دستی تولید شدند. تأثیر فرآیندهای مختلف آماده­ سازی سطح و استفاده از نانوذرات بر خواص خمشی و ضربه­ ای نمونه­ ها با بهره­ گیری از طراحی آزمایش­ ها به روش رویه پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که کروماته­ کردن سطح فلز مؤثرترین نقش را در افزایش خواص مکانیکی نمونه­ ها دارد. درحالی که چربی­ زدایی در بین فرآیندهای مختلف آماده­ سازی سطوح، کمترین اثر را در بهبود خواص مکانیکی چندلایه­ های الیافی فلزی دارا است. همچنین بررسی­ نتایج تحلیل عوامل تأثیرگذار اصلی نشان داد که به رغم نقش مفید نانورس در بهبود خواص مکانیکی چندلایه­ های الیافی فلزی، نقش فرآیندهای آماده­ سازی سطح مؤثرتر از افزودن نانوذرات است.

در این مقاله مقایسه تجربی و عددی دو رادیاتور قرنیزی و رادیاتور پانلی ارائه شده است. ظرفیت نامی دو رادیاتور مورد آزمون 1200 کیلوکالری برساعت بود. در بخش تجربی ظرفیت، معادله مشخصه و توزیع دمای هر دو رادیاتور در اتاقی با ابعاد 5/2 4 4 متری با دمای هوای محیط برابر بدست آمد. نتایج تجربی حاکی از توزیع دمای یکنواخت­ تر برای رادیاتور قرنیزی بود، به طوریکه اختلاف دما در راستای ارتفاع در مرکز اتاق برای رادیاتور پانلی در ظرفیت های مختلف بین 3 تا 7 درجه سلسیوس تغییر می­ کرد، در حالیکه برای رادیاتور قرنیزی در تمامی ظرفیت­ ها اختلاف دما در حد 2 درجه سلسیوس بود. در صفحه افقی نیز اختلاف دمای دیواره­ ایکه رادیاتور پانلی در آن نصب شده بود تا دیواره روبه رویی در ارتفاع 5/1 متری بین 3 تا 6 درجه سلسیوس بود در حالیکه برای نمونه قرنیزی این نتیجه در حد 5/0 درجه سلسیوس بود. نتایج حاصل از حل عددی با خطای بیشینه 10 درصد تطابق مناسبی با نتایج تجربی داشتند. بررسی توزیع سرعت در صفحه تقارن عمودی اتاق نشان دهنده گردش هوای مناسب رادیاتور قرنیزی است.

امروزه یکی از مقوله های مهم در علوم مهندسی، بهینه سازی طرح های جدید به منظور رقابت در عرصه ی بازار صنعتی می باشد. در صنایع هوافضا، وزن و عمر قطعات از معیارهای بسیار مهم طراحی می باشند. به عنوان مثال، مسئله بهینه سازی وزن گیربکس اصلی هلیکوپترها، توأم با عملکرد و عمر خستگی قابل قبول آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، پارامترهای طراحی گیربکس اصلی هلیکوپتر آگوستا، با استفاده از سه روش مختلف بهینه سازی الگوریتم ژنتیکی (GA)، اجتماع ذرات (PSO) و جستجوی گرانشی (GSA) تعیین شده اند. تابع هدف مسئله، جرم چرخدنده ها با قیود مختلف مبتنی بر محدودیت های هندسی می باشد. ضرایب اطمینان خستگی نیز مطابق روابط آگما (AGMA) در نظر گرفته شده اند. متغیرهای طراحی موجود شامل عرض چرخدنده ها به عنوان پارامتری پیوسته و مدول عمودی آنها به عنوان پارامتری گسسته می باشند. هرچند مقایسه ی نتایج بهینه سازی، حاکی از موفقیت هر سه روش در کمینه سازی حدود 23 تا 27 درصدی وزن گیربکس نسبت به طرح صنعتی موجود هستند اما الگوریتم جستجوی گرانشی نه تنها بهترین جواب بهینه از نظر وزن را به دست می دهد، بلکه بیشترین سرعت همگرایی را نیز داشته است.

لوله­ های جدار نازک به خاطر سبکی، ظرفیت جذب انرژی بالا و طول لهیدگی زیاد یکی از کارآمدترین سیستم­ های جذب انرژی می­ باشند. در این فرآیند به کمک یک غلتک می­ توان به صورت تدریجی لوله اولیه را به ضخامت و طول دلخواه تبدیل نمود. بر همین اساس در این پژوهش اتصال مکانیکی لوله­ های آلومینیومی و فولادی به منظور تولید لوله­ های دولایه و افزایش جذب انرژی مورد بررسی قرار می­ گیرد. ایجاد قفل مکانیکی از طریق ایجاد تغییر شکل پلاستیک بین دو لایه تحت شرایط مشخص فرآیندی بررسی شده است. برای ایجاد قفل مکانیکی رزوه هایی با رزوه­ های درشت و ریز بین دو لایه ایجاد گردید تا لایه­ ها در یکدیگر پیچ شوند و به کمک فرآیند فلوفرمینگ گرم این اتصال را تقویت کرده تا فضای خالی بین لایه­ ها پر شود. با انجام تست برشی بر روی نمونه­ های حلقوی نتیجه گرفته شد که به کمک فرآیند فلوفرمینگ اتصال قوی بین دو لایه ایجادمی­ گرددهمچنین آزمون لهیدگی لوله­ های دو لایه که به صورت پرسیدر یکدیگر جا زده شده و به کمک فلوفرمینگ به یکدیگر متصل شدند مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد برای نمونه­ های پرس شده در حالتی که لایه آلومینیومی آنیل شده است میزان جذب انرژی بهبود می­ یابد. همچنین برای لوله­ های فلوفرمینگ شده، نمونه­ ای که دارای اتصال مکانیکی با رزوه ریزتر است میزان لهیدگی و جذب انرژی بهتری دارد.

یکی از روش­ های مهم کاهش خطای ناوبری اجسام در حال حرکت اعم از زمینی، دریایی و هوایی تلفیق سیستم­ ناوبری اینرسی و سیستم موقعیت یاب جهانیاست. این تحقیق شامل مقدمه ای بر سیستم­ ناوبری اینرسی، سیستم موقعیت­ یاب جهانی و روش های تلفیق دو سیستم و مسائل مهم در زمینه تلفیق است. به این منظور مهم ترین تحقیقات انجام شده توسط محققین داخلی و خارجی مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر طرح مباحثی نظیر استفاده از فیلتر کالمن، فیلتر کالمن توسعه­ یافته، فیلتر ذره­ ای و روش­ های دیگر بر پایه­ ی فیلتر کالمن و ذره­ ای در تلفیق، رویکردهای نو در این زمینه بررسی شده­ اند. نتایج بررسی نشان می­ دهد به کارگیری هوش مصنوعی در تلفیق، مسئله قطع یا انسداد سیگنال GPS در تلفیق و استفاده از حس گرهای ناوبری اینرسی ارزان قیمت در تلفیق ازجمله زمینه­ های تحقیقاتی موردتوجه محققین در این زمینه هستند.