مکانیک سازه ها و شاره ها
سال:1399 | دوره:10 | شماره:1 |تعداد مقالات:21

در این مقاله، تعیین لحظه شکست توسط معیارهای شکست نرم و تاثیر توابع وزنی آسیب، روش ها و آزمون های کالیبراسیون، بر دقت پیش بینی لحظه شکست مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس بررسی های حالت تنش، سه آزمون کالیبراسیون کشش تک محوری، کشش کرنش صفحه ای و کشش نمونه دارای تورفتگی به منظور تعیین مقادیر بحرانی معیارهای شکست به کار گرفته شدند. به منظور بررسی رفتار شکست در آلومینیوم آلیاژی 6061، معیارهای شکست نرم پدیدارشناختی آیادا، رایس-تریسی و کوکرافت-لاتهام نرماله، از طریق روش ترکیبی تجربی-شبیه سازی کالیبره شدند. نرم افزار اجزای محدود اباکوس به منظور شبیه سازی فرایند استفاده شد و معیارهای شکست توسط زیربرنامه مناسب به بررسی های اجزای محدود اعمال شدند. مقادیر نیرو-جابجایی و طول کورس شکست در آزمون های تجربی، به منظور صحت سنجی نتایج عددی و بررسی دقت معیارها مورد استفاده قرار گرفتند. مطابق با نتایج، روش کالیبراسیون بر مبنای تاریخچه حالت تنش در مقایسه با روش مقدار میانگین نتایج دقیق تری در پیش بینی لحظه شکست ارایه می نماید (4/3 درصد کاهش در میانگین خطای پیش بینی شکست). در میان تمامی حالات، معیار کوکرافت-لاتهام نرماله تحت کالیبراسیون با آزمون کشش کرنش صفحه ای، مناسب ترین معیار و آزمون کالیبراسیون به منظور پیش بینی شکست در مقادیر مثبت پارامتر سه محوری تنش می باشند.

در قید و بندها، نیروهای عکس العمل در نقاط جاسازی در اثر اعمال نیروهای خارجی شامل نیروهای بست و ماشین کاری ایجاد می شوند. اندازه این نیروها در طراحی قید و بندها حایز اهمیت بالایی بوده و به عنوان ورودی در مراحلی همچون طرح ریزی قید و بندها، طراحی المان ها و صحت سنجی استفاده می شود. در این مقاله، روشی چابک و دقیق بر مبنای اصل کمینه اندازه نیروها، برای محاسبه نیروهای عکس العمل در قید و بندهای ماشین کاری پیشنهاد می شود. روش پیشنهادی، قابلیت پیش بینی اندازه این نیروها را بدون نیاز به اجرای شبیه سازی المان محدود فراهم می سازد. برای صحت سنجی مقادیر پیش بینی شده از تیوری، شبیه سازی عددی به کمک نرم افزار آباکوس بر روی قطعات با هندسه چندوجهی اجرا شده است. با مقایسه نتایج، انطباق مناسبی بین مقادیر پیش بینی شده برای مولفه عمودی نیروهای عکس العمل از تیوری، نتایج آنالیز عددی و نتایج ارایه شده در پژوهش های پیشین مشاهده شد. بیشینه خطا در پیش بینی نیروهای نرمال بر سطح از تحلیل پیشنهادی نسبت به نتایج شبیه سازی 9/3% بدست آمد. مقادیر بدست آمده از تحلیل ارایه شده برای مولفه مماسی نیروهای عکس العمل دقیق نبوده و قابل اعتنا نیست. هرچند این موضوع را می توان به عنوان یکی از نقاط ضعف تحلیل ارایه شده دانست؛ ولیکن، با توجه به اندازه اندک این نیروها، امکان چشم پوشی از آن ها در طراحی قید و بندها وجود دارد. اثر پارامترهای موثر شامل ضریب اصطکاک و نیروی بست بر روی نتایج نیز مطالعه شد. تطابق مناسب بین پیش بینی های تیوری و نتایج عددی، بیانگر کارایی مدل ارایه شده برای محاسبه سریع نیروهای عکس العمل در قید و بند قطعات با هندسه چندوجهی است.

در تحقیق حاضر، ارتعاش آزاد غیرخطی ورق مستطیلی دورمفصل از جنس مواد مدرج تابعی دوجهته برای اولین بار به صورت کاملا تحلیلی بررسی شده است. برای این منظور به کمک اصل هامیلتون و روابط کرنش جابجایی غیرخطی ون کارمن، معادلات دیفرانسیل جزیی حرکت ورق استخراج شده اند. پس از آن با اعمال روش گالرکین، معادلات دیفرانسیل جزیی غیرخطی ورق به معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی وابسته به زمان تبدیل گشته اند. سپس به منظور محاسبه فرکانس های غیرخطی ورق، معادله غیرخطی ورق به صورت تحلیلی با استفاده از روش لیندشتد پوانکاره بهبودیافته حل شده است. خواص مواد ورق براساس مدل توزیع توانی در دوراستای طولی و عرضی ورق به صورت پیوسته متغیر فرض شده اند. درنهایت اثر برخی پارامترهای کلیدی سیستم همچون دامنه ارتعاش، اندیس ماده مدرج تابعی و نسبت هندسی ورق بر روی فرکانس غیرخطی ورق به صورت جزیی مورد تحلیل قرار گرفته اند. برای صحه گذاری مساله، نتایج این پژوهش با نتایج ادبیات گذشته و همچنین حل عددی مقایسه شده است و تطابق بسیارخوبی مشاهده گشته است.

در این پژوهش، تاثیر نوع چسب اپوکسی (Epon 828 و Araldite EA 1103)، ناحیه هم پوشانی (mm 5/12 و 25) و اصلاح سطحی کامپوزیت پلیمری بر رفتار برشی ساندویچ پنل های با هسته فوم پلی وینیل کلراید (PVC) C7075 و رویه کامپوزیت پلیمری (وینیل استر-الیاف شیشه) به صورت تجربی و شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج، نمونه حاوی چسب Epon استحکام برشی بیشتر و درصد کرنش کمتری در مقایسه با نمونه حاوی چسب Araldite ارایه داد. نمونه های با ناحیه هم پوشانی mm 5/12 خواص برشی بیشتری در مقایسه با نمونه های با ناحیه هم پوشانی mm 25 داشتند که علت آن وجود حباب و عیوب بیشتر در سطح هم پوشانی بیشتر است. نمونه هایی که کامپوزیت پلیمری آن ها با کاغذ سنباده 100 اصلاح سطحی شدند، خواص برشی بیشتری نسبت به نمونه های اصلاح سطحی شده با کاغذ سنباده 60 داشتند که علت آن افزایش سطح تماس و نفوذ بهتر چسب به داخل تخلخل ها است. بررسی مکانیزم شکست نشان داد که دو مکانیزم شکست چسب و پارگی فوم PVC باعث تخریب ساندویچ پنل می شوند که غلبه مکانیزم پارگی فوم بر شکست چسب افزایش خواص برشی ساندویچ پنل را سبب می شود. نتایج نشان داد که تطابق قابل قبولی میان نتایج تجربی و شبیه سازی وجود دارد.

در این مطالعه تحلیل ترموالاستیک تیرهای با ضخامت متغیر ساخته شده از مواد هدفمند تابعی انجام شده است. هندسه و شرایط مرزی تیر مشابه پره توربین است. تیر تحت ترکیبی از نیروهای عرضی گسترده و نیروهای حجمی حاصل از چرخش آن حول محور عمود بر طول تیر و میدان مشخصی از درجه حرارت قرار دارد. در ریشه تیر، شرایط مرزی گیردار و در لبه آن، به صورت آزاد می باشد. خواص مکانیکی و حرارتی در راستای طولی تیر به صورت توانی متغیر فرض می گردند. با استفاده از تیوری تغییر شکل برشی مرتبه اول، روابط جابجایی-کرنش و قانون هوک، دستگاه معادله دیفرانسیل مرتبه دومی بدست می آید. به کمک روش بخش بندی، جابجایی های طولی و عرضی و تنش های طولی، برشی و موثر هر بخش حاصل شده است. برای شش توزیع ناهمگنی مختلف تحلیل انجام شد. بررسی نتایج مشخص نمود که در تیر ساخته شده با ماده هدفمند تابعی با پارامتر توزیع ناهمگنی مثبت و بزرگتر، جابجایی طولی و عرضی و تنش های طولی، برشی و موثر بیشینه، کمتر خواهد بود.

در این پژوهش شکست نگاری نمونه نامتجانس (با درز جوش افقی) آزمایش ضربه سقوطی از جنس فولاد API X65 برای اولین بار انجام شده است. مقطع شکست نمونه آزمایش شامل سه ناحیه فلز پایه، متاثر از حرارت و جوش می باشد. آزمایش طبق استاندارد API 5L انجام شده است. ترک با شکست تورقی از ناحیه ریشه شیار شروع شده و تا 5/14 میلی متر از مسیر شکست ادامه دارد. پس از ناحیه تورقی، سطح شکست با تغییر زاویه 45 درجه نسبت به صفحه ی سطحی، به شکست نرم برشی تبدیل می شود که این زاویه تا ناحیه شکست معکوس ادامه دارد. در عکس های حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی در هر سه ناحیه فلز پایه، متاثر از حرارت و جوش، علایم شکست نرم که شامل حفره های مخروطی با اندازه، جهت و شکل متفاوت می باشد، مشاهده شد. همچنین در ناحیه فلز پایه علایم شورون ناقص با تراکم بالا در ریشه شیار ترک مشاهده شد. در ادامه مسیر رشد ترک و در ناحیه برخورد چکش، شکست معکوس تورقی مشاهده شد که از هر دو طرف توسط سطوح برشی با زاویه 45 درجه محصور شده است. سطح شکست نرم محاسبه شده در محدوده ی استاندارد بوده و بیانگر چقرمگی مطلوب این فولادها جهت استفاده در خطوط انتقال گاز می باشد.

آلیاژهای حافظه دار عنوان گروهی از مواد هوشمندند با رفتار تنش-کرنش غیرخطی که شامل پدیده های حافظه داری و شبه الاستیک که مبتنی بر تغییرات فاز آستنیت به مارتنزیت و بالعکس می باشد. اثرات عملیات حرارتی بر خواص آلیاژهای حافظه دار و در نتیجه ارتعاشات غیرخطی ورق کامپوزیتی کمانش یافته تقویت شده با این آلیاژها مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. اثرات عملیات حرارتی بر خواص آلیاژ حافظه دار به صورت آزمایشگاهی مشخص شده و دماهای استحاله با استفاده از آنالیز گرما سنجی افتراقی (DSC) بدست آمده اند. با توجه به عدم تعریف اولیه آلیاژهای حافظه دار در نرم افزار آباکوس، با توسعه و استفاده از زیرروال یومت (UMAT) بر پایه مدل بوید و لاگوداس، امکان استفاده از امکانات نرم افزار جهت تحلیل آلیاژهای حافظه دار در این نرم افزار فراهم شده و انجام گرفته است. در پایان این تحقیق، اثرات حضور آلیاژ حافظه دار، مقدار پیش فشردگی و تغییر خواص آن در اثر عملیات حرارتی بر ارتعاشات ورق کامپوزیتی قبل و بعد از کمانش حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است.

ورق های دولایه فلزی جایگرین بسیار مهمی برای ورق های فلزی تک لایه هستند که دارای مزایای فراوانی از جمله کاهش وزن و نسبت استحکام به وزن بالا می باشند. استفاده از این ورق ها موجب صرفه جویی بالایی در انرژی می شود. از این رو جایگزینی ورق های فلزی با ورق های دولایه یکی از ضرورت های صنعت محسوب می شود. یکی از مهم ترین عیوب در شکل دهی ورق ها، پارگی است. یکی از راه های به تعویق انداختن پارگی، گرم کردن ورق می باشد. با توجه به مطالعات انجام شده تاکنون تحقیقی راجع به شکل پذیری در فرآیندهای گرم ورق دولایه انجام نشده است. در این پژوهش هدف بررسی حد شکل پذیری ورق های دولایه مس-آلومینیوم در محدودی دمایی گرمکاری به روش تجربی و عددی می باشد. در روش تجربی منحنی حد شکل پذیری با انجام آزمایش های اتساع با سنبه سرکروی و کشش تک محوری حاصل گردید. نتایج حاصل از روش تجربی نشان داد که با افزایش دما میزان شکل پذیری، افزایش می یابد، میزان ماکزیمم نیروی شکل پذیری کاهش و همچنین میزان ارتفاع حد گنبدی شکل با افزایش دما، افزایش می بابد. و از طرفی مدل شبیه سازی شده در نرم افزار آباکوس تطابق خوبی با مدل تجربی داشت که بهترین مدل برای پیش بینی دقیق لحظه گلویی شدن مدل M-K می باشد.

مهم ترین چالش در سیستم های تله اپراتوری دو طرفه، دست یابی به حس درست اپراتور از محیط و ضمانت پایداری سیستم می باشد. تاکنون روش های متنوعی برای کنترل این سیستم ها ارایه شده است که در آنها از شرایط انفعال برای نیروی های محیطی و اپراتور در اثبات پایداری تابع لیاپانوف استفاده شده است. این شرایط می توانند محدودیت های جدی به خصوص در حیطه کاربردهای پزشکی بر روی سیستم های تله اپراتوری تحمیل نمایند. وجود تاخیر زمانی متغیر با زمان در کانال ارتباطی راهبر-پیرو و همچنین عدم قطعیت (اغتشاش خارجی و دینامیک های مدل نشده) که در مواقعی موجب بر هم زدن پایداری سیستم کنترلی می شوند، از جمله عوامل مهم و زمینه ساز برای جلب توجه محققان بوده است. هدف اصلی این مقاله، پیشنهاد یک کنترل کننده تطبیقی فازی پسگام از نوع مقاوم برای کنترل سیستم تله اپراتوری دو طرفه غیرخطی در حضور تاخیر زمانی و عدم قطعیت پارامتری می باشد. تحلیل پایداری مبتنی بر لیاپانوف بوده و نتایج شبیه سازی، موفقیت روش پیشنهادی را در تحقق اهداف کنترلی نشان می دهد.

در این تحقیق، به بررسی عددی و مدلسازی بی بعد پاسخ دینامیکی ورق های فولادی و آلومینیومی تقویت شده با لایه های پلیمری تحت ضربه پرتابه های صلب با هندسه های مختلف پرداخته شده است. در بخش مدل سازی عددی از نرم فزار المان محدود آباکوس و پلی یومود برای شبیه سازی فرآیند استفاده شده است. از مدل های پلاستیسیته و شکست جانسون-کوک برای تعریف ماده فلزی و همچنین مدل ساختاری مونی-ریولین برای ماده پلیمری استفاده شده است. جهت صحت سنجی مدل عددی، مقایسه ای بین نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی موجود در ادبیات تحقیق انجام شد. نتایج بدست آمده بیانگر دقت خوب مدل عددی در پیش بینی رفتار پلاستیک سازه و همپنین سرعت باقی مانده پرتابه بود. با استفاده از مدل عددی صحت سنجی شده، مطالعه ای پارامتریک روی رفتار ساختارهای فلز-پلیمر تحت برخورد پرتابه با هندسه های مختلف انجام شد و از نتایج بدست آمده برای ارایه یک مدل ریاضی جهت تخمین سرعت باقی مانده پرتابه استفاده شد. به منظور مدل سازی ریاضی، اعداد بی بعد جدیدی برای فرآیند نفوذ پرتابه در اهداف فلز-پلیمر با استفاده از بی بعدسازی معادلات تعادل دینامیکی حاکم بر ورق ارایه شد.

چون موتورها دارای ساختاری ساده و طول عمر زیاد هستند کنترل دقیق سرعت آنها برای افزایش عملکرد و کاربرد های صنعتی بسیار مهم است. در این مقاله به کنترل سرعت موتور DC با در نظر گرفتن دینامیک درایو و چاپر با کنترل کننده PID مرتبه کسری پرداخته می شود. یک از نوآوری های این مقاله در نظر گرفتن دینامیک چاپر است. در نظر گرفتن دینامیک چاپر از یک سو باعث پیچیده شدن دینامیک سیستم و از سویی دیگر از نقطه نظر عملی باعث کاهش ریپل جریان آرمیچر می شود. این مهم باعث بهبود پاسخ گذرا و در نتیجه تنظیم بهتر سرعت می شود. علاوه بر این به عنوان یک نوآوری سعی می شود تا با استفاده از روش جدید بهینه سازی چرخه آب با رویکردی چند هدفه ضرایب کنترل کننده PID مرتبه کسری بگونه ای تنظیم شود که عملکرد کنترلی خوبی حاصل شود. مقایسه نتایج با الگوریتم بهینه سازی زنبور عسل و پرندگان نشان می دهد که کنترل کننده PID مرتبه کسری بهینه شده با الگوریتم بهینه سازی چرخه آب از نقطه نظر زمان صعود، فراجهش و خطای حالت ماندگار عملکرد بهتری دارد.

در پژوهش حاضر، پس از بهینه سازی ظرفیت تجهیزات سیستم CCHP با روش سه معیاره سود سالیانه نسبی، به بررسی آلاینده های تولیدی CO2، CH4، CO، NOx و SOx پرداخته شده است. طراحی سیستم با فرض قابلیت عملکرد در نقاط خارج از طراحی و امکان فروش الکتریسیته به شبکه انجام گردیده است. عملکرد سیستم در دو شرایط واقعی (تحت تاثیر شرایط محیطی دما و فشار) و ایده آل و نیز برای دو سناریوی تولید آلاینده ها در محل مصرف (حالت محلی، Local) و کل آلاینده های تولیدی (حالت سراسری، (Global ارزیابی شده است. فرآیند بهینه سازی، یک موتور احتراق داخلی با ظرفیت نامی kW2440 را به عنوان محرک اولیه، برای مطالعه موردی هتل، پیشنهاد می دهد که علی رغم کاهش عمده آلاینده های تولیدی CO2، CO، NOx و SOx در حالت سراسری، باعث افزایش 5/92، 79/0 و 1/84 درصدی آلاینده های CH4، CO و NOx نسبت به سیستم سنتی، در محل مصرف می شود. از طرفی، عملکرد اقتصادی واحد تولید توان سیستم با تغییر در شرایط محیطی، نشان دهنده آن است که اگر شرایط واقعی محیطی در بازدهی موتورگاز سوز در نظر گرفته نشود، درآمدهای محاسبه شده سیستم اطمینان لازم را نخواهد داشت.

بدنه ی پخ در جریان ماوراءصوت پسا و گرمایش شدید آیرودینامیکی ایجاد می کند. یکی از موثرترین روش های کاهش پسا و گرمایش آیرودینامیکی، استفاد از آیرودیسک در جلوی دماغه است. این مطالعه به بررسی روش آیرودیسک به عنوان یک ابزار مناسب در کاهش پسای آیرودینامیک دماغه استاندارد هایپرسونیک HB1 در رژیم جریان ماوراءصوت می پردازد. نتایج به دست آمده، حاصل آزمون تجربی تونل باد ماوراءصوت و شبیه سازی عددی در عدد ماخ 4/6 می باشد. در این مطالعه اثر طول آیرودیسک بر کاهش پسای مدل استاندارد مورد ارزیابی قرارگرفت. به همین منظور، از چهار آیرودیسک با نسبت طول به قطر 5/0، 1، 5/1 و 2 استفاده گردید. حل عددی با نتایج تجربی سازگاری قابل توجهی داشت و مشاهده گردید که آیرودیسک تاثیر قابل ملاحظه ای در کاهش پسای ماوراءصوت دماغه دارد و افزایش طول آن، می تواند کاهش پسای بیشتری را فراهم کند. طبق نتایج حاصل شده، آیرودیسک با نسبت طول به قطر2 با کاهش پسای 43درصدی، بهترین عملکرد را از خود نشان داد.

در این پژوهش مقایسه انتقال حرارت مبدل حرارتی لوله مارپیچ و لوله مستقیم با استفاده از نانو سیال هیبریدی در جریان مغشوش به صورت تجربی پرداخته شده است. نانو سیال مورد استفاده در این پژوهش متشکل از مخلوط نانو ذره اکسید تیتانیوم، اکسید سیلیسیم و اکسید منیزیم با قطر متوسط (30-20 نانومتر) در سیال پایه آب در محدوده دمایی بین 60-30 درجه سانتی گراد می باشد. نانو ذرات در محدوده کسرهای حجمی 25/0، 5/0، 75/0و 1 درصد استفاده شده است. نتایج حاصل نشان داد که عدد ناسلت، با افزایش عدد رینولدز و کسر حجمی در لوله مارپیج نسبت به لوله مستقیم به طور متوسط %6/6 درصد افزایش پیدا کرد. همچنین نتایج که به صورت اختلاف دما گزارش شده است، استفاده از نانو ذرات مذکور در لوله مارپیچ نسبت به لوله مستقیم در کسر حجمی %25/0 و دمای60 درجه سانتی گراد %6/37 افزایش دارد. درصد افزایش اختلاف دمای بهینه نانوسیال هیبریدی در لوله مارپیچ در کسر حجمی %25/0 و دمای 60 درجه سانتی گراد می باشد که نسبت به سیال پایه افزایش 10 درصدی و در لوله مستقیم در کسر حجمی %75/0 و دمای 60 درجه سانتی گراد نسبت به سیال پایه باعث افزایش 6 درصدی اختلاف دما می شود.

در این پژوهش جوشش استخری گذرای آب دیونیزه در شرایط اشباع و فشار اتمسفر در دوره های زمانی 1، 10، 100 و 1000 ثانیه بررسی شده است. سیم آلیاژی آهن-آلومینیوم-کروم در حالت افقی به عنوان سطح گرم کن و برای بررسی اثر میدان مغناطیسی بر روی جوشش آب دیونیزه از دو آهن ربای دایمی از جنس سرامیک استفاده شد. افزایش شار حرارتی در دوره های زمانی بصورت ایجاد اختلاف ولتاژ دو سر سیم گرم کن است و این اختلاف ولتاژ با زمان بطور خطی افزایش می یابد. افزایش شار حرارتی به وسیله یک تابع چندجمله ای درجه دوم با افزایش ولتاژ از صفر تا 50 ولت در هر دوره زمانی بدست آمده است. با حضور میدان مغانطیسی شار حرارتی بحرانی در دماهای مافوق گرم بزرگتر بدست آمد. مقدار های شار حرارتی بحرانی در دوره های زمانی 100 و 1000 ثانیه در حضور میدان مغناطیسی بیشتر از مقدار های مشابه در عدم حضور میدان مغناطیسی است که می تواند به سبب تغییر ویژگی های شیمیای-فیزیکی آب تحت میدان مغناطیسی باشد. مقدار افزایش شار حرارتی در اثرحضور میدان مغناطیسی نسبت حالت عدم حضور میدان برای دوره زمانی 100 ثانیه و 1000 ثانیه به ترتیب برابر با 74/12 % و 3/7 % بدست آمد.

در این پژوهش، بررسی تجربی برروی دنباله استوانه با صفحات پیچان در عدد رینولدز 20000Re = صورت گرفته است. روی سیلندر، تعداد 3 عدد صفحه با گام پیچش D3 و فواصل مساوی، نصب شده است. ضخامت(ارتفاع) صفحات نصب شده، نسبت به قطر سیلندر برابر با 1/0و 09/0، 07/0، 05/0H/D = می باشد. اثرات صفحات پیچان بر پروفیل های سرعت متوسط، شدت اغتشاشات، سرعت نقصانی و عدد استروهال در خط مرکزی سیلندر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش، نشان می دهد که استفاده از صفحات پیچان با ارتفاع های مختلف، تاثیرات متفاوتی بر ساختار دنباله دارد، به گونه ای که این بررسی را می توان در دو محدوده نزدیک به مدل (x≤ D) و دور از مدل (x>D) در نظر گرفت. نتایج، بیانگر آن است که در ناحیه نزدیک مدل، استفاده از صفحات با ضخامت بیشتر، سبب بهبود دنباله و کاهش نقصان سرعت می گردد، در حالی که در نواحی دور از مدل، استفاده از صفحه با ارتفاع 07/0H/D = سبب بهبود تا 35% در کاهش میزان نقصان سرعت می شود، همچنین استفاده از صفحات پیچان، سبب 14% کاهش در مقدار حداکثر اغتشاشات در دنباله استوانه می شود.

در این نوشتار به ارایه روش دیجیتال فیلتر تیخونو برای برآورد برخط شار حرارتی در دیواره ای یک بعدی پرداخته شده است. برای بررسی روش پیشنهادی، دو مسیله معکوس طراحی شده است: در مسیله اول شرایط مرزی در دو طرف صفحه مجهول است و در مسیله دوم، دیواره از دولایه تشکیل شده است و شار حرارتی در دوطرف دیواره مجهول است. در هردو مسیله از دو سنسور دما برای اندازه گیری تاریخچه دمای داخل جسم استفاده شده است. در الگوریتم پیشنهادی، از یکی از سنسورها به عنوان شرط مرزی استفاده شده است. برای ارزیابی دقت و توانایی روش دیجیتال فیلتر تیخونو چندین آزمایش طراحی شده است. ضرایب فیلتر در روش پیشنهادی فقط یکبار محاسبه و در همه آزمایشات استفاده می شود. اثر شدت نویز موجود در دماهای اندازه گیری و اثرموقعیت ترموکوپل در داخل دیواره بر دقت تخمین شارحرارتی بررسی شده است و نتایج نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی با دقت خیلی خوبی شار حرارتی را برآورد نموده است و الگوریتم دیجیتال فیلتر تیخونو در مقایسه با روش دنباله ایی بک دارای دقت بیشتری است. همچنین هموارسازی داده های اندازه گیری شده در الگوریتم پیشنهادی باعث افزایش دقت و کارآیی روش شده است.

مطالعه حاضر یک مطالعه عددی و آزمایشگاهی بوده که به بررسی تاثیر استفاده از چندراهه های خارج کننده به عنوان جایگزین برای چندراهه های سنتی در یک موتور برون نصب اشتعال جرقه ای با هدف افزایش توان حداکثر موتور می پردازد. بدین منظور یک موتور مشخص به عنوان موتور پایه در نظر گرفته شده است و برای بررسی تاثیر چندراهه خروج بر عملکرد موتور و انتخاب طرح برتر، مدل هندسی چندراهه خروج پیشنهادی در یک فرآیند شبیه سازی عددی بررسی شده و پس از بهینه سازی ابعادی، مدل مورد نظر در نرم افزارهای شبیه ساز موتور، مورد شبیه سازی و بررسی عددی قرار گفته که پس از تایید عددی صحت بهبود عملکرد، مدل مورد نظر ساخته شده و بر روی موتور نصب گردید. پس از نصب چندراهه خروج طراحی شده بر روی موتور، موتور با چندراهه خروج پایه و موتور با چندراهه خروج طراحی شده در اتاق آزمون مورد بررسی آزمایشگاهی و مقایسه توان خروجی قرار می گیرد. پس از آزمایش موتور مشاهده شد که چندراهه خروج طراحی شده موجب افزایش توان حداکثر موتور تا 15 درصد می شود که این مقدار افزایش راندمان موتور نسبت به هزینه های لازمه، مقدار بسیار حایز اهمیت و چشمگیری می باشد.

در این پژوهش، به منظور بررسی اثر جریان ثانویه بر بازده کلکتور صفحه تخت، یک کلکتور دایروی با لوله های مارپیچ و یک کلکتور معمولی مستطیلی با هم و با شرایط یکسان ساخته شده و همزمان مورد ارزیابی و آزمایش قرار گرفته اند. ارزیابی بر اساس استاندارد ASHRAE و در جنوب ایران بوده است. آزمایشات بر اساس شرایط مختلف محیطی با استفاده از دوسیال عامل آب معمولی و نانوسیال اکسید روی/آب انجام شده است. نتایج بررسی نشان می دهد که با تغییر در شرایط محیطی و همزمان با افزایش تابش و همچنین با افزایش دبی بازده هردو کلکتور مستطیل و دایروی افزایش می یابد ولی عملکرد کلکتور دایروی بهتر که دلیل اصلی آن تاثیر جریان ثانویه در افزایش انتقال حرارت از جدار لوله ها به سیال عامل است. علاوه بر این در هنگام استفاده از نانوسیال به جای آب به عنوان سیال عامل، اگرچه بازده هردو کلکتور افزایش می یابد که امری بدیهی و اثبات شده است ولی تاثیرجریان ثانویه بر انتقال حرارت در استفاده از نانوسیال کاملا چشمگیر بوده که به دلیل حرکات ذرات نانوسیال در سوسپانسیون این تاثیر مضاعف می شود. همچنین حداکثر بازده ثبت شده مربوط به کلکتور دایره ای با استفاده از نانوسیال و به میزان 6/77% بوده است.

جداسازی سلول های خون کاربرد گسترده ای در علم پزشکی دارد. با جداسازی این سلول ها، می توان به شناسایی خواص آن ها پرداخت. شناسایی خواص سلول های سرطانی و اثر داروهای مختلف بر آن ها، به روند بهبود و درمان بیماران مبتلا به سرطان کمک قابل توجهی می کند. در سال های اخیر، توسعه تجهیزات میکروسیالی برای جداسازی این سلول ها اهمیت قابل توجهی یافته است. جداسازی سلول ها روش های مختلفی دارد. در این پژوهش، اندازه و خواص الکتریکی سلول ها بعنوان معیارهای اصلی جداسازی درنظر گرفته شده اند و با ترکیب روش تقسیم بندی جریان پینچ بعنوان یک روش غیرفعال و دی الکتروفورسیس برپایه ی رسانایی الکتریکی بعنوان یک روش فعال، تراشه جداساز برای جداسازی سلول های سرطان سینه MDA-435 از گلبول های سفید و قرمز، طراحی شده است. این سلول ها دارای اختلاف اندازه بسیار کمی هستند و باتوجه به تحقیقات گسترده ای که در جداسازی به روش جریان پینچ انجام شده است، پایین بودن دقت جداسازی ذرات هم اندازه یا دارای اندازه مشابه، از چالش های اساسی این روش محسوب می شود. در این پژوهش، نیروی دی الکتروفورسیس در ناحیه ی پینچ، بین سلول سرطانی و گلبول سفید فاصله ایجاد می کند. پس از گسترش هیدرودینامیکی در ناحیه ی توسعه یافته، سلول سرطانی، گلبول های سفید و قرمز در انشعاب های خروجی خاص خود قابل جمع آوری خواهندبود. نتایج نشان می دهد این روش ترکیبی به طور موثری قابلیت تفکیک سلول های مذکور را داراست.

پره توربین توربوشارژرها به دلیل فشار بسیار بالای جریان ورودی و همچنین پالسی بودن این جریان در معرض آسیب و شکست قرار می-گیرند در توربوماشین های جدید که تمایل به نازک شدن در کنار افزایش بار به دلیل افزایش راندمان دارند، احتمال شکست بالاتر می رود. بنابراین انتخاب توزیع ضخامت بهینه روتور نیاز به مطالعه ایرواستاتیکی و ایرودینامیکی در شرایط مختلف عملکرد دارد. در این مطالعه به تحلیل برهمکنش سیال-سازه بر روی سطح مشترک پره و سیال با تلفیق کردن ابزارهای شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی و طراحی سازه ای توسط یک مدل کوپل شده یکپارچه بر اساس فرمول های المان محدود در نرم افزار انسیس بر روی پره توربین توربوشارژر با ورودی دوگانه به منظور شناخت نیروی وارده از طرف سیال به پره و رفتار سازه برای سه توربین مختلف که تنها در توزیع ضخامت پره روتور متفاوت می باشند در شرایط تغذیه پذیرش کامل و جزیی پرداخته شده است. صحه گذاری نتایج با داده های آزمایشگاهی حاصل از آزمایشگاه توربوشارژر دانشگاه امپریال کالج همخوانی خوبی را نشان می دهد. نتایج چگونگی و علت تغییرات راندمان به دلیل تغییر ضخامت بخش های گوناگون را شرح می دهد. پره های نازک انتخاب مناسبی برای این نوع توربوماشین می باشد ولی در پذیرش جزیی پره-های ضخیم عملکرد بهتری دارند.