مدل سازی در مهندسی
سال:1397 | دوره:16 | شماره:53 |تعداد مقالات:29

در این مقاله، خواص مکانیکی و جذب انرژی فوم نانو کامپوزیت پلی یورتان با چگالی مشخص و تقویت شده با نانو ذرات کاربید سیلیسیم (SiC) تحت بارگذاری شبه استاتیکی و دینامیکی بررسی می شوند. به منظور ساخت نمونه های آزمایش، ابتدا نانو ذرات کاربید سیلیسیم در مایع پلی آل ترکیب شده و سپس با اضافه کردن مایع متیلن دی ایزوسیانات، فوم نانو کامپوزیت پلی یورتان بدست می آید. برای بررسی خواص مکانیکی نمونه های آزمایش، آزمون های کشش، فشار و تست دینامیکی انجام شده است. علاوه براین، با استفاده از دستگاه میکروسکوپ الکترونی تاثیر نانو ذرات در رفتار مورفولوژی سلولی فوم نانو کامپوزیت مشخص گردید. نتایج حاصل از آزمون های تجربی نشان دادند، که استحکام کششی، فشاری و جذب انرژی برای فوم نانو کامپوزیت تقویت شده با نانو ذرات کاربید سیلیسیم بیشتر از فوم پلی یورتان خالص می باشد. علاوه براین، با افزودن 1 درصد نانو ذره SiC به فوم پلی یورتان، مدول الاستیسیته و جذب انرژی به ترتیب به میزان 7% و 63% افزایش می یابد. همچنین توزیع اندازه سلول در فوم نانو کامپوزیت تقویت شده با ذرات SiC در مقایسه با فوم پلی یورتان خالص کوچکتر شده و منجر به افزایش چگالی سلول می شود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که فوم نانو کامپوزیت پلی یورتان تقویت شده با نانو ذرات SiC می تواند به عنوان جاذب انرژی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد.

در این تحقیق عملکرد آیرودینامیکی دهانه ورودی مارپیچ دو پیچشه با استفاده از روش حل عددی کنترل فعال جریان و توسط بکارگیری نوع جدید گردابه سازهای جت دمشی بررسی می شود. در ابتدا با مقایسه نتایج حل عددی جریان با نتایج آزمایش تجربی بر روی یک دهانه ورودی استاندارد، معادلات توربولانسی بکار رفته اعتبار سنجی شده و در مرحله بعد پارامترهای افت جریان در یک کانال مارپیچی نمونه در شرایط ماخ پروازی 7/0 و در ارتفاع 9000 متر تعیین می گردد. در ادامه، تاثیر روش کنترل فعال جریان بر روی پارامترهای افت جریان در انتهای کانال با بکار گیری دو ردیف 20 تایی از گردابه سازهای لوله ای جت دمشی بر روی دیواره های بالایی و پایینی کانال در 5 طرح به صورت یکپارچه و جداگانه و با شبیه سازی نسبت دبی جرمی 01/0 و 02/0 از دبی کل دهانه ورودی، مورد بررسی قرار می گیرد. با مقایسه انجام شده بین طرحهای 1 تا 5 و حالت بدون کنترل جریان در حوزه کسر دبی جرمی دمشی، دمش 2% در همه طرحها بهبود مناسبتری در حوزه کاهش افتهای جریان ارائه می دهد. در حوزه آرایش قرار گیری گردابه سازها نیز، طرحهای C3 و C5 به ترتیب با افزایش 1/3% و 12/3% در بازیافت فشار و کاهش 16/67 % و 66/64% در ضریب اغتشاش (60) DC و کاهش 8/71% و 5/64% در ضریب اغتشاش محیطی DPCP در دبی دمش 2 درصد، به عنوان بهترین طرحهای کنترل جریان انتخاب می گردند.

هدف از ارائه این مقاله شبیه سازی ترمودینامیکی یک سیستم هیبریدی توربین باد و پیل سوختی پلیمری مستقل از شبکه برای به کارگیری در چهار شهر تهران، مشهد، منجیل و زابل می باشد. با توجه به اهمیت پیل سوختی در کاهش نوسانات توان خروجی توربین بادی و همچنین انعطاف پذیری سیستم هیبریدی در مقابل تغییرات شرایط جوی و نوسانات توان مصرفی، از چند پیل سوختی و الکترولایزر با توان مناسب جهت به کارگیری در سیستم هیبریدی استفاده شده است. هدف اولیه این پژوهش این است که توربین بادی تا چه حدی می-تواند پاسخگوی توان مصرفی واحدهای مسکونی باشد و در صورت عدم تامین توان لازم برای تعداد واحدهای بالاتر چند پیل سوختی و الکترولایزر مورد نیاز است. نتایج بیانگر آن است که سیستم هیبریدی برای شهر تهران، برای تعداد واحدهای کم قادر به تامین توان مصرفی می باشد، این در حالیست که برای شهر منجیل و زابل تعداد واحدهای تحت پوشش به صورت چشمگیری افزایش می یابد. همچنین به دلیل سرعت پایین باد در شهر مشهد، سیستم هیبریدی به هیچ عنوان پاسخگوی توان مصرفی واحدهای معرفی شده نمی باشد. نتایج بیانگر این مساله است که با افزایش تعداد واحدهای مسکونی، سهم تامین توان توسط پیل سوختی افزایش می یابد. سیستم هیبریدی پیشنهادی برای شهرهای تهران، منجیل و زابل به ترتیب تا 6، 68 و 34 واحد مسکونی قادر به تامین توان مصرفی بوده و برای این تعداد واحد مسکونی سهم پیل سوختی به ترتیب 10/2، 11/3 و 8/31 درصد از توان تولیدی می باشد. همچنین هزینه راه اندازی سیستم هیبریدی معرفی شده در مقایسه با نیروگاه های سیکل ترکیبی با سوخت فسیلی تقریبا یکسان می باشد.

مدل سازی به طور وسیع در تحقیقات و کاربردهای صنعتی برای انتقال جرم و گرما درون کانال با ابعاد کوچک، به منظور به دست آوردن درک بهتری از فرآیندهای اساسی قبل از ساخت نمونه اولیه برای بهینه سازی پیل سوختی استفاده می شود. در این مطالعه عددی مدل سه بعدی، دینامیک سیالات محاسباتی تک فازی برای کانال های جریان گاز و مجموعه الکترودو غشاء پلیمری ارائه شده است. مجموعه معادلات بقا، با استفاده از روش حجم محدود دینامیک سیالات محاسباتی، حل عددی شده است. مدل حاضر, پدیده های انتقال و عملکرد پیل را محاسبه می کند. علاوه بر این، در این مطالعه تاثیر معکوس کردن جهت جریان در سمت کاتدی بر عملکرد پیل های سوختی و توزیع گونه ها مورد برسی قرار گرفته است. نتایج هاکی از آن است چگالی جریان خروجی در پیل سوختی غشاء پلیمری با جریان گاز ناهمسو، کاهش یافته است و همچنین معکوس کردن جهت جریان توزیع گونه هادرپیل را نیز تحت تاثیر قرار داده است. نظر به این که شار برگشتی آب از کاتد به آند وشار جرمی الکترو اسمزی به شدت به یکدیگر مرتبط بوده و همچنین برای تعیین هدایتیونی غشا موثر می باشند، محاسبه این دو شار بسیار مهم می باشد. دست آخر، نتایج عددی با داده های آزمایشگاهی موجود اعتبار سنجی شده است.

در این پژوهش، ویژگی های جذب انرژی لوله های استوانه ای آلومینیومی که در لبه و میانه ی آن ها سوراخ و یا انحنا وجود دارد به صورت تجربی و عددی بررسی شده است. لوله ها تحت بارگذاری محوری و ضربه ای یک جسم صلب 30 کیلویی با سرعت های 6 یا 7 متر بر ثانیه قرار گرفتند. در آزمایش های تجربی ابتدا نوع آلیاژ و خواص مکانیکی لوله های آلومینیومی استخراج شدند، سپس چهار نمونه ی آزمایشگاهی به منظور تایید صحت نتایج شبیه سازی تحت بارگذاری ضربه ای قرار گرفتند. بررسی های عددی با استفاده از نرم افزار المان محدود LS-Dyna انجام شد که در مجموع 13 حالت مختلف تحت بررسی قرار گرفت. در بحث و بررسی نتایج مشخص شد که ایجاد سوراخ در لبه و میانه ی پوسته های استوانه ای ضمن ثابت نگه داشتن انرژی جذب شده منجر به کاهش چشمگیر نیروی بیشینه و افزایش کارایی نیروی له شدگی در بارگذاری ضربه ای می شود. در حالت کلی با افزایش تعداد سوراخ ها، نیروی بیشینه کمتر و کارایی بیشتر می شود. مشاهده شد که در بارگذاری ضربه ای ایجاد انحنا در لبه منجر به کاهش نیروی بیشینه، کاهش انرژی جذب شده و افزایش کارایی می گردد به گونه ای که با افزایش شعاع انحنای لبه نیروی بیشینه و انرژی جذب شده کمتر و کارایی بیشتر می شود. در پایان برای هرکدام از دو نوع جاذب سوراخ دار و لبه خمیده، نمونه هایی معرفی شد. این جاذب ها می توانند جایگزین های مناسبی برای جاذب های استوانه ای معمولی این پژوهش باشند.

در این مقاله ، بر اساس نتایج آزمایشگاهی، و با استفاده از روش برازش منحنی و شبکه عصبی مصنوعی اثر دما و کسر حجمی نانولوله ها بر ضریب هدایت حرارتی نانوسیال نانولوله کربنی چند جداره عامل دار-آب بررسی شد. یک رابطه دقیق به صورت تابعی از کسر حجمی و دما برای پیش بینی ضریب هدایت حرارتی نانوسیال ارائه شد. همچنین شبکه های عصبی مختلفی به منظور مدلسازی ضریب هدایت حرارتی نانوسیال طراحی شد. در این شبکه ها دما و کسر حجمی به عنوان متغیرهای ورودی و ضریب هدایت حرارتی به عنوان متغیر خروجی در نظر گرفته شد. شبکه عصبی بهینه با در نظر گرفتن حداقل خطا در پیش بینی ضریب هدایت حرارتی نانوسیال به دست آمد. مقایسه ها نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی می تواند پیش بینی دقیق تری نسبت به روش برازش منحنی در تخمین ضریب هدایت حرارتی این نانوسیال ارائه کند. همچنین نتایج نشان داد که رابطه تجربی ارائه شده به وسیله روش برازش منحنی دارای دقت قابل قبولی است.

در این مقاله، یک مدل ریاضی برای موازنه ی انرژی و تولید توان در یک نیروگاه دودکش خورشیدی توسعه داده شده است. با استفاده از این مدل، میزان توان تولیدی یک نیروگاه دودکش خورشیدی، بررسی شده است. ابتدا معادلات حاکم بر نیروگاه نوشته شده، سپس مجموعه معادلات و روابط کمکی مرتبط، با استفاده از الگوریتمهای تبرید شبیه سازی شده و بهینه سازی ازدحام ذرات حل می گردد. برای بررسی صحت و دقت مدل از داده های موجود در مقاله ی مرجع استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد، مقدار راندمان حرارتی در نیروگاه دودکش خورشیدی، عددی کوچک و نسبت توان تولیدی به کل انرژی ورودی برای داده ها ی مرجع تقریبا برابر 6/0 درصد می باشد. بیشترین انتقال حرارت در نیروگاه بین دو سطح زمین و سقف آن رخ می دهد. با تغییر در ابعاد هندسی نیروگاه، توان تغییرات قابل توجهی دارد. با توجه به موازنه ی انرژی، افزایش حرارت ورودی باعث بالا رفتن دمای سطوح نیروگاه می گردد، که این امر اتلاف انرژی را در پی دارد. در روش حل با استفاده از الگوریتمهای بهینه سازی، با افزایش تعداد تکرار در الگوریتم، دقت نتایج نیز بهبود می یابد.

یاتاقان های ژورنال در ماشین آلات صنعتی، که تحت بارگذاری سنگین و با سرعت بالا در حال دوران هستند مورد استفاده قرار می گیرند. یاتاقان های ژورنال دچار آسیب های حرارتی شدیدی می شوند به همین دلیل نیاز است که توزیع دقیقی از دمای آنها در دسترس باشد تا از این آسیب ها جلوگیری شود. در این پژوهش یک مدل دو بعدی برای یاتاقان ژورنال استوانه ای با تغذیه فشاری برای برآورد عملکرد حرارتی آن ارائه شده است. بدین منظور از شرط های مرزی دقیق و مناسبی در سطح تماس سیال روانساز با ژورنال و یاتاقان استفاده شده است و با یک آنالیز ترموهیدرودینامیکی معادلات حاکم بر جریان سیال و معادلات انتقال حرارت به صورت کوپل حل شده اند. همچنین در این بررسی جریان سیال روانساز آرام و به صورت گذرا در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل از این مدل دو بعدی با داده های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته است. توزیع شار حرارتی ورودی از سیال روانساز به یاتاقان نیز که در مطالعات قبلی بیان نشده است برآورد گردیده است. نتایج نشان می دهد شار حرارتی انتقالی از سیال روانساز به یاتاقان با گذشت زمان در زوایایی که نزدیک به مجرای ورود سیال روانساز می باشد روندی صعودی و برای نقاط دور از آن روندی نزولی دارد. در انتها اثر پارامترهای مختلف نظیر سرعت چرخش ژورنال، جنس ژورنال، جنس یاتاقان و جنس سیال روانساز بر روی توزیع دما در سطح تماس سیال روانساز و یاتاقان و شار حرارتی ورودی از سیال روانساز به یاتاقان بررسی شده است.

امروزه پوسته های کامپوزیتی بطور گسترده ای در صنایع مختلف، جهت افزایش میزان کارایی سازه ها، مورد استفاده قرار می گیرند. تجربه نشان داده است، زمانیکه پوسته ها تحت بارگذاری فشاری باشند، پدیده کمانش مهمترین عامل وقوع شکست در سازه خواهد بود. بنابراین هدف اصلی این پژوهش، مطالعه بر-روی رفتارکمانشی پوسته های کامپوزیتی و عوامل تاثیرگذار در وقوع کمانش می باشد. به این منظور، از فر]یند شبیه سازی المان محدود توسط نرم افزار آباکوس استفاده شده است. در ابتدا، تخمین نیروی کمانش برای یک نمونه آزمایشگاهی با استفاده از سه تحلیل کمانش خطی، استاتیک غیرخطی و دینامیکی صورت گرفته و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج نشان داد که تحلیل های دینامیکی و استاتیک غیرخطی، با دقت نسبتا خوبی، حدود 3 تا 7%، قادر به تخمین نیروی کمانش واقعی بوده اند. پس از صحت سنجی، نمونه هایی با اغتشاشات هندسی و ضخامت های مختلف مورد بررسی قرار گرفته و نیروی کمانش با استفاده از تحلیل های کمانش خطی و استاتیک غیرخطی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که وجود اغتشاشات هندسی هر چند ناچیز، خصوصا برای پوسته های با ضخامت کم، می تواند بشدت مقدار نیروی کمانش واقعی در پوسته را کاهش دهد. در نتیجه حساسیت بسیار بالای پوسته کامپوزیتی به اغتشاشات هندسی، سبب خواهد شد تا در صورت عدم شناخت کافی از میزان اغتشاشات هندسی، فرایند تخمین نیروی کمانش غیرقابل اعتماد باشد.

در این مقاله روش جدیدی برای حفاظت باس بار با سرعت فوق العاده سریع ارائه شده است. در این روش با اعمال تبدیل آنلاینTT به مولفه های تحمیلی سیگنال های جریان ثانویه ترانسفورماتورهای جریان پست، مولفه های فرکانس بالای ایجاد شده توسط خطا استخراج می شوند و سپس با استفاده از الگوریتم ساده پیشنهادی برای پردازش خروجی های تبدیل آنلاینTT حفاظت باس بار انجام می شود. به منظور ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهاد شده، مدل واقعی پست 400 کیلو ولت در نرم افزار EMTP/ATP-Draw شبیه سازی شده است که نتایج آن در حالات مختلف نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی دارای حساسیت و قابلیت اتکا بالا در تفکیک خطاهای خارجی از داخلی به همراه سرعت عملکرد فوق العاده سریع است.

در این مقاله یک ساختار جدیدی از ترانزیستور دو گیتی در تکنولوژی سیلیسیم روی عایق پیشنهاد شده است. در این تکنولوژی، اکسید مدفون به عنوان یک لایه عایق نسبت به سیلیسیم، هدایت گرمایی پایین تری دارد که باعث بروز مشکلاتی برای ماسفت های در مقیاس نانو می گردد. در این مقاله یک پنجره سیلیسیمی زیر ناحیه کانال جایگزین قسمتی از اکسید مدفون می گردد تا باعث کاهش ماکزیمم دمای افزاره گردد زیرا قابلیت انتقال حرارت در سیلیسیم بیشتر از اکسید سیلیسیم می باشد. شبیه سازی با استفاده از نرم افزار شبیه ساز ATLAS نشان می دهد که با در نظر گرفتن مقدار بهینه برای طول و ضخامت پنجره سیلیسیمی، ترانزیستوری با عملکرد مناسب از نقطه نظر دما بدست می آید. این موضوع باعث می شود که ترانزیستور دوگیتی دارای عملکردی مطمئن تر در ابعاد نانو و در دماهای بالاتر گردد. بنابراین، ساختار پیشنهادی می تواند جایگزین مناسبی برای ساختار متداول باشد.

هدف پیش رو در پژوهش حاضر طراحی یک مفصل پنجه غیر فعال برای ربات انسان نمای سورنا 3 می باشد. برای این منظور از مدل دو بعدی ربات استفاده شده است. در گام نخست، مسیر حرکت مفاصل ربات بدون در نظر گرفتن مفصل پنجه طراحی می شود. پس از آن، پایداری حرکت ربات مجهز به مفصل پنجه غیر فعال بررسی می گردد. برای این کار از معیار پایداری نقطه ممان صفر استفاده می شود. برای محاسبه موقعیت این نقطه، داشتن زوایای مفصل پنجه غیر فعال لازم بوده که با استفاده از روابط ارتعاشات واداشته محاسبه می گردد. پس از آن به استخراج مدل دینامیکی ربات پرداخته می شود. در این راستا با استفاده از روش رهاسازی قیود، کلیه نیرو های عکس العمل وارد بر ربات در فاز های مختلف حرکت بدست آمده و بردار نیروی تعمیم یافته که شامل گشتاورهای مفاصل و نیروهای عکس العمل زمین می باشد، محاسبه می شود. به منظور بررسی صحت مدل دینامیکی استخراج شده، بار دیگر موقعیت نقطه ممان صفر با استفاده از نیروهای عکس العمل زمین محاسبه می شود. به این ترتیب موقعیت نقطه ممان صفر با دو رویکرد مبتنی بر سینماتیک و دینامیک ربات محاسبه و مقایسه می گردد و صحت مدل دینامیکی استخراج شده نیز بررسی می شود. با تغییر پارامترهای مربوط به ضریب سختی و ثابت میرایی اثرات این دو پارامتر بر روی ارتعاشات پنجه غیر فعال بررسی شده و نهایتا به کمک آنالیز پارامتری اثرات این دو پارامتر بر روی گشتاور و توان مفاصل بررسی می گردد.

در شبکه های توزیع با جابه جا شدن در سطح شبکه جریان خطا تغییر قابل ملاحظه ای نمی کند و لذا، بهره گیری از رله های اضافه جریان کاهشی در سیستم توزیع چندان کارایی نخواهد داشت. زیرا، اگر در شبکه ای تعداد رله های اصلی و پشتیبان زیاد باشد، سیستم حفاظت با مساله ی انباشتگی زمان عملکرد در رله های بالا دست روبه رو خواهد شد. در این مقاله به نحوه رفع این مشکل با بهره گیری از محدودساز جریان خطا (FCL) در طول فیدر پرداخته شده است و از این نکته استفاده شده است که اگر همزمان با کاهش ضریب تنظیم زمانی (TSM) رله ای، جریان خطای عبوری از آن تغییری نکند، زمان عملکرد رله کاهش خواهد یافت. با توجه به تاثیری که مکان و اندازه ی FCL بر زمان عملکرد رله ها دارد، سناریوهای متفاوتی در پیدا کردن مکان و اندازه ی مناسب برای FCL در شبکه بررسی شده است. نتایج شبیه سازی ها در نرم افزار DigSilent به کمک برنامه نویسی DPL کاهش قابل ملاحظه زمان عملکرد رله ها را در صورت انتخاب مناسب مکان و اندازه ی FCL نشان می دهد.

امروزه، با توجه به گسترش استفاده از شبکه اینترنت، امنیت سیستم های نرم افزاری به عنوان یکی از مهم ترین مولفه های ضروری در کیفیت خدمات فن آوری اطلاعات به حساب می آید. علاوه بر راهکارهای امنیتی سنتی نظیر رمزنگاری، دیواره آتش و مکانیزم های کنترل دسترسی در سیستم های نرم افزاری، استفاده از سیستم های تشخیص نفوذ، امری ضروری و انکارناپذیر است. تاکنون روش های زیادی برای تشخیص نفوذهای احتمالی در سیستم های نرم افزاری معرفی شده اند. این روش ها بر اساس معیارهایی به دسته های متفاوتی تقسیم می شوند. یکی از این دسته روش های مهم، روش های مبتنی بر یادگیری ماشین هستند. مزیت اصلی این روش ها، کاهش دخالت عامل انسانی در تشخیص نفوذها و فعالیت های ناهنجار است. یکی از مهم ترین روش های تشخیص نفوذ مبتنی بر یادگیری ماشین، استفاده از مدل های مخفی مارکوف می باشد. سه مزیت بارز این روش، دقت زیاد در تشخیص نفوذ، قابلیت تشخیص نفوذهای ناشناخته جدید و نیز بازنمایی دانش کسب شده به صورت بصری است تا عامل انسانی بتواند بر اساس اطلاعات مدل، تصمیم گیری های لازم مدیریتی را به عمل آورد. در این مقاله، با توجه به استفاده متعدد از مدل های مخفی مارکوف برای تشخیص نفوذ از یک سو و عدم وجود مروری جامع در این زمینه از سوی دیگر، قصد داریم که با استفاده از یک فرآیند تحقیق نظام مند، مروری بر پژوهش های انجام شده در این حوزه صورت داده و بر مبنای نقد و تحلیل مزایا، محدودیت ها و کاربردهای روش های موجود، به معرفی مستدل چالش ها و مسائل باز این حوزه بپردازیم.

مسئله ی برنامه ریزی امنیت-مقید مشارکت واحدها، یکی از وظایف حساس در عملیات سیستم قدرت می باشد که با افزایش چشمگیر تولید انرژی الکتریکی از طریق منابع انرژی تجدید پذیر مانند باد و برنامه های بارهای پاسخگو، با مشکلاتی همچون عدم قطعیت های تولید و بار روبرو می باشد. در این مقاله برای مقابله با این مشکل، برای مسئله ی برنامه ریزی امنیت-مقید مشارکت واحدها یک مدل بهینه سازی استوار دومرحله ای با عدم قطعیت بار و توان تولیدی نیروگاه های بادی ارائه شده است. علاوه بر اینکه از مدل استوار برای حل مشکل عدم قطعیت توان تولیدی باد استفاده شده، دستگاه های ذخیره ساز انرژی نیز برای مدیریت بیشتر این مسئله در نظر گرفته شده است. در مقایسه با برنامه ریزی تصادفی متداول، مدل بهینه سازی استوار عملی تر می باشد زیرا تنها نیاز به یک بازه برای پارامتر دارای عدم قطعیت دارد درحالی که در برنامه ریزی تصادفی به دست آوردن تابع توزیع احتمال پارامتر دارای عدم قطعیت بسیار مشکل است. برای حل مسئله ی برنامه ریزی مشارکت واحدها با استفاده از بهینه سازی استوار که بسیار پیچیده و دشوار می باشد، از تجزیه بندر استفاده شده است که مسئله را به مسئله های کوچک تر تبدیل کرده که این امر باعث کاسته شدن پیچیدگی مسئله می شود، درنتیجه حل آن را ساده تر می کند.

آرایه های خورشیدی، پیل های سوختی و انرژی باد امروزه به عنوان منابع انرژی پاک بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. این منابع می توانند انرژی خود را به شبکه برق و یا به طور مستقیم به مصرف کننده تحویل دهند. معمولا سطح ولتاژ تولیدی در این منابع پایین است و نیاز به افزایش سطح ولتاژ می باشد. برای حل این مشکل میتوان از مبدل های سوئیچینگ استفاده نمود. این مبدل ها باید توانایی ایجاد بهره های بالای ولتاژ را داشته باشند. در این مقاله یک مبدل سوئیچینگ بهره بالا بر اساس تکنیک z-source ارائه شده است. مبدل پیشنهادی نه تنها می تواند بهره ولتاژ را افزایش دهد بلکه در این مبدل استرس ولتاژ و جریان سوئیچ پایین است در نتیجه می توان از سوئیچ ها با مقاومت زمان روشن بودن کم استفاده کنیم که منجر به کاهش تلفات هدایتی می شود و افزایش راندمان می شود. همچنین در این مبدل از یک سلف کوپل شده استفاده شده است که منجر به کاهش حجم مدار می شود. ابتدا مودهای عملکردی مبدل پیشنهادی تحلیل شده است سپس یک نمونه آزمایشگاهی طراحی شده و صحت عملکرد با استفاده از نتایج شبیه سازی مبدل در نرم افزار PSPICE، مورد بررسی قرار گرفته است. در انتها یک نمونه ی عملی از مبدل پیشنهادی در توان 200 وات و فرکانس 100 کیلو هرتز پیاده سازی گردید که نتایج بدست آمده موید تحلیل تئوری و صحت عملکرد مبدل پیشنهادی می باشد.

تحلیل و بررسی نویز صوتی ماشین های الکتریکی به دلیل کاربرد های گسترده و ویژه ای که دارند از اهمیت زیادی برخوردار است. خطای روش های تحلیلی و عددی در پیش بینی و محاسبه دقیق دامنه نویز صوتی منتشر شده از ماشین های الکتریکی بویژه در فرکانس های بالا غیرقابل چشم پوشی است و برای بررسی و تحلیل دقیق نویز صوتی منتشر شده از ماشین های الکتریکی نیاز به اندازه گیری عملی و دقیق نویز صوتی است. در این مقاله، یک مدل کارآمد و مبتنی بر آزمایش جهت تحلیل نویز صوتی منتشر شده از یک موتور سنکرون، شناسایی منابع نویز و همچنین استخراج فرکانس های طبیعی طراحی شده است. ابتدا سرعت مکانیکی موتور سنکرون توسط VFD از صفر شروع به افزایش می کند و در طول زمان شتاب گیری موتورسنکرون نویز صوتی منتشر شده از آن توسط "میکروفن اندازه گیری" و در شرایط استاندارد اندازه گیری می شود. سپس با استفاده از ابزار پردازش تصویر نتایج حاصل از اندازه گیری مورد پردازش قرار گرفته و منابع نویز موتور سنکرون و همچنین فرکانس های طبیعی آن تشخیص داده می شود.

در این مقاله با مدل سازی رفتار گذرای تمامی اجزای شبکه توزیع، اضافه ولتاژهای ناشی از برخورد مستقیم و غیرمستقیم صاعقه پیش بینی شده است. تاثیر پارامترهایی چون مقدار پیک جریانی صاعقه، سیستم زمین با در نظر گرفتن مدل های فرکانس بالای آن و پدیده غیرخطی یونیزاسیون خاک، مدل بارهای مختلف، مقاومت ویژه خاک موردبررسی قرارگرفته است. همچنین تاثیر ساختمان های بلند مجاور خطوط توزیع شهری و نقش آن در حذف برخی از برق گیرها، تاثیر استفاده از سیم گارد در مناطق صاعقه خیز و استفاده از کابل در محل اتصال خط هوایی به ترانسفورماتور به موجب کاهش اضافه ولتاژها مورد ارزیابی قرارگرفته است. یک الگوریتم پیشنهادی مناسب با لحاظ کردن پارامترهای موثر بر اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه برای ارزیابی اثرات این اضافه ولتاژها در شبکه توزیع ارائه شده است. نتایج این پژوهش می تواند در انتخاب سطح عایقی مناسب تجهیزات شبکه توزیع، ارزیابی اقتصادی طراحی شبکه و بررسی حذف و اضافه نمودن برق گیرها مورد استفاده قرار گیرد.

در این مطالعه، به بررسی آزمایشگاهی استفاده از خاک اره چوب های راش و اکالیپتوس، به عنوان مواد مکمل در ساخت تخته های کامپوزیتی چوب-سیمان پرداخته شده است. درصد اختلاط این مواد مکمل به عنوان عوامل متغیر و میزان سیمان 60 درصد به عنوان عامل ثابت در ساخت تخته های کامپوزیتی چوب-سیمان در نظر گرفته شده است. در کل 5 نمونه اصلی و از هر نمونه 3 تکرار و در مجموع 15 تخته کامپوزیتی ساخته شده و خواص فیزیکی و مکانیکی تخته های ساخته شده براساس استاندارد 68763 DIN مورد بررسی قرار گرفته است. سپس اثر عوامل متغیر بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی تخته ها مقایسه شده است. نتایج نشان داده است که تخته های کامپوزیتی چوب-سیمان ساخته شده از خاک اره چوب های خالص اکالیپتوس کمترین مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته و مقاومت به ضربه را در مقایسه با تخته کامپوزیتی چوب-سیمان ساخته شده از خاک اره چوب خالص راش دارا هستند. همچنین با افزودن خاک اره چوب راش (بیشتر از ده درصد) همراه با اکالیپتوس، بهبودی در حدود 30 درصد در مقاومت های تخته کامپوزیتی چوب-سیمان ساخته شده، حاصل گردید. همچنین با اضافه کردن درصدهای مختلف خاک اره راش به اختلاط اکالیپتوس و سیمان میزان جذب آب در آزمایش 24 ساعته از 34/14 درصد به 88/13 درصد کاهش داشته است.

استفاده از مدل های کامپیوتری به منظور صرفه جویی و تسریع در طراحی وسایل نقلیه در دهه های اخیر گسترش و بهبود یافته است. از طرفی بدلیل اهمیت راحتی راننده در نشستن در هنگام رانندگی وسایل نقلیه، صندلی به عنوان بخش مهمی در طراحی مطرح می شود. امروزه بدلیل وجود صندلی های نامناسب بدون لحاظ اصول ارگونومی در بیشتر تراکتورهای کشاورزی و عدم وجود مدل مناسب از صندلی تراکتور، عارضه درد کمر در بیشتر رانندگان کشاورز در حال افزایش است، از این رو پژوهشی جهت مدل سازی صندلی تراکتور مسی فرگوسن به روش اجزای محدود در نرم افزار آباکوس انجام گرفت و یک مدل بهینه بدون صرف هزینه و زمان ارائه و نتایج حاصل با داده های آزمایشگاهی مقایسه گردید. در این مطالعه شتاب های خروجی قسمت های صندلی در 4 شتاب تحریک 5/0، 1، 5/1 و 2 متر بر مجذور ثانیه و بازه فرکانسی 3 تا 15 هرتز برای صندلی آزمایشی و صندلی مدل سازی شده مورد ارزیابی قرار گرفت. مقایسه نمودارهایی که از شتاب های خروجی صندلی در قسمت های فوم تکیه گاه، فوم نشستگاه، تکیه گاه بدون فوم صندلی و نشستگاه بدون فوم صندلی در دو وضعیت صندلی آزمایشی و صندلی مدل سازی شده ارائه گردید، حاکی از آن است که اختلاف معنی داری میان دو وضعیت وجود ندارد. اعتبارسنجی مدل صندلی مسی فرگوسن مشخص کرد این مدل جهت طراحی اولیه و بهینه سازی صندلی تراکتور، مناسب است.

در چند دهه گذشته، الگوریتم ها و وسایل کنترلی بسیاری برای کاربردهای مهندسی عمران پیشنهاد شده است، که هر یک از آن ها بسته به اهداف و کاربردهای خاص، دارای فواید خاصی می باشند. وجود یک معیار مشترک برای مقایسه الگوریتم ها و وسایل کنترلی می تواند بسیار مفید واقع شود. از آنجایی که، عدم قطعیت، در همه سازه ها امری ذاتی و اجتناب ناپذیر است، عدم توجه به آن، می تواند موجب تنزل یافتن عملکرد سازه کنترل شده گردد. به همین دلیل، اندازه گیری های احتمالاتی گسیختگی، برای ارزیابی دقیق، و مقایسه قدرتمند سیستم های کنترل سازه ضروری می باشد. چندین روش و الگوریتم ارزیابی قابلیت اطمینان، با توانایی، دقت و بازدهی گوناگون در گذشته مطرح شده است. یک مقایسه کمی از این روش ها می تواند برای جامعه مهندسی بسیار مفید و قابل استفاده باشد. در این پژوهش، از یک روش شبیه سازی به نام شبیه سازی زیرمجموعه ای، برای محاسبه احتمالات گسیختگی، به منظور آنالیز قابلیت اطمینان سیستم های مهندسی استفاده شده است. به همین منظور، چند نمونه از ارزیابی قابلیت اطمینان سازه های مبنای سه درجه آزادی، تحت اثر نویز سفید ایستا، مورد بررسی قرار گرفته اند، که در تمام این موارد، برای بهبود پاسخ سازه، از سیستم کنترل فعال، استفاده شده است. نتایج مورد بررسی نشان می دهد که روش شبیه سازی زیرمجموعه ای در ارزیابی احتمال گسیختگی سیستم های سازه ای با نواحی گسیختگی پیچیده، تعداد متغیرهای تصادفی زیاد و احتمالات گسیختگی کوچک، بسیار قدرتمند و کارآمد بوده، و به نحو شایسته ای، امکان مقایسه پارامترهای مختلف سیستم های کنترل شده را فراهم می آورد.

در این مقاله، محل بهینه سیستم مهار بازویی و کمربند خرپایی در ارتفاع سازه های بلند با سیستم ترکیبی قاب محیطی و هسته مرکزی همراه با مهار بازویی و کمربند خرپایی با احتساب تغییرات ممان اینرسی قاب محیطی در ارتفاع مورد بررسی قرار گرفته است. سازه قاب محیطی و هسته مرکزی بر اساس روش پیوسته با یک تیر طره با مقطع قوطی شکل مدل شده است. اثر مهار بازویی و کمربند خرپایی بر روی هسته مرکزی به صورت فنر پیچشی در محل قرارگیری سیستم مهار بازویی و کمربند خرپایی در ارتفاع سازه در نظر گرفته شده است. با استفاده از قضایای لنگر سطح و اصل رویهم گذاری، روابطی جهت محاسبه تغییر شکلهای سازه بدست آمده و سپس با در نظر گرفتن انرژی سیستم معادل بر اساس تغییر شکلهای بدست آمده، موقعیت بهینه مهار بازویی و کمربند خرپایی در سازه بلند تحت بار گسترده مثلثی بر اساس حداکثر نمودن انرژی جذب شده توسط فنر معادل، محاسبه شده است. در نهایت گرافی جهت تعیین موقعیت بهینه مهار بازویی و کمربند خرپایی با احتساب تغییرات ممان اینرسی قاب محیطی تحت بار گسترده مثلثی پیشنهاد شده است. صحت و کارایی روش پیشنهادی با استفاده از یک مثال عددی و مقایسه با روش های ارائه شده توسط سایر محققین و همچنین نتایج حاصل از آنالیز کامپیوتری نرم افزار SAP2000 بررسی شده است. نتایج بیانگر دقت قابل قبول روش پیشنهادی می باشد که بر اساس نتایج بدست آمده، موقعیت بهینه، در محدوده میانی ارتفاع سازه قرار دارد.

به طور کلی پایش سلامت سازه ها برای تامین امنیت و یکپارچگی آنها بسیار مهم است. عاملی که این امنیت و یکپارچگی را تحت اثر خود قرار می دهد، شروع فرآیند ایجاد خرابی در سازه ها است. لذا یافتن راهی برای آشکارسازی این خرابی ها امر مهمی تلقی می گردد. در این مقاله، آشکارسازی خرابی برای سازه های صفحه ای شکل مانند عرشه پل ها و دیوار ها مورد بررسی قرار گرفته است. 9 شتاب سنج برای مطالعه سیگنال های شتاب در نقاط مختلف سازه به کار گرفته شد. نهایتا با استفاده از انجام تحلیل انرژی موجک پیوسته، دو شاخص خرابی معرفی گردید. مهمترین مزیت روش به کار گرفته شده این است که با تعداد محدودی شتاب سنج می توان محدوده محل خرابی را تشخیص داد، در حالیکه نیازی به محاسبه اشکال مودی، اطلاع از مشخصات سازه و استفاده از تغییر مکان سنج های گران قیمت نیست.

توالی و زمانبندی فعالیت های پروژه با منابع محدود یکی از مسائل مهم مربوط به حوزه کنترل پروژه می باشد که با مدیریت صحیح آن می توان هزینه های گزاف پروژه ها را کاهش داد. یکی از پروژه هایی که می توان به آن اشاره نمود، پروژه استخراج یک بلوک از معدن سنگ آهن چغارت واقع در استان یزد می باشد که با شناسایی دقیق فعالیت های مربوط به آن، نمودارهایWBS و AOA به همراه روابط پیش نیازی بین فعالیت ها و زمان و منابع مورد نیاز آن ها استنتاج شده است. مدل ریاضی مسئله ای خاص با هدف مینیمم کردن هزینه های اضافه کاری و تاخیر در تحویل پروژه، توسعه داده شده است. مدل ریاضی توسط نرم افزار GAMS. 9 اجرا شده و نتایج مربوط به توالی و زمانبندی بهینه فعالیت ها برآورد شده است. نتایج نشان می دهد که تعداد 5 منبع بهینه به منظور استخراج یک بلوک از معدن سنگ آهن چغارت وجود دارد.

تنظیم متغیرهای تصمیم به منظور مینیمم سازی هزینه کل زنجیره یکی از مسائل مهم در ادبیات زنجیره تامین محسوب می شود. در طی سال های اخیر روش های متعددی برای حل این مسائل ارائه شده است. اما بیشتر این رویکردها، پارامترهای مسئله از قبیل میزان تقاضا و زمان رسید کالا را قطعی فرض نموده اند و همچنین از همبستگی بالقوه بین اهداف زنجیره غفلت نموده اند. در این مطالعه یک رویکرد بهینه سازی بر اساس رویکرد تابع مطلوبیت برای حل مسئله زنجیره تامین چند هدفه پیشنهاد شده است که نه تنها همه ی اهداف را به طور همزمان در یک حداقل سطح مطلوبیت با پارامترهای احتمالی از نقطه نظر تصمیم گیرنده (DM) قرار می دهد، بلکه همچنین همبستگی بالقوه بین اهداف و اهمیت نسبی آن ها را ضمن تلاش برای حداقل ساختن اثر متغیرهای غیر قابل کنترل (فاکتورهای اختلال) روی اهداف، لحاظ می کند.

در این مقاله به ارائه یک مدل ریاضی در حوزه مسائل مکان یابی-مسیریابی در حالت دو سطحی با در نظر گرفتن شرایط گذاشت و برداشت بصورت همزمان پرداخته شده است. در این مسئله به تعیین محل تسهیلات لازم و مسیرهای وسایل نقلیه برای خدمت رسانی به مشتریان با در نظرگرفتن برخی از محدودیت ها پرداخته می شود تا خواسته های تمام مشتریان را برآورده سازد و هزینه کل شبکه که شامل هزینه های ثابت احداث تسهیلات، هزینه های ثابت وسایل نقلیه و هزینه های عملیاتی وسایل نقلیه می باشد را به حداقل رساند. به دلیل عدم قطعیت موجود در تقاضای مشتریان، این پارامتر در مدل ریاضی در قالب اعداد فازی ذوزنقه ای لحاظ شده است. استفاده از این رویکرد می تواند به اتخاذ سطح مناسب خدمت به مشتریان توسط خبرگان با در نظر گرفتن هزینه های سیتم گردد. برای حل این مسئله از یک روش حل ابتکاری بر پایه جستجوی بزرگ همسایگی انطباقی استفاده شده است. برای نمایش کارایی الگوریتم ابتدا برای مدل آزاد شده از نمونه مسائل استاندارد موجود در ادبیات استفاده شده و سپس برای مدل در حالت گذاشت و برداشت نمونه مسائل جدید تولید شده و نتایج حاصل از حل آن گزارش شده است. نتایج بدست آمده از حل مدل حاکی از کارایی الگوریتم در یافتن جواب های بهتر نسبت به الگوریتم های ارائه شده بر روی مسائل استاندارد در زمانی معقول، در ادبیات موضوع مسائل مکانیابی-مسیریابی می باشد.

برای مقابله با محدودیت های اقتصادی، تقاضا برای سفارشی سازی انبوه، جهانی شدن و کاهش هزینه به طور فزاینده ای افزایش یافته است و توسعه استراتژی های تولید به سمت استراتژی تولید ناب پیش رفته است. استقرار استراتژی ناب در یک شرکت، منجر به سازماندهی مجدد زنجیره منطقی تولید، برای جلوگیری از ضایعات خواهدشد. به طور کلی، گردش و جریان اطلاعات صحیح در یک شرکت، نقش مهمی در رسیدن به استراتژی ناب خواهدداشت. سیستم اطلاعاتی یک شرکت در حال حاضر از تعدادی نرم افزار و سیستم های طراحی شده تشکیل شده است. برنامه ریزی منابع سازمان، مدیریت چرخه زندگی محصول، مدیریت زنجیره تامین و دیگر نرم افزارها هریک سیستمی طراحی شده جهت رسیدن به اهداف از جنبه های کسب و-کار هستند. تنوع این محصولات در حالیکه همگی آن ها برای شرکت مورد نیاز است، باعث ایجاد افزونگی، ناهمگنی و افزایش حجم اطلاعات می شود. این عدم انسجام می تواند مشکلات بزرگی در زمینه ارتباطات درون شرکتی ایجاد کند. در این پژوهش روشی بر پایه معماری سرویس گرا و گذرگاه سرویس سازمانی ارائه خواهدشد که شامل این موارد است: 1-ماژول مسیریابی هوشمند 2-ماژول نظارت و حاکمیت 3-ماژول واسطه گری 4-ماژول کرئوگرافی پویا. با توجه به مطالعه موردی و ارزیابی انجام شده جهت معماری پیشنهادی، نتایج تحقیق حاضر چابکی جهت انطباق با استراتژی های شرکت و نیازهای کسب و کار و همچنین حمایت از تعامل بین سیستم های سازگار به عنوان بخشی از کار در زمان تولید و همکاری درون شرکتی فراهم می کند.

توسعه و تعمیم مدل های کلاسیک برای نزدیک شدن به شرایط دنیای واقعی همواره مورد توجه محققان قرار دارد. به همین جهت، تا کنون تلاش های زیادی برای توسعه مساله کار کارگاهی صورت گرفته است. مساله کارگاه مرحله ای به عنوان تعمیمی از کارگاه مخلوط و حالت خاصی از کارگاه عمومی تعریف می شود. در یک کارگاه مرحله ای، هر کار دارای چندین مرحله و هر مرحله شامل یک یا چند عمل است. یک مرحله، زیر مجموعه ای از عمل های یک کار است که می تواند به هر ترتیب دلخواهی انجام شود، در حالی که مراحل باید به ترتیب از پیش تعیین شده مورد پردازش قرار گیرند. به عبارت دیگر تا تمامی عمل های یک مرحله انجام نشوند، هیچ یک از عمل های مرحله بعدی نمی تواند شروع شود. در این مقاله، برای هر یک از دو مساله «زمان بندی کارگاه مرحله ای با معیار طول مدت ساخت» و «زمان بندی کارگاه مرحله ای با معیار مجموع وزن دار دیرکردها»، دو مدل برنامه ریزی عدد صحیح مخلوط (در مجموع چهار مدل) ارائه شده و سپس این دو مدل از نظر کارایی حل مساله مورد مقایسه قرار گرفته اند. برای ارزیابی کارایی مدل های ارائه شده (با الگوگیری از مسائل استاندارد کار کارگاهی)، مسائل نمونه ای تولید شده است. نتایج محاسباتی نشان می دهد که مدل دوم از کارایی بیشتری برخوردار است.

در این مقاله، کاتالیست نیکل ارتقا یافته با اکسید سریم بر روی پایه نانو کریستالی اکسید منیزیم تهیه گردیده است و در فرایند ریفرمینگ خشک متان استفاده شده است. کاتالیست تهیه شده 10%Ni-7%CeO2/MgO با آنالیزهای پراش پرتوی اشعه ایکس (XRD) و جذب سطحی نیتروژن (BET) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کاتالیست تهیه شده دارای سطح ویژه m2 g-1 08/58، حجم حفرات cm3g-1 40/0 و اندازه حفرات nm 45/19 بوده است. آنالیز ترمودینامیکی با استفاده از مینیمم سازی انرژی آزاد گیبس و با به کارگیری روش ضرایب نامعین لاگرانژ انجام شد و داده های تجربی با مدل ترمودینامیکی مقایسه شد. نتایج بدست آمده از این مقایسه حاکی از آن بود که انحراف داده های تجربی با داده های پیش بینی شده توسط مدل برای مقدار تبدیل CO2 و CH4، مقدار بهره H2 و CO و مقدار CO/H2 با دما به ترتیب 69/3، 95/1، 78/1، 32/2 و 07/0 می باشد.