نشریه غلمی صوت و ارتعاش
سال:1399 | دوره:9 | شماره:18 |تعداد مقالات:10

در پژوهش حاضر، اثر تغییر نیم موج های محیطی بر فرکانس های طبیعی پوسته های استوانه ای به صورت تجربی و عددی بررسی شده است. سه پوسته استوانه ای با نسبت قطر به طول متفاوت مورد بررسی قرار گرفتند. حالت های مختلف تماس با آب هم با روش شبیه سازی عددی و هم آزمون های تجربی مورد مقایسه واقع شدند. اثرات عمق غوطه وری، نسبت قطر به طول، روند تغییرات فرکانس طبیعی در نیم موج های محیطی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که کاهش فرکانس های طبیعی پوسته استوانه ای برای نیم موج های محیطی مربوط به فرکانس کمینه، اندک و برای قبل و بعد این نیم موج محیطی، بیشتر است و در آغاز غوطه وری و در غوطه وری کامل، کاهش فرکانسی به صورت ناگهانی است. همچنین با کاهش نسبت قطر به طول پوسته، فرکانس های مربوط به نیم موج های محیطی پایین کاهش یافته و کمترین مقدار فرکانس طبیعی به سمت نیم موج های محیطی کمتر متمایل می شود. در نیم موج های محیطی پایین، فرکانس های طبیعی، اختلاف قابلتوجهی دارند و با افزایش شماره n، این اختلاف کاهش یافته و به یکدیگر هم گرا می شوند.

در این مقاله به بررسی رفتار سیال مگنتوریولوژیکال [i] (MR) میراگرهای مغناطیسی [ii] با تاکید براثر اختلاف فشار و تغییر شاخص رفتار جریان (n) پرداخته شده است. ابتدا به روش تحلیلی و با استفاده از مدل هرشل باکلی و تقریب صفحات موازی، معادلات حاکم بر رفتار ریولوژیکی سیال MR استخراج و از مدل پلاستیک بینگهام در n=1 برای تنش برشی استفاده شد. در ادامه با مدل سازی عددی مسیله به صورت سیال گذرا بین دو استوانه هم مرکز و اعتبارسنجی آن، پارامترهای سرعت متوسط خروجی، اصطکاک سطح داخلی دیواره و لزجت [iii] ظاهری در اختلاف فشارهای ثابت و متغیر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش عدد شاخص جریان (n) در اختلاف فشار ثابت، سرعت خروجی کاهش می یابد و افزایش اختلاف فشار منجر به افزایش سرعت در نقاط مختلف قسمت خروجی می گردد. همچنین ضریب اصطکاک دیواره در اختلاف فشار ثابت با افزایش n در تمام نواحی افزایش می یابد و با افزایش اختلاف فشار، مقدار ضریب اصطکاک نیز افزایش می یابد. بررسی لزجت با تغییر n در اختلاف فشار ثابت و همچنین تغییر آن با تغییر اختلاف فشار نشان دهنده رفتار کاهشی است.

خصوصیات و مشخصه های دینامیکی سازه های مهندسی ممکن است به علل مختلف و البته اغلب با گذر زمان، در طول عمرشان تغییر کنند. در این چنین سازه های مهندسی که می توان برای آنها عبارت "سیستم های متغیر با زمان" را به کار برد، شناسایی پارامترهای دینامیکی متغیر با زمان از جمله فرکانس مودال لحظه ای، بسیار مهم است چراکه می تواند به مهندسان در زیر نظر گرفتن وضعیت عملکردی سازه ها کمک کند، همچنین با کمک آن آسیب های سازه ای را تشخیص داده و وضعیت سازه را با روشی مقرون به صرفه ارزیابی کنند. در واقع ابزارهایی که بتوانند در مسیر تحلیل این دست از سیستم ها مشخصه هایی همانند فرکانس لحظه ای را به درستی کسب کنند، از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. ابزار استخراج این نوع از مشخصه ها از پاسخ دینامیکی، به عنوان روش های آنالیز حوزه زمان-فرکانس شناخته می شوند. از این مشخصه های لحظه ای می توان به منظور شناسایی پارامترهای زمان-متغیر موجود در این سازه ها، همانند سفتی و دمپینگ زمان-متغیر، استفاده کرد. در این مقاله، دو گروه از قدرتمندترین روش های آنالیز حوزه زمان-فرکانس، یعنی آنالیز ویولت و آنالیز تجزیه مود تحلیلی-هیلبرت به منظور استخراج مشخصه های لحظه ای به کار گرفته می شوند. این دو دسته روش در استخراج این مشخصه ها در مقام مقایسه با یکدیگر قرار گرفته، برتری آنها نسبت به یکدیگر در شرایط همراه با نوفه [i] و بدون نوفه مورد بررسی قرار می گیرد. سپس از ترکیب هر یک از این دو دسته روش با الگوریتم های موجود در شناسایی پارامتری سیستم های چند درجه آزادی متغیر با زمان، ترکیب های جدیدی معرفی شده که بهبود عملکرد در شناسایی پارامترهای زمان-متغیر را گزارش می کنند.

پره توربین وظیفه استخراج انرژی در فشار بالا را دارد که در معرض نیروی گریز از مرکز و نیروهای سیال قرار می گیرد. در این مقاله ابتدا تحلیل ارتعاشی پره توربین و تاثیر فشار وارد بر سطح روتور [i] در تعامل سازه و سیال بررسی شده است. سپس با مدل سازی و صحت سنجی نتایج و کوپل سیال و سازه، میزان جابه جایی و تغییر فرکانس ارتعاشی پره توربین در سه جنس مختلف بررسی می گردد. نتایج نشان می دهد با افزایش سرعت ورودی جریان سیال، میزان فشار وارد بر روتور افزایش یافته و در نتیجه دامنه نوسانات ارتعاشی نیز افزایش می یابد. همچنین نتایج حاصل از کوپل دوطرفه نشان می دهد که تغییرات فشار بر روی روتور در حالت کوپل کمتر و ملایم تر از حالت بدون کوپل است. فشار وارد بر سطح روتور از جلوی روتور به مرکز روتور حرکت کرده و همچنین فشار در حالت کوپل در سطح پایینی روتور افزایش و در سطح بالایی روتور کاهش یافته است.

در این مقاله، نانو پوسته های دو بعدی دی سولفیدمولیبدن [i] (MoS2) با استفاده از یک پروب فراصوت در محیط های گوناگون مایع تولید شده اند. به علت اثر کلیدی کشش سطحی در فرایند پوسته سازی و نیز به منظور کاهش آثار منفی پسماندهای آزمایش بر محیط زیست، از محلولی استفاده شد که از ترکیب آب و اتانول با نسبت حاصل از رابطه اختلاط کانورس-رایت تشکیل شده است. نتایج طیف سنجی فرابنفش-مریی نشان می دهد که با استفاده از محلول مذکور، در مقایسه با سایر مایعات مورد آزمایش، بهترین بازدهی یا به عبارتی کمترین ضخامت برای پوسته ها حاصل می شود. تصاویر تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری و نتایج حاصل از پراش پرتو X از نمونه ای که بهترین نتیجه طیف سنجی فرابنفش-مریی را نشان داده است، نیز شواهدی بر موفقیت فرایند پوسته سازی و تولید تک لایه های دی سولفیدمولیبدن هستند.

به منظور اجرای درست روش های پایش وضعیت لازم است هر روش به صورت اصولی اجرایی شده و نتایج به دست آمده از هر روش با نتایج خروجی روش های دیگر مقایسه گردد. در برخی موارد ممکن است در عیب یابی ها، یک روش خاص کارا باشد ولی در بیشتر موارد می توان گفت که تجمیع روش های مختلف به تصمیم گیری درست کمک شایانی می کند. در پژوهش جاری ضمن تشریح چگونگی استفاده از روش های پایش وضعیت مختلف، به دستاوردهای حاصل از اجرای هم زمان این روش ها در یکی از میادین نفتی کشور پرداخته شده است.

در این مقاله، با استفاده از روش مستقیم لیاپانوف[i]، کنترل مرزی در انتهای بالایی لوله قایم انجام می شود تا زاویه نوک و ارتعاش عرضی لوله قایم که در معرض اغتشاش زمان متغیر قرار دارد کاهش داده شود. ابتدا، فرض می شود جریان سطح آب از سطح اقیانوس تا کف اقیانوس به صورت خطی کاهش یافته و به صفر برسد و سپس در حالت دوم به صورت نمایی به صفر کاهش یابد. رایز به صورت یک سامانه با پارامتر توزیع یافته با یک معادله دیفرانسیل جزیی [ii] (PDE) به همراه شرایط مرزی مدل می شود. به این دلیل که همه سیگنال های کنترلی را می توان با حسگرها اندازه گیری و یا با الگوریتم تفاضل برگشتی محاسبه کرد، کنترل مرزی را می توان با ابزار دقیق موجود به صورت عملی محقق و پیاده سازی کرد. روش مستقیم لیاپانوف به منظور تحلیل پایداری سیستم حلقه بسته به کار رفته است. در نهایت، کارایی این کنترل کننده تایید شده و نتایج پروفیل های خطی و نمایی با هم مقایسه می شوند.

به منظور مقابله با مشکلات آلودگی صوتی، طراحی سیستم ها و سازه هایی که بتوانند کنترل هدفمندی بر روی انتشار امواج صوتی داشته باشند، از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از روش های رایج و پرکاربرد در کنترل آلودگی صوتی استفاده از ورق های ساندویچی به عنوان عایق آکوستیکی است. ویژگی بارز این نوع ورق ها قابلیت تغییرپذیری بالای هسته آنها است به نحوی که با تغییر جنس و چیدمان هسته، خواص صوتی و مکانیکی ورق تغییر می کند. در سال های اخیر از ساختارهای لانه زنبوری به عنوان هسته ورق های ساندویچی استفاده شده است. هسته های لانه زنبوری به علت ویژگی وزن کم و سختی بالا، گزینه مناسبی برای طراحی عایق های صوتی محسوب می شوند. ویژگی های متنوع و مشخصه های مختلف ساختار لانه زنبوری از جمله هندسه سلولی، جنس سازه به کار رفته و نوع چیدمان و نحوه جهت گیری سلول ها در کنار یکدیگر، این موضوع را نشان می دهد که ساختار بهینه ای طراحی شود تا رفتار آکوستیکی مناسب تری از این ساختار به دست آید. در این پژوهش از الگوریتم ژنتیک به منظور بهبود عملکرد آکوستیکی ساختار ورق ساندویچی با هسته لانه زنبوری استفاده شده است. این بهینه سازی برای دو نوع جهت گیری معمول سلول های لانه زنبوری و با درنظر گرفتن اینکه ورق تحت بارگذاری درون صفحه ای قرار دارد، انجام شده است. عمل بهینه سازی بر روی متغیرهای هندسی سلول لانه زنبوری برای تعدادی از مواد با خواص فیزیکی و مکانیکی مختلف، صورت پذیرفته است و هدف، کاهش عبور صوت از این ورق در محدوده فرکانسی پایین بوده است. به این دلیل، بیشینه کردن ضریب افت انتقال صدا مورد توجه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد موادی که جرم بالا و سختی نسبتا کمتری دارند عایق صوتی مناسب تری محسوب می شوند.

در این تحقیق، یک الگوریتم عددی موثر و کارآمد بر پایه روش های تیوری محاسبه نوفه [i] در جریان های آیرودینامیکی حول هندسه های دوبعدی ارایه می شود. در این راستا، روش های تیوری برای تخمین انواع نوفه حاصل از اندرکنش جریان با سطح مقطع ایرفویل آورده شده و نحوه تعمیم آنها به مدل سازی نوفه کلی جریان ارایه شده است. معادلات حاکم استخراج شده و یک حل گر عددی آکوستیک برای مقاطع دوبعدی توسعه داده شده است. با استفاده از این حل گر، میدان جریان و اکوستیک حول دو هندسه مرجع دوبعدی شبیه سازی شده و نتایج به دست آمده گزارش شده اند. نتایج به دست آمده از حل گر حاضر برای شبیه سازی و تحلیل نوفه حول بال های شبه سه بعدی با دو هندسه ایرفویل NACA0012 و S822 و مقایسه آنها با نتایج تجربی و عددی نشان می دهند که این حل گر با دقت خوب و سرعت اجرای بالا، قابلیت تعیین مشخصات آیرواکوستیکی را در هندسه های دوبعدی/ شبه سه بعدی به خوبی دارا است.

کیفیت صوتی سالن های اجتماعات از ویژگی های کلیدی نتایج طراحی معماری آنها است که تا پیش از ظهور نرم افزارهای شبیه ساز، کنترل پیش از ساخت آن با سختی روبه رو بود. روش های نرم افزاری که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد به طور نسبتا دقیقی شرایط آکوستیکی پس از ساخت را کنترل می کنند. سالن چند منظوره ای که در این پژوهش مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است بخشی از پروژه طراحی خانه موسیقی گرگان بوده که در منطقه مرکزی شهر گرگان طراحی شده است. هدف از ایجاد سالن چند منظوره، به وجود آوردن فضایی است که هم زمان برای موسیقی و سخنرانی مناسب باشد. با توجه به تضاد ذاتی آکوستیکی موجود در شرایط اجرای موسیقی و سخنرانی، استفاده از سه راهکار کلی پیشنهاد شده است. براساس سوابق پژوهش زمان واخنش به عنوان کلیدی ترین رکن طراحی سالن های موسیقی و سخنرانی انتخاب شد که این مقدار به طور متوسط برای سخنرانی 0/1 و موسیقی 0/2 ثانیه درنظر گرفته شد. با داشتن حجم سالن و سطوح تاثیرگذار جاذب و پخشاگر، ضرایب جذب صدای قسمت های مختلف سالن به دست آمد. با توجه به داده های مفروض طرح مقادیر C50، C80، ALcons، CD، SPL و نسبت D/R هم برای سخنرانی و هم برای موسیقی در دو طرح متفاوت ارایه گردید. از این میان برخی از مقادیر به دست آمده مناسب و برخی دیگر با توجه به معیارهای قابل قبول، نسبتا مناسب بودند، بنابراین برای تحقق بهترین شرایط راهکارهایی ارایه گردید.