استقلال
سال:1385 | دوره:25 | شماره:2 |تعداد مقالات:16

نظریه آشکارسازی توزیعی و استفاده از شبکه های آشکارسازی به عنوان یکی از مسایل مهم تحقیقاتی به شمار می آید. در اکثر کارهای قبلی، نتایج با فرض استقلال شرطی مشاهدات به دست آمده است. در این مقاله، مساله آشکارسازی توزیعی با ساختار موازی و تصمیمات محلی تک بیتی با فرض عدم استقلال مشاهدات از یکدیگر، مورد بررسی قرار می گیرد و روشهای عددی برای رسیدن به قوانین تصمیم گیری محلی بهینه براساس معیار نیمن- پیرسون ارایه می شود. روش کار بدین نحو است که ابتدا برای شبکه آشکارسازی موازی هنگامی که قاعده ادغام ثابت است، مجموعه ای از شرایط لازم برای بهینگی قواعد تصمیم گیری محلی به دست آمده و سپس یک الگوریتم برای محاسبه این قوانین ارایه خواهد شد. در پایان به کمک شبیه سازی، کارایی این الگوریتم ارزیابی می شود.

در این مقاله مساله زمان بندی پروژه با هدف ماکزیمم کردن خالص ارزش فعلی بدون محدودیت منابع بررسی شده است. الگوریتمی به نام الگوریتم تفاضلی برای این منظور ارایه شده است. برای ارزیابی کارایی این الگوریتم شبکه هایی با تعداد 10 تا 1000 گروه و با ضریب پیچیدگی شبکه بین 1.3 تا 6.6 تولید شده است. مقدار خالص ارزش فعلی و مدت زمان حل مسایل در الگوریتم تفاضلی با مقدار خالص ارزش فعلی و مدت زمان جوابهای به دست آمده از الگوریتم جستجوی برگشتی مقایسه شده است. نتایج محاسباتی نشان می دهد که الگوریتم تفاضلی با توجه به پارامترهای تعداد گره، ضریب پیچیدگی شبکه و سررسید پروژه از کارایی خوبی برخوردار است.

مشخصات اجزای بتن بر خصوصیات دوام بتن با مقاومت بالا و یا با عملکرد بالا در مقابل یخبندان تاثیر به سزایی خواهند گذاشت. بدون شک تشخیص دقیق این ارتباط، به انتخاب صحیح نوع و درصد اجزای بتن در هر پروژه مشخص منجر خواهد شد. هدف از این تحقیق، بررسی امکان دستیابی به مدلهای تجربی- ریاضی برای تبیین اثرات یخ زدگی بر بتن با مقاومت بالاست. در این راستا نقش مقاومت فشاری دو نوع درشت دانه (آهکی و کوارتزیتی)، مقادیر مختلف میکروسیلیس جایگزینی (0، 5، 10 و 15 درصد)، و نسبت آب به مواد سیمانی (0.25، 0.3 و 0.4) درکنار تعداد سیکلهای ذوب و انجماد بر روی دوام بتن با مقاومت بالا در برابر یخبندان مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع 432 نمونه بتن با مقاومت بالا ساخته و تحت آزمایش ذوب و انجماد براساس استاندارد ASTM C666B قرار گرفتند. در نهایت با رگرسیون در اطلاعات تجربی، روابطی برای سنجش دوام بتن با مقاومت بالا در برابر یخبندان ارایه شد.

در سالهای اخیر، زلزله های مخرب شدت آسیب پذیری ساختمانهای موجود در مقابل این دسته از نیروهای ناشی از طبیعت را به خوبی نشان داده اند. یکی از موثرترین مکانیزمها برای استهلاک انرژی زلزله توسط تغییر شکلهای غیرالاستیک قطعات فولادی انجام می گیرد. هدف از این تحقیق، بررسی کاربرد میراگرهای TADAS، استفاده از آنها در استهلاک انرژی زلزله وارد برساختمانهای بتنی و بررسی رفتار سازه های مجهز به این میراگرهاست. در این مقاله ابتدا میراگرهای TADAS و رفتار سازه دارای چنین میراگرهایی بررسی می شود. سپس از یک نوع میراگر در چهار ساختمان نمونه بتنی با خصوصیات مختلف استفاده می شود. همچنین با اعمال زلزله های گوناگون سعی شده نتایج جامعتری به دست آید. در این رابطه میراگرهای لازم طراحی شده و عملکرد لرزه ای ساختمانهای نمونه به کمک تحلیل دینامیکی غیرخطی مورد ارزیابی قرار می گیرد.دراثر نصب میراگرها، پارامترهایی نظیر جابه جایی نسبی و مطلق طبقات، شاخص آسیب طبقات و همچنین کل سازه و تشکیل مفاصل پلاستیک به صورت قابل ملاحظه ای کاهش یافته و نیز استهلاک انرژی هیسترتیک توسط اعضای سازه ای کاهش چشمگیری می یابند. علی رغم کاهش نیروهای داخلی اعضای سازه ای، به علت افزودن سیستم مهاربندی برش طبقات کمی افزایش می یابند، ولی قسمت عمده این نیروها در میراگرها متمرکز می شوند. دراین مقاله همچنین ترکیب سیستم قاب خمشی و دیوار برشی به همراه میراگر TADAS نیز مطالعه شده است که به طور مشابه کاهش قابل ملاحظه ای در پارامترهای فوق به خصوص جابه جایی نسبی و مطلق طبقات و نیز استهلاک انرژی هیسترتیک در اعضای سازه ای را نشان می دهد.

پوشش ستونهای بتنی با ورقهای فولادی یکی از روشهای مناسب مقاوم سازی این سازه هاست. با استفاده از این روش، ضمن افزایش مقاومت محوری و خمشی و برشی ستون، شکل پذیری آن نیز بهبود می یابد. دراین پژوهش، با بررسی اثرات محصور شدگی بتن توسط خاموتها و یا ورقهای فولادی تقویتی پیرامون آن، تغییرات منحنی اندرکنش بار محوری- لنگر خمشی ستونها مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که اثرات محصورشدگی در محدوده مکانیزم رفتاری شکست مواد ستونها به ویژه بر رفتار ستونهای لاغر با محوری نسبتا زیاد بسیار محسوستر است.

بررسی عملکرد لرزه ای سازه های موجود، یکی از مسایل مطرح در زمینه مهندسی زلزله، به ویژه در کشور ماست. برخی از سازه های با اهمیت زیاد، دارای قدمت قابل ملاحظه ای بوده و در نتیجه ممکن است از نظر لرزه ای دارای مقاومت و یا شکل پذیری مورد نیاز در مقابل زلزله های مورد انتظار نباشند. این گونه سازه های باید به منظور تحمل بارهای لرزه ای محتمل، مورد بررسی قرار گیرند. بدین منظور ابتدا مدل سازه ای تهیه شده و سپس بر مبنای مطالعات لرزه خیزی و یا پیشنهادهای آیین نامه ای، مقدار مناسبی برای پارامترهای طراحی یا کنترلی (نظیر شتاب) انتخاب می شود. گام بعد تعریف شاخصهایی به منظور کمی کردن خرابیهای سازه ای است. سپس تحلیل دینامیکی غیرخطی انجام گرفته و شاخصهای خرابی تعیین می شوند. اغلب این شاخصها بر پایه محاسبه تغییر مکان بیشینه هنگام زلزله، ظرفیت تغییر مکان (حاصل از تحلیل بار جانبی افزاینده) و انرژی تلف شده در چرخه های ناشی از حرکت تناوبی سازه است. در مقاله حاضر، سازه دودکش نیروگاهی (واقع در مشهد) برای چندین سطح تراز شتاب (PGA) و ازجمله سطوح مربوط به دوره های بازگشت 75، 500، 1000 و 2500 ساله مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. ارتفاع دودکش برابر 100 متر و قطر خارجی آن 10 متراست. در تحلیل دینامیکی غیرخطی از چندین رکورد زلزله استفاده شده است. شاخص خرابی پارک- انگ که در نرم افزار IDARC ملحوظ شده و یک مدل مناسب برای سازه های بتنی است، مورد استفاده قرار گرفته است. روند ارایه شده بر مبنای استفاده از المانهای تیر ستون برای تحلیل دینامیکی غیرخطی و تحلیل خرابی منجربه نتایج گسترده ای در خصوص شناخت رفتار واقعی سازه بر اساس یک تحلیل منطقی است.

در این مقاله روشی دقیق، کارا، مطمئن و سریع برای بهینه یابی سطح لغزش شیروانیهای خاکی ارایه می شود. با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک (یا اختصارا GA) که یکی از روشهای مدرن و غیرکلاسیک در بهینه یابی است و تلفیق آن با روش بیشاپ که از روشهای معروف و کاربردی است در تحلیل پایداری شیروانیهای خاکی و یافتن کمترین ضریب اطمینان، پایداری در آنها استفاده شده است. تحقیقات و بررسیها نشان داده است که انتخاب متغیرهای مناسب برای تعریف و حل مساله با روش الگوریتم ژنتیک و همچنین تعیین محدوده مناسب برای این متغیرها نقش به سزایی در سرعت همگرایی به جواب بهینه داشته و لذا متغیرهای مساله در این تحقیق به نحوی تعریف و در نظر گرفته شده اند که در مقایسه با روشهای دیگر و معروف بهینه یابی، کاهش میزان تکرارها تا نیل به همگرایی تا بیش از 50% قابل مشاهده است که صرفه جویی قابل ملاحظه ای در زمان و حافظه کامپیوتر خواهد بود. دقت روش پیشنهادی فوق ابتدا با مثالهایی از بهینه یابی سطح لغزش شیروانی همگن، ناهمگن و همچنین شیروانی سدخاکی و مقایسه نتایج با دیگر روشهای بهینه یابی نشان داده شده است. به عنوان کاربرد این روش در مسایل نوین مهندسی ژئوتکنیک، شیروانی تسلیح شده ای مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و سطح لغزش بحرانی شیروانی مسلح به روش الگوریتم ژنتیک بهینه سازی شده است.

مهاجرت عرضی یک قطره قابل انعطاف در جریان دو بعدی پواسل در اعداد رینولدز محدود به صورت عددی مطالعه شده است. در حالت حدی عدد رینولدز کوچک (<1) حرکت قطره به شدت تحت تاثیر نسبت چسبندگی سیال قطره به چسبندگی سیال محیطی است. برای نسبت چسبندگی 0.125 یک قطره به طرف مرکز کانال حرکت می کند در حالی که برابر نسبت 1 به سمت دیواره کانال حرکت می کند تا اینکه به دلیل وجود دیواره متوقف می شود. نرخ مهاجرت با افزایش تغییر شکل قطره زیاد می شود. در اعداد رینولدز بالاتر (50-5) قطره یا به یک نقطه تعادل که در حدود نصف فاصله از محور کانال تا دیواره است حرکت می کند که به اثر سگر- سیلبربرگ معروف است و یا یک حرکت نوسانی را دنبال می کند. محل تعادل قطره به طور ضعیفی بستگی به پارامترهای فیزیکی جریان دارد. اما طول نوسانات گذرا با افزایش عدد رینولدز یا افزایش دانسیته قطره و یا کاهش چسبندگی سیال قطره زیاد می شود. با افزایش عدد رینولدز دیده می شود که نوسانات برای همیشه باقی می مانند و هیچ حالت دایمی مشاهده نمی شود. نتایج عددی با مشاهدات تجربی تطبیق خوبی دارند به خصوص در حالتی که قطرات به یک نقطه تعادل دایمی می رسند. بیشتر تشابه سازیها برای یکی قطره دو بعدی انجام گرفته است و دو تشابه سازی نیز برای یک قطره سه بعدی انجام شده است و با نتایج دو بعدی مقایسه شده اند.

در کار حاضر جریان متلاطم غیردایم عبوری از روی دسته لوله ها با استفاده از روش ادیهای بزرگ و موازی سازی معادلات کاملا همبسته ناویر- استوکز در شبکه غیرمتعامد شبیه سازی شده است. در روش ادیهای بزرگ برای مدل کردن رفتار ادیهای کوچک، از یک مدلی ترکیبی استفاده شده است. در این مدل علاوه بر اثرات اتلافی ادی ویسکوزیته اثرات متقابل ادیهای ریز و درشت روی همدیگر نیز در نظر گرفته شده است. معادلات کاملا همبسته ناویر- استوکز با استفاده از روش چند بلوکی موازی سازی شده اند. بدین صورت که دامنه حل به چند زیر دامنه تقسیم شده و با توجه به اصل توزیع یکنواخت بار محاسباتی بین پردازنده ها، توسط مجموعه ای از رایانه ها به صورت موازی حل شده است. معادلات حاکم بر روی هندسه غیرمتعامد و شبکه هم مکان با روش مرتبه دو برای زمان و مکان گسسته سازی شده است. برای حل مشکل عدم کوپل بودن فشار و سرعتها از روش میان یابی ممنتم استفاده شده است. با این روش مشکل شطرنجی شدن فشار برطرف می شود. نتایج نشان می دهد که راندمان موازی سازی بسیار بالاست. برای جریان حول پنج ردیف لوله خطوط جریان و دیگر مشخصه های جریان به دست آمده است. نتایج به دست آمده تطابق خوبی با نتایج تجربی دارد. مقایسه نتایج حاصل از مدل اسمگورینسکی و مدل ترکیبی با نتایج تجربی نشان می دهد که مدل ترکیبی دقت بیشتری دارد و در پیشبینی مشخصه های جریان و تغییرات نیروهای لیفت و درگ روی استوانه ها بهتر از مدل اسمگورینسکی است.

امروزه مکانیک آسیب پیوسته به عنوان یک ابزار کارا در شبیه سازی شکست نرم شناخته می شود. دراین مقاله اعتبار مدل مکانیک آسیب پیوسته لمتر، به صورت تجربی و عددی برای فولاد A533B-C1 تحت شرایط تنش سه بعدی سنجیده می شود. ابتدا پارامترهای آسیب مدل توسط یک آزمایش کشش بر روی یک نمونه شیاردار در شرایط تنش سه بعدی به دست می آید. سپس این مدل برای نمونه تحت آزمایش به روش اجزای محدود شبیه سازی می شود. نتایج حاصل از آزمون و پیش بینی های تحلیل اجزای محدود تطابق قابل قبولی را نشان می دهند. در ادامه توانایی مکانیک آسیب در پیش بینی توزیع تنش در نقطه گلویی، تغییر شکل نهایی و زمان بروز شکست در یک نمونه کشش ساده به صورت عددی و تجربی محک زده می شود. نتایج نشان می دهد پیش بینی های مدل آسیب نرم، تطابق خوبی با نتایج تجربی دارد. از دیگر نتایج این تحقیق، نشان دادن توانایی مکانیک آسیب در پیش بینی پدیده گلویی شدن و شکست نهایی برای نمونه کششی است.

هدف از ارایه این مقاله کاربرد یک روش خط سازی نوین برای گسسته سازی عبارتهای جابه جایی معادلات اویلر شبه یک بعدی روی شبکه جابه جا نشده است. استفاده از شبکه جابه جا نشده در روش حجم محدود منجر به ایجاد میدان فشاری نوسانی غیرفیزیکی شده که برای رفع آن استفاده از شبکه یگانه و سرعت دو گانه پیشنهاد شده است. در این روش دو مولفه سرعت به نام سرعتهای جابه جا کننده (یا جرمی) و جابه جا شونده (یا ممنتمی) بر روی سطوح سلول تعریف می شوند. از آنجا که مولفه سرعت جابه جا کننده در این تحقیق از تلفیق مناسب معادلات پیوستگی و ممنتم به دست می آید استفاده از این مولفه سبب همبستگی قوی بین معادلات حاکم بر جریان می شود. در کار حاضر، برای خطی سازی جملات غیرخطی از روش خطی سازی مفهومی نیوتن- رافسون استفاده می شود. در این خطی سازی عبارتهای جابه جایی معادلات حاکم اویلر با رعایت مفاهیم فیزیکی دو مولفه سرعت تعریف شده خطی سازی می شوند به گونه ای که هم نقش میدان سرعت و هم نقش میدان چگالی را در خود ملحوظ می دارند و بنابراین به راحتی قابلیت کاربرد در جریان با گستره کاملی از رژیمهای سرعت را دارا هستند. در نهایت عملکرد خطی سازی توسعه داده شده حاضر برای تحلیل جریان در شیپوره همگرا- واگرا به کار گرفته می شود. نتایج به دست آمده حاکی از عملکرد به مراتب برتر روش حاضر در حل معادلات شبه یک بعدی اویلر بوده به طوری که قابلیت تسخیر موج ضربه ای ایستاده در جریان با ماهیت تمام رژیم سرعت را به راحتی داراست.

ساخت و مشخصه های کامپوزیتهای زمینه آلومینیمی حاوی درصدهای حجمی مختلف ذرات ترکیب بین فلزی Ni3Al (40-5 درصد) مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور ابتدا پودر Ni3Al با آلیاژسازی مکانیکی مخلوط پودر عناصر نیکل و آلومینیوم تهیه شد. قطعات کامپوزیتی Al-Ni3Al با روش متالوژری پودر طی دو مرحله تهیه شد. ابتدا مخلوط پودرهای آلومینیوم و Ni3Al در فشار MPa 500 فشرده و سپس در دمای 420oC تحت فشار MPa 250 به مدت 10 دقیقه سینتر شدند. ریزساختار و سختی قطعات کامپوزیتی با کمک روشهای پراش پرتوایکس، میکروسکوپی الکترونی روبشی، میکروسکوپ نوری، سختی سنجی و چگالی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در قطعات کامپوزیتی تهیه شده درصد ناچیزی تخلخل وجود دارد و به علاوه توزیع ذرات فاز Ni3Al در زمینه یکنواخت و همگن است. بررسیهای ساختاری نشان داد که در حین عملیات سینترینگ فاز جدیدی ناشی از واکنش بین Ni3Al و زمینه آلومینیومی ایجاد نمی شود. قطعات کامپوزیتی تولید شده سختی بالاتری را نسبت به نمونه آلومینیم خالص داشته و میزان سختی نمونه ها با افزایش درصد حجمی فاز Ni3Al افزایش می یابد.

پودرپلی پروپیلن (EPD60R) با روش الکترواستاتیک پاششی در دمای اتاق به سطح فولاد نشانده بود. حرارت دهی پودر پوشش داده شده در یک آون خلا در دماها و زمانهای مختلف برای کسب پوششی یکنواخت با ضخامت با ضخامت متوسط 470 میکرون انجام شد. در نهایت براساس نتایج حاصل، دمای 250 درجه سانتیگراد، زمان 45 دقیقه و فشار درون آون 200 میلی بار برای حرارت دهی به دست آمد. برای اصلاح ساختار شیمیایی این پلیمر، پودر حاوی نسبت وزنی مختلفی از مالئیک انیدرید به یک پراکسید (دی کیومیل پراکسید و یا ترشری بوتیل هیدروپراکسید) نیز بر سطح فولاد نشانده و پوشش یکنواختی حاصل شد. استحکام چسبندگی، مقاومت سایشی و انعطاف پذیری پوشش پلیمری با روش استاندارد ASTM برای نمونه ها اندازه گیری شد. با توجه به نتایج حاصل، نمونه پوشش پلیمری تهیه شده با 5 درصد وزنی مالئیک انیدرید و 0.1 درصد وزنی ترشری بوتیل هیدروپراکسید بالاترین خواص مکانیکی را نشان داد. استحکام چسبندگی و مقاومت سایشی برای بهترین نمونه پوششی پلیمری به ترتیب 14.3 کیلوگرم و 250.3 سانتیمتر در نیروی 6 کیلوگرمی بود. شواهد حاصل از ترموگرامهای DSC و IR هم پیوند شیمیایی مالئیک انیدرید به پلیمر را اثبات کرد. چنین پیوندی موجب افزایش خواص مکانیکی پوشش پلیمر بر سطح فولاد می شود.

یکی از مباحث مهمی که در کنترل مطرح است، کنترل سیستمهای غیرخطی است. کنترل لغزشی از جمله کنترل کننده های غیرخطی است که می تواند سیستم را در حضور نامعینیهای ساختاری و یا غیرساختاری به طور مطلوبی کنترل کند.در کنترل کننده لغزشی که به کنترل کننده ساختار متغیر نیز مرسوم است، با معرفی یک سطح لغزشی، اهداف اصلی کنترل کننده دنبال می شود. از مشکلات اساسی که در کنترل لغزشی ممکن است ایجاد شود نوسانات ناخواسته شدید در اطراف سطح لغزشی است.برای رفع این نوسانات شدید ناخواسته روشهای متفاوتی معرفی شده که یکی از متداولترین آنها استفاده از لایه مرزی ثابت دراطراف سطح لغزشی است. در این مقاله سعی شده است که با ایجاد تغییراتی در کنترل کننده لغزشی با لایه مرزی ثابت، به کاهش نوسانات شدید ناخواسته و افزایش پایداری سیستم پرداخته شود. در نهایت مدل ریاضی یک پاندول معکوس در حضور نامعینی درنظر گرفته می شود و نتایج شبیه سازی کنترل کننده های معرفی شده با یکدیگر مقایسه می شود.

یکی از روشهای موثر برای مقاوم سازی ساختمانهای آجری اعمال شاتکریت مسلح شده با شبکه آرماتور به سطح دیوار است. برای ارزیابی رفتار آجری تقویت شده با روکش نمی توان از روشهای تحلیلی مبتنی بر معادلات ساده نظریه الاستیسیته استفاده کرد، لذا به کارگیری روشهای عددی در این زمینه اجتناب ناپذیر است.در این پژوهش برای ارزیابی رفتار دیوار آجری تقویت شده با روکش مسلح، مدلسازی دیوار آجری با استفاده از نرم افزار المان محدود ANSYS انجام گرفته است. برای اطمینان از صحت مدلسازی، از نتایج آزمون آزمایشگاهی برای کالیبراسیون مدل استفاده شده است. سپس مدل کالیبره شده برای مدلسازی دیوار تقویت شده تعمیم داده شده و در نهایت تحلیل دیوارهای آجری ساده و نظیر تقویت شده آنها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است.