بررسی رفتار غیرخطی اعضای لوله ای شکل تحت تاثیر بار جانبی که به صورت دینامیکی وارد شود، موضوع مقاله حاضر است. با بررسی منحنی های نیرو – تغییر مکان فرضی که توسط روشهای عددی به دست آمده مشخص شد که پارامترهای مختلف از جمله ضخامت، پیش بارگذاری محوری و شرایط انتهایی تاثیر بسزایی بر ظرفیت باقیمانده عضو لوله ای تحت اثر ضربه جانبی دارد. بر این اساس روش مناسبی برای محاسبه ظرفیت باقیمانده عضو لوله ای شکل ارایه شده و نتایج در قالب یک نمودار با روشهای پیشین مقایسه شده است. تفاوت نتایج تحلیل شبه استاتیکی تحقیقات گذشته در این زمینه با نتایج دینامیکی در این تحقیق مقایسه و برای سنجش دقت مدل پیشنهادی، نتایج به دست امده با نتایج موجود در مقالات و آزمایشات عملی در این زمینه مورد مقایسه قرار گرفته است.

با توجه به اهمیت فرایند خنک کردن و گرم کردن یک جسم جامد، تولید انتروپی در جریان محدود در اطراف یک مانع مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، شبیه سازی عددی جریان لایه ای آرام و انتقال حرارت نانو سیال ها با نانو ذرات Al2O3 یا نانو لوله های کربن (CNTs)با شکل های مختلف در نظر گرفته شده است. معادله های ناویر-استوکس و انرژی به صورت عددی در یک سیستم مختصات متناسب با هندسه جسم، با استفاده از روش حجم کنترل حل شده اند. الگوهای جریان و میدان های دما برای مقادیر مختلف غلظت ذرات به طور دقیق بررسی شده اند. علاوه بر این، اثرات شکل و غلظت نانو ذرات بر انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، تاثیر نانو سیال ها بر افت فشار و توان پمپ مطالعه شد. از سوی دیگر، کمینه کردن تولید انتروپی به عنوان معیار بهینه سازی در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که در بیشتر موارد، نانو سیال ها انتقال حرارت و همچنین افت فشار را افزایش می دهند. همچنین، شکل نانو ذرات مکانیزم انتقال حرارت در نانو سیال ها مهم است. نانو سیال ها با نانو ذرات استوانه ای CNT نسبت به نانو سیال های که دارای نانو ذرات Al2O3 با شکل کروی هستند، انتقال حرارت را بیشتر افزایش می دهند. برای نانو سیال حاوی CNT با غلظت %5/0 انتقال حرارت خیلی بیشتر از توان پمپاژ افزایش یافته است که این نانو سیال را یک انتخاب اقتصادی می سازد.

در این مقاله به منظور ساخت لوله های T شکل با روش هیدروفرمینگ، از سامانه چکش پرتابه ای استفاده شده است که منجر به بارگذاری هیدرودینامیکی می گردد. برای شکل دهی قطعه اولیه به فرم داخلی قالب، به دو عامل فشار داخلی هیدرولیکی و تغذیه محوری نیاز است، که در فرآیند مورد بررسی، باید از یک منبع انرژی به دو صورت استفاده شود. برای دریافت انرژی جنشی چکش پرتابه ای، قالبی با توجه به مسیر بارگذاری مذکور، طراحی شده است که از طریق سنبه های تعبیه شده بر قالب، ضربه حاصل از سقوط آزاد وزنه را دریافت کرده و ایجاد فشار هیدرولیکی می نماید و با قرار دادن کفشک هایی در طرفین لوله، با دریافت فشار از سیال واسط، تغذیه محوری صورت می-گیرد، همچنین با عبور سیال از سوراخ میانی کفشک ها، فشار داخلی برای تغییر شکل تامین می گردد. شایان ذکر است که در آزمایش ها، لوله های مسی و آلومینیومی مورد بررسی قرار گرفته اند. برای بررسی عددی قطعات نهایی و بهبود کیفیت شکل دهی، از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. مدل شبیه سازی تشکیل لوله T شکل، با در نظر گرفتن اثر نرخ کرنش و خواص مکانیکی مواد به صورت دینامیکی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان می دهند که برای تغییر شکل مطلوب باید تمام عوامل ورودی مانند ارتفاع سقوط وزنه، مقدار ستون سیال داخل قالب پیش از اعمال ضربه، آب بندی، روانکاری، جنس و ضخامت لوله با هم متناسب باشند. همچنین کیفیت ارتفاع برآمدگی با توجه به توزیع ضخامت، تغییرات محوری و سطح مماس با پانچ مقابل، مورد بررسی قرار گرفت.

طول تغییر شکل یکی از پارامترهای مهم فرایند شکل دهی غلتکی سرد است که در تعیین فاصله بین ایستگاه ها و نیز آهنگ تغییر شکل، نقش اساسی دارد. باتاچاریا برای نخستین بار ضمن معرفی طول تغییر شکل، رابطه بسته ای برای این طول، در شکل دهی کانال متقارن به دست آورد. این مقاله به بررسی و تعیین طول تغییر شکل در شکل دهی غلتکی مقطع لوله گرد می پردازد. برای این کار از دو روش تحلیلی و شبیه سازی عددی اجزای محدود استفاده شده است. روش تحلیلی ارایه شده در این مقاله، بر اساس الگوی پیشنهادی در روش باتاچاریا استوار است. البته به دلیل پیچیده تر شدن هندسه تغییر شکل یافته نوار ورق، روابط مربوط به کرنش و انرژی تغییر شکل پیچیده تر و حل تحلیلی مساله دشوارتر می شود. همچنین با استفاده از روش تحلیلی ارایه شده، طول تغییر شکل برای یک مثال عددی خاص محاسبه و با نتایج شبیه سازی اجزای محدود نرم افزار  ABAQUS مقایسه می شود. سازگاری بین نتایج روش تحلیلی و شبیه سازی اجزای محدود، اعتبار روش ارائه شده را نشان می دهد. در پایان نیز اثر پارامترهای شکل دهی بر طول تغییر شکل، بررسی شده است.

در این مقاله، تحلیل جریان و حرارت از روی دسته لوله های دایروی استفاده شده در مبدل های حرارتی مورد مطالعه قرار گرفته است. از نرم-افزار انسیس 15 برای شبیه سازی استفاده شده است. مدل k- W SST، به منظور شبیه سازی جریان متلاطم استفاده شده است. در این مقاله جایگزین کردن یک شکل متفاوتی از لوله ها در یک ردیف خاص برای افزایش عملکرد آن ها مورد بررسی قرار گرفته است. رژیم جریان متلاطم بوده و همان طورکه می دانید اصطکاک تاثیر مهمی در این نوع از رژیم جریان دارد. به این ترتیب تعویض لوله دایروی با لوله بیضوی مورد نظر قرار گرفته است. ضمن اینکه، تنش های حرارتی به علت تقارن سطح مقاطع دایروی در آن ها نسبت به اشکال دیگر کم تر است. نتایج حاصل حاکی از افزایش 24% کارایی دسته لوله دایروی با تغییر شکل ردیف پنجم لوله های دایروی با لوله های بیضوی با همان قطر هیدرولیکی و مساحت است.

در این مقاله یک روش نوین تغییر شکل پلاستیک شدید لوله تحت عنوان فرآیند اصطکاکی اصلاح شده تغییر شکل پلاستیک شدید لوله برای تولید لوله هایی با ساختار بسیار ریز و خواص مکانیکی مطلوب ارائه شده است. بدین ترتیب با استفاده از چرخش قالب و تغذیه لوله درون کانال انحنادار با تبدیل توان اصطکاک به گرمای ورودی، دما در منطقه تغییر شکل افزایش یافته و باعث ایجاد کرنش های ترکیبی شدید و کاهش نیروی فشاری شده است. آزمایش های تجربی برای بررسی امکان پذیری فرآیند روی لوله های برنجی تکرار شد و پارامترهای بهینه برای انجام فرآیند به دست آمد. مقدار پارامترهای بهینه برای سرعت دورانی 710دور بر دقیقه و برای نرخ پیشروی 08/0میلی متر بر دور انتخاب شد. بررسی میکروساختار نمونه های فرآوری شده کاهش چشمگیر اندازه دانه از مقدار اولیه 76میکرومتر تا 9 و 7میکرومتر به ترتیب در راستاهای طولی و محیطی را نشان داده است. استحکام نمونه های فرآوری شده در راستاهای محیطی و طولی از مقدار اولیه 160مگاپاسکال به ترتیب تا مقادیر 202 و 325مگاپاسکال افزایش یافتند. همچنین سختی از مقدار اولیه 48 تا مقدار 72ویکرز افزایش داشته است.

جوشکاری انفجاری فرآیندی است که جهت اتصال سطوح صاف و استوانه ای فلزات از جنسهای مختلف بکار می رود. این فرآیند پدیده ای است دینامیکی که برای شکل هندسی مورد نظر با توجه به جنس انتخاب شده، در طی سی میکرو ثانیه انجام می گردد.در این مقاله با استفاده از برنامه نویسی اجزای محدود در محیط برنامه نویسی اباکوس و همچنین استفاده از معادله فشار زمان JWL موفق به مدلسازی و تعیین رفتار برخورد ناشی از انفجار مواد منفجره با در نظر گرفتن نرخ کرنش بسیار بالا شده که از نتایج این مدلسازی در طراحی انتخاب مناسب پارامترهای مهم جوشکاری انفجاری استوانه ها استفاده می گردد.این مدلسازی برای قطعات استوانه ای شکل از جنس آلومینیوم با در نظر گرفتن نرخ کار سختی صورت گرفته است. هدف از آن بدست آوردن پارامترهای مهم طراحی فرآیند جوشکاری انفجاری نظیر سرعت برخورد لوله به توپی زاویه دینامیکی برخورد، فشار ناشی از انفجار مواد منفجره در سطوح تماس با مواد منفجره و نهایتا مقدار تنش و کرنش ایجاد شده در لوله تحت تغییر شکل می باشد. با مقایسه صورت گرفته بین نتایج حاصل از مدلسازی و شرایط تحقق جوش، وجود اتصال قبل از انجام تست با خطای کم قابل پیش بینی می باشد. با توجه به نتایج بدست آمده از مدل، صورت پذیرفت. بعد از انجام تستهای متالوگرافی و مشاهده سطح مشترک موجی شکل در فصل مشترک اتصال که در اثر تغییر شکل پلاستیک آلومینیوم بوجود آمده بود، از صحت پارامترهای بدست آمده از شبیه سازی جهت داشتی اتصال قوی و موجی شکل اطمینان حاصل گردید.

در این مطالعه، بر اساس موازنه انرژی برای اجزای مختلف کلکتور خورشیدی لوله خلا دوجداره با لوله U، عملکرد حرارتی یک واحد کلکتور به صورت مجزا با روش تحلیلی و به صورت شبه دینامیکی بررسی می شود. مدل استفاده شده در این مطالعه، توزیع دما در راستای طولی و شعاعی و محیطی را در نظر می گیرد. در تحلیل به صورت شبه دینامیکی اثر پارامترهای مختلف از جمله اندازه کلکتور، ضریب اتلاف حرارتی، ضریب جذب لوله جاذب، دبی جرمی و مقاومت حرارتی لایه هوا در اقلیم مختلف آب وهوایی بر عملکرد کلکتور بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش قطر لوله با طول ثابت بازده حرارتی سالیانه کلکتور افزایش پیدا می کند. همچنین در لوله با قطر ثابت، با افزایش طول لوله، بازده سالیانه افزایش پیدا می کند؛ اما این افزایش در طول های بیشتر از 5/1 متر بسیار کم است. دبی جرمی بهینه برای به دست آوردن ماکزیمم بازده، برای شهرهای کرمان، بوشهر، بندر انزلی و همدان که اقلیم های متفاوتی دارند، به دست آمد. بر اساس نتایج حاصل، دبی بهینه برای اقلیم های مختلف مقادیر متفاوتی دارد که می توان آن را به صورت رابطه ای بین تشعشع کل خورشیدی متوسط سالیانه به عنوان نماد اقلیم و دبی بهینه بیان کرد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

نقش اصلی اتصال، انتقال نیروها بین اعضاء سازه ای و حفظ یکپارچگی سازه تحت اثر بارهای وارده می باشد. بسیاری از خرابی های سازه ای صرفا بعلت نقص در طراحی و آنالیز اعضاء سازه ای اتفاق نمی افتد بلکه بیشتر بخاطر اهمیت ندادن به رفتار و طراحی اتصالات صورت می گیرد. حتی هنگامی که نیروهای اعضاء سازه ای بطور دقیق شناخته شده است، شناخت کاملی از رفتار اتصالات صورت نمی گیرد به همین دلیل در این تحقیق ابتدا یک اتصال K شکل تحت اثر بارگذاری یکنواخت توسط نرم افزار آباکوس مدل سازی شده و با نتایج آزمایشگاهی تحقیقات گذشته اعتبارسنجی گردیده است. سپس 8 مدل عددی تحلیلی با متغیرهای متفاوت شامل تنش تسلیم فولاد، مقاومت فشاری بتن، زاویه قرارگیری لوله فولادی و وجود گل میخ توسعه یافته اند تا ویژگی های متفاوت پاسخ ها را پیش بینی کنند. نتایج کلی آن ها نشان داد، استفاده از گل میخ در لوله اصلی که با بتن پر شده بود، مقدار تنش فون میزس مصالح فولادی و تنش فشاری بتن پرکننده را افزایش داد. افزایش 25 و 50 درصدی تنش تسلیم لوله های فولادی فرعی، مقدار بار نهایی اتصال را به ترتیب 22.9 درصد و 74.6 درصد و شکل پذیری آن را 24.9 درصد و 52.1 درصد افزایش داده است. کاهش زاویه مابین لوله های فرعی و لوله اصلی در اتصال K شکل لوله فولادی نشان داد که با کاهش زاویه مابین لوله های فرعی و لوله اصلی، مقداربار نهایی و سختی اولیه کاهش می یابد ولی شکل پذیری سازه افزایش می یابد. در کل می توان نتیجه گرفت که افزایش تنش تسلیم لوله های فرعی بیشترین تاثیر را در بهبود رفتار اتصال K شکل داشت.