نیاز به استفاده از اعضای غیریکنواخت در سازه از گذشته تا به حال مطرح بوده است در عین حال موضوعات و مراجع تحقیقی در این مورد زیاد نمی باشند. در مورد این اعضا یکی از مهمترین مسایلی که باید مورد بررسی قرار گیرد کمانش ستون ها است که در صورت رخ دادن، باعث از دست رفتن عضو می گردد که ممکن است منجر به فروپاشی موضعی یا کل ستون و یا سازه شود. در این مقاله روشی دقیق بر اساس اجزای محدود برای بررسی مسیله کمانش ارتجاعی ستون های یکنواخت و غیر یکنواخت با هر سطح مقطع و هر حالت بارگذاری ارایه شده است. این روش برای تمام شرایط مرزی تکیه گاهی قابل کاربرد است. در ابتدا ستون را به تعداد جزء دلخواه تقسیم-بندی کرده و سپس ماتریس سختی و ماتریس سختی هندسی را بر اساس روابط موجود برای هر جزء و سپس برای کل ستون تشکیل شده است و پس از اعمال شرایط تکیه گاهی با استفاده از رابطه ی مقدار مشخصه بار بحرانی کمانش بدست آمده است. نتایج این روش با روش سایر محققین که به صورت تقریبی محاسبه شده اند مقایسه شده است. روش ارایه شده علاوه بر دقت بالا دارای جامعیت نیز می-باشد و با کمک برنامه کدنویسی شده Matlab می توان از آن بهره گرفت.

در حال حاضر از دو فرمول کلی برای طراحی قطر زهکش ها استفاده می شود که اولی مبتنی بر برقراری جریان یکنواخت است و فرمول دوم براساس حاکمیت جریان غیریکنواخت (بده متغیر) ارائه شده است. برای شرایط یکسان، فرمول دوم بده را در حدود 70% بیشتر از فرمول اول می دهد. درحالی که در استخراج فرمول های یادشده فرض های هیدرولیکی یکسانی پذیرفته شده است. با توجه به چنین اختلافی، به نتایج کدام فرمول و تحت چه شرایطی باید اعتماد کرد؟ در این تحقیق میزان ظرفیت انتقال لوله های موجدار زهکشی در شرایط آزمایشگاهی تعیین گردید. سپس نتایج آزمایشگاهی با نتایج فرمول های متداول مورد مقایسه قرار گرفت. مشاهدات آزمایشگاهی نشان داد که ظرفیت انتقال محاسبه شده براساس فرمول جریان یکنواخت در دامنه شیب های طولی کاربردی، فرض های پذیرفته شده در استخراج فرمول را برقرار نکرده و همواره جریانی باسطح آزاد در طول لوله ایجاد می نماید. اما ظرفیت انتقال محاسبه شده براساس فرمول جریان غیریکنواخت در شیب های تندتر محدوده کاربردی، جریان را در لوله به مقدار قابل توجهی تحت فشار قرار می دهد که به معنای برقراری شرایط نامطلوب ایستایی می باشد. به این ترتیب لوله انتخاب شده براساس فرمول جریان یکنواخت، امکان عبور بده بیش بده طراحی را فراهم خواهد کرد، اما قطری که براساس فرمول جریان غیریکنواخت انتخاب شده باشد، نمی تواند بده طرح را با شرایط مطلوب، به خصوص در شیب های تندتر، عبور دهد. از آنجا که میزان افزایش ظرفیت انتقال لوله و شدت تحت فشار قرار گرفتن جریان، که اولی بخاطر استفاده از فرمول جریان یکنواخت و دومی به دلیل کاربرد فرمول جریان غیریکنواخت حاصل شده است. تابع شیب طولی لوله می باشد. در این تحقیق اثر این فاکتور و همچنین اثر انسداد نسبی لوله بر ظرفیت انتقال مطالعه شده و نتایج کاربردی آن گزارش شده است.

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

آبشستگی پایه پل یکی از مهم ترین مسایل در ایمنی پل ها می باشد. با توجه به فیزیک طبیعی مصالح رودخانه ای (رسوبات غیریکنواخت) و اثرگذاری بالای آن بر ابعاد و تکامل زمانی گودال آبشستگی، بررسی برهم کنش جریان و سازه با بستر رسوبی غیریکنواخت به دلیل تشکیل لایه سپر از اهمیت بالایی برخوردار است. بدین منظور، بررسی توسعه زمانی آبشستگی در اطراف تک پایه دایره ای در بسترهای رسوبی با شرایط دانه بندی متفاوت مورد آزمایش قرار گرفت. لایه سپر توسعه یافته از انتقال انتخابی ذرات ریزتر در رسوبات غیریکنواخت سبب پیچیدگی در تخمین عمق آبشستگی می شود. در این پژوهش، 15 آزمایش در قالب 5 بستر رسوبی مختلف، یکنواخت و غیریکنواخت، در دو جریان ماندگار (20 و 35 لیتر بر ثانیه) و یک جریان غیرماندگار صورت گرفته است. نتایج نشان داد که با افزایش دبی جریان (افزایش عمق جریان، اثر h/b، در شدت جریان مشابه، u/uc) در بسترهای رسوبی یکسان، نه تنها عمق آبشستگی در حدود 27 درصد افزایش یافته است، بلکه لایه سپر درشت تری در سطح بستر ایجاد می شود. مقایسه آزمایش های متناظر در بسترهای یکنواخت و غیریکنواخت نشانگر کاهش قابل ملاحظه (تا 70 درصد) عمق حداکثر آبشستگی با افزایش میزان غیریکنواختی ذرات است. اگرچه میزان کاهش قابل توجهی در عمق آبشستگی با افزایش غیریکنواختی ذرات در بین دو بستر غیریکنواخت مشاهده نشد. کاهش قطر میانه ذرات (افزایش نسبت b/d50) در بسترهای غیریکنواخت با درنظرگیری انحراف معیار هندسی یکسان، سبب افزایش میزان عمق آبشستگی شده است.

پوسته کروی به دلیل مقاومت به کمانش بالا، یک هندسه ایده آل برای استفاده در مخازن تحت فشار یکنواخت خارجی است. فشار فرو ریزش این گونه سازه ها به دلیل حساسیت زیاد به نواقص ساخت و تنش تسلیم ماده بسیار کمتر از مقدار تئوری آن می باشد. از آنجایی که شکل نقص وابسته به روش ساخت پوسته دارد، بنابراین لازم است تاثیر روش ساخت بر فشار فروریزش بررسی شود. این مقاله بر مطالعه تجربی و عددی کمانش پوسته نیم کروی ساخته شده به روش شکل دهی چرخشی متمرکز شده است. مهمترین مشکل این روش شکل دهی عدم کنترل بر ضخامت است. در مقابل، در این روش نواقص آن به صورت متقارن محوری است که از مزایای این روش شکل دهی به شمار می آید. در این مقاله تحلیل کمانش ناشی از تغییرات قطر و تحلیل کمانش ناشی از تغییرات ضخامت به صورت مجزا و همزمان، انجام شده است. نشان داده شده است که تغییرات ضخامت در شکل دهی چرخشی در تحلیل فرو ریزش پوسته ها باید در نظر گرفته شود. همچنین به کمک مقایسه نتایج عددی و تجربی نشان داده شده به کمک المان های حجمی مرتبه 2، تغییرات ضخامت و شرایط مرزی با قابلیت اعتماد بالاتری نسبت به المان پوسته قابل اعمال است.