@article { author = {Azadian, R. and Bagheri, A.}, title = {Design of ANFIS Control System Using Genetic Algorithm Optimization Method to Vibration Vibration on a Beam}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {1-11}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.1820.1598}, abstract = {One of the most important considerations in structures design are analysis and control of structure vibrations. Hence how to control and suppress vibrations is one of the important issue in the design of structures. Also, The dependence between mechanical and electrical properties of piezoelectric materials has led to the use of these materials as sensors and actuator to control the structural response is very good. In the present work the adaptive neuro fuzzy inference system with genetic optimization method is used. The method can be regarded as one of the modern methods for the analysis and design of complex systems and can be inaccurate. A finite element model based on Euler-Bernoulli beam and the linear theory of piezoelectric materials has been developed. The contribution of the piezoelectric sensor and actuator layers on the mass and stiffness of the beam has been considered with modeling of entire structure. The numerical results obtained from the active vibration control of the beam is provided with MATLAB. The results show that Using the case method can be settling time and Maximum over shoot displacement response of the beam can be reduced significantly.}, keywords = {: Vibration Control,ANFIS,Genetic Agorithm,Euler Bernoulli Beam,Finite Element Method}, title_fa = {طراحی سیستم کنترلی ANFIS با روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک جهت کنترل ارتعاشات تیر}, abstract_fa = {یکی از ملاحظات مهم در طراحی سازه‌ها، تحلیل ارتعاشات سازه و کنترل آن می‌باشد. از این‌رو نحوه کنترل و فرونشاندن ارتعاشات، یکی از مسائل مهم در طراحی سازه‌ها می‌باشد.همچنین وابستگی بین خواص مکانیکی و الکتریکی مواد پیزوالکتریک باعث شده تا استفاده از این مواد به عنوان حسگر و عملگر برای کنترل پاسخ سازه ها بسیار مناسب باشد. در کار حاضر از سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی به همراه روش بهینه سازی ژنتیک استفاده شده است. از روش مذکور می توان به عنوان یکی از شیوه های نوین، برای تحلیل و طراحی سیستم های پیچیده و غیر دقیق استفاده نمود. مدلسازی اجزاء محدود سازه بر اساس تئوری تیر اویلر- برنولی و تئوری خطی مواد پیزوالکتریک انجام شده است.سهم لایه های حسگر و عملگر بر روی جرم و سختی تیر در مدلسازی کامل سازه در نظر گرفته شده است. در ادامه نتایج عددی بدست آمده از کنترل فعال ارتعاشات تیر در نرم افزار متلب ارائه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با به کار بردن روش مورد نظر ، می توان زمان نشست و فراجهش پاسخ جابجایی تیر را به مقدار قابل توجهی کاهش داد.}, keywords_fa = {کنترل ارتعاشات,ANFIS,الگوریتم ژنتیک,تیر اویلر برنولی,روش اجزاء محدود}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1164.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1164_c167335e952720c6bb6e48eddcf532d6.pdf} } @article { author = {Tavakolifar, F. and Fakhari, M.M}, title = {Experimental investigation and numerical simulation of solid fuel rocket engine internal ballistic}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {13-24}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.4496.2166}, abstract = {The present survey focuses on experimental and numerical investigation of internal ballistic of Solid Fuel Rocket Engine (SFRE) for three different grains: bottom back-burning, annular side back-burning and all-side back-burning. To validate the developed numerical solution some experiments were performed and numerical results were compared to them. Accordingly the numerical results were compatible with that of experimental in an acceptable fashion which means the applied numerical method was appropriate to predict the behavior of SFRE. According to result, ignoring the transient effects, the combustion chamber pressure increased with increasing the area of burning region and vice versa. Also with increasing the combustion chamber pressure the effects of erosion burning declined. The more the combustion chamber pressure, the more the engine performance and the more the specific impulse were. Mostly the bottom back-burning grains provided constant-area burning region and consequently a constant pressure profile. Also area of burning region followed increasing and decreasing patterns for annular side back-burning and all-side back-burning respectively.}, keywords = {grain,back-burning,burning rate,erosion burning,specific impulse}, title_fa = {بررسی تجربی و شبیه سازی عددی بالستیک داخلی موتور موشک سوخت جامد}, abstract_fa = {در پژوهش پیشرو به مطالعه تجربی و عددی رفتار بالستیک داخلی موتور موشک سوخت برای سه گرین متفاوت کف سوز، پهلوسوز حلقوی و پهلو سوز همه طرف سوز پرداخته شده است. به منظور صحت سنجی روش عددی توسعه داده شده برای این شبیه سازی، برخی حالات مورد شبیه سازی به بوته‌ی آزمایش گذاشته شده و نتایج شبیه‌سازی با نتایج تجربی حاصله مقایشه شد. نتایج تجربی و عددی با دقت قابل قبولی منطبق بر یکدیگر بوده و به خصوص روش عددی به کار گرفته شده، رفتار فیزیکی موتور را به خوبی مدلسازی کرد. طبق نتایج حاصل از این پژوهش، با صرفنظر از اثرات جریان گذرا، فشار محفظه‌ی احتراق رابطه‌ی مستقیمی با سطح در حال سوزش دارد. همچنین با افزایش فشار محفظه‌ی احتراق اثر پدیده‌ی سوزش فرسایشی بر عملکرد موتور کاهش می‌یابد. هرچه فشار محفظه‌ی احتراق بیشتر باشد، کارایی موتور و ضربه‌ی ویژه‌ی آن بیشتر می شود. معمولاً گرین کف سوز مساحت سطح در حال سوزش ثابت و در نتیجه پروفیل ثابتی را برای فشار محفظه‌ی احتراق فراهم می‌کند. در گرین پهلو سوز حلقوی سطح در حال سوزش همواره روندی افزایشی و در گرین پهلو سوز همه طرف سوز سطح در حال سوزش همواره روندی کاهشی دارد.}, keywords_fa = {گرین,پسروی,نرخ سوزش,سوزش فرسایشی,ضربه ی ویژه}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1165.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1165_a5916a88d40a73def2d9b1472a8b7929.pdf} } @article { author = {Kazemi, A. and Vatankhah, R. and Farid, M.}, title = {Free vibration and static deflection of a micro-plate with piezoelectric layers using modified couple stress theory}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {25-34}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.4785.2210}, abstract = {In this syudy, a size-dependent modeling of micro plate with piezoelectric layers based on classical plate theory using modified couple stress theory is developed in this paper. Introducing only one material length scale parameter in modified couple stress theory to take into account the size effect of the system is one of the main advantage of this theory over other nonclassical continuum mechanics theories. Also, this theory is able to predict and interpret the size-dependent static and dynamic behavior of micro-scale structures with more accuracy and precision in comparison to classical continuum mechanics theory. The piezoelectric layers are modeled according to linear piezoelectricity theory and due to small thickness, the electric field is assumed to be constant over the layers. The equation of motion and its corresponding boundary conditions are derived using Hamilton principle. The equation of motion is solved numerically using finite element method and the effect of material length scale parameter and piezoelectric layers on free vibration and static deflection of micro-plate are investigated.}, keywords = {micro-plate,modified couple stress theory,piezoelectric material,Finite Element Method}, title_fa = {ارتعاشات آزاد و جابه‌جایی استاتیکی میکرو ورق با لایه‌های پیزوالکتریک با استفاده از نظریه تنش کوپل بهبود یافته}, abstract_fa = {در مطالعه حاضر، مدلسازی میکرو ورق با لایه های پیزوالکتریک بر اساس تئوری کلاسیک ورق‌ها با استفاده از نظریه تنش کوپل بهبود یافته صورت گرفته است. اضافه شدن تنها یک پارامتر به منظور لحاظ کردن اثر اندازه سیستم در نظریه تنش کوپل بهبود یافته یکی از مزیت های این نظریه نسبت به دیگر نظریه‌های غیرکلاسیک مکانیک محیط پیوسته است که استفاده از آن را بسیار آسان تر کرده است و در عین حال می‌تواند مدلسازی دقیق‌تری را در مقایسه با نظریه کلاسیک مکانیک محیط پیوسته از سیستم‌های با ابعاد میکرو به دست دهد. مدل سازی لایه های پیزوالکتریک با استفاده از نظریه پیزوالکتریسیته خطی انجام شده است و با توجه به ضخامت کم لایه های پیزوالکتریک میدان الکتریکی در این لایه ها ثابت فرض شده است. معادله حرکت و شرایط مرزی حاکم بر سیستم به کمک اصل همیلتون بدست آورده شده است. معادله حرکت با روش اجزای محدود حل شده و اثر پارامتر اندازه و لایه های پیزوالکتریک بر ارتعاش آزاد و جابجایی استاتیکی میکرو ورق بررسی شده است.}, keywords_fa = {میکرو ورق,تنش کوپل بهبود یافته,مواد پیزوالکتریک,روش اجزای محدود}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1166.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1166_93781bcb4b422e4bf34dc185ffb13304.pdf} } @article { author = {Meisami, F. and Moavenian, M. and Afshadfard, A.}, title = {An Investigation for Nonlinear Dynamic Behavior of Flange Joints Under Lateral Loading}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {35-48}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2018.5409.2322}, abstract = {Flange joints are one of the most widely used industrial and aerospace connection parts. Therefore, investigating the static and dynamic behavior of these joints is very important. In this study, a model consisting of two beams connected by a single screw flange joint is intended. Then a mass-spring model consisting of linear axial and nonlinear torsional springs is considered. Dynamic equations of the system are derived considering the beam equations, boundary conditions and compatibility equations. Assuming equivalent linear springs, bending frequencies and mode shapes for several joint stiffnesses are obtained. Using the mode superposition method and approximating the first mode, the dynamic equation is converted to a 1-DOF nonlinear stiffness equation. Curve approximation method is used to describe the nonlinear stiffness with equivalent polynomial equation. Then the perturbation method is used to solve the nonlinear equation of free and forced vibrations of the system, near natural frequencies, subharmonic and super harmonic regions. The numerical solution result of the bilinear and its equivalent polynomial equation is compared with the the perturbation method results. Accuracy of the results obtained by the polynomial approximation and perturbation solution is guaranteed by conformity of numerical and semi-analytical results. Then the effect of changing system parameters on the frequency response is studied. Finally, frequency response, which is obtained by the numerical and multiple scale perturbation methods is compared.}, keywords = {Flange Joints,Beam Model,Bilinear Stiffness,Dynamic Response,Perturbation Method}, title_fa = {استخراج پاسخ دینامیکی غیرخطی اتصالات فلنجی تحت بارگذاری خمشی}, abstract_fa = {اتصالات فلنجی از پرکاربرد ترین نوع اتصال در تجهیزات صنعتی و سازه‌های هوایی هستند. ازاین‌رو مطالعه رفتارهای استاتیکی و دینامیکی آن‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله مدلی شامل دو تیر متصل شده به وسیله اتصال فلنجی تک پیچ مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس مدل معادلی شامل فنرهای طولی خطی و پیچشی غیرخطی برای آن در نظر گرفته‌شده است. با نوشتن معادلات تیرها و بکار گیری شرایط مرزی و سازگاری مناسب، معادلات دینامیکی مجموعه به‌دست‌آمده است. با فرض خطی بودن فنرهای معادل، فرکانس‌ها و شکل مودهای خمشی سیستم به ازای مقادیر مختلف سختی اتصال استخراج گردیده است. با به‌کارگیری روش جمع مودها و تخمین مود اول، معادلات مربوطه به معادله یک درجه آزادی با سختی غیرخطی تبدیل می‌شود. به کمک روش برازش منحنی، سختی غیرخطی با چندجمله‌ای معادل جایگزین شده و ضرایب ترم‌های مختلف به‌دست‌آمده است. با استفاده از روش‌های اغتشاشات، معادله غیرخطی به‌دست‌آمده حل‌شده و پاسخ آن در حالت نوسانات آزاد و نوسانات اجباری در مجاورت فرکانس طبیعی پایه و رزونانس‌های سوپرهارمونیک و زیر هارمونیک به‌دست‌آمده است. در بخش نتایج حل عددی معادله دوخطی و معادله شامل چندجمله‌ای معادل با حل تحلیلی تقریبی روش‌های اغتشاشات مقایسه شده است. مطابقت مشاهده شده بین نتایج در این مقایسه نشان از صحت تخمین چندجمله‌ای و حل تحلیلی تقریبی آن دارد. سپس اثر پارامترهای مختلف روی پاسخ فرکانسی بررسی شده است. در پایان مقایسه‌ای بین پاسخ فرکانسی به‌دست‌آمده به روش عددی و پاسخ به‌دست‌آمده از روش چندمقیاسی صورت گرفته است.}, keywords_fa = {اتصال فلنجی,مدل تیر,سختی دوخطی,پاسخ دینامیکی,روش اغتشاشات}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1167.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1167_503d183ccac63fc399eacdaeef85b199.pdf} } @article { author = {Mehrvar, A. and Basti, A. and Jamali, A.}, title = {Multi-objective optimization of electrochemical machining parameters using response surface methodology}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {49-60}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.4934.2233}, abstract = {Electrochemical machining (ECM) process involves several physical and chemical phenomena that make it difficult to model the process.Therefore, selection of proper and optimal parameters setting is a challenging issue. In this paper, an approach is applied to look for the optimum solution to this problem. In this way, four parameters, i.e. voltage, tool feed rate, electrolyte flow rate and electrolyte concentration; and two machining criteria, i.e. material removal rate (MRR) and surface roughness (Ra) are considered as input variables and responses, respectively. Therefore, mathematical models have first been developed using response surface methodology (RSM). Then, the Derringer method has been utilized for optimizing the two responses simultaneously. MRR and Ra response would not be optimized in the same manner and have contradictive behaviors. The result of multi-objective optimization provides an optimal ECM process parameter setting, so the user can select desired optimal process parameters combination to achieve the optimal result. The optimal input parameters were determined as 25.56 V, 0.5 mm/min, 6.45 l/min, 138.1 g/l. Finally, optimization result was verified experimentally and the percentage error were 6.4 and 6.7 for MRR and Ra responses respectively.}, keywords = {Electrochemical machining,Optimization,response surface methodology,Derringer method}, title_fa = {بهینه سازی چند هدفه پارامترهای ماشین‌کاری الکتروشیمیایی با استفاده از روش سطح پاسخ}, abstract_fa = {در فرآیندماشینکاری الکتروشیمیایی به سبب پدیده‌های فیزیکی و شیمیایی پیچیده‌ای که در حین فرآیند رخ می‌دهد، پیش‌بینی پارامترهای بهینه و تدوین تکنولوژی براده‌برداری بسیار دشوار می‌باشد. در این مقاله از روش سطح پاسخ بعنوان روش طراحی آزمایش‌ها و با توجه به رویکرد تابع مطلوبیت با استفاده از روش Derringer، راهکاری مناسب جهت دستیابی به این مهم و بهینه‌سازی همزمان متغیرهای پاسخ ارائه شده است. از این‌روچهار پارامتر ماشینکاری ولتاژ، پیشروی ابزار، جریان الکترولیت و غلظت الکترولیت بعنوان متغیر طراحی و زبری سطح و نرخ براده‌برداری بعنوان متغیر پاسخ در نظر گرفته شده است. از روش سطح پاسخ جهت مدل‌سازی و تعیین مدل‌های حاکم بین متغیر پاسخ با پارامترهای ورودی استفاده شده است. دو متغیر پاسخ رفتار عکس و متناقض دارند و پاسخی که بطور همزمان هر دو متغیر پاسخ در بهترین حالت خود قرار دهد، وجود ندارد. بدین جهت بهینه‌سازی چند هدفه متغیرهای پاسخ با استفاده از راهکار ذکر شده انجام شده است. در این مرحله پارامترهای ورودی بهینه که بطور همزمان دو متغیر پاسخ را در حالت بهینه قرار دهد برابر ولتاژ 56/25 ولت، پیشروی ابزار 5/0 میلی متر بر دقیقه، جریان الکترولیت 45/6 لیتر بر دقیقه و غلظت الکترولیت 1/138گرم در لیتر تعیین شده است. خطای نسبی در اعتبارسنجی برای نرخ براده‌برداری و زبری سطح 4/6 و 7/6 درصد بدست آمده که صحت و اطمینان روش اجرا شده را نشان می‌دهد.}, keywords_fa = {ماشینکاری الکتروشیمیایی,بهینه سازی,سطح پاسخ,روش Derringer}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1168.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1168_d585946923bbdb297a940dc40778a79d.pdf} } @article { author = {Fatemi, S. A. and Ashany, J. Z. and Hadavand, A.}, title = {Experimental investigation of fabricated parts by laser melting of iron powder to achive turning point between sintering process and complete melting}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {61-72}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.5481.2343}, abstract = {One of the main goals of researchers in the laser sintering process of metal powders, is optimization of process parameters in order to reach the properties of manufactured parts to the raw material properties. For this purpose, many experiments have been performed and parameters such as density, hardness, strength and surface quality in different condition of process parameters have been studied. In order to produce a fully dense multi-layer parts, it is necessary to optimise the process parameters of a mono-layer part. In the present study, experiments have performed on a powder bed with thickness of 5mm. The fabricated parts have been produced by a single laser scanning of powder bed. By Laser radiation on the powder bed, circular pieces with a diameter of 20 mm have been produced. Results showed that turning point between the sintering process and the complete melting is the best process condition in sintering process.}, keywords = {Metal Powder,Direct Metal Laser Sintering,Powder Melting,Rapid Prototyping}, title_fa = {بررسی تجربی قطعات تولید شده از طریق ذوب لیزری پودر آهن برای دستیابی به نقطه عطف بین فرایند تف‌جوشی و ذوب کامل}, abstract_fa = {همواره یکی از اهداف اصلی محققان در فرایند تف‌جوشی لیزری پودرهای فلزی، بهینه‌سازی متغیرهای فرایند به منظور نزدیک کردن خواص قطعه تولیدی به مواد خام اصلی بوده است. برای این منظور آزمایشات زیادی صورت گرفته است. متغیرهایی از قبیل چگالی، سختی‌، استحکام و صافی سطح در موارد مختلف مورد بررسی قرار گرفته‌اند. در این مقاله تأثیر متغیرهای ورودی مانند توان لیزر و سرعت اسکن بر روی متغیرهای خروجی از قبیل عمق نفوذ، استحکام و اثر گوی‌شدگی بررسی شد. به منظور تولید قطعات چند لایة کاملاً چگال، ابتدا بهینه‌سازی متغیرها، برای تک لایه بررسی شد. آزمایشات بر روی بستر پودر به عمق 5 میلی‌متر انجام شد. هر قطعه به صورت تک‌لایه و تنها با یک‌بار اسکن لیزر بر روی بستر پودر تولید شد. تابش پرتو لیزر بر روی بستر پودر، قطعات دایره‌ای به قطر 20 میلی‌متر تولید کرد. نتایج نشان دادند نقطه عطف بین فرایند تف‌جوشی و ذوب کامل، بهینه‌ترین شرایط فرایندی برای تولید سریع قطعات از پودر فلز است.}, keywords_fa = {پودر فلز,تف‌جوشی لیزری مستقیم پودر فلز,ذوب پودر,نمونه‌سازی سریع}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1172.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1172_175be9fdd3a637656b9d0c88634b367a.pdf} } @article { author = {Musavi, S. H. and Davoodi, B.}, title = {On the effects of cryogenic cooling and lubrication with Nanofluid on surface roughness and tool wear in A286 superalloys turning}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {73-85}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2018.5597.2373}, abstract = {Super alloys, are metal with high toughness and low thermal conductivity that they have low machinability. Sever tool wear and unsuitable surface roughness in machining of these materials are the main challenges for machining process. In this study, the effect of the cutting fluid types under minimum quantity cooling-lubrication method on work‌ piece surface roughness and tool wear in machining of A286 super alloy were studied and their results were compared with wet and dry methods. For this purpose, vegetable based lubricant and nanoparticles in minimum quantity lubrication along with cryogenic cooling were used. The results of surface roughness survey under Ra criterion showed that using of vegetable-based lubricant with nano silicon oxide under minimum quantity lubrication and cooling with liquid nitrogen are caused the surface roughness decreased 30-75% compare to dry condition and 15-64% decreased compare to wet lubrication. Also due to very low surface roughness variations compare to cutting parameter variations; this method has low sensitivity to cutting parameter variations. Nano silicon oxide in cutting fluids caused to decrease metal-metal contact surface and friction and thus it reason to decrease the tool wear and improve the surface quality in minimum quantity cooling-lubrication method.}, keywords = {A286 Superalloy,Minimum quantity cooling-lubrication,Nano fluid,Surface integrity tool wear}, title_fa = {تاثیرات خنک‌کاری برودتی و روانکاری با نانوسیال بر زبری سطح و سایش ابزار در تراشکاری سوپرآلیاژ A286}, abstract_fa = {سوپرآلیاژها فلزاتی با چقرمگی بالا و هدایت حرارتی ضعیف هستند که قابلیت ماشینکاری پایینی دارند. سایش شدید ابزار و زبری سطح نامناسب در ماشینکاری اینگونه مواد از چالش‌های اصلی در ماشینکاری می‌باشد. در پژوهش حاضر، تاثیر نوع سیال برش به‌همراه روش اعمال آن تحت عنوان حداقل مقدار روانکار-خنک‌کار بر زبری سطح قطعه‌کار و سایش ابزار در تراشکاری سوپرآلیاژ 286A مورد بررسی قرار گرفته و نتایج آن با دو روش مرطوب و خشک مقایسه شده است. بدین منظور از روانکار پایه گیاهی و نانوذرات در روانکاری با حداقل مقدار به همراه خنک‌کاری برودتی استفاده شده است. نتایج زبری سنجی تحت معیار Ra نشان داد که استفاده از روانکار پایه گیاهی به همراه نانواکسید سیلیسیوم تحت روش حداقل مقدار روانکار و همچنین خنک‌کاری با استفاده از نیتروژن مایع موجب کاهش 30-75% زبری سطح نسبت به روش خشک و کاهش 15-64% آن نسبت به روش مرطوب گردیده است. همچنین با توجه به تغییرات بسیار کم زبری سطح نسبت به تغییر پارامترهای برش، این روش حساسیت کمی به پارامترهای برش دارد. وجود نانواکسید سیلیسیوم در سیال برش موجب کاهش سطح تماس ابزار-براده شده و اصطکاک کاهش می‌یابد و در نتیجه موجب کاهش سایش ابزار و بهبود کیفیت سطح در روش حداقل مقدار روانکار-خنک‌کار می‌شود.}, keywords_fa = {سوپرآلیاژ A286,حداقل مقدار روانکار-خنک‌کار,نانوسیال,سلامت سطح,سایش ابزار}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1173.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1173_434a912e73c00a1414dcf8cdabcf5080.pdf} } @article { author = {Moradi, M. and Khorram, A. and Abdollahi, H.}, title = {Investigation of metallurgical and mechanical properties of TIG welded parts for material replacement}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {87-95}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2018.5930.2421}, abstract = {In this research, metallurgical and mechanical properties of TIG welded parts were investigated. For this purpose, TIG welding operation with optimum input parameters was carried out on XH50 and Hastelloy x rolled sheets. For comparison these two materials and feasibility of material replacement, initially elemental analysis of the two materials was accomplished and then the properties such as microstructure, tensile strength and micro-hardness were examined for both initial and welded specimens. The results show that heat affected zone in Hastelloy x welded samples is wider than XH50 welded samples and Heat affected zone in Hastelloy x welded samples consists of three regions. Despite the same tensile properties of the two materials, micro-hardness of the initial material and also tensile strength and micro-hardness of the welded specimen for Hastelloy x were significantly higher than XH50. The average of tensile strength for Hastelloy x welded samples is approximately 31% higher than that for XH50 welded samples due to formation brittle phases in XH50 samples. Therefor Hastelloy x is more desirable than XH50 for TIG welded parts.}, keywords = {TIG Welding,Material replacement,Metallurgical properties,Mechanical Properties}, title_fa = {بررسی خواص متالورژیکی و مکانیکی در قطعات جوشکاری شده به روش تیگ جهت جایگزینی مواد}, abstract_fa = {در این پژوهش خواص متالورژیکی و مکانیکی قطعات جوشکاری شده به روش تیگ مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. برای این منظور جوشکاری تیگ با پارامترهای بهینه ورودی، بر روی ورق های نورد شده از دو ماده XH50 و Hastelloy x انجام شد. برای مقایسه این دو ماده و همچنین امکان جایگزینی ماده، ابتدا آنالیز عنصری دو ماده بررسی و سپس خواصی از قبیل ریزساختار، استحکام کششی و میکروسختی برای قطعات اولیه و همچنین برای قطعات جوشکاری شده مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داد که منطقه متأثر از حرارت در ماده Hastelloy x بسیار پهن‌تر از نمونه XH50 و شامل سه ناحیه می‌باشد. با وجود خواص کششی تقریباً مشابه در دو ماده، خواص ماده Hastelloy x از نظر میکروسختی ماده اولیه و همچنین از نظر استحکام کششی و میکروسختی قطعه جوشکاری شده به طور محسوسی بهتر است. میانگین استحکام کششی جوش در نمونه‌های Hastelloy x حدود 31% بیشتر از استحکام جوش در نمونه‌های XH50 می‌باشدکه این امر ناشی از تشکیل فازهای ترد بین دانه‌ای در آلیاژ نمونه XH50 است.. لذا در قطعات جوشکاری شده به روش تیگ استفاده از ماده Hastelloy x مطلوب تر است.}, keywords_fa = {جوشکاری تیگ,جایگزینی ماده,خواص متالورژیکی,خواص مکانیکی}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1174.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1174_b7b96e2e7f5f6d77f0fd96247e4effec.pdf} } @article { author = {Shahnazari, M.R. and Maleka Ashtiani, I.}, title = {Analytical and numerical investigation of fluid flow instability in porous media with the Forchheimer coefficient impact}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {97-104}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2018.6172.2465}, abstract = {Analysis of developed fluid flow in a porous channel is one of the classical problems of fluid mechanics. The Darcy model, Brinkman and Brinkman Forchheimer are the most well-known models for describing such flows. Among those, Darcy equation is the most simple model which widely is used to describe the relation of frictional force between fluid and porous solid network. In Brinkman equation, the viscosity term -same to Laplacian term in the Navier Stokes equation- is added to the Darcy equation. Eventually, according to the solid effect on the fluid, Forschimmer term expresses a quadrature drag term. This paper, presents an asymptotic analysis for linear fluid instability for small wave numbers by introducing set of orthogonal eigenfunctions and resulted critical Reynolds Numbers and critical wave velocities for different values of the Darcy number. Likewise the current paper, presents the effect of the Forchheimer coefficient on these values. Compared to results of other researchers, accuracy and efficiency of the proposed method is depicted.}, keywords = {Porous media,Brinkman-Forschheimer,fully Developed flow,Fluid flow instability}, title_fa = {بررسی تحلیلی و عددی ناپایداری جریان سیال در محیط متخلخل همراه با ملاحظه ترم فرشهیمر}, abstract_fa = {جریان توسعه یافته سیال در کانال پر شده از محیط متخلخل به عنوان یکی از مسائل کلاسیک در زمینه مکانیک سیالات شناخته می شود. مدل دارسی، برینکمن و برینکمن فورشهیمر از مدلهای شناخته شده توصیف چنین جریانی می باشد. معادله دارسی به عنوان پرکاربردترین معادله بر اساس تشریح نیروی اصطکاکی بین سیال و شبکه جامد متخلخل شکل گرفته است. در معادله برینکمن، ترم ویسکوزیته مشابه ترم لاپلاسین در معادله ناویر استوکس به معادله دارسی اضافه می شود و در نهایت ترم فورشهیمر یک ترم دراگ درجه دوم ناشی از تاثیر جامد بر سیال را بیان می کند. در این مقاله ضمن ارائه یک تحلیل مجانبی برای ناپایداری خطی سیال در اعداد موج کوچک، با معرفی مجموعه توابع متعامد ویژه مسأله، مقادیر رینولدز و سرعت موج بحرانی به ازاء مقادیر مختلف عدد دارسی، همچنین تاثیر ضریب فورشهیمر بر این مقادیر ارائه شده اند. مقایسه نتایج با نتایج سایر متخصصین بیانگر دقت مناسب و کارایی روش ارائه شده است.}, keywords_fa = {محیط متخلخل,برینکمن- فرشهیمر,جریان توسعه یافته,ناپایداری جریان سیال}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1176.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1176_5a726820ee1db7e21e23d3ab1478c9f8.pdf} } @article { author = {Azadian, R. and باقری, احمد}, title = {Design of ANFIS Control System Using Memetic Method to Vibration control on a Beam with piezoelectric materials}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {105-116}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.3130.1867}, abstract = {One of the most important considerations in structures design are analysis and control of structure vibrations. Hence how to control and suppress vibrations is one of the important issue in the design of structures. Also, The dependence between mechanical and electrical properties of piezoelectric materials has led to the use of these materials as sensors and actuator to control the structural response is very good. In this paper, we use neural-fuzzy inference system with memetic algorithm to dampen the vibrations. Memetic algorithm is a evolutionary algorithm and leads to better responses in an optimization problem. In this study, with respect to the evolution of behavior in an optimization problem, an adaptive strategy is proposed for the memetic algorithm. By defining an adaptive parameter for the algorithm in each iteration, number of population, mutation probability and entry conditions to local search algorithm can be detemined adaptively. The adaptive algorithm used to vibration control of beam with an ANFIS controller. The variable parameters to control network has been trained by memetic and genetic algorithms. Comparison of results shows that reduces the settling time and Maximum overshoot.}, keywords = {Vibration Control,ANFIS,Memetic Algorithm,Euler Bernoulli Beam,Finite Element Method}, title_fa = {طراحی سیستم کنترلی ANFIS با روش ممتیک جهت کنترل ارتعاشات تیر با استفاده از مواد پیزوالکتریک}, abstract_fa = {یکی از ملاحظات مهم در طراحی سازه‌ها، تحلیل ارتعاشات سازه و کنترل آن می‌باشد. از این‌رو نحوه کنترل و فرونشاندن ارتعاشات، یکی از مسائل مهم در طراحی سازه‌ها می‌باشد. همچنین وابستگی بین خواص مکانیکی و الکتریکی مواد پیزوالکتریک باعث شده تا استفاده از این مواد به عنوان حسگر و عملگر برای کنترل پاسخ سازه ها بسیار مناسب باشد. در کار حاضر از سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی ANFIS به همراه الگوریتم ممتیک استفاده شده است. الگوریتم ممتیک، نوعی الگوریتم تکاملی می باشد که برای بهینه سازی یک مسئله، از روش ترکیب جستجوهای محلی با دیگر الگوریتم های تکاملی بهره می برد و منجر به دستیابی به پاسخهای بهتر در زمان کمتر می گردد. در این مقاله با توجه به تکامل رفتاری در حل یک مسئله بهینه سازی، استراتژی جدیدی برای الگوریتم های ممتیک ارائه شده است. با تعیین یک پارامتر تطبیقی برای الگوریتم در هر تکرار، تعداد جمعیت، احتمال جهش و شرایط ورود به الگوریتم های جستجوی محلی را می توان به صورت تطبیقی تعیین نمود. از این الگوریتم برای کنترل ارتعاشات یک تیر همراه با کنترلر ANFIS استفاده شده است که پارامترهای متغیر شبکه کنترلی مورد نظر توسط الگوریتم ممتیک تعلیم داده شده است. با مقایسه نتایج تعلیم کنترلر توسط الگوریتم ممتیک با نتایج حاصل از تعلیم کنترلر توسط الگوریتم ژنتیک، کاهش زمان نشست و فراجهش پاسخ تیر را می توان نشان داد.}, keywords_fa = {کنترل ارتعاشات,ANFIS,الگوریتم ممتیک,تیر اویلر برنولی,روش اجزاء محدود}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1177.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1177_76723ad7c86c77d4092690d9e44ecc74.pdf} } @article { author = {Alimouri, P. and Moradi, S. and chinipardaz, rahim}, title = {Finite element model updating using operational modal analysis and bees optimization algorithm}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {117-133}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2018.5490.2345}, abstract = {In this study, application of operational modal analysis and bees algorithm (BA) in order finite element model updating are investigated. BA optimization algorithm applies instinctive behavior of honeybees for finding food sources. An objective function is defined as the sum of the squared errors between the obtained natural frequencies by operational modal analysis and finite element method. Experimental natural frequencies are determined by stochastic subspace identification (SSI) which is considered as one of the strong methods of operational modal analysis. In order to investigate the accuracy of the proposed method, BA and SSI methods are implemented on a three story structure to update parameters of its finite element model. Furthermore, to study of effectiveness of BA algorithm, the results of BA algorithm are compared with particle swarm optimization (PSO) and Nelder-Mead (NM) algorithms. The results show that the BA optimization algorithm, in comparison with the PSO and NM methods, is more accurate and faster to update finite element model.}, keywords = {Finite Element Model,Operational Modal Analysis,stochastic subspace identification,bees algorithm,sensitive analysis}, title_fa = {بروزرسانی مدل اجزا محدود سازه توسط آنالیز مودال محیطی و الگوریتم بهینه سازی زنبور عسل}, abstract_fa = {در این پژوهش کاربرد آنالیز مودال محیطی و الگوریتم زنبور عسل (BA) در بروزرسانی مدل اجزا محدود (FE) مورد بررسی قرار می گیرد. روش بهینه سازی زنبور عسل از رفتار غریزی زنبورهای عسل برای یافتن منابع غذایی استفاده می نماید. تابع هدفی بر مبنای مجذور خطا بین فرکانس های طبیعی بدست آمده از روش آنالیز مودال محیطی و مدل اجزا محدود تعریف می گردد. فرکانس های مدل تجربی از روش زیر فضای تصادفی که یکی از روش های قدرتمند آنالیز مودال محیطی است، تعیین می شوند. برای بررسی صحت این روش، الگوریتم ارائه شده بر روی یک سازه سه طبقه به منظور بروزرسانی پارامترهای مدل اجزا محدود انجام می گیرد. در انتها فرکانسهای بدست آمده از روش عددی با فرکانسهای بدست آمده از آنالیز مودال محیطی مقایسه می شوند. همچنین برای بررسی کارایی الگوریتم بهینهسازی زنبور عسل، نتایج با الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) و روش Nelder-Mead مقایسه می گردند. نتایج نشان میدهد که الگوریتم بهینه سازی زنبور عسل در مقایسه با روش های دیگر بهینه سازی نتایجی دقیق تر و سریعتری در بروز نمودن مدل اجزا محدود ارائه می کند.}, keywords_fa = {مدل اجزا محدود,آنالیز مودال محیطی,روش زیر فضای تصادفی,الگوریتم زنبور عسل,آنالیز حساسیت}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1203.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1203_6aef3d552493de476565ca2b50924c59.pdf} } @article { author = {Parhikhteh, M. and Mohammadpour, O. and Tavasoli, A.}, title = {Optimal Control of Skid Steer Wheeled Mobile Robots by Analytical Approach}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {135-145}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.3296.1950}, abstract = {This paper considers optimal control of skid steer wheeled mobile robots. Due to high energy consumption of skid steer wheeled mobile robots, which results from side slip of wheels in rotational maneuvers, additional studies on energy-efficient optimal control of skid steer robots seems mandatory. So, in this research, kinematic and dynamic modeling of skid steer mobile robot is presented in first. After that, electrical modeling of robot motors is expressed and an objective function, which is the robot energy consumption, introduces based on the system model. Then, to define and solve the optimal control problem, system’s Hamiltonian is formed and with the help of Hamilton’s principle, the optimal velocity profile of robot’s motion is calculated analytically to reduce energy consumption. Simulation results show the superiority of the proposed approach in this study and significant saving in energy consumption of robots in comparison to an optimal PD controller. Simulation results show the superiority of the proposed approach in this study and significant saving in energy consumption of robots in comparison to an optimal PD controller.}, keywords = {Optimal control,skid steer mobile robot,Hamilton's principle}, title_fa = {کنترل بهینه انرژی ربات های سیار چرخ‌دار فرمان لغزشی با روش تحلیلی}, abstract_fa = {در این مقاله به بررسی کنترل بهینه ربات‌های سیار چرخ‌دار فرمان لغزشی پرداخته شده است. با توجه به مصرف انرژی بالای ربات‌های سیار فرمان لغزشی، که از لغزش جانبی چرخ‌ها در مانورهای دورانی ناشی می‌شود، ضرورت طراحی کنترل بهینه به منظور کاهش مصرف انرژی امری ضروری است. لذا در این تحقیق ابتدا مدل سینماتیکی و دینامیکی ربات سیار فرمان لغزشی ارائه می‌گردد. سپس مدل الکتریکی موتورهای ربات تبیین شده و تابع هدف، که همان تابع انرژی مصرفی ربات است، بر مبنای مدل سیستم معرفی می‌شود. سپس برای تعریف و حل مسأله کنترل بهینه، همیلتونین سیستم تشکیل شده و با کمک اصل همیلتون، پروفیل سرعت بهینه حرکت ربات به منظور کاهش مصرف انرژی به صورت تحلیلی محاسبه می‌شود. نهایتا نتایج حاصل از شبیه‌سازی الگوریتم ارائه‌ ‌شده در این تحقیق، در مقایسه با کنترلر PD بهینه ارائه شده است که بیانگر توانمندی روش ارائه ‌شده و صرفه ‌جویی قابل‌ ملاحظه‌ در میزان مصرف انرژی ربات است.}, keywords_fa = {کنترل بهینه,ربات سیار فرمانش لغزشی,اصل همیلتون}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1204.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1204_22ce7b2d7f3d40c09d6c7b54dc1ea127.pdf} } @article { author = {Keymasi Khalaji, A. and Bahrami, S.}, title = {Robust adaptive controller Design for an autonomous robot with time-varying dynamics}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {147-158}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.4587.2177}, abstract = {Applications of autonomous robots in engineering systems are growing today. Control of an autonomous robot is one of the main problems in this field. Parameters of this type of systems are variable and lead to a time-varying dynamics. A time-invariant controller due to the actual conditions and varying parameters of the system will not result in appropriate responses. On the other hand, real system dynamics is subjected to unpredictable uncertainties and disturbances due to environmental conditions. Therefore, utilized control algorithms should be robust against these effects. In this paper modeling and model-based robust adaptive control of an autonomous robot have been considered. Control of an autonomous system due to the large sensitivity and system specific conditions should be accomplished using particular control algorithms. These conditions have been analyzed for this system. Sliding mode control with system parameters identification as an appropriate control algorithm which contains such conditions has been designed and employed for the control of the system with time-varing parameters. Therefore, first system dynamic model has been obtained. Next, robust adaptive control algorithm has been designed and applied to the system. Obtained results show the effectiveness of the proposed method}, keywords = {Autonomous robot,Sliding mode control,Sliding surface,Adaptive control,Parameter identification}, title_fa = {طراحی کنترل کننده مود لغزشی تطبیقی برای یک ربات خودکار پرنده با دینامیک متغیر با زمان}, abstract_fa = {امروزه کاربرد ربات‌های پرنده در سیستم‌های مهندسی در حال گسترش است. کنترل یک ربات پرنده همواره از مسایل مطرح در این زمینه می‌باشد. پارامترهای این دسته از سیستم‌ها متغیر بوده و دینامیکی متغیر با زمان را رقم می‌زنند. یک کنترل‌کننده نامتغیر با زمان به دلیل شرایط واقعی و تغییرات پارامترهای سیستم پاسخ مناسبی به‌ دست نمی‌دهد. از سوی دیگر دینامیک سیستم تحت تأثیر عدم قطعیت‌ها و اغتشاشات غیر قابل پیش‌بینی ناشی از شرایط محیطی می‌باشد. بنابراین الگوریتم‌های کنترلی مورد استفاده باید در برابر این نامعینی‌ها مقاوم باشند. در این مقاله به مدلسازی و کنترل مدل مبنای مقاومِ تطبیقی یک ربات خودکار پرنده می‌پردازیم. کنترل یک ربات پرنده به علت حساسیت بالا و دینامیک ذاتی ناپایدار و در حضور نامعینی‌ها، باید توسط الگوریتم‌های کنترلی‌ای انجام پذیرد که دارای قابلیت جبرانسازی سیستم در حضور نامعینی‌ها باشد. این شرایط برای سیستم مورد نظر بررسی گردیده است. الگوریتم کنترل مود لغزشی به همراه شناسایی پارامترها به عنوان یک روش‌ کنترلی مناسب که شرایط مذکور را دارا می‌باشد برای کنترل سیستم دارای پارامترهای متغیر با زمان طراحی و روی سیستم اعمال گردیده است. بنابراین ابتدا معادلات دینامیکی سیستم استخراج شده است. سپس الگوریتم کنترل مود لغزشی به همراه شناسایی پارامترها برای سیستم طراحی و اعمال ‌گردیده است. در ادامه پایداری روش کنترلی پیشنهاد شده توسط تئوری لیاپانوف تحلیل گردیده است. نتایج بدست آمده از پیاده‌سازی روش کنترلی در نرم افزار MATLAB\SIMULINK نشان دهنده کارایی کنترل کنندهی پیشنهاد شده می باشد.}, keywords_fa = {ربات خودکار,کنترل مود لغزشی,سطح لغزش,کنترل تطبیقی,شناسایی پارامترها}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1205.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1205_1d2a77027a878b2cfef8b6cef7feb23d.pdf} } @article { author = {Afshinfar, S. and Soltanpour, M.R. and Razmi, H.}, title = {Adaptive Fuzzy Sliding Mode Position and Attitude Control for a Quadrotor UAV}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {159-172}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2018.5469.2339}, abstract = {In this study, a new methodology based on the adaptive fuzzy sliding mode control method is introduced to track the position and attitude of a quadrotor UAV. Firstly, the dynamic model of the quadrotor is divided into an underactuated and a fully actuated subsystems. By combining the position and velocity tracking errors of one state variable, a sliding surface of fully actuated subsystem with two coefficients is defined. However, a sliding surface of underactuated subsystem is constructed via a linear combination of position and velocity tracking errors of two state variables with four coefficients. This methodology considers the Hurwitz stability theorem for obtaining the nonlinear coefficients of the sliding surface of underactuated subsystem. In addition, the flight controllers are derived by using mathematical theories, which guarantees that the closed-loop system is the global asymptotic stable in the presence of structured and un-structured uncertainties. Furthermore, in order to eliminate the control chattering phenomenon, the adaptive fuzzy approximator is used. The effectiveness of the proposed control method in the position and attitude tracking of a quadrotor is demonstrated through two set of simulation results, which shows its superior performance.}, keywords = {Quadrotor UAV,Adaptive fuzzy sliding mode control,structured and un-structured uncertainties,Chattering phenomenon}, title_fa = {طراحی کنترل‌کننده مُد لغزشی فازی تطبیقی برای کنترل موقعیت و زوایای یک بالگرد چهارملخه}, abstract_fa = {در این مقاله، یک کنترل‌‌کننده مُد لغزشی فازی تطبیقی برای کنترل موقعیت و زوایای یک بالگرد چهارملخه پیشنهاد شده است. ابتدا، مدل دینامیکی بالگرد چهارملخه به دو زیرسیستم تحریک کامل و فروتحریک تقسیم شده است. در زیرسیستم تحریک کامل از ترکیب خطای ردیابی موقعیت و سرعت یکی از متغیرهای حالت در تعریف سطح لغزش استفاده شده است و در نتیجه سطح لغزش زیرسیستم تحریک کامل دارای دو ضریب مجهول می‌باشد. در صورتی که سطح لغزش در زیرسیستم فروتحریک از ترکیب خطی خطای ردیابی موقعیت و سرعت دو متغیر حالت تشکیل شده و در نتیجه، دارای چهار ضریب مجهول می‌باشد. در این مقاله، به منظور به دست آوردن ضرایب غیرخطی سطح سوئیچینگ از روش پایداری هارویتز استفاده شده است. اثبات ریاضی نشان می‌دهد که سیستم حلقه بسته در حضور عدم‌قطعیت‌های ساختاری و غیرساختاری، دارای پایداری مجانبی سراسری است. در ادامه برای از بین بردن پدیده نامطلوب زیگزاگ‌ در ورودی کنترل، از یک تقریب‌گر فازی تطبیقی استفاده شده است. برای بررسی عملکرد کنترل پیشنهادی، شبیه‌سازی‌هایی در دو مرحله بر روی یک بالگرد چهارملخه انجام شده است. نتایج این شبیه‌سازی‌ها، کارایی روش کنترلی پیشنهاد شده را نشان می‌دهد.}, keywords_fa = {بالگرد چهار ملخه,کنترل مُد لغزشی فازی تطبیقی,عدم‌قطعیت‌های ساختاری و غیرساختاری,پدیده زیگزاگ‌}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1206.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1206_10b162085ca726a3a6942c9060ec15c1.pdf} } @article { author = {Hosseini, R. and Fatehi Narab, H.}, title = {An Experimental Investigation of Power Scavenging from Human Walking}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {173-181}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2018.5855.2412}, abstract = {Energy harvesting or energy scavenging is the process of extracting energy of the surrounding environment, through various methods. No need to replace worn-out batteries and reducing maintenance costs and the use of medical devices within the body, are the important reasons for using energy harvesters. Piezoelectric materials are a class of smart materials that convert mechanical strain into electrical voltage and produce higher power density compared with other materials. Thus piezoelectric materials, are the main options in energy harvesting from vibration and mechanical movements. For energy harvesting and storage, shoe heels are suitable sources of mechanical stress, deformation and vibration during human walking. The purpose of this paper is to examine the possibility of using piezoelectric materials in footwear as a power source for charging the battery. The results of the tests, show that the use of piezo-ceramic converter for energy harvesting from the pressure of feet walking, can produce maximum power of 55mW. It will takes 19 hours to charge a rechargeable battery with a voltage of 2.1 volts and a current of 900 mA.}, keywords = {Energy harvesting,Piezoelectric,Walking,Shoes,Mechanical energy}, title_fa = {بررسی تجربی برداشت انرژی از راه رفتن انسان}, abstract_fa = {برداشت انرژی یا مهار انرژی، فرایند استخراج انواع انرژی محیط پیرامون، از طریق روشهای مختلف است. عدم نیاز به تعویض باتری‌های فرسوده، کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری ناشی از بررسی و جایگزینی باتری‌ها برای شبکه‌های بی‌سیم و استفاده از ابزارهای پزشکی قابل نصب در داخل بدن از دلایل مهم استفاده از برداشت‌کننده‌های انرژی می‌باشند. مواد پیزوالکتریک دسته‌ای از مواد هوشمند می‌باشند که کرنش مکانیکی را به ولتاژ الکتریکی تبدیل می‌کنند و چگالی توان تولیدی بیشتری در مقایسه با سایر روشهای مهار انرژی دارند. بنابراین این مواد از گزینه‌های اصلی در برداشت انرژی از ارتعاشات و حرکات مکانیکی پیرامون به شمار می آیند. جهت برداشت انرژی و ذخیره سازی، پاشنه‌های کفش و یا کتانی منابع مناسبی از تنش مکانیکی، تغییر شکل و ارتعاش در زمان راه رفتن انسان می‌باشند. هدف از این مقاله بررسی امکان استفاده از مواد پیزو الکتریک در کفش به عنوان یک منبع انرژی جهت شارژ باتری می‌باشد. به منظور امکان‌سنجی انجام کار، شبیه‌سازی اجزاء محدود مدل انجام شد و در ادامه نمونه آزمایشگاهی ساخته و مطالعه تجربی بر روی آن انجام گرفت. نتایج حاصل از تست‌ها نشان می‌دهد که استفاده از مبدل پیزوسرامیک جهت برداشت انرژی از نیروی فشاری حاصل از پا در راه رفتن، توانی در حدود mW 55 را در بیشترین حالت ممکن ایجاد می‌کند. در صورتی که این توان جهت شارژ یک باتری قلمی قابل شارژ با ولتاژ 2/1 ولت و جریان 900 میلی آمپر به کار گرفته شود، به 19 ساعت زمان نیاز است.}, keywords_fa = {برداشت انرژی,پیزو الکتریک,راه رفتن,کفش,انرژی مکانیکی}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1207.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1207_6fb8656a4e2073ab5e9679c913faa03c.pdf} } @article { author = {Sepahvand, P. and Ghasemloo, S.}, title = {Presenting the calculation process of pitch and roll damping coefficients for a projectile in various flight conditions with numerical method}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {183-196}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.5503.2357}, abstract = {Computation of flight trajectory and autopilot design are important issues in design of flying objects, requiring accurate calculation of aerodynamic, esp. dynamic, coefficients. This article discusses a general process of calculating roll and pitch damping coefficients with CFD, which can be used to calculate roll and pitch damping coefficients for all flying objects and projectiles. These coefficients are extracted by using Fluent software as well as dynamic mesh techniques. This article also contains grid and turbulence modeling studies to provide appropriate turbulence model for each of these coefficients. In this process, roll and pitch moment coefficients are first extracted by dynamic mesh techniques in Fluent, and then, the dynamic coefficients are computed by using relations that are presented in this article. In order to validate the process, the dynamic coefficients for a projectile are computed and results are weighed against those obtained by foreign valid articles. Acceptable agreement between the results of current work and those of valid references demonstrates the accuracy of the process presented in this article to compute dynamic coefficients.}, keywords = {Dynamic coefficients,Roll damping coefficient,Pitch damping coefficient,Dynamic mesh,Projectile}, title_fa = {ارائه روند محاسبه ضرایب دینامیکی دمپینگ رول و دمپینگ پیچ یک پرتابه در شرایط پروازی مختلف به روش عددی}, abstract_fa = {محاسبه مسیر پرواز و طراحی خلبان خودکار از مسائل مهم در طراحی اجسام پرنده است که مستلزم محاسبه دقیق ضرایب آیرودینامیکی و بهخصوص ضرایب دینامیکی می‌باشد. این مقاله به یک روند کلی برای محاسبه دو ضریب دینامیکی دمپینگ رول و دمپینگ پیچ با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی می‌پردازد. از روند ارائه‌شده در این مقاله، می‌توان برای محاسبه ضرایب دینامیکی دمپینگ پیچ و دمپینگ رول تمامی پرتابه‌ها و اجسام پرنده استفاده نمود. این ضرایب از طریق نرم‌افزار فلوئنت و با استفاده از تکنیک‌های دینامیک مش استخراج خواهند شد. در مقاله حاضر بحث مطالعه شبکه و مدل توربولانسی نیز انجام و درنهایت برای هرکدام از این ضرایب مدل توربولانسی مناسب انتخاب ‌شده ‌است. در این روند ابتدا ضرایب گشتاور رول و گشتاور پیچ با استفاده از تکنیک‌های دینامیک مش استخراج می‌شوند و سپس با استفاده از روابطی که در مقاله ارائه ‌شده‌اند ضرایب دینامیکی محاسبه ‌می‌شوند. به منظور اعتبارسنجی، ضرایب دینامیکی یک پرتابه با‌ استفاده از این روند محاسبه شده‌اند و نتایج آن با مقالات معتبر خارجی اعتبارسنجی می‌شوند. تطابق قابل قبول نتایج کار حاضر با مراجع معتبر، صحت روند ارائه ‌شده در این مقاله را برای محاسبه ضرایب دینامیکی به اثبات می‌رساند.}, keywords_fa = {ضرایب دینامیکی,ضریب دمپینگ رول,ضریب دمپینگ پیچ,مش متحرک,پرتابه}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1208.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1208_1bcadbc6cc1c217a722dbfd83b63832a.pdf} } @article { author = {Ramezani, M. A. and Yousefi, Sh. and Fouladi, N.}, title = {Experimental and Numerical Investigation of the Effect of Geometric Parameters on Flexible joint Nonlinear Behavior for Solid rocket motor Trust Vector Control}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {197-207}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.6047.2447}, abstract = {Solid rocket motors are propulsion devices for both satellite launchers and missiles. Wich require guidance and steering to fly along a programmed trajectory and to comensate for flight disturbances.In most solid rocket motor. Thrust vector control (TVC) is required.one of the most efficeient methods of TVC is flexible nozzle system. The flexible nozzle consists of a flexible joint made of an elastometric material alternating with reinforcement rigns of metallic material. In this paper nonlinear simulation of flexible joint developed. The flexible joint is the most widely used device in modern nozzle.to obtain reliable design and reduce development risk nonlinear finite element analysis was performed to simulate the flexible joint structural behavior in bench test conditions. The analysis predictions show good agreement with the test. Considering the importance of geometric parameters, the effect of changing geometric parameters on the flexible joint behavioral behavior has been investigated with the help of finite element method, and a suitable flexible joint design has been proposed with the help of changing geometric dimensions with considering different input parameters.}, keywords = {Flexible Joint,Mooney Rivilin,Natural rubber,Finite element,solid rocket motor}, title_fa = {بررسی تجربی و عددی اثر پارامترهای هندسی روی رفتار غیرخطی لولای منعطف جهت کنترل بردار تراست موتور سوخت جامد}, abstract_fa = {موتور پیشران سوخت جامد در انواع سامانه های نظامی و فضایی بکار می رود. این موتورها نیازمند یک سیستم هدایت و کنترل در مسیر پرواز می باشند. یکی از پیشرفته ترین و موثر ترین روش های کنترل بردار تراست، استفاده از لولای منعطف می باشد که برای موتورهای قطربالا کاربرد دارد. لولای منعطف شامل لایه های الاستومری (با هدف انعطاف پذیری) است که با رینگ های فلزی (باهدف تامین صلبیت) تقویت می شوند. متریال لاستیکی بکار رفته توسعه داده شده و رفتار آن از نظر حرارتی و مکانیکی و ویسکوز بررسی شده است. یک لولای منعطف طراحی و ساخته شده و نتایج ساخت و تست هیدرواستاتیک ارائه شده است. روش شبیه سازی رفتار غیرخطی باکمک نرم افزار اجزاء محدود ارائه شده و تطابق نتایج آن باتست بررسی شده است که نتایج تطابق خوبی را با تست نشان می دهد، با توجه به اهمیت پارامترهای هندسی(هفت پارامتر هندسی مستقل) اثر تغییر پارامترهای هندسی بر روی مشخصات نیرویی و تنشی باکمک روش اجزاء محدود بررسی شده است. درنهایت با استفاده از نتایج بدست آمده راهکار طراحی بهینه لولای منعطف با کمک تغییر ابعاد هندسی ارائه شده است.}, keywords_fa = {لولای منعطف,مونی ریولین,لاستیک طبیعی,روش اجزاء محدود,موتور سوخت جامد}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1209.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1209_412212139ad3ff0abee9c80bb67cc29b.pdf} } @article { author = {Shaeri, J. and Yaghoubi, M. and Aliabadi, M. and Vakilinazhad, R.}, title = {Analysis of using nano aerogel glazing on solar heat gain and cooling load in an office at hot and dry, hot and humid and cold climates of Iran}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {209-221}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2018.6415.2510}, abstract = {Population growth and high rise of living standard increased energy demand in the construction sector considerably. In buildings, a lot of energy is lost through windows glasses. The purpose of this study is to investigate the effect of double-glazed glass with nano-aeorgel (nanogel) insulation compared to simple glass of 3mm and double-glazed glass on solar gain reduction of cooling load of an office building in Bushehr with hot and humid, Shiraz with warm and dry and Tabriz with cold climate. For this purpose, a three-floor office building is simulated as a model building by Designbuilder Software and solar heat gain and cooling load are calculated for each case. The results indicate that the use of glass nanogel in Bushehr reduced 62% of solar gain and 21% of cooling load compared to the simple glass window. Using nanogel glass in Shiraz reduced 70.3 % solar gain compared to simple glass, 25 % of cooling load compared to simple glass and 8 % compared to double-glazed glass. Using nanogel glass in Tabriz has caused to decrease solar gain about 60% and cooling load 16.6% compared with simple glass.}, keywords = {Cooling Load,Solar Heat Gain,Nanogel Glass,Office Building}, title_fa = {بررسی استفاده از شیشه های آئروژل نانو در بهره خورشیدی و بار سرمایش یک ساختمان اداری در اقلیم های گرم و مرطوب، گرم و خشک و سرد، ایران}, abstract_fa = {رشد جمعیت و بالا رفتن سطح زندگی در ایران سبب شده تقاضا برای انرژی در بخش ساختمان افزایش قابل ملاحظه‌ای داشته باشد. در ساختمان-ها انرژی زیادی از طریق پنجره‌ها به هدر می‌رود و عایق نمودن شیشه‌ها امری الزامی شده است. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر شیشه دو جداره با عایق آئروژل نانو (نانوژل) در مقایسه با شیشه ساده سه میلی متر و شیشه دو جداره بر بهره خورشیدی و کاهش بار سرمایش ساختمان اداری در شهرهای بوشهر با اقلیم گرم و مرطوب، شیراز با اقلیم گرم و خشک و تبریز با اقلیم سرد است. برای ارزیابی، ساختمانی نمونه اداری سه طبقه در نرم افزار دیزاین بیلدر شبیه سازی شد و بهره خورشیدی و بار سرمایش آن محاسبه شده است. نتایج حاکی از آن است که استفاده از شیشه نانوژل در بوشهر موجب کاهش 62% بهره خورشیدی و 21% بار سرمایش نسبت به شیشه ساده می‌شود. استفاده از شیشه نانوژل در شیراز باعث گردیده 3/70% بهره خورشیدی و بار سرمایش 25% نسبت به شیشه معمولی و 8% نسبت به شیشه دو جداره کاهش یابد. استفاده شیشه نانوژل در ساختنمان در تبریز باعث گردیده میزان بهره خورشیدی حدود 60% و بار سرمایش 6/16% نسبت به شیشه ساده تقلیل یابد.}, keywords_fa = {بار سرمایش,بهره خورشیدی,شیشه نانوژل,ساختمان اداری}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1210.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1210_fe387a687017ac04d487aaaa7de1944e.pdf} } @article { author = {Norouzi, R. and Rafeeyan, M. and Dalayeli, H.}, title = {Vibration analysis of continuous rotor-bearing system under various defects of unbalances}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {223-237}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.4996.2250}, abstract = {A system including a flexible rotor, a number of bearings and several mass unbalances whose axial positions, phase angles and radius are arbitrary is modeled in order to study the performance of all common unbalances. In this study, the effect of this position and phase angle of unbalances on the rotor-bearing system is synthesized. For this, a rotor model with arbitrary condition is introduced at first. Then, based on Riley theory, potential and kinetic energy terms are written and stiffness, gyroscopic, damping and mass matrices are derived using assumed mode method. Next, these governing equations are solved numerically. Some examples with various combinations of disc numbers, unbalances and their phase are synthesized. The examples verify the model and its proposed technique of solution. The results show the accuracy of modeling various kind of unbalances and the ability of this model to predicting the vibration behavior of the rotor in a complex combination of disc number and unbalances. The results also show the phase angle of the unbalances affect the vibration pattern while disc numbers and mass of unbalances affect on its amplitude.}, keywords = {Flexible Rotor,Unbalance,Phase angle,Vibration analysis}, title_fa = {بررسی رفتار ارتعاشی سیستم روتور-یاتاقان پیوسته تحت عیوب مختلف نابالانسی}, abstract_fa = {یک سیستم شامل روتور نرم، تعدادی یاتاقان و چند جرم نابالانس که هر یک دارای موقعیت طولی، زاویه‌ی فاز و شعاع خاصی است مدل می‌شوند تا به کمک آنها امکان بررسی عملکرد انواع متعارف نابالانسی که در مراجع به صورت تجربی به رفتار آنها اشاره شده، میسر گردد. در این تحقیق اثر مکان قرارگیری دیسک‌ها و همچنین اثر اختلاف فاز جرم‌های نابالانس بر دامنه‌ی پاسخ برای یک سیستم روتور-یاتاقان مورد بررسی قرار خواهد گرفت. بدین منظور، پس از معرفی یک مدل برای روتور، عبارت‌های انرژی جنبشی و پتانسیل آن طبق تئوری رایلی تهیه و ماتریس‌های جرم، سختی و میرایی با استفاده از روش مودهای فرضی استخراج می‌گردند. آنگاه معادلات حاصله با روش عددی حل می‌شوند. سپس با حل مثال‌های مختلف، ترکیبات مختلفی از تعداد دیسک، جرم نابالانس و فاز آن‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. مثال‌ها نشان می‌دهند که مدل تهیه شده در این تحقیق به خوبی می‌تواند انواع متعارف نابالانسی را مدل کند و رفتار روتور را در هر حالت پیش‌بینی نماید. همچنین نتایج نشان می‌دهند که اختلاف فاز بین نابالانسی‌ها اثر مهمی بر شکل ارتعاش نقاط مختلف شافت دارد در حالی که تعداد دیسک و مقدار نابالانسی بیشتر روی دامنه‌ی ارتعاش اثر دارد.}, keywords_fa = {روتور نرم,نابالانسی,تحلیل ارتعاشی,زاویه‌ی فاز}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1211.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1211_5cfa1356b6ff8bd1715f850a833a252b.pdf} } @article { author = {Zolfaghari, A.R. and Fathian, M. and Talebi, M.}, title = {Effect of using phase change materials in protective clothing on human thermal comfort under extreme cold conditions}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {239-249}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.3691.2005}, abstract = {Providing the human thermal comfort, because of its impact on productivity and health is very important. This can be more challenging under extreme cold conditions and when the human body cannot adapt itself to the environment by using the physiological thermoregulatory mechanisms. Under these conditions, using protective clothing is one of the effective ways to protect the human body against the thermal injuries. In this study, the performance of protective clothing with a Phase Change Material (PCM) layer has been analysed by simultaneous modeling of physical and physiological mechanisms of the human under extreme cold conditions. For this purpose, multi-layer protective clothing with a PCM layer has been considered and its thermal performance has been investigated for two different arrangements of the layers. The results show that the middle layer of protective clothing is the best position for implementing the PCM layer and the best melting temperature for the mentioned PCM is about 10˚C. Also, using the PCMs in protective clothing can increase the thermal tolerating time from 4000 seconds up to 6000 seconds under extreme cold conditions.}, keywords = {Protective clothing,phase change materials,extreme cold conditions,thermal comfort}, title_fa = {تأثیر استفاده از پوشش‌های محافظ دارای مواد تغییرفازدهنده بر احساس حرارتی انسان تحت شرایط سرمای شدید}, abstract_fa = {تأمین شرایط آسایش حرارتی انسان‬ها، به دلیل تأثیر آن بر بهره‌وری و سلامت افراد بسیار حائز اهمیت است. این امر می‌تواند در شرایط سرمای شدید و هنگامی که بدن قادر نیست تا خود را از طریق سازوکارهای فیزیولوژیکی تنظیم دما با محیط وفق دهد، بسیار چالش‌برانگیزتر باشد. در چنین شرایطی، یکی از راهکارهای مؤثر برای حفاظت از بدن افراد در مقابل آسیب‌های حرارتی، استفاده از پوشش‌های محافظ است. در این مطالعه، عملکرد پوشش محافظ دارای یک لایه ماده تغییر فاز دهنده با استفاده از مدلسازی همزمان سازوکارهای فیزیکی و فیزیولوژیکی بدن انسان در شرایط سرمای شدید مورد تحلیل قرار گرفته است. برای این منظور، یک پوشش محافظ چند لایه به همراه ماده تغییرفازدهنده در نظر گرفته شده و عملکرد حرارتی آن به ازای دو آرایش مختلف برای لایه‌های لباس بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که بهترین موقعیت برای قرارگیری مواد تغییرفازدهنده در پوشش‌های محافظ، لایه میانی لباس و بهترین دمای ذوب برای ماده تغییرفازدهنده حدود C˚10 می‌باشد. همچنین استفاده از مواد تغییرفازدهنده در پوشش‌های محافظ می‌تواند زمان محدوده احساس حرارتی مجاز افراد تحت شرایط سرمای شدید را از حدود 4000 ثانیه تا حدود 6000 ثانیه افزایش دهد.}, keywords_fa = {پوشش‬های محافظ,مواد تغییر ‬فاز ‬دهنده,شرایط سرمای شدید,آسایش حرارتی}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1212.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1212_32c7034f1ca1870ccfd0a26741cf6148.pdf} } @article { author = {Dodange, D. and Heydari, M. M. and Valizade, E.}, title = {The effects of processes heating and evaporation of droplet on the Low frequency combustion instability}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {251-265}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.3038.1849}, abstract = {In the present study, the low frequency combustion instability using lag time Szuch and Wenzel has been investigated. For the analysis effect of evaporation on combustion instability from lag time the fuel and oxidizers is used, so that Stability boundaries of performances engine is obtained. in the combustion chamber each of processes of atomization, evaporation, mixing and ignition have a lag time for themselves, In the meantime, the evaporation lag time is dominant and therefore as combustion controller process be considered. In the result with this assumption, the time of evaporation that previous stage was obtained to enter drop evaporation equations into and with the use of the equations for energy and mass preservation and transfer of Mass and heat has been analysis. So in the end the ITC model has been used and we can to calculate the drop diameter in the specific evaporation time. To do this, the software is provided. According to calculations, To lag time evaporation of 1.4 milliseconds, diameter drops 123.4 micron for normal heptane has been obtained.}, keywords = {Combustion instability,liquid propellant rocket,evaporation Process,droplet diameter}, title_fa = {اثرات فرآیند گرمایش و تبخیر قطره بر ناپایداری احتراق فرکانس پایین}, abstract_fa = {در پژوهش حاضر، ناپایداری احتراق فرکانس پایین با استفاده از مدل تأخیر زمانی ساچ و ونزل بررسی شده است. برای تحلیل اثر تبخیر بر ناپایداری احتراق از تأخیر زمانهای تبخیر مربوط به سوخت و اکسیدانت استفاده شده است، و در نتیجه مرزهای پایداری عملکرد موتور بدست آمده است. در محفظه احتراق هر یک از فرآیندهای اتمیزاسیون، تبخیر، اختلاط، و اشتعال دارای تأخیر زمانی مربوط به خود است، که در این میان، زمان تأخیر تبخیر غالب بوده و به عنوان فرآیند کنترل کننده احتراق در نظر گرفته شده است. بنابراین با این فرض، زمان تبخیر که از مرحله قبل بدست آمده در معادلات تبخیر قطره وارد گردیده و با استفاده از مدل تبخیر ITC و معادلات بقای جرم، انرژی، خواص ترموفیزیکی سوخت میزان انتقال جرم و حرارت در قطره تحلیل می‌گردد. در نهایت قطر قطره‌ای را که در زمان فوق تبخیر گردیده و احتراق پایداری ایجاد شده، محاسبه گردیده است. برای این کار نرم افزاری تهیه شده است. براساس محاسبات انجام گرفته، برای زمان تأخیر تبخیر 1.4 میلی ثانیه، قطر قطره برای هپتان نرمال 123.4 میکرون بدست آمده است.}, keywords_fa = {ناپایداری احتراق,موتور سوخت مایع,فرآیند تبخیر,قطر قطره}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1213.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1213_2b50014e00b293dc7941f73a98dfe81d.pdf} } @article { author = {Zienali, M. and Abbasi, S. and Taghavi Zenouz, R.}, title = {Experimental and Numerical Investigation of grooved shroud Effects on Tip Leakage Fluctuation in an axial compressor}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {267-278}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2018.5578.2366}, abstract = {In this paper the effect of the casing treatment on suppression of rotating stall in an isolated axial compressor rotor blade row has been experimentally investigated. The continuous grooved casing treatment, covering the whole compressor circumference, is of 1.8 mm in depth located between 90% and 108% of the blade tip chord measured from its leading edge. Measurements of unsteady pressure in compressor’s casing as a stall precursor have been made using high frequency responce pressure Kulite sensors positioned in properly pressure taps. Results obtained from these latter measurements together with signal frequency analyses, provides the description of the stall process and consequent flow induced fluctuations and also stall alleviation due to casing treatment. The results show that casing treatment has augmented the loading coefficient, indicating improvement in the blade row performance. Hence, stepped tip gap extends the stable operating range of compressor and delays the occurrence of stall phenomenon. Results of the present research, show that by using stepped tip gap, stall margin of the proposed compressor was improved by 6%. Numerical results show that the Casing treatment causes flow blockages to reduce due to alleviation of backflow regions. Eventually, it can be concluded that the casing treatment of the circumferential groove type could increase the stall margin of the compressor.}, keywords = {Axial compressor,casing treatment,unsteady tip leakage flow,frequency analysis}, title_fa = {بررسی تجربی و عددی اثر پوسته شیاردار بر اغتشاشات جریان نشتی نوک در یک کمپرسور محوری}, abstract_fa = {در این تحقیق به کاربرد شیار محیطی جهت اصلاح عمکرد کمپرسور و کاهش نوسانات جریان نشتی نوک به صورت تجربی و عددی پرداخته می شود. یک شیار سراسری به عمق 8/1 میلی‌متر در مکانی بین 90% تا 108% اندازه وتر نوک رتور در دیواره داخلی پوسته کمپرسور ایجاد شده است. با استفاده از سنسورهای فشار فرکانس بالا (کولایت)، فشار استاتیک لحظه‌ای در روی پوسته در شرایط عملکردی مختلف کمپرسور اندازه‌گیری می‌گردد. نتایج بدست آمده حکایت از افزایش محدوده عملکردی کمپرسور و همچنین نسبت فشار آن با پوسته شیاردار دارد. بررسی فشار استاتیک گذرا نشان دهنده ناچیز بودن نوسانات جریان در منطقه درز نوک در شرایط طراحی می‌باشد بطوریکه فرکانس عبوری پره به عنوان فرکانس غالب در طیف فرکانسی می‌باشد. در شرایط نزدیک استال نوسانات جریان در پوسته صاف افزایش قابل توجهی دارد. در حالی‌که در پوسته شیاردار نوسانات به طور چشم‌گیری کاهش یافته است. به منظور درک اثر شیار پوسته بر ساختار جریان، تحلیل عددی جریان در شرایط نزدیک استال صورت گرفته است. نتایج تحلیل عددی جریان در پوسته صاف نشان دهنده وقوع ورتکس نشتی نوک قوی در لبه حمله پره، انسداد جریان در این منطقه و برگشت جریان در شرایط نزدیک استال دارد. اما اعمال پوسته اصلاح شده منجر به کاهش انسداد جریان و مضمحل شدن سلول استال می‌گردد. این امر از طریق تضعیف جریان نشتی نوک و ایجاد ورتکس نشتی نوک ضعیف‌تر در میدان جریان حاصل شده که در نهایت کاهش نوسانات، تاخیر در وقوع استال دورانی و در نتیجه افزایش حاشیه استال را به همراه دارد.}, keywords_fa = {کمپرسور محوری,اصلاح پوسته,منحنی عملکرد,تحلیل فرکانسی}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1214.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1214_f1a9f7253be6022aee67ae332458c7c0.pdf} } @article { author = {Pourmoayed, A. R. and Rahmati, R. and Barkhordari, H.}, title = {Local entropy generation analysis for a single slope solar still (Numerical investigations)}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {7}, number = {4}, pages = {279-291}, year = {2017}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2017.5914.2419}, abstract = {In this research, the entropy generation is calculated locally in a single slope solar still by using computational fluid dynamics to improve the performance of this device. To benchmark the accuracy of the numerical method, the numerical results are compared with the experimental data obtained for a real solar still. The effects of aspect ratio (the ratio of length to the average height of the solar still) and the temperatures of glass cover and water surface on different types of entropy generation containing frictional, diffusive, and thermal entropy generations are investigated. Obtained results indicate that different types of entropy generation increase by increasing the temperatures of glass and water surfaces or increasing the aspect ratio. Moreover, the results showed that the aspect ratio affects considerably the performance of the solar still as it determines the distance between the evaporation (water surface) and condensation (glass surface) surfaces. Moreover, this parameter determines the time required for transferring the vapour from water surface to the glass surface. The regions around the water and glass surfaces have a high potential to generate the entropy and irreversibility. Finally, it is observed that the thermal entropy generation is dominant at all cases in comparison with two other types of entropy generation.}, keywords = {Single slope solar still,Entropy generation,Computational Fluid dynamics,Experimental}, title_fa = {آنالیز تولید آنتروپی موضعی برای یک آب شیرین‌کن خورشیدی شیب‌دار یک طرفه (بررسی عددی)}, abstract_fa = {در این پژوهش، تولید آنتروپی به‌صورت موضعی درون یک آب‌شیرین‌کن خورشیدی شیب‌دار یک طرفه به‌وسیله روش دینامیک سیالات محاسباتی جهت بهبود عملکرد این وسیله محاسبه شد. جهت اطمینان از روش عددی، نتایج به‌دست آمده با این روش، با نتایج تجربی به‌دست آمده بر روی یک آب-شیرین‌کن واقعی مقایسه شدند. تأثیرات نسبت ابعاد (نسبت طول آب‌شیرین‌کن به متوسط ارتفاع آن) و تغییر در دماهای شیشه و سطح آب درون آب-شیرین‌کن بر روی انواع تولیدات آنتروپی شامل آنتروپی‌های اصطکاکی، حرارتی و غلظتی بررسی گردیدند. نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان می-دهند که انواع مختلف تولیدات آنتروپی شامل اصطکاکی، حرارتی و غلظتی با افزایش دماهای سطوح شیشه و آب و افزایش نسبت ابعاد آب‌شیرین‌کن افزایش می‌یابند. همچنین نتایج نشان داد که نسبت ابعاد یک پارامتر موثر در تعیین عملکرد آب‌شیرین‌کن خورشیدی می‌باشد، زیرا این پارامتر تعیین-کننده فاصله بین سطوح تبخیر (سطح آب) و چگالش (سطح شیشه) است. به‌علاوه این پارامتر تعیین‌کننده زمان انتقال بخار از سطح تبخیر به سطح شیشه می‌باشد. نواحی نزدیک سطوح شیشه و آب درون آب‌شیرین‌کن نسبت به مرکز آن، نواحی مستعدتری برای تولید آنتروپی و بازگشت‌ناپذیری می‌باشند. در نهایت ملاحظه گردید که آنتروپی حرارتی در تمامی موارد نسبت به دو نوع دیگر آنتروپی غالب می‌باشد.}, keywords_fa = {آب‌شیرین‌کن شیب‌دار یک طرفه,تولید آنتروپی,دینامیک سیالات محاسباتی,تجربی}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1215.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1215_4cf4e45fdd798b8eb74add27592235a6.pdf} }