@article { author = {Talebi-Ghadikolaee, H. and Moslemi Naeini, H. and Mirnia, M. J. and Mirzai, M. A. and Gorji, H. and Alexandrov, S.}, title = {Study of the Effect of Calibration Procedure on the Accuracy of the Phenomenological Ductile Fracture Criteria in Sheet Metal Forming}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {1-16}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.8212.2863}, abstract = {In this paper, determination of the fracture onset by the ductile fracture criteria was studied and the effect of damage function, calibration method, and calibration tests were investigated on the fracture prediction accuracy. Based on the stress state analysis, three different tension tests including the uniaxial, plane strain, and notched tension tests were conducted to determine the critical value of the ductile fracture criteria. In order to investigate the fracture behavior of AA6061-T6 aluminum alloy sheets, The Ayada, Rice-Tracey, and normalized Cockroft-Latham phenomenological ductile fracture criteria were calibrated through a hybrid experimental-numerical method. The finite element (FE) method were used to simulate the process and calibrated fracture criteria were implemented using an appropriate user subroutine. Experimental force-displacement curve and the fracture displacement were used to validated the numerical simulation and investigate the fracture prediction accuracy. According to the result, calibration method based on the history of the stress state lead to higher fracture prediction accuracy compared to average value method (3.4% decrease in average value of the fracture prediction error). Among all the possible condition, the normalized Cockroft-Latham fracture criteria with the plane strain tension test are the most suitable fracture criterion and calibration test to predict the fracture in the positive value of the stress triaxiality.}, keywords = {Fracture,phenomenological ductile fracture criteria,calibration tests,stress triaxiality,AA 6061}, title_fa = {مطالعه تاثیر روش‌های کالیبراسیون بر دقت معیارهای شکست نرم پدیدار شناختی در فرایند شکل‌-دهی ورق‌های فلزی}, abstract_fa = {در این مقاله، تعیین لحظه شکست توسط معیارهای شکست نرم و تاثیر توابع وزنی آسیب، روش ها و آزمون های کالیبراسیون، بر دقت پیش بینی لحظه شکست مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس بررسی های حالت تنش، سه آزمون کالیبراسیون کشش تک محوری، کشش کرنش صفحه ای و کشش نمونه دارای تورفتگی به منظور تعیین مقادیر بحرانی معیارهای شکست به کار گرفته شدند. به منظور بررسی رفتار شکست در آلومینیوم آلیاژی 6061، معیارهای شکست نرم پدیدارشناختی آیادا، رایس-تریسی و کوکرافت-لاتهام نرماله، از طریق روش ترکیبی تجربی-شبیه سازی کالیبره شدند. نرم افزار اجزای محدود اباکوس به منظور شبیه سازی فرایند استفاده شد و معیارهای شکست توسط زیربرنامه مناسب به بررسی های اجزای محدود اعمال شدند. مقادیر نیرو-جابجایی و طول کورس شکست در آزمون های تجربی، به منظور صحت سنجی نتایج عددی و بررسی دقت معیارها مورد استفاده قرار گرفتند. مطابق با نتایج، روش کالیبراسیون بر مبنای تاریخچه حالت تنش در مقایسه با روش مقدار میانگین نتایج دقیق تری در پیش بینی لحظه شکست ارائه می نماید (4/3 درصد کاهش در میانگین خطای پیش بینی شکست). در میان تمامی حالات، معیار کوکرافت-لاتهام نرماله تحت کالیبراسیون با آزمون کشش کرنش صفحه ای، مناسب ترین معیار و آزمون کالیبراسیون به منظور پیش بینی شکست در مقادیر مثبت پارامتر سه محوری تنش می باشند.}, keywords_fa = {شکست,معیارهای شکست نرم پدیدارشناختی,آزمون های کالیبراسیون,پارامتر سه محوری تنش,آلومینیوم 6061}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1798.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1798_f68ff215ede6d59294fc08c3f73e19bc.pdf} } @article { author = {Parvaz, H.}, title = {Analytical and numerical investigation of reaction forces in fixturing of the rigid workpiece with polyhedral geometry}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {17-29}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.8494.2925}, abstract = {Reaction forces are generated at the locating points of the machining fixture by application of the external forces. They are considered as one of the important input parameters in different stages of fixture design procedure; including fixture planning, unit design, and verification. In the present study, an agile tool is proposed for calculation of the reaction forces based on the minimum norm principle. For validation of the results, finite element analysis is performed in Abaqus® software on a rigid workpiece with polyhedral geometry. Reaction forces are calculated from the numerical analysis and compared to the theoretical predictions. The worst-case error value equal to 3.9% is obtained for the theoretical predictions of the normal-to-surface components of reaction forces in comparison to the numerical results. Theoretical predictions of the tangential components of reaction forces are not accurate which seems to be a shortcoming for the model; however, their effects are negligible by considering that the intensity of these forces are low in comparison to the normal components. Effects of the influence parameters including the coefficient of friction and intensity of the clamping forces are also investigated on the results. It was concluded that the theoretical predictions of the normal components of reaction forces agreed well to the numerical data and results that were published at the previous studies. Agreement between the theoretical predictions, results of the previous studies and the finite element results confirmed the accuracy of the suggested model in calculation of the reaction forces in fixturing of the polyhedral workpieces.}, keywords = {Coefficient of Friction,Fixture Design,Locating,Minimum Norm Principle,Reaction Force}, title_fa = {آنالیز تحلیلی و عددی نیروهای عکس‌العمل در قید و بند قطعات با هندسه چندوجهی}, abstract_fa = {در قید و بندها، نیروهای عکس‌العمل در نقاط جاسازی در اثر اعمال نیروهای خارجی شامل نیروهای بست و ماشین‌کاری ایجاد می‌شوند. اندازه این نیروها در طراحی قید و بندها حائز اهمیت بالایی بوده و به عنوان ورودی در مراحلی همچون طرح‌ریزی قید و بندها، طراحی المان‌ها و صحت‌سنجی استفاده می‌شود. در این مقاله، روشی چابک و دقیق بر مبنای اصل کمینه اندازه نیروها، برای محاسبه نیروهای عکس‌العمل در قید و بندهای ماشین‌کاری پیشنهاد می‌شود. روش پیشنهادی، قابلیت پیش‌بینی اندازه این نیروها را بدون نیاز به اجرای شبیه‌سازی المان محدود فراهم می‌سازد. برای صحت‌سنجی مقادیر پیش‌بینی شده از تئوری، شبیه‌سازی عددی به‌کمک نرم‌افزار آباکوس بر روی قطعات با هندسه چندوجهی اجرا شده است. با مقایسه نتایج، انطباق مناسبی بین مقادیر پیش‌بینی شده برای مؤلفه عمودی نیروهای عکس‌العمل از تئوری، نتایج آنالیز عددی و نتایج ارائه‌شده در پژوهش‌های پیشین مشاهده شد. بیشینه خطا در پیش‌بینی نیروهای نرمال بر سطح از تحلیل پیشنهادی نسبت به نتایج شبیه‌سازی 9/3% بدست آمد. مقادیر بدست‌آمده از تحلیل ارائه‌شده برای مؤلفه مماسی نیروهای عکس‌العمل دقیق نبوده و قابل اعتنا نیست. هرچند این موضوع را می‌توان به‌عنوان یکی از نقاط ضعف تحلیل ارائه‌شده دانست؛ ولیکن، با توجه به اندازه اندک این نیروها، امکان چشم‌پوشی از آن‌ها در طراحی قید و بندها وجود دارد. اثر پارامترهای مؤثر شامل ضریب اصطکاک و نیروی بست بر روی نتایج نیز مطالعه شد. تطابق مناسب بین پیش‌بینی‌های تئوری و نتایج عددی، بیانگر کارائی مدل ارائه‌شده برای محاسبه سریع نیروهای عکس‌العمل در قید و بند قطعات با هندسه چندوجهی است.}, keywords_fa = {جاسازی,ضریب اصطکاک,طراحی قید و بند,کمینه اندازه نیروها,نیروی عکس العمل}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1799.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1799_809a901ad4d5b3e91800f68e2850fe97.pdf} } @article { author = {Hashemi, S. and Jafari, A. A.}, title = {Nonlinear Free Vibration Analysis of Bi-directional Functionally Graded Rectangular Plates}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {31-52}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.9012.3046}, abstract = {In the present study, nonlinear free vibration analysis of bi-directional functionally graded simply supported rectangular plates is investigated analytically for the first time. For this purpose, with the aid of Hamilton’s principle and von Karman nonlinear strain-displacement relations, the partial differential equations of motion are developed. Afterward, the nonlinear partial differential equations are transformed into the time-dependent nonlinear ordinary differential equations by applying the Galerkin method. The nonlinear equation of motion is then solved analytically by the Modified Lindstedt-Poincare method to determine the the plate nonlinear frequencies. The volume fraction distribution is assumed to be continuously graded in both the length and width directions of the plate. Finally, the effects of some system parameters such as the vibration amplitude, FG indexes and aspect ratio on the nonlinear frequency are discussed in detail. To validate the analysis, the results of this paper are compared with both the published data and numerical method, and good agreements are found.}, keywords = {Nonlinear vibrations,Rectangular Plate,Bi-directional functionally graded materials,Classical plates theory,Modified Lindstedt-Poincare method}, title_fa = {تحلیل ارتعاش آزاد غیرخطی ورق‌های مستطیلی از جنس ماده مدرج تابعی دوجهته}, abstract_fa = {در تحقیق حاضر، ارتعاش آزاد غیرخطی ورق مستطیلی دورمفصل از جنس مواد مدرج تابعی دوجهته برای اولین بار به‌صورت کاملا تحلیلی بررسی شده‌است. برای این منظور به کمک اصل هامیلتون و روابط کرنش جابجایی غیرخطی ون‌کارمن، معادلات دیفرانسیل جزئی حرکت ورق استخراج شده‌اند. پس از آن با اعمال روش گالرکین، معادلات دیفرانسیل جزئی غیرخطی ورق به معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی وابسته به زمان تبدیل گشته‌اند. سپس به منظور محاسبه فرکانس‌های غیرخطی ورق، معادله غیرخطی ورق به‌صورت تحلیلی با استفاده از روش لیندشتد پوانکاره بهبودیافته حل شده‌است. خواص مواد ورق براساس مدل توزیع توانی در دوراستای طولی و عرضی ورق به‌صورت پیوسته متغیر فرض شده‌اند. درنهایت اثر برخی پارامترهای کلیدی سیستم همچون دامنه ارتعاش، اندیس ماده مدرج تابعی و نسبت هندسی ورق بر روی فرکانس غیرخطی ورق به صورت جزئی مورد تحلیل قرار گرفته‌اند. برای صحه‌گذاری مساله، نتایج این پژوهش با نتایج ادبیات گذشته و همچنین حل عددی مقایسه شده‌است و تطابق بسیارخوبی مشاهده گشته‌است.}, keywords_fa = {ارتعاش غیرخطی,ورق مستطیلی,مواد مدرج تابعی دوجهته,تئوری کلاسیک ورق‌ها,روش لیندشتدپوانکاره بهبود یافته}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1800.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1800_7d16376dce7f181f4432cba05e51e3d6.pdf} } @article { author = {Abdollahi Azghan, M. and Amirian, U. and Eslami-Farsani, R. and Alizadeh, A.}, title = {The effective parameters on shear properties of sandwich panels with glass fibers-vinyl ester composite skin and polyvinyl chloride core}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {53-64}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.8734.2976}, abstract = {In this study, the effects of adhesive type (Epon 828 and Araldite EA 1103), the overlapping area (12.5 and 25 mm), and the surface treatment of the polymer composite on the shear behavior of the sandwich panels with a foam core of polyvinyl chloride (PVC) C7075 and a polymer composite skin (glass fibers-vinyl ester) were investigated by finite element simulation and experiment. The results revealed that the sample with Epon adhesive exhibited higher shear strength and lower strain percentage value compared to the sample containing the Araldite adhesive. The samples with an overlapping area of 12.5 mm showed higher shear properties compared to those with a 25 mm overlapping area which is due to the presence of more bubbles and imperfections on the overlapping surface. Due to increased contact area and penetration of the adhesive into the porosities, surface-modified polymer composites with 100-grit sandpapers exhibited higher shear properties in comparison with those surface modified with 60-grit sandpapers. Also, the investigation of the fracture mechanism showed that the two mechanisms of the adhesive fracture and the rupture of the PVC foam led to the destruction of the sandwich panel. Since the foam rupture mechanism overcame the adhesive fracture, the shear properties of the sandwich panel were increased. The results showed that there was a good agreement between the experimental and simulation results.}, keywords = {Sandwich panel,Adhesive Bonds,Surface Treatment,Composite Skin,Shear Properties}, title_fa = {پارامترهای موثر بر خواص برشی ساندویچ پنل با رویه کامپوزیت وینیل استر- الیاف شیشه و هسته پلی وینیل کلراید}, abstract_fa = {در این پژوهش، تاثیر نوع چسب اپوکسی (Epon 828 و Araldite EA 1103)، ناحیه هم پوشانی (mm 5/12 و 25) و اصلاح سطحی کامپوزیت پلیمری بر رفتار برشی ساندویچ پنل های با هسته فوم پلی وینیل کلراید (PVC) C7075 و رویه کامپوزیت پلیمری (وینیل استر- الیاف شیشه) به صورت تجربی و شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج، نمونه حاوی چسب Epon استحکام برشی بیشتر و درصد کرنش کمتری در مقایسه با نمونه حاوی چسب Araldite ارائه داد. نمونه های با ناحیه هم پوشانی mm 5/12 خواص برشی بیشتری در مقایسه با نمونه های با ناحیه هم پوشانی mm 25 داشتند که علت آن وجود حباب و عیوب بیشتر در سطح هم پوشانی بیشتر است. نمونه هایی که کامپوزیت پلیمری آن ها با کاغذ سنباده 100 اصلاح سطحی شدند، خواص برشی بیشتری نسبت به نمونه های اصلاح سطحی شده با کاغذ سنباده 60 داشتند که علت آن افزایش سطح تماس و نفوذ بهتر چسب به داخل تخلخل ها است. بررسی مکانیزم شکست نشان داد که دو مکانیزم شکست چسب و پارگی فوم PVC باعث تخریب ساندویچ پنل می شوند که غلبه مکانیزم پارگی فوم بر شکست چسب افزایش خواص برشی ساندویچ پنل را سبب می شود. نتایج نشان داد که تطابق قابل قبولی میان نتایج تجربی و شبیه سازی وجود دارد.}, keywords_fa = {ساندویچ پنل,اتصالات چسبی,عملیات سطحی,رویه کامپوزیتی,خواص برشی}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1801.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1801_493fba00211118ad3b37b2a17b9ab258.pdf} } @article { author = {Mohammad Hosseini Mirzaei, M. and Arefi, M. and Loghman, A.}, title = {Analysis of functionally graded beams with variable thickness using first-order shear deformation theory subjected to mechanical and thermal loads}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {65-76}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.8447.2911}, abstract = {In this research, thermoelastic analysis of the beams with variable thickness made of functionally graded materials (FGM) has been carried out. The beam geometry is similar to a turbine blade. Loading is composed of a transverse distributed force, a specific temperature field and an inertia body force due to rotation. Tip of the beam is free and root of the beam is fixed. Mechanical and thermal properties are assumed to be variable along the longitudinal direction of the beam based on the power law variation. Using first-order shear deformation theory, linear strain–displacement relations and Generalized Hooke’s law, a system of second order differential equation is obtained. Using division method, differential equations are solved. For each division, longitudinal and transverse deflections and longitudinal, shear and effective stresses are obtained. For six different nonhomogeneous distributions, analyses were carried out based on the power law variation. The results show that beam made of FGM with positive and further index of non homogeneity, maximum longitudinal and transverse deflections and longitudinal, shear and effective stresses would be less.}, keywords = {Variable Thickness Beam,Functionally Graded Materials (FGM),Distribution of Non homogeneity,First-order Shear Deformation Theory (FSDT)}, title_fa = {تحلیل تیر تابعی هدفمند با ضخامت متغیر تحت بارهای مکانیکی و حرارتی به‌کمک تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول}, abstract_fa = {در این مطالعه تحلیل ترموالاستیک تیرهای با ضخامت متغیر ساخته‌شده از مواد هدفمند تابعی انجام شده است. هندسه و شرایط مرزی تیر مشابه پره توربین است. تیر تحت ترکیبی از نیروهای عرضی گسترده و نیروهای حجمی حاصل از چرخش آن حول محور عمود بر طول تیر و میدان مشخصی از درجه حرارت قرار دارد. در ریشه تیر، شرایط مرزی گیردار و در لبه آن، به‌صورت آزاد می‌باشد. خواص مکانیکی و حرارتی در راستای طولی تیر به‌صورت توانی متغیر فرض می‌گردند. با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول، روابط جابجایی-کرنش و قانون هوک، دستگاه معادله دیفرانسیل مرتبه دومی بدست می‌آید. به‌کمک روش بخش‌بندی، جابجایی‌های طولی و عرضی و تنش‌های طولی، برشی و موثر هر بخش حاصل شده است. برای شش توزیع ناهمگنی مختلف تحلیل انجام شد. بررسی نتایج مشخص نمود که در تیر ساخته‌شده با ماده هدفمند تابعی با پارامتر توزیع ناهمگنی مثبت و بزرگتر، جابجایی طولی و عرضی و تنش‌های طولی، برشی و موثر بیشینه، کمتر خواهد بود.}, keywords_fa = {تیر ضخامت متغیر,مواد هدفمند تابعی,توزیع ناهمگنی,تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول (FSDT)}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1802.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1802_d4d07477555447a1653cdaec3ed236b6.pdf} } @article { author = {Tazimi, M. and Hashemi, Sayyed H. and Rahnama, S.}, title = {Experimental study of ّFafracture Surface Characteristics of Inhomogeneous Drop Weight Tear Test Specimen Made from API X65 Steel}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {77-91}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.9029.3053}, abstract = {In this study, the fractograghy of the inhomogeneous specimen (including seam weld) of API X65 steel was performed, for the first time by the drop weight tear test. The fracture surface of the test specimen consisted of three zones of base metal, heat affected zone and weld metal. The test was performed according to API 5L standard. The crack initiated with a cleavage flat fracture from notch root and continued up to 14.7 mm from the fracture path. The cleavage fracture immediately changed to a ductile shear fracture with a 45 degree angle to the surface plane, which continued to the inverse fracture zone. SEM images of all three zone of the base metal, heat affected zone and weld metal showed signs of ductile fracture, including dimples of varying size, orientation and shape. Also, faint chevron marks with high density were observed in the root of crack in the base metal. Furthermore, in the hammer impact zone, an inverse cleavage fracture was observed, which was enclosed on both sides by shear surfaces with an angle of 45 degrees. The calculated ductile fracture surface was within the standard range and indicated the confirmed toughness of these steels for the use in gas transportation pipe lines.}, keywords = {Drop Weight Tear Test,Fracture Surface,Inhomogeneous Specimen,API X65 steel,Gas Transportation Pipelines}, title_fa = {بررسی تجربی ویژگی‌های سطح شکست نمونه نامتجانس (با درز جوش افقی) آزمایش ضربه سقوطی فولاد API X65}, abstract_fa = {در این پژوهش شکست‌‌نگاری نمونه نامتجانس (با درز‌ جوش افقی) آزمایش ضربه سقوطی از جنس فولاد API X65 برای اولین بار انجام شده است. مقطع شکست نمونه آزمایش شامل سه ناحیه فلز پایه، متأثر از حرارت و جوش می‌باشد. آزمایش طبق استاندارد API 5L انجام شده است. ترک با شکست تورقی از ناحیه ریشه شیار شروع شده و تا 5/14 میلی‌متر از مسیر شکست ادامه دارد. پس از ناحیه تورقی، سطح شکست با تغییر زاویه 45 درجه نسبت به صفحه‌ی سطحی، به شکست نرم برشی تبدیل می‌شود که این زاویه تا ناحیه شکست معکوس ادامه دارد. در عکس‌های حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی در هر سه ناحیه فلز پایه، متأثر از حرارت و جوش، علائم شکست نرم که شامل حفره‌های مخروطی با اندازه، جهت و شکل متفاوت می‌باشد، مشاهده شد. همچنین در ناحیه فلز پایه علائم شورون ناقص با تراکم بالا در ریشه شیار ترک مشاهده شد. در ادامه مسیر رشد ترک و در ناحیه برخورد چکش، شکست معکوس تورقی مشاهده شد که از هر دو طرف توسط سطوح برشی با زاویه 45 درجه محصور شده است. سطح شکست نرم محاسبه شده در محدوده‌ی استاندارد بوده و بیانگر چقرمگی مطلوب این فولادها جهت استفاده در خطوط انتقال گاز می‌باشد.}, keywords_fa = {آزمایش ضربه سقوطی,سطح شکست,نمونه نامتجانس,فولاد API X65,لوله‌های‌ انتقال گاز}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1806.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1806_a827fd506b8dcfb5ceffb4eb11887996.pdf} } @article { author = {Khorramabadi, R. and Rezaeepazhand, J.}, title = {Vibration of buckled composite plates with embedded heat treated SMA wires}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {93-106}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.8932.3024}, abstract = {Shape Memory Alloys (SMAs) are a group of smart materials which demonstrate two particular non-linear stress-strain behavior, Shape Memory Effect and Super elasticity based on Austenite to Martensite transformation and vice versa. Effects of heat treatment on SMA wire property and the vibration of composite plate with embedded SMA wires are investigated in current study. Heat treatment effects was studied experimentally and transformation temperatures is determined by differential scanning calorimetry (DSC). Since the ABAQUS software is not capable of analysis the shape memory alloy structures, the UMAT subroutine in the software is used to implement the Boyd and Laguodas model to any shape memory alloy finite element analysis in ABAQUS. Extensive numerical results are depicted to provide an insight into the effects of volume fraction, pre-strain and shape memory alloy properties, transformation temperatures and stress- strain curve changing duo to heat treatment on pre and post-buckled composite plate are discussed.}, keywords = {Shape Memory Alloys,UMAT Subroutine,Vibration,Buckling,Differential Scanning Calorimetry}, title_fa = {بررسی تجربی و عددی ارتعاشات ورق کامپوزیتی کمانش یافته تقویت شده با سیم آلیاژ حافظه‌دار تحت عملیات حرارتی}, abstract_fa = {آلیاژهای حافظه‌دار عنوان گروهی از مواد هوشمندند با رفتار تنش- کرنش غیرخطی که شامل پدیده‌های حافظه‌داری و شبه‌الاستیک که مبتنی بر تغییرات فاز آستنیت به مارتنزیت و بالعکس می‌باشد. اثرات عملیات حرارتی بر خواص آلیاژهای حافظه‌دار و در نتیجه ارتعاشات غیرخطی ورق کامپوزیتی کمانش یافته تقویت شده با این آلیاژها مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. اثرات عملیات حرارتی بر خواص آلیاژ حافظه‌دار به صورت آزمایشگاهی مشخص شده و دماهای استحاله با استفاده از آنالیز گرما سنجی افتراقی (DSC) بدست آمده‌اند. با توجه به عدم تعریف اولیه آلیاژهای حافظه‌دار در نرم‌افزار آباکوس، با توسعه و استفاده از زیرروال یومت (UMAT) بر پایه مدل بوید و لاگوداس، امکان استفاده از امکانات نرم‌افزار جهت تحلیل آلیاژهای حافظه‌دار در این نرم‌افزار فراهم شده و انجام گرفته است. در پایان این تحقیق، اثرات حضور آلیاژ حافظه‌دار، مقدار پیش فشردگی و تغییر خواص آن در اثر عملیات حرارتی بر ارتعاشات ورق کامپوزیتی قبل و بعد از کمانش حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است.}, keywords_fa = {آلیاژ حافظه‌دار,زیرروال یومت,ارتعاشات,کمانش,آنالیز گرماسنجی افتراقی}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1807.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1807_08d085abd076ba7c49ec7b102988e949.pdf} } @article { author = {Alimohammadi, A. and Jalali Aghchai, Abdol. H.}, title = {Experimental and Numerical Study on forming limit diagram of two-layer metallic sheets at high temperature}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {107-120}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.8561.2945}, abstract = {Two-layer metallic sheets are very important Alternative for single-layer metal sheets which have many advantages including weight loss and high strength to weight ratio. Using these sheets saves energy. Hence, the replacement of single-layer metal sheets with two-layer metallic sheets is one of the industry's requirements. One of the most important defects in the sheet metal forming is tearing. Heating of the sheet is one of the ways to postpone the tearing. According to previous studies, there has been no research on warm formability of two-layer metallic sheets. In this research, the aim of the study is to determine forming limit diagram of copper-aluminum two-layer sheets at warm temperature range by experimental and numerical methods. In the experimental method, the formability diagram was obtained by Stretch forming tests with hemispherical punch and Tensile tests. The results of the experimental method showed that with increasing temperature, the formability increases, The maximum deformation force is reduced, also the height of the dome-shaped height increases with increasing temperature. On the other hand, the simulated model in Abaqus software has a fairly good fit with the experimental model. The best model for predicting precisely the necking momentum was the M-K model.}, keywords = {Formability,two-layer metallic sheets,forming limit diagram at high temperature,Stretch forming test}, title_fa = {مطالعه تجربی و عددی حد شکل‌دهی ورق دو‌لایه مس-آلومینیوم در دمای بالا}, abstract_fa = {ورق‌های دولایه فلزی جایگرین بسیار مهمی برای ورق‌های فلزی تک لایه هستند که دارای مزایای فراوانی از جمله کاهش وزن و نسبت استحکام به وزن بالا می‌باشند. استفاده از این ورق‌ها موجب صرفه‌جویی بالایی در انرژی می‌شود. از این رو جایگزینی ورق‌های فلزی با ورق‌های دولایه یکی از ضرورت‌های صنعت محسوب می‌شود. یکی از مهم‌ترین عیوب در شکل‌دهی ورق‌ها، پارگی است. یکی از راه‌های به تعویق انداختن پارگی، گرم کردن ورق می‌باشد. با توجه به مطالعات انجام‌شده تاکنون تحقیقی راجع به شکل‌پذیری در فرآیندهای گرم ورق دولایه انجام نشده است. در این پژوهش هدف بررسی حد شکل‌پذیری ورق‌های دولایه مس- آلومینیوم در محدودی دمایی گرمکاری به روش تجربی و عددی می‌باشد. در روش تجربی منحنی حد شکل‌پذیری با انجام آزمایش‌های اتساع با سنبه سرکروی و کشش تک محوری حاصل گردید. نتایج حاصل از روش تجربی نشان داد که با افزایش دما میزان شکل‌پذیری، افزایش می‌یابد، میزان ماکزیمم نیروی شکل‌پذیری کاهش و همچنین میزان ارتفاع حد گنبدی شکل با افزایش دما، افزایش می‌بابد. و از طرفی مدل شبیه سازی شده در نرم افزار آباکوس تطابق خوبی با مدل تجربی داشت که بهترین مدل برای پیش بینی دقیق لحظه گلویی شدن مدل M-K می باشد.}, keywords_fa = {شکل‌پذیری,ورق دولایه,منحنی حد شکل‌پذیری در دمای بالا,آزمایش اتساع}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1808.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1808_9ffb5bd76d46060b795395ed45e84daa.pdf} } @article { author = {Rahmani, R. and Mobayen, S.}, title = {Control of Uncertain Nonlinear Bilateral Teleoperation System Based on Backstepping Fuzzy Adaptive Approach}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {121-132}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.8968.3034}, abstract = {The most important challenge in the bilateral teleoperation systems is to achieve the operator's true sense of the environment and guarantee the stability of the system. Until now, various approaches have been developed to design such systems in which the passivity condition for environmental forces and operators have been used to prove the stability of the Lyapunov function. These conditions can impose serious restrictions, especially in the field of medical applications on teleoperation systems. The existence of time-varying delay in the master-slave communication channel and also uncertainties (external disturbances and un-modeled dynamics), which sometimes may destabilize the control system, are important factors and underlie in attracting researchers attention. The main purpose of this paper is to propose a robust backstepping fuzzy adaptive controller for the control of uncertain nonlinear bilateral teleoperation system in the presence of time delay and parametric uncertainty. The stability analysis is based on Lyapunov and the simulation results demonstrate the success of the proposed method in achieving the control goals.}, keywords = {Teleoperation,fuzzy adaptive approach,backstepping method,time-varying delay,Uncertainty}, title_fa = {کنترل سیستم تله اپراتوری دو طرفه غیرخطی نامعین مبتنی بر روش تطبیقی فازی پسگام}, abstract_fa = {مهم‌ترین چالش در سیستم‌های تله‌اپراتوری دو طرفه، دست‌یابی به حس درست اپراتور از محیط و ضمانت پایداری سیستم می‌باشد. تاکنون روش‌های متنوعی برای کنترل این سیستم‌ها ارائه شده است که در ‌آنها از شرایط انفعال برای نیروی‌های محیطی و اپراتور در اثبات پایداری تابع لیاپانوف استفاده شده است. این شرایط می‌توانند محدودیت‌های جدی به خصوص در حیطه کاربردهای پزشکی بر روی سیستم‌های تله‌اپراتوری تحمیل نمایند. وجود تأخیر زمانی متغیر با زمان در کانال ارتباطی راهبر-پیرو و همچنین عدم قطعیت (اغتشاش خارجی و دینامیک‌های مدل نشده) که در مواقعی موجب بر هم زدن پایداری سیستم کنترلی می‌شوند، از جمله عوامل مهم و زمینه‌ساز برای جلب توجه محققان بوده است. هدف اصلی این مقاله، پیشنهاد یک کنترل‌کننده تطبیقی فازی پسگام از نوع مقاوم برای کنترل سیستم تله اپراتوری دو طرفه غیرخطی در حضور تأخیر زمانی و عدم قطعیت پارامتری می‌باشد. تحلیل پایداری مبتنی بر لیاپانوف بوده و نتایج شبیه سازی، موفقیت روش پیشنهادی را در تحقق اهداف کنترلی نشان می دهد.}, keywords_fa = {تله اپراتوری,رویکرد تطبیقی فازی,روش پسگام,تأخیر متغیر با زمان,عدم قطعیت}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1809.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1809_25d63291a1160b4537f2b7c7817c9124.pdf} } @article { author = {Hooshyar, R. and Mirzababaie Mostofi, T. and Sayah Badkhor, M.}, title = {Response of reinforced metallic plates with polyurea coating subjected to high-velocity projectile impact by finite element method and presenting a model based on evolutionary regression}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {133-148}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.8958.3029}, abstract = {In this study, numerical investigation and non-dimensional modeling of the dynamic response of steel and aluminum alloy plates reinforced with polymeric layers impacted by rigid projectiles with different geometries were investigated. In the numerical modeling section, the ABAQUS finite element software and PolyUMod were used to simulate the process. The Johnson-Cook plasticity and fracture models were used to define the metallic material as well as the Mooney–Rivlin model for the polymeric material. To validate the numerical model, a comparison was made between the results of numerical simulations and the experimental ones available in the open literature. The results showed good accuracy of the numerical model in predicting the plastic behavior of the structure as well as the residual velocity of the projectile. A rigorous parametric study was performed using the validated numerical model on the behavior of metal-polymer structures impacted by projectiles with different geometries and moreover, the results were used to provide a mathematical model to estimate the residual velocity of the projectile. For mathematical modeling, new dimensionless numbers were introduced for the penetration process of a rigid projectile to metal-polymer targets using the non-dimensional dynamic equilibrium equations for plates.}, keywords = {Polyurea,Metal-polymer structure,Numerical Simulation,Mathematical modelling,Penetration}, title_fa = {پاسخ ورق های فلزی تقویت‌شده با روکش پلیمر تحت ضربه پرتابه با سرعت بالا به روش اجزاء محدود و ارائه مدلی بر اساس رگرسیون تکاملی}, abstract_fa = {در این تحقیق، به بررسی عددی و مدلسازی بی‌بعد پاسخ دینامیکی ورق‌های فولادی و آلومینیومی تقویت‌شده با لایه‌های پلیمری تحت ضربه پرتابه‌های صلب با هندسه‌های مختلف پرداخته شده است. در بخش مدل‌سازی عددی از نرم فزار المان محدود آباکوس و پلی‌یومود برای شبیه‌سازی فرآیند استفاده شده است. از مدل‌های پلاستیسیته و شکست جانسون-کوک برای تعریف ماده فلزی و همچنین مدل ساختاری مونی-ریولین برای ماده پلیمری استفاده شده است. جهت صحت‌سنجی مدل عددی، مقایسه‌ای بین نتایج شبیه‌سازی با نتایج تجربی موجود در ادبیات تحقیق انجام شد. نتایج بدست آمده بیانگر دقت خوب مدل عددی در پیش‌بینی رفتار پلاستیک سازه و همپنین سرعت باقی‌مانده پرتابه بود. با استفاده از مدل عددی صحت‌سنجی شده، مطالعه‌ای پارامتریک روی رفتار ساختارهای فلز-پلیمر تحت برخورد پرتابه با هندسه‌های مختلف انجام شد و از نتایج بدست آمده برای ارائه یک مدل ریاضی جهت تخمین سرعت باقی‌مانده پرتابه استفاده شد. به‌منظور مدل‌سازی ریاضی، اعداد بی‌بعد جدیدی برای فرآیند نفوذ پرتابه در اهداف فلز-پلیمر با استفاده از بی‌بعدسازی معادلات تعادل دینامیکی حاکم بر ورق ارائه شد.}, keywords_fa = {پلی اوره,ساختار فلز-پلیمر,شبیه سازی عددی,مدل سازی ریاضی,نفوذ}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1811.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1811_15e292d982750828fae057ec3c8fd538.pdf} } @article { author = {Moradi, M.}, title = {Design of Optimal FOPID Controller for Speed Control of DC Motor Including Drive and Chopper Dynamic Considering Multi-Objective Optimization Using Water Cycle Optimization Algorithm}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {149-160}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.9269.3092}, abstract = {DC motors have a variety of applications including robotic arms. These DC motors have simple structure and long life. Therefore, the precise speed control for increasing performance and industrial applications is of great importance. This paper is devoted to designing a fractional PID controller in order to speed control of a DC motor by considering the drive and chopper dynamics. Remarkably, the voltage applied to the DC motor armature can be controlled using a chopper. From a control point of view, the dynamics of the chopper could complicate the system dynamics, and from a practical point of view, it could reduce the ripple of the armature current. This improves the transient response and results in better speed regulation. In addition, as a novelty, to adjust the fractional order PID controller coefficients a new optimization approach called water-cycle optimization (WCA) algorithm by considering a multi-objective criteria is employed. The results obtained are compared with the artificial bee colony and particle swarm optimization algorithm. The results show that the fractional order PID controller optimized by the WCA algorithm performs better in terms of rise-time, overshoot and steady state error.}, keywords = {Fractional calculus,fractional PID controller,DC Motor,Water Cycle Optimization Algorithm}, title_fa = {طراحی کنترل کننده PID مرتبه کسری بهینه برای کنترل سرعت موتور DC با در نظر گرفتن دینامیک درایو و چاپر با رویکرد چند هدفه با الگوریتم بهینه سازی چرخه آب}, abstract_fa = {چون موتورها دارای ساختاری ساده و طول عمر زیاد هستند کنترل دقیق سرعت آنها برای افزایش عملکرد و کاربرد‌های صنعتی بسیار مهم است. در این مقاله به کنترل سرعت موتور DC با در نظر گرفتن دینامیک درایو و چاپر با کنترل کننده PID مرتبه کسری پرداخته می‌شود. یک از نوآوری‌های این مقاله در نظر گرفتن دینامیک چاپر است. در نظر گرفتن دینامیک چاپر از یک سو باعث پیچیده شدن دینامیک سیستم و از سویی دیگر از نقطه نظر عملی باعث کاهش ریپل جریان آرمیچر می‌شود. این مهم باعث بهبود پاسخ گذرا و در نتیجه تنظیم بهتر سرعت می‌شود. علاوه بر این به عنوان یک نوآوری سعی می‌شود تا با استفاده از روش جدید بهینه‌سازی چرخه آب با رویکردی چند هدفه ضرایب کنترل کننده PID مرتبه کسری بگونه‌ای تنظیم شود که عملکرد کنترلی خوبی حاصل شود. مقایسه نتایج با الگوریتم بهینه‌سازی زنبور عسل و پرندگان نشان می‌دهد که کنترل کننده PID مرتبه کسری بهینه شده با الگوریتم بهینه سازی چرخه آب از نقطه نظر زمان صعود، فراجهش و خطای حالت ماندگار عملکرد بهتری دارد.}, keywords_fa = {حسابان کسری,کنترل کننده PID مرتبه کسری,موتور DC,الگوریتم بهینه‌سازی چرخه آب}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1812.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1812_aa6fd41710a7b26bdbffefd1ce3a5060.pdf} } @article { author = {Sadatifar, Seyed S. and Ahmadi, S. and Ghafurian, M. M. and Niazmand, H.}, title = {Optimization of the CHP System, Investigation of its Pollution and Economic Costs in Ideal and Real Conditions in terms of Local and Global Approach}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {161-176}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.7186.2654}, abstract = {In present paper, after optimizing the capacity of the CCHP system equipment using the three-yearly relative annual benefit method, the CO2, CH4, CO, NOx and SOx emissions are studied. Optimization is carried out, assuming operation in the off-design points and ability to sell electricity to the network. The performance of the system will be evaluated in real conditions (under the influence of ambient temperature and pressure) and ideal, as well as two views on the production of pollutants at the place of consumption (Local) and total emissions (Global). Optimization process suggests an internal combustion engine with a nominal capacity of 2440 kW as a prime mover for the case study of the hotel, which despite the significant reduction of CO2, CO, NOx and SOx emissions in global mode, increases the CH4, CO and NOx in comparison with the traditional system at local mode by 92.5 %, 0.79 % and 84.1 %. On the other hand, the economic performance of the power unit of the CCHP system with a change in environmental conditions indicates that if the actual performance of the gas engine in the system is not considered, the system incomes will not have the required certainty.}, keywords = {Combined cooling heating and power system (CCHP),Traditional system,pollutant}, title_fa = {تخمین آلایندگی و صرفه اقتصادی سیستم تولید همزمان برق حرارت و برودت (CCHP) در شرایط ایده‌آل و واقعی از دو دیدگاه محلی و سراسری}, abstract_fa = {در پژوهش حاضر، پس از بهینه‌سازی ظرفیت تجهیزات سیستم CCHP با روش سه معیاره سود سالیانه نسبی، به بررسی آلاینده‌های تولیدی CO2، CH4، CO، NOx و SOx پرداخته شده است. طراحی سیستم با فرض قابلیت عملکرد در نقاط خارج از طراحی و امکان فروش الکتریسیته به شبکه انجام گردیده است. عملکرد سیستم در دو شرایط واقعی (تحت تأثیر شرایط محیطی دما و فشار) و ایده‌آل و نیز برای دو سناریوی تولید آلاینده‌ها در محل مصرف (حالت محلی،Local ) و کل آلاینده‌های تولیدی (حالت سراسری، (Global ارزیابی شده است. فرآیند بهینه‌سازی، یک موتور احتراق داخلی با ظرفیت نامی kW2440 را به عنوان محرک اولیه، برای مطالعه موردی هتل، پیشنهاد می‌دهد که علی رغم کاهش عمده آلاینده‌های تولیدی CO2، CO، NOx و SOx در حالت سراسری، باعث افزایش 5/92، 79/0 و 1/84 درصدی آلاینده‌های CH4، CO و NOx نسبت به سیستم سنتی، در محل مصرف می‌شود. از طرفی، عملکرد اقتصادی واحد تولید توان سیستم با تغییر در شرایط محیطی، نشان دهنده آن است که اگر شرایط واقعی محیطی در بازدهی موتورگاز‌سوز در نظر گرفته نشود، درآمدهای محاسبه شده سیستم اطمینان لازم را نخواهد داشت.}, keywords_fa = {سیستم‌‌های تولید همزمان برق حرارت و برودت,سیستم سنتی,آلاینده}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1815.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1815_042973251923b2241dbc2597ef6b1a51.pdf} } @article { author = {Hasani, M. and Haghiri, A. and Islamy, M.H.}, title = {Investigation of spike length on wave drag reduction of standard model in hypersonic flow}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {177-192}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.6710.2561}, abstract = {The Blunt body in the Hypersonic flow creates drastic aerodynamic drag and heating. One of the most effective methods of reducing aerodynamic drag and heating is using of aerodisk in the front of the nose. This study examines the aerodisk method as an Right tool in reducing the HB1 nose drag in the Hypersonic flow regime. The results are obtained from experimental test of hypersonic wind tunnel and numerical simulation in mach 6.44. In this study the effect of aerodisk length on drag reduction of standard model was evaluated. For this purpose, four aerodisks with a length to diameter ratio of 0.5, 1, 1.5 and 2 were used. Numerical and experimental results had a significant adaptation and it was observed that aerodisk have a significant effect on the nose hypersonic drag reduction and increase its length, can provide more drag reduction. According to the results, aerodisk with length to diameter ratio of 2, showed the best performance with 43% drag rduction.}, keywords = {HB1 nose,spike,drag reduction,hypersonic,aerodisk}, title_fa = {بررسی اثر طول اسپایک در کاهش پسای موجی یک مدل استاندارد در جریان ماوراء‌صوت}, abstract_fa = {بدنه‌ی پخ در جریان ماوراءصوت پسا و گرمایش شدید آیرودینامیکی ایجاد می‌کند. یکی از موثرترین روش‌های کاهش پسا و گرمایش آیرودینامیکی، استفاد از آیرودیسک در جلوی دماغه است. این مطالعه به بررسی روش آیرودیسک به عنوان یک ابزار مناسب در کاهش پسای آیرودینامیک دماغه استاندارد هایپرسونیک HB1 در رژیم جریان ماوراءصوت می‌پردازد. نتایج به‌دست آمده، حاصل آزمون تجربی تونل‌باد ماوراءصوت و شبیه‌سازی ‌عددی در عدد ماخ 4/6 می‌باشد. در این مطالعه اثر طول آیرودیسک بر کاهش پسای مدل استاندارد مورد ارزیابی قرارگرفت. به‌ همین منظور، از چهار آیرودیسک با نسبت طول به قطر 5/0 ، 1، 5/1 و 2 استفاده گردید. حل‌عددی با نتایج تجربی سازگاری قابل توجهی داشت و مشاهده گردید که آیرودیسک تاثیر قابل ملاحظه‌ای در کاهش پسای ماوراءصوت دماغه دارد و افزایش طول آن، می‌تواند کاهش پسای بیشتری را فراهم کند. طبق نتایج حاصل شده، آیرودیسک با نسبت طول ‌به قطر2 با کاهش پسای 43درصدی، بهترین عملکرد را از خود نشان داد.}, keywords_fa = {دماغه‌ HB1,اسپایک,کاهش پسا,ماوراءصوت,آیرودیسک}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1816.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1816_e522a635979ed03c4c7c13f5649b37ae.pdf} } @article { author = {Rahmati, A.R. and Chitsazi, F. and Reiszadeh, M.}, title = {Evaluation of Performance of both Spiral and Direct Tube Heat Exchanger Using the Hybrid Nano fluid}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {193-207}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.7678.2753}, abstract = {In this study, the comparison of the heat transfer of heat exchanger of the spiral tube and the direct pipe using the hybrid nanofluid in the turbulent flow has been empirically investigated.The nano fluid used in this study consists of a mixture of titanium oxide, silicon oxide and magnesium oxide with a medium diameter (20-30 nm) in a base water fluid at a temperature range of 60 to 30 ° C. Nanoparticles have been used in the volume fractions range of 0.25, 0.5, 0.75 and 1%.The results showed that the Nusselt number increased by increasing the Reynolds number and the concentration in the spiral tube compared to the direct tube by 6.6% on average. Also, the results are reported as temperature difference, the use of nanoparticles in the spiral tube is higher than the direct tube in the volume fraction of 0.25% and the temperature of 60 ° C, 37.6%. The percentage increase in the optimal temperature difference of the hybrid nano fluid in the spiral tube in the volume fraction is 0.25% and 60 ° C, which is 10% higher than the base fluid and in the direct tube in the volume fraction of 0.75% and 60 ° C Compared to the base fluid, the temperature difference is increased by 6%.}, keywords = {Hybrid Nano fluid,Heat exchanger,Spiral Tube,Direct Tube,Heat Transfer}, title_fa = {ارزیابی عملکرد مبدل حرارتی لوله مارپیچ و لوله مستقیم با استفاده ازنانو سیال هیبریدی}, abstract_fa = {در این پژوهش مقایسه انتقال حرارت مبدل حرارتی لوله مارپیچ و لوله مستقیم با استفاده از نانو سیال هیبریدی در جریان مغشوش به صورت تجربی پرداخته شده است. نانو سیال مورد استفاده در این پژوهش متشکل از مخلوط نانو ذره اکسید تیتانیوم، اکسید سیلیسیم و اکسید منیزیم با قطر متوسط (30-20 نانومتر) در سیال پایه آب در محدوده دمایی بین 60-30 درجه سانتی گراد می‌باشد. نانو ذرات در محدوده کسرهای حجمی 25/0، 5/0، 75/0و 1 درصد استفاده شده است. نتایج حاصل نشان داد که عدد ناسلت، با افزایش عدد رینولدز و کسر حجمی در لوله مارپیج نسبت به لوله مستقیم به طور متوسط %6/6 درصد افزایش پیدا کرد. همچنین نتایج که به صورت اختلاف دما گزارش شده است، استفاده از نانو ذرات مذکور در لوله مارپیچ نسبت به لوله مستقیم در کسر حجمی %25/0 و دمای60 درجه سانتی گراد %6/37 افزایش دارد. درصد افزایش اختلاف دمای بهینه نانوسیال هیبریدی در لوله مارپیچ در کسر حجمی %25/0 و دمای 60 درجه سانتی گراد می باشد که نسبت به سیال پایه افزایش 10 درصدی و در لوله مستقیم در کسر حجمی %75/0 و دمای 60 درجه سانتی گراد نسبت به سیال پایه باعث افزایش 6 درصدی اختلاف دما می شود.}, keywords_fa = {نانوسیال هیبریدی,مبدل حرارتی,لوله مارپیچ,لوله مستقیم,انتقال حرارت}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1817.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1817_2d8df61c918e5ac30d9db68d58425580.pdf} } @article { author = {Ayoobi, A.R. and Faghih Khorasani, A.R.}, title = {Study of transient pool boiling of deionized water in two modes of presence and absence of a magnetic field}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {209-221}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.8515.2932}, abstract = {The transient pool boiling of deionized water was studied under saturation condition and atmospheric pressure at time periods of 1, 10, 100 and 1000s. Iron-aluminum-chromium alloy wire was used in the horizontal position as a surface heater and two permanent ceramic magnets were used to investigate the magnetic field effect on the deionized water boiling. Voltage difference on the wire heater was used to increase heat flux during periods of time, and this voltage difference increases linearly with time. The increase of heat flux was obtained by a quadratic polynomial function with increasing the voltage from zero to 50 volts over time periods. The critical heat flux with the presence of the magnetic field happens at higher superheat temperatures of wire. The critical heat flux values for periods of 100 and 1000s in the presence of the magnetic field are more than the same values in the absence of the magnetic field which could be due to the change in the chemical-physical properties of magnetized water. The magnitudes of the heat flux enhancement due to the magnetic field relative to the absence of the magnetic field for the period of 100 and 1000s were 12.74% and 7.3%, respectively.}, keywords = {Transient boiling,critical heat flux,transient boiling heat transfer coefficient,nucleate boiling,film boiling}, title_fa = {مطالعه تجربی جوشش استخری گذرای آب دیونیزه در دو حالت حضور و غیاب میدان مغناطیسی}, abstract_fa = {در این پژوهش جوشش استخری گذرای آب دیونیزه در شرایط اشباع و فشار اتمسفر در دوره‌های زمانی 1، 10، 100 و 1000 ثانیه بررسی شده است. سیم آلیاژی آهن-آلومینیوم- کروم در حالت افقی به عنوان سطح گرم کن و برای بررسی اثر میدان مغناطیسی بر روی جوشش آب دیونیزه از دو آهن ربای دائمی‌از جنس سرامیک استفاده شد. افزایش شار حرارتی در دوره‌های زمانی بصورت ایجاد اختلاف ولتاژ دو سر سیم گرم کن است و این اختلاف ولتاژ با زمان بطور خطی افزایش می‌یابد. افزایش شار حرارتی به وسیله یک تابع چندجمله ای درجه دوم با افزایش ولتاژ از صفر تا 50 ولت در هر دوره زمانی بدست آمده است. با حضور میدان مغانطیسی شار حرارتی بحرانی در دماهای مافوق گرم بزرگتر بدست آمد. مقدار‌های شار حرارتی بحرانی در دوره‌های زمانی 100 و 1000 ثانیه در حضور میدان مغناطیسی بیشتر از مقدار‌های مشابه در عدم حضور میدان مغناطیسی است که می تواند به سبب تغییر ویژگی های شیمیای-فیزیکی آب تحت میدان مغناطیسی باشد. مقدار افزایش شار حرارتی در اثرحضور میدان مغناطیسی نسبت حالت عدم حضور میدان برای دوره زمانی 100 ثانیه و 1000 ثانیه به ترتیب برابر با 74/12 % و 3/7 % بدست آمد.}, keywords_fa = {جوشش گذرا,شار حرارتی بحراتی,ضریب انتقال حرارت جوششی گذرا,جوشش هسته‌ای,جوشش فیلمی}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1818.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1818_61c65e19fb0994597c394d5b132b131a.pdf} } @article { author = {Bak khoshnevis, A. and Boloki, M. and Yadegari, M.}, title = {The Investigation of the effect of the helical strakes'height on the cylindrical wake}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {223-236}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2019.8568.2949}, abstract = {In this study, the wake behind a cylinder with helical strakes at Re = 20000 is experimentally investigated. Three helical strakes with a pitch of 3D and equal distances were installed on the cylinder. The ratios of strakes heights (thicknesses) to cylinder diameter (H/D) were 0.1, 0.09, 0.07 and 0.05. The effects of helical strakes on the mean velocity profile, turbulence intensity, velocity defect and Strouhal number of the cylinder on its center line were studied. The results showed that using helical strakes with varying heights results in different effects on the wake structure, which can be demonstrated in near (x≤D) and far (x>D) regions downstream, behind the model. In the near regions, planes with higher thickness resulted in improved wake and reduced velocity defect, while in the far regions, using the plane with an H/D of 0.07 led to up to 35% decrease in velocity deficit. Rotating planes helical strakes were also seen to reduce maximum turbulence by 14%.}, keywords = {Wake,Helical Strakes,Circular cylinder,Hot wire anemometry,Strouhal number}, title_fa = {بررسی تاثیر ارتفاع صفحات پیچان بر دنباله استوانه}, abstract_fa = {در این پژوهش، بررسی تجربی برروی دنباله استوانه با صفحات پیچان در عدد رینولدز 20000Re = صورت گرفته است. روی سیلندر، تعداد 3 عدد صفحه با گام پیچش D3 و فواصل مساوی، نصب شده است. ضخامت(ارتفاع) صفحات نصب شده، نسبت به قطر سیلندر برابر با 1/0و 09/0، 07/0، 05/0H/D = می‌باشد. اثرات صفحات پیچان بر پروفیل‌های سرعت متوسط، شدت اغتشاشات، سرعت نقصانی و عدد استروهال در خط مرکزی سیلندر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش، نشان می‌دهد که استفاده از صفحات پیچان با ارتفاع‌های مختلف، تاثیرات متفاوتی بر ساختار دنباله دارد، به گونه‌ای که این بررسی را می‌توان در دو محدوده نزدیک به مدل (x≤D) و دور از مدل (x>D) در نظر گرفت. نتایج، بیانگر آن است که در ناحیه نزدیک مدل، استفاده از صفحات با ضخامت بیشتر، سبب بهبود دنباله و کاهش نقصان سرعت می‌گردد، در حالی که در نواحی دور از مدل، استفاده از صفحه با ارتفاع 07/0H/D = سبب بهبود تا 35‌% در کاهش میزان نقصان سرعت می‌شود، همچنین استفاده از صفحات پیچان، سبب 14‌% کاهش در مقدار حداکثر اغتشاشات در دنباله استوانه می‌شود.}, keywords_fa = {دنباله,صفحات پیچان,استوانه دایره‌ای,جریان‌سنج سیم داغ,عدد استروهال}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1819.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1819_172b4c70aa2035ce9690642405b3a361.pdf} } @article { author = {Davood Abadi Farahani, S.}, title = {Online Estimation of Heat Flux Using Tikhonov Digital Filter Method and Mollified Measured Temperatures}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {237-252}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.8633.2961}, abstract = {In this paper presents a digital filter method for online estimation of heat flux on a one - dimensional plate. Two inverse problems are designed to investigate this method. In the first problem, the unknown heat flux and the boundary condition on the other side of the plate are not known and in the second problem, the heat flux on the sides of a two-layers plate is unknown. in both cases, two sensors have been used to measure the temperature history of the plate. In the proposed algorithm, one of the two sensors is used as a boundary condition. To evaluate the accuracy and capability of digital filter, several experiments were designed. The filter coefficients are calculated only once in the proposed method and used in all experiments. The results show that this algorithm is very successful in estimating different forms of heat flux with different noise intensity at measured temperatures and different thermocouple positions in the plate and the Tikhonov digital filter method has more precision compared to Beck’s method. Also, using the mollified data in the proposed algorithm increases the accuracy and efficiency of the proposed algorithm.}, keywords = {Digital filter,two sensors,mollification method,heat flux,two unknown boundary conditions}, title_fa = {برآورد شار حرارتی با استفاده از روش دنباله‌ایی دیجیتال فیلتر تیخونو و هموارسازی دماهای اندازه‌گیری شده}, abstract_fa = {در این نوشتار به ارائه روش دیجیتال فیلتر تیخونو برای برآورد برخط شار حرارتی در دیواره ای یک بعدی پرداخته شده است. برای بررسی روش پیشنهادی، دو مسئله معکوس طراحی شده است: در مسئله اول شرایط مرزی در دو طرف صفحه مجهول است و در مسئله دوم، دیواره از دولایه تشکیل شده است و شار حرارتی در دوطرف دیواره مجهول است. در هردو مسئله از دو سنسور دما برای اندازه گیری تاریخچه دمای داخل جسم استفاده شده است. در الگوریتم پیشنهادی، از یکی از سنسورها به عنوان شرط مرزی استفاده شده است. برای ارزیابی دقت و توانایی روش دیجیتال فیلتر تیخونو چندین آزمایش طراحی شده است.ضرایب فیلتر در روش پیشنهادی فقط یکبار محاسبه و در همه آزمایشات استفاده می شود. اثر شدت نویز موجود در دماهای اندازه گیری و اثرموقعیت ترموکوپل در داخل دیواره بر دقت تخمین شارحرارتی بررسی شده است و نتایج نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی با دقت خیلی خوبی شار حرارتی را برآورد نموده است و الگوریتم دیجیتال فیلتر تیخونو در مقایسه با روش دنباله ایی بک دارای دقت بیشتری است. همچنین هموارسازی داده های اندازه گیری شده در الگوریتم پیشنهادی باعث افزایش دقت و کارآیی روش شده است.}, keywords_fa = {دیجیتال فیلتر,دوسنسور,روش هموارسازی,دو شرط مرزی مجهول,شار حرارتی}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1820.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1820_74b2f4d2e35439368104291b341b1431.pdf} } @article { author = {Nasri, H. and Jalali, A. and Hedayati, A.}, title = {Design, optimization and manufacture of exhaust manifold for a outboard spark ignition engine}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {253-268}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.8680.2968}, abstract = {The present study is a numerical and experimental study that investigates the effect of using exhaust smoke extractors as an alternative to traditional manifolds in a spark ignition engine designed to maximize engine power. For this purpose, a specific engine is considered as the base engine and to investigate the effect of the extractors on the engine performance and selection of superior design, the proposed geometric model of proposed manifolds in a numerical simulation process has been investigated and after optimization, the model is simulated by numerical simulation softwares and after verifying the performance improvement, the model has been constructed and installed on the engine. At the next step, the engine was experimentally tested in the test cell. Results were compared with the base engine. It was observed that the designed exhaust extractors would increase the maximum engine power up to 15% That this amount of increasiaton in engine efficiency relative to the required costs, is very significant.}, keywords = {Outboard Engine,Extractor Manifold,Design and construction,Improvement Power}, title_fa = {طراحی، بهینه‌سازی و ساخت چندراهه خارج کننده برای یک موتور برون نصب اشتعال جرقه‌ای}, abstract_fa = {مطالعه حاضر یک مطالعه عددی و آزمایشگاهی بوده که به بررسی تأثیر استفاده از چندراهه‌های خارج کننده به عنوان جایگزین برای چندراهه‌های سنتی در یک موتور برون نصب اشتعال جرقه‌ای با هدف افزایش توان حداکثر موتور می‌پردازد. بدین منظور یک موتور مشخص به عنوان موتور پایه در نظر گرفته شده است و برای بررسی تأثیر چندراهه خروج بر عملکرد موتور و انتخاب طرح برتر، مدل هندسی چندراهه خروج پیشنهادی در یک فرآیند شبیه‌سازی عددی بررسی‌شده و پس از بهینه‌سازی ابعادی، مدل مورد نظر در نرم افزارهای شبیه ساز موتور، مورد شبیه سازی و بررسی عددی قرار گفته که پس از تایید عددی صحت بهبود عملکرد، مدل مورد نظر ساخته‌شده و بر روی موتور نصب گردید. پس از نصب چندراهه خروج طراحی‌شده بر روی موتور، موتور با چندراهه خروج پایه و موتور با چندراهه خروج طراحی‌شده در اتاق آزمون مورد بررسی آزمایشگاهی و مقایسه توان خروجی قرار می‌گیرد. پس از آزمایش موتور مشاهده شد که چندراهه خروج طراحی‌شده موجب افزایش توان حداکثر موتور تا 15 درصد می‌شود که این مقدار افزایش راندمان موتور نسبت به هزینه‌های لازمه، مقدار بسیار حائز اهمیت و چشمگیری می‌باشد.}, keywords_fa = {موتور برون نصب,چندراهه خارج کننده,طراحی و ساخت,بهبود توان}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1821.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1821_cdef548fc5553d89f64bd5d73c085744.pdf} } @article { author = {Moravej, M. and Namdarnia, F. and Partabian, lieyla}, title = {Experimental study of the effect of secondary flow on the efficiency of solar flat plate collector applied nanofluid}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {269-280}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.9206.3079}, abstract = {In this study in order to study the effect of secondary flow on the efficiency of solar collectors, a circular collector with helical tube and a regular collector is constructed and tested at the same time. The assessment was based on the ASHRAE standard and in southern Iran. Experiments were carried out based on different environmental conditions using normal water agent and zinc oxide/ water nanofluid. The results of this study show that with variation in ambient conditions as well as increasing the efficiency and increasing the efficiency of the efficiency of both the circular and rectangle flat plate solar collector performance, the main reason is the secondary flow effect on the enhancement of heat transfer from the tubes to the operating fluid. Also, while using nanofluid instead of water as a factor fluid, although the efficiency of both solar collector is increased, the secondary effect on heat transfer in the use of nanofluid is significantly enhanced due to the motion of particles particles in suspension. In addition, the maximum number of registered solar collector efficiency by using nanofluid was about 77.6% in circular collector.}, keywords = {Flat Plate Solar Collector,Secondary flow,Helical tubes,Nanofluid,Efficiency}, title_fa = {بررسی تجربی تاثیر جریان ثانویه بر عملکرد کلکتور صفحه تخت خورشیدی با استفاده از نانوسیال}, abstract_fa = {در این پژوهش، به منظور بررسی اثر جریان ثانویه بر بازده کلکتور صفحه تخت، یک کلکتور دایروی با لوله‌های مارپیچ و یک کلکتور معمولی مستطیلی با هم و با شرایط یکسان ساخته شده و همزمان مورد ارزیابی و آزمایش قرار گرفته‌اند. ارزیابی بر اساس استاندارد ASHRAE و در جنوب ایران بوده است. آزمایشات بر اساس شرایط مختلف محیطی با استفاده از دوسیال عامل آب معمولی و نانوسیال اکسید روی/آب انجام شده است. نتایج بررسی نشان می‌دهد که با تغییر در شرایط محیطی و همزمان با افزایش تابش و همچنین با افزایش دبی بازده هردو کلکتور مستطیل و دایروی افزایش می یابد ولی عملکرد کلکتور دایروی بهتر که دلیل اصلی آن تاثیر جریان ثانویه در افزایش انتقال حرارت از جدار لوله‌ها به سیال عامل است. علاوه بر این در هنگام استفاده از نانوسیال به جای آب به عنوان سیال عامل، اگرچه بازده هردو کلکتور افزایش می‌یابد که امری بدیهی و اثبات شده است ولی تاثیرجریان ثانویه بر انتقال حرارت در استفاده از نانوسیال کاملا چشمگیر بوده که به دلیل حرکات ذرات نانوسیال در سوسپانسیون این تاثیر مضاعف می شود. همچنین حداکثر بازده ثبت شده مربوط به کلکتور دایره‌ای با استفاده از نانوسیال و به میزان 6/77% بوده است.}, keywords_fa = {کلکتور صفحه تخت خورشیدی,لوله‌های مارپیچ,جریان ثانویه,نانوسیال,بازده}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1822.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1822_7ac8858b4a2796f39ae4611aa8ccb7e3.pdf} } @article { author = {Noruzshamsian, O. and Mohseni, A. and Mojaddam, M.}, title = {Design of a Micro-Separator for Circulating Tumor Cells (CTCs) from Blood Flow Using Hybrid Pinched Flow Fractionation (PFF) and Dielectrophoresis Methods}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {281-296}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2020.8089.2838}, abstract = {Separation of blood cells has a widespread application in medical sciences. Separation of these cells helps identifying their properties. Knowing the properties of circulating tumor cell’s (CTC) and the effect of different drugs on them can significantly help to develop and improve patient’s treatment methods. During recent years, microfluidic devices for separation and sorting of these cells have been significantly developed. There are different methods for cell sorting. In this research, the size and the electrical properties of cells have been considered as the main criteria for cell separation and by combining pinched flow fractionation (PFF) as a passive method with dielectrophoresis as an active method, the separation of MDA-435 mammalian circulating tumor cell from white and red blood cells is investigated. These cells have small size differences where in pinched flow fractionation, incapability to separate particles of similar sizes is a major challenge. In this research, dielectrophoresis force creates a gap between circulating tumor cells and white blood cells in the pinched segment and after hydrodynamic expansion in the broadened segment, circulating tumor cells, white blood cells, and red blood cells will be collected in their specific outlet branches. Results show that this hybrid method can separate tumor cells effectively.}, keywords = {Microfluidic,Cell Separation,Tumor Cell,Dielectrophoresis,Pinched Flow Fractionation}, title_fa = {طراحی میکروجداساز سلول‌های سرطانی همراه جریان خون با استفاده از ترکیب روش‌های جداسازی پینچ و دی‌الکتروفورسیس}, abstract_fa = {جداسازی سلول های خون کاربرد گسترده ای در علم پزشکی دارد. با جداسازی این سلول ها، می توان به شناسایی خواص آن ها پرداخت. شناسایی خواص سلول های سرطانی و اثر داروهای مختلف بر آن ها، به روند بهبود و درمان بیماران مبتلا به سرطان کمک قابل توجهی می کند. در سال های اخیر، توسعه تجهیزات میکروسیالی برای جداسازی این سلول ها اهمیت قابل توجهی یافته است. جداسازی سلول ها روش های مختلفی دارد. در این پژوهش، اندازه و خواص الکتریکی سلول ها بعنوان معیارهای اصلی جداسازی درنظر گرفته شده اند و با ترکیب روش تقسیم بندی جریان پینچ بعنوان یک روش غیرفعال و دی الکتروفورسیس برپایه ی رسانایی الکتریکی بعنوان یک روش فعال، تراشه جداساز برای جداسازی سلول های سرطان سینه MDA-435 از گلبول‌های سفید و قرمز، طراحی شده است. این سلول ها دارای اختلاف اندازه بسیار کمی هستند و باتوجه به تحقیقات گسترده ای که در جداسازی به روش جریان پینچ انجام شده است، پایین بودن دقت جداسازی ذرات هم اندازه یا دارای اندازه مشابه، از چالش های اساسی این روش محسوب می شود. در این پژوهش، نیروی دی الکتروفورسیس در ناحیه ی پینچ، بین سلول سرطانی و گلبول سفید فاصله ایجاد می کند. پس از گسترش هیدرودینامیکی در ناحیه ی توسعه یافته، سلول سرطانی، گلبول‌های سفید و قرمز در انشعاب های خروجی خاص خود قابل جمع آوری خواهندبود. نتایج نشان می دهد این روش ترکیبی به طور موثری قابلیت تفکیک سلول های مذکور را داراست.}, keywords_fa = {میکروسیالی,جداسازی,سلول سرطانی,دی الکتروفورسیس,جریان پینچ}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1829.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1829_754a25db873e3cf2c3ae8823c5a5f279.pdf} } @article { author = {Shojaeefard, M. H. and Sajedin, A. and Khalkhali, ِA.}, title = {Analysis of the blade thickness distribution effects on the turbocharger turbine performance at full and partial admission condition}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {10}, number = {1}, pages = {297-311}, year = {2020}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2019.7662.2749}, abstract = {Turbocharger turbine blade are exposed to damage because of High pressure and Pulsating inlet charge. In recent designed blades, thickness is reduced and loading was increased, these caused the higher probability of blades failiure. Therefore the blades thickness distribution should be defined according to the combination of higher efficiency and higher resistance against failiure. In this paper the Aero static efficiency of the turbin according to different thickness parameters is studied. And the most volnurable area of the bades is identified by the result of the fluid behavior simulation and structural analysis. A 3D CFD model in ANSYS CFX for fluid side, and a FEA model in ANSYS Static Structural module for the blade structural responses were used then the results were coupled. Validation was performed by reference to experimental data. Resuls show that thinner blades are more proper for this kind of turbomachine but in partial admission ticker blades have higher efficiency than thinner blades.}, keywords = {Turbocharger turbine,Blade profile,Fluid solid interaction study,Turbine efficiency}, title_fa = {تحلیل اثر توزیع ضخامت پره بر عملکرد توربین توربوشارژ در حالت پذیرش کامل و جزئی}, abstract_fa = {پره توربین توربوشارژرها به دلیل فشار بسیار بالای جریان ورودی و همچنین پالسی بودن این جریان در معرض آسیب و شکست قرار می-گیرند در توربوماشین‌های جدید که تمایل به نازک شدن در کنار افزایش بار به دلیل افزایش راندمان دارند، احتمال شکست بالاتر می‌رود. بنابراین انتخاب توزیع ضخامت بهینه روتور نیاز به مطالعه ایرواستاتیکی و ایرودینامیکی در شرایط مختلف عملکرد دارد. در این مطالعه به تحلیل برهمکنش سیال-سازه‌ بر روی سطح مشترک پره و سیال با تلفیق کردن ابزارهای شبیه‌سازی‌ دینامیک سیالات محاسباتی و طراحی سازه‌ای توسط یک مدل کوپل شده یکپارچه بر اساس فرمول‌های المان محدود در نرم افزار انسیس بر روی پره توربین توربوشارژر با ورودی دوگانه به منظور شناخت نیروی وارده از طرف سیال به پره و رفتار سازه برای سه توربین مختلف که تنها در توزیع ضخامت پره روتور متفاوت می‌باشند در شرایط تغذیه پذیرش کامل و جزئی پرداخته شده‌است. صحه‌گذاری نتایج با داده‌های آزمایشگاهی حاصل از آزمایشگاه توربوشارژر دانشگاه امپریال کالج همخوانی خوبی را نشان می‌دهد. نتایج چگونگی و علت تغییرات راندمان به دلیل تغییر ضخامت بخش‌های گوناگون را شرح می‌دهد. پره‌های نازک انتخاب مناسبی برای این نوع توربوماشین می‌باشد ولی در پذیرش جزئی پره-های ضخیم عملکرد بهتری دارند.}, keywords_fa = {توربین توربوشارژر,پروفیل پره,مطالعه برهمکنش سیال و سازه,راندمان توربین}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1830.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1830_500a99bd055815807aef348ece55ada8.pdf} }