دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
تأثیر نانوصفحات گرافن عاملدار بر خواص مکانیکی کامپوزیت وینیل استر/ الیاف شیشه
1
14
FA
مهدی
عبدالهی آذغان
دانشجوی دکتری، مهندسی مواد مرکب، دانشگاه مالک اشتر، تهران
mehdi.abd.70@gmail.com
سید نوید
حسینی آب بندانک
دانشجوی دکتری، مهندسی پزشکی، دانشگاه امیرکبیر، تهران
s.n.hosseini.a@aut.ac.ir
یوسف
امیریان
دانشجوی دکتری، مهندسی دریا، دانشگاه امیرکبیر، تهران
amirian@aut.ac.ir
علی
علیزاده
استادیار، مهندسی مواد، دانشگاه مالک اشتر،
a_alizadeh@mut.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9692.3188
در این پژوهش تأثیر افزودن نانوصفحات گرافن عاملدار بر رفتار مکانیکی کامپوزیتهای وینیل استر/ الیاف شیشه مورد بررسی قرار گرفت. جهت توزیع مناسب گرافن در زمینه و ایجاد پیوند مستحکمتر میان گرافن، وینیل استر و الیاف شیشه، سطح گرافن توسط عامل جفتکننده تریآمینوپروپیلتریمتوکسیسیلان عاملدار شد. سپس کامپوزیتها به روش لایهگذاری دستی با نانوکامپوزیتهای حاوی درصدهای وزنی 0، 2/0، 4/0 و 6/0 گرافن عاملدار ساخته شدند. مطابق نتایج، نانوکامپوزیت حاوی 4/0 درصد وزنی گرافن عاملدار بهترین خواص را نشان داد. طبق نتایج آزمون خمش، نانوکامپوزیت حاوی 4/0 درصد وزنی در مقایسه با نمونه فاقد گرافن به ترتیب 63 و 28 درصد افزایش در استحکام و مدول خمشی از خود نشان داد. نتایج آزمون کشش به ترتیب 26 و 11 درصد بهبود در استحکام کششی و مدول یانگ را برای نانوکامپوزیت حاوی 4/0 درصد وزنی گرافن عاملدار نسبت به کامپوزیت فاقد گرافن نشان داد. مطابق تصاویر میکروسکوپ الکترونی، افزایش خواص مکانیکی میتواند مربوط به بهبود چسبندگی بین پلیمر و الیاف و مکانیزمهای چقرمهسازی در نمونههای شامل گرافن عاملدار باشد.
نانوکامپوزیت,وینیلاستر,گرافن,عاملدار کردن,رفتار مکانیکی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1987.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1987_037800f2d934850369e843b325670443.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
به کار گیری روش بارگذاری ارتعاشی در انجام آزمون غیر مخرب قطعات پلیمری به روش تداخلسنجی برشی لیزری
15
26
FA
نوید
صابری نصر آباد
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس تهران
b.saberi@modares.ac.ir
داود
اکبری
استادیار، دانشگاه تربیت مدرس تهران
daakbari@modares.ac.ir
محمدرضا
کرفی
0000-0002-2459-7169
استادیار، دانشگاه تربیت مدرس تهران
karafi@modares.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.8882.3011
در این مقاله روش تداخلسنجی لیزری برشی به عنوان یکی از روشهای نوین در انجام آزمونهای غیر مخرب با به کارگیری بارگذاری ارتعاشی مورد بررسی قرار گرفته است. روشهای مرسوم بارگذاری در آزمون شامل بارگذاری به روش خلاء نسبی، بارگذاری حرارتی و بارگذاری با استفاده از امواج صوتی است. در این مقاله روش بارگذاری ارتعاشی غیرتماسی برای تحریک و شناسایی عیوب توسعه یافته است. از این رو، روش مرسوم بارگذاری حرارتی همراه با روش بارگذاری با استفاده از امواج صوتی معرفی شده در این مقاله، بر روی قطعاتی از جنس پلیاتیلن سبک و تفلون دارای عیوب ساختگی با یکدیگر مقایسه شده است. همچنین تأثیر نوع بارگذاری بر توانایی شناسایی عیوب و همچنین کیفیت نتایج مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بهدست آمده نشان میدهند که در نمونههای مورد نظر، بارگذاری حرارتی نیاز به زمان آزمون بیشتری داشته و کیفیت نسبتاً پایینی دارند. درحالیکه با استفاده از روش معرفی شده، علاوه بر مزایایی نظیر سرعت و دقت بالاتر، کیفیت نتایج برای نمونهها بهبود قابل توجهی پیدا کرده است. در نهایت با جمع بندی نتایج حاصله، محدوده شناسایی و پارامترهای مناسب در این روش معرفی شده است.
آزمون غیر مخرب,تداخل سنجی برشی لیزری,بارگذاری ارتعاشی,بارگذاری حرارتی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1988.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1988_d23d12f30c42e72322190d7c9edad340.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
طراحی حسگر جرمی گرافن با حساسیت بالا در سنجش چینشهای مختلف جرمی بر اساس جابهجایی فرکانس غیرخطی
27
40
FA
علی اکبر
تقی زاده انوار
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
a.taghizadeanvar@shirazu.ac.ir
حسین
محمدی
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
h_mohammadi@shirazu.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9359.3118
در این مقاله از صفحه گرافن برای طراحی حسگر جرمی با حساسیت بالا استفاده می شود. برای این منظور، ارتعاشات غیر خطی نانوصفحه کربنی بر بستر وینکلر و پسترناک، جهت استفاده به عنوان حسگر جرمی بررسی می گردد. برای مدلسازی نانو صفحه حسگر، از نظریه صفحه غیر موضعی کیرشهف استفاده می شود و اثر جرم های متمرکز واقع بر نقاط دلخواه از صفحه درنظر گرفته می شود، سپس از روش گالرکین جهت تبدیل معادله پاره ای حاکم به معادله دیفرانسیل معمولی استفاده می گردد. در مرحله بعد، از روش سری با مقیاس های زمانی چندگانه، پاسخ فرکانسی غیرخطی سیستم بدست می آید. پارامتر غیرموضعی که نقش مهمی در رفتار نانو سیستم دارد، از طریق مقایسه نتایج کار با پژوهش های دیگر، تعیین می شود و فرکانس طبیعی نانوصفحه کربنی با نتایج دینامیک مولکولی صحت سنجی می گردد. ابعاد نانوصفحه و مشخصات بستر مورد استفاده به گونه ای انتخاب می شود که حسگر طراحی شده، قابلیت تشخیص تک جرم در مرکز نانوصفحه با مقدار پنج زپتو گرم را داشته باشد. قابلیت تشخیص جرمی در چینش های مختلف جرمی نیز بررسی و با یکدیگر مقایسه خواهند شد.
ارتعاشات غیرخطی,جرم گسترده,حسگر جرم سنج,نانوصفحه کربنی,نظریه غیرموضعی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1989.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1989_bc3fe2eb9d9e7af1ea3786f88cedd517.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
شبیهسازی و تحلیل لایهنشانی و بارگذاری حرارتی پوششهای سدّ حرارتی
41
51
FA
محمدسجاد
صالحی
دانشجوی کارشناسی ارشد طراحی کاربردی، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
msajjad.salehi@gmail.com
محمد
سیلانی
دانشیار گروه مکانیک جامدات، دانشکده مهندسی مکانیک داشنگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
silani@iut.ac.ir
صالح
اکبرزاده
دانشیار گروه مکانیک جامدات، دانشکده مهندسی مکانیک داشنگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
s.akbarzadeh@iut.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9591.3167
لزوم عملکرد توربینهای گازی در دمای کاری بالا به منظور افزایش بهرهوری، منجر به استفاده از پوششهایی محافظتی به نام پوششهای سدّ حرارتی جهت محافظت از تجهیزات داخل توربین در برابر بارگذاریهای حرارتی نسبتاً شدید شده است. اما خود این پوششها نیز تحت تأثیر این شرایط مخرب، پس از مدتی از بین میروند. در پژوهش حاضر بر اساس مشخصات ریزساختاری پوششهای سدّ حرارتی، مدلسازی فرآیند ساخت و ایجاد این پوششها به کمک روش اجزاء محدود انجام گرفت. در این مدلسازی ابتدا فرآیند ساخت و ایجاد این پوششها به منظور بررسی رفتار ترمومکانیکی این پوششها و به دست آوردن میدان دمایی و تنش پسماند موجود در آنها در حین فرآیند ساخت و پس از پایان آن و خنکسازی تا دمای محیط، شبیهسازی شده است. سپس با اعمال بارگذاری حرارتی و شبیهسازی شرایط کاری واقعی توربین، رفتار حرارتی و مکانیکی این پوششها در شرایط کاری ارزیابی گردیده و توزیع میدان دما و تنشِ موجود در سیستم محاسبه شدند. برخلاف سادهسازیهای انجام گرفته در کارهای پیشین و نادیده گرفتن فرآیند ایجاد پوششها، این پژوهش روشی برای مدلسازی فرآیند پاشش حرارتی و مطالعهی رفتار ترمومکانیکی این پوششها از ابتدای فرآیند تولید تا پایان آن و سپس اعمال بارگذاری و شبیهسازی شرایط کاری توربین ارائه میکند. نتایج به دست آمده نشان می-دهد که تنش پسماند بیشینه پس از خنکسازی، در سطح مشترک بین زیرلایه و پوشش میانی قرار داشته و مقدار آن نیز در محدودهی نتایج گزارش شده در کارهای تجربی است
پوششهای سدّ حرارتی,روش اجزاء محدود,لایهنشانی,تنش پسماند
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1990.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1990_fa8fc2b09df594e192d46be78c8fa034.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
تحلیل استاتیکی پوستههای کامپوزیتی چندلایه هوشمند با در نظر گرفتن اثر برشی عملگر پیزوالکتریک با استفاده از روش ایزوژئومتریک
53
66
FA
سجاد
نیکویی
0000-0002-5524-8316
دکتری، مهندسی هوافضا، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
s.nekoye89@gmail.com
بهروز
حسنی
0000-0003-1570-4767
استاد، گروه مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
b_hassani@um.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9453.3132
تحلیلهای استاتیکی و ارتعاش آزاد پوستههای با شکل دلخواه چندلایه کامپوزیتی بر اساس روش تحلیل ایزوژئومتریک و با در نظر گرفتن تغییرشکلهای برشی موضوع این مقاله است. در روش ایزوژئومتریک به کار رفته در این تحقیق از توابع پایه غیریکنواخت کسری بی- اسپلاین (نربز) از مرتبههای مختلف برای تعریف هندسه پوسته و نیز تقریبزدن متغیرهای مجهول استفاده شده است. برای احتساب تغییرشکلهای برشی از نظریه برشی مرتبه اول یا نظریه رایزنر- میندلین استفاده شده است. در روش پیشنهادی علاوه بر سه درجه آزادی مربوط به جابجایی برای تعریف دو درجه آزادی چرخشی مستقل و همچنین بهمنظور محاسبه دقیق بردار نرمال سطح میان پوسته از مفهوم نقاط مهار استفاده شده است. همچنین در تحلیل پوستههای چندلایه از نظریه تکلایه معادل استفاده شده است. از آنجا که بررسی کارایی و دقت روش تحلیل ایزوژئومتریک در حل پوستههای با شکل دلخواه چندلایه کامپوزیتی جزو اهداف اصلی این مقاله است، مثالهای متعدد عددی آورده شده و با سایر منابع موجود مقایسه گردیده است. نتایج بدست آمده مؤید دقت مطلوب و کارایی روش پیشنهادی است.
عملگر برشی پیزوالکتریک,پوستههای کامپوزیتی,روش ایزوژئومتریک,نظریه میندلین- رایزنر,تحلیل استاتیکی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1991.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1991_103c20960a6bef89e3f64a4624d199d9.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
شبیهسازی پایش سلامت برخط سازههای دریایی با استفاده از روش امپدانس الکترومکانیکی
67
76
FA
ناصر الدین
سپهری
استادیار، مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود
naser.sepehry@gmail.com
محمد
احسانی
دانشجوی دکتری، پژوهشکده فناوری نو، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
ehsani68@aut.ac.ir
مهناز
شمشیرساز
دانشیار، پژوهشکده فناوری نو، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
shamshir@aut.ac.ir
مجتبی
صدیقی
استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
mojtaba@aut.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9723.3195
روش امپدانس الکترومکانیکی ازجمله روشهای برخط پایش سلامت سازه به شمار میرود. بهرهگیری از وصلههای پیزوالکتریک برای تحریک فرکانس بالای سازه میزبان ، منجر به تشخیص عیوب ریز میشود. از طرفی، انواع آسیبهای محیطی از قبیل خوردگی منجر به ازکارافتادگی سازههای دریایی میشوند. بنابراین پایش سلامت این سازهها بهمنظور بهینهسازی فرایند تعمیر و نگهداری آنها ضروری است. هدف از تحقیق حاضر بررسی امکان استفاده از روش امپدانس الکترومکانیکی جهت شناسایی آسیب در سازههای دریایی است. در این راستا از یک شبیهسازی المان محدود چند فیزیکه وابسته برای مدلسازی نحوه ارتعاشات دائمی یک تیر مغروق در سیال و استخراج امپدانس الکترومکانیکی استفاده شد. جهت صحهگذاری مدل توسعه دادهشده، ۵ فرکانس طبیعی اول ارتعاش عرضی تیر در سیال آب با نتایج تئوری موجود مقایسه شد. در ادامه، امپدانس الکترومکانیکی تیر سالم در سه عمق مختلف از آب استخراج و با حالت تیر قرار دادهشده در هوا مقایسه شد. درنهایت، قابلیت شناسایی آسیب در سیال آب توسط روش امپدانس الکترومکانیکی، با شبیهسازی آسیب خوردگی با ابعاد مختلف موردبررسی قرار گرفت. تغییرات یکنوای شاخص آسیب مجذور میانگین مربعات خطا در هر دو محیط، نشان از قابلیت مناسب آن در شناسایی و پیشبینی آسیب دارد.
امپدانس الکترومکانیکی؛ سازههای دریایی؛ پایش سلامت سازه؛ خوردگی,روش المان محدود
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1992.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1992_57962e8f4abc80c9ab145c56bcd7396d.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
تحلیل ارتعاشات آزاد پوسته استوانهای مشبک کامپوزیتی تقویت شده با نانولولههای کربنی با استفاده از تئوری برشی مرتبه اول
77
96
FA
محمدصادق
فایض
دانش آموخته کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
msadeg_fayez@yahoo.com
علی
داور
0000-0002-4386-1965
استادیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
davar78@gmail.com
جعفر
اسکندری جم
استاد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
jafar.eskandarijam@gmail.com
محسن
حیدری بنی
دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
mohsenheydari1371@gmail.com
10.22044/jsfm.2020.9339.3115
در این مقاله، ارتعاشات آزاد پوسته استوانه ای مشبک کامپوزیتی تقویت شده با نانولوله های کربنی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات تعادل بر اساس تئوری برشی مرتبه اول استخراج شده است. جهتگیری نانولولههای کربنی به صورت تک محوره در راستای ضخامت فرض شده و مدول الاستیک کامپوزیت پلیمری تقویت شده با نانولولههای کربنی با استفاده از روش جمع آثار محاسبه میگردد. به منظور دستیابی به پارامتر سفتی معادل پوسته استوانهای مشبک از روش آغشته سازی، جهت برهم نهی اثر ریبها استفاده شده است. برای صحت سنجی نتایج به دست امده از نرم افزار آباکوس و مراجع معتبر استفاده شده است. مطابق نتایج به دست آمده حضور ریبهای محیطی در سازه باعث افزایش فرکانس و کاهش جابجایی شعاعی میشود، همچنین ضخامت و زوایای ریب نیز در بهبود فرکانس مهم میباشند و نیز حضور نانولوله-های کربنی نقش به سزایی در تقویت سازه و افزایش فرکانس و کاهش جابجایی شعاعی در اثر بار وارده را دارد.
استوانه کامپوزیتی,سازههای مشبک,نانولولههای کربنی,ارتعاشات
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1993.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1993_8c8abcfe095d9add8f39f21882983327.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
بررسی اثر زبری مثلثی بر جریان خزش حرارتی درون نودسن پمپها به روش شبیهسازی مستقیم مونت کارلو
97
109
FA
نادیا
میرنژاد
کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
nadia.m1372@gmail.com
علی
امیری جاغرق
0000-0001-6249-6222
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
amirij@gmail.com
10.22044/jsfm.2020.9825.3208
در این مطالعه اثر زبری دیواره بر پارامترهای جریان درون نودسن پمپها، با استفاده از روش ذره-مبنای شبیهسازی مستقیم مونت کارلو بررسی شده است. به این منظور با اعمال شیب دمای خطی بر دیوارههای یک میکروکانال، جریان خزش حرارتی حاصله در گستره وسیعی از عدد نودسن (0.1≤ Kn≤10 ) حل شده است. زبری به صورت زائدههایی مثلثی شکل روی دیواره مدلسازی شده است. مطالعه جامعی روی پارامترهای تعیینکننده هندسه زبری صورت پذیرفته است که شامل ارتفاع زبری (10 ≤ε≤ 0)، نسبت منظری زبری (3 ≤ξ≤ 1) و گام زبری (5 ≤χ≤ 1) میشود. بررسی نتایج گویای آن است که دبی جرمی جریان خزش حرارتی در کانالهای زبر، هرقدر هم که زبری کوچک باشد، کاهش قابل توجهی نسبت به کانال صاف دارد؛ به نحوی که برای زبری نسبی 25/1 ε= کاهش 26 درصدی دبی جرمی در مقایسه با کانال صاف مشاهده میشود. همچنین ملاحظه شد نسبت منظری و فاصله المانهای زبری، در محدوده مطالعه شده، تاثیر قابل توجهی بر پارامترهای جریان ندارند.
زبری مثلثی,جریان خزش حرارتی,شبیهسازی مستقیم مونت کارلو,جریان رقیقشده,نودسن پمپ
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1994.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1994_a7ba94b015b6c49d02755edd41965944.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
تحلیل رزونانس مافوق هارمونیک پوسته جدار نازک مخروطی ناقص تقویتشده با سازه مشبّک تحت تحریک نیروی خارجی عرضی
111
123
FA
نازنین فاطمه
اسدیزاده
دانشآموختهی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
asadizadeh.n@gmail.com
امیر
جلالی
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
amirjalali@shahroodut.ac.ir
سید مهدی
حسینی فراش
استادیار، آزمایشگاه مکانیک مواد مرکب، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
farrash@shahroodut.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9449.3134
در این مقاله رزونانس ثانویه مافوق هارمونیک پوستهی مخروطی ناقص جدار نازکی با تقویتکنندههای رینگی و طولی که بهصورت مشبّک نسبت به هم قرارگرفتهاند، مطالعه شده است. نیروی هارمونیک بهصورت عرضی بر پوسته وارد شده و معادلات غیرخطی حاکم بر حرکت پوسته استخراج گردیده است. معادلات حاکم، با استفاده از تئوری غیرخطی پوستههای نازک دانل-مشتری- ولاسف، با استفاده از تابع تنش ایری بهصورت دو معادلهی کوپل بهدست آمده است. برای حل این دو معادلهی کوپل از روش گالرکین غیرخطی استفاده شده و پس از سادهسازی، معادلهی زمانی بهدستآمده، از روش هموتوپی پرتوربیشن حل گردیده است. با حل این معادله، رزونانس ثانویه مخروط بهصورت پاسخ فرکانسی بهدست آمده و نمودارهای پاسخ فرکانسی برای رزونانس مافوق هارمونیک رسم و بررسی شده است. درنهایت تأثیر پارامترهای مختلف که شامل تغییر تعداد تقویتکنندههای طولی، تغییر تعداد تقویتکنندههای رینگی، تغییر ضخامت پوسته و تغییر زاویه رأس پوسته مخروطی میباشد، مطالعه شد. نتایج تحلیل حاکی از آن است که در سازه مذکور، افزایش تعداد تقویتکنندههای طولی و افزایش ضخامت پوسته، باعث انحراف بیشتر نمودار پاسخ فرکانسی به سمت راست شده که بیانگر صلبیت بیشتر سازه است؛ اما افزایش تعداد تقویتکنندههای رینگی، باعث انحراف بیشتر نمودار پاسخ فرکانسی به سمت چپ گردیده است که بیانگر کاهش سختشوندگی پوسته تقویتشده میباشد.
ارتعاشات غیرخطی,رزونانس ثانویه,پوستهی مخروطی ناقص,روش هموتوپی پرتوربیشن
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1995.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1995_6412e2295e8cddebc0c522f89abd5d90.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
مطالعهای بر عملکرد بالستیکی ساختارهای تکلایه و چندلایه فلزی تحت ضربه پرتابه کروی صلب: بررسی تجربی و مدلسازی
125
143
FA
محسن
آئینی
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه ایوانکی، ایوانکی، ایران
mohsenaeini1372@gmail.com
توحید
میرزابابای مستوفی
0000-0002-0460-8799
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه ایوانکی، ایوانکی، ایران
t.m.mostofi@gmail.com
مصطفی
سیاح بادخور
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه ایوانکی، ایوانکی، ایران
mostafa.sayah@eyc.ac.ir
هاشم
بابایی
0000-0002-4001-1279
دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
ghbabaei@guilan.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9302.3101
در مقاله حاضر، به بررسی تجربی و مدلسازی تغییر شکل پلاستیک ورقهای تکلایه و چندلایه فلزی آلومینیومی، فولادی و یا ترکیبی از فولاد و آلومینیوم تحت ضربه پرتابه کروی صلب پرداختهشده است. برای انجام آزمونهای تجربی، هشت نوع لایهبندی مختلف در نظر گرفته شد و نمونهها در محدوده سرعت 42 تا 158 متر بر ثانیه تحت ضربه پرتابه قرار گرفتند. همچنین، مدلسازی این فرآیند با استفاده از سیستم استنتاج فازی-عصبی تطبیقی با بکار بردن الگوریتم ژنتیک در طراحی بهینه چند هدفی با تقسیم دادهها به دو بخش دادههای آموزش و پیشبینی بهکار برده شد. به منظور ارتقا عملکرد سیستم عصبی- فازی، از الگوریتم ژنتیک در طراحی بهینه پارامترهای توابع عضویت گوسی در بخش ورودی و روش تجزیه مقادیر ویژه برای محاسبه بردار ضرایب خطی در بخش نتایج استفاده شد. روند طراحی بهینه و مدلسازی با در نظر گرفتن تعداد 3 تابع عضویت برای هریک از 3 داده آزمایشگاهی ورودی انجام شد. سنجش دقت مدل پیشنهادی با استفاده از ضریب تعیین و میانگین مجذور مربعات خطای دادههای آموزشی و پیشبینی مورد ارزیابی قرارگرفت.
عملکرد دینامیکی,پرتابه صلب,ساختار چندلایه,مدلسازی,هدف فلزی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1996.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1996_ec71f59fe80d99f45d46d3f399e1fcd0.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
مطالعه پارامتریک دینامیکی لولههای چرخان مدرج محوری حامل سیال با درنظرگیری اثرات اندازه
145
163
FA
علی
فروغی
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
aliforooghi@modares.ac.ir
علی
ابراهیمی ممقانی
دکتری تخصصی، دانشکده مهندسی برق، مکانیک و کامپیوتر، دانشگاه ایوانکی، ایوانکی، ایران
a.ebrahimimamaghani@modares.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9649.3180
باهدف بهبود عملکرد سیستمهای بایژیروسکوپیک، ارتعاشات و پایداری یک نانولوله حامل سیال مدرج محوری تابعی چرخان تحت یک بارمحوری براساس تئوری گرادیان کرنش غیرمحلی، عددی و تحلیلی مطالعه شده است. همچنین، یک تحقیق پارامتریک مفصل بهمنظور توضیح اثر فاکتورهای کلیدی مختلف مانند نوع توزیع مواد و پارامترهای وابسته بهاندازه بر مرزهای کمانش و فلاتر سیستم انجامشده است. ضمنا، یک مطالعه مقایسهای برای ارزیابی تئوریهای موجود در زمینه مدلسازی سیستمهای نانوفلوییدیک انجام شده است. فرض شده است مشخصات مادی سیستم در راستای طولی بر طبق قانون توانی تغییر میکنند. برای فرموله کردن صحیح سیستم، شرط لغزش در نظر گرفتهشده است. با استفاده از تبدیل لاپلاس و تکنیک گسسته سازی گالرکین، معادلات وابسته بهاندازه حاکم بر سیستم حلشدهاند. ضمناً، یک روش تحلیلی نیز برای شناسایی آستانههای ناپایداری سیستم بهکاربرده شده است. پیکره بندی ارتعاشاتی، نمودارهای کمپبل و نقشههای پایداری سیستم آزموده شدند و برای اولین بار در این مقاله نشان دادهشده است که با تنظیم صحیح درجهبندی محوری مواد میتوان روند تکاملی دینامیکی سیستم را تغییر داد. همچنین، نتیجه شده است که برعکس پارامترهای غیرمحلی و گرادیان چگالی، با افزایش پارامترهای گرادیان کرنش و گرادیان مدول الاستیک میتوان محدودههای پایداری را گسترش داد و اثرات ناپایدارکننده نیروی محوری فشاری را تقلیل داد.
مواد مدرج محوری,نانولوله حامل سیال چرخان,تئوری گرادیان کرنش غیرمحلی,دینامیک سازه,تحلیل کمانش و فلاتر
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1997.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1997_d014bf1fad6d53bd342e30b1f2de68c1.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
تحلیل آماری و بهینهسازی پارامترهای موثر بر سختی مقطع عرضی اتصال لب به لب آلیاژ Al7075 حاصل از فرآیندهای FSW و SFSW با استفاده از روش رویه پاسخ و تابع مطلوبیت
165
180
FA
مهدی
وحدتی
0000-0002-4935-6265
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
vahdati@shahroodut.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9476.3136
تأثیرات ناشی از سیکلهای حرارتی در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) منجر به نرمشدگی اتصال میشود. این پدیده عموماً در آلیاژهای عملیات حرارتیپذیر آلومینیوم رُخ میدهد و منجر به کاهش خواص مکانیکی اتصال میشود. به منظور غلبه بر این محدودیت، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در زیر آب (SFSW) توسعه یافته است. در این پژوهش، در ابتدا با استفاده از فرآیند FSW، اتصالات لب به لب از آلیاژ Al7075-T6 تولید شدند. بدینمنظور، روش رویه پاسخ به عنوان روش طراحی آزمایش، انتخاب گردید و متغیرهای سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی ابزار، قطر شانه ابزار و زاویه انحراف ابزار به عنوان متغیرهای ورودی، تعیین شدند. در ادامه، تحلیل آماری و بهینهسازی پارامترهای موثر بر سختی مقاطع عرضی اتصالات به انجام رسید. با توجه به مقدار بالای تابع مطلوبیت (976/0)، میتوان دریافت که روند بهینهسازی به طور موفقیتآمیزی، هدف از پیش تعیینشده را به صورت مناسب و مطلوب، محقق نموده است. علاوه بر این، شرایط بهینه با اجرای آزمون صحهگذاری، به تأیید رسید. سپس با استفاده از فرآیند SFSW و بر اساس مقادیر بهینه نرخ پیشروی ابزار و زاویه انحراف ابزار، اتصالات لب به لب تولید شدند. نتایج تحلیل دادههای حاصل از آزمونهای تجربی، صحت و دقت معادله رگرسیون را مورد تأیید قرار داد و نشان داد که مدل نهایی میتواند پارامتر MHD را با خطای کمتر از 5% پیشبینی کند. همچنین، عبارات خطی از متغیرهای قطر شانه ابزار و سرعت دورانی ابزار بر سختی مقاطع عرضی اتصالات تولید شده در زیر آب، موثر هستند.
تحلیل آماری,بهینهسازی,سختی,جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی,روش رویه پاسخ
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1998.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1998_6b7ebcc6f5dae5daab32ae0d2ffe699a.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
ارتعاشات غیرخطی میکروتیر بر روی بستر وینکلر و تحت بار محوری با استفاده از نظریه تنش کوپل اصلاح شده
181
194
FA
احمد
مامندی
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران
am_2001h@yahoo.com
میلاد
میرزایی قلعه
کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران
milad5113@gmail.com
10.22044/jsfm.2020.9641.3174
در این مقاله، تحلیل ارتعاشات غیرخطی میکروتیر بر روی بستر وینکلر و تحت تاثیر بار محوری فشاری در دو انتهای آن مورد بررسی قرار گرفتهاست. معادله دیفرانسیل با مشتقات جزیی حاکم بر حرکت میکروتیر اویلر برنولی در راستای عرضی با در نظر گرفتن رابطه هوک بر اساس نظریه تنش کوپل اصلاح شده با استفاده از اصل هامیلتون استخراج شدهاند. معادله دیفرانسیل حاکم بر ارتعاشات جانبی با استفاده از روش گالرکین به یک معادله دیفرانسیل معمولی تبدیل شده و سپس با بهرهگیری از روش حل غیرخطی هی، جوابی تحلیلی برای پاسخ فرکانسی میکروتیر استخراج میگردد. اثر تغییر پارامترهای مختلف شامل پارامتر هندسی مقیاس انداره میکروتیر، سفتی بستر وینکلر و بار محوری فشاری در فرکانسهای طبیعی غیرخطی و خطی مورد بررسی قرار گرفتهاند. مشاهده گردید که با افزایش نیروی محوری فشاری، نسبت بیبعد فرکانس غیرخطی به فرکانس خطی افزایش مییابد و مقدار این نسبت برای میکروتیر با شرط مرزی دوسر مفصل بیشتر از شرط مرزی دوسرگیردار میباشد.
ارتعاشات غیرخطی,میکروتیر,بستر وینکلر,بار محوری فشاری,نظریه تنش کوپل اصلاح شده
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1999.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1999_e36926620e06c390a8c35a610358cb42.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
بررسی عددی حساسیت ضرایب دینامیکی و جرم افزوده یک زیرسطحی هوشمند به دامنه و بسامد تحریک
195
208
FA
حسین
عدنیان آرانی
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی،
ha.arani@sru.ac.ir
میراعلم
مهدی
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
m.mahdi@sru.ac.ir
مصطفی
ورمزیار
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
varmazyar.mostafa@sru.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.7530.2728
ضرایب و مشتقات هیدرودینامکی یک زیرسطحی پارامترهای خیلی مهمی هستند که کنترل پذیری و مانور آن را تحت تأثیر قرار میدهند. معمولاً از روش کشش مستقیم و حرکت اجباری هیو و پیچ خالص برای استخراج ضرایب و مشتقات استفاده میشود. در این مقاله به روش دینامیک سیالات محاسباتی با رویکرد حجم کنترل و با استفاده از نرمافزار تجاری فلوئنت، جریان اطراف یک زیرسطحی شبیه-سازی شده است. ابتدا شبیهسازی برای حالت کشش مستقیم صورت گرفته تا با مقایسه نتایج با دادههای آزمایشگاهی نوع شبکه و مدل آشفتگی مناسب انتخاب شود. برای شبیهسازی حرکت اجباری هیو و پیچ خالص، یک برنامه udf نوشته شده که مدل را با دامنه و بسامد مشخص نوسان میدهد. خروجی نرمافزار تغییرات ضرایب با زمان است که به وسیله یک برنامه مطلب به ضرایب دینامیکی تبدیل می-شود. نتایج نشان میدهد که ضریبZ_W ̇^' با تغییر دامنه و بسامد نوسان مدل تقریباً ثابت است ولی ضرایب Z_W^' ، M_W^' و M_W ̇^' با تغییر بسامد و دامنه تا میزان 35درصد تغییر میکنند. نتایج حاصل تمامی ضرایب حرکت پیچ با افزایش دامنه و بسامد نوسانات مدل از خود افزایش نشان دادند. کمترین افزایش مربوط به ضریب M_q ̇^' است با کمتر از 8 درصد تغییرات در مقدار مطلق خود. مابقی ضرایب تا حدود 80 درصد نیز تغییرات از خود نشان دادند.
مشتقات هیدرودینامیکی,زیر سطحی خودکنترل,حرکت هیو خالص,مکانیزم حرکت صفحهای
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2000.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2000_76c1fca2ef7ee8d8e56e01014e4cc551.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
ترکیب روشهای عددی بدون المان پتروف گالرکین محلی و تفاضل محدود برای تحلیل معادلات ناویراستوکس تراکمناپذیر و گذرا
209
223
FA
محمد جواد
محمودآبادی
0000-0002-4249-8623
دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران
mahmoodabadi@sirjantech.ac.ir
فهیمه
محمود آبادی
دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران
fahim87mech@yahoo.com
میثم
اتش افروز
دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران
m.atashafrooz@sirjantech.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.8446.3062
در این تحقیق، یک الگوریتم عددی برای حل معادلات ناویر استوکس تراکمناپذیر، لزج و دو بعدی در حالت ناپایا ارائه شده است. در روش پیشنهادی، برای حل معادله پواسون فشار، روش بدون المان پتروف گالرکین محلی و برای گسستهسازی بخش زمانی معادلات، روش تفاضل محدود پیشرو اعمال شده است. در تحلیل حاضر، از تقریب حداقل مربعات متحرک به عنوان درونیاب و از تابع وزن گاوسی برای تابع آزمون استفاده شده است. همچنین، روش ضریب جریمه برای ارضای شرایط مرزی اساسی به کار گرفته شده است. در مثالهای عددی ارائه شده، اثر تغییر تعداد گرهها، اندازه بازه زمانی و همچنین توزیع گرهها به دو صورت منظم و نامنظم، بر خطای نسبی نتایج بررسی و زیر دامنههای انتگرالی گاوسی به دو شکل دایره و مربع، لحاظ و دقت نتایج در حالتهای مختلف با یکدیگر مقایسه شدهاند. تحلیل این نتایج برای هندسه معیار محفظه دو بعدی با شرایط مرزی مختلف بهوضوح نشان میدهد که دقت روش ترکیبی پیشنهادی در حل مسایل مربوط به جریان سیال تراکمناپذیر، دو بعدی، ویسکوز و غیر دایم بسیار بالا و اختلاف آنها با حل تحلیلی دقیق بسیار ناچیز است. با توجه به اینکه در مراحل طراحی الگوریتم عددی مورد نظر در این تحقیق هیچگونه محدودیتی بر هندسه و شرایط مرزی اعمال نشده است، لذا میتوان انتظار داشت که این الگوریتم در حل عددی معادلات حاکم بر جریان سیال تراکمناپذیر گذرا موفق و از کارآیی لازم برخوردار باشد.
روش بدون المان پتروف گالرکین محلی,تفاضل محدود پیشرو,حداقل مربعات متحرک,جریان سیال تراکم ناپذیر,جریان ناپایا
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2001.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2001_575a2a33b829170479910428b274fd26.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
مدلسازی آماری، بهینهسازی و تحلیل حساسیت سوبل پارامترهای مؤثر بر رفتار نیروی عمودی در فرآیند میکروسوراخکاری کامپوزیت چندلایه شیشه/اپوکسی
225
240
FA
مظاهر
سلامت طلب
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
salamattalab@arakut.ac.ir
وحید
طهماسبی
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
tahmasbi@arakut.ac.ir
مهدی
صفری
دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
m.safari@arakut.ac.ir
رضا
غلامی
دانشجوی کارشناسی ارشد ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
reza000gholami@gmail.com
رضا
قاسمی
دانشجوی کارشناسی ارشد ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
reza_ferary@yahoo.com
10.22044/jsfm.2020.9231.3089
در تحقیق حاضر، چندلایه کامپوزیتی با الیاف شیشه نوع E از نوع بافته شده ساده به همراه رزین اپوکسی به عنوان زمینه با لایهچینی [0]12 به روش لایهچینی دستی ساخته شده است. سپس با در نظر گرفتن مهمترین پارامترهای ورودی فرآیند میکروسوراخکاری شامل سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی و قطر ابزار، مدلسازی ریاضی آماری به منظور بررسی دقیق رفتار پاسخ نیروی محوری بر حسب متغیرهای یاد شده صورت گرفته است. بدین منظور ضمن استفاده از روش طراحی آزمایشها به روش عاملی کامل و رویه پاسخ و انجام 54 آزمایش و لحاظ نمودن تکرار آزمایشها به منظور بالا بردن دقت مدلسازی، یک معادله رگرسیون خطی مرتبه دوم استخراج شده است. همچنین با بهرهگیری از روش تحلیل حساسیت سوبل به بررسی تأثیر کمی دقیق میزان حساسیت رفتار نیرو بر حسب پارامترهای ورودی پرداخته شده است. علاوه بر این، با استفاده از الگوریتم درینگر بهینهسازی لازم به منظور دستیابی به کمترین مقدار نیرو در فرآیند میکروماشینکاری چندلایههای کامپوزیتی صورت گرفته است. نتایج تحلیل آماری نشان میدهد که کمترین مقدار نیروی محوری در فرآیند میکروسوراخکاری چندلایههای کامپوزیتی در کمترین نرخ پیشروی، حداکثر سرعت دورانیا ابزار و مقدار قطرهای کوچکتر حاصل میگردد. همچنین نتایج تحلیل حساسیت سوبل نشان میدهد که به ترتیب قطر (8/57 درصد)، سرعت دورانی (4/24 درصد) و سرعت پیشروی (8/17 درصد) در فرآیند میکروماشینکاری تأثیرگذار بوده است. همچنین کمترین میزان نیروی عمودی ایجاد شده در سرعت دورانی 2515 دور بر دقیقه، سرعت پیشروی 10 میلیمتر بر دقیقه و قطر ابزار 5/0 میلیمتر بدست آمده است.
میکرو سوراخکاری,روش رویه پاسخ,تحلیل حساسیت سوبل,چندلایههای کامپوزیتی,بهینه سازی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2002.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2002_464e38cd0c0eedd97a589297707362e1.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
ارائه مدل تحلیلی و بررسی تجربی عمق نفوذ پرتابه سرتخت تغییرشکل ناپذیر در صفحه سوراخدار فلزی
241
251
FA
محمد
فرحمند
دانشجوی دکتری، دانشگاه جامع امام حسین(ع)
m.farahmand.iust@gmail.com
خداداد
واحدی
استاد، عضو هیات علمی دانشگاه جامع امام حسین (ع)
khvahedi@ihu.ac.ir
علیرضا
نداف اسکویی
دانشیار، عضو هیات علمی دانشگاه جامع امام حسین (ع)
anadaf@chmail.ir
روح اله
حسینی
استادیار، عضو هیات علمی دانشگاه جامع امام حسین (ع)
r.hosseini.mech@gmail.com
10.22044/jsfm.2020.9746.3199
استفاده از صفحات سوراخدار در برخورد پرتابهها موجب کاهش آسیب به هدف اصلی، هزینه نهایی ساخت و چگالی سطحی میشود. هدف این مقاله، ارائه یک مدل تحلیلی جدید و کامل جهت بدستآوردن عمقنفوذ و همچنین میزان انحراف پرتابه سرتخت صلب پس از برخورد به صفحه سوراخدار میباشد، این مدل بر پایه توسعه مدل ارائهشده توسط چن میباشد. در ادامه به بررسی تجربی برخورد پرتابه به صفحه سوراخدار پرداختهشده است، بدین منظور پرتابههایی از جنس 52100 AISI و صفحات سوراخدار از جنس 1045 AISI و با 3 قطر سوراخ 5، 7 و 9 میلیمتر استفادهشده است، در انتها نتایج بدستآمده از حل تحلیلی با نتایج تجربی مقایسه گردیده و دقت مدل تحلیلی به اثبات رسیده است. پس از بررسی حالات مختلف برخورد میتوان به این نکته پی برد که پرتابه پس از برخورد به سوراخ از مسیر حرکت خود منحرف میگردد و از برخورد عمودی به برخورد مایل تغییر پیدا میکند، با افزایش میزان قطر سوراخ یا میزان همپوشانی پرتابه با سوراخ، انحراف پرتابه نیز بیشتر میگردد.
صفحه سوراخدار,پرتابه,انحراف,عمق نفوذ,مدل تحلیلی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2004.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2004_8e6e3a6ef7d51ac7851e6ca63885ff05.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
تحریک عملگر از جنس کامپوزیت فلز پلیمر یونی با استفاده از سیگنالهای الکترومیوگرافی به روش دستهبندی فازی
253
262
FA
مصطفی
صلواتی
کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
m.salavaty@gmail.com
حسین
معین خواه
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
hmoein@eng.usb.ac.ir
حسین
رحمانی
0000-0002-5709-0428
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
h_rahmani@eng.usb.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9530.3150
کامپوزیتهای فلز پلیمر یونی گروه جدیدی از مواد پلیمری فعال الکتریکی هستند که با اعمال ولتاژ و در نتیجه حرکت کاتیونهای داخل پلیمر، دچار تغییر شکل مکانیکی میشوند. این مواد کاربردهای زیادی در علوم مختلف از قبیل رباتیک، تجهیزات مهندسی پزشکی و ماهیچه-های مصنوعی دارند. در این مقاله به منظور تحریک عملگر از سیگنالهای الکترومیوگرافی استفاده میشود. سیگنال الکترومیوگرافی یک روش برای ثبت فعالیت الکتریکی تولید شده توسط فایبرهای عضلانی و واحدهای حرکتی میباشد. سیگنال الکترومیوگرافی تولید شده توسط انقباض عضلات ساعد دست به عنوان عامل کنترلی جهت تحریک عملگر مورد نظر استفاده میشود. به منظور دستهبندی سیگنالهای ماهیچه و تشخیص نوع انقباض، از سیستم دستهبندی فازی استفاده میشود. در این پژوهش سیستم فازی به دلیل عدم استفاده از یک مدل ریاضی از سیستم مورد توجه قرار گرفته است. به دلیل اینکه سیگنالهای تولید شده از عضلات فلکسور کارپی دست ضعیف میباشند به منظور تغییر شکل بیشتر عملگر، سیگنالهای الکترومیوگرافی قبل از اعمال به عملگر تقویت میشوند. نتایج آزمایشگاهی حاصل در این پژوهش، توانایی عملگر کامپوزیت فلز پلیمر یونی را به عنوان ماهیچه مصنوعی که با سیگنالهای الکترومیوگرافی تحریک میشود را تایید مینماید.
الکترومیوگرافی,سیستم فازی,کامپوزیت پلیمری فلزی یونی,ماهیچه مصنوعی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2003.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2003_f1332e336d867e8c1b8bf0dee5832a9a.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
بررسی ارتعاشات غیر خطی و خطای خطی سازی در میکرو حسگرهای فشار رزونانسی
263
274
FA
مسعود
رهائی فرد
0000-0003-0228-6201
دانشیار گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران
rahaeifard@ardakan.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9660.3183
در پژوهش حاضر، یک مدل دینامیکی به منظور بررسی ارتعاشات غیر خطی میکرو حسگرهای فشار روزنانسی ارایه شده است. میکرو حسگر به صورت یک میکرو ورق دایرهای تحت تحریک الکترواستاتیک میباشد. اختلاف فشار در دو سمت ورق موجب جابجایی ورق در میدان الکتریکی و تغییر فرکانس طبیعی آن میگردد و این تغییر فرکانس طبیعی میتواند مبنای تخمین فشار اعمالی باشد. به منظور مدلسازی میکرو حسگر، با فرض تغییر شکل متقارن محوری معادله حاکم بر رفتار دینامیکی میکرو ورق در مختصات قطبی استخراج شده است. با استفاده از روش کاهش مرتبه، معادله حاکم به یک معادله دیفرانسیل معمولی غیر خطی کاهش داده شده و با به کارگیری روش لیندشتد-پوانکاره، فرکانس طبیعی ارتعاشات غیر خطی میکرو ورق استخراج گردیده است. در بخش نتایج، اثر ولتاژ اعمالی و همچنین فشار محیط بر روی فرکانس طبیعی میکرو حسگر بررسی شده است. نتایج این پژوهش نشان میدهد که تخمین فشار بر اساس فرکانس خطی و صرفنظر از اثرات غیر خطی، میتواند منجر به خطای اندازهگیری قابل ملاحظهای گردد و با افزایش دامنه ارتعاشات میکرو ورق، این خطا افزایش مییابد.
میکرو حسگر فشار رزونانسی,ارتعاشات غیر خطی,فرکانس طبیعی,خطای اندازهگیری
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2005.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2005_59b2e30d690bad08d8e16e66ad0c1362.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
مطالعه تحلیلی ارتعاش طولی میله ویسکوالاستیک ترکدار تحت تأثیر میدان مغناطیسی
275
286
FA
دانا
علی پاشائی
کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران
dnshno93@gmail.com
امیر عبدالله
قادری
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران
gaderi@iaut.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9979.3237
میلهها یکی از اعضای مهم در سازههای مهندسی هستند و تحلیل ارتعاشات آنها به علت کاربرد وسیع در تجهیزات مکانیکی مختلف دارای اهمیت بسیاری است. درک ارتعاشات طولی میله در شرایط تکیهگاهی مختلف و در حضور ترک، بسیار مفید میباشد. در این تحقیق، ارتعاشات طولی میله ویسکوالاستیک ترکدار واقع در میدان مغناطیسی مورد مطالعه قرار میگیرد. ترک به صورت کاهش سفتی موضعی سازه مدلسازی شده و به منظور در نظر گرفتن فرضیات واقعبینانهتر، در این تحقیق و برای اولین بار ترک به صورت ویسکوالاستیک در نظر گرفته میشود. برای به دست آوردن معادلات حاکم از قانون دوم نیوتن و میرایی ساختاری استفاده می گردد. سپس شرایط مرزی و بین مرزی در محل ترک اعمال گردیده و معادله مشخصه سیستم استخراج میگردد. از حل معادله مشخصه، فرکانسهای طبیعی میله که به نوبه خود به شرایط مرزی و مشخصات هندسی سازه شامل موقعیت و عمق ترک بستگی دارند، به دست میآیند. جهت ارزیابی دقت روش و صحت سنجی آن، نتایج به دست آمده از روش حاضر با نتایج موجود در ادبیات فن مقایسه میگردد. در نهایت، تأثیر پارامترهای مختلف بر مشخصههای ارتعاشاتی میله مطالعه میگردد.
ارتعاشات طولی,میله ویسکوالاستیک,ترک ویسکوالاستیک,میدان مغناطیسی,فرکانس طبیعی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2006.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2006_15ebd0ee8cfa333aced0a1c540bc92ec.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
مطالعه عددی مشخصات جریان در یک محفظه احتراق پاشش مستقیم رقیق تکالمان
287
302
FA
سیدحسین
عباسی
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس تهران، دانشکده مکانیک
hossein.abbasi@modares.ac.ir
فتح الله
امی
استاد ، دانشگاه تربیت مدرس تهران، دانشکده مکانیک
fommi@modares.ac.ir
زهیر
صبوحی
استادیار، پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری
zoheir.saboohi@gmail.com
10.22044/jsfm.2020.8538.2940
مطالعه میدان جریان محفظه احتراق به تشخیص نواحی مؤثر از لحاظ اختلاط سوخت و هوا، کمک میکند. هدف از این مقاله، بررسی ساختار جریان سرد در یک محفظه احتراق پاشش مستقیم رقیق تکالمان است. در مطالعه و مدلسازی یک محفظه احتراق موتور توربینی، شناخت نواحی دارای چرخش، بازگردانی و متقارنشدن جریان درون محفظه به دلیل تاثیر بر میزان اختلاط سوخت و هوا و همچنین برای مطالعه دقیق جریان واکنشی حائز اهمیت است. در این نوشتار، اثر فشار عملکردی برمیدان جریان بسیار آشفته مطالعه شده است. از آنجایی که حل دینامیک سیالات محاسباتی مسائل واکنشی بسیار زمانبر است، انتخاب مدل آشفتگی مناسبی که ضمن دقت مناسب، در زمان صرفهجویی کند لازم و ضروری است. با مقایسه نتایج محاسباتی مدلهای آشفتگی k-ɛ Realizable و تنش رینولدز (RSTM) و بررسی خطاهای محاسباتی، حداکثر خطا برای مدل تنش رینولدز معادل 31 درصد و برای مدل k-ɛ Realizable معادل 37 درصد در مقایسه با دادههای آزمایشگاهی حاصل شد. تفاوت نتایج عددی مدلهای آشفتگی نشان داد که مدل کمهزینه k-ɛ Realizable، در مورد مطالعاتی بررسی شده دقت قابل قبولی دارد و میتوان از آن در مدلسازی جریان واکنشی یک محفظه احتراق LDI با جریان بسیار چرخشی استفاده نمود.
محفظه احتراق,مدل آشفتگی k-ε,مدل آشفتگی RSTM,محفظه احتراق LDI
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2007.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2007_5182c7ddfce9b923b3cfc7993d1579b2.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
بررسی گسترهیِ وسیعی از خانواده AUSM در جریانهای ناپایایِ یک و دوبعدی
303
315
FA
محمد حسن
جوارشکیان
0000000317661190
استاد، دانشکدهی مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
javareshkian@um.ac.ir
عدنان
محمدی
دانشجوی دکتری، دانشکدهی مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
adnan.mohammadi89@gmail.com
10.22044/jsfm.2020.9577.3163
در این پژوهش خانواده طرحAUSM در یک کد بر مبنای روش حجم محدود و ساختار ذخیرهسازی بیسازمان مورد مقایسه قرارگرفتهاند .ارزیابی طرحهایِ حلِ جریان تراکم پذیر در جریانهای نا پایا به دلیل پیچیدگیهای وابسته به زمان، میتواند در شناسایی و تبیین نقاط ضعف و قوت آنها کارآمد و روشنگر باشند. ازاینرو جهت شناسایی طرح (طرحهای) کارآمدتر در خانواده AUSMبه لحاظ پیشبینی دقیق ویژگیهای میدانِ جریانِ ناپایا ، این خانواده در آزمایشهای لوله حاوی موجضربهای یکبعدی و دوبعدی موردبررسی قرار گرفتند. نکته متمایزکننده این مقاله، بررسی اکثریت اصلاحاتِ مطرحِ انجامشده در طرحAUSMدر آزمایشهای ناپایایِ یک و دوبعدی در جهت دستیابی و معرفی طرحی کارآمدتر و دقیقتر است. در بررسیهای صورت گرفته شده، مشخص گردید که اولاً در حالت یک بعدی روش AUSM+M نسبت به سایر روشهای توسعه داده شده دارای دقت عملیاتی بیشتری است و می تواند با کمترین خطای پخش و پراش محلهای ناپیوستگی را پیشبینی کند. ثانیاً در حالت دوبعدی نوساناتِ اندکِ مشهود در حالت یکبعدی در طرحهای AUSM+ و AUSMPW و AUSM+FVS تشدید میشوند و این اغتشاشات عددی بطور گستردهتری نمود پیدا میکنند. همچنین معین گردید که طرحهای توسعه داده شده در پیشبینی تداخل خطلغزش های قوی داری اتلافات پخشی بالایی هستند که این اتلافات در طرحهای SLAU مبنا کمتر است
جریان تراکم پذیر,جریان نا پایا,لوله موجضربهای یکبعدی و دوبعدی,طرح AUSM
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2008.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2008_600f3d85662854407f39acb247766be2.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
بررسی پارامتر های دخیل بر دبی خون رگ پیوند داده شده در عمل پیوند عروق کرونر
317
329
FA
حسینعلی
پاکروان
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
pakravan@shirazu.ac.ir
فاطمه
شجاعی
کارشناس، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
fatima.shj74@yahoo.com
10.22044/jsfm.2020.9287.3099
انسداد یا تنگی عروق کرونری یکی از شایعترین بیماریهای قلبی است، که به طور کلی سه راه درمان برای آن وجود دارد که شامل جراحی بایپس قلب یا پیوند عروق قلب آنژیوپلاستی با استفاده از بالون و استفاده از دارو میشود. عمل جراحی بایپس عروق کرونری شامل روش جراحی است که در طی این عمل مسیر جریان خون در قسمت مسدود و تنگ شده، منحرف گردیده و به مسیر دیگری هدایت میشود. جراح عروق برای این عمل، رگی را از بخش دیگری از بدن برداشته و به محل مورد نظر پیوند میزند و به این ترتیب جریان خون در آن بخش از قلب، مجدداً باز گردانده و یا افزایش پیدا میکند. در این مقاله سعی شده است که با استفاده از روابط مختلف ساده یک بعدی، جریان مورد نیاز برای جبران کاهش جریانِ ناشی از گرفتگی عروق در رگ اصلی، مورد بررسی قرار گیرد، تا از این طریق بتوان با تقریب نسبتاً مناسبی مقادیری را برای جریان بایپس، خصوصاً در درصدهای بالاتر گرفتگی که عمل پیوند عروق کرونری معمولاً در این شرایط انجام میشود، پیدا کرد. این مدل میتواند به عنوان پیشنهاد اولیه برای جراح در انتخاب بایپس مناسب برای بیمار کمک کند.
تنگی عروق کرونری,عمل پیوند عروق قلبی,جریان بایپس,رگ پیوند داده شده,روش بالینی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2009.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2009_5b645e66a4cc82389d4306fc760723ab.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
ارائه یک الگوریتم جدید ترکیبی DSMC-Fokker Planck برای مدلسازی جریان گاز رقیق در نازل همگرا-واگرا همراه با پلوم
331
343
FA
امیرمهران
مهدوی
محقق پسا-دکترا، مهندسی هوافضا، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
a.m_mahdavi@yahoo.com
احسان
روحی
دانشیار، مهندسی هوافضا، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
ehsan.roohi.fum@gmail.com
10.22044/jsfm.2020.9824.3207
در این مقاله به معرفی یک روش جدید ترکیبی برای مدلسازی جریان گاز رقیق در هندسه نازل همگرا-واگرا همراه با پلوم پرداخته میشود. روش فوکرپلانک (FP) به عنوان یک روش کارا برای مدلسازی جریانهای رقیق مورد استفاده قرار گرفته است. این روش که بر مبنای تفریبی از معادله بولتزمن است، دارای هزینه محاسباتی پایینی نسبت به سایر روشهای مشابه خود است.با اینوجود روش FP در پیش بینی موقعیت موج ضربهای دچار خطا میشود. روش شبیهسازی مستقیم مونت کارلو (DSMC) که یکی از شناخته شدهترین روشهای مولکولی برای مدلسازی جریان است، دارای دقت بسیار بالایی است اما این روش دارای هزینه محاسباتی نسبتا بالایی است که این هزینه در اعداد نودسنهای کم تشدید میشود. هدف از این تحقیق، پیداکردن یک روش ترکیبی بهینه برای استفاده همزمان از سرعت حل مناسب محاسباتی روش FP و دقت بالای روش DSMC است. نتایج نشان داد که با استفاده از الگوریتم DSMC در نواحی مانند گلوگاه و ناحیه موج ضربهای، و استفاده از الگوریتم FP در سایر نقاط، میتوان الگوریتمی ترکیبی بدست آورد که هزینه محاسباتی پایینی داشته و دقتی مشابه DSMC داشته باشد.
نازل همگرا واگرا. الگوریتم DSMC. نودسن طول گرادیانی. الگوریتم فوکرپلانک,الگوریتم ترکیبی,گاز رقیق
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2010.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2010_733aec2e024832c4ff5365b105d99b9d.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
بررسی آیروآکوستیکی جریان اطراف ایرفویل به روش رهیافتهای شبیه سازی گردابههای بزرگ، گردابههای جدا شده و میانگین زمانی رینولدز
345
356
FA
بابک
الهامی
دانشجوی دکتری، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
e_babak1384@yahoo.com
مجتبی
دهقان منشادی
0000-0002-2143-0670
استاد، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
mdmanshadi@alum.sharif.edu
علی اکبر
دهقان
استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد
adehghan@yazd.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9694.3190
انتخاب رهیافت مناسب شبیهسازی عددی و مدل آشفتگی متناسب با مسئله، همواره یک دغدغه جدی برای محققین در حوزه دینامیک سیالات محاسباتی است، به خصوص اگر محاسبات مورد نظر، تحلیل لایه مرزی آشفته و پدیدههای مرتبط به آن را هدف قرار داده باشند، چون این محاسبات گذرا و پرهزینه هستند و محقق باید از ابتدا روش عددی مناسب را انتخاب کرده تا متحمل هزینه اضافی نشود. در این تحقیق 3 رهیافت عددی، میانگین زمانی رینولدز، شبیهسازی گردابههای بزرگ و شبیهسازی گردابههای جدا شده، جهت تعیین خصوصیات آیرودینامیکی و آیروآکوستیکی جریان روی مقطع NACA0012 در شرایط جریانی خاص استفاده شده است. شرایط جریان انتخاب شده به گونهای است که برای آن نتایج تست تجربی نیز وجود دارد. در این تحقیق از شبکهبندی که دارای متوسط (Y+
میانگین زمانی رینولدز,شبیه سازی گردابه های جدا شده,شبیه سازی گردابه های بزرگ,سطح فشار صوت دوردست,چگالی طیف توان فشاری
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2011.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2011_c7ca74d1d567398b7d4037c1e926d075.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
تحلیل آزمایشگاهی و عددی تاثیر عرض شانه و شکل هندسی کانالهای گاز بر عملکرد سلول سوختی با غشاء تبادل پروتون
357
372
FA
سجاداله
رضازاده
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
sor.mems@gmail.com
مجتبی
رسولی قره ورن
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
mrasouly@yahoo.com
نیما
احمدی شیخ سرمست
0000-0002-4560-1761
استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تالین تک، استونی
nima.ahmadi.eng@gmail.com
هاله
صادقی
دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
h.sadeghi@msn.com
10.22044/jsfm.2020.9332.3108
در مقاله حاضر، تاثیر تغییر شکل هندسی دیواره های جانبی کانال های گاز آند و کاتد و نیز تغییر اندازه عرض ناحیه شانه بر عملکرد یک سلول سوختی با غشاء تبادل پروتون مطالعه شده است. در بررسی عددی، جهت گسسته سازی معادلات حاکم از روش عددی حجم محدود بهره گرفته شده است. در ابتدا، عرض ناحیه شانه یا به عبارتی صفحه بای پولار بررسی گردیده است. بدین منظور پارامتر مذکور جهت عدم افزایش در مصرف مواد گران قیمت در تولید پیل سوختی، به تدریج کاهش یافته است. نتایج نشان می دهند که در عرض b=0.4 mm عملکرد مطلوب حاصل شده و تراکم جریان الکتریکی خروجی ماکزیمم مقدار را دارا بوده و نسبت به حالت پایه حدود 10درصد بازدهی را افزایش داده است. همچنین تاثیر تبدیل کانال های گاز آند و کاتد از حالت مستقیم مرسوم به حالت های سینوسی مختلف نیز بررسی شده است. نتایج حاکی است که در کانال های گاز با دیواره های سینوسی، مسیر حرکت مواد واکنش دهنده افزایش یافته و به تبع آن میزان نفوذ آنها به لایه های کاتالیست برای وقوع واکنش الکتروشیمیایی بیشتر شده و در نتیجه عملکرد پیل سوختی بهبود می یابد. نهایتا جهت اعتباردهی به کار عددی، از نتایج آزمایشگاهی نیز بهره گرفته شده است که بیانگر تطابق مطلوب بین آنهاست.
صفحه بای پولار,سلول سوختی پلیمری,دینامیک سیالات محاسباتی,کانال های گاز
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2012.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2012_8291fcaeacbfa4d4a1a25db71da869e7.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
بررسی و تحلیل اثر شرایط محیطی برتابع هزینه، بازده انرژی و اگزرژیِ یک برج خورشیدی با ظرفیت ۶ مگاوات در چند شهر ایران
373
386
FA
نیما
خرم پور
کارشناسی ، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
nima1781374@gmail.com
سمیه
داودآبادی فراهانی
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
sdfarahani@arakut.ac.ir
سینا
خرم پور
کارشناسی ، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
sina1781374@gmail.com
10.22044/jsfm.2020.8509.2930
در پژوهش حاضر، به تحلیل انرژی، اگزرژی و هزینه اقتصادی برج خورشیدی با در نظر گرفتن شرایط محیطی در چند شهر ایران پرداخته شده است و یک استراتژی برای انتخاب شهر به منظور دستیابی به بهترین عملکرد و کمترین هزینه پیشنهاد شده است. تابع هزینه شامل هزینههای ناشی از مساحت آینه، ارتفاع برج و تجهیزات داخل دریافتکنندهی مرکزی روزنهای است. مدلسازی حرارتی و اقتصادی برج خورشیدی انجام شده است و میزان حرارت ورودی لازم به دریافتکننده، مساحت آینهی مورد نیاز و تابع هزینه در شش ماه سال برای دستیابی به ظرفیت ۶ مگاوات حرارت مفید محاسبه شده است. 9شهر از شهرهای ایران با اقلیم های مختلف برای بررسی انتخاب شده است. نتایج نشان می دهد بیشترین سهم اتلافات حرارتی به ترتیب برای اتلافات حرارتی بازتاب، صدور،جابجایی و هدایتی است. شهر شیراز کمترین حرارت ورودی به دریافتکننده(50/6537453مگاوات) را دارد. نتایج نشان میدهد بیشترین بازده انرژی را شهر شیراز (%42/91) و بیشترین بازده اگزرژی را به طور مشترک شهرهای تبریز و اراک (٪56/56) دارا میباشند. تحلیل اقتصادی نشان می دهد بیشترین سهم هزینه در برج خورشیدی مربوط به هزینه آینهها و بعد از آن به ترتیب هزینهی ناشی از ارتفاع برج و دریافتکننده است. کمترین مقدار تابع هزینه و نیز سطح آینهی مورد نیاز (20898 متر مربع) برای شهر شیراز است. بر اساس روش تصمیم سازی چند معیاره تاپسیس برای استفاده از برج خورشیدی، کرمان با امتیاز نهایی 1508/0 در جایگاه اول و شیراز و اصفهان به ترتیب با امتیاز 1378/0 و 1276/0 در جایگاه های بعدی انتخاب قرار دارند.
برج خورشیدی,تحلیل انرژی و اگزرژی,تحلیل اقتصادی,مدلسازی حرارتی و اقتصادی,روش تاپسیس
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2013.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2013_1f82123d0627da2c5e42a0c7dff66298.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
4
2020
12
21
بررسی اثر پدیده مارانگونی در چگالش تک قطره بر روی ساختارهای ونزل و کیسی
387
398
FA
لقمان
محمد پور
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
loghman_mohammadpour@mecheng.iust.ac.ir
احسان
امینیان
دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
ehsan.aminian70@gmail.com
حمید
صفاری
0000-0002-1941-6271
دانشیار ، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت
saffari@iust.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9642.3176
تغییر فاز بخار به مایع که کاربردهای گسترده ای در صنعت دارد را چگالش می نامند. چگالش قطره ای بر روی سطوح آبگریز و ابر آبگریز اتفاق می افتد. تحقیقات نشان داده اند که ایجاد ساختار های میکرو-نانو ساختار بر روی سطوح،یکی از زوش های ابگریز نمودن آنها می باشد.اختلاف دمای بخار و مایع میتواند منجر به ایجاد گرادیان دما و بالطبع همرفت مارانگونی شود. در این مقاله به شبیه سازی تک قطره بر روی سطوح با ساختار های کیسی، ونزل در چهار حالت مختلف و سطح صاف پرداخته شده است و نرخ انتقال حرارت برای تک قطره چگالیده شده بر روی این سطوح و در دو حالت با و بدون مارانگونی محاسبه گشته است. نتایج نشان داده اند نرخ انتقال حرارت عبوری از قطره ساکن در حالتی که اثر مارانگونی احتساب گشته است از حالتی که از آن صرف نظر شده است، بیشتر می باشد.میزان انتقال حرارت عبوری از قطره در حالت بدون مارانگونی بر روی سطح با زبری کیسی از سطح صاف350% و سطح صاف نیز از سطح با زبری ونزل128% بیشتر است.در حالت با مارانگونی نحوه تغییر نرخ انتقال حرارت از این سطوح متاثر از زاویه تماس قطره بر روی سطح می باشد.
چگالش قطره ای,دینامیک سیالات محاسباتی,ساختار ونزل,ساختار کیسی,زاویه تماس
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2014.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2014_c629b7d0325a02b9eb171b90607930ea.pdf