2024-03-29T19:09:57Z
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=167
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
بررسی تاثیر پارامترهای هندسی بر جابه جایی خارج از صفحه میکروتیر پیزوالکتریکی با سطح مقطع T شکل
علی
عطار
محمد
طهماسبی پور
محمد
دهقان
دستیابی به جابه جایی خارج از صفحه بالاتر در میکروتیرها موجب افزایش حساسیت و دقت میکرو سنسورها و افزایش دامنه جابهجایی و کارآیی میکرومحرکهای مبتنی بر این میکروتیرها می شود. در این مقاله، جابه جایی خارج از صفحه یک میکروتیر پیزوالکتریک با سطح مقطع T شکل به روش المان محدود مدلسازی شده است. بهمنظور افزایش جابه جایی خارج از صفحه این میکروتیر، تاثیر پارامترهای هندسی بر جابهجایی خارج از صفحه میکروتیر مذکور به روش تاگوچی بررسی شده است. سطح بهینه متغیرهای هندسی میکروتیر برای دستیابی به بیشترین جابهجایی خارج از صفحه میکروتیر، با تحلیل ضرایب سیگنال به نویز و ترتیب اهمیت تاثیر متغیرهای هندسی بر جابهجایی خارج از صفحه با تحلیل واریانس تعیین شده است. در بین مشخصات هندسی تحلیل شده، طول میکرو کانتیلور (L) بیشترین تاثیر را بر روی میزان جابه جایی خارج از صفحه دارد. با افزایش طول میکرو کانتیلور جابهجایی خارج از صفحه آن بیشتر می شود. پس از طول، عمق جان تیر (h)، بیشترین تاثیر را بر جابه جایی نوک میکرو کانتیلور دارد. هر چه اندازه عمق جان تیر کمتر باشد، میزان جابه جایی میکرو کانتیلور بیشتر است. با استفاده از سطوح بهینه متغیرهای هندسی، مقدار جابه جایی خارج از صفحه 3/296 میکرومتر بدست آمد که حدود 3/2 برابر نتیجه آخرین تحقیق انجام شده در این زمینه است.
میکروکانتیلور
پیزوالکتریک
جابهجایی خارج از صفحه
تحلیل المان محدود
2018
12
22
1
9
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1420_eb9d464d071d613a386fc8b83d5a789a.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
تحلیل ورق های تحت بارگذاری متمرکز دارای حرکت با استفاده از یک روش بدون المان با بازچیدمان گرهی تطبیقی
پوریا
تورنجی پور
سید امیر
خسروی فرد
رامین
وطن خواه
رفتار دینامیکی سیستم های پیوسته مانند تیر ها و ورق ها تحت بارگذاری نیروی متحرک از جمله موضوعات مهم در مهندسی میباشد. در این تحقیق، از یک روش بدون المان جهت تحلیل پاسخ دینامیکی ورق های ضخیم تحت اثر نیروی متمرکز متحرک استفاده شده است. میدان جابجایی بر اساس تئوری تغییر فرم برشی مرتبه سه در نظر گرفته شده است. در این روش عددی، متغیر های میدان تنها با استفاده از گره-هایی که به طور هدفمند در دامنه مساله توزیع شدهاند میانیابی میشود. به دلیل این که هیچ وابستگی بین گرهها نمیباشد، این امکان وجود دارد که در نواحی که نیرو وارد میشود تراکم گره ها بالا برده شود. از دیگر ویژگیهای روش ارائه شده، استفاده از توابع شکل نقطهای شعاعی است که در برگیرندهی خاصیت تابع دلتای کرونکر میباشد و شرایط مرزی اساسی را به راحتی ارضا میکند. همچنین به دلیل اینکه در این مسئله با چگالی بالای گره ها در مناطق اعمال نیرو مواجه هستیم، جهت دستیابی به دقت بالا و در عین حال سرعت مناسب، از روش انتگرالگیری تفکیک پس زمینه استفاده میکنیم. در این مقاله از شیوه ای جدید در چینش نقاط به صورت تطبیقی با حرکت نیروی متحرک استفاده شده است که دقت و سرعت حل را بالا خواهد برد. جهت اعتبار سنجی این روش در نهایت به مقایسه نتایج آن با روش های تحلیلی خواهیم پرداخت.
بازچیدمان گرهی تطبیقی
روش بدون المان
نیروی متحرک
ورق ضخیم
روش انتگرالگیری تفکیک پس زمینه
2018
12
22
11
25
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1425_82d2405a7a7cd933218287a88561039c.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
بررسی اثر ناحیه غنی از رزین بر رشد ترک در هستهی فومی پره کامپوزیتی توربین بادی به روش المان محدود
میلاد
سلیمانی
مسعود
طهانی
پدرام
زمانی
ناحیهی غنی از رزین یکی از عیوب رایج حین فرایند ساخت کامپوزیتهای ساندویچی در روش تزریق رزین به کمک خلا است. در این مقاله، شبیهسازی عددی گسترش ترک در نمونههای کامپوزیت ساندویچی از پرهی توربین بادی با استفاده از معیار بسته شدن مجازی ترک و روش اجزای محدود توسعه یافته انجام میشود. با در نظر گرفتن سه اندازهی مختلف برای ناحیهی غنی از رزین، اثر ابعاد این ناحیه بر رفتار رشد ترک و واماندگی کامپوزیت ساندویچی بررسی میشود. نتایج حل عددی نشان دادند که ترک از زیر غلتک بارگذاری و در ناحیهی زیر پوسته واقع در فوم شروع شده، تا مرکز هستهی فومی رشد کرده و در نهایت با کاهش زاویه، به سمت ناحیهی شیبدار در نمونه گسترش یافته و به سطح تماس هسته و پوسته میرسد. با استخراج مقادیر فاکتور شدت تنش مشاهده شد که در شروع رشد ترک، مود دوم و در ادامه رشد ترک مود اول به عنوان مودهای غالب شکست هستند. همچنین نتیجه گرفته شد که اضافه شدن ناحیه غنی از رزین با اندازههای کم و متوسط به نمونههای کامپوزیت ساندویچی، باعث ایجاد تأخیر در روند خرابی میشوند و در صورت زیاد بودن این ناحیه، فرآیند گسترش خرابی را شتاب میبخشد و نهایتاً منجر به فروپاشی سریعتر سازه میشود. در نهایت آزمون خمش چهار نقطهای روی نمونههای کامپوزیت ساندویچی انجام شده و تطابق خوبی بین نتایج حل عددی و تجربی رشد ترک و نمودار بار-جابجایی حاصل شده است.
رشد ترک
پره توربین بادی
روش اجزای محدود توسعه یافته
معیار بسته شدن مجازی ترک
خمش چهار نقطهای
2018
12
22
27
38
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1421_c81cf34eeda12da8f9645deccd5bc96e.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
اثر اندازه ی همسایگی و شکل پرتابه بر رشد ترک در تیر ترک دار به روش پری داینامیک
محمدجواد
اکبری
سید روح الله
کاظمی
یکی از مشکلاتی که در تحلیل ترک با روشهای مرسوم وجود دارد، وجود شرایط خاص حاکم بر نوک ترک است. در سالهای اخیر روشی بر مبنای مکانیک غیرمحلی به نام تئوری پریداینامیک مطرح شده که روند تحلیل چنین سازههایی را بهبود داده است. در این تئوری، نقاطی از جسم که جابجایی یا مشتقات جابجایی در آنها ناپیوسته باشد، از سایر نقاط مادی متمایز نمیشود. در این مقاله به بررسی رشد ترک در یک تیر با ترک اولیه، تحت بار ضربهای پرداخته شده است. مدل رشد ترک با استفاده از تئوری پریداینامیک مدلسازی شده و نتایج حاصل با دیگر مطالعات، اعتبارسنجی شده است. همچنین از دو مدل تعریف ترک و دو شکل کروی و تخت برای پرتابه استفاده شده و تاثیر برخی از پارامترهای پریداینامیک بر نتایج به دست آمده مورد بررسی قرار گرفته شده است. نتایج حاصل نشان دهندهی قابلیت تئوری پریداینامیک برای مدلسازی رشد ترک در مسایل مورد بررسی میباشد.
پریداینامیک
ضربه
ترک
تیر
2018
12
22
39
51
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1331_746472ce387ab59bffc4c9fffcb6c05d.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
مدل سازی عددی چاله انفجار در خاک با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار
بهنام
کریمی فرزقی
رضا
نادری
مسایل مربوط به انفجار می تواند در محیط های متفاوتی از جمله خاک مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به کمتر شناخته بودن ماهیت انواع خاک ها و گستردگی معادلات حالت، این پدیده نیازمند بررسی دقیق می باشد. به دلیل مشکلات مدلسازیهای آزمایشگاهی انفجار، از مدلسازیهای عددی برای تحلیل این پدیده استفاده می شود. در بین روش های عددی، روشهای با شبکه بندی مانند اجزای محدود با توجه به خصوصیات انفجار مانند سرعت بسیار بالا و تغییر شکلهای شدید، در برخی مواقع باعث ایجاد خطاهای عددی شده و به همین دلیل استفاده از روش های عددی بدون شبکه برای مدلسازی این پدیده مناسب تر می باشد. همچنین با توجه به اینکه چاله های انفجاری خاک مساله مهمی بوده و بیشتر مطالعات صورت گرفته در این زمینه به صورت تجربی و آزمایشگاهی می باشد، در این مقاله سعی شده است به بررسی چاله های انفجاری از نظر قطر و ارتفاع چاله ایجاد شده در اثر مقادیر مختلف ماده منفجره پرداخته شود. مدل سازی با استفاده از روش بدون شبکه ذرات هموارساز SPH و توسط زبان برنامهنویسی فرترن انجام شده و علاوه بر چاله های انفجاری، فشار ناشی از انفجار در خاک و تغییرات سطح خاک در اثر انفجار نیز موردمطالعه قرارگرفته است. برای اعتبار سنجی مدل، از نتایج یک بررسی آزمایشگاهی کمک گرفته شده که نتایج قابل قبولی ارائه مینماید. در پایان نیز چاله های انفجاری در یک خاک دو لایه مورد مطالعه قرار گرفته است. برنامه نوشتهشده میتواند برای مدلسازی های انفجار در خاک و چاله های انفجاری مورداستفاده قرارگیرد.
انفجاردر خاک
چاله انفجار
مدل سازی عددی
SPH
برنامهنویسی فرترن
2018
12
22
53
66
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1414_5f47298ccb31c4237276d9e7d1238df6.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
بررسی ارتعاشات آزاد ورق های کمانش یافته ترکدار به کمک روش المان کوادراتور دیفرانسیلی
حسام
مکوندی
شاپور
مرادی
داود
پور ویس
کورش
حیدری شیرازی
در این پژوهش ارتعاشات آزاد ورق کمانه شده ترکدار به کمک روش المان کوادراتور دیفرانسیلی بررسی شده است. به این منظور ترک با استفاده از فنر خطی بدون جرم و به صورت باز مدل شده است. معادلات حاکم بر مسئله ارتعاشات ورق کمانش یافته به کمک تئوری میندلین و با در نظر گرفتن اثر نقص هندسی اولیه بدست آمده اند. پاسخ به صورت مجموع دو قسمت استاتیکی و دینامیکی در نظرگرفته شده است. دستگاه معادلات دیفرانسیل غیرخطی حاصل به کمک روش المان کوادراتور دیفرانسیلی گسسته شده و سپس دستگاه معادلات جبری غیرخطی بدست آمده به کمک روش طول کمان حل میگردد. پس از آن با فرض دامنه کوچک ارتعاشات ورق حول حالت کمانش یافته آن، معادلات ارتعاشات خطی شده و با جایگذاری مقادیر حاصل از حل استاتیکی در معادلات ارتعاشات خطی و با استفاده از روش المان کوادراتور دیفرانسیلی، دستگاه معادلات دینامیکی به یک مسئله مقدار ویژه غیراستاندارد تبدیل میگردد. در ادامه، فرکانسهای طبیعی و شکل مودهای ورق کمانش یافته ترکدار با حل مسئله مقدار ویژه بدست میآید. مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از آزمایشهای عملی و روش اجزا محدود نشانگر دقت و صحت نتایج حاصل میباشد. علاوه بر این، چند مسئله ورق ترکدار کمانه شده به کمک روش پیشنهادی حل شده و اثر برخی پارامترها بررسی میگردد.
ارتعاشات
پس ازکمانش
ترک
روش المان کوادراتور دیفرانسیلی
2018
12
22
67
83
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1412_4053870e27b2e2cb69293cfb2e9d3681.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
بررسی اثر پارامترهای فرآیند شکل دهی تدریجی تک نقطه ای روی نمونههای ساخته شده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی
وحید
عابدینی
میلاد
آقایی عطار
پرهام
تمیمی
یکی از روشهای اتصال انواع آلیاژهای آلومینیوم عملیات حرارتی پذیر، روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی است. امروزه شکلدهی ورقهای حاصل از این روش مورد توجه قرار گرفته است. به منظور ایجاد شکلهای پیچیده با عمق زیاد که با روش سنّتی امکان پذیر نیست، از روش شکلدهی تدریجی استفاده میشود. روش شکلدهی تدریجی تک نقطهای روشی انعطاف پذیر برای تولید کم و ساخت مدل اولیه میباشد. در این مقاله به مطالعه تجربی فرآیند شکلدهی تدریجی بر روی ورق آلومینیوم 6061 حاصل از روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی پرداخته شده است. در گام اول، اثر سرعت دورانی و سرعت پیشروی ابزار بر خواص مکانیکی ناحیه جوش در آلیاژ آلومینیوم 6061 بررسی و پارامترهای مطلوب استخراج شد. در گام بعدی، اثر روانکار، سرعت دورانی، سرعت پیشروی و مسیر ابزار بر میزان کاهش ضخامت (نازک شدگی) ،زبری و عمق شکست درفرآیند شکلدهی تدریجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد روانکار و مسیر ابزار، میزان عمق شکل دهی را تا 6/1 برابر افزایش می دهد. همچنین با استفاده از این دو پارامتر اثرات کاهش ضخامت و کیفیت سطح نیز بهیود می یابد.
جوشکاری اصطکاکی- اغتشاشی
شکل پذیری
فرآیند شکلدهی تدریجی تک نقطهای
کاهش ضخامت
کیفیت سطح
2018
12
22
85
96
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1415_a0079dbe9e46f45b718cb963a9fd72b0.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
بررسی پاسخ ارتعاشی پرههای سیستم دیسک پرهدار با دو سیم مستهلک کننده و اثر ناموزونی
عباس
رهی
آرزو
فلاح
برای جلوگیری از پدیده فلاتر، پرهها در یک ردیف از توربین یکسان ساخته نمیشوند و در عمل با هم از نظر جرم و سفتی اندکی تفاوت دارند. این تفاوتهای اندک را ناموزونی نامند. در این پژوهش به بررسی اثر ناموزونی روی پاسخ ارتعاشی پرههای یک ردیف از توربین که با دو سیم مستهلک کننده به هم متصل شده اند، پرداخته می شود. ابتدا سیستم به صورت جرم، فنر و دمپر مدلسازی شده و سپس معادلات حاکم بر سیستم استخراج می شود. در ادامه پاسخ ارتعاشی سیستم ناموزون با پاسخ ارتعاشی سیستم موزون در حالتهای مختلف اتصال پرهها به یکدیگر مقایسه می شوند. همچنین پاسخ ارتعاشی سیستم ناموزون در حالت اتصال همه پرهها به هم نیز بررسی می شود. نتایج حاصل نشان می دهد که تغییر اندکی در مقدار سفتی سیستم موزون، باعث می شود که دامنه ارتعاش برخی از پرههای سیستم در بعضی از آرایش های اتصال پره ها به یکدیگر تغییر قابل ملاحظهای داشته باشند. به طور مثال مشاهده می شود که وجود ناموزونی تا حدود 0.5 درصد، در حالت اتصال هشت پرهای به یکدیگر در یک ردیف از پره های توربین، سبب می شود بیشینه دامنه پاسخ ارتعاشی سیستم، حدود 11 درصد افزایش یابد.
دیسک پرهدار
ناموزونی
سیم مستهلک کننده
فرکانس طبیعی
پاسخ ارتعاشی
2018
12
22
97
109
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1416_ebc1feeedb83d790087966b562ab8767.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
تحلیل پارامتریک اثر نیروی مماسی غیریکنواخت بر روی مولفههای جابجایی و تنش ورقهای مستطیلی هدفمند مستقر بر بستر الاستیک دو پارامتری
ایرج
رجبی
محمد
ملاعلی پور
در این مطالعه یک حل تحلیلی مبتنی بر روش سری توانی جهت تحلیل ورقها ی مستطیلی هدفمند توسعه داده شده است. برای اولین بار یک دستگاه شامل پنج معادله دیفرانسیل پارهای در حالت کلی توسط روش سری توانی حل گردیده است. اکثر روشهای تحلیلی ارائه شده برای تحلیل ورقهای مستطیلی، برای ورقها تحت شرایط مرزی و بارگذاری مشخص میتوانند بکار گرفته شوند. با استفاده از روش تحلیلی توسعه داده شده در این مقاله، ورقها تحت شرایط مرزی مختلف، بارگذاریهای عرضی و مماسی متنوع و ورقهای مستقر بر بستر الاستیک دو پارامتری غیریکنواخت میتوانند تحلیل شوند. در گام اول یک آنالیز حساسیت در رابطه با تعداد جملات حل سری بعنوان معیار همگرایی پاسخها انجام شده است. سپس نتایج بدست آمده با نتایج ارائه شده توسط دیگر محققین مقایسه شده است. در پایان اثر پارامترهای مختلف بصورت شکلهای سهبعدی بررسی شدهاند. این مطالعه نشان میدهد که روش توسعه داده شده از دقت بسیار مناسبی برخوردار بوده و میتواند برای تحلیل ورقهای متنوعی بکار گرفته شود. همچنین مشاهده میگردد که نتایج میتواند بصورت تابعی از پارامترهای مختلف بدست آید. بنابراین حل تحلیلی ارائه شده میتواند به سادگی برای تحلیل اثرات پارامترهای مختلف بکار گرفته شود.
ورق هدفمند
نیروهای غیریکنواخت
نیروی مماسی
حل تحلیلی
تکیه گاه الاستیک
2018
12
22
111
127
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1411_5d83dee285bf062706d7e90630a749e5.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
مطالعه تجربی و عددی تغییرشکل صفحات چندلایه کامپوزیت-فلز(FML) با ضخامت های یکسان تحت بارگذاری انفجاری
مسعود
زاهدی نیا
روح اله
حسینی
حسین
خدارحمی
مجتبی
ضیاء شمامی
تحقیقات در زمینه تاثیر انفجار بر سازههای هیبریدی و کامپوزیتی در حال گسترش میباشد و سازههای جدید باید بتوانند در برابر بارهای انفجاری و موج ناشی از انفجار مقاوم باشند. در این مقاله با استفاده از ساخت کامپوزیت شیشه/اپوکسی به روش دستی، صفحات چندلایه کامپوزیت-فلز بهینه شده که بهترین مقاومت در برابر بار انفجار را دارند، ساخته شدند و سپس با استفاده از تستهای استاندارد کشش برای کامپوزیتها، خواص مکانیکی بدست آمد. تست انفجار در آزمایشگاه ضربه و انفجار توسط دستگاه شاک تیوب انجام شد. در انتها نتایج حاصل از تست تجربی و شبیهسازی اجزاء محدود مورد مقایسه قرار گرفتند و ملاحظه گردید که تطابق خوبی بین نتایج برقرار میباشد. نتایج آزمایشها مشخص کرد که این صفحات در بارگذاری کمتر از 10 گرم ماده منفجره C4 (معادل فشار MPa 28) درون شاک تیوب حتی دچار لایه لایه شدن هم نمیشوند و در باگذاریهای بالاتر از آن دچار تورق میگردند و در بارگذاری 20 گرم به مرز پارگی میرسند. در تمامی آزمایشها می-توان دید که صفحه آلومینیوم پشت بدلیل انعکاس موج فشاری که به موج کششی تبدیل میشود از پنل جدا گردیده و دچار تغییر شکل پلاستیک شده است و باعث میشود که کامپوزیت کمتر دچار شکست شود.
چندلایه کامپوزیت-فلز
انفجار
تغییر شکل صفحات
شاک تیوب
2018
12
22
129
142
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1422_2dd6def64ce69c599d331fd48c7bed6c.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
تخمین عمر خستگی براکت درب اضطراری یک هواپیمای خاص در ماموریت های مختلف به روش عددی و تجربی
احسان
براتی
محمدعلی
وزیری
محمد حسن
یزدانی
در این مقاله تحلیل خستگی و محاسبه عمر خستگی براکت درب خروج اضطراری یک هواپیما انجام شده است. چگونگی انتخاب نقاط بحرانی سازه درب بر اساس نتایج تحلیل تنش استاتیکی و معیارهای انتخاب نقاط بحرانی سازه تبیین شده است. بر این اساس چهار قطعه بحرانی تشخیص داده شد که یکی از این نقاط بحرانی، براکت درب است. سپس طیف تنش براکت با توجه به پروفیلهای پروازی هواپیما و بارهای اعمالی به درب استخراج گردیده و با توجه به طیف تنش استخراج شده و با استفاده از روش شمارش سیکل جریان باران، عمر خستگی آن محاسبه شده است. جهت انجام فرایند فوق، دو کد برنامه نویسی در نرم افزار متلب نوشته شده است که یکی طیف تنش براکت را در یک بلوک پروازی استخراج نموده است و دیگری طیف تنش را به روش جریان باران شمارش نموده است. نتایج این تحلیل نشان داد که براکت درب در عمر پروازی هواپیما ایمن است. در نهایت تست خستگی براکت درب انجام شد و تطابق خوبی بین نتایج تجربی و نتایج عددی مشاهده گردید
براکت درب
تحلیل خستگی
طیف تنش
قطعه های بحرانی
مأموریت پروازی
2018
12
22
143
152
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1408_e2429c2f3096a391eee4e1ddcba51b30.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
بررسی رفتار کمانشی صفحات لایه ای الیاف- فلز ساخته شده از الیاف جوت- شیشه
مهران
جعفری باغجقاز
رضا
اسلامی فارسانی
حسین
ابراهیم نژاد خالجیری
در این پژوهش، خواص فشاری چند لایه های الیاف-فلز شامل ورق آلومینیوم 3T-2024 به همراه کامپوزیت زمینه اپوکسی تقویت شده با هیبرید الیاف جوت و الیاف شیشه بررسی شد. به منظور بهبود چسبندگی ورق های آلومینیوم با الیاف، این ورق ها توسط روش حکاکی شیمیایی اصلاح سطح شدند. همچنین به منظور بهبود خواص مکانیکی و رفتار چسبندگی الیاف جوت، اصلاح سطحی به روش بازی انجام و توسط طیف سنجی مادون قرمز تایید شد. نمونه ها براساس هشت حالت چینش متفاوت الیاف جوت-شیشه به صورت لایه گذاری دستی ساخته شدند. آزمون فشار لبه ای روی نمونه ها انجام شده و حداکثر بار اعمالی، حداکثر استحکام فشاری، انرژی جذب شده هنگام شکست و انرژی جذب شده ویژه محاسبه شدند. سه حالت شکست شامل تورق و جدایش یکی از رویه ها از الیاف، تخریب ستونی همراه با تورق رویه ها در جهات مخالف و حالت کمانش اویلری در نمونه ها مشاهده شد. با مقایسه حالات شکست و نتایج آزمون فشار لبه ای، پی برده شد که حالت شکست کمانش اویلری مطلوب ترین حالت شکست می باشد. همچنین بررسی نمودارهای نیرو-جابه جایی و حالات شکست نمونه ها نشان داد که نمونه هیبریدی با ترتیب چینش الیاف شیشه-جوت-شیشه-جوت-شیشه بیشترین استحکام فشاری (MPa 1/102) و انرژی جذب شده ویژه (kJ/kg 6/1123) را دارا بوده و شکست آن (حالت کمانش اویلری) به صورت چند مرحله ای و کنترل شده می باشد.
چند لایه های الیاف-فلز
الیاف جوت
اصلاح سطحی
آزمون فشار لبه ای
2018
12
22
153
164
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1418_305771a59ceafd2c65180b2c58e6e3a9.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
انتقال هدفمند انرژی از تیر دوسرگیردار تحت تحریک هارمونیک خارجی به چاه غیرخطی انرژی
علی
ابراهیمی ممقانی
هدی
سرپرست
در این مقاله به بررسی رفتار ارتعاشی یک تیر دوسرگیردار متصل به یک جاذب غیرخطی ارتعاشاتی که تحت بار نوسانی با دامنههای تحریک مختلف قرار دارد، پرداخته شده است. این سیستم درواقع یک مدل ساده و محلی از سازههای دریایی تحت تحریک سیال خارجی را ارائه می-دهد. برای مدلسازی تیر از تئوری اویلر-برنولی و برای مدلسازی جاذب (چاه غیرخطی انرژی)، از فنر غیرخطی و میراگر خطی استفاده شده است. پاسخ سیستم به دو روش تحلیلی (روش متوسطگیری مختلط شونده) و عددی (روش رانگ-کوتای مرتبه چهارم)، به دست آمده است و بر این اساس محدوده مناسب پارامترهای سیستم و جاذب، برای کاهش بهینه ارتعاشات استخراج شده است. علاوه بر این اثرات میرایی سیستم، تأثیر مودهای بالاتر، محدودههای رخداد پاسخ شبهتناوبی و شرایط رخداد ناپایداری در پاسخ حالت ماندگار سیستم بررسی شده است. نتایج نشان دادند که آستانههای نیرویی برای پدیدههایی نظیر ناحیه منفصل فرکانسی و محدودههای انشعابات و پرش در سیستم با تغییر محل نصب جاذب به شدت تغییر خواهد کرد.
تیر دوسرگیردار
جاذب غیرفعال
ارتعاشات غیرخطی
انشعابات
پرش
2018
12
22
165
177
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1410_151eeffe6c5574b76c0610d2eb9e4623.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
تحلیل کمانش میکرو صفحه مستطیلی تابعی مدرج در محیط حرارتی بر اساس تئوری تغییر شکل برشی نمایی با بکارگیری تئوری تنش کوپل اصلاح شده
کوروش
خورشیدی
محسن
قاسمی
ابوالفضل
فلاح
هدف این مقاله مطالعه کمانش میکرو صفحه های مستطیلی تابعی مدرج توانی است. جهت به دست آوردن بار بحرانی کمانش بیبعد میکرو صفحه تابعی مدرج از تئوری تنش کوپل اصلاح شده بر اساس تئوری تغییر شکل برشی نمایی استفاده شده است. در تئوری تغییر شکل برشی نمایی از توابع نمایی در راستای ضخامت، جهت در نظر گرفتن تأثیر اینرسی دورانی و تغییرشکل برشی عرضی استفاده شده است. برای به دست آوردن بار بحرانی کمانش تمام شرایط مرزی، معادلات حرکت سیستم با بهکارگیری روش ریلی ریتز بر اساس تئوری تنش کوپل اصلاح شده به دست آمده است که این تئوری شامل یک پارامتر مقیاس طول میباشد. دما در صفحه ی ورق ثابت فرض شده است و فقط در راستای ضخامت تغییر می کند. خواص مواد وابسته به دما فرض شده است و به طور پیوسته در راستای ضخامت بر اساس قانون پراکندگی قدرت در عبارات حجم شکست عناصر تشکیل دهنده تغییر می کند. در نهایت، تأثیر پارامترهای گوناگون از قبیل: اندیس توانی، نسبت طول به عرض (a/b)، نسبت طول به ضخامت (a/h) و پارامتر مقیاس طول بر بار بحرانی کمانش بیبعد میکرو ورق تابعی مدرج مستطیلی ارائه شده است.
ریلی ریتز
کمانش
میکرو صفحه تابعی مدرج
اندیس توانی
تئوریهای تغییر شکل برشی نمایی
2018
12
22
179
196
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1417_3f888914b5fe1e6bb3e4ac50cffa2cfd.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
تحلیل میدان جریان حاصل از برهمکنش جت مصنوعی با جریان عرضی: بهکارگیری مدلهای آشفتگی مختلف
فرزاد
بازدیدی تهرانی
احمد
کلاهدوز
محمد
حاتمی
جت مصنوعی ابزار جدیدی برای کاربردهای متنوع صنعتی به شمار میآید که به دلیل اندازهی کوچک و نیاز نداشتن به منبع سیال خارجی مورد توجه محققان قرار گرفته است. پژوهش حاضر در راستای فهم بهتر از رفتار و مکانیزم جریان جت مصنوعی و برهمکنش آن با محیط خارجی به تحلیل میدان جریان جت مصنوعی در حضور جریان عرضی همراه با مدلسازی محرک نوسانی و همچنین ارزیابی مدلهای آشفتگی رینولدز بالا از طریق شبیهسازی عددی پرداخته است. برای این منظور از سه مدل آشفتگی "Realizable k-ε (RKE)" ، "RNG k-ε (RNG)" و "Standard k-ε (SKE)" استفاده شده است. نتایج نشانگر آن است که مدل آشفتگی "RNG k-ε" برخلاف دو مدل دیگر، قادر به پیشبینی ساختار گردابهی تولید شده در میدان جریان میباشد. همچنین مقایسهی سرعت لحظهای بیبعد شده در خروجی اوریفیس نشان داد که برخلاف مدل استاندارد، مدلهای RNG و RKE در نیم سیکل مکش توانستند نقاط ماکزیمم و مینیمم نسبی را با تقریب خوبی پیشبینی کنند.
جت مصنوعی
محیط ساکن
جریان عرضی
مدل آشفتگی
2018
12
22
197
210
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1413_108d67f99c9f76165b17a44590632bf2.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
بهبود عملکرد هیدرولیکی-حرارتی چاه های حرارتی میکروکانال با استفاده از پین-فین های V شکل و نانوسیال Al2O3/آب
مرتضی
محمدی
سید حسین
مظلومی
سید مسعود
حسنی
مرتضی
خوشوقت علی آبادی
افزایش انتقال حرارت همزمان با کاهش افت فشار، کاهش اندازه و حجم، موضوعی است که طی چهار دهه مورد بررسی قرار گرفته است. میکروکانالها می توانند جریان آرام را به گونهای در کانالها تثبیت نمایند که ضرایب انتقال حرارت بالایی حاصل گردد. در این پژوهش از دو هندسه کلی ( مستقیم و Vشکل ) با چهار حالت متفاوت انقطاع (پیوسته، پیوسته-منقطع، منقطع خطی، منقطع غیرخطی) استفاده شده است . سیال کاری آب می باشد. اثرات هندسه ها و انقطاع پین ها در رینولدزهای مختلف (100-900) بر روی افزایش انتقال حرارت میکروکانال بررسی شد. پارامترهای مهم از قبیل عدد ناسلت، افت فشار، ضریب انتقال حرارت و ضریب عملکرد هیدرولیکی-حرارتی ارزیابی شد. شبیه سازی توسط نرم افزار فلوئنت17 انجام شد. نتایج نشان می دهند میکروکانالهای منقطع سبب افزایش ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت در مقایسه با هندسه های مستقیم شده است. همچنین توزیع دمای یکنواختتری دارند و مانع از ایجاد نقاط داغ در میکروکانال میشوند. میکروکانالهای دارای پین V شکل بدلیل ایجاد اغتشاش در بالک سیال و تولید جریان های چرخشی نتایج بهتری را گزارش میدهند. از میان حالتهای مختلف، حالت منقطع غیرخطی برای هر دو هندسه کلی دارای بالاترین ضریب عملکرد هیدرولیکی-حرارتی میباشد، که تقریبا 5/1 برابر حالت پایه است. سپس با تغییر سیال کاری با نانوسیال آب/Al2O3، اثرات آن مورد یررسی قرار گرفت. نانوسیال باعث افزایش ضریب عملکرد هیدرولیکی-حرارتی تا 83/1 برابر برای هندسه مستقیم منقطع غیرخطی و 77/1 برابر برای هندسه Vشکل منقطع غیرخطی نسبت به حالت پایه گردید. همچنین افزایش غلظت نانوذرات سبب بهبود عملکرد هیدرولیکی-حرارتی شد.
چاه حرارتی
میکروکانال
افت فشار
عدد ناسلت
نانوسیال
2018
12
22
211
228
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1423_f7ae7d5362cafac0f0cbdcbd118adb55.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
بررسی و مقایسه تجربی انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیالهای مس، اکسیدآهن و هیبریدی مس(50%)- اکسیدآهن (50%)
محمد حسین
طالبی
ولی
کلانتر
محمدرضا
نظری
هادی
کارگر شریف آباد
در این مقاله انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیالهای مس و اکسید آهن بصورت جداگانه بررسی و سپس در شرایط مشابه تاثیر استفاده از نانوسیال هیبریدی مس/اکسیدآهن در رژیم آرام تحت شرایط شار حرارتی ثابت در جداره بصورت تجربی بررسی شده است. آزمایشها در سه کسر حجمی 1، 2 و 4 درصد حجمی و سه عدد رینولدز 600 ، 1200 و 1800 انجام و عدد ناسلت محلی اندازه گیری شده است. نتایج نشان می دهد برای نانوسیال در حالت ساده و هیبریدی، با افزایش درصد حجمی نانوذرات و عدد رینولدز جریان، عدد ناسلت محلی افزایش می یابد. بررسی عدد ناسلت محلی برای نانوسیالهای مس، اکسیدآهن و ترکیب آنها نشان می دهد در حالت نانوسیال هیبریدی میزان افزایش عدد ناسلت محلی بیشتر از حالت نانوسیال ساده است. در حالت نانوسیال مس/آب بیشترین افزایش انتقال حرات جابجایی نسبت به آب خالص 8/7 درصد و در حالت نانوسیال هیبریدی 9/11 درصد می باشد. همچنین درصد حجمی نانوسیال هیبریدی در میزان افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی تاثیر زیادی دارد. در حالت استفاده از نانوسیال هیبریدی، در 2 درصد حجمی افزایش بیشتری نسبت به نانوسیال ساده مشاهده می شود.
انتقال حرارت جابجایی
نانوسیال
نانوسیال هیبریدی
درصدحجمی
2018
12
22
229
238
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1407_5de0d22557ad855135c0dffa76a0eac5.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
بررسی آزمایشگاهی اثر آمادهسازی اولیه سطوح ابرآبگریز برمیزان کاهش نیروی پسای اصطکاکی در جریان های آرام
نوروز محمد
نوری
ستاره
سخاوت
سعید
فسحت
شهاب
بیانی آهنگر
دراین مقاله اثر زبری بر کاهش نیروی اصطکاک هیدرودینامیکی سطوح ابرآبگریز بطور تجربی بررسی شدهاست. به این منظور، میکروکانالی طراحی و ساخته شد و سپس سطوح آن با روشهای مختلف آبگریز شدند و مقدار کاهش افت فشار در جریان آرام روی آنها مورد بررسی قرارگرفت. جنس سطوح کانال ،آلومینیوم درنظر گرفته شد و 4 روش مختلف برای آزمایشات انتخاب گردید.با توجه به نتایج بدست آمده، در حالی که سطوح ابر آبگریز با زبری سلسلهایی منجر به کاهش قابل ملاحظهای در اصطکاک سطحی (حدود 20%)گردید، سطح آبگریز صاف و بدون زبری کاهش قابل توجهی در نیروی مماسی نشان نداد. علاوه بر این برای مطالعه اثر روش آمادهسازی ، فرآیند جوشش نیز به آمادهسازی سطح اضافه شد. نتایج نشان داد که فرآیند جوشش، به عنوان بخشی از آمادهسازی سطوح ابر آبگریز، ،با ایجاد زبری روی زیرلایهها باعث افزایش دوام لایههای آبگریز و افزایش میزان کاهش نیروی نیروی پسا (تا 45%)میشود. سطوحی که با اضافه شدن فرایند جوشش آماده شدند پایداری بیشتری در برابر جریان از خود نشان دادند.
سطوح ابر آبگریز
میکرو کانال
کاهش درگ
زمان پایداری
2018
12
22
239
248
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1419_81d7e77c9226afbfa6dd9a9f7a26d9a0.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
حل عددی جریان چندلایه هسته- حلقه دو سیال با لزجتهای متفاوت به روش المان طیفی
مهران
پارسایی
علی اکبر
دهقان
محمد
سفید
آزاده
جعفری
احسان
ایزدپناه
هدف از این مقاله توسعه یک الگوریتم جداسازی مرتبه بالا جهت شبیهسازی جریان چندلایه حلقه- هسته دو سیال با ویسکوزیتههای مختلف درون کانال دوبعدی است. برای این شبیهسازی، معادلات جریان سیال تراکم ناپذیر (ناویر- استوکس) و معادله غلظت (کسر حجمی) حل شدهاند. جریان دوفاز بر اساس تکنیک حجم سیال و با استفاده از درونیابی هارمونیک مدل شده است. معادلات به لحاظ مکانی به روش المان طیفی گسستهسازی شدهاند و برای انتگرال گیری زمانی نیز از روش آدامز- بشفورث استفاده شده است. طرح تصحیح سرعت به عنوان یک الگوریتم مرتبه بالا برای جداکردن متغیرها در اینجا توسعه داده شده است. برای اعتبار سنجی، نتایج عددی با حل تحلیلی جریان توسعه یافته مقایسه شدهاند. این مقایسه شامل بررسی توزیع سرعت و گرادیان فشار است. همچنین درجه دقت روش عددی به لحاظ مکانی و زمانی مورد ارزیابی قرار گرفته است. شکل جریان حلقه- هسته به ازای تغییر پارامترهای گوناگون بررسی شده و با نتایج آزمایشگاهی و عددی مقایسه شده است. بررسیها نشان میدهد که ضخامت ورودی هسته و عدد رینولدز دو پارامتر مهم در تعیین الگوی جریان حلقه- هسته می باشند.
جریان چندلایه حلقه- هسته
روش المان طیفی
جریان درون کانال
شبیه سازی عددی
2018
12
22
249
260
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1426_a8eeed1f1542ad7636bf5cd322fd5cd9.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
تحلیل صوت و شبیه سازی جریان در شیر زاویه ای توسط قفسه های متفاوت
سیدعلی
خادم
علی
جلالی
مطهره
نجف پور
هدف اصلی این مقاله مطالعۀ مشخصه جریان نویز در یک شیر زاویه ای فشار بالا و یافتن راه حلهایی برای کنترل نویز، مبتنی بر تحلیل های دینامیک سیالاتی می باشد. مدلسازیهای عددی میتوانند روشی موثر و کارگشا در زمینۀ محاسبات جریان سیال قرار گیرند. از آن جمله مدل ویلیامز و هاوکینگز روش مناسبی برای به دست آوردن سیگنالهای صوتی، کاربردی است. تجزیه و تحلیل ها درباره نویز نشان میدهد که قفسه سوراخدار میتواند به طور موثری به کاهش نویز کمک کند. همچنین مشخص است که فشار ورودی سیال تاثیر بسیاری بر سطح فشار صوت دارد. فشار ورودی بالاتر باعث افزایش سطح فشار صوت در فرکانس بالا خواهد شد. وقتی حداکثر ماخ به 1 نزدیک باشد، سطح فشار صوت در فرکانس پایین بسیار بالا می رود. لذا بدین ترتیب با استفاده از شبیه سازی عددی جریان توسط نرم افزار انسیس فلوئنت تغییرات شدت آشفتگی جریان و همچنین تغییرات فرکانس در نویزهای مختلف بررسی شده است. برای این شبیه سازی از مدل سازی یک شیر زاویه ای 2 اینچی با سیال بخار آب استفاده شده که در دو قفسۀ ساده و سوراخ دار مورد تحلیل قرار گرفته است.
شیرهای زاویه ای
شبیه سازی
تحلیل صوت
2018
12
22
261
271
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1409_2ca7c0d4272a5a32fbdb1ab4a6c53d2a.pdf
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9475
1397
8
4
مطالعه عددی تأثیر زبری های یکنواخت سینوسی بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانوسیال در محفظه مربعی به روش شبکه بولتزمن
علیرضا
شهریاری
نبی
جهانتیغ
در این مقاله، تأثیر زبریهای یکنواخت سینوسی بر انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانوسیالها در محفظه بسته به روش شبکه بولتزمن مورد مطالعه قرار گرفته است. دیوارههای جانبی چپ و راست محفظه دارای زیریهای یکنواخت سینوسی بوده و به ترتیب در دماهای گرم و سرد قرار گرفتهاند. تقریب بوزینسک که برای تغییرات جزئی چگالی استفاده شده است، باعث تأثیرپذیری میدانهای هیدرودینامیکی و حرارتی از همدیگر میگردد. ویسکوزیته و هدایت حرارتی مؤثر نانوسیال با مدل KKL محاسبه شده است که تأثیر حرکت براونی ذرات را لحاظ میکند. برای توابع توزیع سرعت و دما، مدل شبکه D2Q9 بکار رفته و از یک کد به زبان فرترن استفاده شده است. اثر تغییر پارامترهایی نظیر عدد رایلی، محل قرارگیری زبریها، تعداد زبریها، دامنه بیبعد زبریها و کسر حجمیها مختلف از نانوسیال آب-اکسید آلومینیم بر روی میدانهای جریان و دما مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهند که افزایش عدد رایلی و افزایش کسر حجمی، انتقال حرارت را افزایش میدهند اما افزایش تعداد و دامنه بیبعد زبریها سینوسی یکنواخت عدد ناسلت میانگین را کاهش میدهند. نرخ افزایش و کاهش عدد ناسلت میانگین نیز تابع محل قرارگیری زبریها سینوسی است.
نانوسیال
زبری سینوسی یکنواخت
جابجایی طبیعی
روش شبکه بولتزمن
حرکت براونی
2018
12
22
273
286
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1424_7d49c909478fcc43946d6159a0bfb590.pdf