دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Investigation of springback behavior of fibre-metal laminates using equivalent-layer and separate-layer theoriesبررسی رفتار بازگشت فنری کامپوزیت های الیاف-فلز با استفاده از تئوری های لایه معادل و لایه مجزا1990110.22044/jsfm.2017.901FAامیرعلی ابوالقاسمیکارشناسی ارشد، دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایرانعبدالحسین جلالی اقچایاستادیار، دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران0000-0003-2735-6763بهروز مرادخانیدانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایرانسید علی فاطمیکارشناسی ارشد، دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایرانJournal Article20161025At the bending process, sheet deforms plastically between tool and die to take its final shape. Deviation of final bending angle from intended angle after removing load is the most important defect which occurs in sheet metal forming processes. This phenomenon which is called springback, occurs because of elastic behavior of sheet after unloading. In order to increasing geometrical accuracy of products, the bending parameters should be chosen in such a way that the intended bending angle be obtained after unloading. In recent years, due to fuel crisis; aerospace and automotive industries trends to use lightweight materials to decrease fuel consumption. Fiber Metal Laminates are attractive materials for industries due to their suitable specifications such as high strength to weight ratio, low cost, high chemical resistance and high acoustic and vibration damping. In the present study, the springback behavior of Fiber metal laminates has been investigated by using theoretical and experimental procedures. The results of this study shows that the developed theoretical method can predict springback with mean error of 17%.در فرایندهای خمکاری، ورق بین ابزار و قالب دچار تغییر شکل پلاستیک شده و شکل نهایی موردنظر را به خود میگیرد. مهمترین نقصی که در خمکاری ورقها رخ میدهد تغییر زاویه خم پس از باربرداری است. این پدیده که بازگشتفنری نامیده میشود، ناشی از رفتار الاستیک ورق در مرحله باربرداری است. بهمنظور افزایش دقت ابعادی محصول باید متغیرهای خمکاری به شکلی انتخاب گردند که زاویه خم پس از بازگشتفنری به مقدار مورد نظر برسد. ورقهای چندلایه الیاف-فلز به دلیل ویژگیهایی نظیر نسبت استحکام به وزن بالا، هزینه ساخت مناسب، مقاومت شیمیایی مناسب، استحکام مکانیکی بالا، میرایی صوت و ارتعاش و عایق حرارتی بودن مورد توجه صنایع قرار گرفتهاند. در این پژوهش رفتار بازگشتفنری ورق چندلایه الیاف-فلز با روش تئوری بررسی شده و نتایج با آزمایشهای تجربی صحهگذاری شده است. نتایج این پژوهش نشان داد روش تئوری ارائه شده با خطای میانگین حدود 17% توان پیشبینی رفتار بازگشتفنری ورق چندلایه الیاف-فلز را دارا است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_901_832e1d605ae590921cf39eedfb5e4db1.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Dynamic analysis of prestressed Timoshenko beam by using wavelet-based spectral finite element methodآنالیز دینامیکی تیر تیموشنکوی پیشتنیده بهکمک روش المان محدود طیفی بر پایه ی تبدیل موجک112286610.22044/jsfm.2017.866FAعلی مختاریکارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایرانحمیدرضا میردامادیدانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایرانمصطفی غیوراستاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایرانJournal Article20150316In this article, wavelet-based spectral finite element (WSFE) is formulated for time domain and wave domain dynamic analysis of Timoshenko beam subjected to a uniform axial tensile or compressive force (prestressed). Daubechies wavelet basis functions transform the time and space-dependent governing partial differential equations into a set of coupled space-dependent ordinary differential equations (ODE). The resulting ODEs are decoupled through an eigenvalue analysis and then solved exactly to obtain the shape functions and dynamic stiffness matrix. In the WSFE model, a beam can be divided into only a single element, but larger number of elements may be used in a finite element (FE) model. The accuracy of present WSFE model is validated by comparing its results with those of FE method. The results display advantages of WSFE model compared to FE one in reducing number of elements as well as increasing numerical accuracy. These advantages are more visible in higher frequency content excitations. In addition, the effects of axial tensile or compressive force on time domain analysis and system natural frequencies are investigated. Divergence instability of beam subjected to critical axial compressive force is investigated.در این پژوهش، فرمولبندی روش المان محدود طیفی بر پایهی تبدیل موجک برای آنالیز زمانی و بسامدی (فرکانسی) تیر تیموشنکوی زیر نیروی کششی یا فشاری محوری ثابت (پیشتنیده) ارایه میگردد. معادلههای دیفرانسیل پارهای وابسته به مکان و زمان حاکم بر این سامانه، بهکمک تابعهای مقیاس داوبچیز، به معادلههای دیفرانسیل معمولی کوپله و وابسته به مکان تبدیل میشوند. این معادلهها، به کمک آنالیز مقدارهای ویژه، دکوپله میشوند. از حل دقیق این معادلهها در سامانههای یک بعدی، برای استخراج تابعهای شکل دینامیکی و ماتریس سختی دینامیکی بهره گرفته میشود. این سامانه بهکمک روش المان محدود طیفی بر پایهی تبدیل موجک میتواند تنها به یک المان تقسیم شود، ولی در روش المان محدود کلاسیک، المانهای بیشتری به کار گرفته میشود. دقت پاسخهای بهدست آمده از روش المان محدود طیفی بر پایه-ی تبدیل موجک، با پاسخهای روش المان محدود کلاسیک، راستیآزمایی (صحهگذاری) میشوند. نتیجههای عددی گویای برتری این روش، در کاهش تعداد المانها و افزایش دقت، در مقایسه با روش المان محدود کلاسیک میباشد. این برتری در سامانههای با محتوای بسامدی بالاتر، نمایانتر است. همچنین، تاثیر نیروی کششی یا فشاری محوری ثابت روی پاسخهای دینامیکی و بسامدهای طبیعی سامانه، بررسی میگردد. ناپایداری دیورژانس سامانه، زیر نیروی فشاری محوری بحرانی نیز بررسی میشود.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_866_6784e981b70ccd0e943c74c8a6d2e52e.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Natural Frequency Optimization of 2D and 3D Truss Structures Using a Discrete Sensitivity Analysisبهینه سازی فرکانس طبیعی سازه های دو و سه بعدی خرپا به روش تحلیل حساسیت گسسته234079710.22044/jsfm.2016.797FAزهرا کاظمیدانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه شیراز، شیراز، ایرانمحمدرحیم همتیاناستاد، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه شیراز، شیراز، ایرانJournal Article20150611Controlling and optimizing natural frequencies of structures is an important issue in mechanical, aerospace and civil engineering. In this paper, some new problems for cross-section area optimization of 2D and 3D truss structures considering different frequency objective functions are introduced and investigated. Three algorithms are developed in order to 1- increase the difference of the first two natural frequencies, 2- increase the first natural frequency and 3- increase of the second natural frequency with a limited change of the first natural frequency. Using a discrete sensitivity analysis, the cross-section area of the truss members are changed while the total mass of the structure is maintained fixed in order to achieve optimum natural frequencies. Modal analysis, sensitivity analysis and optimization process are performed by a developed APDL code in ANSYS software. Several two and three dimensional truss optimization examples are presented to demonstrate the efficiency of the methods. The presented examples show that natural frequencies of a truss structure can be optimized significantly by using the proposed methods.کنترل و بهینهسازی فرکانسهای طبیعی یک سازه یک موضوع مهم در مهندسی مکانیک، هوافضا و عمران میباشد. در این مقاله مسائل جدیدی برای بهینهسازی سطح مقطع اعضای سازههای خرپای دو بعدی و سه بعدی معرفی و مطالعه میشود. سه الگوریتم به منظور 1- افزایش اختلاف دو فرکانس اول، 2- افزایش فرکانس اول و 3- افزایش فرکانس دوم ضمن محدود نگه داشتن فرکانس اول ارائه می شود. از طریق ایجاد تغییر در سطح مقطع المانها، ضمن ثابت نگه داشتن وزن کل سازه با انجام آنالیز حساسیت گسسته، بهینه سازی مورد نظر انجام می گردد. آنالیز مودال، آنالیز حساسیت و بهینه سازی توسط یک کد تدوین شده در محیط برنامهنویسی نرمافزار انسیس انجام شده اند. جهت نشان دادن میزان کارایی این روش رفتار دو سازه خرپای دو بعدی و یک سازه خرپای سه بعدی مورد ارزیابی قرارگرفته است. مثالهای ارائه شده نشان میدهند که با استفاده از روشهای پیشنهاد شده میتوان فرکانسهای طبیعی یک سازه خرپا را به میزان قابل توجهی بهینه نمود.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_797_08869f8fa494113ca546e952550b0f65.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Design optimization of 2D continuum structures using an efficient simulated annealing algorithmبهینهسازی طرح سازههای پیوسته دو بعدی با استفاده از روش الگوریتم تبرید تدریجی کارآمد414879410.22044/jsfm.2016.794FAبهزاد لطف خداییکارشناسی ارشد ساخت و تولید، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهدمحمدحسین ابوالبشریاستاد، گروه مکانیک، مرکز پژوهشی مهندسی تولید ناب، دانشگاه فردوسی مشهدJournal Article20150331This paper presents an optimization algorithm based on Simulated Annealing in design optimization of 2D continuum structures. The algorithm – denoted as CMLPSA (Corrected Multi-Level & Multi-Point Simulated Annealing) – implements an advanced search mechanism where each candidate design is selected from a population of trial points randomly generated. The multi-point strategy is adopted for both feasible and infeasible intermediate designs. CMLPSA includes a multi-level annealing strategy where trial points are generated by perturbing all design variables simultaneously (global level) or one by one (local level). In this paper, the effects of rejection ratio and evolutionary rate are investigated in design optimization of 2D continuum structures. The results of this study are also compared with other researches reported in the literature. It is concluded that for different values of initial discarding and rate of discarding parameters the final volume or von Mises stress of the optimum structure do not change considrably, but the final shape for different rate of discarding is changed. However, final volume and von Mises stress of the optimum structure are improved in comparison with other methods.این مقاله کاربرد یک الگوریتم بهینهسازی پایهریزی شده بر اساس تبرید تدریجی را در بهینهسازی وزن و استحکام سازههای پیوسته دو بعدی ارائه میکند. الگوریتم CMLPSA که الگوریتم تبرید چند نقطهای- چند سطحی اصلاح شده نام دارد، یک روش پیشرفته جستجو برای حالتهایی است که هر طرح کاندیدا از میان جمعیتی از نقاط که به صورت تصادفی تولید شدهاند، انتخاب میشود. اصطلاح چند نقطهای برای همه طرحهای عملی و غیرعملی ارائه میشود. افزون بر این، CMLPSA دارای یک استراتژی چند سطحی برای حالتهای آزمایشی تولید شده به وسیله ادغام همه متغیرهای طرح میباشد. در این مقاله تأثیر پارامتر حذف المان و سرعت حذف المان به روش الگوریتم CMLPSA در بهینهسازی سازههای دو بعدی پیوسته بررسی شده و با نتایج تحقیقات قبلی مقایسه میشود. نتایج نشان میدهد که به ازای مقادیر مختلف پارامتر اولیه حذف المان و مقادیر مختلف پارامتر سرعت حذف المان، تغییر چندانی در میزان حجم نهایی و یا تنش فن مایزز نهایی سازه ارائه شده توسط CMLPSA مشاهده نمیشود و فقط شکل نهایی سازه برای مقادیر مختلف پارامتر سرعت حذف المان متفاوت است. اما میزان حجم نهایی و تنش فن مایزز نهایی سازه در مقایسه با تحقیقات قبلی در شرایط یکسان بهبود یافتهاند.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_794_946219c5775b438cd49b12a1675d1260.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221An analysis of stresses evaluation efficacy in adhesive single-lap jointsتحلیل و بررسی نتایج تعیین تنش ایجادی یک اتصال چسبی تکلبه495886510.22044/jsfm.2017.865FAمجتبی حسنونددانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک، اهواز،گلستان، دانشگاه شهید چمران،دانشکده مهندسیمحمد شیشه سازاستاد مکانیک، اهواز،گلستان، دانشگاه شهید چمران،دانشکده مهندسیJournal Article20151201In this paper, at first stress distribution in a single-lap joint between composite laminates by first order shear deformation theory with and without the presence of longitudinal strain has been evaluated. Adhesive layer supposed to be isotropic and adherents assumed to be orthotropic laminates. A new improved method of displacement theory has been used to determine stresses distribution. The results of this analytical solution have been compared by the results of finite element and it has been revealed that both methods have similar results. The advantage of this new method compared to classic method is that it has a higher Compatibility by finite element results. In shear stress there is no significant improvement. In the other hand it has been declared that the method has assumed length strain in adhesive layer has a higher accuracy in its results. In shear stress distribution, considering of length strain has no significant benefit, but in peeling stress this difference will improve the results significantly.در این تحقیق ابتدا با کمک تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی دو بعدی با در نظر گرفتن دو فرض وجود کرنش طولی و عدم وجود آن، معادلات تنش ایجادی در لایه چسب بکار رفته در اتصالات چسبی مواد مرکب تحت کشش بدست آورده می شود. در این تحلیل لایه چسب به صورت ایزوتروپیک همگن فرض شده و ورقهای چسب شونده به صورت ورقهای چندلایه متشکل از ورقهای ارتوتروپیک فرض شده اند. روش بدست آوری مقادیر تنش ایجادی در این تحلیل، روش نوین بهبودیافته و پیرایش شده روند تعیین تنش بر مبنای جابجایی است. نتایج این تحلیل با نتایج بدست آمده از روش کلاسیک و نتایج بدست آمده از روش المان محدود انجام شده توسط نرم افزار انسیس مقایسه شد. در پایان مشخص می شود که روش مرتبه اول که در آن تنشهای برشی عرضی حضور دارند، نسبت به روش کلاسیک ورقها در تعیین تنشهای برشی و تورق دقت بالاتری دارد. در مورد تنش برشی مقدار بهبود نتایج تفاوت چنذانی بین دو روش وجود ندارد. تنش برشی بخصوص در تعیین تنش تورق ایجادی، روش مرتبه اول بسیار دقیقتر از روش کلاسیک عمل می کند. از سویی دیگر مشخص می شود که در نظر گرفتن تاثیر کرنش طولی در تنش های ایجادی در لایه ی چسب، نسبت به حالتی که در آن از تاثیر کرنش طولی صرف نظر می کند؛ دقت نتایج بدست آمده را بالاتر خواهد برد. فرض کرنش طولی در دقت تعیین تنش برشی لایه چسب چندان محسوس نبوده ولی در مورد نتایج تنش تورق بسیار نمایان خواهد بود،https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_865_dd012bc2f084288dd6449a3379d36a33.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Novel mathematical models based on regression analysis scheme for optimum tuning of TMD parametersمدلهای ریاضی جدید مبتنی بر رویه تحلیل رگرسیون برای تنظیم بهینهی پارامترهای TMD597586410.22044/jsfm.2017.864FAبهروز کشتهگراستادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه زابل، زابل، ایرانصادق اعتدالیاستادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایرانJournal Article20160108Tuned mass damper (TMD) has been widely used as an adopted strategy for vibration control of mechanical and structural systems. Tuning of TMD parameters plays an important role in its performance. In this paper, novel mathematical models based on regression analysis scheme are presented for optimum tuning of TMD parameters in a damped main system subjected to white noise base acceleration. For this purpose, a database of optimum frequency and damping ratio of TMD is created and then models based on regression analysis scheme are proposed for optimum tuning of TMD parameters. Considering the confidence index as a statistical measurement, the efficiency of the proposed mathematical models is compared with other explicit models in the literature. The results show that the proposed models are simple and, due to having the lowest estimated errors and the best agreement with optimum tuning from database, they are able to provide more accuracy than other explicit mathematical models for optimum tuning of TMD parameters. Also, the proposed models are more efficient and simple than the search-based optimization algorithms. Therefore, they can readily be used for engineering applications without the need of time-consuming calculations. Furthermore, it is found that the optimum TMD parameters are not influenced by the predominant frequency of filtered white-noise excitation. At the end, the efficiency of the proposed mathematical models is shown for a structure subjected to different earthquakes.میراگر جرمی تنظیمشده (TMD) به عنوان یکی از استراتژیهای کنترل ارتعاشات سیستمهای مکانیکی و سازهای به طور گستردهای استفاده میشوند. تنظیم پارامترهای TMD نقش کلیدی در عملکرد آن دارد. در این مقاله مدلهای ریاضی جدیدی مبتنی بر رویه تحلیل رگرسیون برای تنظیم بهینه پارامترهای TMD در یک سیستم اصلی میرا تحت تحریک شتاب پایه از نوع اغتشاش سفید ارائه شدهاند. برای این منظور با بکارگیری الگوریتم جستجوی فاخته، یک پایگاه داده از مقادیر بهینه فرکانس و میرایی تنظیم TMD ایجاد و سپس مدلهایی مبتنی بر رویه تحلیل رگرسیون جهت تخمین پارامترهای بهینه TMD ارائه شده اند. کارائی مدلهای ریاضی ارائه شده با چندین مدل صریح ارائه شده توسط مراجع، با استفاده از آماره ضریب اطمینان مقایسه شده است. نتایج نشان میدهند که مدلهای ارائه شده ضمن سادگی، به دلیل داشتن خطای کمتر و همبستگی بیشتر، از دقت بالاتری نسبت به دیگر مدلهای ریاضی برخوردارند و در مقایسه با الگوریتمهای بهینه سازی مبتنی بر جستجو از کارایی و سادگی بالاتری برخوردارند و لذا میتوانند، بدون نیاز به محاسبات وقت گیر، به سهولت در کاربردهای مهندسی استفاده شوند. همچنین نتایج حاصل برای سیستم اصلی در معرض تحریک اغتشاش سفید فیلتر شده نشان میدهند که مقادیر پارامترهای بهینه TMD متاثر از فرکانس غالب تحریک نمیباشند. در انتها، کارائی مدلهای ریاضی پیشنهاده شده برای یک سازه در معرض زلزلههای مختلف نشان داده شده است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_864_1af0ee1df112a788ca024ae55186984d.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Vehicle dynamics improvement using developed robust controllerبهبود دینامیک خودرو به روش کنترل مقاوم توسعه دادهشده779092010.22044/jsfm.2017.920FAمسعود گوهری منشدانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایرانعلی اکبر اکبریدانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایرانJournal Article20150307In this paper, robust control and improvement of vehicle dynamic and stability is considered. Direct yaw control as a means of corrective moment generating could be effective during vehicle maneuvers. Due to the differential brake forces, a corrective moment is generated at the center of gravity of vehicle to be effective in an emergency diversion and loss of the stability conditions. The control system is designed to produce the corrective torque required in top-level and the brake torque of each wheel in low-level controller. The corrective moment is designed by developed quantitative feedback theory as a robust controller method. This robust controller considers the vehicle system uncertainties existed by change of center of gravity, road conditions, tire inflation pressure and many reasons. The uncertainties firstly considered by a statistical method named Taguch to find the most effective parameters in the model. Base of the linear model derived from nonlinear vehicle dynamics, all the uncertainties studied by a pre-filter and compensator control and then applied in comprehensive nonlinear model. Moreover, the brake torque is generated by a set of simple rules. A double lane change maneuver with the low friction road is employed to show the robust performance of the controller.در این مقاله، بهبود پایداری خودرو بر اساس ترمزهای تفاضلی و با استفاده از یک منطق کنترل مقاوم توسعه دادهشده مورد توجه قرارگرفته است. سیستم ترمزی خودرو درصورتیکه بهصورت تفاضلی عمل نماید، میتواند، بهواسطه لختی خودرو در حال حرکت، گشتاورهای قابل توجهی را تولید نماید و در شرایط اضطراری که خودرو در حال انحراف و از دست دادن پایداری است، مؤثر واقع گردد؛ لذا طراحی سیستم کنترلی به دو سطح بالا برای تولید گشتاور مورد نیاز و سطح پایین جهت اختصاص گشتاورهای ترمزی به هر چرخ شکل میگیرد. در سطح بالا، طراحی کنترلکننده توسط تئوری فیدبک کمی توسعه دادهشده صورت میپذیرد. مبانی این کنترلکننده طوری است که با استفاده از مدل خطی خودرو، تمامی عدم قطعیتهای موجود را مورد مطالعه قرار داده و سپس با استفاده از روش تاگوچی، تأثیرگذارترین پارامترها تعیین میشوند و پس از آن بهوسیله یک پیش فیلتر و جبران ساز، کنترل مدل غیر خطی انجام میگیرد. پس از تولید گشتاور تصحیح، گشتاورهای ترمزی توسط یک سری قوانین ساده تولید و به خودرو معرفی میشوند. جهت شبیهسازی جامع دینامیک خودرو از نرمافزار کارسیم، استفاده شده است. برای تصریح عملکرد مناسب کنترل مقاوم، یک مانور موج سینوسی برای جاده با اصطکاک پایین نیز در نظر گرفته میشود تا کارابودن بودن منطق مورد استفادهشده نشان داده شود.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_920_2ab7eff2b53d41fa5d73744a6412390a.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Effect of welding residual stress on natural frequencies using experimental and numerical analysisبررسی تجربی و عددی اثر تنش پسماند جوشکاری بر فرکانس های طبیعی9110191410.22044/jsfm.2017.914FAامیرحسین مجیدی رادکارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهرانعلی اصغر جعفریاستاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهرانJournal Article20151027The manufacturing processes mostly generate residual stresses in structures. Welding as well, can cause these types of stresses which can be useful or detrimental in different cases. Expensive and time-consuming tests should be conducted to measure residual stresses, however, modal testing is widely available providing results conveniently and quickly. In cases in which the qualitative changes in stress is required, experimental modal testing is a suitable substitute for residual stress measurement processes. In this paper, experimental modal analysis have been conducted on an aluminum specimen, also the same procedure has been done on welded specimens. Natural frequencies are compared before and after the welding along with verification of experimental modal analysis integrity using Euler-Bernoulli relations. In addition to experimental modal analysis, finite element modeling of welding process has been done comparing the numerical and experimental results. The results obtained from the investigation have shown that welding made the structure harder leading to elevation of its natural frequencies. This increase in frequencies are associated with residual stresses generated in welding process. By comparing natural frequencies of the specimens, a quantitative relation can be drawn between the residual stress caused by welding and changes of natural frequencies.فرآیند ساخت، باعث بوجود آمدن تنشپسماند در سازه ها می شود. فرآیندهایی چون جوشکاری نیز در بوجود آمدن این تنشها دخیل بوده و بنا به کاربرد، میتوانند مفید یا مضر باشند. برای اندازهگیری تنشپسماند غالبا باید از تستهای پرهزینه و زمانبر بهره جست، این درحالیاست که تستمودال بسیار کمهزینه و سریع میباشد. در مواردی که تغییرات دقیق تنش مدنظر نبوده و تنها تغییرات کیفی آن موردنظر است، تستمودال جایگزین مناسبی برای تستهای اندازهگیری تنشپسماند میباشد. در مقاله حاضر، ابتدا قطعه آلومینیومی تحت آنالیزمودال تجربی قرار گرفته، سپس قطعات جوشکاریشده تحت تستمودال قرار میگیرند و فرکانس های طبیعی قبل و بعد از جوشکاری مقایسه میشوند. لازم بذکر است، تست مودال تجربی بوسیله روابط اولر-برنولی صحتسنجی شده است. علاوه بر آنالیزمودال تجربی، مدلسازی عددی فرآیند جوشکاری نیز صورت پذیرفته و علاوه بر صحتسنجی شبیهسازی فرآیند، نتایج عددی با نتایج تجربی مقایسه شدهاند. مشاهده میشود جوشکاری موجب سختشدن قطعه شده و فرکانسهای طبیعی سازه را افزایش میدهد. این سختی محلی تمامی فرکانسهای طبیعی قطعه را حدود 2 درصد افزایش داده که این بررسی توسط تحلیل عددی نیز صورت پذیرفته است. در این مقاله به بررسی کمی اثر تنشپسماند ناشی از جوشکاری برروی تغییرات فرکانسهای طبیعی قطعه حاضر پرداخته میشود. از مقایسه فرکانسهای طبیعی سازه میتوان به وجود تنشپسماند پیبرد و تغییر فرکانس بوجود آمده را با تنشپسماند ایجاد شده مرتبط دانست.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_914_77f78d62544186e13f2527f1acb7c8fb.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Buckling of Viscoelastic Thick Plates by Finite Strip Method and Higher Order Shear Deformation Theoryکمانش صفحات ویسکو الاستیک ضخیم با استفاده از روش نوار محدود و تئوری برشی مرتبه سوم10312492110.22044/jsfm.2017.921FAحسین عموشاهیاستادیار، دانشکده مهندسی عمران و حمل و نقل، دانشگاه اصفهانJournal Article20160831Time depended deformation and critical buckling load of viscoelastic thick plates were studied using finite strip method with the trigonometric functions in longitudinal direction and the polynomial functions in transverse direction. The plates were considered to be thick and the third order shear deformation theory was used to consider the effect of shear stresses in thickness. The mechanical properties of the material were considered to be linear viscoelastic by expressing the relaxation modulus in terms of Prony series. Time history of maximum deflection of viscoelastic plates subjected to transverse loading and unloading on plates was calculated using a fully discretized formulation. In addition, the critical in-plane load of plates was calculated by a nonlinear procedure in different times of loading. Moreover, the effect of thickness and the interaction of biaxial in-plane loading on critical load of plate were studied. The results show that the interaction curves of biaxial critical load of viscoelastic plates have the linear behavior for all time of loading.در این مقاله نحوه تغییرات بار بحرانی ورق های ویسکو الاستیک به روش نوار محدود بررسی میشود. خاصیت ویسکو الاستیسیته باعث تغییر پارامترهایی مثل مدول الاستیسیته مواد در طول زمان بارگذاری میشود. در مقاله پیش رو خاصیت ویسکو الاستیسیته به کمک سری پرونی مدل شده و روش نوار محدود بر آن بازنویسی گردیده است. پس از آن به کمک روش جداسازی زمانی رابطه کار مجازی در بازههای زمانی کوچک تقریب زده شده و مسأله به صورت یک مسأله مقادیر اولیه آنالیز میگردد به گونهای که پاسخهای بدست آمده در هر زمان به پاسخهای زمان قبل وابسته خواهد بود. پس از آن رابطه کار مجازی برای نیروهای درون صفحه بازنویسی شده و به کمک آن مسأله کمانش ورقها بررسی شده است. بار کمانشی ورقها به کمک یک روند غیر خطی در زمانهای مختلف برآورد شده و نتایج آن در زمان اولیه با پاسخهای ماده الاستیک مقایسه شده است. در ادامه اثرات تغییر ضخامت، ابعاد ورق و بارگذاری دو محوره نیز مورد بررسی قرار گرفته است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_921_0ffc850065fd511c0bbd8a68abe16404.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Exact free vibration analysis of sector plates coupled with piezoelectric layers using first-order shear deformation plate theoryتحلیل دقیق ارتعاش آزاد ورقهای قطاعی کوپل شده با لایه پیزوالکتریک با بکارگیری تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول12513892210.22044/jsfm.2017.922FAکوروش خورشیدیاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران0000-0002-7321-972Xسعید عنصری نژاددانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایرانJournal Article20140817In this study, free vibration analysis of isotropic sector plates coupled with piezoelectric layers based on first-order shear deformation theory has been analyzed. Governing differential equations of the dynamic behavior of free vibration of isotropic sector plates coupled with piezoelectric layers are derived using Hamilton's principle and the electrostatic Maxwell equations. The Coupled governing differential equations of the vibrating composite plate are solved by applying the method of separation of variables and auxiliary potential functions. The presented analytical exact solution in this paper is validated with available data in the literature. Using numerical results the effect of opening angle of sector plate , the host thickness to radius ratios , inner to outer radius ratios , the ratio of thickness of the piezoelectric layer respect to thickness of the host plate and different boundary conditions on the natural frequencies of the vibrating sector plates coupled with piezoelectric layers are obtained. Also impact, manner and conditions of each parameter on the natural frequencies areconsidered and discussed.در این تحقیق، ارتعاش آزاد ورقهای قطاعی ایزوتروپیک کوپل شده با لایه پیزوالکتریک بر مبنای تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. معادلات دیفرانسیل حاکم بر رفتار دینامیکی ورقهای قطاعی کوپل شده با لایه پیزوالکتریک با بکارگیری اصل همیلتون و معادله الکترواستاتیکی ماکسول بدست آمده است. معادلات دیفرانسیل کوپل حاکم بر ورق مرکب مرتعش، با بکارگیری روش جداسازی متغیرها و توابع پتانسیل کمکی ،حل می گردند. اعتبار روش حل دقیق ارائه شده در این مقاله، با نتایج ارائه شده در مراجع مورد ارزیابی و تایید قرار گرفته است. با استفاده از نتایج عددی، تاثیر زاویه بازشدگی ورق قطاع ، نسبت ضخامت به شعاع ورق زمینه ، نسبت شعاع داخلی به شعاع خارجی ورق زمینه ، نسبت ضخامت لایه پیزوالکتریک به ضخامت ورق زمینه و شرایط مرزی مختلف روی فرکانس طبیعی ورق قطاعی مرتعش کوپل شده با لایه های پیزوالکتریک بدست آمده است. همچنین در مورد میزان، نحوه و شرایط اثر گذاری هر پارامتر بر روی فرکانس طبیعی سازه بحث و بررسی شده است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_922_5a344d91bc90ba7bfc8b921d161e9871.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Investigation of Axial and Oblique Crushing of Empty and Foam-Filled Conical Tubes under Clamped Boundary Conditionتحلیل فروریزش محوری و مایل پوسته های مخروطی توخالی و تقویت شده با فوم تحت شرایط مرزی گیردار13915986210.22044/jsfm.2017.862FAسجاد آذرخشباشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایرانعلی قمریانباشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایرانحسین خدارحمیدانشیار مهندسی مکانیک، دانشگاه جامع امام حسین (ع)Journal Article20160508In this study, the numerical and experimental study of energy absorption and deformation of thin-walled conical tubes under axial and oblique loading is studied. The purpose of this study was to investigate the effect of geometry on the energy absorption of clamped conical tubes and effect of foam-filled tubes to absorb more energy under axial and oblique crushing. In the experimental part, empty aluminum tubes filled with solid polyurethane foam were prepared and then the quasi-static tests with static loading rates were performed on samples and the load-compression diagrams in each test were obtained. In the last part of this study simulation of the phenomenon of axial and oblique on thin sections was carried out with the ABAQUS software. The comparison of numerical and experimental results showed that the present model provides an appropriate procedure to determine the collapse mechanism and load-compression curve. The model is used to evaluate the effects of important parameters defined in empty and foam-filled clamped samples such as wall thickness and semi-apical angle of conical samples. A dynamic amplification factor is considered to relate the quasi-static results to dynamic response of conical shock absorber.در این تحقیق به بررسی تجربی و عددی جذب انرژی و تغییرشکل لولههای جدارنازک مخروطی تحت بارگذاری محوری و مایل پرداخته شده است. هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر تغییرشکل هندسی برای لوله های مخروطی گیردار بر میزان جذب انرژی و بررسی اثر فوم درون آن برای جذب انرژی بیشتر ناشی از برخورد محوری و مایل است. در بخش تجربی، ابتدا لوله های از جنس آلومینیوم به صورت توخالی و توپر با فوم پلی یورتان تهیه شد و سپس آزمایش های شبه استاتیکی با نرخ بارگذاری ثابت بر روی نمونه ها انجام گرفت و دیاگرام نیرو-جابه جایی در هر آزمایش اندازه گیری شد. در بخش عددی، شبیه سازی پدیده فروریزش محوری و مایل بر مقاطع جدارنازک با نرم افزار اباکوس صورت گرفت. مقایسه نتایج تجربی و شبیهسازی نشان میدهد مدل ارائهشده روش مناسبی برای تعیین پاسخ فروریزش و تعیین نمودار نیرو- جابه جایی فراهم میکند. تأثیر پارامترهای موثر بر عملکرد جاذب انرژی مخروطی توخالی و تقویتشده با فوم پلییورتان با استفاده از مدل عددی بررسی میشود که پارامترهای مهم شامل ضخامت دیواره و زاویه نیم رأس است. در ادامه تحقیق برای بررسی اثر سرعت بر پاسخ دینامیکی از نسبت انرژی جذبشده در بارگذاری دینامیکی به انرژی جذب شده در بارگذاری شبه استاتیک استفاده می شود.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_862_073d952200c72dd70233bd471a0439e5.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Experimental investigation of vibrational-damping properties of a viscoelastic materialاستخراج تجربی خواص ارتعاشی-میرایی یک مادهی ویسکوالاستیک خاص16117186310.22044/jsfm.2017.863FAسید علی حسینی کردخیلیدانشیار، مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهرانرضا خراسانیدانشجوی دکتری، مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهرانJournal Article20160420In this work vibrational-damping properties of a viscoelastic material of a Russian vibration absorber coating named склг-27м is investigated. For this purpose ASTM E756-05 standard is employed and corresponding experimental tests are performed step by step. This standard test method is useful to obtain vibrational-damping properties of materials and can makes it possible to apply viscoelastic material in passive vibration control applications in a beneficial manner. Since the investigated vibration absorber coating is of type of constrained layer damping or CLD, a sandwich specimen is fabricated according to the standard instructions. Then by performing experimental modal testing on the sandwich specimen and base steel beams as cantilever beams, the desired outputs including variations in loss factor and shear modulus of the viscoelastic material versus frequency are obtained. Also the accuracy of conducted tests are checked out using the standard criteria which the outcomes confirm the validity of tests and results.هدف از انجام این مقاله استخراج خواص ارتعاشی-میرایی یک ماده ی ویسکوالاستیک از یک پوشش جاذب ارتعاشی ناشناخته می باشد. برای این منظور از روش ارایه شده در استاندارد ASTM E756-05 استفاده و تست های مورد نیاز انجام پذیرفته است. این استاندارد که به منظور اندازهگیری خواص ارتعاشی-میرایی مواد گردآوری شده است، می تواند قابلیت استفاده از مواد ویسکوالاستیک به صورت مهندسی و هدفمند در کاربردهایی نظیر کنترل ارتعاشی غیرفعال در قالب پوشش های جاذب ارتعاش را فراهم آورد. از آنجایی که پوشش جاذب مورد بررسی از نوع میرایی مقید می باشد، نمونه ای ساندویچی مطابق دستورالعمل استاندارد ساخته شده و با رعایت قیود استاندارد و انجام تست مودال تجربی تیر ساندویچی و تیر مبنای فلزی به صورت یک سر درگیر، خروجی های مورد نظر شامل تغییرات ضریب کاهش و مدول برشی ماده ی ویسکوالاستیک بر حسب فرکانس بدست آمده است. همچنین صحت آزمایش های انجام شده بوسیله ی معیارهای استاندارد مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاکی از انجام صحیح آزمایش می باشد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_863_19794d8b96a33fabf7d5b87987f64339.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Investigation of flow field and torque coefficient of Darrieus wind turbine with respect to pitch angle variations and tip speed ratiosبررسی جریان و ضریب گشتاور توربین بادی داریوس بر حسب تغییرات زاویه گام و نسبت سرعت نوک پره17319192310.22044/jsfm.2017.923FAامیر ساغری چیکارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهدمحمد جواد مغربیدکتری مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهدعلیرضا عرب گلارچهکارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهدJournal Article20160420The Darrieus lift-based VAWT has been considered by many scientists due to the simplicity of design and independence to the wind direction. Due to increasing angle of attack at low tip speed ratios, the straight-bladed Darrieus wind turbines have the inherent problem of self-starting inability and have less power coefficient as compared to the horizontal axis wind turbines. In this study, has been showed that use of the variable pitch angle turbines is a suitable solution to overcome the self-starting problem and increasing the output power of Darrieus wind turbine. So, the effect of variable blade pitch angle mechanism with different amplitudes on output torque, flow field around the rotor and self-starting of Darrieus wind turbine has been investigated. Also, unsteady two-dimensional simulation is conducted using computational fluid dynamics with SST kω turbulence model and moving mesh technique is used for simulation of the rotating rotor. The numerical investigation shows that variable pitch mechanism decreases the angle of attack and makes the turbine have a chance to produce more torque at different azimuthal angles. Investigation of the flow around the blade also shows that the use of variable pitch blades increases the pressure difference between the low and high pressure of around the blade and delays stall. So, the Darrieus turbine with variable pitch angle in comparison with zero fixed pitch angle has the ability to produce more power at the middle and lower tip speeds ratios.توربین داریوس، توربین بادی محورعمودی بر پایه نیروی برآ است که به دلیل طراحی ساده و عدم وابستگی به جهت باد، مورد توجه محققان قرارگرفته است. به دلیل افزایش زاویه حمله پره در سرعتهای نوک پایین و ایجاد واماندگی، اساساً این توربینها با مشکل راهاندازی مواجه بوده و بازدهی کمتری نسبت به توربینهای بادی محور افقی دارند. در این مطالعه نشان داده می شود که استفاده از توربینهای با زاویه گام پره متغیر، یک راهکار مناسب برای رفع مشکل راهاندازی و افزایش توان توربین بادی داریوس میباشد. در این مقاله، اثر زاویه گام متغیر پره با دامنههای مختلف بر میزان گشتاور خروجی، رفتار جریان حول پره و راهاندازی توربین بادی داریوس بررسی شده است. شبیهسازیها بهصورت غیردائمی و دوبعدی و با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی به کمک مدل آشفتگی SST- kω در نرمافزار انسیس فلوئنت صورت پذیرفته و برای شبیهسازی چرخش روتور توربین، از تکنیک شبکهبندی لغزشی استفاده شده است. بررسی عددی نشان میدهد که استفاده از روش گام متغیر با هدف کاهش اندازه زاویه حمله و کاهش نوسانات پره، شانس توربین برای تولید گشتاور در زوایای چرخش مختلف را افزایش میدهد. همچنین بررسی جزییات جریان حول پره همچنین نشان میدهد که استفاده از روش گام متغیر سبب افزایش اختلاف فشار حول ناحیه کمفشار و پرفشار پره شده و واماندگی جریان را به تأخیر میاندازد. به همین دلیل توربین با زاویه گام متغیر این توانایی را داراست تا در مقایسه با توربین با زاویه گام ثابت، در سرعتهای نوک متوسط و پایین، توان بیشتری تولید کند.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_923_931ea95693e57a6492660840c990de20.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Thermal Performance Modeling of Liquid in Evaporator with Spherical Microstructures and Conical Micropillarsمدلسازی عملکرد حرارتی سیال در تبخیرکننده با میکروساختارهای کروی و میکروستون مخروطی19320492410.22044/jsfm.2017.924FAامین خلیلیکارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایرانامیر میرزاقیطاقیدانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایرانحمید صفاریدانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران0000-0002-1941-6271Journal Article20160410The heat transfer performance of passive two-phase cooling devices such as heat pipes and vapor chambers is mainly depend on the topology and geometry of wick and evaporator microstructures. The desired characteristics of evaporator microstructures are high permeability, high wicking capability and large extended meniscus area that sustains thin-film evaporation which choices of scale and porosity lead to trade-offs between the desired characteristics. In the present study, the free-surface shapes of the static liquid meniscus in spherical microstructures and conical micropillar were modeled using gradient decent algorithm of Surface Evolver software and the non-dimensional capillary pressure was determined based on curvature of surface. Permeability and heat transfer coefficient were computed using Fluent software as functions of the nondimensional geometrical parameter and the contact angle between the liquid and solid. Based on these performance parameters, due to high heat contact surface, decrease of cross section, increase of permeability and increase of thin film liquid due to extention of liquid on inclined surface, conical microstructures provide more efficient and desirable geometry for wicking and thin-film evaporation. The solid-liquid contact angle and geometrical parameter that yield the best performance were also identified.عملکرد حرارتی تجهیزات خنک کاری دوفاز غیرفعال مانند لوله های حرارتی و محفظه های بخار، به طور عمده وابسته به هندسه و خواص میکروساختار تبخیرکننده و فتیله است. ویژگی های مطلوب ساختار تبخیرکننده شامل فشار مویینگی بالا با وجود مقاومت کم در برابر جریان به همراه سطح گسترده برای افزایش تبخیر لایه نازک سیال است که انتخاب مقیاس و تخلخل ساختار بر اساس مصالحه بین ویژگی های موردنظر فوق است. در مطالعه حاضر، شکل سطح آزاد سیال ساکن در میکروستونهای مخروطی و میکروساختارهای کروی توسط الگوریتم گرادیان کاهشی با نرم افزار Surface Evolver مدل شده است و فشار مویینگی بی بعد بر اساس انحنای سطح تعیین گردیده است. نفوذپذیری و ضریب انتقال حرارت با استفاده از نرم افزار فلوئنت به صورت تابعی از پارامتر هندسی بی بعد و زاویه تماس بین مایع و جامد، پیش بینی شده است. نتایج نشان داد میکروستون مخروطی با توجه به سطح تماس گرمایی زیاد با زیرلایه، کاهش سطح مقطع در ارتفاع و افزایش نفوذپذیری، افزایش فیلم نازک به دلیل کشش مایع بر روی سطح مایل، عملکرد مطلوبی در فرآیند تبخیر نسبت به میکروساختار کروی نشان داد. همچنین زاویه تماس بهینه و پارامتر هندسی بی بعد که بهترین عملکرد ساختار در انتقال حرارت را نشان دادند، ارائه گردیده است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_924_e89a6a3027a2f34c8444366a01b3396b.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Numerical Investigation of the Effect of Corona Discharge on the Heat Transfer and Pressure Drop over a Single Slotبررسی عددی تاثیر تخلیه کرونا بر انتقال حرارت و افت فشار در یک شکاف20522191610.22044/jsfm.2017.916FAنقی حبیبیدانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی، گروه مکانیک، دانشگاه گیلان، رشتنیما امانی فرددانشیار، دانشکده فنی، گروه مکانیک، دانشگاه گیلان، رشتحامد محدث دیلمیاستادیار، دانشکده فنی و مهندسی شرق گیلان، دانشگاه گیلان، رودسر0000-0003-1125-2134فرید دولتیدانشجوی دکترا، دانشکده فنی، گروه مکانیک، دانشگاه گیلان، رشتJournal Article20160129In this study, the flow and temperature fields affected by electric field applied to the fine wire are numerically investigated for the incompressible, turbulent, and steady flow over a single slot. The numerical modeling is based on solving electric, flow, and energy equations with the finite volume approach. The computed results are firstly compared with the experimental data in case of flat plate and the results agree very well. Then, the effect of different parameters such as the applied voltage, Reynolds number, and the emitting electrode position on the heat transfer coefficient and pressure drop is evaluated. The numerical results show that the heat transfer coefficient with the presence of electric field increases by incrementing of the Reynolds number but then decreases. And it also increases by the incrementing of the applied voltage. Moreover, the reduction of distance between the emitting electrode and the slot edges can obviously effect on the heat transfer enhancement, power consumption and pressure drop.در مطالعه حاضر، میدان جریان و دما بر روی یک شکاف تحت تاثیر میدان الکتریکی حاصل از اعمال ولتاژ بالا در شرایط دو بعدی، آشفته، غیرقابل تراکم و پایدار به صورت عددی مورد تحلیل قرار گرفته است. مدلسازی عددی با نگرش حجم محدود و بر اساس حل معادلات میدان الکتریکی، جریان و انرژی میباشد. در ابتدا پارامترهای میدان الکتریکی حاصل از نتایج عددی حاضر با نتایج تجربی برای یک صفحه تخت مقایسه شده که از تطابق مناسبی برخوردار میباشد. سپس تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل ولتاژ اعمالی، عدد رینولدز جریان و مکان قرارگیری الکترود تزریقکننده بر ضریب انتقال حرارت، توان مصرفی و افت فشار جریان مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که با افزایش عدد رینولدز افزایش ضریب انتقال حرارت ابتدا به صورت صعودی بوده و سپس کاهش مییابد. همچنین با افزایش ولتاژ اعمالی ضریب انتقال حرارت افزایش مییابد. علاوه بر این کاهش فاصله الکترود تزریقکننده از لبههای شکاف، به طور چشمگیری بر افزایش انتقال حرارت، توان مصرفی و افت فشار جریان تاثیرگذار است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_916_3159f94dc322e0e686c7846aa2622dbe.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Evaluation of Effect of Taper Ratio on Aerodynamic Characteristics of MAVs with Inspired from Insects Wingبررسی اثر نسبت مخروطی بزرگتر از یک روی ضرایب آیرودینامیکی ریزپهپادها با الگوگیری از بال حشرات22323892510.22044/jsfm.2017.925FAهادی دستورانیفارغ التحصیل کارشناسی ارشد، مهندسی هوافضا، دانشگاه فردوسی مشهدمحمد حسن جوارشکیاندانشیار، مهندسی هوافضا، دانشگاه فردوسی مشهدJournal Article20131124In this investigation, a numerical method based on potential flow has been developed for aerodynamic analysis of morphing MAVs. At first, results of this method are validated with experimental data and then, effect of taper ratio greater than one has been studied on aerodynamic characteristic. Results show that increasing taper ratio, whether is the range of zero to one or bigger one, cause increasing lift coefficient and improving performance of the MAVs. The only disadvantage of taper ratio of bigger one is appearing large pitching moments. Of course, in MAVs is negligible due to the small size. In this study, also a mechanism for creation of different taper ratios has been discussed. Finally, the modeling of insect wings hav been presented for use in the MAVs. The aerodynamic coefficients were compared with conventional wings. The results show a decrease in slope Cm - CL Curve and this represents an increase in longitudinal stability MAV.در این تحقیق یک روش عددی بر مبنای جریان حلقوی برای تحلیل آیرودینامیکی برای تحلیل آیرودینامیکی پیکربندیهای مختلف هواپیما از جمله پهپادها و ریزپهپادها توسعه داده شده است. در تحقیق حاضر، ابتدا نتایج حاصل از این روش با نتایج تجربی صحه گذاری شده است و سپس اثر نسبت مخروطی در بازهی 0،3 تا 3 روی مشخصههای آیرودینامیکی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که به طور کلی افزایش نسبت مخروطی چه در محدودهی صفر تا یک و چه بزرگتر از یک موجب افزایش ضریب برآ میشود. همچنین نتایج نشان میدهد که پیکربندیهای با نسبت مخروطی متفاوت از یک دارای گشتاور خمشی بزرگتری از نسبت مخروطی یک هستند. در این تحقیق همچنین مکانیزمی برای ایجاد نسبتهای مخروطی مختلف مورد بحث قرار گرفته است. در انتها با الگوگیری از بال حشرات (سنجاقک) طرحی برای بال ریزپهپادها ارائه شده و ضرایب آیرودینامیکی آن با پیکربندیهای قبلی مقایسه گردیده است. نتایج مربوطه نشان میدهد که مشخصههای ایرودینامیکی نسبت به پیکربندیهای قبلی بهبود یافته است. در پیکربندی سنجاقک شیب منحنی ضریب گشتاور خمشی بر حسب ضریب افزایش یافته است و این نشان دهندهی افزایش پایداری طولی ریزپهپاد است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_925_56f06b46711265c922725f70f8391a7d.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Investigation of the effect of air intake pressure and fuel injection parameters on upgrading power and emissions of heavy duty diesel engineبررسی تأثیر فشار هوای ورودی و عوامل پاشش سوخت بر روی ارتقاء توان و کاهش آلایندگی موتور دیزل سنگین23924791710.22044/jsfm.2017.917FAسعید چامه سراکارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی مالک اشترسید مصطفی میرسلیماستادیار، دانشگاه صنعتی امیرکبیرJournal Article20160309In this paper, the effect of fuel injection and intake systems on upgrading the power of RK215 HD diesel engine investigated. The process simulated in four state with full load performance by AVL-Fire V8.3.1 software. <br /> The first state is about the original engine with semi-triangular discharge curve, 139mg fuel injection per cycle, nozzle diameter of 3mm and air intake pressure of 4.2bar. In the second state the effect of changing the discharge curve to rectangular type and reducing the nozzle diameter and increasing fuel injection quantity is investigated which is resulted in 0.2, 21, 16.6 and 27 percent increase in peak pressure, output power, NO and soot emissions, respectively. In the third state, only the effect of air intake pressure increase (5bar) with respect to the second state is considered. In this state the amount of peak pressure, output power and NO emission is increased by 15.3, 26, 9 percent, respectively and soot emission reduced by 4.6%. In the fourth state the nozzle diameter is reduced with respect to the third state. The result is 10.4 and 24 percent increase in peak pressure and output power, respectively. In the other hand, the Soot and NO emissions are decreased about 22 and 4.6 percent, respectively.در این مقاله تأثیر عوامل سامانة سوخترسانی و هوارسانی بر ارتقاء توان موتور دیزل سنگین RK215 بررسی شده است. فرایند شبیهسازی در نرم افزار AVL-Fire V8.3.1 طی چهار مرحله در حالت تمام بار صورت پذیرفته است. مرحلة اول متعلق به حالت اولیة موتور با قانون پاشش سوخت شبه مثلثی، مقدار سوخت پاشش شده در هر چرخه 139 میلی گرم، قطر سوراخهای دماغۀ افشانه 3 میلیمتر و فشار هوای ورودی 2/4 بار است. در مرحلة دوم اثر تغییر قانون پاشش سوخت به حالت مستطیلی با کاهش قطر سوراخهای دماغه و افزایش مقدار سوخت پاشش شده بررسی شده است که در نتیجة آن فشار بیشینه، توان خروجی، آلایندههای اکسید نیتروژن و دوده بترتیب 2/0%، 21%، 6/16% و 27% نسبت به مرحلة اول افزایش داشتهاند. در مرحلة سوم تنها اثر افزایش فشار هوای ورودی (5 بار) نسبت به مرحلة دوم بررسی شده است که در نتیجه آن، فشار بیشینه و توان خروجی و اکسید نیتروژن بترتیب 3/15% ، 26% و 9% افزایش و دوده در حدود 6/4% کاهش یافتهاند. در مرحلة چهارم کاهش قطر سوراخهای دماغه نسبت به حالت سوم اتفاق افتاده است. فشار بیشینه و توان خروجی بترتیب 4/10%و 24% افزایش یافتهاند. از طرفی دوده و مونوکسید نیتروژن نیز بترتیب در حدود 22% و 6/4% کاهش داشتهاند.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_917_793e3207b8cb63eae894edbe98f0105d.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Effect of increasing number and arrangement of hot fluid tube on melting behavior of Phase Change Material in a triplex tube heat exchangerاثر افزایش تعداد و چیدمان لولههای سیال گرم بر رفتار ذوب ماده تغییر فاز دهنده در مبدل حرارتی سه لولهای24926291510.22044/jsfm.2017.915FAمهدی عیسی پور درزیدانشجوی کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علوم و فنون بابل، بابلسید محمد جواد حسینی کهساریاستادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه گلستان، گرگان0000-0003-3806-8054علی اکبر رنجبراستاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابلیونس پهم لیدانشجوی کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل0000-0002-8015-6456Journal Article20160120In this paper three dimensional numerical study of melting of phase change material (PCM) in a triplex tube heat exchanger is studied. Water is used as heat transfer fluid (HTF) which flows through the inner and outer tubes while the shell side is filled with RT35 as the PCM. The main purpose of this study is to investigate the effect of increasing number of inner hot fluid tube and its arrangement on melting behavior of PCM. Also a comparison between triplex and double tube heat exchanger is done. Enthalpy porosity method is used for modeling the phase change process. The result shows that at the initial steps of the melting process, the major mechanism of heat transfer is conduction while afterward natural convection will be main heat transfer mechanism. Increasing number of inner tubes increases heat transfer surface thus the natural convection intensifies in shell side which considerably diminishes the melting time. Increasing number of inner tube in a triplex tube heat exchanger from 1 to 4 leads to 29 percent decrease in melting time. Arrangement of inner tubes in distributed case intensifies the melting. In a triplex tube heat exchanger in comparsion with double pipe melting time is 80 percent less.در این مقاله به بررسی عددی رفتار ذوب ماده تغییر فاز دهنده در یک مبدل حرارتی سه لولهای به صورت سه بعدی پرداخته شده است. آب به عنوان سیال گرم در لولههای داخلی و خارجی جریان داشته و فضای میانی لولهها با RT35 به عنوان ماده تغییر فاز دهنده پر شده است. هدف اصلی در این مطالعه بررسی اثر افزایش تعداد لولههای داخلی سیال گرم و چیدمان آنها بر روی فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده میباشد. همچنین مقایسهای بین مبدل حرارتی سه لولهای و دو لولهای صورت پذیرفته است. به منظور مدلسازی فرآیند تغییر فاز از روش آنتالپی متخلخل استفاده شده است. نتایج حاکی از غالب بودن مکانیزم هدایت در ابتدای فرآیند ذوب بوده و با گذشت زمان جابهجایی طبیعی مکانیزم اصلی انتقال حرارت میگردد. با افزایش تعداد لولههای داخلی سیال گرم به علت افزایش سطح انتقال حرارت داخلی، شدت مکانیزم جابهجایی طبیعی درون پوسته بیشتر شده که باعث کاهش قابل توجهی در زمان ذوب میگردد. افزایش تعداد لوله داخلی در مبدل سه لولهای از یک به چهار عدد باعث کاهش 29 درصدی زمان ذوب میگردد. چیدمان لولههای داخلی در حالت پخش نرخ ذوب را افزایش میدهد. در مبدل حرارتی سه لولهای در مقایسه با دو لولهای در شرایط مرزی یکسان، زمان ذوب 80 درصد کمتر میباشد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_915_c4333657658c2af772dbaf22379102fc.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Numerical and Experimental Investigation into Heat Transfer Process in a Fluidized Bed of Alumina Powderمطالعه عددی و آزمایشگاهی فرآیند انتقال حرارت در بستر سیال شامل پودر آلومینا26327491310.22044/jsfm.2017.913FAجمشید خورشیدی مال احمدیاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایرانحسن داوریاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد رودان، رودانمرضیه پورصادق فرددانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه هرمزگان، بندرعباسJournal Article20150421In this study, the process of heat transfer in a fluidized bed of particles belonging to group A of Geldart classification was investigated. For this, an experimental setup was installed, in which a bubble fluidity regime was formed with the combination of hot air and alumina powder belonging to group A of Geldart classification. In each experiment, the temperature of solid phase and outlet gas were measured and recorded over the time, by keeping temperature constant at the inlet opening. Due to the low humidity level of solid particles, mass transfer between the phases was ignored. In the following, using three phase modeling equations and experimental data, a correlation has been provided for predicting heat transfer coefficient between the solid and interstitial gas phases. In this study, heat capacity of alumina powder has been considered as a function of temperature. In addition, finite volume method has been used for solving three-phase model equations. The results of this study show very good conformity between experimental data and numerical simulation so that the maximum error of numerical modeling with experimental data is 9% and the highest temperature variation in the bed happens early in 2 minutes of the process that demonstrates the high rate of heat transfer is in this type of beds.در این پژوهش فرآیند انتقال حرارت در یک بستر سیال شامل ذراتی متعلق به گروه A طبقه بندی گلدارت مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور یک دستگاه آزمایشگاهی راه اندازی گردید که در آن با ترکیب هوای گرم با پودر آلومینا که متعلق به گروه A طبقه بندی گلدارت است یک رژیم سیالیت حبابی ایجاد گردید و در هر آزمایش با ثابت نگه داشتن دما در مقطع ورودی به بستر، دمای فاز جامد و دمای گاز خروجی در طول زمان اندازه گیری و ثبت گردید.به دلیل پایین بودن میزان رطوبت موجود در ذرات جامد از انتقال جرم بین فازها صرفنظر شده است.در ادامه با استفاده از معادلات مدلسازی سه فازی و استفاده از داده های تجربی رابطه ای برای پیش بینی ضریب انتقال حرارت بین فاز جامد و فاز گاز درون شبکه ای ارائه شده است.در این تحقیق ظرفیت گرمایی پودر آلومینا به عنوان تابعی از دما در نظر گرفته شده است و برای حل معادلات مدل سه فازی از روش حجم محدود استفاده شده است.نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد انطباق خوبی بین داده های تجربی و نتایج مدلسازی عددی وجود دارد به گونه ایکه حداکثر خطای مدلسازی عددی با داده های تجربی 9 درصد می باشد. همچنین بیشترین تغییرات دمایی در بستر در 2 دقیقه اول فرآیند اتفاق می افتد که این موضوع نشان دهنده بالا بودن نرخ انتقال حرارت در این نوع بسترها می باشد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_913_3a73ecdd0433af54f9ea2d877be7cbc0.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Numerical Analysis of Various Nanoparticles Size Effects on Thermal Performance of Nanofluid in A Microchannel Heat Sinkبررسی عددی تأثیر اندازه ی نانوذرات مختلف بر روی عملکرد حرارتی نانوسیال در میکروکانال گرماگیر27528482810.22044/jsfm.2016.828FAاحسان غلامیاندانشجوی دکتری مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایرانوحید زارعاستادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایرانسید مصطفی موسویکارشناس ارشد مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایرانJournal Article20160224Development of thermal management methods for advanced electronic devices, especially for micro and nano-scales are important issues which directly affects system performance. MicroChannel Heat Sink (MCHS) is one of the efficient technologies improving the thermal performance and some research works have been conducted in this field recently. The aim of the present paper is to investigate the nanoparticles size effects on thermal performance of a trapezoidal MCHS numerically. In the present study, employment of Water - Alumina (〖"Al" 〗_"2""O" _"3" ) and Water – CuO nanofluids is modeled using Eulerian – Eulerian two-phase approach. Solving equations of continuity, momentum and energy in the computational domain is performed via Finite Volume Method (FVM) in FLUENT with the accuracy of 〖10〗^(-6). Also, since in most studies nanofluids are simulated as a homogeneous (single phase) fluid a comparison between the present two-phase models with homogeneous modeling is conducted and it is found that two phase modeling shows 13.8% better performance in comparison with other single phase modeling. The results showed that adding of both nanoparticles increases the heat transfer in microchannel and increasing the diameter of the nanoparticles results in a decrease of heat transfer rate as Alumina and Cu-O nano particles, show 6.63% and 5.022% reduction in heat transfer rate, respetively. Also in the meantime, Alumina nanoparticles have a lower heat transfer coefficient than CuO nanoparticles. Hence, Water - CuO nanofluid is more appropriate for trapezoid geometry and by optimizing the particle size the thermal efficiency of the system can be maximized.توسعهی روشهای مدیریت حرارتی برای دستگاههای الکترونیکی پیشرفته به ویژه در مقیاسهای میکرو و نانو از مسائل مهمی میباشد که به طور مستقیم بر کارآیی سیستم تأثیرگذار است. یکی از تکنولوژیهای کارآمد در این زمینه، استفاده از میکروکانال گرماگیر جهت افزایش عملکرد حرارتی میباشد که امروزه تحقیقات فراوانی بر روی آن صورت میگیرد. هدف این پژوهش، بررسی عددی اندازهی نانوذرات بر عملکرد حرارتی یک میکروکانال گرماگیر ذوزنقهای شکل میباشد. در مطالعهی حاضر، کاربرد نانوسیالهای آب – آلومینا (Al2O3) و آب – CuO با استفاده از دیدگاه دوفازی اولرین – اولرین مدلسازی شده است و حل معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی به روش حجم محدود با معیار همگرایی 〖10〗^(-6) توسط نرمافزار فلوئنت صورت گرفته است. همچنین از آنجایی که در بیشتر مطالعات انجام شده، نانوسیال به عنوان یک سیال همگن (تکفاز) شبیهسازی شده است مقایسهای میان مدلسازی دوفازی حاضر با مدلسازی همگن صورت گرفته است و مشخص شد که نتایج مدل دوفازی 8/13 % بهتر از نتایج تک فازی ادبیات فن است. اگرچه افزودن هر دو نانوذره باعث افزایش انتقال حرارت در میکروکانال میشود اما نتایج نشان میدهند با افزایش قطر نانوذرات، نرخ انتقال حرارت کاهش مییاب، به طوری که (Al2O3) دارای کاهش 63/6 % و CuO دارای کاهش 022/5 % است که در این بین، نانوذرات آلومینا دارای ضریب انتقال حرارت کوچکتری نسبت به نانوذرات CuO می-باشند. از اینرو، نانوسیال آب – CuO برای هندسهی ذوزنقهای شکل، مناسبتر بوده و با بهینهسازی اندازهی ذرات میتوان بازده حرارتی سیستم را به حداکثر رساند.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_828_ebafa29f148482c334ef6e257584ccef.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Experimental and Numerical analysis of PEM fuel cell performance with a new helically symmetrical flow channelتحلیل آزمایشگاهی و عددی پیل سوختی پلیمری با یک کانال مارپیچ متقارن جدید28530082910.22044/jsfm.2016.829FAحسین رجبیاندانشجوی فوق لیسانس، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمانحسین امیریهیات علمی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفتهمجتبی رحیمیگروه فیزیک و گروه پیل سوختی حرارت بالا، دانشگاه ولیعصر (عج) رفسنجان، رفسنجانسید محمد باقر مرعشیکارشناس آزمایشگاه، گروه فیزیک و گروه پیل سوختی حرارت بالا، دانشگاه ولیعصر(عج) رفسنجان، رفسنجانعلیرضا عرب سلغاراستادیار،گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر (عج) رفسنجان، رفسنجان، ایرانJournal Article20160214In this paper, a Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell with new symmetrical flow channel pattern was designed and fabricated in-house. The fabricated PEM fuel cell has nominal power of 10 W, with an active area of 25 cm2 and Nafion 117 membrane. Using a fuel cell test station, the effects of temperature and relative humidity on the performance of fabricated PEM fuel cell (i.e. voltage - current density curve) was examined. Laboratory results showed that fabricated PEM fuel cell is able to produce maximum power density of about 0.45 [Wcm-2] or 11W power. A comprehensive three-dimensional, single phase and non-isothermal model is developed for the fabricated PEMFC. The presented model is a nine-layer model that consists of current collectors, flow channels, gas diffusion layers, catalysts layers at the anode and the cathode as well as the membrane. A commercial CFD software (Fluent) was used to solve the governing equation. Comparison of numerical and experimental results shows that there is a good agreement between them. The results indicate that the new flow pattern can produce uniform temperature, current density and concentration distributions over the PEM fuel cell active area.<br /> Keywords: PEM fuel cell,در این مقاله ابتدا یک پیل سوختی پلیمری با الگوی جدید کانال جریان، با عنوان الگوی کانال مارپیچ متقارن (جدید) طراحی و ساختهشده است. پیل ساختهشده دارای توان نامی حدود 10 وات، مساحت ناحیه فعال 25 سانتیمتر مربع و دارای غشاء نفیون-117 میباشد. با استفاده از دستگاه تست پیل سوختی اثر دما و رطوبت نسبی گازهای سمت کاتد بر عملکرد آن (نمودار ولتاژ – چگالی جریان پیل) موردبررسی قرارگرفته است. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که پیل ساختهشده قادر است ماکزیمم چگالی توان (حدود 45/0 وات بر سانتیمتر مربع) را تولید نماید. سپس مدلسازی عددی سهبعدی و کامل پیل سوختی ساختهشده (شامل همه 9 لایه پیل سوختی) و در ابعاد واقعی انجامشده است. بدین منظور، معادلات دیفرانسیل پارهای همبسته شده غیرخطی بقاء جرم، بقاء اندازه حرکت (مؤمنتم)، بقاء اجزاء، بقاء انرژی و شارژ به همراه روابط سینتیک الکتروشیمیایی در نواحی مختلف پیل بهصورت الگوی تک ناحیهای و تک فاز (فقط فاز گاز) تدوین و به کمک نرمافزار تجاری فلوئنت حلشدهاند. نتایج مدلسازی عددی نشان میدهد که کانال مارپیچ متقارن (جدید) قادر است حتی در چگالیهای جریان بالا توزیع دما و غلظت مطلوبی را در سراسر ناحیه فعال ایجاد نماید.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_829_bd867c47f6057ed095a867350a7daf69.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Numerical Investigation of Longitudinal and Vertical Positions of Canard on Pressure Distribution and Aerodynamic Coefficients of a Maneuverable Aircraft Wing Modelمطالعه عددی اثرات موقعیتهای طولی و عمودی کانارد بر توزیع فشار و ضرایب آیرودینامیکی یک مدل بال هواپیمای مانورپذیر30131682610.22044/jsfm.2016.826FAاحمد شرفیمربی، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهرانمهدی رمضانی زادهدانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاریانور احمدخواهمربی، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهرانJournal Article20140909In this research, canard and its vertical and longitudinal positions effects on pressure distribution and aerodynamic coefficients of a maneuverable aircraft wing model have been investigated numerically applying the fluent software. The investigations have been performed at the Reynolds number of 5×105 and different angles of attack, using unstructured grid and the Reynolds stress modeling. The applied wing and canard are delta shape and the supposed canard longitudinal positions are front, middle and rear, and its vertical positions are up, middle and low, respect to the main delta wing. For the case of no canard configuration model, the obtained results show that until angle of attack of 25 degrees, there is a very good agreement between the experimental data and the numerical results. Adding the canard causes the vortex on the wing upper surface become stronger and bigger. Also, for all longitudinal and vertical positions of the canard, the canard’s wake passes over the main wing surface. When the canard is at forward-up position respect to the main wing, the highest amount of lift force achieves. Furthermore, the least amount of drag force relates to the case which the canard is closer to the main wing and along with its axis. However, maximum amount of aerodynamic performance achieves when canard is at down-forward position respect to the main delta wing.در این تحقیق، اثرات کانارد و موقعیت های طولی و عمودی آن بر توزیع فشار و ضرآیب آیرودینامیکی یک مدل بال هواپیمای مانورپذیر، با استفاده از شبیه سازی عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی ها در عدد رینولدز 105×5 و در زوایای حمله مختلف با استفاده از شبکه ی بی سازمان و مدل آشفتگی تنش رینولدز انجام شده است. بال و کانارد مثلثی شکل اند و کانارد در موقعیت های طولی جلو، وسط و عقب و موقعیت های عمودی بالا، وسط و پایین نسبت به بال قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که برای ترکیب مدل بدون کانارد، تا زاویه حمله 25 درجه، تطابق بسیار خوبی بین داده های تجربی و حل عددی وجود دارد. اضافه نمودن کانارد باعث می شود که گردابه روی سطح بالایی بال، قوی تر و بزرگ تر شود. همچنین، برای موقعیت های مختلف طولی و عمودی کانارد، دنباله ناشی از گردابه کانارد از روی بال اصلی عبور می کند. ضمناً، برای حالتی که کانارد در موقعیت جلو و بالا نسبت به امتداد بال اصلی قرار گرفته باشد، بیشترین مقدار نیروی برآ بدست می آید. همچنین، کمترین مقدار نیروی پسا مربوط به حالتی است که کانارد نزدیک به بال اصلی و در امتداد محور آن باشد. به هر حال، بیشترین مقدار بازده آیرودینامیکی مربوط به حالتی است که کانارد در موقعیت پایین- جلو قرار گرفته باشد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_826_2406a1af79315c8c1152f5ff502a91b7.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221The effect of aspect ratio of model to prtotypein the load acting on cylinderin free surface problemsتأثیر نسبت ابعاد مدل به نمونه اصلی در بار وارد بر سیلندر در مسائل جریان با سطح آزاد31732882710.22044/jsfm.2016.827FAهژبر ادهمیدانشجوی دکترای تخصصی، مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایراننادر پورمحموددانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایرانمسعود رشیدزادهدانشجوی دکترای تخصصی، مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایرانJournal Article20150518Keywords:The problem first must be dimensional analyized for considering analytic and dimensional problems with free surface. The reason for doing this study is that, nondimesional numbers to be determined. After determining these numbers in analitic considering, the collection of model and prototype must be choosen in a way that nondimensional numbers of prototype with nondimensional numbers of model be the same. In free surface problems, liquid is in touch with air and there are two fluids with different parameters, so there are many nondimensioal numbers in two phases. Unfortunatly in analitic considering the attention is paid only to one of these numbers. It must take into consideration if in analitic study all nondimensional numbers are not considering, it may the analitic results itself in small or big scale in ratio to the original sample have much diffrents with real amounts and the difference is depend on the scale of model.While a lot of scientistst have focused on the vertical surface-piercing circular cylinder in free surface flow,Therefore this research has paid attention to consider the effect of models scale on the results. This research shows that experimental results depend on scale of model.برای بررسی تجربی و عددی مسائل با سطح آزاد باید در ابتدا مسأله آنالیز ابعادی شود. این آنالیز بدان علت انجام می گیرد تا اعداد بدون بعد مسأله تعیین شوند. پس از تعیین این اعداد در بررسی تجربی پدیده، مجموعه آزمایشگاهی و نمونه باید به گونه ای انتخاب شوند که اعداد بدون بعد پدیده اصلی در ابعاد واقعی با اعداد بدون بعد نمونه آزمایشگاهی یکی باشند. در مسائل سطح آزاد، متأسفانه در بررسی های تجربی تنها به یکی از این اعداد توجه می شود. باید توجه داشت در صورتی که در مطالعه تجربی همه اعداد بی بعد مد نظر قرار نگیرند، خود نتایج تجربی در ابعاد کوچک یا بزرگ نسبت به نمونه اصلی اختلاف زیادی دارند و این اختلاف به ابعاد مدل بستگی دارد. با توجه به این که در سالیان اخیر مسئله سیلندر قائم قرار گرفته در جریان سطح آزاد مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است، لذا در این تحقیق به بررسی تأثیر ابعاد مدل در نتایج نیروی وارد بر مدل در مقایسه با نیروی وارد بر نمونه اصلی پرداخته شده است تا میزان وابستگی خطای مدل سازی روش آزمایشگاهی بر حسب مقیاس مدل مشخص شود. این تحقیق نشان می دهد که نتایج عددی مدل در صورت برقراری تشابه کامل بین نمونه اصلی و مدل در هر مقیاسی با نتایج نمونه اصلی هم خوانی دارد در صورتی که نتایج روش آزمایشگاهی که از تشابه غیر کامل برخوردار است، بسیار وابسته به ابعاد مدل میباشد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_827_a0c81992d49316579f2b83b9ed962d53.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221Applying fuzzy logic to optimize the performance of solar air heater with installation of air barriers in cross channelبررسی عملکرد بهینه هواگرمکن های خورشیدی با چیدمان موانع در کانال عبور هوا، به کمک منطق فازی32934190510.22044/jsfm.2017.905FAشهرام یاریدانشجوی کارشناسی ارشد، کرمانشاه، دانشگاه رازی، دانشکده فنی مهندسیحبیب الله صفرزادهاستادیار، کرمانشاه، دانشگاه رازی، دانشکده فنی مهندسیJournal Article20130627در این مقاله با استفاده از منطق فازی عملکرد بهینه سه نوع هوا گرمکن خورشیدی با تعداد پوشش شفاف متفاوت و با آرایش و بدون آرایش موانع بر روی صفحه جاذب در کانال هوا، در گسترده ای از نرخ دبی حجمی و در محدوده ی زاویه ای قرار گیری 0 تا 30 درجه نسبت به افق و رو به جنوب، با محاسبه بازده انرژی و بازده اگزرژی بررسی شده و همچنین با شبیه سازی رفتار جریان، اثر چینش موانع بر جریان هوای عبوری مطالعه شده. با قرارگیری موانع بر روی صفحه جاذب علاوه بر متلاطم نمودن جریان، با هدایت هوا به تمام فضای کانال، باعث طولانی تر شدن مسیر حرکت هوا در کانال شده و در نتیجه هوا فرصت بیشتری برای انتقال حرارت خواهد داشت. هواگرمکن با دو پوشش شفاف و با آرایش موانع بر روی صفحه جاذب در میان سه حالت بررسی شده دارای بهترین عملکرد بوده به طوری که تحلیل منطق فازی میزان دبی حجمی بهینه را از دیدگاه انرژی در محدوده 85 تا 90 و از دیدگاه اگزرژی در محدوده 40 تا 50 مترمکعب بر ساعت بر متر مربع در زاویه قرار گیری 0 تا 5 درجه پیش بینی می نماید. همچنین مقایسه تحلیل منطق فازی با تحلیل تجربی نشان می دهد منطق فازی یک روش قدرتمند در تحلیل انرژی و اگزرژی برای هواگرمکن خورشیدی می باشد، زیرا این روش علاوه بر پیش بینی نتایج در کل گسترده دبی هوای ورودی و زاویه قرارگیری هواگرمکن، در مقایسه با نتایج تجربی خطای حداکثری 37/1درصدی را تجربه می نماید.در این مقاله با استفاده از منطق فازی عملکرد بهینه سه نوع هوا گرمکن خورشیدی با تعداد پوشش شفاف متفاوت و با آرایش و بدون آرایش موانع بر روی صفحه جاذب در کانال هوا، در گسترده ای از نرخ دبی حجمی و در محدوده ی زاویه ای قرار گیری 0 تا 30 درجه نسبت به افق و رو به جنوب، با محاسبه بازده انرژی و بازده اگزرژی بررسی شده و همچنین با شبیه سازی رفتار جریان، اثر چینش موانع بر جریان هوای عبوری مطالعه شده. با قرارگیری موانع بر روی صفحه جاذب علاوه بر متلاطم نمودن جریان، با هدایت هوا به تمام فضای کانال، باعث طولانی تر شدن مسیر حرکت هوا در کانال شده و در نتیجه هوا فرصت بیشتری برای انتقال حرارت خواهد داشت. هواگرمکن با دو پوشش شفاف و با آرایش موانع بر روی صفحه جاذب در میان سه حالت بررسی شده دارای بهترین عملکرد بوده به طوری که تحلیل منطق فازی میزان دبی حجمی بهینه را از دیدگاه انرژی در محدوده 85 تا 90 و از دیدگاه اگزرژی در محدوده 40 تا 50 مترمکعب بر ساعت بر متر مربع در زاویه قرار گیری 0 تا 5 درجه پیش بینی می نماید. همچنین مقایسه تحلیل منطق فازی با تحلیل تجربی نشان می دهد منطق فازی یک روش قدرتمند در تحلیل انرژی و اگزرژی برای هواگرمکن خورشیدی می باشد، زیرا این روش علاوه بر پیش بینی نتایج در کل گسترده دبی هوای ورودی و زاویه قرارگیری هواگرمکن، در مقایسه با نتایج تجربی خطای حداکثری 37/1درصدی را تجربه می نماید.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_905_5f991f38b5bb9982d1b43a97e6c2b6d6.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94756420161221forced convective heat transfer of cu-water nanofluid over a constant surface temperature wedgeبررسی انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال آب-مس روی یک گوه دما ثابت با استفاده از معادلات لایه مرزی34335386710.22044/jsfm.2017.867FAافراسیاب رئیسیدانشیار مهندسی مکانیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکردعباس کسایی پوردانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهانJournal Article20140430In this paper, the forced convective heat transfer of cu-water nanofluid over a wedge is investigated numerically. It is assumed that the flow of nanofluid is two-dimensional, laminar and incompressible. The boundary layer approximations are used to simplify the equations of momentum and energy. For solving the differential equations of momentum and energy, the similarity solution and the numerical Keller-Box method have been used. The effects of volume fraction of nanoparticles and wedge angle on the flow field and heat transfer rate are investigated. Numerical results for the dimensionless velocity and temperature profiles, the local friction coefficient and local Nusselt number are obtained. With the addition of copper nanoparticles , the hydrodynamic boundary layer thickness decreases and the thermal boundary layer thickness increased. The results indicate that the addition of nanoparticles increases the friction factor and Nusselt number. Also, increasing the wedge angle has the same effect on the friction factor and Nusselt numberدر این مقاله انتقال حرارت جابجایی اجباری آرام ناشی از حرکت نانوسیال آب-مس بر روی یک گوه به روش عددی بررسی در این مقاله انتقال حرارت جابجایی اجباری آرام ناشی از حرکت نانوسیال آب-مس بر روی یک گوه به روش عددی بررسی شده است. برای این منظور معادلات مومنتوم و انرژی با تقریب لایه مرزی ساده شدهاند و سپس با معرفی پارامتر تشابهی مناسب معادلات با مشتق جزیی به معادلات دیفرانسیل با مشتق معمولی تبدیل شدهاند و در نهایت به روش عددی کلر- باکس و اختلاف محدود به صورت ضمنی حل شدهاند. اثر درصد حجمی نانوذرات و زاویه گوه بر روی میدان جریان، ضریب اصطکاک و میزان انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج عددی برای پروفیلهای بیبعد سرعت و دما، ضریب اصطکاک محلی و نوسلت محلی بدست آمدهاند. با افزودن نانوذرات، ضخامت لایه مرزی هیدرودینامیکی کاهش و ضخامت لایه مرزی حرارتی افزایش یافته است. نتایج حاصل نشان میدهد که افزودن نانوذرات ضریب اصطکاک و نوسلت را افزایش میدهد و افزایش زاویه گوه نیز همین رفتار را بر روی پارامترهای مورد نظر دارد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_867_bd69e75fd9b8d88e4e466a1a50269d1f.pdf