دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94751120120901Analysis and Shape Optimization of Axsymmetric Structures by Isogeometric Analysis Methodتحلیل و بهینهسازی شکل سازه های متقارن محوری با استفاده از روش ایزوژئومتریک1135510.22044/jsfm.2012.55FAبهروز حسنیدانشیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود0000-0003-1570-4767احمد گنجعلیدانشجوی دکتری عمران، گرایش سازه، دانشگاه صنعتی شاهرودابوالفضل حجت پناه منتظریدانش آموخته کارشناسی ارشد عمران، گرایش سازه، دانشگاه صنعتی شاهرودJournal Article20110711Isogeometric Analysis is a newly developed approach for analysis of engineering problems. Due to some interesting features of this method it can be a potential substitute for other numerical techniques such as finite elements and meshfree methods. Derivation of the formulation and application of the approach to analysis and shape optimization of axisymmetric problems is the subject of this paper. To evaluate the activity of the method, an example with available analytical solution is considered and solved. Also, two optimization examples are presented and solved by using the SQP optimization algorithm. The obtained results show that by using the isogeometric analysis method, the optimum shape can be achieved by a smaller number of design variables. Also, due to elimination of several mesh generations from the process, the computational cost is considerably decreased.تحلیل ایزوژئومتریک یک روش عددی جدید در آنالیز مسائل مهندسی است. این روش بالقوه دارای ویژگی های منحصر به فرد و مناسبی است که شاید در آیندهای نه چندان دور بتواند جایگزین روشهای عددی متداول نظیر اجزای محدود و روش های بدون المان گردد. در این مقاله ضمن معرفی فرمول بندی روش ایزوژئومتریک در مسائل متقارن محوری به تحلیل و نیز کاربرد این روش در بهینهسازی شکل این نوع از سازهها پرداخته شده است. در این راستا علاوه بر بررسی دقت حل با یک مثال نمونه، دو مثال بهینهسازی و حل آن به کمک الگوریتم برنامه ریزی درجه دوم پیاپی ارائه شده است. نتایج نشان میدهند که روش ایزوژئومتریک در مقایسه با روشهای بهینهسازی مبتنی بر اجزای محدود با استفاده از تعداد بسیار کمی متغیر طراحی به جواب بهینه مسئله نایل شده است. همچنین به دلیل حذف فرآیند تولید شبکه در این روش، هزینههای محاسباتی به طور چشمگیری کاهش یافته است.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94751120120901Random Tessellation and It’s Application at Mechanics of Microstructuresموزاییک بندی تصادفی و کاربرد آن در مکانیک ریزساختارها15265610.22044/jsfm.2012.56FAخلیل فرهنگدوستدانشیار/دانشگاه فردوسی مشهدسعید رهنمادانشجو/ دانشگاه فردوسی مشهدJournal Article20110720The concept of random tessellation is extensively used in wide area of natural sciences, especially material sciences. In this paper a simple but complete explanation of the random tessellation and mathematical tools requirements is presented. Then introducing the algorithm and the program for display random tessellation diagram was written. This program, with high speed and simple algorithm for random tessellation has the ability to change the level of statistical parameters such as number, mean, variance of the area of the grain. The ability to model microstructures of metals and grains for mechanical application, such as estimation of mechanical properties and crack propagation model at microstructure scale in FEM software is very important. More, an application of random tessellation for finding of equivalent mechanical properties was mentioned. In this paper by increasing the number of grains, in other words, decreasing the size of the grain, property’s values were changed and approached to the experimental global values and isotropic properties.تقسیم­بندی سطوح و حجم­ها به قسمت­های کوچک­تر با شکل، اندازه و تعداد کاملاً تصادفی در اکثر علوم بویژه مهندسی کاربرد دارد. در این تحقیق ابتدا الگوریتم­های ساخت نمودار ورونوی معرفی و بر پایه این الگوریتم­ها برنامه­ای در نرم­افزار متلب نوشته خواهد شد. توانایی در تولید تصادفی ریزساختار با استناد به داده­های استخراج شده از پردازش تصویر ریزساختارهای واقعی، همچنین گنجاندن پارامترهای تصادفی در برنامه برای تولید سیستم­های چند فازی با درصد فازهای متفاوت و نیز توانایی تولید داده­های مفید جهت انتقال ریزساختار مورد نظر به نرم­افزارهای المان محدود از جمله نقاط قوت برنامه نوشته شده است. در ادامه به یکی از کاربردهای موزاییک­بندی جهت یافتن خواص مکانیکی معادل از روی خواص غیر ایزوتروپ کریستال­ها اشاره شده است. در این بررسی با افزایش تعداد دانه­ها، به عبارت دیگر کاهش اندازه­ دانه­ها، مقادیر خواص تغییر کرده و به مقدار تجربی ماده که با در نظر گرفتن نتایج تست با دیدگاه ماکرو بدست آمده نزدیک شده و همچنین مقدار انحراف معیار کاهش یافته و خواص به حالت ماده ایزوتروپیک نزدیک­تر می­شود.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94751120120901Automatic Mixed-mode Crack Propagation and Fatigue Growth Without Domain Remeshingمدلسازی خودکار رشد ترک در مود مرکب و رشد ترک خستگی بدون مشبندی مجدد27385710.22044/jsfm.2012.57FAرضا نادریاستادیار دانشکده مهندسی عمران و معماری دانشگاه صنعتی شاهرودعبدالغفور خادم الرسولدانشجوی دکتری عمران مکانیک خاک وپیJournal Article20110807Automatic crack propagation and stable fatigue crack growth as complicate problems in fracture mechanics are studied. In this study The Extended Finite Element Method (XFEM) is utilized because of several drawbacks in standard finite element method in crack propagation modeling. Estimated Crack paths are obtained by using Level Set Method (LSM) in coupling with XFEM for 2D mixed mode crack propagation problems. Stress intensity factors for mixed mode crack problems are numerically calculated by using interaction integral method completely based on familiar path independent J-integral method. Different crack path growths are shown for different types of boundary conditions. Also, stable fatigue crack growth due to numerous cycles of loading using Paris law is presented. Finally, some experimental results and analytical solutions for stress intensity factors are concerned to guarantee the numerical estimated crack path growths and stress intensity factors respectively.در این مطالعه به بررسی چگونگی رشد خودکار ترک به عنوان یکی از مسایل پیچیده عددی در مکانیک شکست پرداخته میشود. در این مطالعه برای فایق آمدن بر نواقص روش اجزای محدود استاندارد در مدلسازی ترک و رشد آن از روش اجزای محدود توسعه یافته (XFEM) استفاده شده است. در مطالعه حاضر از روش مجموعهی تراز (LSM) مسیر رشد ترک در حالت مود مرکب مشخص میشود. همچنین برای مسایل دو بعدی صفحهای با تعریف یک فضای کمکی، فاکتورهای شدت تنش با استفاده از انتگرال متقابل M که کاملاً بر پایه انتگرال مستقل از مسیر J استوار است، محاسبه میشوند. همچنین اختلاف نحوه رشد ترک برای شرایط مرزی متفاوت نشان داده میشود. در این مطالعه رشد پایدار ترک خستگی با اعمال تعداد سیکلهای بارگذاری متعدد و با استفاده از قانون پاریس به دست آمده است. در انتها برای حصول اطمینان از نتایج آنالیز عددی، نتایج به دست آمده برای فاکتورهای شدت تنش و نیز مسیرهای رشد ترک با نتایج تحلیلی فاکتورهای شدت تنش و نیز نتایج آزمایشگاهی در رشد ترک مقایسه میشود.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94751120120901Experimental Investigation on Rising of a Sequence of Drops in a Viscous Fluidبررسی آزمایشگاهی صعود دنباله ای از قطرات در یک سیال لزج39465810.22044/jsfm.2012.58FAمیلاد امین زادهدانشگاه صنعتی شریفامیر ملکی ضامنجانیدانشگاه صنعتی شریفحسین افشیندانشگاه صنعتی شریف0000-0003-4565-2865بهار فیروزآبادیدانشگاه صنعتی شریفJournal Article20111008Motion and deformation of a sequence of drops rising through an immiscible viscous fluid (water) were studied experimentally using an image analysis method. In order to have a complete investigation between the behavior of a drop moving in the wake region of another one and a single drop moving freely in a quiescent fluid, we compared the shape evolution and the drag coefficient related to a single drop and a distinct drop in a sequence. Also, the effect of non-Newtonian characteristics on the size variation and motion of drops was studied. Results show that addition of viscoelastic characteristics to a fluid causes a more stable shape in the drop and its deformation is closer to a single drop during motion in the wake region. Besides, in order to find a reasonable correlation between drag coefficient and Reynolds number for a drop moving in sequence, we used a two dimensional model based on drop trajectory. In addition, a theoretical correlation in the form was proposed by neglecting the effect of size variations of a single drop and it caused an error lower than 25% in comparison to real values. Comparison between drag coefficients of a single drop and a sequence of drops revealeddrops experience higher values of drag coefficient during the motion in sequence.حرکت و تغییر شکل یک دنباله از قطرات در حال بالاروی در آب بصورت آزمایشگاهی و با استفاده از یک کد پردازش تصاویر مطالعه شده است. بمنظور بررسی جامع بین رفتار قطره ای که در ناحیه برخاستگی (Wake) قطره دیگر حرکت می کند و یک قطره منفرد که آزادانه در سیالی ساکن در حال حرکت است، تغییر شکل و ضرائب پسای مربوط به یک قطره منفرد و یک قطره مشخص در دنباله قطرات مورد مطالعه قرارگرفته اند. همچنین تاثیر خواص غیرنیوتنی مایعات بر رفتارهای مذکور بررسی شده اند. نتایج نشان می دهد که افزودن ویژگی های ویسکوالاستیک به مایعات موجب افزایش پایداری در شکل قطرات خواهد شد. در چنین شرایطی تغییر شکل های قطره در حال حرکت در ناحیه برخاستگی قطرات دیگر به نتایج مربوط به یک قطره منفرد نزدیک خواهد بود. به­منظور دستیابی به رابطه­ای منطقی برای ضریب پسا بصورت تابعی از عدد رینولدز برای قطره­ای که در دنباله حرکت می کند، از یک مدل دوبعدی برمبنای مسیر حرکت قطره استفاده شده است. همچنین رابطه ای تئوری برای ضریب پسای قطره بر حسب عدد رینولدز بصورت که در آن از اثرات مربوط به تغییر شکل های قطره منفرد صرفنظر گردیده ارائه شده است. مقایسه مقادیر واقعی ضرائب پسا با مقادیر تئوری بیانگر خطایی کمتر از 25% می باشد. همچنین مقایسه بین ضرایب پسای مربوط به یک قطره منفرد و قطره در حال حرکت در یک دنباله، حاکی از آنست که قطرات به هنگام حرکت در دنباله ضرائب پسای بالاتری را تجربه می کنند. دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94751120120901Multi Objective Optimization of a Microturbine and Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) Hybrid Systemبهینه سازی چند هدفه سیستم هیبرید میکروتوربین و پیل سوختی اکسید جامد با استفاده از الگوریتم ژنتیک47585910.22044/jsfm.2012.59FAسپهر صنایعدانشیار/ دانشگاه علم و صنعت ایرانآرش کاتبیدانشگاه علم و صنعت ایرانJournal Article20110719Full Load Thermoeconomic and environmental optimization of a hybrid Solid oxide fuel cell-Micro gas turbine system for use in distributed power generation has been investigated in this paper. For this reason, a multi objective optimization approach based on genetic algorithm has been incorporated. The hybrid system has been simulated in a computer code and all performance related results for assumed Decision parameters has been validated using available literature data. Decision parameters are calculated in the optimization procedure with respect to the system constraints, to reach the optimum criteria for both Exergetic and Economic Objective functions while the Environment damage penalty is also added to the system total Cost. Effects of fuel unit cost, capital cost and System output size on optimum results has been considered. it is clear from the results that the most sensitive and important design parameter in this system is the fuel cell's current density which it's careful chose has significant effect on the balance between cost and performance of the system.بهینهسازی فنی، اقتصادی و زیست محیطی سیستم هیبرید پیل سوختی اکسید جامد و میکروتوربین گاز در بار کامل به منظور تولید توزیع شده انرژی الکتریکی در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از یک روش بهینهسازی چند هدفه بر مبنای الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. سیستم هیبرید توسط یک کد کامپیوتری مدلسازی حرارتی شده و نتایج مدلسازی عملکرد سیستم با استفاده از داده های موجود در مراجع مورد اعتبارسنجی قرار گرفته است. در فرآیند بهینهسازی مقادیر پارامترهای تصمیمگیری با توجه به قیود سیستم محاسبه شدهاند تا یک معیار بهینه برای توابع هدف هزینه و بازده اگزرژی را برآورده سازند. در همین حال هزینههای جریمه تخریب محیط زیست به هزینههای کل سیستم افزوده شده است. اثر تغییرات قیمت سوخت، هزینههای سرمایه­گذاری و اندازه­ی توان خروجی سیستم بر نتایج بهینهسازی مورد بررسی قرار گرفته است. از نتایج بدست آمده به روشنی ملاحظه میگردد که حساسترین و مهمترین پارامتر طراحی سیستم، چگالی جریان پیل سوختی میباشد که انتخاب دقیق مقدار آن سهم مهمی در توازن میان کارایی و هزینه­ سیستم دارد. دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511201209032-D Aerodynamic Design of Turbojet Engine S-shaped Air Intake Considering the Engine Nose Effectsطراحی آیرودینامیکی دوبعدی ورودی هوای S-شکل موتور توربوجت با در نظر گرفتن اثرات دماغه59696010.22044/jsfm.2012.60FAمهدی نیلی احمدآبادیهیئت علمی/دانشگاه صنعتی اصفهانفرهاد قدکهیئت علمی/دانشگاه امام حسینمحسن محمدیکارشناس ارشد/دانشگاه امام حسیناشکان نجاتیدانشجوی دکترا/دانشگاه صنعتی شریفJournal Article20110928Inverse design is one of the design methods of aerodynamic ducts such as S-duct intakes. In these problems, the duct geometry is unknown but the pressure distributions along the walls are given. In this paper, a new inverse design method called “flexible string method” is introduced. In this method, the duct walls are modified from initial guess to final shape based on the flexible string movement algorithm according to pressure distribution. At first, in order to practical design of a 2D jet engine S-shaped air intake according to flight Mach No. and required conditions in the jet engine intake, a preliminary duct is designed using an inverse design algorithm and an Euler flow solver (with no considering the jet engine nose effects). Design of the lips engine is the second step. At the third step, the effect of the jet nose is considered. Finally the design of S-shaped duct is analyzed with a viscous code to study the performance of the designed duct.طراحی آیرودینامیکی دوبعدی ورودی هوای S-شکل موتور توربوجت با در نظر گرفتن اثرات دماغهیکی از روشهای طراحی آیرودینامیکی مجاری داخلی S-شکل، روش طراحی معکوس میباشد. در اینگونه مسائل، هندسه دیوارهها، مجهول و توزیع فشار در راستای آنها، معلوم است. برای این منظور از یک روش جدید طراحی معکوس بنام ریسمان انعطاف پذیر برای طراحی معکوس مجرای S-شکل استفاده میشود. در این روش، دیوارههای مجهول مجرا تحت الگوریتمی بر مبنای حرکت ریسمان انعطاف پذیر، از یک حدس اولیه تا رسیدن به هندسه نهائی و متناظر با توزیع فشار هدف، تغییر شکل میدهند. جهت طراحی دو بعدی ورودی هوای S-شکل یک موتور توربوجت، ابتدا با توجه به عدد ماخ پروازی پرنده و شرایط مورد نیاز در ورودی به موتور، با ترکیب کد طراحی معکوس و حل کننده جریان اویلری (جریان ایده آل) طراحی دو بعدی اولیه بدون در نظر گرفتن اثرات دماغه موتور صورت میگیرد. سپس، لبه ورودی مجرا بگونهای طراحی میشود که جریان روی پوسته بیرونی مجرا مافوق صوت نگردد. در مرحله بعد، با تقسیمبندی محدوده شبکهبندی به دو قسمت، کد اویلری حل جریان برای در نظر گرفتن اثرات دماغه موتور توسعه داده شده و پس از ترکیب آن با کد طراحی معکوس، طراحی مجرای ورودی هوا همراه با دماغه موتور صورت میگیرد. در نهایت با تحلیل عددی مجرای طراحی شده، صحت عملکرد روش طراحی تایید میگردد.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94751120120213Numerical Investigation of Separation Phenomenon on the Turbulent Axial Flow Downstream of
a Circular Cylinderبررسی عددی پدیده ی جدایش در پایین دست جریان محوری حول استوانه در حالت آشفته71802810.22044/jsfm.2012.28FAسیف ا... سعد الدینحمید راستگوJournal Article20120213This article presents a numerical investigation of turbulent flow in an axisymmetric separated and reattached flow over a longitudinal blunt circular cylinder. With respect to the complexity of the simulation of the separation phenomenon, some numerical techniques such as discretization methods and pressure-velocity coupling algorithms were compared to reach a proper numerical method to solve the considered flow case. Further, the results of the standard k-ε and shear stress transport (SST) turbulence models were used to predict the effects of turbulence were investigated. Besides, the effects of using the steady and pseudo-transient equations were discussed. Furthermore, a multi-grid method was employed to accelerate the convergence speed. All the numerical techniques were coded and compiled with Fortran 90 compiler. The code and computational method were then validated against experimental data, with good agreement. Finally, the structure of separation and reattachment of the considered flow case was investigated with the numerical code. Some characteristics of the flow such as reattachment length, velocity distributions, turbulent kinetic energy and pressure were discussed.در مقاله حاضر ساختار جدایش و بازگشت جریان محوری حول استوانهای با لبه ی تیز در حالت آشفته به صورت عددی بررسی شده است. با توجه به پیچیدگیهایی که در مدلسازی مسائل شامل جدایش وجود دارد، به منظور دستیابی به یک روش عددی مناسب برای حل، برخی تکنیکهای عددی مانند روش گسسته سازی و الگوریتم حل میدان فشار سرعت مورد مقایسه قرار گرفته است. به علاوه عملکرد دو مدل k-ε استاندارد و Shear Stress Transport (SST) برای اعمال اثرات آشفتگی مورد بررسی قرار گرفته است. از نظر زمانی، عملکرد عددیِ استفاده از معادلات به صورت پایدار و شبه-گذرا بحث شده است. همچنین از یک روش چند- شبکهای برای سرعت بخشیدن به همگرایی استفاده شده است. تکنیکهای عددی مورد استفاده برای نیل به جواب مسئله در یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن ۹۰ نوشته و اجرا شده است. برای تایید روش عددی و کد نوشته شده نتایج عددی با نتایج تجربی مقایسه شده و انطباق خوبی بین آنها مشاهده شد. با استفاده از روش عددی به دست آمده ساختار جدایش و بازگشت جریان مورد نظر، بررسی شده است. ویژگیهای این جریان مانند طول بازگشت، پروفیلهای سرعت، انرژی جنبشی آشفتگی و میدان فشار مورد بحث قرار گرفته است.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94751120120213Variable Structure Tracking Control of Robot Manipulator in Task Space in the Presences of Structure and Unstructured Uncertainties in
Dynamics and Kinematicsکنترل ساختار متغیر ردگیری موقعیت بازوی ربات در فضای کار در حضور عدم قطعیت های ساختاری و غیرساختاری موجود در دینامیک و سینماتیک بازوی ربات81882910.22044/jsfm.2012.29FAمحمدرضا سلطانپورJournal Article20120213In most of the researches which has been conducted until now on the robot manipulator tracking control, it has been presumed which the kinematic of robot manipulator or Jacobian Matrix of robot from the joint space to the task space is quite known. However, none of the physical parameters in robot manipulator equations can be calculated by high accuracy. In addition, when the robot manipulator moves something, uncertainties occur in length, direction and point of contact of end-effector. Hence, uncertainties occur on the kinematic of robot manipulator either, and due to the different functions of the robot manipulator, its kinematic is changed as well. Therefore, ensuring stability of the closed-loop system in the presence of uncertainties in the dynamics and kinematics of robot manipulator is quite challenging. In this paper, for overcoming on these uncertainties, we present our simple robust control for tracking the position of robot manipulator in the presence of uncertainties in the dynamics kinematics and Jacobian Matrix of the robot manipulator. The proving of the stability shows the closed-loop system has Global asymptotic stability. Then, to overcome the practical problems of proposed control, amendments will be provided. The closed loop system with improved control has limited uniform stability. Since in many of the operations has been performed by the robot manipulator, transient error plays an important role. Due to this reason, the modified control structure is a changed in a way which could improve the transient error. Finally, for displaying the function of the final controller, a case study is implemented on a two-link elbow robot. Mathematical proof and simulation results confirm the good performance of the proposed control.در بیشتر تحقیقاتی که تاکنون در حوزه ی کنترل موقعیت بازوی ربات انجام شده است، فرض بر این است که یا سینماتیک بازوی ربات و یا ماتریس ژاکوبین ربات از فضای مفصلی به فضای کار کاملاً معلوم است. در حالیکه هیچکدام از پارامترهای فیزیکی موجود در معادلات بازوی ربات را نمی توان با دقتی بالا محاسبه نمود. به علاوه وقتی که بازوی ربات جسمی را بر می دارد، عدم قطعیت ها در طول، جهت و نقطه ی تماس مجری نهایی با آن بروز می نماید. بنابراین نتیجه می شود که سینماتیک بازوی ربات نیز دارای عدم قطعیت می گردد و به خاطر عملیات های مختلفی که برعهده ی بازوی ربات گذاشته می شود، حتماً سینماتیک آن نیز دچار تغییر میشود. پس تضمین پایداری سیستم حلقه بسته در حضور عدم قطعیت های موجود در دینامیک و سینماتیک بازوی ربات امری چالش بر انگیز است. به خاطر غلبه بر این عدم قطعیت ها، در این مقاله، ما کنترل مقاوم ساده ای را برای ردگیری موقعیت بازوی ربات، در حضور عدم قطعیت های موجود در دینامیک، سینماتیک و ماتریس ژاکوبین بازوی ربات ارایه نموده ایم. اثبات پایداری نشان می دهد که سیستم حلقه بسته دارای پایداری مجانبی سراسری است. در ادامه، برای غلبه بر مشکلات عملی کنترل پیشنهادی، اصلاحاتی ارایه می گردد. سیستم حلقه بسته با کنترل اصلاح شده دارای پایداری محدود یکنواخت است. از آنجاکه در بسیاری از عملیاتی که توسط بازوی ربات انجام می شود، خطای گذرا نقش بسیار مهمی را ایفا می نماید. به همین دلیل، ساختار کنترل اصلاح شده به گونه ای تغییر داده می شود که بتواند خطای گذرا را بهبود بخشد. سرانجام برای نمایش عملکرد کنترل کننده ی نهایی، مطالعه ی موردی بر روی یک بازوی دو رابط لولایی پیاده سازی شده است. اثبات ریاضی و نتایج شبیه سازی کارایی خوب کنترل پیشنهادی را تایید می نمایند.دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-94751120120213Numerical Simulation and Experimental Validation of Free Surface Sloshing in a Rectangular Tankشبیه سازی عددی و ارزیابی تجربی تلاطم سطح آزاد مایع تحت تحریک عرضی در یک مخزن مستطیلی89953010.22044/jsfm.2012.30FAعلی سررشته داریمحمد محسن شاه مردانرسول قراییJournal Article20120213Free surface sloshing of liquid in a rectangular tank induced by lateral excitation has been studied numericallyand experimentally in this paper. <br />The numerical simulation is carried out based on the volume of fluid (VOF) method that provides free surface extraction in such problem. <br />A tank with transparent walls is used to free surface tracking in experimental study while the movement amplitude and frequency of periodic motion is controlled by a reciprocating designed mechanical system. This mechanical device provides a pure lateral periodic motion for liquid tank exciting. Free surface of sloshing liquid in rectangular tankobtained by image processing. Also a test with a vertical plate in the middle of the tank is carried out to study of the solid baffle effects on sloshing mode shapes and especially on maximum and minimum ofliquidfree surface displacement. <br />Comparison of numerical results and similar experimental tests shows good agreement for low amplitude and low frequency of tank excitations in maximum and minimumof free surface displacement. The average of relative errors estimated less than 10% while they increase by increasing amplitude and frequency excitations due to nonlinear behavior of liquid free surface.در این مقاله، سطح آزاد مایع متلاطم تحت تاثیر تحریک عرضی در یک مخزن مستطیلی شکل، به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل با استفاده از مطالعه تجربی ارزیابی شده است. شبیه سازی عددی بر اساس روش کسر حجمی سیال (VOF) انجام شده که امکان استخراج سطح آزاد را در چنین مساله ای فراهم می سازد. در مطالعه آزمایشگاهی از یک مخزن با دیواره های شفّاف برای بررسی سطح آزاد مایع استفاده شده است که دامنه و فرکانس حرکت متناوب آن به وسیله یک سیستم مکانیکی رفت و برگشتی کنترل می گردد. این وسیله مکانیکی یک حرکت متناوب عرضی برای تحریک مخزن مایع ایجاد می کند. سطح آزاد مایع متلاطم در مخزن مستطیلی با تصویر برداری و استفاده از پردازش تصویر استخراج شده است. همچنین به منظور مطالعه تاثیرات وجود تیغه صلب در داخل مخزن بر شکل تلاطم و به خصوص روی بیشترین وکمترین جابه جایی سطح آزاد مایع با شرایط تحریک فوق، آزمایشی با یک صفحه عمودی در وسط مخزن انجام شده است. مقایسه نتایج عددی با آزمایش های مشابه برای تحریک هایی با دامنه و فرکانس کم در بیشترین و کمترین جابه جایی سطح آزاد مطابقت خوبی نشان می دهد، به نحوی که متوسط خطای نسبی برآورد شده کمتر از 10% می باشد. هر چند که با افزایش دامنه و فرکانس تحریک، مقدار اختلاف ها به علت ایجاد رفتار غیر خطی و پیچیده سطح آزاد افزایش می یابد.