دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Using JST and CUSP schemes in aerodynamic optimization based on discrete adjoint method in a viscous all-speed solver developed on unstructured gridبکارگیری الگوریتمهای JST و CUSP در بهینهسازی آیرودینامیکی روش الحاقی گسسته در جریان تمام-سرعت لزج روی شبکه بیسازمان114218910.22044/jsfm.2021.2189FAمصطفی گوهرشادیدانشجوی دکتری هوافضا ، تهران، دانشگاه صنعتی خواجهنصیرالدین طوسی، دانشکده هوافضا0000-0002-4690-4801مسعود میرزاییاستاد دکتری هوافضا ، تهران، دانشگاه صنعتی خواجهنصیرالدین طوسی، دانشکده هوافضاJournal Article20200401In this paper, using a preconditioning approach, a viscous all-speed flow solver has been developed based on JST and CUSP schemes and compared with Roe upwind scheme in unstructured database. The comparison between the preconditioning and non-preconditioning has been donned. The results show that the non-preconditioning compressible solvers hardly converged in low-speed regions while the preconditioned forms converged more rapidly. The results of all schemes were compared with experimental data that showed the all schemes have good agreement with experimental data. Although, Roe upwind and CUSP schemes have more agreement to the data. Also, the CUSP scheme is faster than the other schemes. In the next step, aerodynamic optimization based on discrete adjoint method has been developed over the schemes. The verification of the method done comparing the results with finite difference method in both preconditioning and non-preconditioning approaches. The agreement of results is good. In general, it can be concluded that the CUSP algorithm is somewhat faster than the other two algorithms and is a good option for optimization.در این مقاله در ابتدا یک حلگر تمام-سرعت به روش پیششرطگذاری بر روی الگوریتمهای JST و CUSP در جریان لزج توسعه داده شده و با الگوریتم بالادست "رو" مقایسه شده است. در این مقایسهها، نتایج حالت پیششرطی و حالت عادی بدون پیششرطی با یکدیگر مقایسه شدهاند. نتایج نشان میدهد که در سرعتهای کم، کاهش باقیمانده و همگرایی ضرایب آیرودینامیکی در حالت بدون پیششرطی به سختی حاصل میشود در حالی که حل معادلات با پیششرطی این مشکل را مرتفع نموده است. در گامی دیگر، کلیه این روشها و الگوریتمها با نتایج تجربی مقایسه و صحتسنجی شدهاند. در اینجا نتایج نشان میدهد که دو الگوریتم بالادست "رو" و الگوریتم CUSP تطابق خوبی با نتایج تجربی دارند و الگوریتم CUSP سریعتر میباشد. در گام بعدی، بهینهسازی آیرودینامیکی به روش حل معادلات الحاقی گسسته بر روی این الگوریتمها پیادهسازی شده و نتایج مجددا مقایسه شده‍اند. در این فاز، گرادیان تابع هدف روش الحاقی گسسته با روش اختلاف محدود مقایسه و اعتبارسنجی شده است. این مقایسه برای هر سه الگوریتم انجام شده است. تطابق قابل قبولی در نتایج بین روش الحاقی گسسته با روش اختلاف محدود مشاهده میشود. در یک نتیجهگیری کلی میتوان اذعان داشت که الگوریتم CUSP تا حدودی از دو الگوریتم دیگر سریعتر بوده و گزینه مناسبی برای بهینهسازی است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2189_df82f4a83bb6807ecc4e2335725b0ee3.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Experimental and fractography investigation of notch depth effect by instrumented instrumented impact pendulum in 7075 Aluminum alloyبررسی تجربی و شکستنگاری اثر عمق شیار با ضربهزن شارپی مجهز به کرنشسنج در آلیاژ آلومینیوم 70751536219010.22044/jsfm.2021.2190FAعلی حسین زادهدانشجوی دکتری، دانشگاه فردوسی مشهد، دانشکده مهندسی، گروه مکانیک0000-0002-1090-2943محمدرضا مرکیمربی، دانشگاه صنعتی بیرجند، دانشکده مهندسی، گروه مواد و متالورژی000-0002-4469-5305محسن سدیدیدانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده مهندسی، گروه عمران0000-0001-6149-839Xامیرحسین حسنیکارشناس ارشد، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی، گروه مکانیکJournal Article20200426In the present study, the Charpy impact test on the 7075 aluminum sample performed in full size 55×10×10 mm with different notch depth and the fracture energy is measured. The force-displacement curves for Charpy samples with different notch depth were drawn by instrumented impact pendulum. Then the energy connection of the Charpy fracture is determined as a function of the changes in the initial crack depth. Using this relationship can determine the amount of error in measuring the energy fracture of the tested aluminum by measuring the available geometric dimensions of the initial crack including the allowable tolerances specified in the standard. Also, the microstructure of the fracture surface of several samples with different notch depth was investigated. Fractography observations showed that different fracture mechanisms occurred by changing the notch depth of the specimens, including ductile-brittle fracture, quasi-brittle fracture, and brittle fracture. As the depth of the notch depth increases, the fracture becomes more brittle, which is due to increase cleavage and decrease dimple in the fracture surface. Also, as the notch depth increases, the fracture energy decreases based on the E = 22.857e-0.355a exponential relationship, Using this equation, the exact amount of Charpy fracture energy can be calculated for each desired notch in the 7075 aluminum tested.در تحقیق حاضر آزمایش ضربه شارپی روی نمونه آلومینیوم 7075 با اندازه استاندارد 55×10×10 میلیمتر با عمق شیارهای مختلف انجام شدهاست و انرژی شکست شارپی برای هریک اندازهگیری شدهاست. نمودارهای نیرو-جابجایی برای نمونههای شارپی با عمق شیارهای مختلف توسط ضربهزن مجهز به کرنشسنج رسم شدهاست؛ سپس ارتباط بین انرژی شکست شارپی بهعنوان تابعی از تغییرات عمق ترک اولیه تعیین گردیدهاست. با استفاده از این رابطه میتوان با داشتن ابعاد هندسی ترک اولیه با احتساب تلرانسهای مجاز قیدشده در استاندارد، میزان خطا در اندازهگیری انرژی شکست شارپی آلومینیوم مورد بررسی را تعیین نمود. همچنین ریزساختار سطح شکست چند نمونه با عمق شیار مختلف مورد بررسی قرار گرفتهاست. مشاهدات شکستنگاری نشان دادهاست که مکانیسمهای مختلف شکست با تغییر عمق شیار نمونهها از جمله شکست نرم-ترد، شکست شبهترد و شکست ترد اتفاق افتادهاست. با افزایش عمق شیار شکست تردتر اتفاق افتادهاست که به علت افزایش کلیواژ و کاهش دیمپل در سطح شکست میباشد. همچنین با افزایش عمق شیار، انرژی شکست بر اساس رابطه نمایی E=22.857e-0.355a کاهش مییابد، که با استفاده از این رابطه میتوان .مقدار دقیق انرژی شکست شارپی را برای هر عمق شیار دلخواه در آلومینیوم 7075 آزمایش شده محاسبه کرد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2190_6cc6ecfc88da12c5fd021ea6c4f4c8bf.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Nonlinear Vibration Analysis of Asymmetric Rotor with Misaligned Coupling Using Timoshenko Beam Theoryتحلیل غیرخطی ارتعاشات روتور نامتقارن با کوپلینگ ناهمراستا با استفاده از مدل تیر تیموشنکو3751211310.22044/jsfm.2021.2113FAحامد جمشیدیدانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایرانعلی اصغر جعفریاستاد، عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران و
عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی، تهران، ایراننادر محمدیدانشیار، عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایرانJournal Article20201201In the present study, a proper analytical model is developed for investigating nonlinear vibration behavior of asymmetric and symmetric rotors under unbalanced and misalignment induced forces in rotating coordinates. The rotor is connected to a motor through an asymmetric coupling. For a more accurate vibration analysis, Timoshenko's beam theory is applied and for a better modeling of misaligned coupling forces, Gibbons’ equations are used. The equations of motion are discretized by Rayleigh-Ritz method and derived from Hamilton's principle, thereafter. According to this investigation, for asymmetric rotors as opposed to symmetric rotors, a frequency range is detected in which resonance and instability occurs. Also, the dynamic behaviors of the symmetric and asymmetric rotors are analyzed at the same rotational speed to indicate specifically the effects of different parameters on both rotors. For investigating the vibration behaviors of the rotors more accurately, their time-domain vibration responses are plotted and then their Fast Fourier Transform (FFT) are presented to determine the vibration frequencies of the rotors, so the effects of different parameters can be well observed. As a whole, in this study, the effects of each of the defects such as shaft asymmetry, misalignment, mass unbalance and also nonlinear terms are investigated on the dynamic behavior of the rotor system.در این تحقیق، یک مدل تحلیلیِ مناسب، جهت بررسی رفتار ارتعاشات غیرخطی روتورهای متقارن و نامتقارن تحت نیروهای ناهممحوری و نامیزانی جرمی در دستگاه مختصات دوار ارائه شده است. روتور موردنظر با اتصال ناهممحور به یک موتور متصل گردیده است. برای تحلیل ارتعاشیِ دقیق تر، از تئوری تیر تیموشنکو و جهت مدلسازی نیروی ناهممحوری، از معادلات گیبنز استفاده شده است. با بکارگیری روش ریلی_ریتز، متغیرهای مکانی و زمانیِ روابط انرژی از یکدیگر جدا شده و سپس با بهرهگیری از اصل همیلتون، معادلات حرکت بدست آمدهاند. با بررسی های دقیقی که در این تحقیق انجام گرفته، نشان داده شد که روتورهای نامتقارن برخلاف روتورهای متقارن، در یک محدوده فرکانسی، ناپایدار میشوند. همچنین مقایسه رفتار دینامیکی دو روتور متقارن و نامتقارن در یک فرکانس کاری انجام گرفته تا اثر پارامترهای مختلف بطور مشخص، برای دو روتور دیده شود. جهت بررسی بهتر، ابتدا پاسخ ارتعاشی آنها در حوزه زمان رسم گردید و سپس با گرفتن تبدیل فوریه سریع، پاسخها به حوزه فرکانس برده شده تا با مشخص شدن فرکانسهای ارتعاشات روتورها، بتوان اثر پارامترهای مختلف را به خوبی مشاهده کرد. بطور کلی در این مطالعه، تاثیر هرکدام از عیوب نامتقارنی شافت، نیروی ناهممحوری، نامیزانی جرمی و همچنین ترمهای غیرخطی، روی رفتار دینامیکی روتور، کاملا بررسی گردیده است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2113_2c70ffcd728b694ce25965f3b6e1ec45.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Dynamic Behavior of Articulated Pipes Conveying Fluid With Harmonic Velocity Using the Method of Multiple time scalesبررسی رفتار دینامیکی لولههای مفصلی حامل سیال با سرعت هارمونیک با استفاده از روش مقیاس زمانی چندگانه5370220510.22044/jsfm.2021.2205FAجواد محمدیاستادیار، گروه مکانیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایرانمنصور نیکخواه بهرامیاستاد، گروه مکانیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایراننریمان اشرفیاستادیار، گروه مکانیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایرانJournal Article20201226Fluid contact structures as a branch of the Fluid–Structure Interaction (FSI) are among the physical models that have been able to present themselves as a new example of dynamic systems due to their very rich dynamics and Pay close attention to scientists. The dynamic behavior of two rigid straight articulated pipes conveying fluid is studied. The flow rate in the pipe is harmonic. The numerical results are compared with the present method and Runge–kutta 4th order for validation and an acceptable match between them is obtained. The method of multiple time scales is used to drive the time response and phase plane curves. The influence of the initial velocity , ratio fluid mass per total fluid mass and mass of pipes and flow frequency on the time response and phase plane curves are examined. The results show, by increasing "u" _"0" and and decreasing the system is closer to loss of stability and increasing dynamic chaos.سازه های در تماس با سیال به عنوان شاخه ای از زمینه اندرکنش سازه-سیال (FSI) ، از جمله مدل های فیزیکی هستند که به علت داشتن دینامیک بسیار غنی توانسته اند خود را به عنوان یک نمونه جدید از سیستم های دینامیکی مطرح نمایند و مورد توجه فراوان دانشمندان قرار گیرد. در این مقاله، رفتار دینامیکی دو لوله صلب مستقیم مفصلی حامل سیال مطالعه شده است. سرعت سیال در لوله ها هارمونیک می باشد. با استفاده از معادلات لاگرانژ، سیستم دارای دو معادله دیفرانسیل کوپله با ضرایب متغیر می باشد. بررسی دقت و صحت روش مقیاس زمانی چند گانه توسط روش عددی رانگ-کوتا مرتبه چهارم و تحقیقات مشابه انجام شده است که نتایج نشان می دهد که از دقت قابل قبولی برخوردار است. برای مطالعه رفتار دینامیکی، از نمودار های پاسخ زمانی و صفحه فاز استفاده شده است بدین منظور تاثیر پارامتر های موثر از قبیل سرعت اولیه سیال ، نسبت جرم سیال بر مجموع جرم سیال و جرم لوله و فرکانس سرعت سیال در نمودار های پاسخ زمانی و صفحه فاز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد، با افزایش"u" _"0" و و کاهش ، آشفتگی و بی نظمی دینامیکی سیستم افزایش یافته و سیستم به سمت ناپایدار شدن کشیده می شود.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2205_52b75c20114d8a1aa083ea0688905859.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Investigation of operational parameters on the motional behavior and maximum particle levitated density in ultrasonic levitationبررسی شرایط عملکردی بر رفتار حرکتی ذره و حداکثر چگالی قابل تعلیق در فرآیند تعلیق فراصوت7184220610.22044/jsfm.2021.2206FAداود دهقانیکارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایرانمحمدرضا شیخ الاسلامیاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایرانعلی جباریدانشیار،گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه اراک، اراک، ایرانسیامک مزدکاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه تفرش، تفرش، ایرانJournal Article20210106Ultrasonic levitation has a high potential to be used in different applications due to its independence from the levitated material. Among effective parameters of this process, the distance between the reflector and the transducer and applied voltage plays an important role in the process. Presenting a precise numerical model would be helpful in the study of the process. The levitated particle conditions as well as the levitated capacity, such as the maximum levitated particle density, can be predicted using the model. In this paper, a precise numerical model was presented to study of the process. In the model, by simultaneous solving the equations of the piezoelectric and the wave equation in the solid and fluid medium as well as considering the three-dimensional levitation and particle tracing in Comsol software, the simulation conditions were similar to the experiments. Hence results agreed well with the experimental results. The effect of voltage and distance between the transducer and the reflector on the levitated particle was investigated using the model. Particle motion during levitation was explained simply and effectively using the proposed certain parameters. Defining the parameters makes it possible to compare the particle conditions at different voltages and distances between the transducer and the reflector. The results showed that in order to properly levitated object condition, the adjustment of the parameters should be made based on each other's values. Moreover, the maximum density in different working conditions with an accuracy of 0.45% was presented using the proposed numerical model and halving algorithm.تعلیق فراصوت به دلیل عدم وابستگی به جنس ماده تعلیق شونده، پتانسیل بالایی برای استفاده در کاربردهای مختلف دارد. از میان پارامترهای موثر در این فرآیند، فاصله بازتابنده تا مبدل و ولتاژ بر مبدل نقش موثرتری در این فرآیند ایفا میکنند. ارائه یک مدل عددی دقیق، نقش موثری در مطالعه کارای پارامترهای موثر دارد. با استفاده از مدل عددی، خصوصیات ذرات معلق شده و نیز ظرفیت تعلیق از جمله حداکثر چگالی قابل تعلیق قابل پیشبینی است. دراین مقاله، یک مدل عددی دقیق برای بررسی اثرات موثر در فرآیند ارائه شد. در مدل ارائه شده، با حل همزمان معادلات حاکم بر پیزوالکتریک، معادله موج در محیط جامد و سیال و نیز در نظر گرفتن شرایط سه بعدی تعلیق و فیزیک ردیابی ذرات در نرم افزار کامسول، سعی شد شرایط شبیهسازی مشابه حالت تجربی باشد. تطابق مناسب نتایج مدل عددی و تجربی ارائه شده به همین دلیل است. با استفاده از مدل عددی ، اثر ولتاژ و فاصله بین مبدل و بازتابنده بر تعلیق ذرات بررسی شد. حرکت ذره حین تعلیق، با استفاده از پارامترهای پیشنهاد شده مشخصی در این مقاله به صورت ساده و موثر توصیف شد. تعریف پارامترهای فوق، امکان مقایسه شرایط ذره معلق در ولتاژ و فواصل مختلف بین مبدل و بازتابنده را ایجاد میکند. نتایج نشان داد که برای تعلیق مناسب ذرات، تنظیم پارامترهای ذکر شده باید بر اساس مقادیر یکدیگر انجام شود. همچنین با مدل عددی ارائه شده و آلگوریتم نصف کردن، حداکثر چگالی قابل تعلیق در شرایط کاری مختلف با دقت 45/0 درصد ارائه شد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2206_39de46a5a56222ea8d4c0d0a4f30bcbb.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Experimental Analysis on the Geometric Parameters of the Composite Metal Matrix Patch to Repair Cracked Aluminum Partبررسی تجربی پارامترهای هندسی وصلههای کامپوزیتی زمینه فلزی جهت تعمیر قطعات آلومینیومی ترکدار8596220710.22044/jsfm.2021.2207FAرضا ضامنی مفخمدانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراکعلیرضا نظامآبادیاستادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراکفرزان براتیدانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدانJournal Article20201127Repairing cracked parts using patches is a common method to restore mechanical properties and tensile strength. The efficiency of such patches can be achieved by obtaining the maximum amount of force borne by the repaired part and comparing it with the non-repaired part. The purpose of this study is to investigate the diffusion method used in the repair of cracked aluminum parts and to evaluate the patches and fibers used. In this study, the diffusion method is used to connect the aluminum patch to repair the central crack in the aluminum thin sheet. Examination of microstructures showed that using the diffusion method, parts can be welded together and a suitable part can be obtained without the use of glue. The process of repairing cracked parts made of aluminum or its alloys in this study involves the use of three types of patches and different fibers and different conditions, and finally pressing the patch and the piece together under heat for a certain period of time. The repaired parts are subjected to quasi-static tensile loading and the maximum amount of force borne by the part is obtained in different states.تعمیر قطعات ترکدار با استفاده از وصله روشی متداول جهت بازیابی خواص مکانیکی و استحکام کششی می باشد. کارایی این گونه وصله ها را می توان با بدست آوردن حد اکثر میزان نیروی تحمل شده توسط قطعه ترمیم شده و مقایسه آن با قطعه ترمیم نشده به دست آورد. هدف از این پژوهش بررسی روش دیفیوژن استفاده شده در ترمیم قطعات ترکدار آلومینیومی و ارزیابی وصلهها و الیاف استفاده شده میباشد. در این مطالعه روش دیفیوژن برای اتصال وصله آلومینیومی برای تعمیر ترک مرکزی در ورق نازک آلومینیومی مورد استفاده قرار گرفته است. بررسی ریز ساختارها نشان داد که با استفاده از روش دیفیوژن میتوان قطعات را به یکدیگر جوش داد و بدون استفاده از چسب به قطعه مناسب دست پیدا کرد. فرآیند تعمیر قطعات ترکدار ساخته شده از آلومینیوم یا آلیاژهای آن در این پژوهش شامل استفاده از سه نوع وصله و الیاف مختلف و شرایط متفاوت است، و درنهایت فشردن وصله و قطعه برروی هم تحت گرما در مدت زمانی معین میباشد. قطعات تعمیر شده تحت بارگذاری شبه استاتیکی کششی قرار گرفته و میزان ماکزیمم نیروی تحمل شده قطعه در حالات مختلف به دست آمده است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2207_7992215e005773b3282340479f65d96b.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Frequency Analysis of Bi-directional Porous Functionally Graded Beams with Variable cross section on Elastic Foundation using Reddy Third Order Shear Deformation Theoryتحلیل فرکانسی تیرهای متخلخل مدرج تابعی دو جهته با سطح مقطع متغیر روی بستر الاستیک با استفاده از تئوری برشی مرتبه سوم ردی97118220810.22044/jsfm.2021.2208FAمحمد امین فرقانیدانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایرانیوسف بازرگان لاریاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایرانپرهام زاهدی نژاداستادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایرانمحمد جواد کاظم زاده پارسیدانشیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایرانJournal Article20201204In this paper, frequency analysis of Bi-directional Porous functionally graded beams with variable cross section which are resting on elastic foundation based on Reddy third order shear deformation theory is studied. Mechanical property gradients defined in accordance with two models of exponential and volume fraction power law. Governing equation which is obtained with the aid of third order shear deformation theory and by considering elastic foundation effect in conjunction with Hamilton’s principle. Due to intrinsic closed form solution of equations, differential equations solved with using Generalized Differential Quadrature Method by considering various end conditions. In order to validate the results comparisons are made with solutions which are available for other papers. This study reveals that the difference between the results of this paper and the results of others is negligible. Eventually the effects of geometrical parameters, power and exponential law indexes and elastic foundation coefficients on natural frequencies of Bi-directional FGM beams is studied. The results reveal that non dimensional frequencies increase with the rise of elastic foundation coefficients and the soar of porosities and material gradients in two directions causes a sharp decrease in non dimensional frequencies.The results of this study can be used in optimal design, vibration control and detection of failure structure of functional graded structuresدر این مقاله، تحلیل فرکانسی تیرهای مدرج تابعی دو جهتی مقطع متغیر بر اساس تئوری مرتبه سوم تغییر شکل برشی ردی مورد بررسی قرار میگیرد. مشخصات مکانیکی مواد انتخاب شده بهطور پیوسته در دو جهت ضخامت و طول تغییر میکنند. تغییرات خواص مکانیکی بر اساس دو مدل قانون نمایی و قانون توانی توزیع کسر حجمی و توزیع ماده تعیین میشود. با بکارگیری تئوری مرتبه سوم تغییر شکل برشی و با اعمال اثر بستر الاستیک خطی، با استفاده از اصل همیلتون، معادلات دیفرانسیل حاکم بر مسئله حاصل میگردد. با توجه بهپیچیدگی حل بسته ای این معادلات، معادلات دیفرانسیل حاکم با فرض شرایط مرزی از نوع تکیه گاه مختلف، بهکمک روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته حل میشوند. بهمنظور صحت سنجی، نتایج بهدست آمده در این تحقیق با نتایج حاصل از سایر مقالات مقایسه می شوند. این بررسی نشان میدهد که اختلاف بین نتایج این مقاله با نتایج سایر مقالات ناچیز است. در نهایت اثر نوع مدل مدرج تابعی، پارامترهای هندسی، شاخص گردایان خواص مواد در دو جهت، شرایط مرزی، ضرائب بستر الاستیک و تخلخل بر روی فرکانس طبیعی تیرهای مدرج تابعی دوجهته مورد ارزیابی قرار میگیرد. نتایج نشان می دهد که فرکانس های طبیعی بی بعد با افزایش ضرایب بستر افزایش یافته و افزایش در ضریب تخلخل و گرادیان ماده در دو جهت، سبب کاهش شدید در فرکانسهای بی بعد میگردد. نتایج این بررسی در طراحی بهینه، کنترل ارتعاش و بررسی تشخیص ساختار شکست سازه های مدرج تابعی می تواند مورد استفاده قرار گیرد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2208_b406ae4505ee343ee3bf5b09c3c05f81.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Investigation of parameters affecting the roughness and cylindricality of holes in PLA parts made of 3D printing by fused deposition modeling process using response surface methodبررسی پارامترهای موثر بر زبری و استوانهای بودن سوراخ در قطعات PLA ساخته شده چاپ سهبعدی با فرآیند مدلسازی رسوب ذوبی به کمک روش رویه پاسخ (RSM)119133220910.22044/jsfm.2021.2209FAمحمد خسرویاستادیار دانشکده مکانیک و مواد، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجندسید محمد حسینیدانشجوی کارشناسی ارشد ساخت و تولید، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجندمحمد لاخیفارغ التحصیل کارشناسی ارشد تبدیل انرژی، دانشگاه بیرجند، بیرجند0000-0003-3742-3616Journal Article20201219In this paper, the effects of input parameters on the roughness and cylindricality of a hole were investigated using fused deposition modeling (FDM). The roughness and dimensional accuracy are very important for a 3D printed part. The investigated input parameters are injection speed, solid percentage, and layer thickness. The experiments were designed using the response surface method and 51 PLA samples were printed. To measure the roughness and dimensions of the manufactured products, a roughness-testing machine and a coordinate measuring machine (CMM) were used. The basis of this study is the comparison of roughness and deviation from the center to find the optimal set of the investigated parameters to achieve higher quality.<br />The optimal levels of parameters for the minimum simultaneous roughness (0.016 mm) and cylindricality (5.98 microns) are a layer thickness of 0.1 mm, injection speed of 40 mm / s, and solidity percentage of 15% when the pattern is triangular. The results also suggest that the layer thickness has the strongest effect on the surface quality in comparison with the injection speed and percentage of solidity.در این تحقیق به بررسی اهمیت نسبی پارامترهای ورودی بر روی کیفیت سطح و استوانهای بودن سوراخ محصول تولید شده با استفاده از مدلسازی رسوب ذوبی پرداخته شده است. کیفیت سطح و دقت ابعادی قطعه چاپ شده پس از فرآیند چاپ سهبعدی بسیار با اهمیت است. از جمله موارد موثر بر فرآیند چاپ سهبعدی میتوان به 3 پارامتر سرعت چاپ، درصد توپری و ضخامت لایه اشاره کرد که در این تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفته است. طراحی آزمایشها با روش سطح پاسخ انجام شده و 51 نمونه از جنس پی ال ای چاپ شده است. برای اندازهگیری صافی سطح و ابعاد محصول ساختهشده از دستگاه زبریسنج و ماشین اندازهگیری مختصات استفاده شده است. اساس این بررسی مقایسه صافی سطح و انحراف از مرکز سوراخ نمونهها جهت یافتن بهینهترین حالت ممکن در پارامترهای مورد بررسی در رسیدن به کیفیت بالاتر است. <br />بهینهترین انتخاب پارامترها برای کمینه مقدار همزمان زبری سطح (016/0 میلیمتر) و ناستوانهای بودن سوراخ (98/5 میکرون) برای ضخامت لایه 1/0 میلیمتر، سرعت تزریق 40 میلیمتر بر ثانیه و درصد توپری 15 درصد در الگوی مثلثی است. همچنین نتایج نشان می-دهد که ضخامت لایه بیشترین تاثیر را نسبت به سرعت تزریق و درصد توپری در کیفیت سطح داراست.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2209_18c5d565ef7280ee1a0214a125afe54f.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Introducing a novel corrugated profile generated from tangential circular curves to increase energy absorptionارائه پیکرهبندی جدید پروفیلهای کرکرهای حاصل از منحنیهای دایرهای مماس بر یکدیگر جهت افزایش قابلیت جذب انرژی135149221110.22044/jsfm.2021.2211FAمهدی محمدی نوریدانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی قممصطفی طالبی توتیدانشیار، مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی قمJournal Article20210116Thin-walled tubes are widely used to absorb energy in road accidents. In this paper, a novel circumferentially corrugated tubes with a tangential circular profile is studied. The LS-Dyna finite element code is used to evaluate the crashworthiness. In order to verify the models and the solution method, the results are compared with the experimental results. These studies show that the simulation correctly predicts the behavior of the structure. These profiles are investigated under quasi-static, axial, lateral and oblique loads. Then, the results are compared with the results of the conventional square, circular and cellular square tubes. The results indicate that the present profiles under simultaneous axial and lateral loads, compared with the conventional cellular square tubes, increase the specific energy absorption and the crush force efficiency parameter by 26% and 10%, respectively. In addition, the results show that use of cross blades inside the corrugated profiles prevents the creation of a general deformation mode. Under lateral loading, compared with the conventional cellular square tubes, the amount of specific energy absorption is about 20% less, but the crushing force efficiency is significantly higher.سازههای جدار نازک به طور گسترده برای جذب انرژی در تصادفات جادهای مورد استفاده قرار میگیرند. در این مقاله، طرح جدیدی از پروفیلهای کرکرهای مبتنی بر منحنی حاصل از کمانهای دایرهای مماس بر یکدیگر برای افزایش قابلیت جذب انرژی سازههای جدار نازک ارائه شده است. با توجه به اینکه برای ارزیابی قابلیت ضربهپذیری از کد اجزاء محدود LS-Dyna استفاده شده است، به قصد صحهسنجی مدلسازی و روش حل، ابتدا نتایج با نتایج تجربی مقایسه شده است که حاکی از آن است، شبیهسازی به خوبی میتواند رفتار سازه را پیشبینی نماید. این پروفیلها تحت بار شبهاستاتیکی و در بارگذاریهای محوری، جانبی و مایل بررسی شده و نتایج با نتایج حاصل از پروفیلهای معمول مربعی، دایرهای و مربعی چند سلول مقایسه شده است. نتایج نشان میدهد، پروفیلهای کرکرهای ارائه شده میتوانند پارامترهای جذب انرژی ویژه را تا %26 و راندمان نیروی ضربهای را تا %10 نسبت به پروفیلهای معمول چند سلول افزایش دهند. از طرفی استفاده از صفحات متقاطع در داخل پروفیلهای کرکرهای از ایجاد مود تغییر شکل کلی جلوگیری مینماید. در بارگذاری جانبی مقدار جذب انرژی موثر حدودا 20% کمتر از پروفیل چند سلول معمول است اما راندمان نیروی ضربهای به طور قابل ملاحظهای بیشتر است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2211_dd71eff35d90d0a453502c8de432df42.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Assessment of Galling Wear in Automobile Deep Drawing Dies Using Slider-on-Flat-Surface Wear Testارزیابی سایش گالینگ در قالبهای کشش عمیق بدنه خودرو با استفاده از آزمایش سایش لغزنده روی سطح تخت151164221010.22044/jsfm.2021.2210FAعبدالواحد کمیاستادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران0000-0003-2148-3366بیژن ملائی داریانیاستاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایرانJournal Article20210131In this paper, the slider-on-flat-surface (SOFS) test was used to study the galling in automobile body drawing dies (made of GGG60 alloy). The SOFS tests were conducted on the DC06 (EN 10130) and DC04 (MSC standard) alloy sheet metals; according to the following two approaches: in the first approach, the slider was forced to move in a single linear path, repeatedly. While, in the second approach, the slider was moved on separate parallel paths. The second approach was performed using both flat and curved surfaces of the slider to simulate galling conditions on flat and curved surfaces of the dies, respectively. Moreover, the effect of hardness, surface roughness, and mechanical properties of the DC04 and DC06 sheet materials on die galling was investigated. The galling tests’ results were in agreement with the galling wear that occurred in automobile body drawing dies. The results showed that forming DC04 sheet metal will lead to more galling wear. Furthermore, a qualitative coincidence was observed between the results of the aforementioned approaches. Nevertheless, in the first approach, wear emerged in a shorter period; while, in the second approach, the slider was moved on a much longer path for creating observable wear.در این مقاله از آزمایش سایش لغزنده روی سطح تخت برای مطالعه گالینگ در قالبهای کشش بدنه خودرو (از جنس آلیاژ GGG60) استفاده شد. آزمایشهای سایش روی ورقهای فلزی DC06 (استاندارد EN 10130) و DC04 (استاندارد MSC) به دو روش مختلف انجام شدند: در روش اول لغزنده به صورت مکرر روی یک مسیر خطی ثابت حرکت داده شد. در حالیکه در روش دوم، لغزنده روی مسیرهای خطی موازی و متفاوت حرکت داده شد. روش دوم با استفاده از سطوح تخت و انحنادار لغزنده انجام شد تا شرایط سایش گالینگ در سطوح تخت و انحنادار قالبها شبیهسازی شود. علاوه بر این، اثر سختی، زبری و استحکام مکانیکی ورقهای DC06 و DC04 بر گالینگ قالب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشهای گالینگ با سایش گالینگ ایجاد شده در قالبهای کشش بدنه خودرو همخوانی داشتند. نتایج نشان دادند که در شکلدهی ورق DC04 سایش گالینگ بیشتری ایجاد میشود. همچنین انطباق کیفی بین نتایج هر دو روش مذکور مشاهده شد. با این وجود در روش اول، سایش در مدت کوتاهتری نمایان شد در حالیکه در روش دوم لغزنده روی مسیر بسیار طولانیتری حرکت داده شد تا میزان سایش قابل مشاهدهای ایجاد شود.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2210_926a0ce35b59fc893adb2c388533662d.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Investigating the Effect of Opening Aspect Ratio and Combustion Source Conditions on Behavior of Backdraft Phenomenon by Large Eddy Simulationبررسی تأثیر نسبت ابعاد دریچه و شرایط منبع احتراق بر رفتار پدیده بازافروختگی به روش شبیه-سازی گردابههای بزرگ165179221210.22044/jsfm.2021.2212FAسینا پارساکارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.0000-0003-2292-3140اسماعیل محمدیاندانشجو دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.حسین افشیندانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.0000-0003-4565-2865بیژن فرهانیهاستاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.Journal Article20210216Backdraft is a special phenomenon of fire that occurs in a closed environment with limited ventilation and it can increase temperature, pressure and intensify fire. In this paper, with the method of Large Eddy Simulation and using Fire Dynamics Simulator, the behavior of the backdraft phenomenon in a closed enclosure is investigated. Changing the aspect ratio of opening, fuel injection from the combustion source and displacement of the combustion source are the three basic parameters whose effect on the dynamic and thermodynamic behavior of the backdraft to extinguish or delay it was investigated. The results indicate that if the fuel participates in reaction with a lower concentration, backdraft can occur at low pressures. By reducing the aspect ratio of opening, the time of occurrence of the backdraft phenomenon was delayed and was able to reduce the peak dynamic pressure resulting from this phenomenon by nearly 4 Pascals; However, due to the presence of semi-combustible materials, the possibility of a second backdraft occurred. Also, by displacement the combustion source and bringing it closer to the opening, it was observed that the backdraft phenomenon occurred on a smaller scale and it is possible to extinguish it completely.بازافروختگی یک پدیده خاص از آتشسوزی است که در محیطی بسته با تهویه محدود ایجاد میشود؛ و میتواند دما و فشار را افزایش داده و آتش را تقویت کند. در این مقاله، با روش شبیهسازی گردابههای بزرگ و استفاده از شبیهساز دینامیک آتش، به بررسی رفتار پدیده بازافروختگی در یک محفظه بسته پرداخته شده است. تغییر نسبت ابعاد دریچه، تزریق سوخت از منبع احتراق و تغییر مکان منبع احتراق، سه پارامتر اساسی هستند که تاثیر آن بر رفتار دینامیکی و ترمودینامیکی پدیده بازافروختگی جهت اطفاء یا تعویق آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج دلالت بر این دارد که اگر سوخت با غلظت کمتری در واکنش شرکت کند، امکان وقوع بازافروختگی در فشارهای پایین فراهم میشود. با کاهش نسبت ابعاد دریچه، زمان وقوع پدیده بازافروختگی به تعویق افتاد و توانست بیشینه فشار دینامیکی حاصل از این پدیده را نزدیک به 4 پاسکال کاهش دهد؛ اگرچه به دلیل باقی ماندن مواد نیمسوز، امکان وقوع بازافروختگی دوم فراهم شد. همچنین با تغییر مکان منبع احتراق و نزدیک کردن آن به دریچه، مشاهده شد که پدیده بازافروختگی در مقیاسی کوچکتر رخ داده و امکان اطفاء کامل آن وجود دارد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2212_20893746c4c8115bea4679e8abed54ff.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Experimental Study on the Pressure Drop and Efficiency of an Aero-Cyclone with Guide Vanes on the Vortex Finderبررسی تجربی تاثیر افزودن پرهراهنما به گردابیاب بر افت فشار و راندمان آیروسیکلون181193221310.22044/jsfm.2021.2213FAعباسعلی فدویدانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان0009-0009-5683-6919روح الله رفعیدانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنانJournal Article20210213Cyclone separators are used to separate the solid particles from the gas streams in industrial applications. A strong swirling turbulent flow inside the aero-cyclone causes the particle separation due to their inertia. Two important parameters for cyclone design are the pressure drop and separation efficiency. The cyclone geometry strongly affects the efficiency and pressure drop. Therefore, in this article, different new geometries for the vortex finder of the cyclone are considered and tested experimentally. The efficiency and pressure drop have been measured and compared for different fabricated vortex finders. A typical high-efficiency Stairmand cyclone was considered and the guide vanes with an angle of 10 and 20 degrees to the horizontal plane were added to the original vortex finder. Experimental results show that for the guide vanes with 20 degrees angle, and at the gas velocities between 10 and 20 m/s, the pressure drop is reduced by 58% and the efficiency is increased by 2.3%.از جدا کننده های آیروسیکلون در صنعت برای جدا سازی ذرات جامد از فاز گاز استفاده می شود. علت جدایش ذرات در جدا کننده های سیکلون، جریان درهم چرخشی قوی و اینرسی ذرات می باشد. پارامترهای مهم برای طراحی سیکلون، راندمان و افت فشار می باشند. از آنجا که هندسه ی سیکلون به شدت بر روی راندمان و افت فشار تاثیر می گذارد، در این پژوهش با تغییر در هندسه گرداب یاب سیکلون و ساخت مدل های جدید، راندمان و افت فشار به صورت تجربی برای سیکلونها با گرداب یاب های مختلف اندازه گیری شده است. سیکلون برمبنای طرح معمول استیرمند با بازده زیاد طراحی و ساخته شده است. برای هدایت مناسب جریان به داخل سیکلون، پره هایی با زاویه ی 10 و 20 درجه نسبت به افق بر روی گرداب یاب سیکلون استیرمند قرار داده شد. افت فشار در سرعتهای مختلف ورودی جریان و راندمان جداسازی ذرات بصورت آزمایشگاهی به دست آمدو برای حالتهای مختلف مقایسه گردید. نتایج تجربی نشان می دهند که با نصب پره های راهنما با پره راهنمای 20 درجه نسبت به افق روی گرداب یاب، افت فشار به طور متوسط در سرعت های 10 الی 20 متر بر ثانیه نسبت به سیکلون معمول 58 درصد کاهش یافته است و راندمان 2.3 درصد افزایش یافته است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2213_055ba2c6dd8ae97d7548d96af436fb29.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Experimental investigation of effect of inlet direction and height on flow pattern and thermal comfort conditions under personalized confluent jets ventilation systemارزیابی آزمایشگاهی تاثیر جهت و ارتفاع ورودی بر الگوی جریان و شرایط آسایش حرارتی تحت سیستم تهویه انفرادی جتهای همشار195205221410.22044/jsfm.2021.2214FAسیدعلیرضا ذوالفقاریدانشیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه بیرجند0000-0001-9917-3400مصطفی ایزدیدانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجندشایان حجتیاندانشجوی کارشناسی، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجندصادق یوسفیدانشجوی کارشناسی، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجندمهدی سورگیدانشجوی کارشناسی، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجندJournal Article20210325In this study, the flow pattern, temperature distribution and thermal comfort index have been experimentally investigated in a room with personalized confluent jets ventilation (CJV) system for different diffusers’ heights of 30 and 160cm from the floor and for two inlet temperatures of 16 and 24°C and three different inlet angles of 0, 22.5 and 45 degrees. The results showed that the above cases can be significantly affected by changing in location of inlet diffuser. So that by placing the inlet diffuser at a height of 160 cm, the occupants’ upper body is strongly affected by the flow and the maximum air velocity in this region, depending on the change of inlet flow angle from zero to 45 degrees, can respectively reach about 1.5 to 1 m/s and this causes the draught dissatisfaction in the occupants’ upper body. However, by placing the diffuser under the desk and at a height of 30cm, the most dissatisfaction caused by draught occurs in the legs and feet. Finally, it can be concluded that the draught dissatisfaction is the most important factor that can limit the use of personalized confluent jets ventilation system.در این تحقیق سعی شده است تا الگوی توزیع سرعت، دما و شاخص احساس حرارتی در اتاقی دارای سسیستم تهویه انفرادی جتهای همشار به ازای دو ارتفاع 30 و 160 سانتیمتری از کف برای قرارگیری دریچه ورودی و با دو دمای ورودی C°16 و C°24 و همچنین سه زاویه مختلف وزش جت (صفر، 5/22 و 45 درجه) به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گیرد. نتایج نشان داد که موارد فوق به طور چشمگیری به جانمایی دریچه ورودی وابسته است. به طوری که با قرارگیری دریچه در ارتفاع 160 سانتیمتری، نیمتنه بالایی فرد به شدت تحت تأثیر دریچه قرار میگیرد و بیشینه سرعت در این ناحیه، بسته به تغییر زاویه وزش از صفر تا 45 درجه، میتواند به ترتیب به 5/1 تا 1 متر بر ثانیه برسد و همین امر باعث میشود که نارضایتی ناشی از کوران در نیمتنه بالایی به طور چشمگیری افزایش یابد. این در حالی است که با قرارگیری دریچه در زیر میز و ارتفاع 30 سانتیمتری، بیشترین نارضایتی ناشی از کوران در بخش پا و ساق افراد رخ میدهد. در مجموع، میتوان نتیجه گرفت که نارضایتی ناشی از کوران، مهمترین عاملی است که میتواند استفاده از سیستم تهویه انفرادی جتهای همشار را محدود نماید.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2214_caf43cb9c1efd1c9fab56bfa3faeb212.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Experimental Investigation of Indoor Cooking Using an Indirect Solar Cooker Integrated with Heat Storage Materialsبررسی تجربی پختوپز در داخل ساختمان با استفاده از یک اجاق خورشیدی غیرمستقیم همراه با مواد ذخیره کننده حرارت207219221510.22044/jsfm.2021.2215FAمحمد حسین زادهپژوهشگر، گروه طراحی ماشینآلات مواد غذایی، مؤسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایران0000-0002-7784-2025صالح علیزاده مؤمنکارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایرانسید مهدی میرزابابائیاستادیار، گروه طراحی ماشینآلات مواد غذایی، مؤسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایرانحسین زمانیاستادیار، گروه طراحی ماشینآلات مواد غذایی، مؤسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی، مشهد، ایرانعلی کیانی فراستاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایرانJournal Article20210410In this study, the possibility of indoor cooking in an indirect solar cooker integrated with phase change material is experimentally investigated. Moreover, the effect of using acetanilide and magnesium nitrate hexahydrate (as the phase change materials) on the performance of the cooking unit of the solar cooker is compared. For this purpose, the phase change materials are charged by the indirect solar cooker initially. The stored energy in these materials is then utilized to heat 0.5 L and 1 L of water in the afternoon. The investigated parameters include oil temperature at the inlet of the cooking unit, water temperature, phase change materials temeprture and the rate of the thermal energy absorbed by water. Based on the results, acetanilide cannot reach its melting point during the charging process; however, thermal energy is stored as sensible and latent heat in magnesium nitrate hexahydrate. Using the stored energy in the phase change materials, the time required to boil 0.5 L and 1 L of water in the afternoon is 8 min and 12 min respectively. In the cooking unit with magnesium nitrate hexahydrate, the temperature of 0.5 L of boiling water reduces to 80 ºC after passing 4 h and 42 min, which is 1 h and 50 min higher than that of the cooking unit with acetanilide. Moreover, in the cooking unit with acetanilide, the average rate of the thermal energy absorbed by 1 L of water is about 373.68 W in the afternoon cooking.در این مطالعه، امکان پختوپز در داخل ساختمان در یک اجاق خورشیدی غیرمستقیم همراه با ماده تغییر فاز دهنده بهصورت تجربی بررسی شده است. همچنین، اثر مواد تغییر فاز دهنده استانیلید و منیزیم نیترات هگزاهیدرات بر عملکرد واحد پخت اجاق خورشیدی با یکدیگر مقایسه شده است. برای این منظور، ابتدا مواد تغییر فاز دهنده با استفاده از اجاق خورشیدی غیرمستقیم شارژ شده و در ادامه از انرژی ذخیره شده در این مواد برای گرم کردن 0/5 و 1 لیتر آب در بعد از ظهر استفاده شده است. پارامترهای برسی شده شامل دمای روغن ورودی به واحد پخت، دمای آب، دمای مواد تغییر فاز دهنده و نرخ انرژی حرارتی دریافتی توسط آب هستند. با توجه به نتایج، استانیلید در طول فرایند شارژ به نقطه ذوب خود نرسیده است؛ در حالی که انرژی حرارتی بهصورت گرمای نهان و محسوس در منیزیم نیترات هگزاهیدرات ذخیره شده است. همچنین با استفاده از انرژی ذخیره شده در مواد تغییر فاز دهنده، دمای 0/5 و 1 لیتر آب در بعد از ظهر پس از گذشت 8 و 12 دقیقه به نقطه جوش رسیده است. مدت زمان سپری شده برای تغییر دمای 0/5 لیتر آب از نقطه جوش تا 80 درجه سانتیگراد در واحد پخت همراه با منیزیم نیترات هگزاهیدرات 4 ساعت و 42 دقیقه است که نسبت به واحد پخت همراه با استانیلید 1 ساعت و 50 دقیقه بیشتر است. همچنین در واحد پخت همراه با استانیلید، میانگین نرخ انرژی حرارتی دریافتی توسط 1 لیتر آب در پخت بعد از ظهر حدود 373/68 وات است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2215_1b3aca19d500804a0d73399430e17d53.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Thermodynamic analysis of using compressor in absorption heat transformers with ammonia-lithium nitrate and ammonia sodium thiocyanate as working fluidsتحلیل ترمودینامیکی به کارگیری کمپرسور در تبدیل کنندههای حرارت جذبی با محلولهای آمونیاک-لیتیوم نیترات و آمونیاک-سدیم تیوسیانات221234221610.22044/jsfm.2021.2216FAسعید محمدی قاضی جهانیکارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایرانلیلی گروسی فرشیدانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران0000-0001-6618-1578امیرحسین مصفادانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایرانعلی نجیب فردانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز،تبریز،ایرانJournal Article20201225In this article, three configurations of using compressor in absorption heat transformers are introduced and analyzed thermodynamically and compared with simple configuration of them. Water-lithium bromide, ammonia-lithium nitrate and ammonia sodium thiocyanate solutions are used as working fluid in these systems. The results show that systems using water-lithium bromide as working fluid have lower delivered heat temperature, higher minimum generator and evaporator temperatures and higher possibility of crystallization occurrence than systems using ammonia-lithium nitrate and ammonia sodium thiocyanate fluids as working fluid. In addition, the results show that using compressor in absorption heat transformers increase the temperature of delivered heat, decrease the minimum temperatures of absorber and generator and increase PER, ECOP especially at high absorber temperature. Compared to the systems using ammonia-lithium nitrate, the systems using ammonia sodium thiocyanate starts to perform at lower generator and evaporator temperatures and delivers heat at higher temperatures, but they have lower primary energy ratio and second low efficiency except at high absorber temperatures.در این مقاله، تبدیل کنندههای حرارت جذبی با کمپرسور در سه آرایش مختلف معرفی شده و از لحاظ ترمودینامیکی با آرایش ساده این سیکلها مقایسه شدهاند. محلولهای آب-لیتیوم بروماید، آمونیاک-لیتیوم نیترات و آمونیاک-سدیم تیوسیانات به عنوان محلول کاری در این سیستمها مورد استفاده قرار گرفتهاند. نتایج نشان میدهند که سیستمهای آب-لیتیوم بروماید نسبت به سیستمهای آمونیاک-لیتیوم نیترات و آمونیاک-سدیم تیوسیانات دارای گرمای تحویلی با دمای پایینتر، حداقل دمای ژنراتور و اواپراتور بزرگتر و احتمال وقوع پدیده کریستالیزاسیون بیشتر میباشد. همچنین نتایج نشان میدهند که افزودن کمپرسور به تبدیل کنندههای حرارت جذبی ساده باعث افزایش دمای گرمای تحویلی، کاهش حداقل دمای ژنراتور و اواپراتور و افزایش نسبت انرژی اولیه و بازده قانون دوم ترمودینامیک به خصوص در دماهای ابزوربر بالاتر میشود. سیستمها با محلول آمونیاک-سدیم تیوسیانات نسبت به سیستمها با محلول آمونیاک-لیتیوم نیترات، دارای حداقل دمای ژنراتور و اواپراتور پایینتر و دمای ابزوربر بالاتر میباشند ولی به جز در دماهای بالای ابزوربر، نسبت انرژی اولیه و بازده قانون دوم پایینتری دارند.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2216_269bcbfc369b28b334bb3ad5d600e142.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Experimental investigation of the effect of parallel-flow primary nozzle on the performance of the ejectorبررسی تجربی اثر نازل اولیه جریان موازی بر عملکرد اجکتور235244221710.22044/jsfm.2021.2217FAشعبان علیاری شوره دلیاستادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران0000000241750276کامران مبینیاستادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایرانمصطفی گرجیکارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایرانJournal Article20200815Geometry of primary nozzle is one of the parameters that affect the performance of a supersonic ejector. In this paper, the effect of using parallel-flow primary nozzle on the performance of a supersonic ejector is experimentally investigated. For this purpose, two primary nozzles, conical and parallel-flow, with the same converging portion and the same ratio of exit surface to throat surface, have been used. The parallel-flow nozzle diverging curve is calculated using the characteristic method. At various positions of the primary nozzle, characteristic curves of the ejectors with conical and parallel-flow nozzles have been compared.The results show that by changing the primary nozzle diverging curve from conical to parallel-flow, at the same position of primary nozzle, the entrainment ratio increases in both critical and subcritical regions. In the critical region, entrainment ratios obtained by the primary nozzle positions 5 mm, 10 mm, and 15 mm are increased by 9.5%, 4.5% and 4.7%, respectively.The optimum position of the primary nozzle changes with changing the primary nozzle diverging curve. At the suitable position of the primary nozzles and without any reduction in critical pressure, the maximum relative increase of entrainment ratio in the critical region is 8%.هندسه نازل اولیه از پارامترهای موثر بر عملکرد اجکتور مافوق صوت است. در این پژوهش اثر استفاده از نازل اولیه جریان موازی بر عملکرد اجکتور مافوق صوت به صورت تجربی بررسی شده است. برای این منظور دو نازل اولیه مخروطی و جریان موازی با بخشهای همگرای یکسان و نسبت سطح خروجی به سطح گلوگاه برابر استفاده شده است. منحنی بخش واگرای نازل جریان موازی به کمک روش مشخصهها تعیین شده است. در موقعیتهای مختلف نازل اولیه مشخصه عملکردی اجکتور با دو نازل اولیه مخروطی و جریان موازی مقایسه شده است. نتایج نشان میدهند که در موقعیت نازل اولیه یکسان، با تغییر منحنی واگرای نازل اولیه از مخروطی به جریان موازی نسبت دبیهای جرمی در هر دو ناحیه بحرانی و مادون بحرانی افزایش مییابد. در ناحیه بحرانی افزایش نسبت دبیهای جرمی در موقعیتهای نازل اولیه 5، 10 و 15 میلی متر به ترتیب برابر 5/9%، 5/4% و 7/4% است. با تغییر منحنی بخش واگرای نازل اولیه موقعیت نازل اولیه بهینه تغییر میکند. در موقعیت نازل اولیه مناسب و بدون کاهش در فشار بحرانی بیشینه افزایش نسبت دبیهای جرمی در ناحیه بحرانی 8% است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2217_e22eb520615bb084e5050d046ac90c40.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947511320210723Flutter analysis of the panel treated with integrated and segmented constrained layer dampingبررسی فلاتر پنل با پوشش لایه میراکننده مقید یکپارچه و دوتکه شده245261221810.22044/jsfm.2021.2218FAکاوه صبری لقاییکارشناسی ارشد، دانشکده فناوریهای نوین و مهندسی هوافضا، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایرانسعید محمودخانیاستادیار، دانشکده فناوریهای نوین و مهندسی هوافضا، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران0000-0002-7442-4936Journal Article20210112In this study, the performance of viscoelastic constrained layer damping (CLD) in suppressing the flutter and vibration of panels is investigated with the special focus on the effects of three practically important features including the in-plane edge constraint, location of the CLD patch on the panel, and cutting the CLD patch. The panel is assumed to have infinite width and the higher-order shear deformation theory accounting for the through-the-thickness deformation is used for modeling the core. The finite element model is constructed using one-dimensional three-node elements with Lagrangian and Hermitian shape functions, and the piston theory is used for the aerodynamic pressure. Parametric studies are performed to determine the effects of in-plane constraints, partial CLD location, and segmeting the CLD. Results show that in-plain constraints can considerably affect flutter boundaries and also by adjusting the CLD location, the performance can be improved. However, the optimal location for maximum vibration damping would differ from the best location obtained for highest flutter suppression. Moreover it is found that the patch segmentation would not be beneficial for achieving better flutter suppression, while it would increase the damping of the structure.در این مطالعه عملکرد لایه میراکننده مقید ویسکوالاستیک با پوشش سراسری و موضعی در جلوگیری از وقوع فلاتر و میراکردن ارتعاشات پنل با توجه ویژه به اثر سه عامل مهم و کمتر مورد توجه قرار گرفته شده، شامل قیدهای درونصفحهای لبههای پنل، مکان قرار گرفتن لایه میراکننده و ایجاد بریدگی در لایه میراکننده مورد بررسی قرار گرفته است. پنل با عرض بینهایت مدل شده و برای هسته، کرنش راستای ضخامت و نظریه تغییر شکل برشی مرتبه بالا لحاظ شده است. مدل اجزاء محدود بر اساس المانهای یک بعدی سهگرهی با توابع شکل لاگرانژی و هرمیتی ساخته و برای فشار آیرودینامیکی از نظریه پیستون استفاده شده است. مطالعات پارامتریک با هدف تعیین تأثیر شرایط مرزی درونصفحهای، مکان نصب لایه میراکننده و مزیت دو تکه کردن آن نسبت به حالت یکپارچه انجام شده است. طبق نتایج ، قید درون-صفحهای نقش مهمی در تغییرات مرز فلاتر داشته و با جابجایی لایهی میرایی مقید میتوان کارایی این روش را بهبود بخشید. ضمن اینکه مکان بهینه برای دستیابی به بیشترین میرایی ارتعاشی منطبق بر مکان بهینه برای دستیابی به بیشترین مرز فلاتر نخواهد بود. بهعلاوه، مشخص شد که علیرغم امکان استفاده از ایجاد بریدگی برای افزایش میرایی ارتعاشات نمیتوان از آن برای بهبود عملکرد روش در افزایش مرز فلاتر استفاده کرد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2218_151e1c1580400c1b8241c702c45265c5.pdf