@article{ author = {}, title = {-}, abstract ={-}, Keywords = {-,-}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {0-0}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {شناسه علمی مجله مرداد 1392 دوره سیزدهم شماره 5}, abstract_fa ={-}, keywords_fa = {}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-10196-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-10196-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {}, title = {Experimental and numerical investigation of a blunt rigid projectile penetrating into a sandwich panel having aluminum foam core}, abstract ={Sandwich panels(structures) of metal surface having aluminum foam core are of great importance in aerospace, naval and automotive industries due to high strength to weight ratio and high energy absorption characteristics. In this article several aluminum sandwich panels with aluminum foam core having different densities and thickness were designed and tested using light gas gun device. A series of ballistic test were defined in order to determine the effects of density, foam thickness and projectile velocity on energy absorption and ballistic limit velocity of sandwich structures. The material model used for metal foam was Deshpande- Fleck-Foam and coefficients were determined experimentally using foam and Matlab capabilities. Also, numerical simulation using LSDYNA software were performed. The results of the experiment and numerical simulation were compared and there was a good agreement between experimental investigation and numerical results. Using experimental testes and parametric studies,it is shown that the amount of energy absorption of sandwich structures is increased as density, foam thickness and velocity of the projectile is increased.}, Keywords = {perforation,Ballistic impact,Sandwich structure,Aluminum foam,energy absorption}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {1-13}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {بررسی تجربی و عددی نفوذ پرتابه صلب سرتخت در سازه ساندویچی با هسته فوم آلومینیوم}, abstract_fa ={سازه های ساندویچی با رویه فلزی و هسته فوم آلومینیومی به دلیل نسبت استحکام به وزن مناسب و جذب انرژی بالا، به عنوان سازه های سبک با قابلیت های بالستیکی اهمیت ویژه ای در صنایع مختلف هوافضا، دریایی، خودروسازی و ... پیدا کرده اند. در این تحقیق با تهیه فوم های آلومینیومی با چگالی و ضخامت های مختلف و ساخت پانل های ساندویچی از ورق های آلومینیومی و هسته فوم آلومینیومی، به کمک سیستم پرتابگر گازی، یک سری تست های بالستیکی تعریف شده و اثر چگالی و ضخامت فوم و سرعت پرتابه در میزان جذب انرژی ساختار ساندویچی و حد بالستیک پرتابه مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین با بکارگیری مدل ماده تعریف شده دشپند- فلک- فوم برای فوم فلزی و تعیین ضرایب آن به کمک نتایج تست های تجربی انجام شده روی فوم و نرم افزار متلب، شبیه سازی برخورد و نفوذ پرتابه در ساختار ساندویچی به کمک نرم افزار LS-DYNA انجام شده و نتایج آن با نتایج تجربی مقایسه و صحت سنجی شده است. تست های تجربی و مطالعات پارامتریک انجام شده، نشان می دهد که میزان جذب انرژی ساختار ساندویچی با افزایش چگالی و ضخامت فوم و افزایش سرعت برخورد بالا می رود.}, keywords_fa = {نفوذ,بالستیک,سازه ساندویچی,فوم آلومینیومی,جذب انرژی}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-9525-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-9525-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {AmiriDelouei, Ami}, title = {Analytical Investigation of Asymmetric Steady Heat Conduction in a Composite Cylinder Using the Separation of Variables Method}, abstract ={In this study, 2D Asymmetric heat transfer in multi-layer composite cylinder is investigated, analytically. The boundary conditions are the most linear general boundary conditions which can cover all the heat transfer mechanisms consists of convection, conduction and radiation. The fibers are wounded around the cylinder. The angle of fibers and composite materials can be changed layer by layer. The governing equation of orthotropic conduction has been extracted and temperature distribution series have been obtained using the separation of variables method. In order to find the unknown series’ coefficients, three independent set of equations have been constructed by applying the boundary conditions inside/outside of cylinder and temperature/heat flux continuity between the layers. These set of equations have been solved using the orthogonal function relations and Thomas algorithm to find the recursive relation for unknown coefficients. The effect of design parameter, fiber angle and layers’ materials, have been investigated via two functional examples.}, Keywords = {Analytical Solution,Asymmetric heat transfer,composite cylinder,Thomas Algorithm,Fourier Transformation}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {14-26}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {بررسی تحلیلی انتقال حرارت پایای هدایتی نامتقارن در استوانه های کامپوزیتی به روش جداسازی متغیرها}, abstract_fa ={در مطالعه حاضر مساله انتقال حرارت دو بعدی نامتقارن در یک استوانه کامپوزیتی چند لایه به صورت تحلیلی بررسی گردیده است. شرایط مرزی در نظر گرفته شده در کلی ترین حالت (خطی) ممکن قرار دارد که می تواند تمامی مکانیزم های جابجایی، هدایت و تشعشع را در بر گیرد. الیاف تحت زاویه مشخصی به دور استوانه پیچیده شده اند به نحوی که زاویه الیاف و جنس مواد کامپوزیتی بکار رفته شده می تواند لایه به لایه تغییر کند. معادلات حاکم بر هدایت اورتوتروپیک استخراج گردیده و سپس با استفاده از روش دقیق جداسازی متغیرها، سری توزیع دما در هر لایه بدست آمده است. با اعمال شرایط مرزی کلی داخلی و بیرونی استوانه و همچنین برقراری شرایط پیوستگی دما و شار حرارت در مرز بین هر جفت از لایه ها، سه دستگاه معادلات مستقل برای بدست آوردن ضرایب مجهول سری دما ساخته شده اند. با استفاده از روابط توابع متعامد و الگوریتم توماس این دستگاه های معادلات حل گردیده و روابطی بازگشتی و تحلیلی برای محاسبه ضرایب مجهول ارائه گردیده است. تاثیر پارامترهای طراحی، زاویه الیاف و جنس لایه ها، روی توزیع دما با استفاده از دو مثال عملی شامل شرایط مرزی پیچیده، بررسی و مقایسه شده است.}, keywords_fa = {حل تحلیلی,انتقال حرارت نامتقارن,استوانه کامپوزیتی,الگوریتم توماس,تبدیل فوریه}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-4584-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-4584-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {}, title = {Free vibration of two-dimensional functionally graded circular cylindrical shells on elastic foundation}, abstract ={In this paper, the free vibration of a two-dimensional functionally graded circular cylindrical shell is analyzed.To describe the material properties of the two-phased FGM material Mori–Tanaka micromechanical model is used. The spatial derivatives of the equations of motion and boundary conditions are discretized using the methods of generalized differential – Integral quadrature (GDIQ). To validate the results, comparisons are made with the solutions for FG cylindrical shells available in the literature. The results of this study show that the values of natural frequency of 2D FGMs are higher than those of 1D FGMs in parallel conditions. Furthermore, application of a confining elastic foundation increases the value of natural frequencies. The results of this study show that the values of natural frequency of 2D FGMs are higher than those of 1D FGMs in parallel conditions. Furthermore, application of a confining elastic foundation increases the value of natural frequencies. The results of this study show that the values of natural frequency of 2D FGMs are higher than those of 1D FGMs in parallel conditions. Furthermore, application of a confining elastic foundation increases the value of natural frequencies.}, Keywords = {"Free Vibration","Cylindrical Shell","Two-dimensional FGM"," GDIQ"}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {27-38}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {تحلیل ارتعاش آزاد پوسته استوانه ای مدرج تابعی دوبعدی روی بستر الاستیک}, abstract_fa ={در این تحقیق رفتار پوسته استوانه ای مدرج تابعی دو بعدی بر روی بستر الاستیک بر اساس تئوری کلاسیک پوسته ها مورد بررسی قرار گرفته است. برای مدل سازی ماده مدرج تابعی دوبعدی از مدل میکرومکانیکی موری – تاناکا استفاده شده است. معادلات حرکت و مقادیر مرزی به دست آمده در این بررسی به کمک روش تعمیم یافته مربع سازی مشتق و انتگرال حل شده اند. همچنین برای بررسی صحت نتایج به دست آمده در این تحقیق، نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از کارهای گذشته مقایسه شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که فرکانس طبیعی ماده مدرج تابعی دو بعدی در مقایسه با ماده مدرج تابعی یک بعدی با خصوصیات همسان مقادیر بزرگ تری دارند. همچنین با استفاده از بستر الاستیک محیط بر پوسته این امکان فراهم می شود که مقادیر فرکانسی ارتعاش آزاد پوسته افزایش یابد.}, keywords_fa = {"ارتعاش آزاد"," پوسته استوانه‌ای","ماده مدرج تابعی دوبعدی"," روش مربع‌سازی مشتق و انتگرال"}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-7279-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-7279-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {DARAMIZADEH, ABDOLHOSEIN and ansari, mohammd rez}, title = {2-D numerical simulation of underwater explosion near free surface of shallow water}, abstract ={Abstract- The aim of this paper is to develop a numerical procedure for simulating underwater explosion phenomena with a simplified mathematical and two fluid model. The two fluid Kapila five equation model is selected as the governing equations and the ideal gas and Stiffened gas equations of state (SG-EOS) are used to obtain pressure in the gas bubble and the surrounding water zone, respectively. The modified Schmidt EOS is used to simulate the cavitation regions with low pressure. A Godunov numerical method and HLLC Reiman solver is extended for Kapila two fluid model. The numerical results of the present method and comparing them with available experimental results, verify that the proposed method has good capablity of predicting complex physics involved in a spherical underwater explosion and its interaction with free surface. The method also shows a very good performance with no spurious oscillation in cavitation zone simulation in two-dimensional problems}, Keywords = {underwater explosion,Two Fluid Model,cavitation,Godunov numerical method}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {39-48}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {شبیه سازی عددی دوبعدی انفجار زیر آب نزدیک سطح آزاد آب‌های کم عمق}, abstract_fa ={چکیده- هدف از این مقاله توسعه یک روش عددی برای شبیه سازی پدیده انفجار زیر سطحی با یک مدل دو سیالی است. مدل دو سیالی پنج معادله ای کاپیلا و معادلات حالت گاز ایده آل برای فاز گاز و استیفند گاز برای فاز مایع انتخاب شد. برای شبیه سازی ناحیه های کاویتاسیون با فشار کم از مدل اصلاح شده کاویتاسیون اشمیت استفاده شد. روش عددی گودونوف و حلگر ریمن HLLC برای مدل دوسیالی در حالت دوبعدی توسعه داده شد. نتایج عددی حاصله و مقایسه کیفی آنها با نتایج آزمایشگاهی در دسترس، بیانگر توانایی مدل در پیش بینی رفتار پیچیده فیزیک انفجار زیر سطحی و اثرات متقابل آن با سطح آزاد است. نتایج حاصله همچنین بیانگر عملکرد خوب و بدون نوسان عددی در شبیه سازی نواحی با کاویتاسیون در حالت دوبعدی است.}, keywords_fa = {انفجار زیر سطحی,مدل دو سیالی,کاویتاسیون,روش عددی گودونوف}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-7291-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-7291-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {Emdad, Homayon and MousaviNia, S. Abolfazl}, title = {Optimal Control of Vortex Shedding Around Square Cylinder via Reduced Order Model}, abstract ={In this paper, optimal control of vortex shedding behind square cylinder in laminar flow regime (Re=200) has been investigated. When Navier-Stokes equations are used as state equations, the discretization of the optimality system leads to large scale discretized optimization problems that represent a tremendous computational task. In order to reduce the number of state variables during the optimization process, a Reduced-Order Model (ROM) based on POD modes is derived to be used as state equations. Then, these equations are modified by introducing a Control Function to ROM in order to gain equations which are suitable for optimal control. Optimal trajectory for control input has been found by employment of Quasi-linearization which is one of the numerical methods for solving optimal control equations. The flow is actuated via suction and blowing slots. The results have been investigated in Results Section. Keywords: Optimal Control- Vortex Shedding- Suction and blowing- Reduced Order Model- POD modes- Quasi-linearization method.}, Keywords = {Optimal Control,Vortex Shedding,Suction and blowing}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {49-62}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {کنترل بهینه ریزش گردابه حول سیلندر مربعی شکل با استفاده از مدل رتبه کاسته}, abstract_fa ={در این مقاله، رویکرد کنترل بهینه برای کنترل فعال دنباله تشکیل شده در پشت سیلندر مربعی شکل در رژیم جریان آرام (Re=200) مورد مطالعه قرار گرفته است. هنگامی که معادلات ناویر- استوکس به عنوان معادلات حالت مورد استفاده قرار می¬گیرند، گسسته¬سازی معادلات کنترل بهینه منجر به یک مسئله با اندازه بزرگ می¬شود که از لحاظ محاسباتی خیلی سنگین می-باشد. در طی فرآیند کنترل بهینه به منظور کاهش تعداد متغیرهای حالت از مدل رتبه کاسته بر مبنای مدهای POD به عنوان معادلات حالت استفاده شده است. برای به دست آوردن معادلاتی که برای کنترل مناسب هستند، با معرفی یک تابع کنترل به مدل رتبه کاسته و معرفی یک ورودی کنترل جدید، این معادلات اصلاح شده¬اند و با به کارگیری روش شبه خطی سازی که از روش¬های عددی برای حل معادلات کنترل بهینه است، خط مسیر بهینه برای ورودی کنترل به دست آمده است. تحریک جریان، از طریق دمش و مکش سیال صورت می¬گیرد. نتایج به دست آمده در قسمت نتایج مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.}, keywords_fa = {کنترل بهینه,ریزش گردابه,دمش و مکش}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-2145-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-2145-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {Ashory, Mohammad Rez}, title = {Modal Parameter Identification of a Structure Subjected to Ambient Load Using Output Analysis}, abstract ={Dynamic analysis of the civil structures such as bridges, towers and buildings is required for their design and maintenance. Modal analysis is a powerful tool to conduct some part of dynamic analysis in determination of the modal parameter in terms of natural frequencies, damping factors and mode shapes. However, excitation of these structures is usually difficult and sometimes impossible. As these structures are usually excited by ambient forces such as wind, this idea is suggested that the structure is modeled considering the natural forces as the inputs.However, the ambient forces are unknown and have a complicated nature to be measured. An alternative approach is using the operational modal analysis concepts in which only the responses are measured and the modal parameter are extracted. In this article Frequency Domain Decomposition (FDD) method is used for identification of the modal parameter of a clamped-clamped beam and the results are compared with those of the FEM. The operational modal analysis is conducted on a type of a bridge under ambient forces in a real test and the results are compared with those of the conventional Modal testing. The results confirm the method for engineering applications.}, Keywords = {Operational modal analysis,Frequency Domain Decomposition,Modal Parameters}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {63-73}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {شناسایی پارامتر های مودال سازه تحت بار محیطی با استفاده از آنالیز پاسخ}, abstract_fa ={بسیاری از سازه های موجود در محیط پیرامون ما نظیر؛ پل ها، ساختمان هاو ... تحت نیروهای محیطی قرار دارند. تحلیل دینامیکی چنین سازه هایی به منظور طراحی دقیق و تعمیر و نگهداری آن ها ضروری می باشد. آنالیز مودال می تواند به عنوان ابزاری قدرتمند، بخش مهمی از تحلیل دینامیکی را که یافتن پارامترهای مودال می باشد، انجام دهد. اما وجود مشکلاتی نظیر؛ ناشناخته بودن نیروهای محیطی، دشوار یا غیرممکن بودن اندازه گیری آن ها منجر به استفاده از روش های آنالیز مودال محیطی شده است که صرفا با اندازه گیری پاسخ، پارامتر های مودال را محاسبه می کنند. در این مقاله، پارامتر های مودال یک سازه تحت بار محیطی با استفاده از آنالیز پاسخ تخمین زده شده است. بدین منظور در محیط شبیه سازی، پارامتر های مودال یک تیر دو سر گیر با استفاده از روش تجزیه فرکانسی محاسبه و با نتایج اجزای محدود مقایسه شده است. سپس به منظور بررسی تجربی، آزمایش های مودال کلاسیک و محیطی بر روی یک نمونه پل که تحت بار محیطی قرار دارد، انجام و با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج حاصل از بررسی های عددی و تجربی دقت مناسب روش را در تخمین پارامترهای مودال سازه نشان می دهد.}, keywords_fa = {آنالیز مودال محیطی,روش تجزیه فرکانسی,پارامترهای مودال}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-6751-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-6751-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {kaveh, zohreh and Ayatollahi, Majidrez}, title = {Computation of mode I notch stress intensity factors in a V-notched TPB specimen}, abstract ={Three-point bend (TPB) specimen is an important test sample in fracture study of notched components made from brittle materials like rocks and ceramics. On the other hand, the notch stress intensity factors (NSIFs) are vital parameters in brittle fracture assessment of V-notched structures. Therefore, computation of NSIFs in TPB specimens is of practical interest to engineers and researchers. Since the available methods for calculating NSIFs are often cumbersome and need complicated calculations, it is preferred to show them as a set of dimensionless parameters. In this research, by using a finite element approach called FEOD method, the stress intensity factors are determined numerically for notched TPB specimens having different geometry and loading conditions. The obtained values of NSIF are then converted to dimensionless parameters called notch shape factors YIV and are illustrated in a number of discrete figures. It is shown that each of the three parameters of: the notch opening angle, the notch length and the distance between the two supports has direct relation with YIV. The results presented in this paper can be used by designers and engineers for performing the necessary fracture experiments through the TPB specimen without needing complicated and time-consuming calculations.}, Keywords = {Notch shape factor,Sharp V-notch,Three-point bend specimen,FE Analysis,FEOD method}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {74-82}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {محاسبه ضرایب شدت تنش مود I بارگذاری برای قطعه خمش سه نقطه ای شیاردار}, abstract_fa ={قطعه آزمایشگاهی خمش سه نقطه¬ای یکی از قطعات مهم برای مطالعه رفتار شکست قطعات شیارداری است که از مواد ترد مانند سنگ¬ها و سرامیک¬ها ساخته شده¬اند. از سوی دیگر ضرایب شدت تنش شیارها، مهم¬ترین پارامترهای تعیین¬کننده در تشخیص شکست ترد سازه¬های شیاردار محسوب می¬شوند. بنابراین محاسبه ضرایب شدت تنش شیارها برای مهندسان و محققان از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. از آنجا که روش¬های موجود برای محاسبه ضرایب شدت تنش شیارها اغلب دشوار بوده و نیاز به محاسبات پیچیده دارند، ارائه آنها به صورت پارامترهای بی بعد ارجحیت دارد. در این مقاله، با استفاده از آنالیز اجزاء محدود و روش فرامعین، ضرایب شدت تنش قطعه مستطیلی شکل شیار دار تحت بارگذاری خمش سه نقطه¬ای به ازای پارامترهای مختلف هندسی و بارگذاری محاسبه شده است. سپس ضرایب به دست آمده به پارامترهای بی بعدی به نام ضرایب هندسی شیار YIV تبدیل شده¬ و در قالب نمودارهایی مجزا ارائه شده¬اند. نشان داده شده است که هر کدام از سه پارامتر زاویه دهانه شیار، طول شیار و فاصله نسبی دو تکیه¬گاه از یکدیگر با مقدار YIV نسبت مستقیم دارند. طراحان و مهندسان می¬توانند بدون انجام محاسبات وقت گیر، مستقیماً از نتایج این مقاله برای محاسبه پارامترهای شکست نمونه¬های مشابه استفاده نمایند.}, keywords_fa = {ضریب هندسی شیار,شیار V شکل نوک تیز,قطعه خمش سه نقطه ای,آنالیز اجزاء محدود,روش فرامعین}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-5722-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-5722-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {}, title = {Comparison of mechanical properties of PP / NANOCLAY and LLDPE / NANOCLAY nanocomposites}, abstract ={Abstract-In this study,nanocomposites based on polypropylene and polyethylene containing 0 to 7phr of nanoclay and 3phr of maleated polypropylene (PP-g-MA) and maleated polyethylene (PE-g-MA) as compatibilizer were prepared by melt compounding followed by injection molding.Morphology of the mixtures was carried out through Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM). Mechanical properties of different samples were examined empirically by tension and izodimpact tests.Test results show that the addition of clay particles to the PP and LLDPE, increases the tensile strength, yield strength, tensile modulus and decreases impact strength and elongation at break compared to pure polymer.Themixture design method and Minitab16 software were utilized for designing the tests, statistical analyses, and optimization the mechanical properties of the mixtures.Results showed that the in compounds based on polypropylene and polyethylene, respectively, compounds includes 3.96 and 2.12percent clay has the best mechanical properties.blends base on PP have better tensile modulus and LLDPE blends have better impact strength.}, Keywords = {"Mechanical properties","polymer","clay,"statistical analysis","nanocomposites"}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {83-90}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {مقایسه خواص مکانیکی نانوکامپوزیتهای پلی پروپیلن/خاک رس و پلی اتیلین/خاک رس}, abstract_fa ={چکیده در این تحقیق، نانو کامپوزیتهای پلی پروپیلن و پلی اتیلن محتوی نانو ذرات خاک رس (0 تا 7 درصد وزنی) و سازگار دهنده های PP-g-MA و PE-g-MA (3 درصد وزنی) با به کارگیری اکسترودر دو پیچه و قالب گیری تزریقی تولید شد. شکل شناسی نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی FESEM مطالعه شد. خواص مکانیکی نمونه های مختلف به وسیله تست های کشش و ضربه آیزود مطالعه شد. نتایج آزمایش ها نشان می دهد افزودن نانو ذرات خاک رس به PP و LLDPE باعث افزایش استحکام کششی، استحکام تسلیم، مدول کششی و کاهش استحکام ضربه و کرنش شکست ترکیبات نسبت به پلیمر خالص می شود. طراحی آزمایشها، تحلیل آماری وبهینه سازی خواص مکانیکی به کمک نرم افزار Minitab16 و روش طراحی مخلوط انجام شد. نتایج نشان داد بین ترکیب های بر پایه پلی پروپیلن و پلی اتیلن به ترتیب ترکیب شامل 3.96 و 2.12 درصد خاک رس بهترین خواص مکانیکی را داراست . ترکیب های شامل PP مدول کششی بهتر و ترکیب های شامل LLDPE استحکام ضربه بهتری دارند.}, keywords_fa = {"خواص مکانیکی","پلیمر","خاک رس","تحلیل آماری","نانو کامپوزیت"}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-3541-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-3541-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {Fereidoon, Abdolhossein and Hemmatian, Hossei}, title = {Prediction of nanocomposite effective elastic moduli by finite element modeling in micro scale}, abstract ={Since there are struggles with CNTs dispersion in the resin and production costs, synthesis and test of epoxy/carbon nanotube (CNT) nanocomposites is not economical. For this reason, simulation methods are proper techniques to predict mechanical properties of these nanocomposites. But the actual dimensions of CNTs and their length to diameter (aspect) ratio is a cause for concern in nano and micro scale finite element modeling. In this paper, different arrangements of CNTs in epoxy matrix have been presented using a beam element as a CNT and creating representative volume element of nanocomposite in micro scale. Effects of volume fraction, aspect ratio and wave effects of CNTs on nanocmposite effective elastic moduli have been investigated. The results show that this method eliminates the limitation of both micro and nano molding and simulates the real conditions of nanocomposites and can be used to examine the effects of geometric parameters in the effective moduli. On the other hand, the simulation results have a good agreement with experimental results.}, Keywords = {Carbon nanotube,Nanocomposite,Effective elastic moduli,Representative volume element,finite element method}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {91-101}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {پیش بینی مدول الاستیک موثر نانوکامپوزیت با استفاده از مدل سازی المان محدود در مقیاس میکرو}, abstract_fa ={ساخت و آزمایش نانوکامپوزیت های اپوکسی/نانولوله های کربنی با توجه به چالش های پخش نانولوله های کربنی در بستر رزین و هزینه های تولید، مقرون به صرفه نمی باشد. لذا پیش بینی خواص مکانیکی این نانوکامپوزیت ها به وسیله روش های شبیه سازی راهکار مناسبی است. اما ابعاد واقعی نانولوله های کربنی و نسبت طول به قطر آنها، مدل سازی المان محدود را در ابعاد نانو و میکرو با مشکل مواجه می کند. در این مقاله با استفاده از المان تیر به عنوان نانولوله های کربنی و ایجاد المان حجمی نمونه از نانوکامپوزیت در مقیاس میکرو، چیدمان های مختلفی از نانولوله های کربنی در بستر اپوکسی ارائه شده است. اثر پارامترهای درصد حجمی، نسبت منظری و اثرات موجی بودن نانولوله های کربنی بر مدول الاستیک موثر نانوکامپوزیت بررسی شده است. نتایج نشان داده با این روش، محدودیت مدل سازی ابعاد میکرو و نانو در کنار هم از بین رفته و شبیه سازی نانوکامپوزیت با شرایط واقعی ممکن می شود و می توان اثرات انواع پارامترهای هندسی را در مدول موثر بررسی کرد. از طرف دیگر نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی نیز تطابق مناسبی دارند.}, keywords_fa = {نانولوله کربنی,نانوکامپوزیت,مدول الاستیک موثر,المان حجمی نمونه,روش المان محدود}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-4683-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-4683-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {Salarieh, Hass}, title = {Dynamic analysis and control system design for a lower extremity exoskeleton}, abstract ={Exoskeleton is a machine composed of a wearable anthropomorphic structure which noticeably magnifies user's might via its actuators. In this research, dynamic modeling and control system design for a lower limb type of this robot were done. In the literature at most a 1 DOF part of the robot is modeled and controlled which doesn't give a good insight on how all of the robot parts are controlled simultaneously. First, a suitable structure was chosen similar to that of UC Berkeley's BLEEX project. Then dynamic equations were derived in sagittal plane using the Newton-Euler method. By an experiment using Xsens system, gate kinematics data were measured and the inverse dynamics was simulated both in SimMechanics and on the model in MATLAB that proved accuracy of the derived model. Impedance control was investigated and some corrective remarks were included in that algorithm. Using this method the robot was controlled. It stabilized the system and the robot followed user's movement exactly. While a load of 50 kilograms was carried, mostly moments of less than 1 (Nm) were applied at each interface among man and robot.}, Keywords = {Exoskeleton Robot,Newton-Euler dynamic equations,gate cycle,Impedance Control}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {102-116}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {تحلیل دینامیک و طراحی سیستم کنترل برای ربات اسکلت خارجی پایین‌تنه}, abstract_fa ={ربات اسکلت خارجی ماشینی است دارای اعضای مشابه بدن انسان و قابل پوشیدن که به کمک عملگرهای خود قدرت شخص را افزایش می دهد. پژوهش پیش رو به مدل سازی دینامیکی و طراحی سیستم کنترل برای نوع پایین تنه این ربات پرداخته است. در مقالات موجود حداکثر بخشی از ربات با یک درجه آزادی مدل سازی و کنترل شده است که به خواننده دید مناسبی از کنترل هم زمان تمام اجزای ربات را نمی دهد. در این راستا ابتدا ساختار مناسب مشابه پروژه بلیکس دانشگاه برکلی برای ربات انتخاب و معادلات دینامیک مربوطه به صورت صفحه ای و به روش نیوتن-اولر استخراج گردید. طی آزمایشی داده های سینماتیک راه رفتن به کمک سامانه Xsens اندازه گیری و دینامیک معکوس در نرم افزار SimMechanics در کنار مدل پیاده شده در نرم افزار MATLAB شبیه سازی گردید که تطابق بالای نتایج مؤید صحت مدل بود. روش کنترل امپدانس بررسی و نکاتی اصلاحی در آن لحاظ شد که عملکرد آن را کمی بهبود بخشید. سپس ربات با استفاده از این الگوریتم کنترل گردید. بدین ترتیب سیستم پایدار شده، حرکت ربات با بهترین کیفیت از بدن تبعیت نمود. نتایج شبیه سازی نشان داد حین حمل باری به بزرگی 50 کیلوگرم، گشتاورهایی کمتر از نیم نیوتن متر در محل های تماس با ربات، به اعضای بدن کاربر وارد می شود.}, keywords_fa = {ربات اسکلت خارجی,معادلات دینامیک نیوتن-اولر,سیکل گیت,کنترل امپدانس}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-4110-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-4110-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {Nazari, Mohse}, title = {LBM for Modeling Cavities with Curved and Moving Boundaries}, abstract ={In this paper, steady incompressible flow patterns inside two-dimensional triangle, trapezoidal, semi-circular and arc-square cavities with moving boundaries are studied via lattice Boltzmann method. The effects of geometry of the cavities on flow pattern are also discussed. The effects of Reynolds number on the flow patterns in triangular, semi-circular and arc-square cavities are studied. Also, for arc-square cavity, it can be observed that by changing the size of top and bottom walls which means a change in the size of cut arcs from the circular, different flow patterns are formed. The influences of the side angles at constant Reynolds number on the flow patterns in the trapezoidal cavities are investigated. It is found out that the vortex near the bottom wall of trapezoidal cavity breaks up into two smaller vortices as side angles increase. The obtained results of the lattice Boltzmann method and the presented boundary condition are compared with those presented in the literature. It can be seen that the lattice Boltzmann method is a suitable method for flow simulation in the mentioned cavities.}, Keywords = {Lattice Boltzmann Method,Second Order Precision,Curved boundary}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {117-129}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {روش ‌بولتزمن‌شبکه ای برای مدلسازی محفظه های با مرز‌مایل و متحرک}, abstract_fa ={در این مقاله، جریان سیال پایا و تراکم ناپذیر در داخل یک محفظه دو بعدی به شکل¬های مثلث قائم الزاویه، ذوزنقه و محفظه¬ای با دیواره¬های دایروی و نیم دایره، با وجود دیواره متحرک با استفاده از روش بولتزمن شبکه¬ای مورد بررسی قرار گرفته است. تاثیر شکل هندسی محفظه بر الگوی جریان نیز مورد بحث قرار گرفته است. برای محفظه مثلثی، نیم دایره و محفظه ای با دیواره ی دایروی، تاثیر تغییرات عدد رینولدز بر الگوی جریان بررسی شده است. در محفظه با دیواره دایروی، ملاحظه می شود که با تغییر اندازه¬ی دیواره ¬های بالا و پایین محفظه که به معنی تغییر در اندازه¬ی کمانهای جدا شده از دایره است، الگوی جریان کاملاً متفاوتی شکل می گیرد. برای محفظه¬ی ذوزنقه¬ای در عدد رینولدز ثابت، تاثیر زاویه اضلاع بر روی الگوی جریان نیز بررسی شده است. با افزایش زاویه اضلاع در محفظه ذوزنقه¬ای، گردابه¬ی پایین محفظه، پهن ¬تر و سرانجام به دو گردابه مجزا تقسیم می¬شود. نتایج بدست آمده از روش بولتزمن شبکه¬ای، با نتایج موجود، مقایسه و اعتبارسنجی شده است. روش بولتزمن شبکه¬ای، روشی مناسب و کارا برای مدلسازی جریان در این نوع محفظه¬هاست.}, keywords_fa = {روش بولتزمن شبکه‌ای,دقت مرتبه دوم,دیواره مایل,دیواره متحرک}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-3892-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-3892-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {}, title = {Adaptive Hybrid Suppression Control of a Wheeled ‎Mobile Robot with Flexible Solar Panels}, abstract ={Flexible members such as solar panels of robotic systems during a maneuver may get stimulated and vibrate. ‎Therefore, such vibrations will cause some oscillatory disturbance forces on the moving base and manipulated ‎object, which in turn produces error in the position and speed of the manipulating end-effectors, which should be ‎prevented. In this paper, a new control algorithm for an object manipulation task by a wheeled mobile robotic ‎system with flexible members is proposed. To this end, a new dynamics modelling approach for control ‎implementations on compounded rigid-flexible multi-body systems is introduced. Then, based on a designed ‎path/trajectory for a wheeled mobile robotic system, an Adaptive Hybrid Suppression Control (AHSC) is proposed ‎to perform an object manipulation task by such complicated rigid-flexible multi-body systems. Finally, a wheeled ‎mobile robotic system is simulated which contains two manipulators, and a rotating antenna and a camera as its ‎third and fourth arms, appended with two solar panels as has been proposed for space explorations. Obtained ‎results reveal the merits of the proposed AHSC algorithm which will be discussed.‎}, Keywords = {Wheeled mobile robot,Adaptive Control,Flexibility,Object Manipulation}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {130-143}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {کنترل تطبیقی ترکیبی برای یک ربات چرخ‌دار با اجزاء انعطاف‌پذیر}, abstract_fa ={در طی یک مانور توسط سیستم رباتیک، اجزاء انعطاف پذیر نظیر صفحات خورشیدی ممکن است تحریک گشته و شروع به ‏ارتعاش نمایند. بنابراین، این ارتعاشات منجر به یک سری نیروهای اغتشاشی نوسانی می گردند که به پایه متحرک و جسم ‏جابه جا شده اعمال و در نتیجه خطا در رده موقعیت و سرعت در مجری های نهایی و جسم را موجب می شود که لازم است از ‏آن جلوگیری بعمل آید. در این مقاله، یک روش جدید کنترل جابه جایی جسم توسط یک سیستم رباتیک چرخ دار ارائه ‏می شود. بدین منظور، با درنظر گرفتن یک سیستم رباتیکی چند بازویی با صفحات خورشیدی انعطاف پذیر، یک روش مدلسازی ‏دینامیک برای پیاده سازی های کنترلی در سیستم های چندجسمی صلب و انعطاف پذیر معرفی می شود. سپس، بر پایه مسیر ‏طراحی شده برای سیستم ربات چرخ دار، یک کنترل تطبیقی ترکیبی خنثی کننده ارتعاشات برای انجام جابه جایی جسم ‏توسط چنین سیستم پیچیده ای توسعه داده می شود. در پایان، یک سیستم ربات چرخ دار که شامل دو بازو و دوربین و آنتن ‏به عنوان بازوی سوم و چهارم که با دو صفحه خورشیدی که برای انجام مأموریت های اکتشافی در سایر کرات مطرح می باشد، ‏شبیه سازی می شود. نتایج به دست آمده مزیت روش کنترلی پیشنهاد شده برای انجام یک عملیات جابه جایی جسم موفق، ‏ضمن کاهش اثرات ارتعاشات عناصر انعطاف پذیر را نشان می دهد.‏}, keywords_fa = {ربات چرخ‌دار,کنترل تطبیقی,انعطاف‌پذیری,جابه‌جایی جسم}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-7239-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-7239-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {Bedroud, Mohammad and Hashemi, Shahrokh and Nazemnezhad, Rez}, title = {Axisymmetric/asymmetric buckling of circular/annular nanoplate by nonlocal elasticity}, abstract ={The present study proposes an analytical solution for the axisymmetric/asymmetric buckling analysis of thin circular/annular nanoplates under uniform radial compressive in-plane load. In order to consider small scale effects, nonlocal elasticity theory of Eringen is employed. To ensure the efficiency and stability of the present methodology, the results are compared with other presented in literature. Material properties including Young’s modulus, density, Poison’s ratio are assumed to be constant through the body of nanoplate. In addition, the effect of small scales on critical buckling loads for different parameters such as radius of the FG nanoplate, boundary condition, mode number and geometry parameters are investigated. In order to obtain the critical buckling load, the asymmetric modes as well as axisymmetric modes are considered. The thin nanoplate is modeled using Kirchhoff plate theory.}, Keywords = {Nanoplate,Buckling,Nonlocal,Analytical Solution,Kirchhoff}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {144-152}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {کمانش متقارن و نامتقارن نانوورقهای دایروی و حلقوی در فضای غیرمحلی الاستیسیته}, abstract_fa ={در این مقاله حلی دقیق و تحلیلی برای کمانش متقارن و نامتقارن نانوورقهای دایروی و حلقوی نازک در زیر بار فشار شعاعی یکنواخت ارائه میشود. برای بیان اثرات مقیاس اندازه از تئوری غیرمحلی ارینگن استفاده شده و برای اثبات درستی دادهها، بارهای کمانشی متقارن با دادههای موجود در مقالات مقایسه میگردد. فرض بر آن است که خواصی از قبیل مدول یانگ، چگالی و ضریب پواسن در همه جای نانورورق ثابت باشد. همچنین اثر تغییرات پارامترهای هندسی، شرایط تکیهگاهی مختلف و پارامتر غیرمحلی بر روی بارهای کمانش و اینکه این پارامترها چه تاثیری بر متقارن یا نامتقارن بودن این بارها دارند، مورد بررسی قرار گرفته است. برای مدل کردن نانوورقهای نازک از تئوری نازک ورقها (کیرشهف) استفاده شده است.}, keywords_fa = {نانوورق,کمانش,غیرمحلی,حل دقیق,کیرشهوف}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-11594-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-11594-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} } @article{ author = {}, title = {Design and Fabrication of a Transit Time Ultrasonic Flow Meter}, abstract ={The advantages of ultrasonic flow meters is measurement without pressure drop. In this article an ultrasonic flow meter based on transit time measurement by Heterodyne technique is designed and fabricated. The principles of the flow meter, selection procedure of transmitter and receiver transducers and the excitation frequency of those are presented. A closed loop pipeline has been designed in order to test the flow meter. The results present that the flow measurement in range of 22 up to 37 Liter per second contain errors in range of -2.7 up to +4.2 present of actual flow.}, Keywords = {Ultrasonic,Flow meter,Transit time,Heterodyne}, volume = {13}, Number = {5}, pages = {153-156}, publisher = {Tarbiat Modares University}, title_fa = {طراحی و ساخت دبی‌سنج آلتراسونیک زمان عبوری}, abstract_fa ={مزیت دبی سنج های آلتراسونیک اندازه گیری بدون افت فشار سیال است. در این پژوهش یک دبی سنج آلتراسونیک بر اساس اندازه گیری زمان عبوری با تکنیک هتروداین طراحی و ساخته شده است. در ابتدا مبانی عملکردی این نوع دبی سنج ها، نحوه انتخاب ترانسدیوسرهای فرستنده و گیرنده و چگونگی انتخاب فرکانس تحریک آن ها ارائه شده است. سپس چرخه جریان سیال که برای تست دبی سنج طراحی و ساخته شده، تشریح می گردد. آزمایش های انجام شده برای دبی های 22 تا 37 لیتر بر ثانیه نشان می دهد که خطای اندازه گیری دستگاه در بازه 7/2– تا 2/4+ درصد مقدار واقعی دبی قرار دارد.}, keywords_fa = {آلتراسونیک,دبی‌سنج,زمان عبوری,هتروداین}, url = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-8763-en.html}, eprint = {http://mme.modares.ac.ir/article-15-8763-en.pdf}, journal = {Modares Mechanical Engineering}, issn = {1027-5940}, eissn = {2476-6909}, year = {2013} }