fa
jalali
1395
12
1
gregorian
2017
3
1
17
1
online
1
fulltext
fa
شناسه این شماره
IFC
0
0
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1000-4355&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/6
1395/11/18
2017/02/6
1395/11/18
fa
بهینه سازی مانور انتقال مداری هم صفحه تراست کم با استفاده از راهکار کنترل بهینه فازی
Optimization of Planar Low-Thrust Orbit Transfer Maneuver via Fuzzy Optimal Control Approach
در این مقاله، مسئله مانور انتقال مداری کمینه زمانی همصفحه با تراست کم با رهیافت کنترل بهینه فازی حل شده است. معادلات دینامیک مسیر برای مدارهای شبهدایروی به فرم گوسی از دسته معادلات لاگرانژ بیان میشود. با استفاده از تکنیک میانگینگیری تحلیلی، فرم مطلوب معادلات دینامیکی مسئله انتقال مداری همصفحه با بزرگی شتاب ثابت حاصل میشود. پس از آن با استفاده از روش گسستهسازی اولر، تمامی معادلات دینامیکی تفاضلی، تابع عملکرد و قیود پایانه مسیر در یک فرم گسسته بیان میشوند. با استفاده از مفهوم تابع عضویت فضای فازی، مسئله کنترل بهینه کلاسیک مبتنی بر تابع عملکرد و قیود پایانه مسیر همراه با عدم قطعیت و نامعینی، تماما به فضای فازی منتقل میشوند. سپس با معرفی متغیرهای کمکی تمامی روابط نامساوی به شروط تساوی تغییر مییابند. در ادامه به کمک راهکار بلمن-زاده مسئله کنترل بهینه به یک مسئله بهینه-سازی پارامتری تبدیل میشود که برای حل آن از روش بهینهسازی لاگرانژ استفاده میشود. در نهایت دستگاه معادلات جبری غیرخطی حاصل از تشکیل شروط لازم بهینگی با روش برنامهریزی غیرخطی حل میشود. صحت سنجی نتایج حاصل از حل عددی بهینه فازی با نتایج تحلیلی دردسترس نشان از کارآمدی راهکار ذکرشده در بهینه سازی یک مسیر انتقال مداری در حضور عدم قطعیت و نامعینیها دارد. اگرچه رویکرد کنترل بهینه فازی در زمره روشهای حل مستقیم مسائل کنترل بهینه فازی جای میگیرد، اما از معایب آنها نظیر نفرین ابعادی و حجم محاسباتی سنگین به دور بوده و با بهکارگیری رویکرد فازی و تجربیات خبره حل مسئله میتواند سادهتر نیز حاصل شود.
In this paper, minimum-time low-thrust planar orbit transfer problem is solved by fuzzy optimal control. Trajectory dynamic restricting assumptions and using analytical averaging method, the governing equations of orbit transfer problem in its desired form with constant acceleration magnitude is achieved. Then, using Euler discretization method, the whole differential dynamic equations, performance function and transversality conditions are represented in a discrete form. Calling membership function concept of fuzzy environment, this algorithm transfers classical optimal control including performance index and trajectory transversality conditions associated with uncertanities to fuzzy environment. Thereafter, introducing slack variables all the inequalities change to equality conditions. Applying Bellman-Zadeh approach, optimal control problem turns to parameter optimization problem which then is solved by Lagrange multipliers technique. Finally, solving the set of nonlinear algebraic equations made by optimality necessary conditions simultaneously is achieved by nonlinear programming method. Numerical fuzzy optimal control results are validated with available analytical results which show the priorities of this method in orbit transfer trajectory optimization in presence of uncertainities. FOC approach is categorized into direct methods for solving optimal control problems, while it is far from their defects e.g. curse of dimensionality and burdensome computational load so that it applies fuzzy approach and expert knowledge to simply solve the problems.
Planar Orbit Transfer Problem,Minimum-Time Problem,Fuzzy Optimal Control,Transversality Condition
مانور انتقال مداری همصفحه,مسئله کمینه زمانی,کنترل بهینه فازی,قیود پایانه مسیر
1
10
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-12312-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/8
1395/5/18
2017/02/62016/11/29
1395/9/9
Amir Reza
Kosari
امیررضا
کوثری
003194753284600231692
003194753284600231692
Yes
استادیار دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
Seyed Aliakbar
Razavi
سید علی اکبر
رضوی
003194753284600231693
003194753284600231693
No
دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
Hadi
Jahanshahi
هادی
جهانشاهی
003194753284600231694
003194753284600231694
No
دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
fa
بهینهسازی صفحات فلزی محدود حاوی گشودگی چهارضلعی تحت بارگذاری درون صفحه-ای با استفاده از الگوریتم شیرمورچه
Optimization of finite metallic plates with quadrilateral cutout subjected to in- plane loading by Ant Lion Optimizer
در این مقاله، سعی شده است با استفاده از روش بهینهسازی هوش ازدحامی جدیدی به نام الگوریتم شیرمورچه، به بهینهسازی پارامترهای مؤثر در تحلیل تنش در اطراف گشودگی چهارضلعی واقع در یک صفحهی همسانگرد محدود تحت بارگذاری درون صفحهای(بار کششی تکمحوری، دومحوری و برشی خالص) پرداخته شود. در تحلیل صفحهی همسانگرد محدود حاوی گشودگی چهارضلعی پارامترهایی از قبیل انحنای گوشههای گشودگی، زاویهی چرخش گشودگی، نسبت اضلاع صفحه، نسبت اندازهی گشودگی به صفحه و نوع بارگذاری بهعنوان پارامترهای مؤثر بر توزیع تنش محسوب میگردد. در مطالعهی حاضر، روش بهکار گرفتهشده برپایهی حلّ تحلیلی متغیر مختلطِ موشخیلشویلی است و از نگاشت همنوا برای سادهسازی روند حل معادلات استفاده شده است. صفحه محدود (نسبت طول ضلع گشودگی به طول بزرگترین ضلع صفحه، بزرگتر از 0.2)، همسانگرد و الاستیک خطّی درنظر گرفتهشده است. برای محاسبهی تابع تنش مربوط به صفحهی محدود حاوی گشودگی چهارضلعی، از جمع تابع تنش یک صفحه نامحدود حاوی همان گشودگی و تابع تنش یک صفحه محدود بدون گشودگی استفادهشده است. ضرایب مجهول در تابع تنش، با استفاده از روش حدّاقل مربّعات مرزی و اعمال شرایط مرزی مناسب بهدست میآیند. همچنین از روش اجزای محدود، برای بررسی درستی جوابها استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان میدهند که پارامترهای اشاره شده تأثیر قابل توجّهی بر توزیع تنش اطراف گشودگی چهارضلعی دارند و با انتخاب صحیح آنها، میتوان قابلیت تحمل بار سازه را افزایش داد.
This paper aims at optimizing the parameters involved in stress analysis of finite isotropic plates, in order to achieve the least amount of stress around a quadrilateral cutout located in a finite isotropic plate under in- plane loading using a novel Swarm Intelligence optimization technique called Ant lion optimizer. In analysis of finite isotropic plate, the effective parameters on stress distribution around quadrilateral cutouts are cutout bluntness, cutout orientation, plate’s aspect ratio, cutout size and type of loading. In this study, with the assumption of plane stress conditions, analytical solution of Muskhelishvili’s complex variable method and conformal mapping is utilized. The plate is considered to be finite (proportion of cutout side to the longest plate side should be more than 0.2), isotropic and linearly elastic. To calculate the stress function of a finite plate with a quadrilateral cutout, the stress functions in finite plate are determined by superposition of the stress function in infinite plate containing a quadrilateral cutout with stress function in finite plate without any cutout. Using least square boundary collocation method and applying appropriate boundary conditions, unknown coefficients of stress function are obtained. Moreover, the finite element method has been used to check the accuracy of results. The obtained results show that the mentioned parameters have a significant effect on stress distribution around a quadrilateral cutout and that the structure’s load- bearing capacity can be increased by proper selection of these parameters.
Finite metallic plates,Quadrilateral cutout,Analytical Solution,Complex variable method,Ant lion optimizer
صفحه همسانگرد محدود,گشودگی چهارضلعی,حل تحلیلی,روش متغیر مختلط,الگوریتم شیرمورچه
11
22
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-21005-4&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/28
1395/6/7
2017/02/62016/11/292016/11/24
1395/9/4
Mohammad Hossein
Bayati Chaleshtari
محمد حسین
بیاتی چالشتری
00319475328460067717
00319475328460067717
No
دانشجوی کارشناسی ارشد
Mohammad
Jafari
محمد
جعفری
00319475328460066836
00319475328460066836
Yes
استادیار دانشگاه صنعتی شاهرود
fa
مدل سازی دینامیکی رفتار گذرای موتور توربوجت به ازای تغییرات دبی سوخت
Dynamic Behavior of a Turbojet Engine in Response to Fuel Flow Rate
در مطالعهی حاضر، رفتار گذرای موتور توربوجت تک شفته در اثر اعمال تغییرات دبی سوخت با استفاده از مدل مرتبهی چهارم غیر خطی و بر اساس معادلات دینامیک حرکت طولی هواپیما، دینامیک کمپرسور، دینامیک توربین و دینامیک دورانی روتور مورد بررسی قرار گرفته است. مدلسازی بر پایهی زمان و ارائهی وضعیت متغیرهای ترمودینامیکی در طول مدت مدل سازی و همچنین در دسترس قرار دادن متغیرهای ترمودینامیکی در تمامی پنج قسمت موتور، جزو مزیتهای این تحقیق نسبت به مطالعات قبلی انجام شده است. به علاوه استفاده از روش حجم ذخیره شده در اجزا یکی دیگر از برتریهای این بررسی نسبت به مطالعات قبلی است. در این روش با اعمال تغییرات فشار و دما ناشی از ذخیرهی جرم در اجزا به مدلی بسیار دقیقتر دست یافته شده است. با بهره گیری از روش مذکور و نیز استفاده از روابط ترمودینامیکی و دینامیک گاز، معادلات کلی حاکم بر موتور به دست آمده و با شبیه سازی در نرم افزار متلب، اثر تغییرات دبی سوخت بر متغیرهای مورد نظر بررسی شده است. لازم به ذکر است که در مدل سازی، پرواز به صورت افقی و در ارتفاع مشخص 2500 متر در نظر گرفته شده است. تغییرات تراست موتور با زمان به عنوان کمیت مطلوب مدلسازی ارائه شده است. اضافه کردن تغییرات سرعت هواپیما به ورودی موتور، به عنوان کمیت موثر در دبی ورودی، از دیگر اقدامهای موثر برای افزایش دقت مدلسازی بوده است. مدل سازی تغییرات تراست موتور بر حسب زمان امکان طراحی کنترلر مناسب را به عنوان گام بعدی تحقیق فراهم میکند.
In the present work, the transient behavior of a single spool turbojet engine as a function of fuel flow rate is investigated, using fourth order nonlinear dynamic model based on the airplane longitudinal dynamics, compressor and turbine dynamics and dynamics of rotor. Taking into account the thermodynamic variables in all five components of the engine and representing desired parameters as function of time are contributions of the paper. Moreover, we use inter-component volume method in our study which results in more accurate simulations. In this method, by adding the pressure and temperature fluctuations, caused by saved mass, a more precise model is obtained. Taking advantage of this method and using the governing thermodynamic and Gas dynamic equations, the governing dynamic equations of engine are obtained. By solving the equations in MATLAB software, the influence of the fuel flow rate on the output variables is studied. It should be mentioned that fly considered horizontal and in specific height of 2500 (m) at all of the simulation period. Engine thrust is specifically considered as the desired modeling parameter. In addition, the variation in airplane velocity, as an important parameter in the internal fuel flow rate, is added to the simulations, resulting in more accuracy. Studying the dynamic behavior of the engine thrust is a pre-requisite to the design of appropriate controllers that is the next step of this research.
Turbojet Engine,Transient Behavior,Inter-component Volume Method,Fluctuation in Fuel Flow,Thrust
موتور توربو جت,رفتار گذرا,روش حجم ذخیره شده در اجزا,تغییرات دبی سوخت,تراست
23
30
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-21005-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/24
1395/7/3
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/31
1395/8/10
Javad
Khodaei-Mehr
Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz
جواد
خدایی مهر
00319475328460067478
00319475328460067478
No
مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز
Amin
Khakpour Komar Sofla
Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz
امین
خاکپور کمار سفلی
00319475328460067488
00319475328460067488
No
مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز
Omid
Ahmadi Khiyavi
Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz
امید
احمدی خیاوی
00319475328460067487
00319475328460067487
No
مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز
Mohammad Ali
Hamed
University of Tabriz, Mechanical Engineering Department
محمد علی
حامد
00319475328460067486
00319475328460067486
Yes
دانشگاه تبریز، دانشکده مهندسی مکانیک
Sima
Baheri Islami
Department of Mechanical Engineering, University of Tabriz
سیما
باهری اسلامی
00319475328460067485
00319475328460067485
No
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز
fa
تحلیل عملکرد پیل سوختی اکسید جامد تک محفظه ای از نوع همصفحه ای با مخلوط متان-اکسیژن-نیتروژن تخت شرایط پایا
Performance analysis of coplanar single chamber solid oxide fuel cell with oxygen-methane-nitrogen mixture under steady state conditions
در مطالعه حاضر عملکرد یک پیل سوختی اکسید جامد تکمحفظهای از نوع همصفحهای با مخلوط متان-اکسیژن-نیتروژن تحت شرایط پایا بصورت عددی بررسی میشود. هندسه پیل دو بعدی در نظر گرفته میشود و ناحیه محاسباتی از محفظه گازی، الکترود آند، الکترود کاتد و الکترولیت تشکیل میشود. مخلوط اکسیژن-متان-نیتروژن به ترتیب با کسر جرمی اولیه 7./0، 14/0 و 77/0 به سمت پیل تغذیه میشود. تمامی خواص فیزیکی تابع دما درنظر گرفته میشود. معادلات غیرخطی کاملاً کوپل شده حاکم شامل معادلات بقاء جرم، اندازه حرکت، گونه شیمیایی و بار الکترونی و یونی میباشد که در یک نرمافزار تجارتی فرمولبندی شده و با استفاده از روش المان محدود حل میشوند. جهت نشان دادن صحت مدل، نتایج حاصل از مدل با نتایج یک مدل عددی مشابه مقایسه میگردد. در پایان تحلیل عملکرد پیل شامل توزیع سرعت، دما و غلظت تمامی گونههای گازی مورد بحث قرار میگیرد. نتایج نشان میدهد که ماکزیمم دما در سمت الکترود آند اتفاق میافتد که دلیل آن واکنش اکسایش متان است که به شدت گرماده میباشد. این مقدار افزایش دما ایجاده شده در پیل مزیتی میباشد تا دمای کاری پیل پایینتر آید. بعلاوه، نشان داده میشود که بخش زیادی از هیدروژن به صورت مصرف نشده از محفظه خارج میشود که یکی از عوامل اصلی کاهش عملکرد در این نوع از پیل میباشد.
In this study, performance of a coplanar single chamber solid oxide fuel cell with oxygen-methane-nitrogen under steady state conditions is investigated. The cell geometry is considered two dimensional and the computational domain is consists of gas chamber, anode electrode, cathode electrode and electrolyte. Oxygen-methane-nitrogen mixture is fed to the cell with initial mass fraction of 0.07, 0.14 and 0.77 respectively. All physical properties are considered as temperature dependent. The fully coupled nonlinear governing equations including mass, momentum, species and charge conservation equations are formulated in commercial software and solved using finite elements method. To show the model accuracy, the current model results are compared with a similar numerical model. Finally, the cell performance analysis including velocity, temperature and concentration of all species is discussed. The results show that the maximum temperature is occurred at anode side. This is due to methane oxidation reaction which is extremely exothermic. This temperature growth is an advantage for the cell to be able to reduce its working temperature. Furthermore, it is shown that a large amount of hydrogen leaves the chamber without any use. This is the main reason of low performance occurred in this type of cell.
Solid oxide fuel cell,Single chamber,Methane,finite element method
پیل سوختی اکسید جامد,تک محفظهای,متان,روش المان محدود
31
38
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-21005-11&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/25
1395/7/4
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/24
1395/8/3
Majid
Kamvar
مجید
کام ور
00319475328460067495
00319475328460067495
No
دانشگاه صنعتی خواجه نصیالدین طوسی
Majid
Ghassemi
مجید
قاسمی
00319475328460067489
00319475328460067489
Yes
استاد/دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
fa
بررسی تاثیر پارامترهای فاصله توقف و بار انفجاری بر خواص اتصال انفجاری مس-آلومینیوم-مس
Effect of stand-off distance and the explosive ratio parameters on the properties of explosively bonded copper-aluminum-copper
هدف از این پژوهش بررسی تاثیر متغیرهای فاصله توقف و بار انفجاری بر خواص مکانیکی و متالورژیکی فصل مشترکهای اتصال انفجاری سه لایه مس- آلومینیوم- مس بوده است. برای نشان دادن تاثیر این دو پارامتر، نمونهها با فواصل توقف و بارهای انفجاری متفاوت جوشکاری شدند. بررسیهای آزمایشگاهی با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آزمونهای ریز سختی سنجی و استحکام کششی-برشی انجام گرفته است. نتایج بیانگر ایجاد پیوند با خواص مکانیکی و متالوژیکی مناسب بین ورقهای مس-آلومینیوم-مس بوده است. تصاویر میکروسکوپی، فصل مشترکهای شبه موجی نامتقارن به همراه ترک و حفره را نشان داده که با افزایش بار انفجاری بر میزان مناطق ذوب موضعی در فصل مشترکها افزوده شده است. آنالیز عنصری وجود ترکیبات بین فلزی سخت و شکننده در فصل مشترک را تایید نموده که موجب ایجاد ترک در این نواحی –شده است. همچنین طول امواج با افزایش بار انفجاری افزایش یافته است. سختی در مجاورت فصل مشترکها در اثر تغییر شکل پلاستیک شدید ناشی از برخورد افزایش یافته که با افزایش بار انفجاری میزان آن بیشتر شده است. نتایج آزمایش کشش-برشی نیز کاهش استحکام اتصال در اثر افزایش بار انفجاری را نشان داده است
The aim of this study was to investigate the influence of stand-off distance and the explosive ratio parameters on metallurgical and mechanical properties of three-layers explosively bonded copper-aluminum-copper interface. To illustrate effects of these two parameters, samples welded with different stand-off distances and explosive ratios. Optical microscopy, scanning electron microscopy, microhardness and tensile-shear strength tests carried out on the samples. The results indicate a suitable joint with proper metallurgical and mechanical properties in copper-aluminum-copper plates. Microscopic images showed the semi unsymmetrical wavy interface with cracks and voids, also by increasing the explosive ratio, locally melted zones was increased at the interfaces. Elemental analysis confirmed the brittle intermetallic compounds at the interface that produce cracks in these areas. Also, the wavelength increased with increasing explosive ratio. Hardness increased near the interfaces due to the severe plastic deformation and increased with increasing the explosive ratio. Tensile-shear test results showed the decrease in bond strength caused by increasing the explosive ratio.
Explosive welding,Explosive ratio,Stand-off distance,Tensile- shear strength
جوشکاری انفجاری,بار انفجاری,فاصله توقف,استحکام کششی-برشی
39
46
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-21005-9&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/27
1395/7/6
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/16
1395/9/26
Yaser
Khorsandi
یاسر
خرسندی
00319475328460067496
00319475328460067496
No
دانشگاه ازاد نجف اباد
Mohammad Reza
Khanzadeh Ghareh Shiran
محمدرضا
خانزاده قره شیران
00319475328460067718
00319475328460067718
Yes
استادیار، مرکز تحقیقات مهندسی پیشرفته ، واحد شهرمجلسی، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
Abbas
Saadat
عباس
سعادت
00319475328460067497
00319475328460067497
No
دانشگاه آزاد اسلامی شهر مجلسی
fa
روشی نوین برای تحلیل کمانشی تیر هدفمند دوجهته اویلر با ضخامت متغیر دلخواه واقع بر بستر الاستیک هیتنی
A new scheme for buckling analysis of bidirectional functionally graded Euler beam having arbitrary thickness variation rested on Hetenyi elastic foundation
در این مقاله برای اولین بار، تحلیل کمانشی تیر هدفمند دوجهته (BFG) اویلر با ضخامت متغیر دلخواه واقع بر بستر الاستیک هیتنی ارائه شده است. به علاوه، روشی جدید بر پایه حساب تغییرات و روش طیفی هم آرایی برای تبدیل مسئله کمانشی مزبور به یک سیستم معادلات جبری پیشنهاد داده شده است. روش پیشنهادی منجر به حصول معادله مشخصه کمانشی شده و در نتیجه امکان حصول بارهای کمانشی اولین مودها فراهم می شود. به منظور بررسی میزان انطباق پذیری روش پیشنهادی با شرایط مختلف، تغییرات خواص مکانیکی در امتداد ضخامت و محور تیر، تغییرات دلخواه ضخامت، پی ارتجاعی هیتنی، شرایط مرزی خاص مانند مفصل برشی و همچنین شرایط مرزی کلاسیک مانند دوسرگیردار، ساده، یکسر گیردار-یکسر مفصل و کنسول در نظر گرفته شده است. سرعت همگرایی زیاد و انطباق پذیری با شرایط مختلف از جمله مزایای روش پیشنهادی هستند. با توجه به عدم وجود نتایج تحقیقات مشابه، از روش طیفی ریتز به منظور اعتبارسنجی نتایج استفاده شده است. در روش طیفی ریتز از پایه مشابه با روش پیشنهادی استفاده شده است. صحت نتایج روش پیشنهادی با توجه به انطباق کامل بین نتایج روش شناخته شده طیفی ریتز و نتایج تحقیق حاضر، تصدیق می شود.
In current work for the first time, buckling analysis of bidirectional functionally graded (BFG) Euler beam having arbitrary thickness variation rested on Hetenyi elastic foundation is presented. Moreover, a new scheme based on calculus of variations and collocation method for converting the buckling problem to an algebraic system of equations is proposed. The mentioned scheme leads to obtain the buckling characteristic equation of beam and therefore the first buckling loads are obtained. Various conditions including variation of mechanical properties across the thickness and through the axis, arbitrary thickness variation, Hetenyi elastic foundation, special boundary conditions like the shear hinge and classical boundary conditions like the clamped, simply supported, clamped-simply supported and cantilever beams are considered to show the compatibility of proposed scheme with the various circumstances. The fast convergence and compatibility with the various circumstances are the advantages of the proposed technique. Due to lack of similar studies in the literature, the same exercises are conducted by using the Spectral Ritz method for pursuing the validity of the proposed scheme. The same basis is used for Spectral Ritz and proposed methods. There is an excellent agreement between the results of well-known Spectral Ritz method and the results of proposed scheme, which validates the outcomes of proposed technique.
Buckling Analysis,Tapered BFG beam,Spectral methods,Calculus of variations,Hetenyi elastic foundation
تحلیل کمانشی,تیر هدفمند دوجهته با ضخامت متغیر,روشهای طیفی,حساب تغییرات,بستر الاستیک هیتنی
47
55
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-21005-3&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/1
1395/7/10
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/28
1395/9/8
Abbas
Heydari
عباس
حیدری
00319475328460067498
00319475328460067498
No
دانشجوی دکتری، مهندسی عمران-سازه، دانشگاه تبریز، تبریز
Abdolrahim
Jalali
Department of Structural Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran
P.O.B 5166616471
عبدالرحیم
جلالی
00319475328460067499
00319475328460067499
Yes
استادیار، مهندسی عمران،دانشگاه تبریز، تبریز
تبریز-بلوار 29 بهمن-خ امام خمینی – دانشگاه تبریز
کد پستی 5166616471
fa
مطالعه یک ترک ایستا در یک محیط گرمایی/رطوبتی همسانگرد تحت شوک گرمایی با روش المان محدود توسعهیافته
Extended Finite Element analysis of a stationary crack in hygrothermal isotropic media subjected to thermal shock
در این مقاله، برای محاسبه ضرایب شدت تنش در محیط همسانگرد مستطیلی که در معرض تنشهای گرمایی و رطوبتی قرار دارد از روش المان محدود توسعهیافته استفادهشده است. در معادلات حاکم هایگروترموالاستیسیته، کوپل دوطرفه میدانهای دما و رطوبت و در یک حالت، ضریب پخش رطوبتی تابع دما در نظر گرفتهشده است. برای به دست آوردن ضرایب شدت تنش، روش انتگرال برهمکنش برای بارهای گرمایی/رطوبتی توسعه دادهشده است. در روش المان محدود توسعهیافته بهمنظور کاهش خطا، از المانهای مستطیلی هشت گرهای ریز شونده، به سمت نوک ترک، استفاده شده است. برای صحتسنجی نتایج عددی، ضریب شدت تنش برای ترک مود I با روش تابع وزنی نیز بهدست آمده است. در حل تحلیلی، ابتدا معادلات هایگروترموالاستیسیته حاکم غیرکوپل شدهاند و پس از بیبعد سازی، از روش جداسازی متغیرها برای حل آنها استفادهشده است. نتایج نشان میدهند گرادیان غلظت رطوبت تاثیر قابل توجهی روی ضریب شدت تنش دارد و باید در مدل مساله لحاظ شود. قبل از رسیدن میدان دما به حالت پایا، کوپل دوطرفه میدانهای دما و رطوبت باعث همزمانی تغییرات این میدانها میشود و روی تغییر زمانی ضریب شدت تنش اثر میگذارد. بطوریکه، در ابتدای اعمال شوک گرمایی ضریب شدت تنش برای ترکهای کوتاهتر مشابه بارگذاری گرمایی بزرگتر نیست. همچنین، با افزایش طول ترک و زاویه ترک مقدار ضریب شدت تنش مود I کاهش مییابد. از طرف دیگر، در نظر گرفتن ضریب پخش رطوبتی بهصورت تابعی از دما، زمان لازم برای رسیدن به تعادل رطوبتی را افزایش میدهد.
In this paper, the extended Finite Element Method (XFEM) is implemented to compute the Stress Intensity Factors (SIFs) for rectangular media subjected to a hygrothermal loading. In governing hygrothermoelasticity equations, the cross coupled of temperature and moisture fields and temperature-dependent diffusion in some cases are considered. Furthermore, an interaction integral for hygrothermal loading is developed to compute the stress intensity factors. The non uniform mesh of isoparametric eight-nod rectangular element is used in XFEM to decrease the absolute error in SIFs computations. In order to numerical results validation, the SIF of mode I is obtained analytically. The coupled governing equations are firstly decoupled in terms of new variables and then solved by the separation of variable method. According to the results, the moisture concentration gradient has a significant effect on the SIFs so should be considered in the model. Up to reaching temperature to its steady state, the cross coupled of temperature and moisture synchronies their time variation which affects on the time variation of SIF. At early time of thermal shock, the SIF for shorter cracks is not necessarily lesser than the longer ones. Also, the mode I SIF for longer and inclined cracks is smaller. On the other hand, considering the moisture concentration as a temperature function increases the time required to reach the moisture steady state.
Extended Finite Element Method (XFEM),Interaction Integral,Stress Intensity Factors (SIFs),Hygrothermal Loading
روش المان محدود توسعهیافته,تنش گرمایی/رطوبتی,انتگرال برهمکنش,ضریب شدت تنش
56
66
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-21005-8&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/21
1395/5/31
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/2
1395/8/12
Mohammad Bagher
Nazari
محمدباقر
نظری
00319475328460067483
00319475328460067483
Yes
دانشگاه شاهرود
Hamid
Rajaei
حمید
رجایی
00319475328460067484
00319475328460067484
No
دانشگاه صنعتی شاهرود
fa
ارزیابی قابلیت سختافزار FPGA بهعنوان راهکاری جدید در تسریع محاسبات عددی حل مساله لاپلاس
Evaluation of FPGA hardware as a new approach for accelerating the numerical solution of the Laplace problem
امروزه کاهش زمان محاسبات عددی از چالشهای اصلی در شبیهسازی مسایل واقعی سیالاتی بهشمار میرود. حل عددی معادلات دیفرانسیل در بستر سختافزارهای سنتی مانند سی.پی.یو و جی.پی.یو. براساس پیادهسازی نرمافزاری هستند. در این مقاله قابلیت سختافزار اف.پی.جی.ای بهعنوان راهکاری جدید برای حل عددی معادلات دیفرانسیل در دینامیک سیالات محاسباتی ارزیابی شدهاست. سختافزاری اف.پی.جی.ای میتواند حل معادلات را از حالت سری خارج کرده و موازیسازی آنها را براساس پیادهسازی سختافزاری انجام دهد. اف.پی.جی.ای یک مدار تجمعی از بلوکهای منطقی است و طراحی آن به شکلی انجام شده است که ساختار آن (عملکرد بلوکهای منطقی و اتصالات و سیمکشی بین آنها) بعد از تولید سختافزار، قابل پیکربندی دوباره است. به این ترتیب میتوان مدارهای بسیار پیچیده را با استفاده از برنامهریزی این سختافزار با اهداف مختلف تولید کرد. برای قابلیتسنجی این سختافزار، حل عددی معادله لاپلاس بهعنوان نمونهای از مسایل سیالاتی روی یک اف.پی.جی.ای خاص پیادهسازی شده و نتایج حل عددی آن با نتایج گرفتهشده از برنامهی کامپیوتری روی سی.پی.یو مقایسه شدهاست. نتایج محاسبات حاکی از تسریع حدود چهار برابر برای دقت مضاعف و تسریع تا بیست برابر برای دقت تکی در مقایسه با حل روی سختافزار سی.پی.یو است بهگونهای که دقت حل نیز کاهش پیدا نکرده است. برای تعیین درستی نتایج از نظر زمان و دقت، از حلهای عددی و تحلیلی مختلفی استفاده شده است.
Nowadays one of the main challenges facing fluid dynamics simulations is the long duration of numerical calculations. Mathematical operations in numerical solution of differential equations using traditional hardware such as CPU, are done in a series of orderly calculations and therefore take a lot of time to complete. A new solution procedure for numerical calculations is presented using FPGA (Field Programmable Gate Arrays) hardware, which will enable parallel processing inside the hardware. The main goal of this research is to use FPGAs instead of CPUs for numerical solution of the Laplace equation and therefore to accelerate its solution. FPGA is an integrated circuit containing a number of logic blocks. The architecture of this hardware can be reprogrammed and configured after manufacturing. So, it's possible to design and implement complex circuits for various applications using an FPGA. In the present research, first, the ability of FPGAs in mathematical operations on floating point numbers is studied. Then, the Laplace problem is implemented and solved numerically on a specific FPGA hardware using different mesh size and numerical methods. The time duration and precision results of the calculations are compared to the results from a CPU. The calculation procedure on the FPGA is up to twenty times faster than a conventional CPU, with the same data precision. Several numerical and analytical solutions are used to validate the results.
FPGA,CFD,Reconfigurable Hardware,Hardware Definition Language,Accelerating Numerical Solutions
سختافزار قابل برنامهریزی,محاسبات عددی,دینامیک سیالات محاسباتی,زبان توصیف سختافزار,تسریع محاسبات عددی
67
74
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-21005-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/26
1395/6/5
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/15
1395/9/25
Abbas
Ebrahimi
عباس
ابراهیمی
00319475328460066779
00319475328460066779
Yes
استادیار دانشکده مهندسی هوافضای دانشگاه شریف
Mohammad
Zandsalimy
محمد
زندسلیمی
00319475328460066728
00319475328460066728
No
دانشجو
fa
شبیه سازی عددی یک مبدل انرژی موج چرخان در نزدیکی ساحل
Numerical simulation of a near-shore rotating wave energy converter
گسترش مبدلهای انرژی موج یکی از چالشهای مهمی است که اخیراً معماران دریایی با آن مواجه بودهاند. یکی از مهمترین رویکردها پیش از ساخت مبدلهای انرژی موج آن است که مدل مفهومی آنها در نرمافزارهای دینامیک سیالات محاسباتی مورد ارزیابی قرار بگیرند؛ بنابراین، در این مقاله یک مدل نوآورانه از مبدل انرژی موج ارائه گردیده و عملکرد هیدرودینامیکی مبدل پیشنهادی در خلیجفارس بررسی شده است. جهت شبیهسازی دقیق دینامیک مبدل انرژی موج، از تکنیک مش مورفینگ استفاده شده است. از آنجایی که مبدل ارائه شده یک طراحی نوآورانه بوده و مدل آزمایشگاهی برای اعتبارسنجی آن در دسترس نبوده است، تلاش شده است تا چیدمان عددی با استفاده از مسائل آزمایشگاهی مشابه که ویژگیهای مختلف مسئله موردنظر را دارا هستند، مورد صحت سنجی قرار بگیرند. سپس، چندین هندسه مختلف شامل پدال تخت، فویل، نیم کره کوچک و بزرگ برای مبدل انرژی موج به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته و پدال نیم کره کوچک به عنوان بهترین هندسه ممکن جهت محاسبات نهایی تعیین شده است. تعداد پدالها نیز پارامتر دیگری بوده است که مورد ارزیابی قرار گرفته و مدل هشت پدالی به عنوان انتخاب بهینه تشخیص داده شده است. در انتها، مبدل انرژی موج بهینه در نه موج مختلف شبیهسازی گردیده و نتایج به صورت کامل ارائه شدهاند.
Development of wave energy convertors (WEC) is one of the main challenges that naval architectures have encountered, recently. One of the most important approaches before construction of WECs is the evaluation of their conceptual models in computational fluid dynamics (CFD) software. Therefore, in the current article, an innovative model of wave energy convertor is presented and hydrodynamic performance of proposed model in Persian Gulf has been examined. For accurate simulation of dynamics of WEC, mesh morphing technique is utilized. Since the presented WEC is an innovative design and there is no experimental result for validation purpose, it is tried to verify the numerical setup using similar experimental problems which have the various characteristics of the considered problem. Then, several different geometries including flat and foil pedals, and big and small semi-spherical pedals as a part of WEC have been analyzed, numerically. Small semi-spherical pedal has been determined as the best possible geometry. Number of pedals has been another parameter which has been studied and eight pedals model has been recognized as optimum choice. Finally, optimum WEC has been simulated in nine different waves and the results have been presented.
Rotating wave energy converter,numerical simulation,Mesh morphing,Regular waves
مبدل انرژی موج چرخان,شبیهسازی عددی,مش مورفیتگ,امواج منظم
75
85
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-21005-5&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/9
1395/7/18
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/15
1395/9/25
Abbas
Dashtimanesh
عباس
دشتی منش
00319475328460067490
00319475328460067490
Yes
هیات علمی/دانشگاه خلیج فارس
Arman
Esfandiari
آرمان
اسفندیاری
00319475328460067500
00319475328460067500
No
دانشجوی کارشناسی ارشد/دانشگاه خلیج فارس
Fatemeh
Roshan
فاطمه
روشن
00319475328460067501
00319475328460067501
No
دانشجوی کارشناسی ارشد/دانشگاه خلیج فارس
Alireza
Kazemipour
علیرضا
کاظمی پور اسفرجانی
00319475328460067502
00319475328460067502
No
کارشناسی/دانشگاه خلیج فارس
Arsham
Safarinezhad
آرشام
صفری نژاد
00319475328460067503
00319475328460067503
No
کارشناسی/دانشگاه خلیج فارس
fa
توسعه یک مدل آتشکافت جهت شبیهسازی عددی تجزیهی حرارتی مادهی جامد قابل اشتعال
Developing a pyrolysis model for numerical simulation of thermal decomposition in combustible solid
یکی از اهداف مطالعهی پدیدهی آتش، شبیهسازی آن در مقیاسهای بزرگ میباشد. از مهمترین رفتارهای آتش گسترش شعله از یک نقطه به یک نقطهی دیگر است که باعث تخریب ساختمانها، جنگلها و ... میشود. به همین دلیل گسترش آتش روی مواد جامد از اهمیت زیادی برخوردار است. در شبیهسازی گسترش شعله به روش دینامیک سیالات محاسباتی روی جسم جامد، پیشبینی دقیق رفتار آتشکافت جامد نقش مهمی را ایفا میکند. در این مطالعه یک مدل یکبعدی آتشکافت بر پایهی کد متنباز اپنفوم توسعه داده شده است تا با بالا بردن دقت و کارایی مدل موجود، شبیهسازی گسترش شعله در دسترس قرار گیرد. نتایج این مدل با نتایج تجربی برای دمای سطح جامد و نرخ جرم از دست رفته مادهی پیامامای مقایسه شده است. به دلیل عدم وجود مقادیر مشخص و یکتا این پارامترها در اندازهگیریهای آزمایشگاهی، نیاز به مشخص کردن مقادیری به عنوان ورودی برای مدل میباشد تا نتایج مدلسازی با نتایج تجربی همخوانی مطلوبی داشته باشند. به همین منظور، استفاده از روشهای بهینهسازی بسیار مرسوم میباشد. به علت تعدد پارامترهای ورودی و ماهیت غیرخطی مساله، فرآیند بهینهسازی بسیار پرهزینه میباشد که در این مقاله به بررسی تأثیر پارامترهای ورودی بر نتایج مدل آتشکافت توسعه داده شده پرداخته شده است تا بتوان اثرات پارامترهای ورودی را بر آتشکافت مشاهده کرد. از طرفی، پارامترهای مهم بر دمای سطح و نرخ جرم از دسترفته معرفی شدهاند تا با بهینهسازی این پارامترها از هزینهی محاسبات فرآیند بهینهسازی در مشخص کردن پارامترهای ورودی کاسته شود.
In fire community, predicting large scale fire behavior is the main target of researches. Flame spread from one area to another is one of the most important fire behaviors which may lead to destruction of buildings, jungles and etc. Therefore, in recent years, flame spread of solid is attracting many attentions and many studies focused on these phenomena. Pyrolysis modeling is one of main aspects in flame spread simulations via computational fluid dynamics (CFD) method. A 1D pyrolysis model has been developed based on OpenFOAM, an open source toolbox in order to enhance FireFOAM solver potential to simulate flame spread on solid materials. The prediction of developed pyrolysis model has been compared with empirical data for surface temperature and mass loss rate of PMMA. Uncertainties in experimental measurements caused for input parameters not to be unique, thus, a particular set of model input parameters have to be determined to reach an acceptable agreement between pyrolysis model and experimental results. Using optimization method is very common in that matter. The non-linear nature of problem and input parameters being numerous would make optimization calculation expensive. In this article, the effects of input parameters (as PMMA properties) have been investigated to firstly, to observe the effects of material properties on pyrolysis process. In the other hand, the most influential properties are introduced in order to reduce computational costs in optimization process by optimizing only these properties.
Fire,CFD,Pyrolysis,Flame Spread,PMMA
آتش,دینامیک سیالات محاسباتی,آتشکافت,گسترش شعله,پیامامای
86
94
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-14541-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/26
1395/8/5
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/5
1395/9/15
Shahrooz
Motaghian
شهروز
متقیان
00319475328460067504
00319475328460067504
No
دانشگاه تربیت مدرس
Hadi
Pasdarshahri
Tarbiat Modares University
هادی
پاسدار شهری
00319475328460067491
00319475328460067491
Yes
دانشگاه تربیت مدرس
fa
بررسی تأثیر زاویه قرارگیری انژکتور و شروع پاشش سوخت بر تعامل اسپری-دیواره در موتور پاشش مستقیم بنزینی
The Effect of Injector Angle and Start of Injection on Spray-Wall Interaction in Gasoline Direct Injection Engine
مصرف سوخت، انتشار آلایندهها و توان خروجی از جمله عواملی هستند که برای طراحی موتور خودرو از اهمیت بالایی برخوردار است. از آنجاکه بازده احتراق به کیفیت مخلوط سوخت و هوا و آن نیز به پارامترهای تزریق سوخت وابسته است، بررسی ویژگیهای اسپری همواره هدفی کلی در موتورهای پاشش مستقیم است. در این مقاله، ابتدا اسپری موتور بنزینی پاشش مستقیم در محفظه حجم ثابت، شامل گاز نیتروژن و در چهار فشار پاشش مختلف با استفاده از نرم افزار ای وی ال فایر شبیه سازی و به منظور صحت سنجی، با نتایج تجربی ارائه شده توسط انستیتو موتوری ایتالیا مقایسه شده است. به منظور تخمین قطر اولیه قطرات از توزیع لگاریتمی نرمال و از مدل ها-گاسمن به عنوان مدل فروپاشی ثانویه استفاده شده است. سپس احتراق موتور EF7 با شرایط کارکرد پاشش مستقیم مورد مطالعه و ضخامت فیلم سوخت تشکیل شده روی دیواره در فشارهای مختلف پاشش و زوایای مختلف قرارگیری انژکتور در محفظه مقایسه شده است. همچنین تأثیر دمای دیواره و پاشش تک مرحله ای و دو مرحله ای سوخت با نسبت های مختلف جرم سوخت پاشش شده بر تشکیل فیلم سوخت مورد ارزیابی قرار گرفته است. از آنجاکه در موتورهای پاشش مستقیم بنزینی باتوجه به شرایط کاری موتور، سوخت می تواند در هر دو مرحله مکش و تراکم به درون محفظه احتراق پاشش شود، شبیه سازی به صورت سیکل باز انجام شده است.
Fuel consumption, emissions and output power are some of the very important factors for automotive engine design. Since the combustion efficiency depends on the quality of the air-fuel mixture and mixture quality depends on the fuel injection parameters, the investigation of spray features is an overall goal in direct injection engines. In this paper, simulation of GDI spray is carried out in a constant volume chamber contains nitrogen in four different injection pressure using the AVL Fire software. The results are validated against the Istituto Motori-CNR experimental data. The log-normal probability distribution as an initial droplet diameter and Huh-Gosman model as secondary breakup were used. Then the combustion of EF7 Engine with direct injection was studied and wall film thickness was compared at different injection pressures and injector angles. Also, the effects of wall temperature and single-stage and two-stage fuel injection with different ratios of injected fuel mass were evaluated on the wall film. Since the fuel can be injected into the combustion chamber in both intake and compression stroke according to engine operating conditions in gasoline direct injection engines, the simulation was done for open cycle engine.
Gasoline Direct Injection Engine,Injector Angle,Spray,Tow-Stage Fuel Injection,Wall Film Thickness
اسپری,پاشش دو مرحله ای,زاویه انژکتور,ضخامت فیلم سوخت,موتور پاشش مستقیم بنزینی
95
105
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-14050-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/7
1395/8/17
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/15
1395/9/25
Sepideh
Sarmast
سپیده
سرمست
00319475328460067505
00319475328460067505
No
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Amirhossein
Shamekhi
امیرحسین
شامخی
00319475328460067506
00319475328460067506
Yes
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Masoud
Zia Basharhagh
مسعود
ضیا بشرحق
00319475328460067507
00319475328460067507
No
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Amirhossein
Parivar
امیرحسین
پریور
00319475328460067508
00319475328460067508
No
شرکت تحقیق، طراحی و تولید موتور ایران خودرو (IPCO)
fa
محاسبات تابشی برای محیطهای غیرخاکستری با چشمههای حرارتی با استفاده از مدل مجموع وزنی گازهای خاکستری بر پایه خط طیف
Radiative Calculations for Non-Gray Media with Heat Sourcesby using the Spectral Line-Based Weighted Sum of Gray Gases Model
این مقاله توانایی مدل مجموع وزنی گازهای خاکستری بر پایه خط طیف رابرای حل معادله انتقال تابش در محیطهایجذبکننده-صادرکننده، غیرپخشی و غیرخاکستری نشان میدهد. محیط دارای چشمههای حرارتی میباشد و در حالت تعادل تابشی قرار دارد که در سیستمهای با دمای کارکرد بالا اتفاق میافتد. در مدل مجموع وزنی گازهای خاکستری بر پایه خط طیف، محیط گازی غیرخاکستری به مجموعهایی از گازهای خاکستری تقسیم میشود و معادله انتقال تابش برای هر یک از این گازهای خاکستری توسط روش جهتهای مجزا حل میگردد. شدتهای تابش از جمع مقادیر متناظر بر روی همه گازهای خاکستری بدست میآید و میدان دما از یک روش تکراری به روز رسانی میشود. ضریبهای به روز رسانی شده حاصل از پایگاه دادههای طیفی دما بالا (نسخه2010 میلادی) در روش مجموع وزنی گازهای خاکستری بر پایه خط طیف به کار گرفته شده است. اعتبار روش عددی حاضر برای حالتی که توزیع دما مشخص باشد و همچنین حالتی که توزیع دما مشخص نباشد (در حالت تعادل تابشی توزیع دما مشخص نیست) مورد بررسی قرار گرفته است. چندین مثال برای نشان دادن توانایی حل پیشنهاد شده برای محاسبات تابشی در محیطهای دارای چشمههای حرارتی و شرایط مرزی مختلف(دماثابت و عایق) ارائه شدهاند.
Some solutions are presented to show the ability of the spectral line-based weighted sum of gray gases approach to solve the radiative transfer equation in absorbing-emitting non-gray media. The medium contains heat sources and is atradiative equilibrium state which occurs in high temperature systems. The non-gray gaseous medium is divided into a number of gray gases, and the radiative transfer equation is solved for each gray gas by the discrete ordinate method. The intensities are found by a summation over all gray gases, and the temperature field is updated by an iterative procedure. The updated coefficients obtained from high-temperature molecular spectroscopic database (2010thedition) are employed in the spectral line-based weighted sum of gray gases model. The method is verified through comparison with a benchmark problem for the case of a specified temperature distribution, and also for thecase of a variable temperature distribution (radiative equilibrium). Several examples are taken into account to show the ability and performance of proposed procedure for the radiative equilibrium calculations in media with heat sources and different boundary conditions (constant temperature and insulated walls).
Radiation,Non-Gray Medium,Radiative Equilibrium,Heat Sources
تابش,محیط غیرخاکستری,تعادل تابشی,چشمههای حرارتی
106
116
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-14722-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/29
1395/8/8
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/15
1395/9/25
Sadegh
Zafariyan
صادق
ظفریان
00319475328460067763
00319475328460067763
No
گروه مهندسی مکانیک دانشگاه شهید باهنر کرمان
Seyed Masoud
Hosseini Sarvari
سید مسعود
حسینی سروری
00319475328460067764
00319475328460067764
Yes
عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه شهید باهنر کرمان
Seyed Hossein
Mansouri
سید حسین
منصوری
00319475328460067509
00319475328460067509
No
عضو هیئت علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه شهید باهنر کرمان
fa
روشی جدید برای نگاشت ماتریس های سفتی، میرایی و جرم بین فضای مفصل و کارتزین برای جابجایی های بزرگ در کنترل امپدانس
A new mapping method for joint and Cartesian stiffness, damping and mass matrices for large displacement in impedance control
این مقاله به بررسی روشهای گوناگون نگاشت ماتریسهای سفتی، میرایی و جرم بین فضای مفصل و کارتزین در مبحث کنترل امپدانس رباتها میپردازد. نگاشت بین این دو فضا، از موضوعاتی است که به صورت ویژه برای ماتریس سفتی رباتهای سری و موازی مورد بررسی و استفاده بسیاری از محققان واقع شده است. اما تمامی روابط نگاشت ارائه شده پیش از این برای جابجاییهای کوچک یا همان حالت استاتیکی بیان شده اند. در واقع تاکنون برای جابجاییهای بزرگ یا مسائل دینامیک، روابط صحیحی ارائه نشده است. بنابراین در پژوهش حاضر، نگاشت امپدانس با بررسی روشهای قدیمی و همچنین ارائه یک روش جدید، بررسی می گردد. روش پیشنهادی، نگاشت برای جابجاییهای بزرگ نامیده شده است. با بررسی پژوهشهای قدیمی، دو روش شاخص برای نگاشت ارائه شده که به همراه روش پیشنهادی، مورد بررسی قرار میگیرند. بدین منظور آزمایشی در نرم افزار متلب، محیط شبیه سازی سیمولینک، طراحی و پیاده سازی شده تا تفاوت بین روشها را به صورت واضح بیان کند. سپس آزمایش پیشنهادی با پیاده سازی عملی روی یک ربات اسکرا انجام شده است. چنانکه نتایج شبیه سازی و پیاده سازی عملی نشان میدهد، فقط روش پیشنهادی قادر به نگاشت صحیح ماتریسهای سفتی، میرایی و جرم در جابجاییهای بزرگ است. بقیه روشها، بخصوص با دور شدن از موقعیت تعادل یا همان موقعیت اولیه ربات، با انحرافات بیشتری همراه می شوند. همچنین با بررسی دقیق تر نتایج نگاشت پارامترهای کنترل امپدانس، تفاوت اصلی در نگاشت ماتریس سفتی و میرایی مشاهده شد، در حالی که نتایج نگاشت ماتریس جرم یکسان بدست آمد.
This paper investigates mapping of stiffness, damping and mass matrices for joint and Cartesian space in robot impedance control. The stiffness mapping is studied more than others for serial and parallel robots by lots of researchers. But all the mapping methods are considered for small displacement or static problems. In fact there is no formulation for large displacement or dynamic problems. So in the presented paper, impedance mapping is studied by considering old methods against new one. The new proposed method is called Large Displacement Mapping Method. Two main methods are presented in researchers’ works and are studied beside the new proposed one in this paper. A test is designed and simulated by Simulink/MATLAB in order to analyze different methods clearly. Then the proposed test is applied on a SCARA robot practically. According to simulation and experimental results, only the proposed method can map the stiffness, damping and mass matrices in large displacement case. The results show, as robot is getting away from the initial position, more deviation is happened. Considering impedance control mapping results, two main differences are seen in stiffness and damping matrices while mass matrix mapping result is the same in all three methods.
Impedance Control,Impedance Mapping,Joint space,Cartesian Space
کنترل امپدانس,نگاشت امپدانس,فضای مفصل,فضای کارتزین
117
128
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-20208-4&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/29
1395/8/8
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/21
1395/9/1
Ali
Mousavi Mohammadi
علی
موسوی محمدی
00319475328460067510
00319475328460067510
No
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد / دانشگاه فردوسی مشهد
Alireza
Akbarzadeh Tootoonchi
Professor-Mechanical Engineering-Ferdowsi University of Mashhad
علیرضا
اکبرزاده
00319475328460067492
00319475328460067492
Yes
استاد/دانشگاه فردوسی مشهد
Iman
Kardan
ایمان
کاردان
00319475328460067511
00319475328460067511
No
دانشجوی دکتری / دانشگاه فردوسی مشهد
fa
لحیم کاری سخت به کمک لیزر فولادهای زنگ نزن 321 و 410 با ماده پرکننده پایه نیکل BNi-2
Laser brazing of 321 and 410 stainless steels using BNi-2 nickel-based filler metal
در این مقاله ، لحیم کاری سخت به کمک لیزر فولادهای زنگ نزن آستنیتی (321) و مارتنزیتی (410) با استفاده از لیزر پالسیNd:YAG 400 وات با ماده پرکننده پایه نیکل BNi-2 انجام پذیرفت. فرآیند لحیم کاری سخت به کمک لیزر در درزهای اتصال متفاوت انجام پذیرفت. میکروساختار و آنالیز ترکیب ماده پرکننده و اتصال با میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفت. تست سختی و کشش برای بررسی خواص مکانیکی اتصالات لحیم کاری شده انجام شد. نتایج نشان میدهد که ماده پرکننده ترشوندگی و پخش شوندگی خوبی بر روی فولادهای زنگ نزن 321 و 410 در فرآیند لحیم کاری سخت به کمک لیزر دارد. ماده پرکننده شامل محلول جامد نیکل، بورید نیکل و بورید کروم میباشد. اتصالات لحیم کاری شده عمدتا شامل محلول جامد نیکل و بورید نیکل در مرکز اتصال و بورید کروم در نزدیکی سطح مشترک با فلزپایه میباشد. میانگین میکروسختی ماده پرکننده 550 ویکرز و میانگین میکروسختی اتصالات لحیم کاری شده 500 ویکرز میباشد. استحکام کششی اتصالات لحیم کاری شده بین 200 تا 480 مگاپاسکال است که به سبب درزهای اتصال متفاوت است.
In this paper, laser brazing of austenitic stainless steel (type 321) and martensitic stainless steel (type 410) was performed using 400W pulsed Nd:YAG laser with nickel-based filler metal (BNi-2). Laser brazing process was carried out at different gap distances. Microstructure and composition analysis of the filler metal and the brazed joints were examined by optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Mechanical properties of the brazed joints were measured in the form of Micro hardness and tensile test. Results show that filler metal shows good wetting and spreading on 321 and 410 stainless steel in laser brazing process. Filler metal consists of nickel solid solution, nickel-rich boride and chromium-rich boride. The laser brazed joints are mainly comprised of the nickel solid solution, nickel-rich boride in the center of the joints and chromium-rich boride in near interface with substrates. The average micro hardness for filler metal was 550 HV compared to 500 HV for laser brazed joints. The tensile strength of laser brazed joints is varied from 200 to 500 MPa because of different gap distances.
Laser brazing,321 stainless steel,410 stainless steel,BNi-2 filler metal,pulsed Nd:YAG laser
لحیم کاری سخت به کمک لیزر,فولاد زنگ نزن 321,فولاد زنگ نزن 410,ماده پرکننده BNi-2,لیزر پالسی Nd:YAG
129
135
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-11215-4&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/31
1395/8/10
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/25
1395/9/5
Ali
Khoram
علی
خرم
00319475328460067765
00319475328460067765
No
محقق در دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Abed
Jafari
عابد
جعفری
00319475328460067766
00319475328460067766
No
کارشناس موتورهای هوایی
Mahmoud
Moradi
محمود
مرادی
00319475328460067767
00319475328460067767
Yes
استادیار مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ملایر، ملایر
fa
بررسی اثر ابعاد بر برداشت کنندهی انرژی با آلیاژ حافظهدار مغناطیسی در دو پیکربندی مختلف
An investigation on effectiveness of dimension on Magnetic Shape Memory Alloy based energy harvester with two different configurations
در این مقاله، مدل ساختاری پایه ترمودینامیکی برای مدلسازی رفتار آلیاژ حافظهدار مغناطیسی طی اعمال کرنش در یک سیستم برداشتکننده انرژی بکار برده شده است. در این سیستم با اعمال کرنش به آلیاژ، مغناطش داخلی آن تغییر کرده و در نتیجه شار اطراف آن تغییر میکند. با قرار دادن یک سیمپیچ میتوان این تغییر شار را به ولتاژ تبدیل نمود. برای بررسی اثر تغییر ابعاد در انرژی استحصالی، فاکتور مغناطیسزدائی برای ابعاد مختلف از رابطه تحلیلی مواد فرومغناطیسی مکعب مستطیل محاسبه و نتایج با دادههای مرجع راستی آزمایی شدهاند. با استفاده از این رابطه اثر تغییر ابعاد در مقادیر فاکتور مغناطیسزدائی بررسی شدهاند. با افزایش ضخامت آلیاژ، فاکتور مغناطیسزدائی در راستای طولی بیشتر و در راستای عرضی کمتر میشود در حالیکه این فاکتور برای هردو راستا با افزایش عرض قطعه افزایش مییابد. مدل ساختاری آلیاژ برای پیکربندی که سیمپیچ برداشتکننده دور آلیاژ پیچیده میشود و برای پیکربندی که از هسته فرومغناطیسی برای هدایت شار استفاده میشود، بکار برده شده است. شبیهسازی در ضخامتهای مختلف آلیاژ نشان میدهد افزایش ضخامت در پیکربندی که سیمپیچ دور آلیاژ قرار دارد باعث افزایش ولتاژ بصورت خطی میشود در صورتیکه برای پیکربندی -هستهدار افزایش ضخامت در ضخامتهای کم باعث افزایش ولتاژ و در ضخامتهای زیاد افزایش کمتر ولتاژ رادر پی دارد. با افزایش عرض آلیاژ، هردو پیکربندی افزایش ولتاژ خطی دارند اگرچه در سیستم هستهدار شیب خط افزایش ولتاژ بیشتر است. افزایش طول هم بدون اینکه در ولتاژ خروجی پیکربندی با سیمپیچ دور آلیاژ تغییری ایجاد کند باعث افزایش ولتاژ خروجی سیستم هستهدار میشود.
In this paper, a thermodynamic based constitutive model used to model the behavior of magnetic shape memory alloy (MSMA) during applying strain in an energy harvester. In this type of energy harvester, applying strain changes the internal magnetization of MSMA and as a result changes the flux density around it. Using a coil the flux change can be converted to voltage. In order to study the effect of changing MSMA dimensions on the amount of harvested energy, the demagnetization factor for different dimensions derived from an analytic expression for ferromagnetic prisms and the results are validated by reference data. Increasing MSMA thickness results in increasing longitudinal demagnetization factor and decreasing transversal demagnetization factor. The constitutive model of MSMA is used in modeling an energy harvester using two different configurations; one a pickup coil turned around MSMA and second a system with ferromagnetic core to conduct magnetic flux and the pickup coil around core. Simulation of two models at different thicknesses shows that increasing thickness in system with coil around MSMA results in linear increase of voltage while this parameter in second configuration leads to a nonlinear increase of voltage. Furthermore, simulations show that increase of MSMA width, results in linear increase of output voltage in both configurations but with steepest rate for system with ferromagnetic core. Finally, increasing the length of MSMA specimen shows no changes in voltage for the system with coil around MSMA, while linear increase in voltage for the system with core is recorded.
Magnetic shape memory alloy,Energy harvesting,Demagnetization factor,Magnetic circuit
آلیاژ حافظه دار مغناطیسی,برداشت انرژی,فاکتور مغناطیس زدائی,مدار مغناطیسی
136
144
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-22795-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/23
1395/6/2
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/23
1395/10/3
Hassan
Sayyaadi
حسن
صیادی
00319475328460067522
00319475328460067522
Yes
دانشگاه شریف
Hossein
Rostami Najafabadi
حسین
رستمی نجف آبادی
00319475328460067529
00319475328460067529
No
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف
Mohammad Amin
Askari Farsangi
محمد امین
عسکری فرسنگی
00319475328460067530
00319475328460067530
No
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف
fa
بررسی اثر متغیرهای فرآیند بر استحکام کامپوزیتهای پلمیری- فلزی ساخته شده با چاپگر سه بعدی FDM
Effect of printing parameters on Mechanical Strength of Polymer-Metal composites Printed via FDM 3D printer
در این مقاله به بررسی اثر متغیرهای چاپ بر استحکام کششی قطعات کامپوزیتی پلیمری- فلزی ساخته شده با چاپگر سه بعدی FDM پرداخته شده است. در سالهای اخیر استفاده از چاپگرهای سه بعدی در صنایع گوناگون روزافزون بوده و فرآیند FDM یکی از متداولترین روشهای تولید قطعه در این حوزه میباشد. با اینکه پژوهشهای گسترده ای در این بخش انجام شده ولی در زمینه توسعه مواد اولیه و استفاده از آنها در فرآیند FDM پژوهشهای محدودی صورت گرفته است. در این تحقیق قطعات تولید شده از جنس کامپوزیت پلیمری-فلزی با درصد وزنی ثابت 25% پودر فلز بوده و از پودر مس به عنوان جزء فلزی و از گرانول ABS به عنوان پلیمر استفاده شده است. رشتههای کامپوزیتی در یک فرآیند جداگانه تولید شده و متغیرهای بهینه آن گزارش شده است. چهار متغیر قطر نازل، ارتفاع لایه، الگوی پرشدن و دمای نازل در سه سطح برای بررسی انتخاب شد و جهت تعیین میزان اثر هر متغیر و یافتن سطوح بهینه برای هرکدام، از روش تاگوچی استفاده گریدید. شاخص اثر اصلی، نسبت سیگنال به نویز و تحلیل واریانس به منظور بررسی متغیرها به کار گرفته شد و سطوح بهینه آنها محاسبه گردید. در نهایت قطعه بهینه بر اساس تحلیلهای روش تاگوچی ساخته شد و برای تایید آزمایشها و نتایج مورد استفاده قرار گرفت.
This paper presents an experimental study on the effects of printing parameters on the tensile strength of the polymer-metal composites printed via Fused Deposition Modeling (FDM) technique .In the recent years, 3D printer systems have been widely employed in various industries. FDM is one of the most widely used 3D printer systems worldwide due to its simplicity and lower cost. Although extensive research works have been carried out in the area of 3D printing, less efforts have been reported in developing new materials and their use in FDM process. The materials utilized in this study consisted of Cu particles in ABS polymeric matrix with a constant 25 wt.% of metal powder. The filament production line was implemented to accustom with the manufacturing process. The printing variables were selected as nozzle (orifice) diameter, layer height, fill pattern and nozzle temperature that were examined in three levels. Taguchi method was employed to find the optimal FDM process parameters. The main effect, signal-to- noise ratio and analysis of variance were employed to analyze the process parameters in order to achieve optimum tensile strength of the composite material specimens. Finally, the specimens were produce at the optimized parameters to confirm the tests and method.
3D printer,FDM Process,Polymer-Metal Composites,Print Parameters
چاپگر سه بعدی,فرآیند FDM,کامپوزیتهای پلیمری- فلزی,متغیرهای چاپ
145
150
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-26868-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/8
1395/8/18
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/15
1395/9/25
Mojtaba
Nabipour
مجتبی
نبی پور
00319475328460067454
00319475328460067454
No
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس
Amir Hossein
Behravesh
امیر حسین
بهروش
00319475328460067455
00319475328460067455
Yes
دانشیار دانشگاه تربیت مدرس
Behnam
Akhoundi
بهنام
آخوندی
00319475328460067365
00319475328460067365
No
دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس
fa
طراحی کنترل کننده ی فازی بهینه برای پایدارسازی ورای ناپایداری کششی در میکروصفحههای دایره ای
Optimal fuzzy controller design for beyond pull-in stabilization of circular micro-plates
میکروصفحههای دایرهای با توجه به هندسهی خاصی که دارند، در سیستمهای میکروالکترومکانیکی مانند میکروپمپها و مبدلهای فراصوتی، مورد استفاده قرار میگیرند. یکی از مهمترین مشکلهای کار با میکرومحرکهای الکترواستاتیک، وقوع پدیدهی ناپایداری کششی است که مانع از ایجاد جابجاییهای بزرگ میشود. با طراحی کنترلکنندهی مناسب، میتوان میکرومحرک را در موقعیتهای فراتر از ناپایداری کششی نیز پایدار کرد. در این پژوهش، کنترل موقعیت میکرومحرک الکترواستاتیکی تشکیلشده از دو صفحهی دایرهای با تکیهگاه گیردار، مورد نظر است. این کار با هدف افزایش بازهی حرکتی میکرومحرک و تسریع در اجرای فرمان، انجام میشود. با توجه به عدم قطعیت مقادیر پارامترهای مسئله و بهمنظور در نظر گرفتن خطای مدلسازی، از کنترلکنندهی فازی استفاده شده است. ابتدا با فرض غالب بودن مود اول ارتعاشات و با استفاده از روش لاگرانژ، معادلهی حاکم بر ارتعاشات صفحهها به دست آمده است. با استفاده از شبیهسازیهای استاتیکی و دینامیکی مسئله، پایگاه قواعد فازی نوشته شده است. بهمنظور تسریع در اجرای فرمان کنترلی، ضرایب کنترلکنندهی فازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک، بهینه شدهاند. در انتها، با تکرار فرایند بهینهسازی برای موقعیتهای مختلف میکرومحرک، رابطهای برای بیشینهی ولتاژ اعمالشده برحسب موقعیت موردنظر، به دست آمده است. عملکرد کنترلکنندهی فازی به همراه رابطهی به دست آمده، هنگام اجرای فرمانهای پله، پلهی چندگانه و چیرپ ترسیم شده است. نتایج به دست آمده نشان میدهند که اهداف پژوهش بهخوبی برآورده شدهاند.
Circular micro-plates are used in microelectromechanical systems (MEMS) such as micro-pumps and ultrasonic transducers due to their special geometry. One of the most important problems with electrostatic micro-actuators is pull-in instability which prevents large displacements. Stabilization in beyond pull-in displacements can be attained using an appropriate controller. This paper presents a position control problem for an electrostatic micro-actuator consisting two circular clamped micro-plates to enhance the stroke and speed up the input commands. To consider the modeling error and geometric uncertainties, a fuzzy controller is applied. First, the equation of the plates vibration is derived using Lagrange equation with single mode assumption. Fuzzy rule-base is constructed according to static and dynamic simulations. Genetic algorithm is utilized for finding the optimum parameters of the controller to accelerate accomplishing the commands. Finally, the maximum voltage of the plates is fitted with a function using the optimization results for full range gap commands. The performance of the fuzzy controller along with this function is depicted applying step, multiple step and chirp commands. The obtained results show that the objective has been met well.
Double Circular Micro-plates,Beyond Pull-in Stabilization,Fuzzy Control,Optimization,Electrostatic Actuator
جفت میکروصفحهی دایرهای,پایدارسازی ورای ناپایداری کششی,کنترل فازی,بهینهسازی,محرک الکترواستاتیکی
151
160
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-19373-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/25
1395/7/4
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/3
1395/9/13
Mohsen
Bakhtiari Shahri
محسن
بختیاری شهری
00319475328460067525
00319475328460067525
No
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی - دانشگاه فردوسی مشهد
Hamid
Moeenfard
Vakil Abad BLVD Ferdowsi University of Mashhad
حمید
معین فرد
00319475328460067534
00319475328460067534
Yes
دانشگاه فردوسی مشهد
Majid
Moavenian
مجید
معاونیان
00319475328460067531
00319475328460067531
No
دانشگاه فردوسی مشهد
fa
تعیین خواص شکست لاستیک ها بر مبنای روش آزمایش انتگرال J
Fracture characterization of rubbers by J integral testing
برخلاف فلزات که روشهای تعیین خواص شکست آنها در چارچوب تئوریهای مکانیک شکست الاستیک خطی و مکانیک شکست الاستیک-پلاستیک کاملاً استاندارد گردیده، برای مواد پلیمری بدلیل پیچیدگیهای ناشی از رفتار ویسکوالاستیک آنها، توسعه تئوریهای مکانیک شکست ویسکوالاستیک خطی و خصوصاً غیرخطی بطورکامل انجام نگرفته است. در مورد لاستیکها حتی تئوریهای مستقل از نرخ مبتنی بر تئوری الاستیسیته غیرخطی نیز کاربرد عمومی نیافتهاند. در عمل بسیاری از محققان از همان روشهای ارائه شده برای فلزات در مورد لاستیکها استفاده میکنند. در این مقاله روشهای مرسوم برای تعیین خواص شکست لاستیکها بر مبنای انتگرال J و چالشهای مرتبط با کاربرد این روشها بررسی گردیده است. مشخصاً به اثرات اتلاف انرژی در نواحی دور از رأس ترک و روشهای اصلاح این اثرات پرداخته شده است. با انجام آزمایش بر روی نمونههای SENT از یک ماده لاستیکی از خانواده پلیبوتادین نشان داده شده که روش آزمایش چندنمونهای شناختهشده برای محاسبه Jc، به دلیل الگوریتم محاسباتی خاص خود، دارای حساسیت شدیدی نسبت به خطاهای تجربی است که خود را بصورت وابستگی مقادیر Jc به طول ترک اولیه نشان میدهد و تنها درصورت آزمایش نمونههای متعدد و حذف خطاهای تجربی کارایی دارد. در مقابل، روش اصلاح مکان هندسی با تعداد نمونههای کمتر و حساسیت بسیار پایینتر نسبت به خطاهای تجربی، یک مقدار Jc واحد قابلاطمینان بدست میدهد. همچنین با استفاده از این روش، مشکل وابستگی نتایج آزمایش به طول نمونهها که در برخی از مراجع قبلی گزارش شده برطرف گردیده و در مجموع امکان استخراج Jc بعنوان یک خاصیت ماده مستقل از ابعاد نمونه فراهم میگردد.
Unlike metals for which the fracture characterization methods have been standardized in the context of linear elastic and elastic plastic fracture mechanics theories, for polymeric materials the linear and especially nonlinear theories of viscoelastic fracture mechanics has not been completely developed due to complexities regarding the viscoelastic nature of these materials. For rubbers, even the rate independent theories based on nonlinear finite elasticity have not been widely used. In practice, most researchers make use of the same methods as applied for metals to rubbers. In this paper, the common methods of fracture characterization of rubbers based on J integral and the different challenges regarding them are reviewed. Specificly, the energy dissipation effects in regions far from the crack tip and the correction methods proposed to compensate for these effects are discussed. Performing fracture toughness tests on SENT specimens of a rubbery material based on polybutadiene, it is shown that the well-known multiple specimen method for determination of Jc has a strong sensitivity to experimental errors that exhibits itself as initial crack length dependence of Jc values and is just usefull when testing numerous specimens and removing the experimental errors. On the other hand, the locus method of dissipation correction, gives a single reliable Jc value using a fewer number of specimens and with a considerably lower sensitivity to the experimental errors. Also, using this method the specimen length dependence of Jc values reported in the literature is removed, and hence, it is possible to obtain a dimension independent Jc value.
Rubber,Ductile fracture toughness,J integral,Multiple specimen method,Locus method
لاستیک,چقرمگی شکست نرم,انتگرال J,روش چند نمونهای,روش مکان هندسی
161
172
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-11993-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/6
1395/7/15
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/24
1395/9/4
Amirreza
Shahani
امیررضا
شاهانی
00319475328460067532
00319475328460067532
Yes
استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی
Hamid
Shooshtar
حمید
شوشتر
00319475328460067526
00319475328460067526
No
دانشجوی دکترا / دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
fa
بررسی پارامترهای کنترلی ربات ماهی دولینکی در حرکت نقطه به نقطه
Investigation of effective parameters in point to point control for two-link fish robot
در این مقاله بررسی مدل دینامیکی، کنترل موقعیت و تولید مسیر برای یک ربات ماهی دو لینکی ارائه شده است. برای این منظور از مدل دینامیکی یک ربات ماهی دو لینکی مبتنی بر نظریهی هیدرودینامیکی لایتهیل استفاده میشود. با انجام شبیهسازیهای متعدد، ورودیهای موثر و نحوهی تاثیر آنها بر سرعت خطی ربات، شعاع انحنای مسیر و راندمان هیدرودینامیکی بررسی میگردد. جهت تولید مسیر به روش نقطه به نقطه، کنترل کنندهای برای موقعیت ربات طراحی میشود. با تعریف نقطهی هدف و خطاهای زاویه و فاصله، استراتژی طراحی کنترلر بر اساس محدود نمودن خطای زاویه در یک همسایگی محدود صفر اتخاذ میگردد. نشان داده میشود که محدود نگاه داشتن خطای زاویه در یک همسایگی ده درجهای صفر، موجب میشود خطای فاصله نیز خود به خود به سمت صفر میل کند. برخلاف روشهای پیشین، که در آنها میل دادن همزمان خطاهای زاویه و فاصله به سمت صفر، موجب صرف تلاش کنترلی فراوانی میشد، استراتژی کنترلی پیشنهاد شده در این مقاله علاوه بر بهبود عملکرد ربات ماهی با صرف تلاش کنترلی کمتر، موجب سادهتر شدن ساختار کنترلر و بینیازی آن از پسخورد سرعت نیز میشود. در نهایت با استفاده از نتایج بررسیهای انجام شده بر روی مدل، نشان داده میشود که استفاده از دامنهی حداقل برای ربات دو لینکی متوسط راندمان هیدرودینامیکی مسیر را به قدر کافی به مقدار بهینهی آن نزدیک مینماید.
In this paper dynamic model analysis, position control and locomotion generation of a 2-link robotic fish has been presented. For this purpose, the dynamic model of a 2-link robotic fish based on Lighthill hydrodynamic theory is employed. The effect of system inputs on robot linear velocity, radius curvature of path and hydrodynamic efficiency is investigated with a large amount of simulations. A position controller is designed to generate path by the point to point method. By defining target point and angle and distance errors, control design strategy is proposed to limit the angle error to the neighborhood of zero. It is shown that bounding angle error in a ten degree neighborhood of zero, makes the distance error tend to zero. Despite former methods in which, driving both angle and distance errors to zero simultaneously result in huge control effort, the proposed control strategy in addition to improve performance by spending less control effort, make the controller structure simpler and no need to velocity feedback. Finally by using the results of model analysis, it is shown that using minimum amplitude for the 2-link robot drives the average hydrodynamic efficiency of path close enough to its optimum value.
Robotic Fish,Locomotion Generation,Lighthill Hydrodynamics,Position Control
ربات ماهی,تولید مسیر,هیدرودینامیک لایتهیل,کنترل موقعیت
173
184
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-14984-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/24
1395/8/3
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/12
1395/9/22
Nima
Janatian Ghadikolae
نیما
جناتیان قادیکلایی
00319475328460067552
00319475328460067552
No
دانش آموخته کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی امیرکبیر
Ali
Kamali Eigoli
Assistant Professor of Amirkabir University of Technology
علی
کمالی ایگلی
00319475328460066680
00319475328460066680
Yes
استادیار دانشگاه صنعتی امیرکبیر
Hamid
Naderan Tahan
حمید
نادران طحان
00319475328460067768
00319475328460067768
No
عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر
fa
مطالعه تاثیر رفتار وابسته به اندازه میکروتیرهای الکترواستاتیکی غوطه ور در سیال تراکم ناپذیر
A study on the size-dependent behavior of electrostatic microbeams immersed in incompressible fluid
در مقاله حاضر به بررسی مواجهه سیال-جامد در یک میکروتیر الکترواستاتیکی با استفاده از تئوری آیرودینامیک سه بعدی پرداخته شده است. از تئوری تنش کوپل اصلاح شده جهت مدل سازی الاستیسیته وابسته به اندازه میکروتیر استفاده شده است. مدل ارائه شده میتواند به عنوان یک میکرو سنسور جرمی مورد استفاده قرار گیرد. برای آنالیز رفتار دینامیکی میکروتیر، یک ولتاژ مستقیم به سیستم اعمال شده و سپس با اعمال ولتاژ متناوب مشخصات دینامیکی سیستم حول وضعیت تغییر شکل یافته استاتیکی مورد تحلیل قرار گرفته است. به دلیل ماهیت غیر خطی معادلات حاکم برای حل آن ها از مدل کاهش مرتبه مبتنی بر گالرکین استفاده شده است. نتایج نشان دادهاند که در نظر گرفتن تنش کوپل و نیز افزایش اندازه پارامتر مشخصه طولی باعث کاهش اندازه اختلاف فشار سیال ایجاد شده بین دو طرف میکروتیر میشود. با این حال با توجه به تئوری آیرودینامیک سه بعدی برای مواجهه سیال-جامد، تغییر اختلاف فشار ایجاد شده منجر به بروز اختلاف در پیش بینی اندازه جرم افزوده بین دو تئوری کلاسیک و تنش کوپل اصلاح شده نمیشود. در بخش دیگری از نتایج نشان داده شده است که وجود جرم افزوده تا چه اندازه میتواند باعث تغییر در نمودارهای پاسخ فرکانسی رسم شده برای سیستم شود. همچنین اعمال تئوری تنش کوپل و افزایش اندازه پارامتر مشخصه طولی باعث سفتتر شدن سیستم و متعاقب آن کاهش دامنه ارتعاشی و شیفت نمودارهای پاسخ فرکانسی به سمت راست شده است.
In this paper, the fluid- solid interaction in an electrostatic microbeam by using three- dimensional aerodynamic theory has been studied. Modified couple stress theory is used to model the elasticity depends on the size of the microbeam. The proposed model can be used as a mass micro- sensor. To analyze the dynamic behavior of the microbeam a DC voltage applied to the system and then by applying an AC voltage dynamic characteristics of the system around static deformed condition is analyzed. Because of non-linear nature of the governing equations to solve them reduced order model based on Galerkin is used. Results have shown that considering the couple stress and also increase the size of the length characteristic parameter reduces the size of the fluid pressure differential created between the two sides of the microbeam. However, according to the three- dimensional aerodynamic theory for fluid-solid interaction, change of the pressure difference created does not lead to creation difference in predicting the size of the added mass between the classical and modified couple stress theories. In another part of the results has been shown that the presence of added mass to what extent can makes changes in the frequency response curves drawn for the system. Also applied the couple stress theory and increase the size of the length characteristic parameter makes the system more rigid and consequently reduce the amplitude of the vibration and frequency response curves shift to the right.
Modified couple stress,Added mass,Natural frequencies,Fluid-solid interaction
تنش کوپل اصلاح شده,جرم افزوده,فرکانس طبیعی,مواجه سیال-جامد
185
192
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-13895-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/31
1395/8/10
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/5
1395/9/15
Hadi
Etemadi
هادی
اعتمادی
00319475328460067553
00319475328460067553
No
دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک دانشکده فنی و مهندسی پردیس دانشگاهی دانشگاه ارومیه
Mohammad
Fathalilou
محمد
فتحعلی لو
00319475328460067554
00319475328460067554
No
استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه ارومیه
Rasool
Shabani
رسول
شعبانی
00319475328460067555
00319475328460067555
No
استاد گروه مکانیک دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه ارومیه
Ghader
Rezazadeh
قادر
رضازاده
00319475328460067556
00319475328460067556
Yes
استاد مهندسی مکانیک دانشگاه ارومیه
fa
شبیهسازی عددی کنترل فعال ناپایداری در یک کمپرسور محوری تحت شرایط انسداد جریان در ورودی
Numerical simulation of active control of instabilities in an axial compressor under distorted inlet flow
انسداد جریان که ممکن است به دلایل مختلفی در ورودی یک توربین گازی رخ دهد، باعث ایجاد اختلال در شرایط عملکردی کمپرسور و همچنین کل مجموعه توربین گاز میشود، لذا بررسی این پدیده و راههای کنترل آن بسیار مهم است. مدلسازی عددی انسداد جریان ورودی به یک رتور کمپرسور محوری و کنترل فعال ناپایداریهای حاصل از آن به وسیله تزریق جت هوا در ناحیه درز نوک پره، موضوع مورد مطالعه در مقاله حاضر است. شبیهسازی الگوی انسداد جریان با ایجاد پنج هندسه مختلف از انسداد قطاعی (میزان انسداد 5%، 10%، 15%، 20% و 25% از مجرای ورودی به کمپرسور) در ورودی انجام شده است. در راستای کنترل فعال ناپایداریها، از 12عدد انژکتور در بالادست رتور کمپرسور که در راستای محیطی به صورت متقارن قرارگرفتهاند، استفاده شده است. نسبت دبی تزریق خروجی از انژکتورها به دبی کلی مجرای ورودی به رتور در کلیه حالات کمتر از 2% میباشد. مدلسازی عددی به کمک نرمافزار انسیس سیافایکس و با بهکارگیری مدل آشفتگی kω-SST انجام شده است. نتایج حاکی از آن است که با افزایش میزان انسداد ورودی، افت عملکرد و افت بازدهی رتور نیز افزایش مییابد. همچنین برای شرایط مدلسازی شده این رتور، تزریق جت هوا تا انسداد 10% باعث بهبود عملکرد رتور میشود و در انسدادهای بیشتر از آن که ناپایداریهای نسبتا قوی ایجاد میشود، تزریق جت هوا اثر منفی بر روی عملکرد رتور میگذارد. زیرا جریان خروجی از انژکتورها به شدت تحت تاثیر ناپایداریهای حاصل از انسداد قرار میگیرند و به جای اصلاح جریان، آن را ناپایدارتر میکند.
Inlet distortion that may be occurred for various reasons at the entrance of a gas turbine, it is caused to disturbed in compressor performance conditions and also all engine components, so it is very important to investigate its controlling methods. The aim of this paper is numerical simulation of inlet distortion in an axial compressor rotor and active control of the instabilities by the air injection at the blade tip region. Flow simulation of inlet distortion is accomplished at compressor entry with five different geometries of circumferential blockage (amounts of circumferential blockage are: 5%, 10%, 15%, 20% and 25% of the compressor inlet duct). For active control of instabilities, 12 injectors have been mounted upstream of the rotor blade row that distributed in circumferential directions symmetrically. The injection mass flow rate does not exceed 2% of the compressor main flow rate at the design point. ANSYS CFX was used for simulation and the turbulence model of k-ω SST has been used through the calculations. The results show that increasing inlet distortion cause to decrease performance and rotor efficiency. Furthermore, for this rotor modeling condition, in 5% and 10% blockage, air injection can improve the rotor performance, but for more than 10% blockage, a strong wake region is formed after the distortion screen and air injection can cause negative effects on rotor performance. Because the strong instabilities can adversely affect the injectors flow and this method instead of modifying the flow field, make it more non uniform than before.
Inlet distortion,Active stall control,Tip injection,Axial Compressor
انسداد جریان ورودی,کنترل فعال استال,تزریق جت هوا,کمپرسور محوری
193
202
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-21005-10&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/7
1395/8/17
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/17
1395/8/27
Nozar
Akbari
نوذر
اکبری
00319475328460066837
00319475328460066837
Yes
عضوهیات علمی
fa
بررسی پارامترهای فرآیند کشش لوله با توپی ثابت بر مبنای ارائه روش قاچی اصلاحشده و صحهگذاری به روش المانمحدود
Investigation of tube drawing with fixed plug process parameters through presenting a modified slab analysis with finite element verification
کاربردهای فراوان فرآیند کشش لوله از جمله ساخت ابزارهای پزشکی، باعث شده که مطالعه ی جنبههای مختلف این فرآیند در سال های اخیر مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله، با در نظر گرفتن تنش های برشی و توزیع خطی تنش کششی در المانهای ناحیه ی تغییر شکل برای اولین بار، حل تحلیلی بر مبنای روش قاچی، برای فرآیند کشش لوله ی جدارنازک با وجود توپی ثابت، ارائه شده است. در استخراج معادلات، فشار خارجی درسطح قالب، با فشار داخلی در سطح توپی، متفاوت لحاظ شده است. با توجه به جدار نازک بودن لوله، شرایط کرنش صفحه ای برای مسئله در نظر گرفته می شود. همچنین به منظور ارزیابی دقت نتایج تحلیلی، تحلیل المان محدود فرآیند کشش لوله با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام شده است. بررسی نتایج نشان میدهند که میزان تنش کششی مورد نیاز برای کشش لوله با افزایش زاویه ی قالب کاهش می یابد. همچنین با در نظر گرفتن توزیع خطی تنش در جدارهی لوله، میزان تنش کششی از سطح داخلی تا سطح خارجی لوله کاهش می یابد. به علاوه مشاهده می شود که فشار در سطح تماس لوله و قالب، بیشتر از فشار در سطح تماس لوله و توپی بوده و اختلاف فشار در این دو سطح، با افزایش زاویه ی قالب، افزایش می یابد. حل بسته ی ارائه شده میتواند به عنوان یک ابزار سودمند در صنایع، جهت محاسبه ی تنش کششی لازم برای انجام فرآیند کشش لوله با توپی ثابت، مورد استفاده قرار گیرد.
Different applications of thin-walled tube drawing process especially in case of manufacturing the medical apparatuses has caused that different aspects of this process have been investigated by many researchers. In this paper, considering the shear stress as well as the linear variation of normal stress in elements located in the deforming zone, an analytical solution based on the slab method is presented for tube drawing process with a fixed plug. The pressure on the die surface is assumed to be different from that one on the plug surface. Moreover, taking into account a thin-walled pipe, the plain strain condition is applied to the process. In order to verify the accuracy of analytical solution, the process is wholly simulated using ABAQUS/Explicit software. The results show that the drawing stress can be decreased through increasing the die angle or decreasing the plug angle. Moreover, the drawing stress decreases from inner surface of the wall toward the outer surface. In addition, the pressure on die-tube interface is more than that one on the plug-tube interface while the difference of these pressures be increased for greater die angle. The present closed form solution can be utilized as an efficient tool in the related industries to calculate the required tension stress in tube drawing process.
Tube drawing,Slab method,Plane strain,FEM,Linear stress distribution
کشش لوله,روش قاچی,کرنش صفحه ای,روش المانمحدود,توزیع خطی تنش
203
209
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-18196-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/11
1395/7/20
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/6
1395/9/16
Ebrahim
Panahpoori
ابراهیم
پناه پوری
00319475328460067527
00319475328460067527
No
دانشگاه تهران
Ali
Parvizi
علی
پرویزی
00319475328460067533
00319475328460067533
Yes
عضو هیئت علمی دانشگاه تهران
fa
تحلیل ارتعاشات غیرخطی پوستههای مخروطی با استفاده از رهیافت عددی
Nonlinear vibration analysis of conical shells using a numerical strategy
پوستههای مخروطی به طور گسترده در بسیاری از کاربردهای مهندسی از جمله مکانیک، عمران و هوافضا مورد استفاده قرار میگیرند. در این مقاله، ارتعاشات غیرخطی پوستههای مخروطی تحت شرایط مرزی مختلف با استفاده از یک رهیافت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، معادلات حاکم و شرایط مرزی مرتبط، بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول و با استفاده از اصل همیلتون استخراج شدهاند. پس از بیبعدسازی معادلات حاکم، بهمنظور دستیابی به فرم گسستهی معادلات از روش تربیع دیفرانسیلی تعمیم یافته استفاده شده است. سپس با اعمال روش گلرکین عددی معادلات حاکم به فرم معادلات دیفرانسیل معمولی در آمده است و روشی تحت عنوان گسستهسازی شبکهبندی متناوب برای بهدست آوردن فرم گسستهی معادلات در حوزهی زمان به کار گرفته شده است. در نهایت پاسخ فرکانسی ارتعاشات غیرخطی پوستهی مخروطی با استفاده از روش طول-کمان بهدست آمده است. با ارائهی نتایج عددی، اثرات عواملی نظیر نسبت ضخامت به شعاع، نست شعاعهای کوچک و بزرگ، زاویهی رأس مخروط و شرایط مرزی مختلف بر ارتعاشات غیرخطی پوستههای مخروطی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. مشاهده میشود که تغییر شکل مود ارتعاشی غالب و تعداد موجهای محیطی پوسته تأثیر قابل توجهی بر اثرات سختشوندگی و ارتعاشات غیرخطی دارد.
Conical shells are widely used in various engineering applications such as mechanical, civil and aerospace engineering. In the present paper, based on the first order shear deformation theory (FSDT) of shells, the nonlinear vibration behavior of truncated conical shells with different boundary conditions is investigated using a numerical approach. To this end, the governing equations of motion and corresponding boundary conditions are derived by the use of Hamilton's principle. After catching the dimensionless form of equations, the generalized differential quadrature (GDQ) method is employed to obtain a discretized set of nonlinear governing equations. Thereafter, a Galerkin-based scheme is applied to achieve a time-varying set of ordinary differential equations and a method called periodic grid discretization is used to discretize the equations on the time domain. The pseudo arc-length continuation method is finally applied to obtain the frequency-amplitude response of conical shells. Selected numerical results are presented to examine the effects of different parameters such as thickness-to-radius ratio, small-to-large edge radius ratio, semi-vertex angle of cone, circumferential wave number and boundary conditions. It is concluded that the changes of the vibrational mode shapes and circumferential wave number have significant effects on the nonlinear vibration characteristics and hardening effects.
Nonlinear vibrations,Conical shells,Generalized differential quadrature method,numerical approach
ارتعاشات غیرخطی,پوستههای مخروطی,روش تربیع دیفرانسیلی تعمیمیافته,رهیافت عددی
210
220
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-23759-3&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/7
1395/5/17
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/28
1395/8/7
Emad
Hasrati
عماد
حسرتی
00319475328460067618
00319475328460067618
No
دانشگاه گیلان
Reza
Ansari
رضا
انصاری خلخالی
00319475328460067617
00319475328460067617
Yes
دانشیار دانشگاه گیلان
fa
تحلیل ارتعاشات تیر یکسرگیردار با لایهی پیزوالکتریک تحت نیروی آیروالاستیک با تحریک پایه
Vibration analysis of a cantilever beam with piezoelectric layers under aeroelastic force and base excitation
در این مقاله به تحلیل ارتعاشات یک تیر یکسرگیردار ویسکوالاستیک با دولایه پیزوالکتریک تحت نیروی آیرولاستیک و تحریک پایه پرداخته شده است. فرض میشود که ماده ویسکولاستیک تیر از مدل کلوین-وویت تبعیت میکند. همچنین دو لایه پیزوالکتریک در بالا و پایین تیر واقع شده است که به صورت اتصال سری به یکدیگر ارتباط دارند. نیروی آیروالاستیک بر اساس تئوری پیستون در نظر گرفته شده و بهصورت یک نیروی خارجی بر تیر عمل میکند، همچنین فرض شده است که تحریک پایه بهصورت تصادفی باشد. در این پژوهش تیر یکسرگیردار با دو لایهی پیزوالکتریک به عنوان مکانیزم برداشت انرژی خمشی در نظر گرفته شده است. در ابتدا معادلهی دیفرانسیل پارهای غیر خطی حاکم بر ارتعاش عرضی تیر با بکارگیری روش گالرکین به تعدادی معادله دیفرانیسل معمولی تبدیل شده که همراه با معادلهی الکتریکی حاکم بر پیزوالکتریک با استقاده از روش عددی رانگ- کوتا حل شدهاند. سپس با بررسی پاسخ معادلات حاکم، به مطالعهی تأثیر پارامترهای سیستم بر رفتار ارتعاشی تیر و ولتاژ خروجی پرداخته می-شود. نتایج نشان میدهد که با افزایش سرعت سیال، انرژی سیستم افزایش مییابد که باعث افزایش دامنهی ارتعاشی و ولتاژ خروجی سیستم میگردد. علاوه براین نشان داده شد که میرایی ساختاری بر مقدار ولتاژ خروجی تاثیر بسزایی دارد.
In this article the vibration analysis of a viscoelastic cantilever beam with piezoelectric layers under aeroelastic force and base excitation is investigated. The beam viscoelastic material is assumed to obey the Kelvin-Voight model. Also the piezoelectric layers are located at the top and bottom beam surfaces with series connections. The aeroelastic force based on piston theory is considered to act as an external force on the beam and also the base excitation is assumed to be random. In this research the cantilever beam with two piezoelectric layers are considered as a mechanism to harvest the bending vibration energy. First, the Galerkin method is used to convert the governing partial differential equation into a set of ordinary differential equations. Then the resulted nonlinear ordinary differential equation coupled with electrical circuit equation of piezoelectric layer are solved numerically by Rung-Kutta method. Finally, by analyzing the response of the governing equations, the influence of the system parameters on the vibration behavior of beam and output voltage are discussed. Results show that the increase of fluid velocity increases vibrational energy system which leads to increase of both vibration amplitude and output voltage. In addition, it was shown that structural damping has a significant impact on the output voltage.
Cantilever beam,Piezoelectric layer,Aeroelastic force,Base excitation,Energy harvesting
تیر یکسرگیردار,لایه ی پیزوالکتریک,نیروی آیروالاستیک,تحریک پایه,برداشت انرژی
221
228
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-12919-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/2
1395/6/12
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/3
1395/9/13
Mohammad
Hosseini
محمد
حسینی
00319475328460067619
00319475328460067619
Yes
دانشگاه صنعتی سیرجان
Farid
Lotfi Asadi
فرید
لطفی اسدی
00319475328460067623
00319475328460067623
No
دانشجوی کارشناسی ارشد
fa
کنترل راه رفتن ربات نائو بر اساس کنترلکننده ی پیشبین مبتنی بر مدل
Control of Nao Robot Walking On the Basis of Model-Based Predictive Controller
در این مقاله یک کنترلکننده بر اساس کنترل پیشبین جهت هدایت و کنترل ربات دوپای نائو پیشنهاد شده است. یکی از چالشهای موجود بر سر راه اعمال عملی این نوع کنترل کنندهها بار محاسباتی آنها و زمانبر بودن عملیات کنترلی آن در هر گام زمانی میباشد، که به منظور کاهش بار محاسباتی کنترلکننده پیشبین، استفاده از توابع لاگر پیشنهاد شده است. در این پژوهش ابتدا با استفاده از روشهای مرسوم شناسایی با استفاده از دادههای واقعی بهدست آمده از ربات نائو موجود در مرکز تحقیقات مکاترونیک دانشگاه آزاد قزوین، یک مدل مناسب برای راهرفتن ربات نائو که بهصورت یک حرکت دوبعدی در صفحه در نظر گرفته شده است، پیشنهاد میشود. سپس با استفاده از کنترلکننده پیشبین مبتنی بر مدل به طراحی کنترلکننده برای حرکت ربات پرداخته خواهد شد. هدف از این رویکرد کنترلی، در گام نخست پایدارسازی راهرفتن ربات و پس از آن، هدایت ربات و سپس حفظ آن بر روی مسیر مطلوب مورد نظر است، به طوری که تا جایی که امکان دارد این ردیابی مسیر به خوبی انجام شود. علاوه بر این به منظور ارزیابی کارایی کنترلکننده پیشنهادی، این کنترلکننده را با کنترلکننده تناسبی، مشتقگیر و انتگرالی مقایسه کرده و به بررسی آن پرداخته خواهد شد. نتایج شبیهسازی، موثر بودن عملکرد کنترلی پیشنهادی را در ردیابی مسیر ربات نشان میدهد، که در انتها مقایسهی نتایج حاصل از هر دو رویکرد کنترلی، گویای کارایی و قابلیتهای متعدد روش پیشنهادی در این پژوهش میباشد
In this paper a controller has been presented based on the predictive control to drive and control the bipedal Nao robot. One of the challenges in the practical applying of these types of controllers is their high computational loading and the time-consuming control operations in each time step, in which it is suggested to use Laguerre Functions to reduce the computational loading of the predictive controller. In this study, at first using the conventional methods for the identification, and via the real data obtained from the Nao robot in Mechatronics research center of Qazvin Azad University, a proper model is proposed for walking the Nao robot which is considered as a two-dimensional motion in the plane. Then a controller will be designed to control the robot motion using the model based predictive controller. The purpose of this control approach in the first place is to stabilize the walking of the robot and then to guide and keep it on the desired trajectory, so that this trajectory tracking can be performed well as much as possible. Moreover, in order to evaluate the efficiency of the proposed controller, this controller has been compared with a proportional-integral-derivative controller and will be studied. The simulation results show the effectiveness of the proposed controller performance in the robot trajectory tracking, which finally comparing the obtained results from both of the control approaches, indicates the efficiency and different capabilities of the proposed method in this study.
Nao Humanoid Robot,System identification,Model based Predictive Control,Trajectory tracking
ربات انساننمای نائو,شناسایی سیستم,کنترل پیشبین مبتنی بر مدل,ردیابی مسیر
229
240
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-18353-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/16
1395/7/25
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/13
1395/8/23
Hadiseh
Nasiri
Department of Mechatronics, Islamic Azad University, Qazvin Branch, Qazvin, Iran
حدیثه
نصیری
00319475328460067624
00319475328460067624
No
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکاترونیک، دانشکده مهندسی برق رایانه و فناوری اطلاعات، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین
Hamid
Ghadiri
Department of Electrical, Biomedical and Mechatronics Engineering, Qazvin
Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran
حمید
قدیری
00319475328460067650
00319475328460067650
Yes
استادیار، مهندسی کنترل، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین، دانشکده مهندسی برق، پزشکی و مکاترونیک، قزوین، ایران
Mohammad Reza
Jahed Motlagh
محمدرضا
جاهد مطلق
00319475328460067625
00319475328460067625
No
دانشیار، مهندسی کنترل، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه علم وصنعت ایران، تهران
fa
بررسی تجربی و عددی رفتار تیرهای ساندویچی کامپوزیتی تحت خمش چهار نقطه
Experimental and Numerical Analysis of Sandwich Composite Beams under Four-Point Bending
در این مقاله رفتار خمشی تیرهای ساندویچی کامپوزیتی تحت بارگذاری خمش چهار نقطه بهصورت تجربی و عددی مورد بررسی قرارگرفته است. پوستهها و هستهی تیر ساندویچی به ترتیب از الیاف شیشه بافتهشده با رزین اپوکسی و فوم پلی وینیل کلرید با چگالی 70 کیلوگرم بر مترمکعب ساختهشده است. آزمون خمش چهار نقطه بر روی تیرهایی با طولهای مختلف با در نظر گرفتن دو نوع لایه چینی 0/90 و45 ± برای پوسته ها انجام شده است. مکانیزم تخریب در تیرهای آزمایششده، ناشی از فرو رفتگی فوم و در ادامه شکست پوسته در زیر محل بارگذاری بوده است. به منظور بررسی صحت نتایج تجربی شبیهسازی عددی تیر ساندویچی با استفاده از نرمافزار تجاری آباکوس انجامگرفته است. در تحلیلهای عددی از مدلهای مادی غیر خطی برای شبیهسازی رفتار برشی فوم و پوستهها استفاده شده است. علاوه بر آن بدلیل بروز تغییر شکلهای بزرگ در تیرهای ساندویچی تحت خمش، از فرض غیرخطی هندسی در تحلیل المان محدود استفاده شده است. پیشبینی شروع تخریب در المانهای پوسته بهوسیلهی معیار هشین اصلاحشده انجام شده است. با استفاده از زیرروال USDFLD تحلیل غیرخطی تنش و تخریب پوستهها در نرمافزار ABAQUS وارد شده است. همچنین مدل لهیدگی فوم برای شبیهسازی رفتار پلاستیک هستهی فومی استفاده شده است. منحنیهای نیرو- جابهجایی و مکانیسمهای تخریب پیشبینی شده با روش عددی تطابق خوبی را با نتایج آزمایشگاهی نشان دادند.
In this paper, flexural behavior of composite sandwich beams under four point bending loading has been studied experimentally and numerically. The skins and the core of the sandwich composite beam have been made of woven glass/epoxy composites and polyvinylchloride foam with 70 kg/m3 density, respectively. The experiments were performed on the beams with different lengths and two different types of layup sequence for the skins as 0/90 and ±45. Failure was initiated in the beams due to indentation of the foam and extended to the face sheet failure under the loading roller. Numerical simulation of the sandwich beam has been performed using ABAQUS commercial software to verify experimental results. During the numerical simulations, the nonlinear material models were employed for shear stress-strain behavior modeling of the foam and the face sheets. In addition, due to the large deformation during bending test geometrical nonlinearity assumption was used in FE analysis. Failure initiation was predicted in the face sheets using modified Hashin criteria. Nonlinear stress analysis and failure predictions in the face sheets and the foam were conducted using USDFLD subroutine in ABAQUS software. Also crushable foam model was employed to simulate the plastic behavior of the foam core. The load-displacement curves and failure mechanisms predicted by the numerical simulations illustrated good correlation with the experimental data.
Sandwich composite beam,Flexural bending,Indentation,Numerical Modeling
تیر ساندویچی کامپوزیتی,رفتار خمشی,فرورفتگی,مدلسازی عددی
241
252
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-10926-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/22
1395/8/1
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/15
1395/9/25
Fathollah
Taheri-Behrooz
فتح اله
طاهری بهروز
00319475328460067637
00319475328460067637
Yes
استادیار دانشکده مهندسی مکانیک
دانشگاه علم و صنعت ایران
Mohsen
Mansouri Nik
محسن
منصوری نیک
00319475328460067651
00319475328460067651
No
دانشگاه علم و صنعت ایران
fa
بررسی تجربی - عددی فشار بین لایه ای طی فرآیند کشش مفتول دو لایه آلومینیوم با روکش مس
Experimental and numerical investigation on interlayer pressure at bimetallic Copper clad Aluminum wire drawing
مفتول دولایه آلومینیوم با پوشش مسی بر اساس استاندارد ASTM B566 قابل استفاده در شبکههای مخابراتی و انتقال سیگنال است. میزان فشار بین لایهای طی فرآیند کشش بر کیفیت اتصال دو ماده موثر است. نمونه مفتول دولایه با پوشش مس به ضخامت 0.45 میلیمتر با قطر 9.5 میلیمتر تولید شد. مفتول تولید شده تحت فرآیند کشش سیم با نسبت کاهش سطح مقطع6.2% قرارگرفت. در این تحقیق اثر دو پارامتر فرآیند کشش سیم شامل نیم زاویه قالب و درصد کاهش سطح مقطع بر تغییرات فشار بین لایهای با استفاده از شبیه سازی به کمک نرم افزار ANSYS 17 مورد بررسی قرار گرفته است. با مقایسه منحنی نیرو-جابجایی آزمون تجربی و مدلسازی انجام شده، صحت سنجی نتایج بررسی و مطلوب بود. طی تحقیق مشخص شد، با افزایش نسبت کاهش سطح مقطع، درصد افزایش فشار بین لایهای بیشینه به مقدار نیم زاویه قالب بستگی دارد. به طوری که در نیم زاویه قالب 5 درجه افزایش نسبت کاهش سطح مقطع موجب افزایش فشار بین لایهای بیشینه نمیشود. اما شدیدترین تاثیر تغییر نسبت کاهش سطح مقطع بر فشار بین لایهای در نیم زاویه 45 درجه است. تغییرات این فشار با نیم زاویه قالب، به نسبت کاهش سطح مقطع بستگی دارد. به طوریکه در نسبت کاهش سطح مقطع 6.2% فشار بین لایهای بیشینه با افزایش نیم زاویه قالب از 5 تا 45 درجه، کاهش مییابد. در صورتی که فشار بین لایهای در نسبت کاهش سطح مقطع 20% با افزایش نیم زاویه قالب افزایش مییابد.
Bimetallic Copper clad aluminum according to standard ASTM B566 can be used in telecommunication networks and signal transmission. The quality of this product in terms of bonded layer’s, in reference standard is important. The interlayer pressure affected during the drawing process on the quality of bonded layer’s. Sample of Bimetallic wire in 9.5 mm diameters was produced by Copper clad with thickness of 0.45 mm. Bimetal wire formed by wire drawing process with 6.2% reduction in area. In this study the effect of tow parameters of wire drawing process: semi die angle and reduction of area on interlayer pressure using ANSYS 17 for simulation is examined. .By comparing the force-displacement curve in experimental and modeling works, simulation accuracy was good. During the investigation it was found always with reduce reduction of area, percent of the maximum interlayer pressure depend on semi die angle. So that by increases of reduction in area for 5 degrees semi die angle, interlayer pressure does not change. But, for 45 degrees semi die angle the worst effect of reduction in area changes in interlayer pressure is sudden. The pressure changes with increased the semi die angle, depends on the reduction of area. So that the maximum interlayer pressure in 6.2% reduction in area is decreased with increases of semi die angle between 5 to 45 degrees; But, the interlayer pressure in 20% reduction in area, increases with increasing the semi die angle.
Bimetallic Copper clad Aluminum,Wire drawing,Interlayer pressure,FEM,Ansys
مفتول دو لایه آلومینیوم پوشیده با مس,کشش سیم,فشار بین لایهای,روش اجزاء محدود,انسیس
253
262
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-26248-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/26
1395/8/5
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/20
1395/8/30
Mehdi
Raghebi
مهدی
راغبی
00319475328460067652
00319475328460067652
Yes
استادیارهیات علمی گروه مکانیک
دانشکده مهندسی دانشگاه بیرجند
Fariborz
Fatehi Sichani
فریبرز
فاتحی سیچانی
00319475328460067653
00319475328460067653
No
دانشگاه بیرجند
Saeed
Rahnama
سعید
رهنما
00319475328460067654
00319475328460067654
No
دانشگاه بیرجند
fa
بررسی تجربی طیف فشار سطح لایه مرزی آشفته روی صفحه تخت با استفاده از میکروفون
Experimental investigation of surface pressure spectra beneath turbulent boundary layer over a flat plate with microphone
نوسانات فشار روی سطح ناشی از لایه مرزی آشفته دارای رفتار فیزیکی پیچیدهای بوده و با توجه به کاربردهای وسیع آن در حوزههای مختلف، تاکنون مطالعات گستردهای روی آن انجام گرفته است. در مطالعه حاضر برای بررسی نوسانات فشار جریان آشفته روی سطح تحت شرایط گرادیان فشار صفر از یک صفحه تخت با طول وتر mm 580 استفاده شده است. کلیه آزمایشها در تونل باد مادونصوت دانشگاه یزد و در سه سرعت 10، 15 و 20 متر بر ثانیه انجام گرفته است. در این مطالعه برای اندازهگیری نوسانات فشار ناپایای سطح از یک میکروفن کوچک کندانسوری دقیق به عنوان سنسور فشار استفاده شده است. همچنین جهت اندازهگیری پارامترهای مختلف لایه مرزی آشفته و فراهم نمودن متغیرهای مورد نیاز مدلهای نیمه تجربی پیش بینی طیف فشار دیوار، از جریانسنج سیم داغ یک بعدی با مدار دما ثابت استفاده شده است. طیف فشار سطح در سرعتهای مختلف اندازهگیری شده و نحوه اجتماع آنها روی یک منحنی در نتیجه نرمال کردن با استفاده از مقیاسهای مختلف لایه مرزی آشفته مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که بهترین اجتماع دادهها در فرکانسهای پایین و میانی به ازای استفاده از مقیاسهای ترکیبی بدست خواهد آمد. با این وجود در محدوده فرکانسهای بالا، مقیاسهای لایه مرزی داخلی مناسبتر هستند. در نهایت پس از اطمینان از صحت نتایج طیف فشار سطح، کارایی مدلهای مختلف نیمه تجربی طیف فشار دیوار مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشاندهنده کارایی مناسب مدل نیمه تجربی گودی در پیشبینی طیف فشار سطح با استفاده از پارامترهای لایه مرزی آشفته است.
Surface pressure fluctuations beneath turbulent boundary layer on a flat plate have complex physical behavior and due to its importance in acoustic noise generation, extensive studies have been devoted to predicting or measuring the surface pressure behavior. In the present study to investigate the surface pressure fluctuations under zero pressure gradient, a flat plate with a chord length of 580 mm has been used. All experiments were carried out in a subsonic wind tunnel and at three free-stream velocities: 10, 15 and 20 m/s. In order to measure unsteady pressure fluctuations, a condenser microphone is used as a pressure transducer. Moreover, various parameters of turbulent boundary layer are measured to provide the input variables of semi-empirical models. A single constant temperature hot-wire anemometer has been used for boundary layer measurement. Surface pressure spectra has been measured at various velocities and their collapse on a single curve by normalizing with different variables of turbulence boundary layer is studied. The results show that the best collapses in low and middle frequencies can be obtained by using mixed variables. However, in high frequency range the pressure spectra collapses when it is normalized by inner layer scales. Finally, after ensuring the accuracy of surface pressure spectra results, the efficiency of semi-empirical models for predicting turbulent boundary layer wall pressure spectra is evaluated. The results show the effectiveness of the Goody’s semi-empirical model for prediction of surface pressure spectra by using turbulent boundary layer parameters.
Surface pressure fluctuations,Turbulent boundary layer,Pressure spectra,Semi-Empirical models
نوسانات فشار سطح,لایه مرزی آشفته,طیف فشار,مدلهای نیمه تجربی
263
272
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-11269-3&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/26
1395/8/5
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/24
1395/10/4
Abbas
Afshari
student
عباس
افشاری
00319475328460067655
00319475328460067655
No
دانشجو
Aliakbar
Dehghan
علی اکبر
دهقان
00319475328460067656
00319475328460067656
Yes
دانشیار دانشگاه یزد
Vali
Kalantar
associate professoryazd university
ولی
کلانتر
00319475328460067657
00319475328460067657
No
هیئت علمی دانشگاه یزد
Mohammad
Farmani
phd student/yazd university
محمد
فرمانی
00319475328460067658
00319475328460067658
No
دانشجوی دکترا دانشگاه یزد
fa
افزایش شفافیت در سیستمهای تلهاپراتوری دوجانبه بر مبنای رویکرد مدل میانجی
Improving transparency in bilateral teleoperation systems based on model-mediated approach
شفافیت یک معیار ارزیابی سیستمهای تلهاپراتوری بر مبنای خطای نیرو و موقعیت است. معماریهای کنترلی مرسوم برای حفظ پایداری عموماً شفافیت بالایی را نتیجه نمی-دهند. یک روش نوین رویکرد تلهاپراتوری مدل میانجی است که امپدانس محیط را در سمت پیرو تخمین زده و به راهبر ارسال میکند تا با ایجاد یک محیط مجازی، نیرو در آنجا بهصورت محلی محاسبه گردد. این امر شفافیت را بدون کاهش پایداری و در حضور تأخیر زمانی در سیستم افزایش میدهد. قرار دادن محیط مجازی در محل صحیح تأثیر چشمگیری بر افزایش شفافیت سیستم دارد، اما روشهای ارائه شده برای این منظور عموماً یا نیازمند سادهسازی مدل محیط هستند یا تأثیر منفی بر شفافیت میگذارند. در این مقاله الگوریتمی نوین و در عین حال بسیار ساده جهت تعیین موقعیت محیط مجازی و زمان برخورد ارائه شده است. مهمترین ویژگی این الگوریتم این است که اولاً مستقل از مدل محیط بوده و بنابراین برای تمام محیطها قابل پیادهسازی است، ثانیاً شفافیت سیستم را بدون استفاده از سنسورهای اضافی افزایش میدهد. رویکرد پیشنهادی در یک سیستم تلهاپراتوریِ دوجانبهی یک درجه آزادی با تأخیر زمانی پیادهسازی شده است. جهت تخمین امپدانس محیط از روشهای نوینِ دقیق و مقاوم استفاده شده است. از کنترلرهای امپدانس و مد لغزشی برای کنترل به ترتیب راهبر و پیرو استفاده شده و عملکرد سیستم در تعامل با محیطهای سخت و نرم بررسی شده است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد در تعامل با هر دو محیط شفافیت سیستم بسیار بالا است، اما تنها در لحظه ابتدایی برخورد با محیط سخت پرش مدل رخ میدهد.
Transparency is an evaluation criterion for teleoperation systems based on force and position error. Generally, conventional control architectures do not lead to a high transparency to preserve the stability. A novel method is the model-mediated teleoperation approach which estimates the environment impedance on slave site and transmits it to master, where the force is calculated locally by creating a virtual environment. This procedure increases the transparency without degrading stability and with time delays in system. Correctly locating the virtual environment has a significant effect on improving the transparency of the system; however, the proposed methods for this aim either require simplifying environment model or adversely affect the transparency. In this paper a novel, yet very simple, algorithm is presented for determining the location of the virtual environment and collision time. The main feature of this algorithm is that firstly it is independent of environment model and thus is applicable to all environments, and secondly it increases the transparency of the system without using additional sensors. The proposed approach is implemented on a single-degree-of-freedom bilateral teleoperation system with time delay. For estimating environment impedance, novel accurate and robust methods are utilized. Impedance and sliding-mode controllers are used for controlling the master and slave, respectively, and the performance of the system is investigated in interaction with hard and soft environments. Simulation results indicate that the transparency of the system is suitably high in interaction with both environments; however, model jump occurs merely at the first moment of contact with the hard environment.
Bilateral teleoperation,Transparency,Model-mediated approach,Virtual environment,Sliding-mode controller
سیستم تلهاپراتوری دوجانبه,شفافیت,رویکرد مدل میانجی,محیط مجازی,کنترلر مد لغزشی
273
283
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-19417-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/28
1395/8/7
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/10
1395/9/20
Behnam
Yazdankhoo
بهنام
یزدان خو
00319475328460067640
00319475328460067640
No
دانشگاه علم و صنعت ایران
Borhan
Beigzadeh
برهان
بیگ زاده
00319475328460067639
00319475328460067639
Yes
استادیار، آزمایشگاه تحقیقاتی بیومکاترونیک و مهندسی شناختی، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
fa
بررسی تأثیر ترم های غیرخطی بر رزونانس پارامتریک تیر تحت عبور جرمهای متوالی
Nonlinear Effects on Parametric Resonance of a Beam Subjected to Periodic Mass Transition
در این مقاله، پایداری دینامیکی تیری با تکیهگاههای ساده که تحت عبور متوالی جرمها قرار گرفته است با در نظر گرفتن عبارتهای غیرخطی در تحلیل، مورد مطالعه و بررسی قرار میگیرد. چنین شرایط بارگذاری متناوبی روی تیر، در تحلیل مسائلی مانند حرکت وسایل نقلیه از روی پلها، حرکت قطارهای سریعالسیر از روی ریلها، فرآیند ماشینکاری، خطوط انتقال سیال و لولهی انواع سلاح پدیدار شده و لذا بررسی آن از نقطهنظر عملی حایز اهمیت است. عبور متناوب جرمها از روی تیر به پیدایش معادلهای با ضرایب متغیر با زمان پریودیک میانجامد. با بکارگیری اصل همیلتون تعمیمیافته برای سیستمهای جرم متغیر و در نظر گرفتن تمامی ترمهای شتاب جرمهای عبوری و همچنین فرضیهی تغییر شکل بزرگ تیر، معادلهی حاکم بر مسأله استخراج میشود. به منظور مواجهه با وابستگی تغییر شکلهای طولی و عرضی، فرض عدم کشیدگی صفحهی میانی تیر در نظر گرفته میشود و تفسیر مناسبی جهت موجه بودن این فرض ارائه میگردد. روش مقیاسهای چندگانه برای به دست آوردن نواحی پایدار و ناپایدار مسأله در صفحهی پارامترها استفاده میشود. نتایج حاصل از بکارگیری این روش، تغییر رفتار کیفی را در پاسخ تیر بر اثر ترمهای غیرخطی پیشبینی میکند. نتایج شبیه-سازیهای عددی متفاوت انجام شده، صحت نتایج حاصل از حل تحلیلی اغتشاشی را تأیید میکند.
In this paper, dynamic stability of a simply supported beam excited by a sequence of moving masses is investigated by preserving nonlinear terms in the analysis. This type of loading is important in problems such as motion of vehicles on bridges, high-speed transportation on rails, machining processes, conveying pipelines and barrel dynamics, so its investigation is important from practical viewpoint. The intermittent loading across the beam results in a periodic time-varying equation system. The effects of convective mass acceleration beside large deformation beam theory are both taken into account in the derivation of governing equations which is performed through adopting Hamilton's principle for mass-varying systems. In order to deal with the coupling between longitudinal and transversal deflections, the inextensibility assumption is implicitly introduced into the Hamiltonian formulation and an appropriate interpretation is presented to maintain this approximation reasonable. The method of multiple scales is implemented to find the domains of stability and instability of the problem in a parameter space. The results of applying the method forecast a qualitative change in beam behavior due to nonlinear terms. Results of different numerical simulations show the validity of the analytical approach obtained by the applied perturbation method.
Beam-moving mass interaction,Extended Hamilton's principle,Method of multiple scales,Parametric resonance,Jump phenomenon
تیر-جرم متحرک,اصل همیلتون تعمیم یافته,روش مقیاسهای چندگانه,تشدید پارامتریک,پدیده پرش
284
292
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-18237-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/30
1395/8/9
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/16
1395/9/26
Mostafa
Pirmoradian
Faculty member- Islamic azad university, Khomeinishahr branch
مصطفی
پیرمرادیان
00319475328460067645
00319475328460067645
Yes
عضو هیات علمی- دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خمینی شهر
Hossein
Karimpour
حسین
کریم پور
00319475328460067644
00319475328460067644
No
عضو هیات علمی- دانشگاه اصفهان،دانشکده مهندسی مکانیک
fa
مطالعه آثار ناپایایی بر تبخیر قطره سوختهای چندجزیی
Study of the Influences of Unsteadiness on the Multicomponent Fuel Droplets
هدف از این مقاله بررسی ویژگیهای تبخیر سوختهای تکجزئی و چندجزئی و مطالعه اثر ترم ناپایایی بر تبخیر قطرات این سوختها میباشد. بدین منظور از دو رویکرد کاملا گذرا و شبهپایا استفاده شده است. در این دو رویکرد معادلات اجزا، ممنتوم، و انرژی برای فاز گاز و معادلات اجزا و انرژی برای فاز مایع، با فرض خواص متغیر با دما، به صورت عددی حل شدهاند. نتایج حاصل از رویکرد کاملا گذرا برای قطرات تکجزئی و چندجزئی در فشار اتمسفریک برای سوختهایی با فراریت کم و زیاد و در گسترهی دمایی متنوع، تطابق مناسبی با دادههای تجربی موجود در ادبیات دارد. در این مطالعه از سه هیدروکربن هپتان، دکان، و هگزادکان به منظور بررسی آثار فراریت سوخت بر تبخیر استفاده شده است. با بررسی تبخیر سوخت دو جزئی، از منظرهای متفاوت تبخیر چند مرحلهای برای قطرات چندجزئی بیان شده است. با استفاده از دو معیار ناپایایی مربوط به نفوذ جرمی بخار سوخت و نفوذ حرارت در سطح قطره، میزان شبهپایا بودن فرآیندهای حرارت و نفوذ در فاز گاز بررسی شده، و میزان انحراف رویکرد گذرا از رویکرد شبهپایا توجیه شده است. نتایج نشان میدهند که دمای محیط و نوع سوخت تاثیر زیادی در ناپایایی دارند؛ بطوریکه با افزایش دما و سنگینتر شدن سوخت میزان انحراف رویکرد شبهپایا از رویکرد گذرا افزایش مییابد. همچنین انحراف بین نتایج دو رویکرد با افزایش اختلاف فراریت سوختها بیشتر میشود و رویکرد شبهپایا برای قطرات سبکتر و اجزایی با فراریت مشابه نتایج نزدیکتری به رویکرد گذرا ارائه میدهد.
The aim of present article is investigation of evaporation of single- and multi-component fuels droplet and study the effect of unsteadiness term on it. Two approaches are used; a fully transient and quasi-steady approaches. The species, momentum, and energy equations for gas phase and species and energy equations for liquid phase are solve numerically by assuming variable properties with respect to temperature. The results obtained from the fully transient approach show an acceptable compliance with experimental data at atmospheric pressure in a wide range of fuel volatility and ambient temperature for the single- and multi-component fuels. Heptane, decane, and hexadecane are used in order to investigate the effects of fuel volatility on evaporation.The steadiness of processes in the gas phase has been checked by using two measures of unsteadiness related to the mass and heat diffusion of fuel vapor on the droplet surface. The deviations of the results of the quasi-steady approach from the fully transient have been justified by the unsteadiness measures. The results show that fuel and ambient temperature have significant effects on the unsteadiness. For heavier fuels and higher ambient temperature, the diviation of quasi- steady approach from fully transient increases. Also the diviation becomes higher when the differences between volatility of component increase. Therefore, it is concluded that the quasi-steady approach presents reasonable results for lighter fuels in the case of single component and whenever the volatilities of components are very close.
Unsteadiness Effect,Droplet Evaporation,Multicomponent,Fuel
اثر گذرایی,تبخیر قطره,چندجزئی,سوخت
293
304
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-23727-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/29
1395/8/8
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/3
1395/10/14
Asghar
Azimi
Iran University of Science and technology
اصغر
عظیمی
00319475328460067643
00319475328460067643
No
دانشگاه علم و صنعت ایران
Arash
Arabkhalaj
Iran University of Science and technology
آرش
عرب خلج
00319475328460067642
00319475328460067642
No
دانشگاه علم و صنعت ایران
Hojat
Ghassemi
Iran University of Science and Technology
حجت
قاسمی
00319475328460067641
00319475328460067641
Yes
دانشگاه علم و صنعت ایران
fa
طراحی کنترلکننده مقاوم تطبیقی هوشمند کوانتومی مبتنی بر سطح لغزشی با پهنای باند فرکانس شکست متغیر با زمان
Design of quantum intelligent robust controller via time variant break frequency bandwidth sliding surface
در این مقاله، یک کنترلکننده مقاوم هوشمند کوانتومی مبتنی بر ترکیب روش کنترل مد لغزشی با لایه مرزی و شبکههای عصبی کوانتومی ارائه میشود. این کنترلکننده با استفاده از تابع لغزشی متغیر با زمان و در حضور اختلالات خارجی، برای سیستمهای غیرخطی نامعین، به منظور حذف اثرات ناشی از نامعینیهای سیستم و فرکانسهای مدل نشده، طراحی شده است. در این روش بهره کنترل و پهنای باند فرکانس شکست به طور تطبیقی تنظیم میشوند و ضمن حذف اثرات نامعینیها به طور کارا، کنترل-کننده فاقد هرگونه نوسانات شدید میباشد. با توجه به سرعت و دقت بالای شبکههای عصبی کوانتومی در شناسایی سیستم، در این مقاله یک شبکه عصبی کوانتومی سه لایه برای شناسایی توابع نامعین غیرخطی دینامیک سیستم طراحی شده است. همچنین، به منظور پشتیبانی تئوری تحلیلی روش و استخراج قواعد تطبیقی یک قضیه ارائه و اثبات شده است. در پایان مثالهای شبیهسازی شده نشان میدهند که روش پیشنهادی یک کنترل ردیاب مقاوم تطبیقی هوشمند، که در آن دامنه کنترل و شاخص انتگرال قدرمطلق خطای ردیابی مسیر بسیار کمتر از سایر روشها است، ارائه میکند. بنابراین شناسایی مؤثر و حذف اثرات ناشی از نامعینیهای سیستم، قابل تنظیم بودن بهره کنترل و پهنای باند فرکانس شکست و ردیابی دقیقتر، از مزیتهای روش پیشنهادی است.
In this paper, a quantum intelligent robust controller via a combination of sliding mode control with boundary layer and quantum neural networks, for uncertain nonlinear systems in presence of external disturbances, is presented. Based on the adjustable time variant rejection regulator and rejection parameter, a time variant sliding surface as an adaptive chain of the first ordered low pass filters is defined. A three layers quantum neural network is designed to identify the uncertain nonlinear functions in system dynamics. In this method, the control gain and the break-frequency bandwidth are tuned adaptively. Also, the effects of uncertainties and the un-modeled frequencies are eliminated and chattering phenomenon doesn’t occur. Also, for facilitating analytical theory of the presented method and derivation of the adaptive laws a theorem is proved. Finally, the simulated examples show that the proposed method presents an intelligent adaptive robust tracking control such that the control amplitudes and the integral absolute error index of the tracking trajectory are much less than the other methods. Therefore, effective identification, eliminating the effects of system uncertainties, adjustable control gain and break-frequency bandwidth and more accurate tracking are some of the advantages of this method. Keywords
Sliding mode control,Boundary Layer,Quantum neural network,Break-frequency bandwidth,Rejection Regulator
کنترل مد لغزشی,لایه مرزی,شبکه عصبی کوانتومی,پهنای باند فرکانس شکست,رگولاتور عدم قبول
305
310
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-24609-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/22
1395/9/2
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/23
1395/10/3
Majid
Yarahmadi
مجید
یاراحمدی
00319475328460067647
00319475328460067647
Yes
عضو هیات علمی دانشگاه لرستان
Somayeh
Chegini
سمیه
چگینی
00319475328460067646
00319475328460067646
No
دانشجوی دکتری دانشگاه لرستان
fa
بررسی تاثیر پروتز ویسکوالاستیک مچ پا بر روی سیکل گیت فرد قطع عضو زیر زانو: مدلسازی و شبیهسازی
Investigating the effect of viscoelastic ankle foot prosthesis on below-knee amputee gait cycle: Modeling and simulation
هدف از این مقاله، بررسی تاثیر پروتز مچ پنجه ویسکوالاستیک روی سیکل گیت فرد قطع عضو زیر زانو با استفاده از شبیه سازی دینامیکی راه رفتن انسان میباشد. مدلی دو بعدی و هفت سگمنتی به منظور شبیه سازی کل سیکل گیت فرد نرمال و فرد قطع عضو ارائه شده است که مجهز به مدل تقابل بین پا و زمین برای شبیه سازی کل سیکل گیت به صورت یکپارچه میباشد. در مرحله اول، شبیهسازی سیکل گیت فرد نرمال با ترکیب فرآیند بهینه سازی و روش دینامیک مستقیم انجام شده است. مرحله بعد با جایگزین کردن تولید کننده گشتاور ایدهآل مچ پا با المانهای غیر فعال که نشانگر پروتز مچ-پنجه غیر فعال میباشند، به منظور شبیهسازی سیکل گیت فرد قطع زیر زانو آغاز میشود. ضرایب بهینه مفصلها که از شبیهسازی دینامیکی سیکل گیت فرد نرمال بدست میآیند، در مفصلهای سالم مدل فرد قطع عضو استفاده میشوند. با استفاده از روش بهینه سازی دینامیکی مستقیم سه نوع مختلف پروتز مچ پنجه غیر فعال بهینه طراحی و نتایج حاصل از شبیهسازی به منظور مقایسه عملکرد پروتزها به کار گرفته میشوند. نتایج نشان میدهند که استفاده از پروتز مچ پنجه ویسکوالاستیک، کار کل نرمال شده با سرعت، تابع هزینه، تلاش دینامیکی را کاهش و سرعت مدل قطع عضو را افزایش میدهد. بنابراین استفاده از پروتز مچ پنجه ویسکوالاستیک میتواند الگوی راه رفتن فرد قطع عضو زیر زانو را بهبود میبخشد.
The purpose of this paper is to investigate the effect of viscoelastic ankle foot prosthesis on below-knee amputee gait cycle by using dynamic simulation of human walking. A two dimensional, seven segment model is developed to simulate normal and amputee entire gait cycle equipped with foot-ground contact model in order to simulate entire gait cycle in an integrated way. In the first step, optimization procedure was coupled with forward dynamic to simulate normal gait cycle. Next step was started by replacing ideal torque generator of ankle joint with passive elements that represents passive prosthetic ankle-foot, in order to simulate below-knee amputee gait cycle. The optimal coefficients of joints that were obtained from dynamic simulation of normal gait cycle were then used for amputee model’s intact joints. Three type of optimal passive ankle foot prosthesis were designed using forward dynamic optimization and the simulation results were employed to compare the performance of different prostheses. The results indicated that using viscoelastic ankle foot prosthesis decreases speed-normalized total work, cost function, dynamic effort and increases speed of the amputee model. Hence using viscoelastic ankle foot prosthesis can improve below-knee amputee walking pattern
Viscoelastic Ankle Foot Prosthesis,Below-Knee Amputee Gait Cycle,Dynamic Simulation of walking,Optimization
پروتز مچ پنجه ویسکوالاستیک,سیکل گیت فرد قطع عضو زیر زانو,شبیهسازی دینامیکی راه رفتن,بهینه سازی
311
321
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-12180-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/8
1395/9/18
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/23
1395/10/3
Mohammad
Gharini
محمد
قرینی
00319475328460067659
00319475328460067659
No
دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک
Majid
Mohammadi Moghaddam
Dept. of Mechanical Engineering,
Tarbiat Modares University,
Tehran, Iran
مجید
محمدی مقدم
00319475328460067660
00319475328460067660
Yes
دانشیار دانشکده فنی و مهندسی - بخش مکانیک - دانشگاه تربیت مدرس
Farzam
Farahmand
فرزام
فرهمند
00319475328460067661
00319475328460067661
No
هیثت علمی دانشگاه صنعتی شریف
fa
تخمین غیر خطی خصوصیات مودهای پروازی هواپیما در مانور اسپین با استفاده از الگوریتم تجزیه مودهای تجربی (EMD) و انتقال هیلبرت
Nonlinear Estimation of Flight Mode characteristics in Spin Maneuver by using Empirical Mode Decomposition Algorithm and Hilbert Transform
در این تحقیق انتقال هیلبرت هوانگ بههمراه تحلیل طیفی تجربی برای تحلیل و شناسایی مودهای پروازی در مانور اسپین مورد بررسی قرار میگیرد. روشهای سنتی تحلیل دادهها، همگی مبتنی بر فرض خطی بودن و ایستا بودن فرآیند مورد بررسی هستند. اما در سامانههای واقعی همچون دادههای پروازی مربوط به مانورهای غیر خطی، دادهها عمدتا هم غیرخطی و هم غیرایستا هستند که این امر تحلیل دادههای چنین سامانهای را بهکمک روشهای یاد شده دچار دشواری مینماید. انتقال هیلبرت یک روش تحلیل دادههای شبه تجربی است که بر یک بنیان تطبیقی استوار است و میتواند بیانی دارای معنی فیزیکی را از دادههای یک فرآیند غیرخطی و غیرایستا ارائه نماید. از اینرو در این مقاله روشی برای شناسایی مودهای پروازی با استفاده از دادههای اندازه گیری شده در پرواز با استفاده از الگوریتم تحلیل طیفی تجربی و نیز انتقال هیلبرت ارائه میگردد. بمنظور اعتبار سنجی روش نتایج ابتدا با نتایج حاصل از تحلیل کلاسیک مقایسه میگردد که نشان از عملکرد صحیح الگوریتم استخراج شده دارد. در نهایت این الگوریتم برای شناسایی خصوصیات مودهای پروازی در مانور غیر خطی اسپین اعمال میشود. نتایج نشاندهنده 5 مود پروازی شناسایی شده میباشد که مود اول مربوط به اغتشاشات وارد بر هواپیما در مانور اسپین، مود دوم مربوط به پاسخ به ورودیهای کنترلی و در نهایت سه مود دیگر مربوط به مود فوگوئید و مودهای پروازی غیر استاندارد با نسبت میرایی پایین هستند که به علت کوپلینک حرکت طولی و عرضی بوجود آمدهاند و توسط روشههای کلاسیک قابل شناسایی نمیباشند.
Identification of spin maneuver flight characteristics focused in this paper. To analyses an airplane flying quality, identification of the dynamic modes and extracting their characteristics is essential for assessment of the airplane dynamic stability and response-to-control. The paper aims to present a new method for identification of some flight modes, including natural and nonstandard modes, and extraction of their characteristics the same as instantaneous frequency and instantaneous damping ratio, directly from measurements of flight parameters in the time domain in nonlinear flight regime. Firstly, a conceptual method based on the Empirical Mode Decomposition (EMD) algorithm is proposed. The key issue of the EMD algorithm is to represent the signal as the summation of the pattern and detail parts, besides separating them from each other. by utilize the Empirical Mode Decomposition (EMD) capabilities in real-time, a local-online algorithm is introduced which estimates the signal intrinsic mode functions Secondly, by applying Hilbert- Huang transformation to IMFs obtained by EMD algorithm the flight characteristics the same as instantaneous frequency and instantaneous damping ratio for flight mode has been estimated from spin measured flight data. The results indicate the appropriate performance of the identification method in nonlinear flight regime.
Hilbert transform,Empirical Mode Decomposition,IMF,Spin Maneuver,Flight mode
انتقال هیلبرت,تحلیل طیفی شبه تجربی,مودهای ذاتی,مانور اسپین,مودهای پروازی
322
332
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-27166-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/5
1395/6/15
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/20
1395/9/30
Abolfazl
Mokhtari
Aerospace department, Amirkabir university of technology
میر ابوالفضل
مختاری
00319475328460067683
00319475328460067683
No
دانشگاه صنعتی امیر کبیر - دانشکده مهندسی هوافضا
Mehdi
Sabzehparvar
مهدی
سبزه پرور
00319475328460067698
00319475328460067698
Yes
دانشیار دانشکده مهندسی هوافضا دانشگاه صنعتی امیر کبیر
fa
شبیه سازی عددی اندرکنش توربین آبی تورگو و جریان آب با استفاده از روش مرز غوطه ور
Numerical simulation of Turgo turbine and water flow interaction using immersed boundary method
در تحقیق حاضر توربین آبی تورگو توسط روش عددی مرزهای غوطهور شبیهسازی شده و اندرکنش جریان آب با اجزای توربین به صورت دو بعدی بررسی شده است. کد عددی تهیه شده به منظور مدلسازی اندرکنش آب و اجزای توربین با نتایج مقالات و تحقیقات معتبر موجود در این زمینه صحتسنجی شده است. به دلیل پیچیدگی مدلسازی کل توربین، مدلسازی مذکور شامل قسمتی از توربین میباشد که نتایج آن به کل توربین تعمیم داده شده است. به منظور افزایش بازده توربین تورگو، پارامترهای مختلف اجزای آن همانند تقعر پره، هد آبی توربین، دبی جت آب و تعداد پرهها تحت شرایط تعریفی مسئله بررسی شده است. مقادیر بهینه هر یک از پارامترهای موجود با توجه به بیشترین بازده توربین انتخاب شده و در نهایت طرحی بهینه از ساختار و ویژگیهای اجزای توربین تورگو با در نظر گرفتن تمامی نتایج بهینه از مدلسازیها ارائه گردیده است. نتایج تحقیق نشانگر این واقعیت میباشند که روش مرز غوطهور با وجود روابط ساده، میتواند به عنوان یکی از روشهای عددی قابل اعتماد در شبیهسازی اندرکنش بین اجزای توربین و جریان آب استفاده گردد.
In the present study, the interaction between Turgo turbine and water flow was simulated using 2D immersed boundary method. For this purpose, the available computer code was validated by some reliable results of numerical fluid - structure interaction study. Due to the complexity of modeling whole turbine and its details, only the part of Turgo turbine involving three blades was simulated and the obtained results of study was generalized to whole turbine. In order to increase the efficiency of Turgo turbine and obtain the optimal design criteria, different parameters of its components including the concavity of turbine blade, turbine water head, water discharge and the number of blades were investigated. The optimal value of each parameter is obtained according to efficiency values of turbine. Finally, the optimal values of mentioned parameters were used to propose some optimal pattern for the design of Turgo turbine. Also, the results of the analysis showed that the immersed boundary method despite having simple formulation and algorithm can be utilized to provide a reliable numerical solution to simulate interaction between the parts of turbine and water flow.
Immersed Boundary,Turgo Turbine,Fluid-Structure Interaction
مرز غوطه ور,توربین تورگو,اندرکنش سازه و سیال
333
341
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-16133-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/10
1395/6/20
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/20
1395/8/30
Farhoud
Kalateh
University of Tabriz
فرهود
کلاته
00319475328460067686
00319475328460067686
Yes
دانشگاه تبریز
Ali
Koosheh
University of Tabriz
علی
کوشه
00319475328460067685
00319475328460067685
No
دانشگاه تبریز
fa
طراحی سیستم فازی نوع-2 جهت شناسایی و تشخیص عیب سیستمهای غیرخطی برای سیستم سه تانک و سیستم الکتروهیدرولیکی
Design Type-2 Fuzzy Systems for Identification and Fault Detection of Nonlinear systems For Three-tank system, Electro-hydraulic System
سیستمهای کنترل در شرایط عادی، میتوانند عملکرد مطلوبی ایجاد نمایند. اما در مواقعی که در سیستم عیبی ایجاد گردد، حفظ شرایط عملکردی مناسب، کاری دشوار و اغلب ضروری است. در حقیقت عدم تشخیص به موقع عیب در سیستمهای حساس، منجر به صدمه دیدن مقادیر قابل توجهی از امکانات و اطلاعات میگردد. در نتیجه انگیزه فراوانی در زمینه تشخیص خرابی در مجامع علمی و صنعتی ایجاد شده است. حال اگر سیستم تحت بررسی غیرخطی باشد، تشخیص عیب با روشهای خطی امکان پذیر نیست. مشکل اصلی در این حالت دقت مدلسازی پروسه است، که بر دقت تشخیص و رفع عیب موثر است. نظریهی سیستمهای فازی، یک ابزار موثر برای برخورد با شرایط پیچیده و نامطمئن است. این مقاله مساله تشخیص عیب را بر اساس مدلسازی برای سیستمهای غیرخطی با استفاده از سیستم فازی نوع-2 مورد توجه قرار داده است. روش پیشنهادی جهت تشخیص عیب در تحقیق حاضر ایجاد یک محدوده مورد اطمینان با تخمین کران بالا و کران پایین برای خروجی سیستم است که با استفاده از یک سیستم فازی نوع-2 صورت میگیرد. با این شرایط با استفاده از سیستم فازی نوع-2 سیگنال ماندهای تولید میشود که وجود یا عدم وجود عیب در سیستم را مشخص مینماید. در این روش در صورت خارج شدن نمودار خروجی سیستم تحت کنترل از کرانهای بالا و پایینی تخمین زده شده، میتوان وقوع عیب را تشخیص داد. در انتها به منظور نشان دادن قابلیت و ویژگی روش پیشنهادی، روش موردنظر روی سیستمهای غیرخطی سه تانک و الکتروهیدرولیکی اعمال شده است و نتایج بسیار رضایت بخش میباشند.
Control systems under normal conditions can provide a desirable performance. But when faults occur in the system, maintaining the appropriate operating condition is a difficult and often necessary matter. In fact, lack of timely fault detection in sensitive systems will lead to damage significant amounts of resources and information. As a result, a growing tendency in the field of fault detection in both scientific and industrial communities has been created. However, if the system under consideration is nonlinear, fault detection cannot be possible with linear methods. In this case the main difficulty is in accurately modeling of process which effects on the accuracy of fault detection and troubleshooting. Fuzzy systems theory, is an effective tool to deal with the complicated and uncertain situations. This paper has considered the problem of fault detection based on the modeling for nonlinear systems using interval type-2 fuzzy system. Our proposed method for fault detection is to create a confidence bound using the estimation of upper and lower bounds for the system output which can be done using a type-2 fuzzy system. Here, a residual signal is produced which determines the presence or absence of fault in the system. In this method in case of deviating the output graph of the control system from the estimated upper and lower bounds, the occurrence of fault can be detected. Finally, in order to show the capabilities of proposed method, the method is applied on three-tank and electro-hydraulic nonlinear systems and the results are very satisfying.
Fault Detection؛ Type-2 Fuzzy System؛ Nonlinear system؛ Three-tank System,electro-hydraulic system
تشخیص عیب,سیستم فازی نوع-2,سیستم غیرخطی,سیستم سه تانک,سیستم الکتروهیدرولیکی
342
352
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-18353-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/102016/10/26
1395/8/5
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/202016/12/25
1395/10/5
Hamid
Ghadiri
Department of Electrical, Biomedical and Mechatronics Engineering, Qazvin
Branch, Islamic Azad University, Qazvin, Iran
حمید
قدیری
00319475328460067699
00319475328460067699
Yes
استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین، دانشکده مهندسی برق، پزشکی و مکاترونیک، قزوین، ایران
Hasan
Mohammadkhani
حسن
محمدخانی
00319475328460067689
00319475328460067689
No
استادیار، هوا و فضا، دانشگاه امام حسین، دانشکده هوا و فضا، تهران، ایران
fa
ارائه مدل جامع برای محاسبه بارهای آیرودینامیک ناپایای تراکمناپذیر- تراکمپذیر زیرصوت با استفاده از توابع اندیسی
A Comprehensive Model to Compute Incompressible-Subsonic Compressible Unsteady Aerodynamic Loads using Indicial Functions
برای محاسبه بارهای آیرودینامیکی ناپایا در جریانهای تراکمناپذیر و تراکمپذیر زیرصوت با استفاده از مفهوم توابع اندیسی مدل جدیدی ارائه میشود. توابع اندیسی، بیانگر بارهای آیرودینامیکی یک بالواره، ناشی از تغییر پله در زاویه حمله و نرخ پیچش میباشند. برای تعیین بارهای آیرودینامیکی درجریان تراکمناپذیر وجود یک تابع اندیسی کفایت مینماید، درحالیکه برای توصیف آنها در جریان تراکمپذیر به چهار تابع اندیسی مستقل نیاز است. در صورت مشخص بودن توابع اندیسی میتوان با استفاده از اصل جمع آثار پاسخهای این توابع و انتگرال دوهامل بارهای آیرودینامیکی ناپایای یک بالواره در حرکتی دلخواه را تعیین نمود. با هدف یکپارچهسازی روابط آیرودینامیک برای همه محدودهای جریان زیرصوت یعنی بازه ماخ صفر تا ماخ 0.8، تقریبی جدید و کارآمد از توابع اندیسی با استفاده از عبارتهای تحلیلی و دادههای عددی موجود ارائه میشود، که علاوه بر تابعیت پیوسته از عدد ماخ دارای شکل مناسبی برای انتقال آنها به سایر نقاط روی بالواره میباشد. با کاهش ضرایب تابع عدد ماخ از 7 به 4 در توابع اندیسی متداول، تعداد ضرایب لازم برای توصیف کامل بارهای آیرودینامیکی از 28 به 16 تقلیل مییابد. سپس، با بهرهگیری از این توابع اندیسی، نمایشی نوین و مناسب مسائل آیروالاستیک از بارهای آیرودینامیکی در محدوده جریانهای تراکمناپذیر و تراکمپذیر زیرصوت توسعه داده میشود. همچنین براساس تئوری نواری و اصلاح شیب منحنی برآ، مدل آیرودینامیک مذکور برای بال سهبعدی تعمیم مییابد. بهمنظور اعتبار سنجی مدل آیرودینامیکی، نمودارهای توابع اندیسی توسعه یافته با نمودارهای موجود در سایر مراجع در اعداد ماخ مختلف مقایسه و مطابقت خوبی بین آنها مشاهده میشود.
In this paper, a novel model based on the indicial functions concept is presented to calculate the unsteady aerodynamic loads in the incompressible and subsonic compressible flow. Indicial functions represent the two-dimensional airfoil response to a unit step change in the angle of attack or the pitch rate about the reference axis. In contrast to the incompressible flow where the aerodynamic loads can be determined in terms of a single indicial function, four indicial aerodynamic functions are required to find them in the compressible one. If the indicial functions are known, the unsteady loads can then be obtained through the superposition of indicial responses using Duhamel’s integral for any arbitrary motion. For the purpose of combination the aerodynamic loads for the entire subsonic flow speed range, i.e. 0≤M≤0.8, a new, efficient and Mach dependent approximations of the indicial functions are presented by using the analytical as well as numerical data. Using four instead of seven Mach dependent coefficients in the common indicial functions, the required coefficient are decreased from 28 to 16 to fully describe the aerodynamic loads. Utilizing the indicial functions, then a novel and convenient form of unsteady aerodynamic loads and the corresponding state-space representation is presented; having a unified formulation in incompressible and subsonic compressible flight speed regimes. Based on the strip theory as well as the modified lift curve slope, the finite span effect of 3D wings is also included. The generated indicial functions is validated against available results, which shows a good agreement.
Unsteady aerodynamic loads,Incompressible / subsonic compressible flow,Indicial aerodynamic functions
بارهای آیرودینامیکی ناپایا,جریان تراکمناپذیر/ تراکمپذیر مادون صوت,توابع آیرودینامیک اندیسی
353
364
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-14021-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/102016/10/262016/10/9
1395/7/18
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/202016/12/252016/12/30
1395/10/10
Mahdi
Nejati
مهدی
نجاتی
00319475328460067688
00319475328460067688
No
دانشجو/ دانشگاه صنعتی مالک اشتر
Saeed
Shokrollahi
Faculty member- Malek Ashtar University
سعید
شکراللهی
00319475328460067687
00319475328460067687
Yes
عضو هیئت علمی - دانشگاه صنعتی مالک اشتر
Shahrokh
Shams
شاهرخ
شمس
00319475328460067700
00319475328460067700
No
عضو هیات علمی/ دانشگاه تهران
fa
بررسی اثر پیش عملیات مکانیکی اغتشاش اصطکاکی بر آسیب نرم وابسته به حالت تنش در آلیاژ آلومینیوم 7075-T6
The Influence of Pre- Mechanical Friction Stir Processing on Stress State dependent Ductile Damage of 7075-T6 Aluminum Alloy
در این مقاله اثر پیش عملیات اغتشاش اصطکاکی بر روند تکامل آسیب در آلومینیوم 7075-T6 با استفاده از یک مدل پدیدارشناختی آسیب وابسته به حالت تنش بررسی میگردد. قطعاتی از ورق این آلیاژ در حالتهای بدون و با پیش عملیات اغتشاش اصطکاکی استخراج میگردند بگونهای که هریک مبین یک حالت تنش در آزمایش کشش تک محوره میباشند. با استفاده از نتایج آزمایشگاهی ضرایب مادی برای مدلهای مختلف آغاز شکست ژو و هاسفورد-کلومب تعیین میگردند و سطح شکست بر حسب پارامترهای حالت تنش برای شرایط بدون و با پیش عملیات اغتشاش اصطکاکی با استفاده از هرکدام از این دو مدل بدست میآیند. به کمک این سطوح میتوان کرنش شکست را در حالتهای مختلف تنش و در شرایط بدون و با پیش عملیات اغتشاش اصطکاکی برای این ماده بدست آورد. یک مدل پدیدارشناختی آسیب وابسته به حالت تنش و رشد آن برای شرایط مختلف بدون و با پیش عملیات اغتشاش اصطکاکی برای ماده مذکور مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج آزمایشها نشان دهنده افزایش کرنش پلاستیک ماده در نتیجه اثرات پیش عملیات اغتشاش اصطکاکی و مدل آسیب نشان دهنده کاهش فرآیند رشد آسیب نرم بر اثر این پیش عملیات است. با مقایسه نتایج مدل آسیب از دو مدل آغاز شکست مختلف ژو و هاسفورد-کلومب نتیجه گرفته میشود که مدل ژو نتایج بهتری را در مقایسه با مدل هاسفورد-کلومب نشان میدهد و از این مدل میتوان با قابلیت اعتماد بیشتری در پیش بینی رشد آسیب در این ماده استفاده نمود و سطح شکست بدست آمده از این مدل سازگاری بهتری با نتایج آزمایشگاهی دارد.
In this paper investigate the effects of friction stir pre-mechanical processing on damage evolution of 7075-T6 aluminum alloy by implementation of stress state dependent damage model which described in phenomenological way. For this purpose, specimens with special geometry were designed from sheet with friction stir pre-mechanical processing and without it of mentioned alloy. Each of these specimens demonstrate special stress state at fracture location in uniaxial tensile test. Material parameters determine for two different fracture initiation models, Xue and Hosford-Coulomb by using experimental result. By using each of these models, plastic strain to fracture surface obtained at stress state parameters for pre-mechanical friction stir condition and without it which can use to specify strain plastic to fracture for different stress state at different pre-mechanical friction stir and without it for this material. Also a phenomenological stress state dependent damage model and evolution of it investigated for this material at different pre-mechanical friction stir and without it by using these models. The experimental results show increase of plastic strain of material because of pre-mechanical friction stir and damage model show decrease of evolution of ductile damage because of this pre-mechanical processing. Also by comparing of damage result which obtained by using two different fracture initiation, Xue and Hosford-Coulomb conclude that using Xue model has better result than Hosford-Coulomb model and this model has more reliability to predict evolution of internal damage for this material and this model fracture surface has good compatibility with experimental results.
phenomenological ductile damage,Pre-Mechanical Working,friction stir,Xue model,Hosford-Coulomb Model
آسیب نرم پدیدارشناختی,پیش عملیات مکانیکی,اغتشاش اصطکاکی,مدل ژو,مدل هاسفورد-کلمب
365
374
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-11361-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/102016/10/262016/10/92016/10/16
1395/7/25
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/202016/12/252016/12/302016/12/16
1395/9/26
Majid
Ali Tavoli
University of Guilan
مجید
علی طاولی
00319475328460067691
00319475328460067691
Yes
دانشگاه گیلان
Sina
Gohari Rad
Ph.D Student
سینا
گوهری راد
00319475328460067690
00319475328460067690
No
دانشجوی دکترا
Asghar
Zajkani
staff
اصغر
زاجکانی
00319475328460067701
00319475328460067701
No
عضو هیات علمی
Aboulfazl
Darvizeh
staff
ابوالفضل
درویزه
00319475328460067702
00319475328460067702
No
عضو هیات علمی
fa
ساخت و آزمایش یک تراگذار پیزوکامپوزیتی جهت بازرسی سازههای ورقی در تماس با سیال به کمک امواج لمب
Fabrication and test of a piezo-composite transducer for inspection of plate structures in contact with fluid using Lamb waves
در این مقاله طراحی، ساخت و آزمایش یک تراگذار کامپوزیتی با الیاف پیزوالکتریک جهت استفاده در بازرسی سازههای ورقی در تماس با سیال، به کمک امواج لمب، مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا تحلیل دیسپرژن و ساختار موج برای انتخاب مُد و فرکانس مناسب جهت بازرسی صفحه در تماس با سیال انجام شده است. مُد S1 با تغییر مکان خارج از صفحه صفر در سطوح آزاد ورق فولادی با ضخامت مشخص، استخراج گشته، سپس یک تراگذار شانهای پیزوکامپوزیتی برای تحریک این مُد طراحی و ساخته شده است. پس از ساخت تراگذار، ابتدا آزمون های لازم برای اثبات عدم تاثیر پذیری موج لمب در مُد و فرکانس انتخابی از وجود سیال بر روی ورق به دو روش ارسال-دریافت و ارسال-بازتاب با موفقیت انجام شده است. سپس ترکیابی در صفحه در تماس با سیال به دو روش فوق نیز صورت گرفته است و نشان داده شده است که در آزمون ارسال-دریافت با وجود ترک با ابعاد معلوم، دامنه مُد S1 دریافتی در حسگر پیزوکامپوزیتی کاهش مییابد. همچنین در آزمون ارسال-بازتاب، به دلیل تداخل پاسخ رزوناسی تراگذار و امواج ناشی از موج منشتره در سیگنال دریافتی، از تبدیل موجک پیوسته به عنوان یکی از روش های پردازش سیگنال حوزه زمان-فرکانس استفاده گشته و وجود ترک در ورق با موفقیت تشخیص داده شده است. در نتیجه تراگذار ساخته شده برای عیب یابی در سازههای ورقی در تماس با سیال به کمک امواج لمب دارای کارایی مناسب میباشد.
In this paper, design, fabrication and test of piezoelectric fiber composite transducer for Lamb wave inspection of fluid loaded plates has been investigated. First, dispersion and wave structure analysis has been performed in order to select proper mode and frequency for fluid loaded plate inspection. The S1 mode with zero out of plane displacement in free boundaries of a plate with predefined thickness has been extracted, afterward a piezoelectric fiber composite comb transducer has been designed and fabricated. Having manufactured the transducer, necessary tests has been done in order to prove that the transducer generated Lamb mode at selected mode and frequency is not affected by the fluid loading, in both pitch-catch and pulse-echo techniques. The tests has been done successfully and then crack detection in fluid loaded plate by means of fabricated transducers has been examined again in both pulse-echo and pitch-catch arrangements. It has been shown that in pitch-catch test, the presence of a predefined crack leads to decrease in S1 mode related peak in receiver. Moreover, in pulse-echo test, due to the interference of crack reflected wave signal with the transducer resonance response, continues wavelet transform, as one of time-frequency signal processing methods, has been employed successfully for crack detection. Consequently, the fabricated signal has necessary efficiency for damage detection in fluid loaded plates using lamb waves.
Lamb waves,Plate in contact with fluid,Piezoelectric fiber composite transducer
امواج لمب,صفحه در تماس با سیال,تراگذار کامپوزیتی با الیاف پیزوالکتریک
375
382
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-24202-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/102016/10/262016/10/92016/10/162016/10/31
1395/8/10
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/202016/12/252016/12/302016/12/162016/12/31
1395/10/11
Mohammadhossein
Soorgee
محمد حسین
سورگی
00319475328460067693
00319475328460067693
Yes
دانشگاه شهید بهشتی
Clifford Jesse
Lissenden
The Pennsylvania State University
Department of Engineering Science and Mechanics
کلیفورد ژسه
لیسندن
00319475328460067692
00319475328460067692
No
دانشگاه پن استیت
دانشکده علوم مهندسی و مکانیک
fa
تحلیل عددی تاثیر میدان الکتریکی بر انتقال جرم از یک جسم مرطوب
Numerical analysis of the electric field effect on mass transfer through
a moist object
در این مقاله، انتقال جرم در فرآیند خشککردن یک جسم مرطوب تحت تاثیر میدان الکتریکی در یک کانال مسطح به صورت دو بعدی مورد مطالعه عددی قرار گرفته است. برای حل معادلات میدانهای الکتریکی، جریان، دما و غلظت در فاز سیال و همچنین میدانهای دما و رطوبت در جسم مرطوب از روش حجم محدود استفاده شده است. شبیهسازیهای عددی با استفاده از یک شبکه سازمانیافته، غیریکنواخت و چهار وجهی، با مدل آشفتگی کی- اپسیلون استاندارد انجام شده است. دمای اولیه جسم مرطوب برابر با دمای هوای ورودی میباشد. در این مطالعه، ابتدا نتایج عددی با دادههای تجربی مقایسه شده که از تطابق قابل قبولی برخوردارند. سپس تاثیر عدد رینولدز، ولتاژ اعمالی و مکان الکترود تزریقکننده بر نرخ خشککردن جسم مرطوب ارزیابی شده است. نتایج نشان میدهد که بدون اعمال میدان الکتریکی، با افزایش عدد رینولدز نرخ خشککردن جسم مرطوب افزایش مییابد. همچنین در حضور میدان الکتریکی با ثابت ماندن عدد رینولدز، با افزایش ولتاژ اعمالی تاثیر پدیده الکتروهیدرودینامیک بر نرخ خشککردن افزایش مییابد. علاوه بر این نتایج حاکی از آن است که با نزدیک شدن الکترود تزریقکننده به سمت لبه حمله جسم مرطوب، تبخیر رطوبت به بیشینه مقدار خود میرسد.
In this paper, a two-dimensional numerical approach is used to study the mass transfer in drying process of a moist object affected by electric field in a smooth channel. Finite volume method is used to solve governing equations of electric, flow, temperature, and the concentration fields in flow phase, as well as the temperature and the moisture fields in the moist object. The computational methodology includes the use of a structured, non-uniform quadrilateral grid, and the Standard K-ɛ model was adopted as the turbulence model. The initial temperature of moist object is equal to the air temperature. In this study, firstly, the computed results are compared with the experimental data and the results agree very well. Secondly, the effect of Reynolds number, applied voltage and the position of the emitting electrode on the drying rate of moist object is evaluated. The numerical results show that the drying rate of moist object with increment Reynolds number enhances without the electric field. Also, in presence of electric field, in constant Reynolds the influence of EHD phenomenon on the drying rate increases with increment of applied voltage. In addition, the results show that as the electrode position is established toward the leading edge of moist object, the maximum moisture evaporation reaches.
Electrohydrodynamic,mass transfer,Numerical investigation,Moist object
الکتروهیدرودینامیک,انتقال جرم,بررسی عددی,جسم مرطوب
383
393
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-27056-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/102016/10/262016/10/92016/10/162016/10/312016/11/3
1395/8/13
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/202016/12/252016/12/302016/12/162016/12/312017/01/9
1395/10/20
Farid
Dolati
فرید
دولتی
00319475328460067921
00319475328460067921
No
دانشگاه گیلان
Nima
Amanifard
Academic Staff
نیما
امانی فرد
00319475328460067621
00319475328460067621
Yes
دانشیار هیأت علمی دانشگاه گیلان
Hamed
Mohaddes Daylami
حامد
محدث دیلمی
00319475328460067626
00319475328460067626
No
استادیار دانشگاه گیلان، دانشکده فنی و مهندسی شرق گیلان
Khashayar
Yazdani
خشایار
یزدانی
00319475328460067627
00319475328460067627
No
دانشگاه گیلان
fa
طراحی مفهومی و مدل سازی یک مکانیزم رباتیکی تطبیقپذیر با محرک آلیاژ حافظهدار به منظور بازرسی لوله ها و مجاری باریک
Conceptual design and modeling of an adaptable robotic mechanism actuated by shape memory alloy for inspection of low diameter pipes
در این مقاله طراحی و تحلیل یک مکانیزم رباتیکی برای عبور از لولههای باریک به منظور بازدید از داخل لولهها و یا انجام عملیات خاص مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از مکانیزمی که بتواند در طول لولههای با اقطار متفاوت آزادانه حرکت کرده و تطبیقپذیری مناسبی هنگام عبور از مسیرهای پیچیده و دارای خم لوله را داشته باشد، حائز اهمیت میباشد. لذا با به کارگیری یک مکانیزم ساده بر پایه استفاده از محرک آلیاژ حافظهدار، یک میکرو ربات جهت بازرسی از مجاری باریک طراحی گردیده که ضمن انعطافپذیری خوب، تطبیقپذیری مناسبی در هنگام عبور از مسیرهای پیچیده را دارد. در این پژوهش سینماتیک و دینامیک ربات مورد تحلیل قرار گرفته و معادلات دینامیکی حرکت استخراج و در ادامه حل گردیده است. عملکرد ربات در محیط شبیه سازی توسط نرم افزارهای ادامز و متلب صحه گذاری گردیده است. در نهایت با استفاده از یک کنترلر مناسب مقدار نیروی رانشی مناسب به همراه نیروی عمودی بین چرخهای ربات و دیواره لوله کنترل شده است. نتایج شبیه سازی، موفقیت و کارائی مکانیزم رباتیکی ارائه شده در بازرسی لولههای واقعی دارای تغییر قطر در حالت افقی، عمودی و یا شیبدار را نشان می دهد.
In this study, design and analysis of a robotic mechanism, able to traverse low diameter pipes for inspection, maintenance or doing special tasks, has been addressed. Using a mechanism able to move properly along pipes with different diameter while having appropriate adaptability when passing complex routes or bends is so important. So, in this study, considering a simple mechanism based on utilizing shape memory alloy actuator, a micro-robot is designed for inspection of narrow pipes or channels. The robot has a suitable flexibility in addition to an appropriate adaptability for passing complex routes. The robot kinematics and dynamics is analyzed and dynamic equations of the robot are extracted and solved. The robot functionality in the simulation is verified through Adams and Matlab software. Finally, using a suitable controller the amount of robot traction force in addition to normal force between robot wheels and the inner surface of pipe has been measured and controlled. The simulation results predict the appropriate functionality and success of the robot in the inspection of pipes with varying diameter in horizontal, vertical or any other inclination state.
Mobile Robot,Adaptability,Shape memory alloy (SMA),Low diameter pipe,Control
ربات متحرک,تطبیق پذیری,آلیاژ حافظه دار,مجاری باریک,کنترل
394
402
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-11170-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/102016/10/262016/10/92016/10/162016/10/312016/11/32016/11/5
1395/8/15
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/202016/12/252016/12/302016/12/162016/12/312017/01/92016/12/22
1395/10/2
Alireza
Hadi
علیرضا
هادی
00319475328460067697
00319475328460067697
Yes
عضو هیئت علمی، دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
Azadeh
Hassani
آزاده
حسنی
00319475328460067696
00319475328460067696
No
دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تهران
Khalil
Alipour
خلیل
عالی پور
00319475328460067695
00319475328460067695
No
استادیار دانشگاه تهران
Javad
Koohsorkhi
جواد
کوهسرخی
00319475328460067694
00319475328460067694
No
استادیار دانشگاه تهران
fa
تحلیل اثر سرعت اعمال بار بر رشد ترک مورب در ورق با استفاده از تئوری پریداینامیک
Effects of the speed of applying loads on the growth of inclined crack in plates using Peridynamic theory
یکی از مشکلاتی که در تحلیل ترک با روشهای مرسوم وجود دارد وجود ناپیوستگی در ماده و شرایط خاص حاکم بر نوک ترک است. در سالهای اخیر روشی بر مبنای مکانیک غیر محلی بهنام «تئوری پریدینامیک» مطرح شده که روند تحلیل چنین سازههایی را بهبود داده است. در این مدل، نقاطی از جسم که جابجایی یا هر کدام از مشتقات جابجایی در آنها ناپیوسته باشد، از سایر نقاط مادی متمایز نیستند. در این مقاله رشد یک ترک مورب در ورق تحت سرعتهای مختلف کشش لبهها مورد مطالعه قرار گرفتهاست. مدل رشد ترک با استفاده از تئوری پرداینامیک مدلسازی شده و نتایج حاصل با دیگر مطالعات، اعتبارسنجی شده است. همچنی اثر تغییر زاویه ترک و سرعت اعمال بار کششی در ورق بررسی شده است. نتایج حاصل نشاندهنده این است که تئوری پریدینامیک به خوبی قادر به مدلسازی رشد ترک مورب برای سرعتهای مختلف کشش لبهها است. همچنین نحوه رشد ترک علاوه بر زاویه ترک اولیه، وابستگی بسیاری به سرعت اعمال بار دارد، بطوریکه با افزایش سرعت اعمال بار پدیده چندشاخه شدن ترک اتفاق میافتد و ماده رفتار تردتری از خود بروز میدهد.
One of the main problems in the classical methods for analyzing crack is a discontinuity in materials and specific conditions at the crack tip. Existing computational methods for the modeling of fracture in a continuous body are based on the partial differential equations of classical continuum mechanics. These methods suffer from the inherent limitation that the spatial derivatives required do not exist at crack tips or along crack surfaces. To overcome this problem, Peridynamic theory (PD), which has been introduced in recent years, could be used to improve the analysis of cracked structures. In the present paper the crack growth and propagation in an inclined crack in the plate is studied. The governing equation is developed and solved using Peridynamic theory and the results are validated using other investigations. Effects of various pre-crack angles and speeds of load application are studied. As it will be illustrated, the PD theory can reasonably model an inclined crack growth and predict the complex phenomenon of crack linear growth or crack branching at various conditions of applying loads. In addition, the results show that the amount of crack growth can be increased by increasing the rate of loading.
Peridynamic Theory,Inclined Crack Growth,Crack propagation,Branching
تئوری پریدینامیک,رشد ترک مورب,انتشار ترک,چندشاخه شدن
403
412
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-27092-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/102016/10/262016/10/92016/10/162016/10/312016/11/32016/11/52016/11/6
1395/8/16
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/202016/12/252016/12/302016/12/162016/12/312017/01/92016/12/222017/01/2
1395/10/13
Seyed Roohollah
Kazemi
سید روح ا...
کاظمی
00319475328460067703
00319475328460067703
Yes
استادیار دانشگاه گیلان
Meisam
Shakouri
میثم
شکوری
00319475328460067704
00319475328460067704
No
استادیار دانشگاه سمنان
fa
بازیابی تعادل یک ربات انساننما با استفاده از درجه آزادی مچ پا و لگن بر روی سطوح تماسی کوچک
Balance Recovery of a Humanoid Robot Using Hip and Ankle Joints on Small Contact Surfaces
هدف از این مقاله ارائه الگوریتمی برای بازیابی تعادل ربات انساننما در حضور اغتشاشات ناشناخته شدید بر روی سطوح تماسی کوچک است. انسان با بزرگ شدن اغتشاش وارده به ترتیب از سه استراتژی مچ پا، لگن و گام برداری برای بازگرداندن تعادل خود بهره میبرد. در شرایطی که اغتشاش وارده بزرگ باشد و شرایط محیطی اجازه گام برداری را ندهد، و یا زمانی که ربات بر روی سنگ و یا قطعهای میایستد، سطح تکیهگاهی پا کوچک میشود، انسان با بهرهگیری از اثر دوران بالاتنه تعادل خود را حفظ میکند. در این راستا، روشی الهامیافته از رفتار انسان بر اساس کنترل پیشبین به منظور کنترل نقطه مهار ارائه میشود. الگوریتم پیشنهادی با بهینهسازی بلادرنگ ممنتم دورانی بالاتنه، قادر است بدون گام برداری تعادل ربات را در حضور اغتشاشات شدید و در شرایطی که چندضلعی تکیهگاهی به یک نوار نازک کاهشیافته است، حفظ کند. روش پیشنهادی با هدف کنترل نقطه مهار از گشتاور مچ پا به منظور تنظیم مکان نقطه گشتاور صفر زمانی که نقطه مهار درون چندضلعی تکیهگاهی است بهره میبرد و در شرایطی که نقطه مهار بیرون از چندضلعی تکیهگاهی است از تغییر ممنتم دورانی بالاتنه به منظور تنظیم مکان نقطه لولای ممان مرکزی، بهصورت بهینه بهره میبرد. نتایج شبیهسازیهای صورت گرفته در سناریوهای مختلف بر اساس ویژگیهای ربات سورنا 3 است که شایستگی الگوریتم مورد نظر را تائید میکند.
In this paper a push recovery controller for balancing humanoid robot under severe pushes for situation that contact surface is small is presented. Human response to progressively increasing disturbances can be categorized into three strategies: ankle strategy, hip strategy and stepping strategy. The reaction of human to external disturbances in the situations that contact surface is small or stepping is not possible is generating upper body angular momentum. In this way in this paper, a single model predictive controller scheme is employed to controlling the capture point by modulating zero moment point and centroidal moment pivot. The proposed algorithm is capable of recovering balance of humanoid robot under severe pushes without stepping in situation that contact surface is shrunked to a strip. The goal of the proposed controller is to control the capture point, employing the centroidal moment pivot when the capture point is out of the support polygon, and/or the zero moment point when the capture point is inside the support polygon. The merit of proposed algorithm is shown successfully in different simulation scenarios using characteristic of SURENA III humanoid robot.
Humanoid robot,Push Recovery,Model Predictive Control,Capture point
ربات انسان نما,بازیابی تعادل,کنترل پیشبین مبتنی بر مدل,نقطه مهار
413
422
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-26850-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/102016/10/262016/10/92016/10/162016/10/312016/11/32016/11/52016/11/62016/11/6
1395/8/16
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/202016/12/252016/12/302016/12/162016/12/312017/01/92016/12/222017/01/22016/12/20
1395/9/30
Milad
Shafiee Ashtiani
میلاد
شفیعی آشتیانی
00319475328460067622
00319475328460067622
No
عضو/ مرکز سیستم ها و فناوری های پیشرفته
Aghil
Yousefi Koma
عقیل
یوسفی کما
00319475328460067628
00319475328460067628
Yes
رئیس / مرکز سیستمها و فناوریهای پیشرفته دانشگاه تهران
Masoud
Shariat Panahi
مسعود
شریعت پناهی
00319475328460067705
00319475328460067705
No
استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران
Majid
Khadiv
مجید
خدیو
00319475328460067706
00319475328460067706
No
دانشجوی دکتری/ دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
fa
مطالعه تغییرات میکروسختی در فرایندهای ایجاد سوراخ روی فولاد 4340
Study of microhardness variations in hole making processes on 4340 steel
در این پژوهش، تغییرات میکروسختی لایه زیرسطحی در راهبردهای مختلف ایجاد سوراخ روی قطعهای از جنس فولاد AISI4340 به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. به همین منظور، چهار روش فرزکاری مارپیچ، فرزکاری پروفایل و سوراخکاری معمولی با و بدون پیشمته بهکارگرفته شدند. طراحی آزمایشها به روش فاکتوریل کامل صورت گرفت و دو پارامتر اصلی برش شامل؛ سرعت برشی (Vc) و نرخ پیشروی (fz) در سه سطح تغییر داده شدند. 9 آزمایش برای هر راهبرد انجام گردید و تغییرات میکروسختی لایه زیرسطحی در راستای محوری و شعاعی سوراخ در هر آزمایش بررسی شد (216 نقطه سنجش). نتایج نشان داد که فارغ از شرایط برشی، سختی در تمامی آزمایشها بالاتر از سختی اولیه ماده است. بیشترین مقدار آن نیز در سطوح بالای پارامترهای برش روش سوراخکاری معمولی مشاهده گردید (729 ویکرز). همچنین در تمامی راهبردها، بهواسطه افزایش دمای قطعه و کارسختی با طولانیتر شدن فرایند، بیشترین مقدار سختی در دهانه خروجی سوراخ بهوجود آمد. کمترین تغییرات میکروسختی میانگین نیز در فرآیند سوراخکاری معمولی با پیشمته مشاهده شد که بیانگر برتری فرایندهای سوراخکاری منقطع، چند مرحلهای یا همراه با پیشمته در تولید سوراخهایی با خواص یکنواختتر است.
In this research, microhardness variations of subsurface in hole making on a AISI4340 steel workpiece was studied experimentally. For this purpose, four hole making methods were used including; helical milling, profile milling, drilling with and without predrilling. The design of experiments utilized full factorial method in which two main cutting parameters including cutting speed (Vc) and feed rate (fz) were changed in three levels. Nine experiments were performed for each process and Hardness variations of substrate layer along the hole radial and axial distances were investigated (216 hardness measurements points). Results showed that the measured hardness in all of the experiments were higher than bulk material hardness, regardless of cutting conditions and the maximum hardness value was found in the upper levels of cutting parameters of traditional drilling method (729 Vickers). In addition, due to workpiece temperature and work hardening increasing with prolongation of the process time, the maximum hardness value was obtained on the exit surface of hole in all processes. Also, least microhardness variations was found when using traditional drilling with predrill which represents superiority of non-continues, multistage hole making processes and conventional drilling using predrill in creation of holes with more uniform properties.
Microhardness,Conventional Drilling,Helical Milling,Profile Milling,AISI4340 Steel
میکروسختی,سوراخکاری معمولی,فرزکاری مارپیچ,فرزکاری پروفایل,فولاد AISI4340
423
430
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-14011-3&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/102016/10/262016/10/92016/10/162016/10/312016/11/32016/11/52016/11/62016/11/62016/11/7
1395/8/17
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/202016/12/252016/12/302016/12/162016/12/312017/01/92016/12/222017/01/22016/12/202017/01/7
1395/10/18
Amir
Rasti
امیر
راستی
00319475328460067724
00319475328460067724
No
دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
Sina
Sabbaghi Farshi
سینا
صباغی فرشی
00319475328460067725
00319475328460067725
No
دانشجوی کارشناسیارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
Mohammad Hossein
Sadeghi
محمد حسین
صادقی
00319475328460067707
00319475328460067707
Yes
استاد دانشگاه تربیت مدرس
Hadi
Imani
هادی
ایمانی
00319475328460067726
00319475328460067726
No
دانشجوی کارشناسیارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
fa
ﺍﺛﺮ ﺳﺮﻋﺖ ﭼﺮﺧﺸﯽ ﺍﺑﺰﺍﺭ ﺩﺭ ﺍﺗﺼﺎﻝ ﺍﺻﻄﮑﺎﮐﯽ ﻧﻘﻄﻪﺍی ﺁﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮﻡ/ﭘﻠﻴﻤﺮ
Effect of tool rotational speed on friction spot joining of aluminum/polymer
در این پژوهش، یک فرآیند جدید جوشکاری اصطکاکی نقطهای به نام "جوشکاری اصطکاکی نقطهای با سوراخ رزوهدار"، برای اتصال ورقهای آلومینیوم و پلیپروپیلن تقویت شده با الیاف کوتاه کربن معرفی شده است. در این روش، اتصال بر اساس پر شدن مجدد سوراخ رزوهدار بر روی ورق فلزی توسط مذاب پلیمر انجام میگیرد. مکانیزمهای اتصال با استفاده از مطالعات ماکرو و میکروسکوپی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، اثر سرعت چرخشی ابزار بر استحکام و انرژی شکست اتصال در دو آزمون کشش-برش و کشش متقاطع ارزیابی شد. نتایج نشان میدهند که سوراخ ایجاد شده به طور کامل توسط مذاب پلیمر پر میشود. تشکیل لایهی واکنشی متشکل از عناصر Al، C و O و همچنین ایجاد قفل مکانیکی بین دیوارهی سوراخ رزوهدار و پلیمر منجمد شده در داخل سوراخ، از عوامل موثر بر استحکام اتصال هستند. بیشترین استحکام برشی اتصال حدود 80 درصد استحکام ورق کامپوزیت پلیمری بدست آمد. استحکام و انرژی شکست اتصال با افزایش سرعت چرخشی ابزار افزایش یافت که دلیل آن با مطالعه سطح شکست اتصال و تغییرات سختی پلیمر منجمد شده در داخل سوراخ مشخص گردید.
In this work, a new friction spot welding process called “Threaded Hole Friction Spot Welding” was introduced to join aluminum and short-carbon-fiber-reinforced polypropylene composite sheets. The new process was based on the filling of the pre-threaded hole on the metallic sheet by the melted polymer. Mechanisms of bonding were investigated using macro/micro structural investigation of the joints. The effects of the tool rotational speed on the mechanical strength and fracture energy of the joints were also studied. The results showed that the hole is completely filled with the melted polymer. Formation of a reaction layer composed mostly of Al, C and O as well as mechanical locking between the threaded hole and the re-solidified polymer inside the hole was effective on the joint strength. Maximum shear-tensile strength of the joints reached to ~80 percent of the strength of the polymeric composite sheet. Moreover, strength and fracture energy of the joints increased with enhancement of the tool rotational speed. Variation of the joint strength was explored at the light of the fracture surface features as well as the hardness of the re-solidified polymer inside the hole.
Friction spot welding,Refill,Polymer,Metal,Joint strength
جوشکاری اصطکاکی نقطهای,پر شدن مجدد,پلیمر,فلز,استحکام اتصال
431
440
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-11569-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/102016/10/262016/10/92016/10/162016/10/312016/11/32016/11/52016/11/62016/11/62016/11/72016/11/18
1395/8/28
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/202016/12/252016/12/302016/12/162016/12/312017/01/92016/12/222017/01/22016/12/202017/01/72016/12/24
1395/10/4
Hossein
Karami Pabandi
حسین
کرمی پابندی
00319475328460067727
00319475328460067727
No
دانشگاه صنعتی شریف
Mojtaba
Movahedi
مجتبی
موحدی
00319475328460067712
00319475328460067712
Yes
دانشگاه صنعتی شریف
Amir Hossein
Kokabi
امیرحسین
کوکبی
00319475328460067728
00319475328460067728
No
دانشگاه صنعتی شریف
fa
شبیه سازی عددی الگوهای جریان دوفازی گاز-مایع همسو رو به بالا در لولههای عمودی قطر بالا، به روش حجم سیال
Numerical simulation of upward co-current gas-liquid two-phase flow in the vertical pipes of large diameter, by volume of fluid method
در مطالعه حاضر به بررسی الگوهای جریان دوفازی گاز-مایع درون لوله عمودی به قطر داخلی 70 mm پرداخته شده است. سیالهای دوفازی مورد مطاله هوا و آب می باشند. شبیه سازی با نرم افزار متنباز اُپنفوم انجام شده و از روش تکسیالی برای شبیهسازی جریان استفاده شده است، که در این روش سطح مشترک دوفاز با استفاده از مدل حجمسیال دنبال میشود. کارهای انجام شده تاکنون اکثرا به صورت آزمایشگاهی بوده و کارهای عددی انجام شده نیز بیشتر برای لولههای قطر کوچک بوده است. در شبیه سازی عددی انجام شده در کار حاضر، در ورودی سرعت فازهای گاز و مایع ثابت، در خروجی فشار ثابت و روی دیوارههای لوله شرط عدم لغزش در نظر گرفته شده است. تمرکز اصلی این تحقیق، شبیهسازی الگوهای جریان مختلف، براساس تغییر سرعت ظاهری هوا و آب در ورودی لوله میباشد. همچنین نمودارهای توزیع چگالی فازها نیز بدست آمدهاند، که از بررسی رفتار این نمودارها میتوان نوع الگوی جریان دوفازی درون لوله را تشخیص داد. محدوده سرعتهای ظاهری هوا و آب در ورودی لوله مورد بررسی به ترتیب 0.01 – 15 m/s و 0.1 – 1.5 m/s می باشد. از تحلیل نتایج؛ چهار الگوی حبابی، لختهای، متلاطم و حلقوی و همچنین دو الگوی فرعی، شبه-حلقوی و حبابی کلاهکی بدست آمدند.
In the present study, flow regimes of co-current, air-water two-phase flow in a vertical tube with 70 mm internal diameter were investigated. Simulation accomplished by open source software, OpenFOAM, and One Fluid model has been used to simulate two-phase flow, which in this model, the interface of two-phase flow has been followed by Volume of the Fluid model. Hitherto, most of the researchers conducted experimentally and the researchers in many of numerical studies just investigated the small tubes. The simulation had investigated according to boundary conditions of the vertical tube. Air and water superficial velocities in inlet and pressure in outlet were constant. Moreover, a no-slip condition in the internal tube walls has been considered. The main purpose of this study is to identify the flow regimes based on the superficial velocities of air and water in the inlet. Moreover, the diagrams of density distributions of phases were obtained, with respect to the behavior of each two-phase flow pattern which can be identified. Superficial velocity of air and water were in the range of 0.01-15 m/s and 0.1-1.5 m/s, respectively. By analysis of results, bubbly, slug, churn and annular regimes; furthermore, semi-annular and Cap-Bubbly sub-regimes were observed.
two-phase flow,Vertical Pipes,volume Fraction Distribution,Flow Patterns,VOF model
جریان دوفازی,لولههای عمودی,توزیع کسرحجمی,الگوهای جریان,مدل حجم سیال
441
452
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-10885-5&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/102016/10/262016/10/92016/10/162016/10/312016/11/32016/11/52016/11/62016/11/62016/11/72016/11/182016/11/29
1395/9/9
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/202016/12/252016/12/302016/12/162016/12/312017/01/92016/12/222017/01/22016/12/202017/01/72016/12/242017/01/3
1395/10/14
Seyed Yousef
Adljo
سید یوسف
عدل جو
00319475328460067729
00319475328460067729
No
دانشجوی کارشناسی ارشد
Mohamadreza
Ansari
-
محمدرضا
انصاری
00319475328460067730
00319475328460067730
Yes
دانشیار دانشگاه تربیت مدرس
Mohsen
Zarei
محسن
زارعی
00319475328460067731
00319475328460067731
No
دانشجوی کارشناسی ارشد
Peyman
Rostami
پیمان
رستمی
00319475328460067732
00319475328460067732
No
دانشجوی کارشناسی ارشد
fa
مطالعه ساختار و خواص مکانیکی تیتانیم خالص تجاری پس از فرآیند ترکیبی فشار در کانال زاویهدار موازی و اکستروژن
Study of Microstructure and mechanical properties of pure commercial titanium via combination of Equal channel angular pressing and Extrusion
در سالهای اخیر، روشهای تغییر شکل پلاستیک شدید، به دلیل تولید مواد فوق ریزدانه و نانوساختار و ایجاد خواص مکانیکی فوقالعاده، بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند. اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید به فلز، باعث تغییرات ریزساختاری و ایجاد ساختار نانومتری در آن میشود. در این پژوهش بیلتهای فوق ریزدانه و نانوساختار تیتانیم خالص، با استفاده از روش ترکیبی فشار در کانال زاویهدار مساوی (ایکپ) و اکستروژن در تعداد پاسهای مختلف (1، 2، 4 و 6 پاس) در دمای فرآیندی C°400 برای هر دو فرآیند فشار در کانال زاویهدار مساوی و اکستروژن، تولید گردید و سپس به مطالعهی میزان تغییر خواص مکانیکی و ریزساختاری بیلتها پرداخته شد. مشاهده گردید خواص مکانیکی بهطور چشمگیری افزایش پیدا کرد. استحکام نهایی در بهترین حالت، 941 مگاپاسکال شد درحالیکه استحکام نهایی برای ماده خام 505 مگاپاسکال بود؛ بهعبارتدیگر استحکام نهایی 86.3% افزایش یافت. این فرآیند ترکیبی استحکام ماده را در یکپاس، در حدود 60.8%، دوپاس 78.8%، چهارپاس 86.3% و ششپاس را 80.8% نسبت به قطعه خام، افزایش داد. دلیل کاهش نرخ افزایش استحکام در پاسهای بالا، ریز شدن دانهها و رسیدن به حد اشباع خود بود. سختی نمونه پس از فرآیند به اندازه قابلملاحظهای افزایش و پس از پاسهای بعدی، با سرعت کمتری افزایش یافت. سختی نمونه تا حدود 216.65 ویکرز نسبت به مقدار اولیه 81.85 ویکرز افزایش یافت. درواقع این فرآیند باعث افزایش حدود 164% در سختی گردید. در پاسهای بعدی مقدار افزایش سختی کمتر بود. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترون روبشی، حاکی از شکست ترد و وجود حفرههای کمعمق در نمونهها بود.
There has been much interest in recent years in improving material properties by grain refinements using severe plastic deformation (SPD). With applying severe plastic deformation to metals, the structure changes and nanostructure produce. In this study, ultra-fine grained pure titanium fabricate by combination of Equal channel angular pressing and Extrusion process in different passes (1, 2, 4 and 6 pass). ECAP and Extrusion processes were carried out at 400°C. Then, mechanical and microstructural properties of UFG pure titanium billets produced b combination process of ECAP and extrusion process were examined and the effect of passes on mechanical and microstructural properties was investigated. The results showed that mechanical properties were improved significantly. Ultimate strength increased up to 941MPa, in the best state, while for initial sample was 505MPa, in other word ultimate stress increased about 86.3%. With this combinational method, ultimate stress increased about 60.8% for 1 pass sample, 78.8% for 2 pass sample, 86.3% for 4 pass sample and 80.8% for 6 pass sample rather than initial state. In higher passes the rate of increase are reduced due to the grains size saturation. Hardness increased from 81.85 Hv to 216.65 Hv; In other words, hardness increased 164% from initial value. Further passes of the process only have a minor effect on increasing of billet hardness. Scanning Electron Microscope also revealed that brittle fracture were takeplaced in all sample with shallow dimples.
UFG billet,SPD,ECAP,Extrusion,Mechanical Properties
بیلت فوق ریزدانه,تغییر شکل پلاستیک شدید,فشار در کانال زاویهدار موازی,اکستروژن,خواص مکانیکی
453
461
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-11984-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/102016/10/262016/10/92016/10/162016/10/312016/11/32016/11/52016/11/62016/11/62016/11/72016/11/182016/11/292016/11/30
1395/9/10
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/202016/12/252016/12/302016/12/162016/12/312017/01/92016/12/222017/01/22016/12/202017/01/72016/12/242017/01/32017/01/2
1395/10/13
Shapor
Nikbakht
شاپور
نیکبخت
00319475328460061516
00319475328460061516
No
دانشگاه تهران
Mohammad
Eftekhari
محمد
افتخاری
00319475328460061518
00319475328460061518
No
دانشگاه تهران
Ghader
Faraji
قادر
فرجی
00319475328460067708
00319475328460067708
Yes
استادیار دانشگاه تهران
fa
افزایش استحکام برشی نانوکامپوزیتهای پلیمری به روش لایه نشانی الکتروفورتیک نانولولههای کربن
Improving shear strength in nanocomposites through electrophoretic deposition of carbon nanotubes
استفاده از ذرات نانو در ساختارهای کامپوزیت پلیمری تقویتشده با الیاف، روشی است برای طراحی و ساخت کامپوزیتهای چندمقیاسی با خواص مکانیکی و سازهای ارتقا یافته. در این پژوهش، لایهنشانی الکتروفورتیک جهت ایجاد سطحی یکنواخت از نانولولههای کربن در سطح مشترک الیاف شیشه و پلیمر استفاده شده است. نخست عوامل موثر در این فرآیند نظیر غلظت محلول، مدت فرآیند و شدت میدان، بر کیفیت و کمیت لایه ایجاد شده، بصورت تجربی مطالعه شده است. پس از شناسایی حالت بهینه، نمونههای بافت شیشه تقویتشده برای ساخت نانوکامپوزیت شیشه-اپوکسی استفاده شده و جهت تعیین خواص برشی بینلایهای آنها، مورد آزمایش استحکام تیر کوتاه و فرورفتگی شبه استاتیکی قرار گرفتند. نتایج به دست آمده نشان دهنده تاثیر چشمگیر استفاده هدفمند از نانولولههای کربن در تقویت فیزیکی و شیمیایی سطح مشترک کامپوزیتها جهت بهبود عملکرد مکانیکی آنهاست. استحکام برشی در نمونههای تقویتشده 42% نسبت به نمونه مرجع ارتقا یافت و در فرورفتگی شبه استاتیکی، نانوکامپوزیتها بیش از 10% مستحکمتر شدند. در ایجاد لایه نانولولههای کربن بر سطح الیاف شیشه، لزوما استفاده از شدت میدان قویتر و غلظت بالاتر محلول موجب بهبود کیفیت لایهنشانی نخواهدشد. شدت میدان در غلظتهای بالای نانوذرات به دلیل خروج از شرایط تعادل محدود شده و بهترین نتایج در فرآیندهای نه چندان طولانی، با چگالی شدت جریان بین 0.5 تا 1 میلی آمپر بر سانتی متر مربع به دست آمد. تاثیر افزایش شدت میدان الکتریکی بر جرم نشست در حدود 8.5 برابر مشاهده شد درحالیکه این فاکتور برای افزایش غلظت 5.5 برابر بود.
Nanoparticles are being used nowadays to improve the mechanical and structural specification of Fiber Reinforced polymers (FRPs) due to production of hybrid & Multi scale composites. Electrophoretic deposition has been utilized to deposit a smooth layer of carbon nanoparticles on the surface of woven glass fibers, and later in the fiber/matrix interface of composite structure. Initially, the experimental parameters in deposition of CNTs investigated. Suspension concentration, field strength and process duration effects has been studied on the quality and quantity of deposition mass. Then the best situation has been used to fabricate CNT reinforced glass fiber-epoxy composite to evaluate its short beam strength and also quasi static indentation performance subject to lateral shear loads. Results demonstrates the salient effect of grafted CNTs in the nanocomposites interface on their mechanical behavior. The interlaminar shear strength of prepared nanocomposites has been increased by 42% regarding control samples and 10% improvement achieved in their quasi static performance. It has been shown that there is a range of optimum values for field and concentration due to stability of process and also deposition mass. The stability of process will restrain the field and concentration in the process. In best practices the current density values encountered between 0.5 and 1 mA/Cm2. The effect of field strength was around 8.5 times, but the effect of concentration was around 5.5 times. The current density diagram was steady in stable processes and the first three minutes of each process known as the effective deposition time.
Interlaminar shear strength,Electrophoretic deposition,Carbon nanotubes,Quasi static indentation,nanocomposites
استحکام برش بین لایهای,لایه نشانی,نانولوله کربن,ضربه شبه استاتیکی,الکتروفورز
462
472
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-12424-4&slc_lang=fa&sid=15
2017/02/62016/08/82016/08/282016/09/242016/09/252016/09/272016/10/12016/08/212016/08/262016/10/92016/10/262016/11/72016/10/292016/10/292016/10/312016/08/232016/11/82016/09/252016/10/62016/10/242016/10/312016/11/72016/10/112016/08/72016/09/22016/10/162016/10/222016/10/262016/10/262016/10/282016/10/302016/10/292016/11/222016/12/82016/09/52016/09/102016/10/262016/10/92016/10/162016/10/312016/11/32016/11/52016/11/62016/11/62016/11/72016/11/182016/11/292016/11/302016/12/3
1395/9/13
2017/02/62016/11/292016/11/242016/10/312016/10/242016/12/162016/11/282016/11/22016/12/152016/12/152016/12/52016/12/152016/12/152016/11/212016/11/252016/12/232016/12/152016/12/32016/11/242016/12/122016/12/52016/11/172016/12/62016/10/282016/12/32016/11/132016/12/152016/11/202016/12/242016/12/102016/12/162017/01/32016/12/232016/12/232016/12/202016/11/202016/12/252016/12/302016/12/162016/12/312017/01/92016/12/222017/01/22016/12/202017/01/72016/12/242017/01/32017/01/22016/12/30
1395/10/10
Amin
Haghbin
tarbiat modares university
امین
حق بین
00319475328460067733
00319475328460067733
No
دانشگاه تربیت مدرس
Gholamhossein
Liaghat
Tarbiat Modares University
غلامحسین
لیاقت
00319475328460067716
00319475328460067716
Yes
دانشگاه تربیت مدرس
Amirmasoud
Arabi
Institute for Color Science and Technology (ICST)
امیرمسعود
اعرابی
00319475328460067715
00319475328460067715
No
موسسه پژوهشی علوم رنگ و پوشش
Mohammadhossein
Pol
Tafresh University
محمدحسین
پل
00319475328460067714
00319475328460067714
No
دانشگاه تفرش