fa
jalali
1396
8
1
gregorian
2017
11
1
17
9
online
1
fulltext
fa
شناسه این شماره
IFC
0
0
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1000-8243&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/23
1396/7/1
2017/09/23
1396/7/1
fa
کنترل مایوالکتریک تناسبی و برخط درجات آزادی شانه یک ربات انساننما با استفاده از سیگنالهای الکترومایوگرام
Online proportional myoelectric control of a humanoid shoulder motions using electromyogram signals
در این مقاله یک الگوریتم دو مرحلهای برای کنترل مایوالکتریک تناسبی بازوی ربات انساننمای سورنا 3 ارائه میشود که از ترکیب نقاط قوت روشهای کنترلی مطرح در این حوزه یعنی کنترل الگو محور و کنترل همزمان تناسبی برای افزایش دقت تخمینها استفاده میکند. هدف از این تحقیق، ارائه یک واسط کاربری انسان-ربات میباشد که بین فعالیتهای الکتریکی ماهیچهای که به سیگنالهای الکترومایوگرام معروف هستند و زوایای درجات آزادی مفصل شانه متناظر با این ماهیچهها نگاشتی ایجاد کند. در مرحله اول از این الگوریتم، با استفاده از الگوریتم آنالیز تفکیک مربعی و الگوریتم رأی اکثریت، درجه آزادی فعال در هر لحظه شناسایی میشود. در این مقاله الگوریتمهای طبقه بندی معروف در حوزه کنترل مایوالکتریک به همراه بردار مشخصههایی متشکل از مشخصههای حوزههای زمان و فرکانس برای رسیدن به روش طبقه بندی آنالیز تفکیک مربعی با دقت بالای 97% و یک بردار مشخصه برتر بررسی شدهاند. در مرحله دوم، با استفاده از نتیجه مرحله اول، یک شبکه عصبی با تأخیر زمانی در ورودی از بین چهار شبکه آموزش دیده برای هر چهار کلاس حرکتی مفصل شانه انتخاب میشود. این شبکه برای تخمین زاویه متناظر با سیگنال الکترومایوگرام همان درجهآزادی بکار میرود. مدل شبکه عصبی و آنالیز تفکیک در ابتدا با استفاده از دادههای خارج ازخط آموزش میبینند و با استفاده از دادههای برخط تست میشوند. دقت بدست آمده از تخمین زوایا مفاصل در حالت خارج ازخط و برخط و شبیهسازی مقاومت این روش در برابر تعدادی اغتشاش خارجی، حاکی از پیشرفت چشمگیری در این حوزه میباشد.
This paper proposes a two phase strategy for proportional myoelectric control of Surena 3 humanoid robot which benefits from strength of two common myoelectric control methods, Pattern recognition base and simultaneous proportional control, for improving joint angle estimation. The aim of this research is to present a human-robot interface to create a mapping between electrical activities of muscles known as electromyogram (EMG) signals and kinematics of corresponding motion. First phase concerns with motion classification using Quadratic Discriminant Analysis (QDA) and Majority Voting (MV). Several common motion classification algorithms and feature vectors including time domain and frequency domain futures were investigated which lead to QDA and a superior feature vector with more than 97% classification accuracy. The second phase concerns with continuous angle estimation of shoulder joint motion classes using Time Delayed Artificial Neural Network (TDANN) with overall accuracy of 90% R2. QDA serves as a high level controller which decides between four TDANN correspond to each shoulder motion classes. QDA and TDANN models trained with several sets of offline data and were tested with online dataset. Online and offline data estimation accuracy and model robustness against disturbances show a significant improvement compared to similar methods in this field.
Human-Robot Interaction,Upper limb proportional myoelectric control,Quadratic Discriminant Analysis,Time delayed Artificial Neural Network
رابط کاربری انسان-ربات,کنترل مایوالکتریک تناسبی بالاتنه,آنالیز تفکیک مربعی,شبکه عصبی با تأخیر زمانی در ورودی
1
12
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-26850-5&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/16
1396/4/25
2017/09/232017/08/7
1396/5/16
Armin
Ehrampoosh
School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran.
آرمین
احرامپوش
00319475328460069192
00319475328460069192
No
طراحی کاربردی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
Aghil
Yousefi-Koma
School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran.
عقیل
یوسفی کما
00319475328460069191
00319475328460069191
Yes
رئیس / مرکز سیستمها و فناوریهای پیشرفته دانشگاه تهران
Moosa
Ayati
School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran.
سید موسی
آیتی
00319475328460069190
00319475328460069190
No
عضو هیئت علمی دانشکده مکانیک دانشگاه تهران
Seyed Saeid
Mohtasebi
School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran.
سعید
محتسبی
00319475328460069189
00319475328460069189
No
عضو هیئت علمی دانشگاه تهران
fa
بررسی عددی تأثیر پارامترهای هندسی چرخ بر عملکرد یک پمپ گریز از مرکز در کارکرد معکوس
Numerical Analysis on the Effects of Impeller Geometry Parameters for a Centrifugal Pump in Reverse Operation
امروزه استفاده از پمپ بجای توربین در پتانسیلهای آبی خیلیکوچک (< 500 Kw) به دلیل هزینه تمام شده کمتر، سهولت در نصب و راهاندازی و تعمیر و نگهداری بهطور موفقیت آمیزی رواج دارد. البته از آنجا که راندمان پمپ در عملکرد معکوس نسبت به توربینهای رایج کمتر میباشد، لذا در ظرفیتهای بالاتر چندان استفاده نمیشوند. در تحقیق حاضر تحلیل اثر پارامترهای هندسی چرخ یک پمپ گریز از مرکز نظیر؛ تعداد و هندسه لبه ورودی پرهها و پرههای جداکننده در هنگام عملکرد معکوس (توربینی)، به منظور ارتقای کارائی آن مورد نظر میباشد. از اینرو، ابتدا اسکن هندسه یک پمپ موجود در نرمافزار"سی اف توربو" بازطراحی و سپس در نرمافزار " انسیس سی اف ایکس" شبیهسازی و منحنیهای عملکرد حالت کارکرد توربینی آن استخراج گردید. نتایج عددی برای هندسه اولیه، تطابق قابل قبولی با نتایج آزمایشگاهی موجود داشت. پس از اطمینان از روش شبیهسازی عددی، تحلیل عددی با تغییر پارامترهای هندسی چرخ انجام پذیرفت. نتایج عددی نشان دادند که استفاده از تعداد هفت پره، انحنادار کردن لبه ورودی بههمراه پخ سمت مکش و پرههای جداکننده با طول 20% نسبت به طول کلی پره، به طور مستقل راندمان نقطه طراحی را به ترتیب 0.6%، 1.7% و 1% ارتقا میدهند. در ادامه با بررسی جامع تاثیر هر یک از پارامترهای هندسی، دو هندسـه مناسب طراحی گردید. نتایج نشان دادند که طرح اول (تعداد شش پره، گرد کردن لبه ورودی به همراه پخ سمت مکش و پرههای جداکننده با طول نسبی 20%) با افزایش راندمان به میزان 2% مناسبترین هندسه برای شرایط کاری نقطه طراحی میباشد.
Recently, use of PAT (pump as turbine) in mini hydro power plants (< 500 Kw) has increased due to its lower cost, easy installation and maintenance feasibility. Since the overall efficiency of this machine is lower than conventional turbines, the use of these machines in large plants are not economically recommended. In this study, the effect of geometrical parameters of impeller on PAT performance is investigated. In the present research, the geometries of components of an available commercial pump was scanned and modeled. To make the study more feasible, Impeller was redesigned in CFturbo software. Commercial software of ANSYS CFX 15.0 was used to simulate the fluid flow within PAT. Numerical results are in good agreement with existing experimental data. Three main parameters, namely, blade number variations, leading edge shapes and splitter blades were comprehensively investigated. Result shows that using 7 blades, rounding leading edge with suction side chamfer and 20% length splitter blades improve the efficiency. Finally, the most appropriate geometry with parameters of 6 blades, rounded trailing edge with suction side chamfer and 20%splitter blades is recommended for achieving the highest efficiency that can boost it up to 2%.
Pump as turbine,Impeller Geometry Variations,Efficiency,CFD
پمپ در کارکرد معکوس,تغییرات هندسی چرخ,راندمان,دینامیک سیالات محاسباتی
13
24
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-10323-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/26
1396/2/6
2017/09/232017/08/72017/07/8
1396/4/17
Dariush
Mohammadipour
School of Mechanical Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
داریوش
محمدی پور
00319475328460069246
00319475328460069246
No
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران
Amir Farhad
Najafi
School of Mechanical Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
امیرفرهاد
نجفی
00319475328460069250
00319475328460069250
Yes
دانشگاه تهران
Hamed
Alemi Arani
School of Mechanical Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
حامد
عالمی آرانی
00319475328460069248
00319475328460069248
No
دکترای مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران
Alireza
Riasi
School of Mechanical Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran
علیرضا
ریاسی
00319475328460069249
00319475328460069249
No
دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران
fa
بررسی مسیر حرکت یک پرتابه کروی گذرصوتی تحت مکانیزم هوپ-آپ به کمک شبیه سازی جریان ناپایای سه بعدی آشفته
Trajectory Investigation of a Transonic Spherical Projectile under Hop-Up Mechanism Using Simulation of Turbulent Three-Dimensional Non-Stationary Flow
بهبود دقت هدفزنی با ساچمههای تفنگ بادی اهمیت زیادی در مسابقات تیراندازی داشته و همواره مورد توجه علاقهمندان میباشد. در این مقاله، عملکرد یک پرتابه کروی گذرصوتی بهعنوان یک ساچمه تفنگ بادی با کالیبر 4.5 میلیمتر تحت مکانیزم هوپ-آپ، به روش عددی بررسی گردیده که حرکت پرتابه را بهصورت 4 درجه آزادی، شامل سه حرکت انتقالی و یک حرکت دورانی عرضی شبیهسازی میکند. مکانیزم هوپ-آپ باعث ایجاد حرکت دورانی و تولید نیروی مگنوس شده که میتواند از افت ارتفاع پرتابه جلوگیری کند. استفاده از مکانیزم فوق بهعنوان اصلاح کننده مسیر پرتابه در تفنگهای بادی، ایده جدیدی است که تا کنون مطرح نشده است. معادلات ناویر- استوکس سه-بعدی تحت شرایط ناپایای تراکم پذیر آشفته به همراه معادلات دینامیکی حرکت ساچمه بهصورت کوپل و در یک شبکه محاسباتی متحرک حل شدهاند. شبیهسازی عددی، بر پایه طرح "رو" با دقت مرتبه دو مکانی و به لحاظ اهمیت زمان با مرتبه دو زمانی به شیوه حجم محدود میباشد. برای اعتبارسنجی، پاسخهای حاصل با نتایج تجربی معتبر مقایسه شدهاند. نتایج حاصله نشان میدهند که اعمال چرخش مناسب به پرتابه برای هر فاصله معین میتواند از افت ارتفاع آن در هنگام برخورد به هدف جلوگیری نماید. در این ارتباط، از میانیابی دادههای حاصل، رابطهای که بتواند با دقت خوبی سرعت زاویهای هوپ-آپ را بر حسب تابعی از موقعیت هدف و انرژی جنبشی شلیک برای جبران افت ارتفاع پرتابه در فواصل دلخواه پیشبینی نماید استخراج گردید. همچنین مشاهده شد که با افزایش سرعت زاویهای، وقوع ریزش گردابه، تسریع و مقدار اندازه حرکت پرتابه کاهش مییابد.
Improvement of shooting accuracy with air gun pellets is very important in sport competitions which is always questioned by shooting enthusiasts. In this study, the performance of a transonic spherical projectile as an air gun pellet with 4.5 mm-caliber under a mechanism known as Hop-up is numerically examined. The motion of this projectile is assumed in four degrees of freedom including three translational motions and one transverse rotational motion. Hop-up mechanism is resulted in a rotational motion of spherical projectile, so a Magnus Force is generated which prevents the altitude loss of the projectile. The Navier-Stokes equations are solved in compressible non-stationary turbulent conditions with equations of the pellet motion in a coupled form and in a moving computational grid by a computer program. The present numerical simulation is based on “Roe” scheme with second-order accuracy using a finite volume method and because of the importance of time dependent parameters, second-order time accurate was applied. To validate the computer program operation, the results were compared to valid experimental data. The results obtained from these studies showed that proper rotation of the projectile for a certain distance prevents its height drop when hits the target. A relation was also obtained between the target location, shooting kinetic energy and proper angular velocity which can neutralize the projectile altitude loss at arbitrary distavces. It is also demonstrated that by increasing the angular velocity, the vortex shedding onset is accelerated and the projectile momentum is decreased.
Air gun projectile,Hop-Up mechanism,Trajectory Investigation,3-D numerical simulation,Non-stationary solution
پرتابه تفنگ بادی,مکانیزم هوپ-آپ,بررسی مسیر حرکت,شبیه سازی عددی سه بعدی,حل ناپایا
25
35
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-23782-5&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/23
1396/4/2
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/2
1396/5/11
Seyed Erfan
Salimipour
Ferdowsi university of mashhad
سید عرفان
سلیمی پور
00319475328460069172
00319475328460069172
No
دانشگاه فردوسی مشهد
Ali Reza
Teymourtash
Mechanical engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
علیرضا
تیمورتاش
00319475328460069171
00319475328460069171
Yes
استاد-دانشگاه فردوسی مشهد
Mojtaba
Mamourian
Mechanical engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
مجتبی
ماموریان
00319475328460069170
00319475328460069170
No
دانشیار-دانشگاه فردوسی مشهد
fa
کمانش ترموالاستیک ورق مستطیلشکل مدرج تابعی بر اساس تئوری بهبودیافته مرتبه سوم تغییر شکل برشی
Thermoelastic buckling of functionally graded rectangular plate based on improved third order shear deformation theory
در این پژوهش، از تئوری بهبودیافته مرتبه سوم تغییر شکل برشی، جهت تحلیل کمانش ترموالاستیک ورق مستطیلشکل ساختهشده از ماده مدرج تابعی استفاده شده است. فرض شده که ورق تحت دو نوع بارگذاری افزایش یکنواخت درجه حرارت و افزایش درجه حرارت خطی در راستای ضخامت قرار دارد و نیز ترکیب مواد تشکیلدهنده ورق مدرج تابعی مطابق با قانون توزیع توانی ردی در راستای ضخامت تغییر میکند. همچنین، ورق بر تکیهگاههای ساده در نظر گرفته شده است. ابتدا روابط کرنش- جابجایی غیرخطی برمبنای تئوری بهبودیافته مرتبه سوم در نظر گرفته شده و معادلات تعادل و پایداری ورق استخراج گردیده است. سپس جابجاییها و نیروهای پیشکمانش با استفاده از معادلات تعادل بهدست آمده و در معادلات پایداری گذاشته میشود. با حل معادلات پایداری، رابطه اختلاف دمای کمانش بهدست میآید. مقدار بحرانی اختلاف دمای کمانش، با کمینه کردن رابطه استخراجشده، نسبت به پارامترهای نیمموج بهدست میآید. با هدف صحتسنجی نتایج، روابط بهدست آمده برای اختلاف دمای کمانش، با مراجع مقایسه گردیده است. نتایج نشان میدهد که مقادیر اختلاف دمای بحرانی کمانش حاصل از تئوری بهبودیافته مرتبه سوم، پایینتر از نتایج بهدست آمده از تئوریهای کلاسیک، مرتبه اول و مرتبه سوم برشی است. همچنین، مقدار اختلاف دمای کمانش در حالت افزایش خطی درجه حرارت از حالت افزایش یکنواخت دما بیشتر است و هرچه ورق ضخیمتر باشد میزان تفاوت بین این دو مقدار بیشتر میگردد.
In this study, an improved third order shear deformation theory is used to analyze the thermoelastic buckling of a functionally graded rectangular plate. The plate is assumed to be under two types of thermal loading, namely, uniform temperature rise across the thickness and linear temperature change across the thickness of the plate. Moreover, the material properties of the functionally graded plate vary linearly through the thickness and simply supported are considered for all edges of the plate. First, the nonlinear strain-displacement relations are considered based on improved third order theory and then the equilibrium and stability equations are derived. In continue, displacements and the pre-buckling forces are calculated using the equilibrium equations. The temperature difference relation of buckling is obtained by solving the stability equations. To obtain the critical temperature difference, the recent relation is minimized with respect to the number of half wave parameters. Resulting equations are compared with the literature. The results show that, the values of temperature difference buckling obtained based on improved third order shear deformation theory, are lower compared with the classical plate theory, first and third order shear deformation theories. Moreover, the value of critical temperature difference under linear temperature change is bigger compared with the uniform temperature rise across the thickness, and the difference between the two values will be bigger with increasing the thickness of the plate.
Thermoelastic buckling,Functionally graded plate,Improved third order shear deformation theory
کمانش ترموالاستیک,ورق مدرج تابعی,تئوری بهبودیافته مرتبه سوم برشی
36
44
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-10922-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/18
1396/2/28
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/5
1396/4/14
Hirbod
Ahmadifar
Mechanical Engineering Department, Engineering Faculty, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
هیربد
احمدیفر
00319475328460069165
00319475328460069165
No
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه آزاد واحد اهواز، اهواز، ایران
Amin
Yaghootian
امین
یاقوتیان
00319475328460069161
00319475328460069161
Yes
استادیار دانشگاه شهید چمران
fa
طراحی کنترلکننده پسگام برای ردیابی موقعیت/نیرو در رباتهای همکار
Designing backstepping controller for positionforce tracking of cooperative robot manipulators
کنترل رباتهای همکار که یک جسم صلب را حمل میکنند یک مسئله کنترلی پیچیده است. سیستم رباتیک همکار برای کار هماهنگ، یک زنجیره سینماتیکی بستهای را شکل می دهند که محدودیتهای سینماتیکی و دینامیکی اضافی را تحمیل میکند. همچنین حرکات تعاملی میان رباتها از طریق شئ منجر به نیاز ضروری برای کنترل هم-زمان موقعیت و نیروی تعاملی میگردد. در این مقاله، مسئله کنترل ردیابی موقعیت و نیرو در رباتهای همکار که یک شئ صلب را حمل میکنند، با استفاده از روش طراحی کنترلکننده پسگام مورد بررسی قرار میگیرد. خطاهای ربات همکار با تعریف متغیرهای حالت جدید براساس مشتق و انتگرال خطاهای موقعیت، تعمیم داده میشود. سپس با تعریف متغیرهای جدید براساس سیستم خطاهای موقعیت و بکارگیری روش کنترل پسگام، یک کنترلکننده پسگام برای ردیابی موقعیت در سیستم رباتهای همکار ارائه شده است. در نهایت به منظور طراحی کنترلکننده ردیاب موقعیت/نیرو و با استفاده از خواص نیروهای داخلی، جملاتی به سیگنال کنترلی طراحی شده اضافه گردیده است. نشان داده میشود که سیستم حلقه بسته بر اساس تئوری پایداری لیاپانوف به طور یکنواخت کراندار است. روش کنترلی بر روی دو ربات سه لینکی شبیه سازی میگردد و نتایج شبیهسازی بیانگر کارایی روش پیشنهادی است.
Control of multiple robots, whose end-effects grasp an object, involves complex control tasks. First, the multiple robotic system, for a cooperative task, forms closed kinematic chains that impose additional kinematic and dynamic constraints. Second, the interactive actions among the robots through the object lead to the essential need to control position and interactive force, simultaneously. In this paper, the backstepping control method is studied for tracking control problem of cooperative robot manipulator system handling a common rigid object. The error system of coordinated robot manipulators is developed by defining the new variables based on the integral and differential of position and orientation errors. Then by defining the appropriate change of coordinates and using the backstepping design strategy, a backstepping position tracking control scheme is proposed for multi-robot manipulator systems handling a common object. Additional terms, using the properties of internal forces, are also added to the control signals to consider the force tracking problem. It is proved the closed loop system are uniformly ultimately bounded based on Lyapunov stability theory. Finally, the two three-link planar robot manipulators is applied for simulation, and the simulation results show the effectiveness of the proposed method.
Cooperative robot manipulator system,Backstepping control,Lyapunov stability,Position/Force tracking control
سیستم ربات های همکار,کنترل پسگام,پایداری لیاپانوف,کنترل کننده ردیاب موقعیت/نیرو
45
54
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-18896-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/10
1396/2/20
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/4
1396/5/13
Shima
Ahangar
شیما
آهنگر
00319475328460069163
00319475328460069163
No
دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
Zahra
Rahmani
Department of Electrical and Computer Engineering, Babol Noshirvani University of Technology
زهرا
رحمانی
00319475328460069160
00319475328460069160
Yes
دانشکده مهندسی برق و کامپوتر، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
Barmak
Baigzadehnoi
برمک
بیگ زاده
00319475328460069164
00319475328460069164
No
دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
fa
تحلیل خطاهای ابعادی صفحات دوقطبی فلزی در تک سلول پیل سوختی پلیمری
Analysis of dimensional errors for metallic bipolar plates in single PEM fuel cell
توسعهی فناوری پیلهای سوختی پلیمری جهت تولید برق و حرارت در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفتهاست. در میان اجزای اصلی پیلهای سوختی پلیمری، صفحات دوقطبی تأثیر قابل توجهی بر هزینه و کارایی سامانه دارند. صفحات دوقطبی فلزی شکلدهی شده با ورقهای نازک، به دلیل مزایایی همچون هزینه، استحکام مکانیکی و چگالی توان مناسب به عنوان جایگزین صفحات مرسوم گرافیتی گسترش یافتهاند. انعطافپذیری این قطعات و برگشت فنری حین شکلدهی، خطاهای ابعادی را اجتنابناپذیر مینماید و منجر به توزیع نامناسب فشار تماسی صفحات دوقطبی با لایه نفوذ گاز و افت کارایی پیل سوختی میگردد. افزایش بیش از حد دقت تولید صفحات دوقطبی موجب افزایش هزینه و کاهش قابلیت گسترش عمومی فناوری میشود. بنابراین، بهمنظور کاهش هزینههای غیرضروری، مدیریت طراحی و ساخت، بهبود کارایی و تدوین دانش فنی، تحلیل خطاهای ابعادی صفحات دوقطبی فلزی توسط روش اجزا محدود و شبیهسازی مونتکارلو انجام میگردد. ابتدا مدل تماس صفحهی دوقطبی و لایه نفوذ گاز توسعه مییابد و ارتفاع کانالها و دندانههای صفحهی دوقطبی بصورت پارامتری با تغییرات تصادفی و توزیع نرمال خطای ابعادی مطرح میگردد. سپس، توزیع فشار روی لایه نفوذ گاز (Pave و Pstd) به ازای خطاهای ابعادی مختلف توسط شبیهسازی مونتکارلو به دست میآید. با افزایش مقدار تلرانس ابعادی از mm 015/0± تا mm 075/0±، میانگین فشار تماسی (Pave) 11% افت و انحراف معیار فشار تماسی (Pstd) تا بیش از 90% افزایش یافتهاست. یعنی توزیع مطلوب فشار لایه نفوذ گاز با افزایش خطای ابعادی کاهش مییابد و میتوان تلرانسهای ابعادی مناسب برای صفحات دوقطبی فلزی را مطابق نیازهای مهندسی تعیین نمود.
In recent years, development of polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs) has been considered to generate electricity and heat. Among main components of PEMFCs, bipolar plates (BPPs) have significant influence on cost and performance of the system. Metallic BPPs, formed using thin sheets, have been developed as alternative to conventional graphite plates because of advantages such as suitable cost, mechanical strength and power density. Flexibility of the sheets and spring back during forming process make dimensional errors inevitable and lead to inappropriate contact pressure distribution between BPPs and gas diffusion layer (GDL), resulting in decrease of fuel cell performance. Excessive accuracy in BPP production leads to increase the final cost and decrease the general usability of the technology. Therefore, to reduce unnecessary costs, managing design process and improving efficiency, analysis of BPP dimensional errors is done using finite element method and Monte Carlo simulation (MCS). First, contact model of the metallic BPP and GDL is developed and heights of each channel and each rib of BPP are fully parameterized due to stochastic variations of dimensional errors with normal distribution. Then, contact pressure distributions of GDL (Pave, Pstd) for different dimensional errors are obtained by MCSs. Increasing dimensional tolerance from 0.015 mm to 0.075 mm, average contact pressure (Pave) has decreased by 11% and standard deviation of contact pressure (Pstd) has increased up to 90%. Namely desirable distribution of GDL pressure is reduced by increasing the dimensional error and suitable dimensional tolerances for BPPs can be determined according to engineering requirements.
PEM fuel cell performance,Metallic bipolar plates,dimensional errors,Finite element model,Monte Carlo simulation
کارایی پیل سوختی پلیمری,صفحات دوقطبی فلزی,خطاهای ابعادی,مدل اجزا محدود,روش مونت کارلو
55
64
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-14499-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/7
1396/3/17
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/19
1396/4/28
Pouya
Pashaie
Fuel Cell Research and Technology Group, Department of Mechanical Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Mazadaran, Iran.
پویا
پاشایی
00319475328460069188
00319475328460069188
No
گروه پژوهشی پیلهای سوختی پلیمری، دانشکده مهندسی مکانیک ، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، مازندران، ایران
Mohsen
Shakeri
محسن
شاکری
00319475328460069207
00319475328460069207
Yes
استاد دانشکده مهندسی مکانیک-دانشگاه صنعتی بابل
salman
nourouzi
Babol University of Technology
سلمان
نوروزی
00319475328460069187
00319475328460069187
No
دانشیار دانشگاه صنعتی بابل
fa
شبیهسازی عددی هدایت نانوذرات مغناطیسی در محل دوشاخه شدن آئورت شکمی توسط میدان مغناطیسی سیم حامل جریان
Numerical simulation of magnetic nanoparticle delivery at location of abdominal aortic bifurcation using single wire magnetic source
در این مقاله دارورسانی مغناطیسی توسط نانوذرات مغناطیسی که سطح آن با دارو پوشش داده شده است، به صورت عددی مطالعه میشود. بخشی از رگ مربوط به پای سمت راست که از آئورت شکمی جدا شده است به عنوان بافت هدف در نظر گرفته شده است. منبع مغناطیسی مورد استفاده یک تک سیم حامل جریان میباشد. مدل دوفاز بونگیورنو با در نظر گرفتن اثر نیروی مغناطیسی یعنی ترم مگنتو فورسس بهبود یافت. معادلات ناپایای حاکم با در نظر گرفتن نیروی کلوین ناشی از اثرات فروهیدرودینامیکی، به روش حجم محدود و توسط الگوریتم پیزو گسسته سازی شد. تاثیر مکان سیم و مقدار جریان گذرنده از آن (1000، 2000، 3000، 4000 و 5000 آمپر) بر میزان و زمان تجمع دارو در بافت هدف مورد بررسی قرار گرفت. قطر نانوذرات 10 نانومتر و کسر حجمی آن 0.002 در نظر گرفته شده است. با توجه به نتایج، مکان منبع مغناطیسی بهتر است در بالادست بافت هدف و نزدیک به آن باشد. به علاوه استفاده از این روش میزان تجمع دارو در بافت هدف را میتواند تا 7.5 برابر افزایش دهد. از بین جریانهای مطالعه شده بهترین عملکرد دارورسانی در جریان 2000 آمپر حاصل شد.
In this paper, drug coated magnetic nanoparticle delivery is numerically studied. Specific part of right foot vessel connected to the abdominal aorta is considered as target tissue. Single wire is applied as magnetic source. Buongiorno’s two-phase model is modified by adding the magnetophoresis term to the volume fraction transport equation. Governing unsteady equations with ferrohydrodynamics Kelvin force as a source term is discretized with PISO based finite volume method. Effects of the location of magnetic source and magnitude of current carrying from wire (1000, 2000, 3000, 4000 and 5000 amperes) are investigated on residence time and deposition level of drug on target tissue. Diameter and volume fraction of nanoparticles are 10 nm and 0.002, respectively. From the results, location of wire should be near and upstream the target tissue. Furthermore, by using this method deposition level of drug on target tissue can be increased by 7.5 times. Best drug delivery performance is seen for current magnitude of 2000 amperes.
Magnetic drug delivery (MDD),Magnetic nanoparticles,Ferrohydrodynamics (FHD),Abdominal aorta,nanofluid
دارورسانی مغناطیسی,نانوذرات مغناطیسی,فروهیدرودینامیک,آئورت شکمی,نانوسیال
65
74
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-20008-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/9
1396/3/19
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/11
1396/4/20
Saber
Yekani Motlagh
صابر
یکانی مطلق
00319475328460068837
00319475328460068837
Yes
هیات علمی دانشگاه صنعتی ارومیه
Salar
Deyhim
دانشگاه صنعتی ارومیه
سالار
دیهیم
00319475328460069183
00319475328460069183
No
دانشجوی کارشناسی
fa
شبیه سازی عددی توربین بادی محور افقی در مزرعه بادی منجیل همراه با تحلیل رژیم بادی
Numerical simulation of wind turbine in Manjil wind farm considering wind regime study
تحلیل جریان لایه مرزی، برای بهینه سازی طراحی مزارع بادی، حساسیت بالایی دارد. به ویژه اثر جریان باد، در توربینهای بادی نصب شده در زمینهای ناهموار و کوهستانی پیچیده میباشد. در این تحقیق، پسباد توربین بادی و جریان باد در زمین ناهموار با دینامیک سیالات محاسباتی و با استفاده از نرم افزار اوپنفوم مورد مطالعه قرار گرفته است. یک مدل دیسک عملگر، که نیروهای وارد شده به توربین را بر روی کل دیسک اعمال میکنند، بر پایه تئوری اجزای پره به کار گرفته شدهاند. برای شبیه سازی جریان اتمسفری و پسباد توربین بادی محور افقی در مزرعه بادی منجیل، معادلات ناویر-استوکس با رینولدز میانگین حل شده و مدل آشفتگی کی-اپسیون به کار گرفته شده است. در شبیه سازی از شبکه بندی منظم استفاده گردید. همچنین جهت باد غالب، با رسم گلباد منطقه، از شمال به جنوب به دست آمد. بررسی جزئیات توربین بادی با اطلاعات میدانی انجام شده است و نتایج عددی، تاثیرات پسباد تا پنج برابر قطر روتور بعد از توربین را نشان میدهد. کاهش سرعت باد در این فاصله 26% بوده است. توان به دست آمده از مدل برای توربین نمونه با اطلاعات میدانی تطبیق دارد. همچنین رژیم بادی مزرعه برای فصول مختلف سال تحلیل شده و نتایج نشان میدهد که زمانهای وزش باد مناسب در سه ماه نوامبر، دسامبر و ژانویه زیر 50% بوده که در طراحی مزرعه بادی و بازده نیروگاه مورد توجه میباشد.
Research on atmospheric boundary layers in wind farms is an important task. Especially, wind effect on wind turbines installed in mountainous area with complex terrain is complicated. In this research, the wake of a wind turbine and wind flow in complex terrain have studied with computational fluid dynamic (CFD) method in OpenFOAM software. Actuator-disk model with introducing forces, based on Blade Element Momentum Theory, on the disk are used. For simulation of wind turbine in wind farm, Reynolds averaged Navier Stokes equation with k-ɛ turbulence model has been used. Structured mesh was used for simulation domain. Also, main wind direction has been determined from North toward south considering wind rose of area. One of wind turbines is studied by detail. The numerical results show an extended wake effect around 5d (five times the rotor diameter). Wind speed deficit is 26% at this distance. Captured wind power from the simulation is close to real data. Also, wind regime has been studied and analyzed for different seasons. For November, December and January, the time period that wind blows in effective speed, is decreased less than %50 which is important in wind farm design and operation.
Wake,CFD,wind farm,Complex terrain,Wind regime
پسباد,دینامیک سیالات محاسباتی,مزرعه بادی,زمین های ناهموار,رژیم بادی
75
85
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-20459-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/20
1396/3/30
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/25
1396/5/3
Mohammad Reza
Ghasemi Bousejin
Department of Agricultural Machinery Engineering, University of Tehran, Iran
محمد رضا
قاسمی بوسجین
00319475328460069159
00319475328460069159
No
گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران
ali
jafari
tehran university
علی
جعفری
00319475328460069158
00319475328460069158
Yes
عضو هیئت علمی دانشگاه تهران
Seyed Saeid
Mohtasebi
University of Tehran
سید سعید
محتسبی
00319475328460069157
00319475328460069157
No
دانشگاه تهران
kobra
gharali
University of Tehran
کبری
قرئلی
00319475328460068835
00319475328460068835
No
دانشگاه تهران
fa
رفتار حرارتی-مکانیکی کامپوزیتهای پلیمری تحت تاثیر آتش
Thermo-mechanical behavior of polymer composites exposed to fire
استفاده از کامپوزیتهای پایه پلیمری تا به امروز رشد روز افزونی داشته است. کامپوزیتها به علت خواص مکانیکی، شیمیایی و فیزیکی خاص، کاربرد زیادی دارند؛ اما احتراق ذاتی این مواد و عدم استحکام آنها در دماهای بالا بویژه هنگام مواجهه با آتش یکی از چالشهای استفاده کامپوزیت در صنایع است. زمانیکه کامپوزیتها در معرض آتش می-گیرند، ماتریس کامپوزیت همراه با آزادسازی گرما، دود، ذرات دوده و بخارات سمی تجزیه میشود. در اثر تاثیر آتش بر سازه کامپوزیتی فرآیندهای حرارتی متعددی از جمله رسانایی حرارتی در سازه، تجزیه شدن رزین و تولید و خروج گازهای فرار از کامپوزیت رخ میدهد. هدف از این تحقیق، بررسی تاثیرات آتش بر سازههای کامپوزیتی میباشد. تحلیل مقاومت کامپوزیت در برابر آتش، تعیین میزان و مدت زمان دوام آوردن کامپوزیت در برابر آتش و همچنین بررسی اثرات تنش حرارتی ایجاد شده در سازه کامپوزیتی نیازمند تحلیل ترکیبی حرارتی-مکانیکی کامپوزیت میباشد. جهت تحلیل مساله در این پژوهش از نرم افزار آباکوس استفاده شده است. مدل مناسب جهت تحلیل بخشهای حرارتی و مکانیکی مساله با توجه به معادلات حاکم، توسعه یافته و از طریق زیرروالهای موجود در نرم افزار آباکوس در این نرم افزار وارد میشود. مدل حرارتی-مکانیکی با نتایج موجود در مطالعات معتبر، اعتبار سنجی شده و در نهایت این مدل، جهت تحلیل حرارتی-مکانیکی یک سازه کامپوزیتی استوانهای تحت تاثیر آتش مورد استفاده قرار میگیرد. نتایج نشان دادند که با تخمین زمان شکست کامپوزیت، میتوان میزان نیروی قابل تحمل توسط سازه را در شرایط مختلف تاثیر آتش بر سازه، تعیین نمود.
Nowadays, the use of polymer-based composites has been growing. Composites due to mechanical, chemical and physical properties are widely used, but the inherent combustion of these materials and the lack of strength at high temperatures, especially when exposed to the fire is one of the challenges of using composites in industries. When composites are exposed to fire, matrix of composite decomposed with heat release, smoke, soot and toxic fumes. Due to the influence of fire on the composite structure, several thermal processes occur such as thermal conductivity in the structure, production and escape of the gases from the composite and resin decomposition. The aim of this study is the investigation of the effects of fire on the composite structures. Analysis of composite resistance to fire, determine the amount and duration of the fire-resistant composite as well as the effects of thermal stress in composite structure requires thermo-mechanical analysis of the composite. ABAQUS software is used for solving the problem in this study. Appropriate model for analyzing the thermal and mechanical parts of the problem according to the governing equations is developed and imported to the Abaqus software through Abaqus subroutines. Thermo-mechanical model validated with the results of valid studies. Finally, this model is used for thermo-mechanical analysis of a composite cylindrical structure exposed to the fire. The results showed that by estimating the failure time of the composite, it is possible to determine the amount of load that can be applied to the structure under different conditions of fire.
Composites structures,Fire,Thermal-Mechanical Analysis,Abaqus
سازه کامپوزیتی,آتش,تحلیل حرارتی-مکانیکی,آباکوس
86
96
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-16820-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/2
1396/2/12
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/12
1396/4/21
Khosro
Lari
خسرو
لاری
00319475328460069338
00319475328460069338
Yes
دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته
Mohammad
Gholamian
محمد
غلامیان
00319475328460069339
00319475328460069339
No
دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته
Amid
Pouraminaei
عمید
پورامینایی
00319475328460069340
00319475328460069340
No
دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته
Emad
Jomehzadeh
عماد
جمعه زاده
00319475328460069341
00319475328460069341
No
دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته
fa
طراحی هدایت حلقه بسته زیر بهینه برای سامانههای پرنده زیر مداری
A Closed Loop Sub-Optimal Guidance Design for Sub-Orbital Flying Systems
در این مقاله یک روش هدایت حلقه بسته جدید برای سامانههای زیر مداری ارایه شده است. روش پیشنهاد شده را میتوان برای هدایت و کنترل فاز اولیه یک سامانه که در اتمسفر پرواز میکند استفاده کرد. در این روش، حل زیر بهینه یکپارچه سیستم هدایت و کنترل بصورت حلقه بسته انجام گردیده است. این روش هدایت زیر بهینه که به نام برنامه ریزی ایستای مدل پیش بین (MPSP) شناخته میشود بر پایه تئوری کنترل بهینه غیر خطی استوار بوده و از ترکیب فلسفه کنترل مدل پیش بین و برنامه ریزی پویای تقریبی بدست آمده و یک کلاسی از مسائل کنترل بهینه کراندار با محدودیتهای نهایی را حل مینماید. همچنین به علت اینکه ماتریس حساسیت مورد نیاز این تکنیک به روش بازگشتی قابل محاسبه است، این روش از نظر محاسباتی بسیار کارآمد بوده و قابل استفاده برای پیادهسازی برخط در سامانه میباشد. در این مقاله معادلات دینامیکی سامانه در حضور نیروها و گشتاورهای آیرودینامیکی مدل شده و اثر دینامیک سرومکانیزم نیز در معادلات در نظر گرفته شده است. بعلاوه با در نظر گرفتن همزمان حلقههای هدایت و کنترل، حل یکپارچهای از سیستم هدایت و کنترل توسط مدل شبیهسازی سه درجه آزادی زمین کروی ارائه شده است. نتایج نشان میدهد که روش پیشنهادی هدایت حلقه بسته قادر است خطاهای مدل سازی سامانه را توسط بروزرسانی اطلاعات پرواز حذف نموده و سامانه را به نقطه مورد نظر هدایت نماید.
In this paper, a novel closed loop guidance method is provided for sub-orbital systems. The proposed method can be used in the first phase of a flying vehicle system that flies in atmosphere. In this method, sub-optimal integrated solution of control and guidance in closed-loop is developed. This Sub-optimal guidance technique has been named Model Predictive Static Programming (MPSP) that based on nonlinear optimal control theory and derived from combined philosophies of Model Predictive Control and Approximate Dynamic Programming solves a class of finite horizon optimal control problems with terminal constraints. Also because sensitivity matrices that are necessary for obtaining this solution can be computed recursively, this technique is computationally efficient and is appropriate for online implementation. In this paper, the system’s dynamic equations are modeled in the presence of aerodynamic forces and moment and the dynamic servo-mechanism effect is also assumed in the equations. Furthermore, by simultaneously considering the guidance and control loops, an integrated solution of the guidance and control system is proposed by three-degree of freedom spherical earth simulation model. Result show that proposed closed-loop guidance is able to remove modeling errors by flight data update and guide flying vehicle to the desired point.
model predictive static programming,closed loop guidance,Sub-optimal
برنامه ریزی ایستای مدل پیش بین,هدایت حلقه بسته,هدایت زیر بهینه
97
106
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-19120-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/13
1396/1/24
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/7
1396/5/16
Emad
Jomehzadeh
علیرضا
با صحبت نوین زاده
00319475328460069342
00319475328460069342
Yes
مدیر گروه دینامیک پرواز و مهندسی فضایی
/ دانشکده هوافضای دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
farhad
tavakoli
فرهاد
توکلی
00319475328460069328
00319475328460069328
No
دانشجوی دکتری دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی
fa
مدل سازی پرواز آرایش مند یک ماهواره زمین آهنگ بر اساس معادلات حرکت انتقالی متأثر از وضعیت در فاز تقرب نهایی
Design of Geosynchronous Satellite Flying Formation Based on Translational Dynamics Affected by Attitudinal Situation at Drift Phase
در این مقاله اثر اندرکنش معادلات دینامیکی حرکت انتقالی و حرکت وضعی ماهواره با هدف طراحی آرایش پروازی در فاز ورود به پنجره ی مداری و تقرب به موقعیت نامی عملیاتی تعریف شده در مدار زمین آهنگ بررسی شده است. در این راستا ابتدا معادلات دینامیکی و سینماتیکی ماهواره مورد مطالعه قرار گرفته اند. سپس با درنظر گرفتن ماهواره به عنوان جسمی صلب، اثر متقابل دینامیک حرکت انتقالی و وضعی ماهواره در تقرب به موقعیت نهایی در مدار هدف استخراج شده است. بر خلاف مطالعات مشابه، که در آن ها از ساده سازی هایی نظیر فرض مدار هدف دایروی و یا خطی سازی معادلات دینامیکی استفاده شده است، تحلیل های ارائه شده در این نوشتار برمبنای کلی ترین حالت معادلات حرکتی غیرخطی است. معادلات کوپل شده ی ارائه شده در فاز تقرب به موقعیتی معین در مدار زمین آهنگ با احتساب شرایط وضعی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته و بر اساس نتایج به دست آمده سناریو و الزامات متفاوتی در تقرب به موقعیت هدف در پنجره ی مداری و در حضور ماهواره های دیگر ارائه شده است. موقعیت و وضعیت ماهواره با استفاده از سیستم مبتنی بر منطق کنترلی PD با بهره های کنترلی بهینه شده بر اساس الگوریتم بهینه سازی PSO با هدف کمینه سازی تلاش کنترلی و مصرف سوخت ماهواره و نیز افزایش طول عمر عملیاتی ماهواره، کنترل شده است و نتایج شبیه سازی های ارائه شده مبین کارآیی مناسب طرح پیشنهادی است.
This paper investigates effect of coupling of satellite translational dynamics and rotational kinematic aiming to design of geosynchronous satellite formation flying at drift phase to the determined operational nominal position at the orbital window in the geosynchronous orbit. Firstly, dynamical and kinematical equations of satellite, and then, the interaction of translational and rotational motion at drifting to the final position at the target orbit by considering satellite as a rigid object have been studied. Despite of similar studies utilized simplifications such as circular assumption of target orbit or various linearization methods, presented analysis of this paper are based on the general form of nonlinear translational equations. According to acquired results of investigating the coupled dynamics at the drift phase to the determined position at the orbital window by considering different attitudinal situations, drift considerations and procedure in presents of other satellites at the orbital window have been presented. Position and attitude of satellite have been controlled by utilization of PD control law associated with the optimized gains based of PSO optimization algorithm aiming to minimizing control effort and fuel and consequently minimizing fuel consumption and increasing satellite operational life. Acquired results from simulations represent effectiveness of the proposed methodology.
Flying Formation,Drift Phase,Geosynchronous orbit,PD Controller,PSO Optimization Algorithm
آرایش پروازی,فاز دریفت,مدار زمین آهنگ,کنترلر PD,الگوریتم بهینه سازی PSO
107
118
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-12312-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/16
1396/2/26
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/30
1396/5/8
Amir Reza
Kosari
امیررضا
کوثری
00319475328460069343
00319475328460069343
Yes
استادیار دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
Mahdieh
Beglari
Graduated from Faculty of New Sciences and Technologies , Tehran, Iran
مهدیه
بگلری
00319475328460069331
00319475328460069331
No
دانش آموخته دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران، تهرات، ایران
fa
افزایش چالاکی با استفاده از یک الگوریتم کنترلی یاری گر برای ربات های اسکلت خارجی
Agility enhancement using an assistive controller for exoskeleton robots
رباتهای اسکلت خارجی یاریگر دسته ای از رباتهای پوشیدنی هستند که در هنگام انجام حرکات مختلف، بخشی از نیروی مورد نیاز کاربر را تأمین میکنند. در نتیجه، کاربر با صرف نیروی کمتری حرکات مورد نظر را انجام خواهد داد. الگوریتمهای کنترلی مختلفی برای رباتهای اسکلت خارجی یاریگر پیشنهاد شده و تأثیر آنها بر عملکرد کاربران مورد ارزیابی قرار گرفته است. نویسندگان مقاله حاضر اخیراً یک روش کنترلی جدید، با نام الگوریتم کنترلی یاریگر با پسخور خروجی، را برای رباتهای اسکلت خارجی با عملگرهای الاستیک سری ارائه کرده اند. این روش به تعداد بسیار کمی حسگر نیاز داشته، مستقل از نیت کاربر بوده و دارای یک ساختار ساده و غیر مبتنی بر مدل میباشد. در این مقاله، تأثیر الگوریتم کنترلی یاریگر با پسخور خروجی بر افزایش چالاکی کاربران مورد ارزیابی قرار گرفته است. یک ربات فیزیوتراپ زانو به عنوان ربات اسکلت خارجی تک مفصله در نظر گرفته شده است. با اتصال یک عملگر الاستیک سری به ربات و پیاده سازی الگوریتم کنترلی یاریگر با پسخور خروجی، چالاکی کاربر در یک آزمایش تعقیب هدف بررسی شده است. زاویه مطلوب و واقعی زانو توسط دو نشانگر بر روی یک صفحه نمایش به کاربر نشان داده شده و از کاربر خواسته شده است که با حرکت دادن پای خود، موقعیت مطلوب را تعقیب نماید. دقت کاربر در تعقیب هدف با تکرار آزمایش در دو حالت یاری شده و یاری نشده، اندازه گیری و مقایسه شده است. نتایج آزمایشها به خوبی تأثیر الگوریتم کنترلی یاریگر با پسخور خروجی را بر افزایش چالاکی کاربر تأیید میکند.
Assistive exoskeletons are a category of wearable robots that provide a portion of the forces, required by users in performing different motions. Hence, the users will be able to perform the motions with less effort. Hitherto, different control algorithms for assistive exoskeletons are proposed and their various effects on the users’ performance are evaluated. Recently, the authors of the present paper have proposed a new control method, called output feedback assistive controller, for compliantly actuated exoskeletons. This method is independent from user’s intent, requires a very low number of sensors and possesses a simple model-free structure. This paper evaluates the effect of the output feedback assistive controller on the agility of the users. A knee physiotherapy robot is considered as a single joint exoskeleton. Connecting a series elastic actuator to the robot and implementing the output feedback assistive controller, the agility of the user is evaluated in a target following experiment. Two markers are displayed on a monitor to represent the actual and desired knee angles for the user. The user is asked to follow the desired angles by moving his/her leg. The accuracy of the user in following the target is measured and compared in two assisted and unassisted cases. The results clearly verify the positive effect of the output feedback assistive controller on increasing the user’s agility.
Exoskeleton robots,Output feedback assistive controller,AGILITY
ربات اسکلت خارجی,الگوریتم کنترلی یاریگر با پسخور خروجی,چالاکی
119
129
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-20208-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/16
1396/2/26
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/27
1396/4/6
Iman
Kardan
PhD student/ Mechanical Engineering Department, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
ایمان
کاردان
00319475328460069332
00319475328460069332
No
دانشجوی دکتری/ گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
Alireza
Akbarzadeh
Professor-Mechanical Engineering-Ferdowsi University of Mashhad
علیرضا
اکبرزاده
00319475328460069344
00319475328460069344
Yes
استاد/دانشگاه فردوسی مشهد
fa
استفاده از روش پیششرط ترکل جهت تسریع همگرایی حل جریان تراکمپذیر با ماخ پایین
Using of Turkel precondition method for convergence acceleration of compressible flow with low Mach number
سیستم معادلات تراکمپذیر با استفاده از روشهای عددی بالادست برای تحلیل جریانها با سرعت کم، همگرایی بسیار پایینی دارند. در این نوشتار روش پیششرطی به عنوان روشی که میتواند مشکلهای عددی سیستم معادلات اویلر تراکمپذیر را در سرعتهای پایین برطرف کند به معادلات اویلر اعمال گردیده و برای تحلیل جریان حول هندسههای دو بعدی استفاده شده است. روش پیششرطی با تصحیح قسمت گذرای معادلات، مقادیر ویژه را به یکدیگر نزدیک میکند و باعث افزایش سرعت رسیدن به حل پایا میشود. در نتیجه در اینجا ماتریس پیششرط ترکل که یکی از پرکاربردترین ماتریسهای پیششرطی است، در سیستم معادلات اویلر استاندارد ضرب میشود. با توجه اینکه در بیشتر حلکنندهها از متغیرهای بقایی استفاده میشود، ماتریس پیششرط ترکل برحسب متغیرهای بقایی ایجاد شده و مورد استفاده قرار گرفته است. برای گسستهسازی قسمت مکانی معادلات از روش حجم محدود بالادست "رو" در یک شبکه بیسازمان استفاده میشود. بخش زمانی معادلات نیز به کمک روش صریح رانگ کوتا مرتبه چهار گسسته میگردد. جهت بررسی دقت و کارایی روش پیششرطی ترکل جریان غیرلزج دوبعدی حول ایرفویل NACA0012 با اعداد ماخ مختلف شبیهسازی شده و حل پایا بدست آمده است. نتایج نشان میدهد که با بکار بردن روش پیششرطی ترکل در ماخهای پایین سرعت همگرایی را میتوان تا دو برابر افزایش داد.
The system of compressible equations using upstream numerical methods has convergence problem to analyze low-Mach number flow. In this study precondition method is employed in Euler equations to solve convergence problem in low-Mach number flow and this preconditioned equations are used to analyze flow around a two-dimensional body. The preconditioner modifies the transient behavior of the Euler equations in manner that the stiffness of the eigenvalues is removed and allows for a faster convergence to the steady state. So, Turkel precondition method, one of the useful preconditioner matrices, is applied in system of Euler equations. As majority of solvers use conservative variables, precondition matrix is recalculated for conservative variables and is employed in Euler equations. The upstream finite volume Roe method in an unstructured grid is employed for space discretization of equations. Transient part of equations also is discretized with fourth order explicit Runge-Kutta method. The performance of the proposed approach is vetted through an inviscid tow-dimensional flow around the NACA0012 airfoil with different Mach number and the steady state solution is calculated. Numerical results show that Turkel preconditioner allow for a faster convergence to the steady state solution in low-Mach number. . .
Compressible flow,Preconditioner,Turkel,Low Mach number
جریان تراکمپذیر,پیششرطی,ترکل,ماخ پایین
130
136
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-19705-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/9
1396/2/19
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/19
1396/3/29
mohsen
motamedi
Faculty member
محسن
معتمدی
00319475328460069330
00319475328460069330
Yes
عضو هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه پیام نور
saeed
sheikhi
سعید
شیخی
00319475328460069329
00319475328460069329
No
فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی شریف
fa
ارزیابی و بهینهسازی پارامترهای مؤثر بر عمق کشش در فرآیند شکلدهی الکتروهیدرولیکی (با استفاده از سیم بین الکترودها)
Evaluation and optimization of drawing depth in electrohydraulic forming
(with bridge wire between electrodes)
امروزه روشهای شکلدهی با سرعت بالا بهدلیل توانائی آنها در بهبود شکلپذیدی مواد مختلف در مقایسه با روشهای سنتی، مورد توجه شرکتهای صنعتی قرار گرفته است. شکلدهی الکتروهیدرولیکی یک فرایند شکلدهی ورق فلزی با سرعت بالا است که در آن دو الکترود در محفظهای پر از آب قرار دارند و تخلیه الکتریکی با ولتاژ بالا بین آنها، فشار بالائی جهت شکل دادن ورق ایجاد میکند. در این تحقیق جهت بررسی پارامترهای مؤثر در شکلدهی الکتروهیدرولیکی (با استفاده از سیم بین الکترودها)، آزمایشهای تجربی گستردهای با استفاده از تکنیک طراحی آزمایشها طراحی گردیده است. انرژی تخلیه، جنس، طول و قطر سیم بین دو الکترود بهعنوان متغیرهای ورودی مؤثر فرایند در نظر گرفتهشدهاند. مدلسازی و بهینهسازی به روش سطح پاسخ برای بهبود عملکرد فرایند )ازنظر عمق کشش(، بر روی ورق برنجی 260 صورت پذیرفته است. با توجه به نتایج آزمایشها میتوان اظهار داشت بیشترین عمق کشش وقتی به دست میآید که انرژی تخلیه بیشینه باشد. سیم آلومینیومی در مقایسه با سیم مسی و تنگستنی، کارآمدتر میباشد. همچنین برای طول و قطر سیم بین الکترودها، یک مقدار بهینه وجود دارد که با توجه به شرایط آزمایش تعیین میشوند.
Nowadays high velocity forming methods have become popular among industrial companies due to their capability at improving formability in various materials in comparison to conventional methods. Electrohydraulic forming (EHF) is a high velocity sheet metal forming process in which two electrodes are positioned in a water filled chamber and a high-voltage discharge between the electrodes generates a high-pressure to form the sheet metal. In this work, extensive experimental tests have been designed based on design of experiments (DOE) technique to investigate the effective parameters in EHF (with bridge wire between electrodes). Discharge energy, material, length and diameter of bridge wire have been considered as effective input parameters. Response surface methodology (RSM) has been used to model and optimize the EHF performance with respect to drawing depth for Brass 260. Base on the results, it can be stated that maximum drawing depth is obtained when discharge energy is maximum. It was found that the aluminum wire was more efficient than copper and tungsten. There also exists an optimum amount of length and diameter of bridge wire determined according to the process conditions.
Electrohydraulic forming process,Effective parameter,Drawing depth,Optimization,response surface methodology (RSM)
فرایند شکلدهی الکتروهیدرولیکی,پارامترهای مؤثر,عمق کشش,بهینهسازی,روش سطح پاسخ
137
144
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-20458-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/24
1396/3/3
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/27
1396/5/5
Mehdi
Zohoor
University Faculty Member
KNT University of Technology
مهدی
ظهور
00319475328460069334
00319475328460069334
Yes
عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی
Seyed Meysam
Mousavi
PhD Student, K. N. Toosi University of Technology
سید میثم
موسوی
00319475328460069333
00319475328460069333
No
دانشجوی دکترا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
fa
روشی جدید برای دستیابی به نسبت چگالیهای بالا و لزجتهای کم بر پایه مدل دوفاز شان و چن در شبکه بولتزمن
A new method to reach high-density ratios and low viscosities based on the Shan-Chen multiphase model in lattice Boltzmann method
در این مقاله یک روش جدید برای دستیابی به نسبت چگالیهای بالا و لزجتهای کم بر پایه مدل دوفاز شان و چن در روش شبکه بولتزمن ارائه میشود. در این روش جدید، نیروی برهمکنش و به دنبال آن تانسور فشار بصورت هدفمند اصلاح میشود بطوریکه امکان تنظیم چگالی فازها به منظور تطابق با مقادیر متناظر ترمودینامیکی حاصل از قانون مساحتهای برابر ماکسول فراهم میگردد. این موضوع سبب افزایش قابل ملاحظه پایداری و در نتیجه دستیابی به اهداف مذکور میشود. از مزایای این روش، سادگی و یکسان بودن روند بکارگیری آن در مسائل دو و سه بعدی با استفاده از توابع برخورد یک زمانه یا چند زمانه است. به منظور اعتبارسنجی این روش، ابتدا تطابق مقادیر چگالی فازها در دماهای زیربحرانی مختلف با مقادیر متناظر حاصل از قانون ماکسول نشان داده میشود، سپس صحت قانون لاپلاس برای قطره بررسی میگردد، در ادامه مقدار سرعتهای ساختگی پیرامون سطح منحنی قطره بررسی شده و در نهایت مسئله شکستن سد مایع شبیهسازی و نتایج آن با دادههای آزمایشگاهی مقایسه میشود. نتایج نشان از پایداری بالا و توانایی مدل بهبود داده شده برای شبیهسازی مسائل مختلف جریان دوفاز در محدوده وسیعی از نسبت چگالی و لزجت دارد.
In this paper, a new method is proposed to reach high density ratios and low viscosities based on the Shan-Chen multiphase model in the lattice Boltzmann Method. In this new method the interaction force and as a result the pressure tensor is modified purposefully so that the density of the phases can be adjusted to coincide the corresponding values from the Maxwell equal area rule in thermodynamics. This leads to higher stability and therefore the mentioned purposes are achieved. This new method takes advantage of simplicity and the same implementing procedure in 2D and 3D problems with single or multi relaxation time collision operators. In order to validate the new method, first the coexistence densities of the phases at different subcritical temperatures are compared with those of the Maxwell rule, then the validity of the Laplace law for a droplet is evaluated, after that the spurious velocities around the droplet are evaluated, and finally the broken dam problem is simulated and its results are compared with an experimental data. Results show that the developed model is properly stable and is capable of simulating different multiphase flows at a wide range of density ratios and viscosities.
Lattice Boltzmann,Shan-Chen,high density ratio,Low viscosity
شبکه بولتزمن,شان و چن,نسبت چگالی بالا,لزجتهای کم
145
152
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-26956-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/4
1396/3/14
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/29
1396/5/7
Soroush
Fallah kharmiani
faculty of mechanical engineering, ferdowsi university of mashhad
سروش
فلّاح خارمیانی
00319475328460069336
00319475328460069336
No
دانشکده مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی دانشگاه فردوسی مشهد
Mohammad
Passandideh-Fard
ferdowsi university
محمد
پسندیده فرد
00319475328460069335
00319475328460069335
Yes
دانشگاه فردوسی
fa
بررسی محیط سیال و اثر اندازه بر روی رفتار دینامیکی میکروصفحه
A study of fluid media and size effect on dynamic response of microplate
در این مقاله اثر فیلم سیال و اثر اندازه بر روی رفتار دینامیکی میکروصفحه بررسی شده است. میکروصفحهی مورد نظر یک صفحهی دوسرگیردار میباشد که توسط نیروی الکترواستاتیک تحریک میشود. فضای بین میکروصفحه و بستر صلب، هوا وجود دارد. معادله حرکت صفحه با استفاده از تئوری مرتبه اول تنش برشی و تئوری کوپل تنش و در نظر گرفتن کرنشهای ونکارمن بدست میآید. معادله حاکم بر فشار سیال معادله رینولدز غیرخطی و تئوری میکروپلار برای لحاظ کردن اثر اندازه در سیال می_باشد. با استفاده از روش المان محدود معادلات حرکت ورق و با استفاده از روش اختلاف محدود معادلات رینولدز، خطی سازی می شود. معادلات دیفرانسیل مرتبه اول وابسته به زمان با استفاده از روش انتگرال گیری مستقیم نیومارک حل می شود. اثرات اندازه و اثر کشیدگی صفحهی میانی بر رفتار دینامیکی ورق و همچنین تغییرات فاکتور کیفیت نسبت به پارامترهای مختلف به عنوان نتایج این مقاله ارائه می شود. بر اساس نتایج، در نظر گرفتن اثر کشش صفحهی میانی صلبیت میکروصفحه را افزایش داده و بخصوص برای ولتازهای تحریک با دامنهی بالاتر این اثر واضحتر است. در نظر گرفتن اثر اندازه در صفحه باعث افزایش و در سیال باعث کاهش صلبیت سیستم می شود. افزایش فشار سیال باعث کاهش دامنه نوسان در تحریک پلهای میشود که ناپایداری دینامیکی را به تعویق می اندازد. با افزایش پارامتر کوپلینگ سیال فرکانس طبیعی میکروصفحه افزایش می یابد، اما با افزایش پارامتر مقیاس طول سیال این فرکانس و همچنین فاکتور کیفیت سیستم کاهش پیدا میکند
This paper analyzes the effect of squeeze film and size effect on dynamic response of microplate. The microplate in this work is a clamped-clamped plate, which is excited using electrostatic force. The gap between microplate and substrate filled with air. First order shear deformation theory (FSDT) and couple stress theory (CST) and considering Von Karman’s strains are used to model the equation of motion of microplate. Non-linear Reynolds equation based on Micropolar theorem is deployed to apply the size effect on the fluid. Afterward, Equations are discretized by applying couple finite element method and finite difference method. The first-order differential equations are solved utilizing Newmark’s method. One of the contribution is presenting the influences of size effect and mid-plane stretching on the microplate dynamic behavior, also the influence of different parameters on the quality factor. According to the results, mid-plane stretching effect increases the microplate rigidity. Interestingly, this effect is more dominant for voltages with higher amplitude. This paper emphasizes that considering the plate size effect will increase the rigidity of the system. Moreover, the plate size effect increases the rigidity whereas, the fluid size effect decreases the rigidity of system. Increasing the fluid’s pressure results in decrease the amplitude of oscillations in step voltage excitation which postpones the dynamic pull-in. This paper concludes that increasing the coupling parameter of fluid increases the natural frequency of microplate, whereas increasing the fluid length scale parameter decreases the natural frequency and quality factor of the system.
Microplate,dynamic response,Size effect,Squeeze film,Mid-plane stretching
میکروصفحه,رفتار دینامیکی,اثر اندازه,فیلم سیال,کشش صفحه میانی
153
164
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-10869-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/5
1396/3/15
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/5
1396/4/14
Mahdi
Aghababaie Beni
Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
مهدی
آقابابایی بنی
00319475328460069348
00319475328460069348
No
دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه تریت مدرس، تهران
Mohamad-Reza
Ghazavi
faculti member TMU
محمدرضا
قضاوی
00319475328460069347
00319475328460069347
Yes
دانشیار هیئت علمی دانشگاه تربیت مدرس
Ghader
Rezazadeh
Professor of Mechanical Eng. Dept.
قادر
رضازاده
00319475328460069337
00319475328460069337
No
استاد مهندسی مکانیک دانشگاه ارومیه
fa
مطالعه تاثیر خواص الاستیک بر روی حرکت قطره غیرنیوتنی در رژیم اینرسی
Study of the effect of elastic properties on non-Newtonian drop motion in inertia regime
در این مقاله، حرکت پایای قطره غیرنیوتنی درون یک سیال نیوتنی در اعداد رینولدز پایین به صورت تحلیلی بررسی شده است. در تحقیق حاضر از مدل فوق همرفتی ماکسول برای فاز قطره و از مدل نیوتنی برای فاز محیط پیرامون آن استفاده شده است. در طول چند دهه گذشته، مطالعاتی مربوط به ناپایداری سیالات غیرنیوتنی به ویژه مواردی که شامل سطوح آزاد میباشد، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. این نوع از مطالعات را میتوان برای بهینه سازی فرآیندهای طراحی از جمله: صنعت نفت، فرآیندهای پزشکی، استخراج فلز، رنگها و نیروگاهها مرتبط دانست. حل تحلیلی با استفاده از روش اغتشاشات بدست میآید. بهمنظور خطیسازی معادلات حاکم بر مسئله در روش تحلیلی از اعداد بیبعد رینولدز و دبورا استفاده شده است. عدد دبورا نشان دهنده خاصیت الاستیک قطره است. با افزایش خاصیت الاستیک قطره غیرنیوتنی، نیروی درگ قطره افزایش پیدا میکند. قطره غیرنیوتنی در حال سقوط، حالت کروی خود را از دست داده و شکل پهن شده به خود میگیرد. با افزایش عدد دبورا (خاصیت الاستیک) حفره انتهای قطره افزایش پیدا کرده و در نتیجه نیروی درگ آن افزایش و به تبع آن سرعت حد قطره کاهش پیدا میکند. دلیل ایجاد حفره در قسمت انتهایی قطره، وجود نیروی لختی و تمرکز مؤلفه نرمال تنش در قسمت انتهایی قطره میباشد. برتری و نوآوری تحقیق حاضر نسبت به تحقیقات پیشین در نظر گرفتن ترم جابجایی (ترم غیرخطی) معادلات اندازه حرکت میباشد که در مطالعات پیشین به دلیل خزشی بودن جریان، این ترم صرف نظر شده است.
In this paper, steady motion of non-Newtonian falling drop through a Newtonian fluid at low Reynolds number is investigated analytically. Here, the Upper Convected Maxwell model (UCM) is used for drop phase and Newtonian model is considered for external fluid. During the past few decades, studies relating to non-Newtonian instabilities especially those involving free surfaces are amongst the most striking. These types of studies can be used to optimize design processes in, for example, the petroleum and medicine related processes, metal extraction, and paint and power-plant related fields. Analytical solution is obtained using the perturbation method. Reynolds and Deborah numbers are used to linearize the equations governing the problem in analytical method. Deborah number indicates the elastic effect of drop. The drag force increases by the growth of the elastic effect of non-Newtonian Drop’s. The non-Newtonian drop loses its shape and exchanges to an oblate form. Increment in Deborah number enhances the dimple at the bottom of the drop and results in an increment in its drag force and as a consequence its terminal velocity decreases. A hole is created at the rear of the drop due to the presence of inertia force and focus of normal component of stress at the rear of the drop. The novelty of this study is to consider the convection (non-linear) term of the momentum equations which was neglected in the previous studies due to the creeping flow.
non-Newtonian drop,Reynolds,Deborah,capillary,Perturbation method,Upper convected Maxwell model
قطره غیرنیوتنی,رینولدز,دبورا,مویینگی,حساب اغتشاشات,مدل فوق همرفتی ماکسول
165
174
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-12487-4&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/6
1396/3/16
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/9
1396/5/18
Amin
Emamian
Mechanical Engineering Department, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
امین
امامیان
00319475328460069352
00319475328460069352
No
دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
Mahmood
Norouzi
Shahrood University of Technology
محمود
نوروزی
00319475328460069351
00319475328460069351
Yes
دانشگاه صنعتی شاهرود
Mahdi
Davoodi
Department of Engineering, The University of Liverpool, Liverpool, UK
مهدی
داودی
00319475328460069350
00319475328460069350
No
دانشکده مهندسی، دانشگاه لیورپول، لیورپول، انگلستان
fa
شبیهسازی عددی غیردائم جریان دنباله یک پروانه دریائی با استفاده از مدل URANS
Numerical Simulation of the Unsteady Wake Flow around a Marine Propeller Using URANS Model
بررسی میدان جریان پشت پروانههای دریایی به دلیل کاربرد فراوان در شناسائی شناورها و تخمین نویز هیدرودینامیکی آنها از اهمیت ویژهای برخوردار است. در تحقیق حاضر، جریان دائم و غیردائم دنباله یک پروانه دریایی توسط نرمافزار متنباز اوپنفوم و حلگرهای سیمپلفوم و پیمپلدایمفوم شبیهسازی شدهاست. نتایج بدستآمده از منحنی عملکرد و دنباله جریان نزدیک پروانه با دادههای آزمایشگاهی موجود اعتبارسنجی شدهاست که تطابق بسیار خوبی را نشان میدهد. نتایج مطالعه شبکه در ناحیه دنباله نشان میدهد که بر خلاف کمیتهای کلی جریان، شبکه استفاده شده در این ناحیه به شدت بر روی نتایج میدان دنباله تاثیرگذار است. نتایج این تحقیق نشان میدهد که مدلسازی دائم به روش معادلات RANS برای محاسبه ضرایب هیدرودینامیکی مناسب بوده و با هزینه محاسباتی کمتر و دقت مناسب نسبت به روش غیردائم URANS نتایج را پیشبینی میکنند. از طرف دیگر، بررسی صحیح نوسانات جریان و ناپایداریهای جریان گردابهای، تنها با انجام شبیهسازیهای غیردائم و شبکه مناسب امکانپذیر است. در این مقاله همچنین اثر ضریب پیشروی بر ساختار جریان گردابهای در ناحیه دنباله بررسی شده است. مقایسه کیفی نتایج این تحقیق و نتایج مشابه موجود از مدل دقیقتر DES نشان میدهد که روش URANS به شرط استفاده از شبکه مناسب، توانایی بسیار بالایی در مدلسازی میدان دنباله دارد. این روش حجم شبکه مورد نیاز و زمان اجرا را ضمن حفظ دقت نتایج، به میزان بسیار چشمگیری کاهش میدهد.
The flow field investigation around marine propellers is of great importance, due to its applications in vessels identification and hydrodynamic noise prediction. In the present research, the steady and unsteady wake flow field was simulated using the open-source OpenFOAM software and the simple-Foam and Pimple-DyMFoam solvers. The obtained characteristic chart and near propeller wake flow results were validated against available experimental data, which shown to be in a very good agreement. The grid study results in the wake region prove that unlike global quantities, the employed wake grid strongly affects the wake parameters. The results obtained from the present research show that employing the RANS models are suitable for the hydrodynamic coefficients calculation and these models predict the results with a low computational cost against the Unsteady RANS approach. On the other hand, an accurate investigation of the flow fluctuations and the vortex flow instabilities can only be accrued performing unsteady simulations with an appropriate refined grid. In this research, the effect of advance coefficient is also investigated on the vortex flow pattern in the wake region. Qualitative comparison of the obtained results and similar available data of the more accurate DES turbulence model shows that the URANS method has great capabilities in wake flow simulation provided that a suitable grid is applied. This method significantly decreases the required cells number and run time while maintaining the results accuracy.
Marine propeller,Wake simulation,Vortex visualization,unsteady simulation,Flow pattern
پروانه دریایی,شبیه سازی دنباله جریان,آشکارسازی گردابه,شبیه سازی غیردائم,الگوی جریان
175
184
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-21592-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/7
1396/3/17
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/7
1396/5/16
Mohammad Reza
Nazari
محمدرضا
نظری
00319475328460069355
00319475328460069355
Yes
استادیار دانشگاه یزد- دانشکده فنی و مهندسی- گروه مکانیک
amin
talezade shirazi
Mechanical Eng. Yazd University
امین
طالع زاده شیرازی
00319475328460069354
00319475328460069354
No
دانشگاه یزد
Mojtaba
Dehghan Manshdi
Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Malek ashtar University, Shahin-shahr, Iran
مجتبی
دهقان منشادی
00319475328460069353
00319475328460069353
No
دانشیار دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان
fa
تاثیر تغییر ثابت فنر دیوار بر توزیع سیال لنارد-جونز در نانوکانال به روش شبیهسازی دینامیک مولکولی
The wall spring constant variation effect on distribution of Lennard-Jones fluid in nanochannel by molecular dynamic simulation
به منظور شبیهسازی عددی فرآیند انتقال گرما از ساختار دیوار به سیال در نانوکانالها، بازهی وسیعی از ثابت فنر بسته به جنس دیوار مورد استفاده قرار میگیرد. در این مقاله تاثیر تغییر ثابت فنر دیوار بر انتقال گرما و توزیع خواص ماکروسکوپیک مختلف سیال بررسی شده است. به این منظور، انتقال حرارت در گاز آرگون با عدد نودسن 10 بین دو دیوار ساکن از یک نانوکانال با عرض 5.4 نانومتر با استفاده از روش دینامیک مولکولی شبیهسازی شده است. مقایسهی نتایج نشان میدهد که با کاهش ثابت فنر دیوار، دامنه نوسانات اتمهای دیوار افزایش یافته و این امر امکان نزدیکتر شدن اتمهای گاز به سطح دیوار را افزایش میدهد که در نتیجه شار حرارتی عبوری از گاز و متناظر با آن ضریب هدایت حرارتی افزایش مییابد. بررسی نتایج افزایش ضریب هدایت حرارتی گاز در عرض نانوکانال از 0.11 mW⁄(m-K) به0.27 mW⁄(m-K) را برای کاهش مقدار ثابت فنر از k_s=1100εσ^(-2) به k_s=100εσ^(-2) را نشان میدهد. به علاوه نزدیکتر شدن اتمهای گاز به سطح، پرش دمایی بر روی مرز را کاهش داده که این امر موجب افزایش هر چه بیشتر چگالی گاز در مجاورت دیوار سرد و کاهش آن در مجاورت دیوار گرم میگردد. مقایسهی پروفیل توزیع دما، چگالی و فشار در عرض نانوکانال نشان میدهد که مستقل از تغییرات ثابت فنر، مقدار بیشینهی کمیتهای مذکور در فاصله σ⁄2 از دیواره اتفاق میافتد.
In order to simulate the heat transfer process from wall to fluid in nanochannel numerically, extensive range of spring constants with regard to wall material is used. In this paper, the effect of variation in wall spring constant on the heat transfer and distribution of the macroscopic properties of fluid has investigated. In this regard, heat transfer in argon gas between two stationary walls of a 5.4 nm nanochannel with Knudsen number 10 has simulated using the molecular dynamic method. Comparison between the results shows that by reducing the wall spring constant, the amplitude of wall atoms vibration increased so it makes the gas atoms to become closer to the wall surface that results in an increase in the heat flux and thermal conductivity coefficient of the gas. Evaluating the result reveals that while the spring constant reduces from k_s=1100εσ^(-2) to k_s=100εσ^(-2), the thermal conductivity coefficient of the gas changes from 0.11 mW⁄(m-K) to 0.27 mW⁄(m-K). Furthermore, the reduced distance between the gas atoms and wall surface results in a decrease in the temperature jump on the wall so it increases the gas density near the cold wall while it decreases near warm wall. Comparison between temperature, density and pressure profiles in the nanochannel height shows that regardless to the amount of spring constant variation, the maximum of these properties has occurred at σ⁄2 from the walls.
Heat Transfer,rarefied gas,wall spring constant
انتقال گرما,گاز رقیق,ثابت فنر دیوار
185
194
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-19201-5&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/23
1396/4/2
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/24
1396/5/2
reza
rabani
PhD Candidate, Tarbiat Modares University
رضا
ربانی
00319475328460069358
00319475328460069358
No
دانشجوی دکتری/ دانشگاه تربیت مدرس
Ghassem
Heidarinejad
Tehran, Ale Ahmad Ave, Tarbiat Modares University,Faculty of Mechanical Engineering, Room 317
قاسم
حیدری نژاد
00319475328460069459
00319475328460069459
Yes
تهران، بزرگراه جلال آل احمد، استاد دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی مکانیک، اتاق 317
ebrahim
shirani
Foolad Institute of Technology
ابراهیم
شیرانی
00319475328460069359
00319475328460069359
No
استاد-موسسه آموزش عالی صنعتی فولاد
fa
بررسی پارامتری یک سیستم فتوولتاییک حرارتی بر پایه نانوسیال با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی
Parametric Analysis of a Nanofluid Based Photovoltaic Thermal System, Using Computational Fluid Dynamic
در این مطالعه با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، اثر استفاده از سیال کاری آب خالص و نانوسیال اکسید روی-آب بر عملکرد یک سیستم فتوولتاییک حرارتی مورد ارزیابی قرار میگیرد. همچنین، اثر پارامترهای مستقل از ساختمان سیستم بر بازده الکتریکی و حرارتی سیستم فتوولتاییک حرارتی بر پایه نانوسیال اکسید روی-آب بررسی میشود. پارامترهای بررسی شده در این مطالعه، میزان تشعشع جذب شده توسط سلولهای فتوولتاییک، سرعت باد، دمای محیط، دمای سیال خنککننده ورودی به کلکتور حرارتی، دبی جرمی سیال خنککننده و درصد جرمی نانوذرات در نانوسیال اکسید روی-آب میباشند. در این پژوهش با ساخت بستر کامل آزمایشگاهی، نتایج مدل عددی سهبعدی با نتایج آزمایشگاهی اعتبارسنجی میشود. آزمایشها در دانشگاه فردوسی مشهد با عرض جغرافیایی 36 درجه و طول جغرافیایی 59 درجه و در یک روز معین در مرداد ماه انجام میشود. نتایج بررسی عددی نشان میدهد، بازده حرارتی سیستم فتوولتاییک حرارتی با سیال کاری نانوسیال با افزایش تشعشع جذب شده توسط سلولهای فتوولتاییک، دمای محیط، دبی جرمی سیال خنککننده و درصد جرمی نانوذرات در نانوسیال اکسید روی-آب زیاد میشود. در حالی که افزایش سرعت باد و دمای سیال خنککننده ورودی به کلکتور حرارتی سبب کاهش بازده حرارتی سیستم میشوند. همچنین، تغییرات پارامترهای بررسی شده در این مطالعه اثر اندکی بر بازده الکتریکی سیستم فتوولتاییک حرارتی دارد. افزایش نسبی بازده الکتریکی و حرارتی سیستم فتوولتاییک حرارتی با سیال کاری نانوسیال اکسید روی-آب با درصد جرمی 12 درصد نسبت به آب خالص به ترتیب 0.28 و 12.58 درصد است.
In this study, the effects of using pure water and Zinc oxide/water nanofluid as working fluids on the performance of a photovoltaic thermal system are evaluated using computational fluid dynamic approach. Moreover, effects of the parameters that are independent of the system design on the electrical and thermal efficiencies of the photovoltaic thermal system with Zinc oxide/water nanofluid are investigated. The studied parameters are: absorbed solar irradiation, wind speed, ambient temperature, coolant inlet temperature, coolant mass flow rate, and nanoparticles mass fraction in the Zinc oxide/water nanofluid. In this study, using the designed setup, the three-dimensional numerical model is validated by comparing the simulation results with those of the experiments. The experiments are performed on a selected day in August at the Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran (Latitude: 36° and Longitude: 59°). Based on the numerical results, the thermal efficiency of the photovoltaic thermal system with Zinc oxide/water nanofluid is enhanced by increasing the absorbed solar irradiation, ambient temperature, coolant mass flow rate, and nanoparticles mass fraction. However, increasing the wind speed and coolant inlet temperature decreases the thermal efficiency of the system. Moreover, the considered parameters in this study have slight effects on the electrical efficiency of the photovoltaic thermal system. The relative increase of the electrical and thermal efficiencies of the photovoltaic thermal system with Zinc oxide/water nanofluid with 12 % by weight compared to that of pure water is 0.28 % and 12.58 %, respectively.
Photovoltaic Thermal System,nanofluid,Computational fluid dynamic,Thermodynamic Analysis
سیستم فتوولتاییک حرارتی,نانوسیال,دینامیک سیالات محاسباتی,تحلیل ترمودینامیکی
195
204
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-26956-4&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/15
1396/4/24
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/21
1396/5/30
Mohammad
Hosseinzadeh
Department of Mechanical Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
محمد
حسین زاده
00319475328460069373
00319475328460069373
No
گروه آموزشی مهندس مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
Ali
salari
Department of Mechanical Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
علی
سالاری
00319475328460069372
00319475328460069372
No
گروه آموزشی مهندس مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
Mohammad
Sardarabadi
Department of Mechanical Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
محمد
سردارآبادی
00319475328460069357
00319475328460069357
No
گروه آموزشی مهندس مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
Mohammad
Passandideh-Fard
Department of Mechanical Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
محمد
پسندیده فرد
00319475328460069356
00319475328460069356
Yes
گروه آموزشی مهندس مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
fa
مقایسه اثر افزودن غلظتهای مختلف نانولوله کربنی و افزایش نسبت جرمی C/H سوخت مایع بر رفتار احتراقی و تابش حرارتی شعله
Comparison of effects of adding various carbon nanotube concentrations and increase C/H mass ratio of liquid fuels on combustion behavior and flame thermal radiation
حضور ذرات و اتمهای کربن در احتراق سوختهای فسیلی، نقش مهمی در انتقال حرارت تابشی و رفتار احتراقی شعلهها دارد. افزایش کربن در شعله میتواند بهوسیله استفاده از سوختهای سنگینتر (با نسبت جرمی C/H بزرگتر) یا بهوسیله تزریق ذرات کربن به سوختهای سبکتر انجام شود. در این پژوهش اثر افزودن غلظتهای مختلف نانو لوله کربنی چند دیواره با گروه عاملی هیدروکسیل (OH) در سوخت هیدرو کربنی مایع بر توزیع دما و تابش حرارتی شعله اندازهگیری شده است و نتایج با رفتار احتراقی سوختهای مایع با C/H مختلف مقایسه شده است. برای اندازهگیری تابش درخشانی (طیف مرئی) و تابش حرارتی (طول موجهای تابشی مرئی و مادون قرمز) به ترتیب از یک لوکسمتر و ترموپیل استفاده شده است. توزیع دما با استفاده از تصویر برداری حرارتی و غلظت ذرات دوده با توجه به طول موج تابش حاصل از احتراق آنها اندازهگیری شده است. نتایج نشان میدهد، افزایش کربن به صورت نانوذرات، موجب افزایش سرعت واکنشها، کاهش طول شعله، افزایش دما و افزایش تابش حرارتی و افزایش کربن به صورت سوخت سنگینتر (C/H بیشتر) موجب کندی احتراق، افزایش طول شعله، افزایش دما و افزایش تابش حرارتی میگردد. استفاده از سوخت نانوسیال با کسر جرمی 0.01 درصد نانوذرات در سوخت پایه با C/H=5.46، موجب افزایش تابش حرارتی به میزان 3.4 درصد میشود. این میزان افزایش با افزایش تابش حرارتی در سوخت هیدروکربنی با C/H=5.52 برابری میکند. افزایش غلظت نانوذرات موجب افزایش سینتیک شیمیایی، افزایش دما و تابشهای حرارتی و درخشانی میشود و نقطه بیشنه دما در شعله به ابتدای شعله نزدیکتر میگردد.
The particles and atoms of carbon significantly affect radiation heat transfer and combustion behavior of flames. Number of carbon particles within the flame is increased by utilizing fuel with higher C/H mass ratio or adding carbon particles into lighter liquid fuel. In this study, the effect of adding various concentrations of multi-walled carbon nanotubes with hydroxyl functional group into hydrocarbon liquid fuel has been measured on temperature distribution and thermal radiation of the flame. Furthermore, the measured results compared with results of combustion behavior of liquid fuels with higher C/H value. The thermopile sensor and the lux meter were utilized to measure the flame thermal radiation (visible and infrared spectrum) and luminosity (visible wavelengths). Thermography technic and IR image were applied to determine the distribution of temperature and soot within the flame. The results showed that adding nanoparticles into liquid fuel increased the rate of chemical reaction kinetics, temperature and thermal radiation and decreased flame length. In addition, a rise in value of C/H of the liquid fuel increased temperature, flame length and thermal radiation and reduced the rate of chemical reaction kinetics. By adding 0.01% mass fraction of nanoparticles into the base fuel with C/H=5.46, thermal radiation increased by 3.4% as same as liquid fuel with C/H=5.52. The increase of nanoparticle concentrations increased the rate of chemical reaction kinetics, maximum temperature, thermal radiation and luminosity. In addition, the position of maximum temperature moved closer to the burner.
diffusion flame,Nanofluid fuel,C/H mass ratio,Thermal radiation,Luminosity
شعله دیفیوژن,سوخت نانوسیال,نسبت جرمی C/H,تابش حرارتی,تابش درخشانی
205
213
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-10823-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/3
1396/3/13
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/6
1396/5/15
Mehdi
Boghrati
Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
مهدی
بقراطی
00319475328460069391
00319475328460069391
No
گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
Mohammad
Moghiman
محمد
مقیمان
00319475328460069393
00319475328460069393
Yes
استاد عضو هیئت علمی دانشگاه فردوسی مشهد
Seyed Hadi
Pourhoseini
Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, University of Gonabad, Gonabad, Iran
سید هادی
پورحسینی
00319475328460069390
00319475328460069390
No
مجتمع آموزش عالی گناباد
fa
مطالعه عددی رشد ترک دینامیک در لوله های فولادی در اثر بارگذاری تراک داخلی
Numerical investigation of dynamic crack growth in steel pipes under internal detonation loading
در این مقاله به مطالعه عددی تغییر شکل و رشد ترک در لوله فولادی در اثر فشار متحرک داخلی پرداختهشده است. یک روش نظاممند برای تعیین پارامترهای مدل عددی مسئله شکست ناشی از تراک ارائهشده است. شبیهسازی بر روی لوله های فولادی گاز انجامشده است که برای ایجاد پارگی محدود در جداره لوله، از فتیله انفجاری با جنس پتن با سرعت سوزش تراک بالای 7000 متر بر ثانیه استفادهشده است. دو مدل المان محدود یکی برای محاسبه فشار داخلی و دیگری برای شبیهسازی رشد ترک ایجاد گردیدند. مدل اول بر پایه ساختار شبکه اویلرین برای محاسبه پارامترهای فشار متحرک اعمالشده بر روی جداره لوله ایجادشده است. مدل دوم بر پایه شبکه لاگرانژین و با روش های المان چسبنده و حذف المان برای شبیهسازی رشد ترک ایجاد گردید. این مدل برای شبیهسازی رفتار تغییر شکل و پارگی لوله از پارامترهای فشار متحرک داخلی، پارامترهای الاستو پلاستیک فولاد در حالت وابسته به نرخ بارگذاری و پارامترهای شکست دینامیک مربوط به المان های چسبنده، استفاده کرد. در مرحله بعد نتایج مدل المان محدود با مدل تحلیل راستی آزمایی گردید. مدل المان محدود توانست میزان رشد طولی ترک را با خطای کمتر از 7 درصد و محل توقف ترک را با خطای کمتر از 10 درصد نسبت به آزمایش پیشبینی کند.
This paper reports numerical simulation of deformation and crack growth in steel pipes under internal moving pressure. A systematic method was developed for the determination of the detonation driven fracture problem parameters. The simulations were performed on steel gas pipes. Explosive PETN cords with detonation speed more than 7000 meters per second were used for creating a confined fracture on the pipe shells. Two finite element models were created for calculation of internal moving pressure parameters and simulation of crack growth. The first model was an Eulerian finite element model that was created for calculation of moving pressure parameters that were applied to tube shell. The second model was a Lagrangian finite element model that was created for ductile crack growth simulation with cohesive elements and element deletion methods. The model used the moving pressure parameters, elastoplastic rate dependent and dynamic cohesive element fracture parameters for simulation of deformation and crack growth. In the next step, the results of finite element model were verified using analytical models. The finite element model predicted the axial crack growth length with less than 7 percent error and crack arrest point with less than 10 percent error from experimental results.
Crack growth,finite element method,Cohesive Element,Internal Moving Pressure
رشد ترک,روش المان محدود,المان چسبنده,بار متحرک داخلی
214
224
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-12424-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/22
1396/4/1
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/21
1396/5/30
hosein
niasari
phd student of tarbiat modares univercity
حسین
نیاسری
00319475328460069392
00319475328460069392
No
دانشجوی دکتری/ دانشگاه تربیت مدری
Gholamhossein
Liaghat
غلامحسین
لیاقت
00319475328460069394
00319475328460069394
Yes
استاد دانشگاه تربیت مدرس
fa
وقوع تشدید پارامتریک در ارتعاشات عرضی ورقهای مستطیلی واقع بر بستر الاستیک تحت عبور مجموعه پیوستهای از جرمهای متحرک
Occurrence of parametric resonance in vibrations of rectangular plates resting on elastic foundation under passage of continuous series of moving masses
در این مقاله، ناپایداری ناشی از وقوع تشدید پارامتریک در ارتعاش عرضی ورق مستطیلی واقع بر بستر الاستیک تحت عبور مجموعه پیوستهای از جرمهای متحرک به عنوان مدلی از تعامل پل با بارهای متحرک، بررسی شده است. برای استخراج معادله دیفرانسیل پارهای حاکم بر حرکت عرضی ورق، اصل همیلتون تعمیمیافته بکار گرفته شده است. متعاقباً با استفاده از روش گالرکین، معادله دیفرانسیل پارهای حاکم به مجموعهای از معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل گردیده است. لحاظ کردن همهی مولفههای شتاب جرم متحرک از جمله شتاب محلی، کریولیس و مرکزگرا در تحلیل، منجر به ظاهر شدن ماتریسهای متغیر با زمان جرم، میرایی و سختی در ضرایب معادله شده است. عبور متناوب و پیوستهی جرمهای متحرک در طول مسیری مستقیم روی سطح ورق، سیستم دینامیکی مورد بررسی را به سیستمی تحت تحریک پارامتریک با ضرایب پریودیک تبدیل میکند. با اعمال روش نیمهتحلیلی هارمونیک بالانس نموی بر معادلات بدست آمده، پایداری سیستم برای مقادیر وسیعی از جرم و سرعت بارهای عبوری و شرایط مرزی مختلف ورق تحلیل شده است. علاوه بر این، تأثیر سختی بستر الاستیک بر پایداری ورق نیز بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که استفاده از تکیهگاههای گیردار برای لبههای ورود و خروج جرمها روی سطح ورق، منجر به تشکیل زبانهای ناپایدار در صفحهی پارامترهای جرم عبوری میشود؛ زبانهای که در صورت استفاده از تکیهگاه ساده پدیدار نمیشود. همچنین، مشاهده میشود که با افزایش سختی بستر الاستیک، سرعتهای بحرانی جرمهای متحرک افزایش مییابد. با انجام شبیهسازیهای عددی، صحت نتایج پیشبینی شده با روش نیمهتحلیلی، تأیید شده است.
In this paper, instability due to occurrence of parametric resonance in transverse vibration of a rectangular plate on an elastic foundation under passage of continuous series of moving masses is examined as a model of bridge-moving loads interaction. The extended Hamilton’s principle is employed to derive the partial differential equation of motion. Subsequently, the governing partial differential equation is transformed into a set of ordinary differential equations by the Galerkin procedure. Considering local, Coriolis and centripetal acceleration components of the moving masses in the analysis leads to appearance of time-varying mass, damping and stiffness matrices in the coefficients of the governing equation. The passage of continuous series of moving masses along the rectilinear path results in a parametrically excited system with periodic coefficients. Applying incremental harmonic balance method as a semi-analytical method to the governing equations, stability of the system is investigated for a wide range of masses and velocities of the passing loads and different boundary conditions of the plate. Moreover, effect of the foundation stiffness on stability of the plate is examined. Results indicate that using clamped supports for the edges of entrance and departure of masses over the plate’s surface leads to formation of an instability tongue in the parameters plane which does not appear for the case of using simply supports. Also, it is observed that critical velocities of the moving masses will be increased by escalation the foundation stiffness. Numerical simulations confirm the accuracy of the semi-analytical results.
Plate-moving mass interaction,Parametric excitation,Parametric resonance,Dynamic Stability,Incremental harmonic balance method
ورق-جرم متحرک,تحریک پارامتریک,تشدید پارامتریک,پایداری دینامیکی,روش هارمونیک بالانس نموی
225
236
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-18237-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/31
1396/3/10
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/15
1396/5/24
Ehsan
Torkan
Islamic Azad University, Khomeinishahr branch, Department of Mechanical engineering
احسان
ترکان
00319475328460069389
00319475328460069389
No
دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی شهر، دانشکده مکانیک
Mostafa
Pirmoradian
Faculty member- Islamic azad university, Khomeinishahr branch
مصطفی
پیرمرادیان
00319475328460069383
00319475328460069383
Yes
عضو هیات علمی- دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خمینی شهر
Mohamad
Hashemian
Faculty member- Islamic azad university, Khomeinishahr branch
محمد
هاشمیان
00319475328460069382
00319475328460069382
No
عضو هیات علمی- دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خمینی شهر- اصفهان
fa
ارزیابی دقت روش های نیمه تجربی و عددی در تخمین ضرایب آیرودینامیک بال مثلثی ماهواره بر هواپایه
Accuracy Evaluation of Semi-empirical and Numerical Methods in Estimation of Aerodynamic Coefficients for air-launch-to-orbit delta wing
در این مقاله به اهمیت برآورد صحیح رفتار آیرودینامیکی بال مثلثی در مرحله طراحی مفهومی یک موشک ماهواره بر هواپایه پرداخته شده و چندین روش تخمین و محاسبه ضرایب آیرودینامیکی بررسی و دقت این روشها سنجیده شده است. نرم افزارهای علمی و تجاری و نیز فلوئنت بعنوان شیوه های مختلف در دسترس انتخاب و از هندسه مشابه بال مثلثی نصبشده بر روی ماهواره بر هواپایه پگاسوس بهعنوان الگو استفاده شده است. ویژگی متمایز این بال، عدم استفاده از تونل باد در روند طراحی آن و پرواز در گستره وسیعی از جریانها میباشد. با توجه به اینکه پارامترهای متعددی از جمله ضرایب نیرو و ممان آیرودینامیکی، مشتقات پایداری و کنترل، ضرایب بارگذاری بر روی سازه بال و ضریب انتقال حرارت بال مورد نیاز است، لذا توانمندی روشهای مختلف در تخمین و محاسبه ضرایب آیرودینامیکی بعنوان مهمترین پارامترهای موثر بر رفتار سیستم، ارزیابی شده و در هر رژیم جریان، نرم افزار یا تکنیک حل مناسب معرفی شده است. با توجه به قدرت و ظرفیت سامانه پردازش موازی در دسترس، تکنیکهای متفاوت CFD باهم مقایسه شده است. دقت روشهای حل معادلات میانگین رینولدز (RANS) و معادلات اویلر بر اساس مقایسه با نتایج حاصل از DES سنجیده شده که محدوده های اعتبار و صحت این شیوه های ساده تر نیز پیشنهاد شده است. نتایج کلی حاصل، نشان دهنده مزیت نسبی روشهای CFD بر نرم افزارهای صنعتی و کدهای نیمه تجربی است. نرم افزارهای صنعتی و کد نیمه تجربی عمدتاً در محدوده خطی یا زوایای حمله کوچک، پاسخ های مطلوب ارایه میدهند.
In this paper, the importance of accurate estimation of the aerodynamic performance of delta wing has been mentioned. Some available and conventional methods of estimating the aerodynamic coefficients composed of CFD methods and industrial and commercial software have been selected and for comparison, a wing similar to delta wing mounted on Pegasus Air-launch-to-orbit missile as a template is being selected. The reason for this selection, mainly is the lack of wind tunnel in design process and flying in a wide range of flow regimes. As many parameters may be utilized in design process such as the aerodynamic force and moment coefficients, stability derivatives, heat transfer coefficient and the structural loading parameters are being required. In this study, the accuracy of the results of different methods in estimating the force and moment coefficients, as the most significant quantities for performance analysis, at any flow regime has been checked and the suitable method has been introduced in terms of the flight condition. With respect to available parallel processing system, different CFD methods are compared together. Then validity of solution of Reynolds-averaged equations (RANS) and Euler method have been evaluated based on the comparison by DES solutions. Therefore, the valid intervals of the subsequent methods have been presented. Results are indicating the advantage of computational methods to industrial and semi-empirical software. Semi-empirical code and industrial software are shown satisfactory for computation in the linear range i.e. the small angle of attacks.
Delta wing,Air launch-to-orbit,Aerodynamic Performance,Semi-empirical,CFD
بال مثلثی,ماهواره بر هواپایه,ضرایب آیرودینامیکی,روش نیمه تجربی,دینامیک سیالات محاسباتی
237
244
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-12020-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/20
1396/2/30
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/21
1396/5/30
mohammad
aelaei
Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
محمد
اعلایی
00319475328460069401
00319475328460069401
No
دانشگاه تربیت مدرس تهران
Fathollah
Ommi
Tarbiat Modares University, Jalal Ale Ahmad Highway, P.O.Box: 14115-111, Tehran, Iran
فتح اله
امی
00319475328460069400
00319475328460069400
Yes
تهران، بزرگراه آل احمد، دانشگاه تربیت مدرس، دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک
Saeed
Karimian aliabadi
Modares university
سعید
کریمیان علی ابادی
00319475328460069399
00319475328460069399
No
دانشگاه تربیت مدرس
fa
مطالعه آزمایشگاهی ناپایداری انگشتی لزج سیال نیوتنی در محیط متخلخل شفاف با ساختاری فشرده از دانههای بلور شیشه ای
An experimental investigation on viscous fingering instability of Newtonian fluid in transparent porous media with compact structure consist of glass beads
در مقاله حاضر، با رویکردی تجربی به مطالعه ناپایداری انگشتی لزج در جابجایی مخلوط شدنی سیال نیوتنی پرداختهشده است. نتایج بررسی این ناپایداری در انتقال نفت از مخازن نفتی بستر زمین به سطح زمین، کاربرد گستردهای دارد. بهمنظور واقعیتر شدن نتایج این پژوهش، محیطی متخلخل با دیوارههای شفاف و ساختاری فشرده از دانههای کروی شیشه ساخته شد که نفوذپذیری آن به بستر زمین نزدیک باشد. هدف اصلی این پژوهش، بررسی اثرات نسبت لزجت، میزان دبی و عدد بیبعد بلاک بر نحوه رشد و شکل انگشتیها و همچنین تأثیر آنها بر پارامترهای فیزیکی مهمی ازجمله طول اختلاط، بازده جاروبی و رشد اغتشاش به حالت پایه است. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت لزجت، ناپایداری و تعداد شاخههای انگشتی افزایش و انگشتیهای ریز بیشتری تشکیل میشود. همچنین افزایش نسبت لزجت باعث افزایش طول اختلاط و کاهش بازده جاروبی میشود. با افزایش میزان دبی نیز مشاهده شد که تعداد انگشتیهای پهن افزایش و نوک انگشتیها تمایل به پخش شدن پیدا میکنند، علاوه بر این با بررسی نتایج مشخص شد که افزایش دبی، راندمان جاروبی را افزایش میدهد، اما تأثیر محسوسی بر طول اختلاط ندارد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش بلاک طول اختلاط کاهش و بازده جاروبی افزایش مییابد.
In this paper, the viscous fingering instability in miscible Newtonian fluid displacements is studied experimentally. Studying the results of this instability have widely application in oil extraction from ground bed oil reservoirs to the ground surface. In order to be more actualized results, a porous media with transparent walls and compact structure of spherical glass beads is constructed, that have close permeability to ground bed. The main purpose of this study is to investigate the effects of viscosity ratio, flow rate and Blake dimensionless number on the quality of growth and the shape of the fingers, also their effect on important physical parameters including the mixing length, sweep efficiency and noise growth to base state. The results showed that with increasing the viscosity ratio, instability and number of finger branches increases and more tiny fingers are formed. Also, increasing the viscosity ratio increases the mixing length and decreases the sweep efficiency. Likewise, with increasing the flow rate, it was observed that the number of wide fingers Increased and fingertips tend to spread. Furthermore, by studying the results it was found that increasing the flow rate, increases the sweep efficiency, but have No tangible effect on the mixing length. Also, the results show that increasing the Blake decreases the mixing length and increases the sweep efficiency.
Viscous fingering instability,glass beads,Porous Media,miscible displacement
ناپایداری انگشتی لزج,دانههای شیشه,محیط متخلخل,جابجایی مخلوط شدنی
245
253
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-18285-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/11
1396/3/21
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/1
1396/5/10
Seyed Majid
khatibi
Master student
سید مجید
خطیبی
00319475328460069406
00319475328460069406
No
دانشجوی کارشناسی ارشد
Ali
Khaleghi
Assiss. Prof., Department of Mechanical Engineering, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
علی
خالقی
00319475328460069405
00319475328460069405
Yes
عضو هیات علمی دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی شاهرود
Mahmood
Norouzi
Shahrood University of Technology
محمود
نوروزی
00319475328460069404
00319475328460069404
No
دانشگاه صنعتی شاهرود
fa
بررسی تاثیر فشارگپ بر مشخصه های هندسی پودر تنگستن کاربید تولید شده به روش تخلیه الکتریکی
Study on the effect of gap pressure on the geometric characteristics of the tungsten carbide powder produced by electrical discharge
هدف از این کار بررسی تاثیر فشار گپ جهت بهینه سازی مشخصه های هندسی پودر تولید شده به روش تخلیه الکتریکی است. روش تخلیه الکتریکی یکی از روش های مدرن و پربازده برای تولید پودر در ابعاد فوق ریز می باشد. برای بهبود تولید پودر به روش تخلیه الکتریکی در پژوهش حاضر از ایجاد گرادیان فشار در گپ از طریق شست وشوی پالسی با نرخ جریان های مختلف در دی الکتریک آب دی یونیزه و اتانول بهره برده شد. همچنین، برای تولید پودر حاصل الکترودهای گرافیتی و تنگستنی استفاده گردید. بررسی نتایج حاصل از پژوهش تصاویر بدست آمده از میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) نشان می دهد که پودر تولید شده در هردو دی الکتریک دارای ذرات کروی در حدود نانو می باشد که با افزایش اختلاف فشار میزان کلوخگی پودر نیز پایین آمده است. با توجه به نتایج آنالیز اندازه ذرات (PSA) میانگین اندازه ذرات بدست آمده در هر دو دی الکتریک حدود 100 نانومتر می باشد که این میانگین اندازه در اتانول کوچکتر از آب دی یونیزه است. همچنین، اندازه کریستال های تولیدی برای اتانول و آب دی یونیزه به ترتیب در حدود 30 و 44 نانومتر می باشند. از پراش اشعه ایکس (XRD) نیز مشخص شد که فاز غالب در پودر تولید شده در اتانول و آب دی یونیزه به ترتیب WC1-x و W2C می باشد. از این رو نتایج بوجود آمده نشان داد که با ایجاد اختلاف فشار بالا در ناحیه گپ می توان پودری با مشخصه های هندسی مطلوب تر و نرخ تولید بالاتر بوجود آورد.
The aim of the current research was to investigate the effect of pressure gradient in the gap on morphological and geometrical characteristics of the powder synthesized by electrical discharge method and optimizing it. Electrical discharge is a modern and high performance approach towards yielding ultrafine powder. The pressure gradient was inducted by pulsed flushing using various current flows of deionized water and ethanol and, two rods of graphite and tungsten were used to yield tungsten carbide powder. Scanning Electron Microscope (SEM) images show that the powder contains both electrodes' material and is within nano range. Furthermore, the SEM images demonstrate that with increasing pressure gradient there is a decline in powder agglomeration. Particle Size Analysis (PSA) results reveal that the mean particle size of the powder produced in deionized water and ethanol is approximately 100nm and the particles produced in ethanol are smaller. Moreover, the size of the crystals of the synthesized particle are within 30-44 nm range. X-ray diffraction showed that the dominant phases of the powder in ethanol and deionized water are WC1-x and W2C respectively. Overall, the results prove that causing steep gradient in the gap, it is possible to synthesize geometrically uniform powder with decent production rate.
Electrical Discharge,Nanopowder,Tungsten Carbide,Pressure Gradient,flow rate
تخلیه الکتریکی,نانوپودر,تنگستن کاربید,اختلاف فشار,نرخ جریان
254
260
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-13796-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/24
1396/3/3
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/4
1396/4/13
Mohammad Reza
Shabgard
محمدرضا
شبگرد
00319475328460069606
00319475328460069606
Yes
دانشیار تبریز-دانشگاه تبریز- ریاست دانشکده فنی مهندسی مکانیک-گروه مهندسی ساخت و تولید- محمد رضا شبگرد
Reza
Najati Ilkhchi
Manufacturing , Mechanical Engineering, Tabriz University
رضا
نجاتی ایلخچی
00319475328460069403
00319475328460069403
No
گروه ساخت و تولید - مهندسی مکانیک -دانشگاه تبریز
Farid
Kabirinia
Manufacturing, Mechanical Engineering, Tabriz University
فرید
کبیری نیا
00319475328460069402
00319475328460069402
No
گروه ساخت و تولید - دانشکده مکانیک - دانشگاه تبریز
fa
مدلسازی میکرومکانیکی خواص موثر الاستیک نانوکامپوزیتهای هیبریدی تقویت شده با فیبر فازی حاوی نانولولهی کربن
Micromechanical modeling of effective elastic properties of hybrid nanocomposites reinforced by fuzzy fiber containing carbon nanotubes
در این پژوهش با استفاده از مدل میکرومکانیکی بر مبنای سلول واحد اثرات اندازهی نانولوله کربنی بر خواص موثر الاستیک نانوکامپوزیتهای هیبریدی تقویت شده با فیبر فازی بررسی میشود. این نوع نانوکامپوزیت هیبریدی از نانولوله کربنی، فیبر کربن، زمینه پلیمری و فاز میانی ناشی از برهمکنش غیر پیوندی واندروالس بین زمینه و نانولوله کربنی تشکیل میشود. ویژگی ساختاری جدید نانوکامپوزیت هیبریدی تقویت شده با فیبر فازی بگونهای است که نانولولههای کربنی همراستا بصورت شعاعی بر سطح فیبر کربن رشد داده شدهاند. نانولولهی کربنی و فیبر کربن بعنوان یک ماده ایزوتروپیک عرضی مدل میشوند در حالی که زمینه پلیمری و فاز میانی ایزوتروپ فرض میشوند. اثرات اندازهی نانولوله کربنی بر رفتار کلی نانوکامپوزیت زمینه پلیمری، فیبر فازی کامپوزیتی و کامپوزیت هیبریدی تقویت شده با فیبر فازی مورد مطالعه قرار میگیرد. نتایج نشان میدهد که اندازهی نانولوله کربنی بر خواص موثر عرضی نانوکامپوزیت هیبریدی تقویت شده با فیبر فازی دارای اهمیت بیشتری میباشد. فهمیده شد که خواص موثر عرضی نانوکامپوزیت هیبریدی با افزایش اندازهی شعاع نانولوله کربنی بهبود مییابد. همچنین این مدل میکرومکانیکی بمنظور بررسی اثرات فاز میانی بر رفتار کلی نانوکامپوزیت زمینه پلیمری، فیبر فازی کامپوزیتی و کامپوزیت هیبریدی تقویت شده با فیبر فازی بکار گرفته میشود. نتایج خواص موثر الاستیک بدست آمده با مدل میکرومکانیکی حاضر برای کامپوزیت هیبریدی تطابق بسیار خوبی با دیگر تحقیقات نشان میدهد.
In this work, the effect of carbon nanotube (CNT) size on the effective elastic properties of a hybrid composite reinforced by fuzzy fiber is investigated using a unit cell-based micromechanical approach. This hybrid nanocomposite is composed of the CNT, carbon fiber, polymer matrix and interphase created due to the non-bonded van der Waals interactions between the CNTs and polymer. The novel constructional feature of this hybrid nanocomposite is that the uniformly aligned CNTs are radially grown on the surface of the horizontal carbon fibers. The CNT and carbon fiber are modeled as a transverse isotropic solid, while the interphase and polymer matrix are assumed to be isotropic. The influence of CNT size on the overall behavior of polymer matrix nanocomposite (PMNC), composite fuzzy fiber (CFF) and hybrid composite reinforced with fuzzy fiber is examined. Results show that size of CNT is more significant for the transverse effective properties of the hybrid nanocomposites reinforced with fuzzy fiber. It has been found that the transverse effective properties of hybrid nanocomposite are improved with increasing the CNT size. The micromechanical model is also used to examine the influence of interphase on the overall behavior of the PMNC, CFF and hybrid composite reinforced with fuzzy fiber. The effective elastic properties of the hybrid composite obtained by the present micromechanical model demonstrate very good agreement with those predicted by the other researches.
Nanocomposite,Fuzzy Fiber,Carbon nanotube,Micromechanics,Effective Elastic Properties
نانوکامپوزیت,فیبر فازی,نانولوله کربنی,میکرومکانیک,خواص موثر الاستیک
261
272
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-26393-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/10
1396/4/19
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/11
1396/5/20
Mohammad Kazem
Hassanzadeh-Aghdam
Faculty of Mechanical and Energy Engineering, Shahid Beheshti University,Tehran, Iran.
محمدکاظم
حسن زاده اقدم
00319475328460069408
00319475328460069408
No
دانشآموخته کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
MohammadJavad
Mahmoodi
Faculty of Mechanical and Energy Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
محمد جواد
محمودی
00319475328460069407
00319475328460069407
Yes
عضو هیأت علمی دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی
Hooshang
Barkhordari
Faculty of Mechanical and Energy Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
هوشنگ
برخورداری
00319475328460069419
00319475328460069419
No
دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
fa
بررسی آزمایشگاهی انتقال حرارت جریان دوفازی همسوی رو به پایین در داخل لولههای عمودی.
EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS ON HEAT TRANSFER IN DOWNWARD COCURRENT TWO PHASE FLOW IN VERTICAL PIPES.
در این مقاله تماس مستقیم آب داغ با هوای سرد برای جریان همسوی رو به پایین درون لوله عمودی بررسی شده است. آزمایشها در شرایط جریان آشفته، برای لولههایی به طول 1، 1.5 و 2 متر و قطر 0.021متر انجام شده است. در آزمایشها دمای آب داغ از 35 تا 50 درجه سلسیوس و دمای هوا از 25 تا 35 درجه سلسیوس تغییر داده شدهاند. سرعت هوا در آزمایشهای مختلف، در مقادیر 3، 5، 7، 9 و 11 متر بر ثانیه، و نرخهای جریان مایع 5، 8 و 10 لیتر بر دقیقه تغییر داده شدند. الگوی جریان دوفازی بصورت حلقوی در لوله، تشکیل شده است. سطح تماس بین آب و هوا، با استفاده از تابش نور لیزری صفحهای در مسیر جریان و عکسبرداری و پردازش تصویری آن بدست آمده است. آزمایشها نشان داده است که انتقال حرارت از آب داغ به هوای سرد با افزایش نرخ جریان هوا افزایش پیدا میکند. بیش از 80 درصد حرارت، از طریق تبخیر و کمتر از 20 درصد، از طریق جابجایی منتقل میشود. در هر سه لوله، با افزایش نرخ جریان مایع، عدد ناسلت کاهش پیدا میکند. در تمامی دماها، عدد ناسلت با افزایش طول لوله کاهش یافت. مقادیر عدد ناسلت آزمایشگاهی، با مقادیر تجربی بدست آمده برای لولههای صاف مقایسه شدند. در نهایت، روابط اصلاحی برای عدد ناسلت ، با برازش دادههای آزمایشگاهی بر روی روابط مربوط به لولههای صاف، بدست آمد. رابطه پیشنهادی برای انتقال حرارت، عدد ناسلت را با میانگین خطای ±15.26% ، پیشبینی کرد.
In the present study direct contact heat transfer between hot water and cold air in vertical pipes with cocurrent downward flow is investigated. Experiments are performed in turbulent condition using 1, 1.5, 2 meter pipes lengths with 0.021 meter diameter. The hot water temperature was varied between 35 to 50 degrees of Celsius and the air temperature was varied between 25 to 35˚C. Air velocities were chosen to be 3, 5, 7, 9 and 11 m/s and the rates of flow rate of water was selected as 5, 8 and 10 lit/min. Two phase annular flow pattern of water and air is formed in the vertical pipe. The interface area between water and air was measured by Image Processing taken from shining laser light sheet on the transparent tubes. Over 80 percent of heat was transferred by evaporation and less than 20 percent was transferred by convection. In all three pipes, Nusselt number decreased with increase in flowrate of liquid phase. In all the verified temperatures, Nusselt number was decreasing by increasing pipe length. Experimental values for Nusselt numbers were compered to empirical values for smooth surfaces. Finally, some adjustments were suggested for Nusselt number correlation by fitting experimental data into existing correlations for pipes with smooth surface. Proposed correlations for heat transfer resulted in Nusselt number with ±15.26% average error.
Direct contact heat exchanger,Downward flow,two-phase flow,Heat Transfer
مبدل حرارتی تماس مستقیم,جریان رو به پایین,جریان دوفازی,انتقال حرارت
273
280
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-19831-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/15
1396/1/26
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/24
1396/4/3
hamid
hemmati
student/Iran Univercity of Science and Technology
حمید
همتی
00319475328460069477
00319475328460069477
No
دانشجو/دانشگاه علم و صنعت ایران
mansoor
shirvani
Associate Professor /Iran University of Science and Technology
منصور
شیروانی
00319475328460069476
00319475328460069476
Yes
دانشیار/دانشگاه علم و صنعت ایران
omid
vahidi
Assistant Professor /Iran University of Science and Technology
امید
وحیدی
00319475328460069475
00319475328460069475
No
استادیار/دانشگاه علم و صنعت ایران
salman
movahedirad
Assistant Professor /Iran University of Science and Technology
سلمان
موحدیراد
00319475328460069474
00319475328460069474
No
استادیار/دانشگاه علم و صنعت ایران
fa
مطالعه تجربی اثرات زمین بر روی مشخصههای آیرودینامیکی مدل هواپیمای بال مثلثی
Experimental investigation of ground effects on aerodynamics characteristics of a delta wing airplane model
در این پژوهش نتایج آزمون استاتیکی یک مدل هواپیمای بال مثلثی 60 درجه تحت اثر زمین در تونل باد کم سرعت ملی ارائه میگردد. تونل باد مذکور از نوع مدار بسته و دارای مقطع آزمون باز به ابعاد 2/2 متر در 8/2 متر میباشد. کیفیت جریان در فرآیند کالیبراسیون مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار شدت اغتشاشات جریان مقطع آزمون در مرکز مقطع حدود 13/0 درصد میباشد. عدد رینولدز آزمونها فراتر از 5/1 میلیون میباشد که دستیابی به این عدد رینولدز در سرعتهای پایین در نوع خود در کشور منحصر بفرد است. اثرات زمین با استفاده از یک صفحه ثابت با ارتفاع قابل تغییر اندازهگیری شده است. آزمونها در فواصل مختلف از زمین جهت اندازهگیری نیروها و گشتاورهای آیرودینامیکی با استفاده از بالانس شش مولفه کرنشسنجی انجام گرفتند. نتایج بدست آمده نشان دادند که ضریب برآی حداکثر به خاطر حضور زمین از مقدار 29/1 به مقدار 38/1 افزایش یافته است. ضریب برآ در کلیه زوایای حمله با حضور زمین افزایش یافته و ضریب پسای القایی کاهش یافته است و در نتیجه ضریب کیفیت آیرودینامیکی کل (نسبت برآ به پسا) از مقدار 8 تا مقدار 5/14 افزایش یافته است. زمانی که فاصله مدل تا صفحه زمین کمتر از نصف طول بال باشد، شیب منحنی برآ با نرخ بالایی از مقدار 66/2 بر رادیان تا مقدار 11/3 بر رادیان افزایش مییابد. با کاهش این فاصله مرکز آیرودینامیکی کل به سمت عقب منتقل میگردد. در نتیجه حضور زمین باعث افزایش پایداری استاتیکی طولی شده است.
In this research experimental results of 60 degree delta wing airplane that conducted in National Low Speed Wind Tunnel is presented. The wind tunnel is closed type has an opened test section that its dimensions are 2.8 m × 2.2 m. Tests Reynolds number is beyond 1.5 million that achievement of this Reynolds number at low speed is unique in the country. Ground effect is measured using a fixed plane that its height is variable. Tests are conducted at the different height and aerodynamics forces and moments are measured using a sting type six component strain gaged balance. The tests results showed that the maximum lift coefficients increased from 1.29 to 1.38 due to presence of the ground plane. The lift coefficient due to ground plane in all range of angle of attack is increased and induced drag coefficient is decreased and consequently, the overall aerodynamics efficiency (lift to drag ratio) is increased from 8 to 14.5. When the distance between model and ground plane is less than half of the wing span, lift curve slope is increased in high rate from 2.66 per radian to 3.11 per radian. Decreasing this distance is caused the aerodynamic center is shifted backward and consequently longitudinal static stability is increased. Consequently presence of ground plane is caused increasing of airplane static stability.
Wind tunnel,Ground Simulator,Delta wing,Aerodynamics Coefficients
تونل باد,شبیهساز زمین,بال مثلثی,مشخصههای آیرودینامیکی
281
289
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-20168-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/15
1396/1/26
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/12
1396/5/21
Arsalan
Ghajar
ارسلان
قجر
00319475328460069607
00319475328460069607
No
پژوهشگاه هوافضا
seyyed arash
seyyed shams taleghani
استادیار
سید آرش
سید شمس طالقانی
00319475328460069492
00319475328460069492
Yes
استادیار پژوهشگاه هوافضا-وزارت علوم-
شهرک غرب خ مهستان خ هوافضا
Mohammad Reza
Soltani
محمدرضا
سلطانی
00319475328460069514
00319475328460069514
No
صنعتی شریف
Mehran
Masdari
مهران
مصدری
00319475328460069515
00319475328460069515
No
دانشگاه تهران
fa
شبیهسازی عددی منحنی عملکرد و دنباله دائم جریان یک پروانه دریایی با استفاده از اوپنفوم
Numerical simulation of the characteristic chart and the steady state wake flow past a marine propeller using OpenFOAM
در تحقیق حاضر، شبیهسازی عددی منحنی عملکرد و مدلسازی میدان دائم دنباله جریان یک پروانه دریایی مورد مطالعه قرار گرفتهاست. حل با استفاده از نرمافزار متنباز اوپنفوم و حلگر دائم و تراکم ناپذیر سیمپلفوم انجام شدهاست. گرادیانها از الگوریتم خطی گاوس محاسبه شده و معادله فشار با استفاده از روش چندشبکهای حل شدهاند. در این پژوهش، شبیهسازی منحنی عملکرد پروانه در کل بازه عملکردی انجام شده و اثر استفاده از دو مدل اغتشاشی Realizable-k-ε و k-ε-v^2-f بر نتایج بررسی شدهاست. نتایج بررسیها نشان میدهد که استفاده از مدل دو معادلهای در تمامی حالتها، بجز ناحیه نزدیک به حالت بولارد، تطابق خوبی را با نتایج آزمایشگاهی نشان میدهد. در این حالت، زاویهحمله جریان ورودی به پروانه به شدت افزایش یافته و مدل دو معادلهای ضریب تراست را با 24% خطا پیشبینی میکند، درحالیکه استفاده از مدل چهار معادلهای بهبود چشمگیری در نتایج ایجاد کرده و خطا را به 5% کاهش میدهد. در حل عددی، دنباله جریان در مقاطع مختلف طولی و شعاعی بررسی شدهاست که همخوانی خوبی با نتایج تجربی موجود نشان میدهد. بررسی جریان در ناحیه ویک نشان میدهد که رفتار مقطع طولی پائیندست مشابه مقطع بالادست بوده اما بازه تغییرات آن کمتر است. همچنین، بخاطر چرخشی بودن جریان پشت پروانه، مکان زاویهای نقاط اکسترمم مولفههای ویک، دوران میکند. همچنین نتایج بدست آمده نشان میدهد که در نزدیکی ناحیه گردابه نوک پره، تغییرات مولفه سرعت محوری ویک بسیار شدید بوده و سهم مولفههای محوری و مماسی سرعت در خارج از این ناحیه، ناچیز است.
In the present research, numerical simulation of the characteristic chart and steady-state Wakefield flow around a marine propeller is conducted. Solutions were performed using the open-source OpenFOAM software and the steady incompressible simple-Foam solver. The gradients were calculated using the linear Gauss algorithm, and the pressure equation was solved with the multi-grid method. In this research, characteristic chart simulation of the propeller was carried out for the entire operational conditions and the effect of using Realizable-k-ε and k-ε-v^2-f turbulence models on the results was investigated. The results were found to be in good agreement in all conditions except for the near bollard region. In this region, the propeller inlet angle of attack severely increased, and the two equation model predicted the thrust coefficient with 24% error, while implementing the four equation model significantly developed the results and decreased the error to 5%. The wake region parameters were also investigated in the numerical simulations at different longitudinal and radial cross sections behind the propeller which showed good agreement compared with the available experimental data. Wake region investigation showed that the flow behavior in downstream cross sections is similar to the corresponding upstream section with smaller variation ranges and for the swirling flow behind the propeller, the maximum and minimum angular position of the wake components rotates. The obtained results also show that the wake axial velocity component deviation is extremely large at the blade tip.
Propeller,Thrust Coefficient,characteristic chart,Wake flow simulation,OpenFoam
پروانه,ضریب تراست,منحنی عملکرد,شبیهسازی دنباله جریان,اوپن فوم
290
300
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-21592-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/22
1396/2/2
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/7
1396/5/16
Mohammad Reza
Nazari
محمدرضا
نظری
00319475328460069495
00319475328460069495
Yes
استادیار دانشگاه یزد- دانشکده فنی و مهندسی- گروه مکانیک
Amin
Talezade Shirazi
Yazd University
امین
طالع زاده شیرازی
00319475328460069494
00319475328460069494
No
دانشگاه یزد
Mojtaba
Dehghanmanshadi
Malek-Ashtar University of Technology
مجتبی
دهقان منشادی
00319475328460069493
00319475328460069493
No
دانشگاه مالک اشتر
fa
شناسایی پارامترهای دینامیکی سازه برشی با استفاده از توابع Block-Pulse و مدل ARX
Dynamical parameters identification of shear structure using block pulse functions and ARX model
شناسایی سیستم با پیشرفت آزمایش های دینامیکی سازه، یکی از روش های مفید جهت پایش سلامتی، اکتشاف خرابی سازه ها و به روز رسانی مدل المان محدود به حساب می آید. شناسایی پارامترهای دینامیکی سازه براساس اطلاعات تحریک و پاسخ سازه صورت می گیرد و شامل تخمین پارامترهای فیزیکی همانند ماتریسهای جرم، سختی، میرایی و یا پارامترهای مودال از جمله فرکانس های طبیعی، نسبت های میرایی و شکل مودهای سازه می شود. توابع (Block-pulse (BP از جمله توابع متعامد هستند که از آنها می توان برای تقریب انواع توابع استفاده کرد. این توابع با توجه به تعاریف صریح و ساده ای که دارند می توانند فرمول بندی ساده ای از مسائل پیچیده ارائه دهند. در این پژوهش معادلات دینامیکی سازه به معادلات فضای حالت تبدیل شده و براساس ضرایب BP ورودی و ضرایب BP پاسخ جابجایی یک تابع انتقال به ازای هر درجه آزادی استخراج شده است. توابع انتقال شامل اطلاعاتی از قبیل مقادیر ویژه سیستم می باشند که معادل سازی آنها با مدل ARX منجر به تخمین مقادیر ویژه سیستم شده و شناسایی پارامترهای دینامیکی سازه براساس این مقادیر ویژه صورت گرفته است. به منظور ارزیابی دقت روش پیشنهادی قاب برشی سه طبقه با پاسخ های مشخص در تمام درجات آزادی و تحت ارتعاش در تراز پایه به عنوان شبیه سازی عددی ارائه شده است. همچنین دقت فرایند شناسایی با اعمال نویز در سطوح مختلف به پاسخ سازه، مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج حاکی از آن هستند که الگوریتم پیشنهادی ضمن کاهش هزینه محاسباتی از دقت مناسبی برخوردار است.
System identification with the development of dynamic testing of structures has become one of the useful methods for structural health monitoring and damage detection and also finite element model updating. Identification of structural dynamic parameters is done by using excitation-responses data and includes physical-dynamical parameters such as mass, stiffness and damping matrices and/or modal parameters such as natural frequencies, damping ratios and modal shapes. Block pulse functions (BPFs) are a set of orthogonal functions that are used to approximate the variety of functions. These functions have explicit definition and provide simple formulation of complex problems. In this research, structural dynamic equations have been converted to state space equations and based on input BP coefficients and BP coefficients of displacement responses, a transfer function is extracted for each degree of freedom. Transfer functions include important information such as the eigenvalues of plant matrix. The equalization of transfer functions with ARX model led to estimate the eigenvalues of plant matrix and identification of dynamical parameters of structure is done based on these eigenvalues.To prove the validity and feasibility of proposed method, numerical simulation of the three-story shear frame with determined responses at all degrees of freedom and excited on base level is presented. Also, the accuracy of the identification process by applying noise at different levels to the structure response is investigated. The results reveal the proposed method can be beneficial in structural identification with less computational expenses and high accuracy.
System identification,Block pulse functions,Continuous time state space,Operational matrix,Eigenvalues
شناسایی سیستم,توابع Block-Pulse,فضای حالت پیوسته زمان,ماتریس عملگر,مقادیر ویژه
301
308
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-26847-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/26
1396/2/6
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/15
1396/5/24
یاسر
حسینی
00319475328460052536
00319475328460052536
No
دانشگاه تبریز
حسین
غفارزاده
00319475328460069417
00319475328460069417
Yes
دانشیار، مهندسی عمران- سازه، دانشگاه تبریز، تبریز
fa
ارتعاشات القائی ناشی از سیال در تیرهای ویسکو-الاستیک با تکیهگاههای ساده در دو انتها
Vortex Induced Vibration of Simply Supported Visco elastic Beam
در مقاله حاضر رفتار ارتعاشی تیرهای ویسکوالاستک با تکیهگاههای ساده در دو انتها تحت تأثیر ارتعاشات القائی ناشی از سیال با ارائه روش نیمه تحلیلی مورد مطالعه قرار گرفته است. با در نظر گرفتن فرم کلی رفتار ویسکوالاستیک و با استفاده از مدل کوپلشدگی جابجایی به منظور مدلسازی اندرکنش سازه و سیال، معادلات دیفرانسیل حاکم بر حرکت با اعمال مستقیم قانون دوم نیوتن استخراج شده است. برای اعمال تأثیر گردابهها در ارتعاشات سیستم از معادله ون در پل غیرخطی استفاده شده است. سپس با استفاده از روش گالرکین، معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی گسستهسازی و دستگاه معادلات دیفرانسیل غیرخطی با استفاده از روش رانگ- کوتا حل شده است. در نهایت، پاسخ سیستم، منحنیهای فازی و تغییرات حداکثر دامنه بر حسب سرعت سیال به ازای پارامترهای مختلف استخراج و نتایج مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که رفتار ویسکوالاستیک تأثیر قابل ملاحظهای بر مشخصههای دینامیکی سیستم دارد و باعث جابجا شدن محدوده قفلشدگی نسبت به سیستم الاستیک متناظر میشود. به عنوان مثال به ازای علاوه بر جابجا شدن موقعیت ناحیه قفلشدگی، حداکثر دامنه به جود آمده در تیر 45 درصد افزایش میشود. با توجه به اینکه عملکرد سیستم در محدوده قفل شدگی میتواند باعث بروز خسارات فاجعهباری شود بنابراین، با استفاده از مواد ویسکوالاستیک علاوه بر کاهش حداکثر دامنه سیستم میتوان محدوده قفلشدگی را تغییر داد. بنابراین، با توجه به تأثیرگذاری قابل ملاحظه رفتار ویسکوالاستیک بر مشخصههای دینامیکی سیستم، باید در مدل ریاضی سیستمها رفتار ویسکوالاستیک در نظر گرفته شود.
In this paper, vortex induced vibration of simply supported viscoelastic beam were investigated using semi-analytical method. By applying the general form of the viscoelastic model, the nonlinear partial differential equations of motion based on the Euler Bernoulli beam’s theory and displacement coupling fluid-structure interaction model were obtained via the Newton’s second law. A classical nonlinear van der Pol equation was taken as the governing equation for one component of the vortex shedding force on the beam. Employing the Galerkin discretization method, the equations of motion are reduced to a set of nonlinear ordinary differential equations with coupled terms and then there have been solved numerically by Runge-Kutta method. Finally, the effect of system parameters on the time response, phase plane and maximum amplitude of the beam are investigated. The results indicate that the viscoelastic behavior have a significant influence on the dynamic characteristics of the system and causes to change the Lock-in phenomenon with respect to corresponding elastic system. For example, for E2=10E1 the viscoelastic behavior can change the position of the locking area, and the maximum amplitude of the beam is increased by 45%. Lock-in from of vortex-induced vibrations was considered as a possible source of increased fatigue and damage. Therefore, by using viscoelastic materials the maximum amplitude of the system is reduced and the Lock-in condition can be changed. Additionally, based on the significant influence of viscoelastic behavior on the dynamic characteristics of the system, viscoelastic behavior should be considered in the mathematical model of the systems.
Fluid Induced Vibration,viscoelastic beam,Lock-in area,Semi-analytical methods
ارتعاشات القائی ناشی از سیال,تیر ویسکوالاستیک,ناحیه قفلشدگی,روش نیمه تحلیلی
309
318
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-22726-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/17
1396/2/27
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/11
1396/5/20
Gholam Reza
Zarepour
Mechanical Faculty of Guilan University
غلامرضا
زارع پور
00319475328460069497
00319475328460069497
Yes
عضو هیئت علمی گروه مهندسی مکانیک دانشکدۀ فنی دانشگاه گیلان
ilghar
javanshir
PhD candidate, Department of Mechanical engineeing, guilan university, Rasht Iran
ایلقار
جوانشیر
00319475328460069496
00319475328460069496
No
دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان
fa
تحلیل میکرومکانیکی اثرات افزودن نانوذرات سیلیکا بر رفتار الاستوپلاستیک نانوکامپوزیتهای زمینه پلیمری با در نظر گرفتن فازمیانی
Micromechanical analysis of the effects of adding silica nanoparticles on the elastoplastic behavior of polymeric nanocomposites considering interphase
در این پژوهش، یک مدل ساختاری الاستوپلاستیک به منظور بررسی اثرات افزودن نانوذرات سیلیکا بر منحنیهای تنش-کرنش الاستیک-پلاستیک کامپوزیتهای زمینه پلیمری ارایه میشود. مدول الاستیک نانوکامپوزیت با ترکیب مدلهای میکرومکانیکی موری-تاناکا و اشلبی با در نظر گرفتن ناحیهی فازمیانی ناشی از واکنش بین نانوذرات سیلیکا و زمینه پلیمری ارزیابی میشود. سپس، منحنیهای تنش-کرنش الاستیک-پلاستیک نانوکامپوزیت با بکارگیری یک روش همگنسازی میانگینگیری شده روی حجمهای گروهی پایه میکرومکانیکی استخراج میشود. جهت اثبات درستی مدل توسعه داده شده، پیشبینیها با دادههای آزمایشگاهی موجود مقایسه میشوند. اثرات درصد حجمی و قطر نانوذرات سیلیکا، ضخامت و نمای چسبندگی ناحیه فازمیانی بر منحنیهای تنش-کرنش الاستیک-پلاستیک کامپوزیتهای زمینه پلیمری به طور گستردهای مورد بررسی قرار میگیرد. با در نظر گرفتن اثرات فازمیانی رفتار الاستوپلاستیک سختتر مشاهده میشود. نتایج مدلسازی میکرومکانیکی به وضوح نشان میدهد که استحکام نانوکامپوزیت زمینه پلیمری تقویت شده با نانوذرات سیلیکا یا (1) افزایش درصد حجمی نانوذرات، (2) کاهش قطر نانوذرات، (3) افزایش ضخامت فازمیانی و (4) کاهش نمای چسبندگی فازمیانی بهبود مییابد. در نهایت، منحنیهای تنش-کرنش الاستیک-پلاستیک کامپوزیتهای زمینه پلیمری تقویت شده با نانوذرات سیلیکا تحت بارگذاری دو محوری به دست خواهد آمد.
In this work, an elastoplastic constitutive model is planned to analyze the effects of adding silica nanoparticles on the overall elastic-plastic stress-strain curves of the polymer matrix nanocomposites. The elastic modulus of the nanocomposites are evaluated by the combination of the Mori-Tanaka and Eshelby micromechanical models considering interphase region formed due to the interaction between silica nanoparticles and the polymer matrix. Then, the elastic-plastic stress-strain curves of nanocomposites are extracted by employing a micromechanics-based ensemble-volume averaged homogenization procedure. To prove the validity of the developed method, the predictions are compared to the experimental data existing in the literature. The effects of volume fraction and diameter of silica nanoparticles, thickness and adhesion exponent of the interphase on the polymeric nanocomposite elastic-plastic stress-strain curves are extensively examined. Stiffer elastoplastic behavior is found in the presence of interphase region. The results clearly indicate that the strengthening of the silica nanoparticle-reinforced polymer nanocomposites is improved with (1) increasing nanoparticle volume fraction, (2), decreasing the nanoparticle diameter, (3) increasing the interphase thickness and (4) decreasing the interphase adhesion exponent. Finally, the elastic-plastic stress-strain curves of silica nanoparticle/polymer nanocomposites under biaxial loading is achieved.
Nanocomposite,Micromechanics,Silica Nanoparticle,Interphase,Elastoplastic
نانوکامپوزیت,میکرومکانیک,نانوذرات سیلیکا,فاز میانی,الاستوپلاستیک
319
326
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-23759-4&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/172017/05/19
1396/2/29
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/112017/08/11
1396/5/20
Mahdi
Hasanzadeh
Department of Mechanical Engineering, Guilan University, Rasht, Iran.
مهدی
حسن زاده
00319475328460069500
00319475328460069500
No
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
Reza
Ansari
رضا
انصاری خلخالی
00319475328460069499
00319475328460069499
Yes
دانشیار دانشگاه گیلان
mohammad kazem
Hassanzadeh-Aghdam
Department of Mechanical Engineering, Guilan University, Rasht, Iran
محمدکاظم
حسن زاده اقدم
00319475328460069498
00319475328460069498
No
دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک دانشگاه گیلان
fa
بررسی تجربی فرآیند تولید نویز آیروآکوستیکی از یک سیلندر مربعی متصل به دیواره تحت زوایای حمله مختلف
Experimental Investigation of aero acoustic noise generation process from a wall mounted square cylinder at incidence
در مطالعه حاضر، مشخصات آیروآکوستیکی جریان حول یک سیلندر مربعی متصل به کف با ارتفاع محدود در زوایای حمله مختلف بررسی شده است. نسبت منظری مدل مورد بررسی برابر 7 بوده و ضخامت لایه مرزی در محل نصب مدلδ⁄D=4.27 است. آزمایشها در تونل باد آیرودینامیکی اصلاح شده آکوستیکی انجام گرفتند. هدف اصلی این مطالعه برقراری ارتباط بین میدانهای جریان و اکوستیک حول سیلندر مذکور است. نویز ناشی از جریان با استفاده از یک میکروفون اندازهگیری و با جریانسنج سیم داغ به مشخصات جریان ارتباط داده شده است. مشخصات نویز متشر شده بر حسب فرکانس و اندازه بررسی گردیده است. نتایج نشان می دهد که در طیف فشار دوردست برای جریان حول سیلندر مورد بررسی، یک قله در فرکانسی برابر با فرکانس ریزش گردابه (اندازه گیری شده با جریانسنج سیم داغ) دیده میشود. یعنی عامل مهم در انتشار صدا از چنین هندسه هایی پدیده ریزش گردابه است. عدد استروهال به دست آمده برای سرعت سنج سیم داغ و میکروفون برای جریان حول سیلندر با زاویه حمله صفر درجه تقریباً برابر با 0.11 به دست آمد که با مطالعات قبلی سازگاری داشت. ضمناً بیشترین فرکانس ریزش گردابه در سرعتهای مختلف مربوط به زاویه حمله 15 درجه به دست آمد. همچنین مشخص گردید سطح فشار صوتی با افزایش سرعت جریان سطح نویز آیرودینامیکی منتشر شده از سیلندر افزایش مییابد. سطح فشار صوتی کلی در محدوده سرعت بالادست 5-15 m/s در محدوده 84.2-110.95 dB تغییر نمود. زاویه حمله، در مقایسه با سرعت بالادست اثر کمتری بر سطح کلی نویز منتشر شده دارد.
In the present research aeroacoustic characteristics of flow over a finite height wall mounted square cylinder at different angles of attack is investigated. The aspect ratio of the model and the boundary layer thickness were 7 and δ⁄D=4.27, respectively. The experiments were done in a acoustically improved aerodynamic wind tunnel. The purpose of this study is to identify correlation between the fluid and the acoustic fields. The flow-induced noise was measured using single microphone. The measured noise is related to aerodynamic characteristics of the flow using a single hot wire. The flow-induced noise of the cylinder is characterized in terms of frequency and magnitude. A sharp pick was observed in the far-field pressure at the vortex shedding frequency in which measured with hot wire anemometer. So, one could be concluded that vortex shedding is a source of aerodynamic noise generation. The strouhal number obtained from two devices was almost equal to 0.11 that is in agreement with previous studies. Also, maximum vortex shedding frequency was measured for α=15°. It is observed that sound pressure level is increased with increasing upstream velocity. The overall sound pressure level ranged between 84.2 and 110.95 (dB) for upstream velocities in the range of 5-15 (m/s). The angle of attack has no important effect on overall sound pressure level.
Square cylinder,Aeroacoustic Noise,Microphone,Strouhal number,Vortex Shedding
سیلندر مربعی,نویز آیرودینامیکی,میکروفون,عدد استروهال,ریزش گردابه
327
338
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-11269-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/172017/05/192017/06/11
1396/3/21
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/112017/08/112017/07/27
1396/5/5
Alireza
Movahedi
Yazd University
علیرضا
موحدی
00319475328460069502
00319475328460069502
No
دانشگاه یزد
Ali Akbar
Dehghan
علی اکبر
دهقان
00319475328460069608
00319475328460069608
Yes
دانشیار دانشگاه یزد
Mojtaba
Dehghan manshadi
Malek Ashtar University of Technology
مجتبی
دهقان منشادی
00319475328460069501
00319475328460069501
No
استادیار دانشگاه صنعتی مالک اشتر
fa
ساخت و مدلسازی حرارتی کلکتورهای هوایی مشبک خورشیدی با صفحات جاذب فلزی (استیل) و غیرفلزی
Fabrication and Thermal Modeling of Unglazed Transpired Solar Air Heater Collectors with metallic (Steel) and non-metallic absorber plates
کلکتورهای هوایی مشبک بدون پوشش خورشیدی تکنولوژیهای نسبتاً نوینی هستند که میتوان از آنها بهمنظور گرمایش ساختمانها و فضاهای بزرگ، خشککردن محصولات کشاورزی و صنعتی استفاده نمود. در این کلکتورها هوا بهوسیله صفحات جاذب مشبک (سوراخدار) معمولاً فلزی گرم میشود. هزینه خرید و آمادهسازی صفحات جاذب سهم قابلتوجهی از هزینههای این نوع از کلکتورها را به خود اختصاص میدهد. در تحقیق حاضر بهصورت آزمایشگاهی و تئوری به بررسی و ارزیابی کارایی صفحات جاذب غیرفلزی موجود در بازار ایران بهعنوان جایگزین صفحات جاذب استیل (فلزی) پرداختهشده است. بدین منظور سه کلکتور با صفحات جاذب استیل (فلزی)، پلیکربنات و پلاستیکفشرده طراحی، ساخته و در سه دبی هوا مورد آزمایش قرارگرفتهاند. علاوه به راین یک مدل آنالیز حرارتی بر پایه قانون اول ترمودینامیک از رفتار این کلکتورها با در نظر گرفتن تمامی روشهای انتقال حرارت (شامل رسانایی، جابجایی و تابش) توسعه دادهشده و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج نشان دادند که در هر سه دبی موردبررسی همخوانی بسیار خوبی بین نتایج تجربی و نتایج مدل آنالیز حرارتی وجود دارد بهطوریکه خطای نسبی متوسط در تخمین دمای خروجی از کلکتور برای اکثر شرایط کاری کمتر از 5 درصد بود. علاوه بر این، نتایج نشان داد اختلاف زیادی بین کارایی سه کلکتور خصوصاً برای دبیهای کم وجود ندارد. بااینوجود برای شرایط بررسیشده کلکتور استیل بهترین کارایی و کلکتور پلیکربنات پایینترین کارایی را داشت. کارایی و بازده کلکتور پلاستیکفشرده بسیار نزدیک کلکتور استیل بود و با توجه به مزایای کلکتورهای غیرفلزی استفاده از آن بهجای کلکتورهای فلزی پیشنهاد میشود.
Unglazed transpired solar air heater collectors are relatively new solar technologies that can be used for air heating or pre-heating ventilation air and drying agricultural and industrial products. Passing air through the perforated plate, which is usually metallic is the main mechanism of heat transfer. The cost of buying and preparing the absorber plate is the dominant share of costs allocated to this type of collector. In the present study, performance of non-metallic absorber plates available in the Iranian market, as an alternative to metal absorber plates are examined experimentally and theoretically. Therefore, three collectors with Metallic, Polycarbonate and Compressed-Plastic are designed, fobricated and tested in real conditions. In addition, a thermal modelbased on the first law of thermodynamic is developed for these collectors. In this model, all mood of heat transfer (including conduction, convection and radiation) are considered. Results show that there is a good agreement between experimental and theorical results (For most test condition, average relative error in estimation of the outlet temperature of the collectors is less than 5%). The results showed that the performance of three collector’s, espisially for low mass flow rates, was not too different. However, for considered condition Steel (metallic) collector has the best performance and the polycarbonate collector the worse performance. The performance of the Compress plastic was close to the Steel collector and given the low cost of non-metallic collectors, it can be used as a convenient alternative to metal collectors.
Unglazed Transpired Collectors,Air heaters,Solar Energy,Non-Metalic Absorber
کلکتور خورشیدی,کلکتور مشبک بدون پوشش,هوا گرمکن,انرژی خورشیدی,صفحات جاذب غیرفلزی
339
350
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-19334-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/172017/05/192017/06/112017/06/16
1396/3/26
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/112017/08/112017/07/272017/08/13
1396/5/22
Fatemeh
Afzali
Department of Energy, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran
فاطمه
افضلی
00319475328460069506
00319475328460069506
No
دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان
Hossein
Amiri
حسین
امیری
00319475328460069505
00319475328460069505
Yes
هیات علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته
Vahid
Nakhaei
Department of Energy, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran
وحید
نخعی
00319475328460069504
00319475328460069504
No
دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان
Mehran
Ameri
Department of Mechanical Engineering, Shahid Bahonar University
مهران
عامری
00319475328460069503
00319475328460069503
No
دانشگاه شهید باهنر، کرمان
fa
طراحی الگوریتم تصمیم گیری جدید مانور تعویض خط کشنده نیمه تریلر در محیط دینامیکی واقعی
Design of decision-making lane change algorithm of truck-semitrailer in real dynamic environment
هدف اصلی در این پژوهش استخراج الگوریتم تصمیمگیری مانور تعویض خط خودروی کشنده نیمهتریلر در محیط دینامیکی واقعی است. برای دستیابی به این هدف از روش نوین تعیین قیود تصمیمگیری براساس سینماتیک خودروی کشنده نیمهتریلر استفاده شده است، در این روش نقاط مختلف از خودروی کشنده نیمهتریلر در هنگام انجام مانور تعویض خط در حالتهای مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته و نقاط بحرانی بر این اساس تعیین شدهاند. سپس نقاط بحرانی بهعنوان نقاط اعمال قیود فاصله ایمن در روش فوقالذکر در نظر گرفته شدهاند. به منظور افزایش کارآمدی این روش، روش جدید واقعگرایانۀ دینامیک برونخطی بر پایه یک مدل دینامیکی چهار درجه آزادی در خودروی کشنده نیمهتریلر استفاده شده است. بدین ترتیب حداقل زمان انجام مانور تعویض خط خودروی کشنده نیمهتریلر با قابلیت حفظ پایداری و رهگیری، تحت فرمول-بندی جدیدی استخراج شده است. در ادامه بر اساس نتایج آزمونهای شبیهسازی شده، بازه زمانی قابل اطمینان برای انجام مانور تعویض خط خودروی کشنده نیمهتریلر در قالب استراتژی تصمیمگیری مانور تعویض خط در شرایط دینامیک واقعی ارائه شده است. به منظور ارزیابی الگوریتم مورد نظر، کاربرد آن در شرایط نمونه مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاکی از صحت و کارآمدی روش مذکور است.
The main goal of this study is to extract an algorithm for truck-semitrailer lane change maneuver decision-making in real dynamic environment. In order to accomplish this aim, a new method for determining decision-making constraints is applied based on the kinematics of the truck-semitrailer. In this approach, the various points of the truck-semitrailer are evaluated in different conditions when lane change maneuver is in progress, and the critical points of the truck-semitrailer are defined according to the present method. Critical points are used as the main points of the truck-semitrailer to apply the constraints. In order to enhance the efficiency of the methodology, new offline dynamic realistic method is used based on a four DoF dynamic model of the truck-semitrailer. By this approach, a relation for minimum time of the maneuver is extracted based on the dynamic model of the truck-semitrailer and environment features. Based on the results of the simulation assays, the minimum reliable time for lane change maneuver is chosen and decision-making strategies are proposed for the lane change maneuver of the vehicle in real dynamic environment. To evaluate the algorithm, it applied to a sample of the truck-semitrailers. The results predict the methodology is accurate and applicable.
Truck-semitrailer,Lane Change,decision making strategy
تعویض خط,کشنده نیمهتریلر,واحد تصمیمگیری
351
360
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-19024-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/172017/05/192017/06/112017/06/162017/06/23
1396/4/2
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/112017/08/112017/07/272017/08/132017/08/14
1396/5/23
saeed
shojaei
Department of Mechanical Engineering, Shahid Rajaee teacher training University, Tehran, Iran
سعید
شجاعی
00319475328460069418
00319475328460069418
No
دانشگاه شهید رجایی, تهران, ایران
Ali
Rahmani Hanzaki
Department of Mechanical Engineering, Shahid Rajaee teacher training University, Tehran, Iran
علی
رحمانی هنزکی
00319475328460069509
00319475328460069509
Yes
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
Shahram
Azadi
Department of Mechanical Engineering, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
شهرام
آزادی
00319475328460069508
00319475328460069508
No
دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی، تهران
Mohammad Amin
saeedi
Department of Mechanical Engineering, Islamic Azad University, Parand Branch, Parand, Iran
محمد امین
سعیدی
00319475328460069507
00319475328460069507
No
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد پرند، پرند
fa
تعیین تجربی و پیشبینی منحنیهای حد شکلدهی گلویی و شکست ورق آلومینیوم 2024 با استفاده از معیار آسیب
Experimental Determination and Numerical Prediction of Necking and Fracture Forming Limit Curves of 2024 Aluminum Alloy Sheet Using Damage Criterion
منحنیهای حد شکلدهی ورق از ابزارهای مفید در بررسی شکلپذیری ورق بهمنظور طراحی محصولات صنعتی به شمار میرود. برای تعیین این منحنیها روشها و دستورالعملهایی در قالب آزمایشهای تجربی تدوین و ارائه شده است. هزینهبر و زمانبر بودن انجام این آزمایشهای تجربی باعث شده است تا پژوهشهای متعددی در استفاده از روشهای تحلیلی و نرمافزارهای المان محدود در تعیین این منحنیها صورت بگیرد. در تحقیق حاضر، منحنیهای حد شکلدهی گلویی و حد شکست ورقهای آلومینیوم آلیاژی 2024 با استفاده از روش اتساع نیم کروی به صورت تجربی و عددی به دست آمده است. برای این منظور هندسههای متفاوتی از ورق فلزی برای ایجاد مسیر کرنشهای مختلف به کار گرفته شده است. برای شبیهسازی آزمایشهای تجربی، از حل گر صریح نرمافزار تحلیلی آباکوس استفاده گردید. با استفاده از روابط تئوری و آزمایشهای تجربی، خواص شکست ورق آلومینیومی برحسب کرنش شکست، تنش سه محوری و پارامتر زاویه لود تعیین و به نرمافزار معرفی شد. با استفاده از مدل آسیب نرم، کرنشهای حد شکلدهی شکست توسط مدل عددی صحهگذاری شده، استخراج گردید. برای تعیین کرنشهای حد شکلدهی گلویی از روشی بر اساس تغییرات کرنش بیشینه در ناحیه گلویی شدن، بهره گرفته شد. مقایسه نتایج به دست آمده نشان میدهد که مدل عددی به کار گرفته شده، میتواند با بیشترین خطایی حدود %6 کرنشهای حد شکلدهی گلویی و شکست ورق آلومینیومی 2024 را پیشبینی نماید.
Forming limit diagram (FLD) is one of the useful tools in the assessment of the sheet formability for designing industrial products. Experimental methods have been developed to determine FLDs. Costly and time-consuming experiments have led to several studies on the use of analytical methods and finite element softwares for predicting FLDs. In the present study, the necking and fracture forming limit curves of AA2024 aluminum alloy sheet were experimentally and numerically obtained through the hemispherical stretching test. Different geometries of the initial blank were considered to create different strain paths. The commercial finite element code Abaqus/Explicit was utilized to simulate experimental tests. Using theoretical equations and experimental results, fracture properties of the aluminum sheet in terms of the equivalent plastic strain at fracture, the stress triaxiality and the Lode angle parameter were captured and implemented in the Abaqus software. In order to capture necking forming limit strains, a numerical criterion based on the major strain variation in the necking zone has been considered. The comparison of the results shows that the numerical model can predict the forming and fracture limit strains with the maximum error of about 6%.
Sheet formability,Forming Limit Diagram,Finite element,Damage Criterion
شکلپذیری ورق,منحنی حد شکلدهی,المان محدود,معیار آسیب
361
371
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-11986-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/172017/05/192017/06/112017/06/162017/06/232017/07/20
1396/4/29
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/112017/08/112017/07/272017/08/132017/08/142017/08/5
1396/5/14
Ali
Zahedi
Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic)
علی
زاهدی دیزج یکان
00319475328460069518
00319475328460069518
No
دانشگاه صنعتی امیر کبیر (پلی تکنیک تهران)
Bijan
Mollaei-Dariani
Amirkabir University of Technology
بیژن
ملائی داریانی
00319475328460069517
00319475328460069517
Yes
دانشگاه صنعتی امیر کبیر
Mohammadjavad
Mirnia
Department of Mechanical Engineering, Babol Noshirvani University of Technology
محمد جواد
میرنیا
00319475328460069516
00319475328460069516
No
عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
fa
تحلیل پارامترهای آزمون تداخلسنجی لیزری برای ارزیابی عیوب در مواد مرکب زمینه پلیمری
Analysis of Laser Interfrometry Parameters in the Evaluation of Defects in the Polymer Matrix Composites
تداخل سنجی لیزری، یکی از روشهای نوین در اندازهگیری مشتقات جابجایی است که قادر است گرادیان جابجاییهای بسیار کوچک در ابعاد میکرومتر را اندازهگیری و محدودهی گستردهای از سطح جسم را به طور همزمان مورد مطالعه قرار دهد. از پتانسیل این روش میتوان به طور بسیار کارآمدی در انجام آزمونهای غیرمخرب صنعتی به خصوص در مواد مرکب استفاده نمود. با این حال، استفاده مناسب از این روش، مستلزم شناسایی پارامترهای موثر و آشنایی با نحوه کنترل آنها در آزمون میباشد. اندازهی برش و میزان بارگذاری مورد نیاز، از جمله مهمترین پارامترهای این روش هستند که قابلیت شناسایی عیوب بسیار وابسته به انتخاب صحیح آنهاست. در این مقاله، با معرفی روش مذکور و توسعه کاربرد آن در ارزیابی غیرمخرب مواد کامپوزیتی، تأثیر کمّی پارامترهای تأثیرگذار در شناسایی عیوبی با اندازه و عمقهای مختلف در مواد مرکب مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور پس از آماده سازی چیدمان و اثبات کارایی آن، نمونههایی از مواد مرکب دارای عیوبی با اندازه و زاویههای مختلف، با به کارگیری اندازه بارهای متفاوت مورد آزمایش قرار گرفته است. با بررسی نتایج، محدوده مجاز بارگذاری برای شناسایی ترکها تعیین شده و سپس با اعمال اندازه برشهای مختلف در مجموعه چیدمان آزمون، مناسبترین اندازه برای تشخیص پذیری عیوب در نمونهها بدست آمده است. در ادامه تأثیر موقعیت قرارگیری عیب نسبت به راستای بارگذاری مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی نتایج نشان دادند که بهترین پاسخ آزمون زمانی حاصل میگردد که اندازه برش در حدود اندازه ترکهای احتمالی تنظیم شده و بارگذاری نیز در محدودهی تعیین شده باشد
Laser interferometry is one of the most applicable methods of calculating the surface displacement derivatives that can visualize very small displacement gradients, in µm/m level, on a relatively large area of a sample surface at once. This method can be beneficially used in industrial non-destructive tasting of materials, especially composites. However, getting an acceptable result of this inspection method, depends on the identification and properly adjusting the test parameters to a great extent. Shear size and loading amount, are the most important factors affecting crack detection ability in laser interferometry technique, which are both investigated in this paper. In this regard, several composite specimens with several cracks in different lengths have been prepared and tested with different parameters. Various tensile loading are applied to specify the allowable limit load in different shear sizes. Eventually, the effects of the crack inclination relative to the load direction are studied. The test results show that the best responses are observed with a shear size equal to the approximated defect sizes and a limited band of the loading range can be used to reveal the cracks.
Laser interferometry,Non-Destructive Testing,Polymer Matrix Composite,Sub surface cracks
تداخلسنجی لیزری,بازرسی غیر مخرب,مواد مرکب زمینه پلیمری,عیوب زیر سطحی
372
380
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-27032-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/172017/05/192017/06/112017/06/162017/06/232017/07/202017/07/8
1396/4/17
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/112017/08/112017/07/272017/08/132017/08/142017/08/52017/08/19
1396/5/28
Davood
Akbari
Mechanical engineering-tarbiat modares university
داود
اکبری
00319475328460069512
00319475328460069512
Yes
استادیار- دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه تربیت مدرس
Hamidreza
Asemani
Mechanical Engineering, Tehran Univ., Tehran, Iran
حمیدرضا
آسمانی
00319475328460069511
00319475328460069511
No
دانشگاه تهران
naser
soltani
Mechanical Engineering, Tehran Univ., Tehran, Iran
ناصر
سلطانی
00319475328460069510
00319475328460069510
No
استاد دانشگاه تهران
fa
بهبود خواص سایشی کامپوزیت سطحی هیبریدی(SiC+BNh) Al/ تولید شده با استفاده از فرآیند اصطکاکی اغتشاشی
Improvement of wearing property of Al/ (SiC+BNh) surface hybrid composite fabricated by friction stir processing
در این تحقیق ویژگیهای ریزساختاری و رفتار تربیولوژیکی کامپوزیت هیبریدی Al/(SiC+BNh) مورد مطالعه و بررسی واقع شد. به منظور بهرهمندی همزمان از سختی بالای ذرات کاربیدسیلیسیم (SiC) و روانکاری ذرات نیتریدبور هگزاگونال (BNh)، کامپوزیت هیبریدی Al/(SiC+BNh) توسط فرآیند فرآوری اصطکاکی اغتشاشی (FSP) بر سطح زیرلایه 1050-Al ایجاد شد. مطالعات ساختاری انجام شده توسط میکروسکوپ نوری حاکی از اصلاح دانهبندی و کاهش اندازه دانهها در منطقه اغتشاشی بود. ارزیابی ریزسختی نمونهها نشان داد که با اعمال FSP، سختی مقطع اغتشاشی تا حدود 60±5HV افزایش مییابد که افزایش سختی حدود 70% نسبت به سختی فلز پایه را نشان میدهد. همچنین خصوصیات سایشی و خوردگی کامپوزیت هیبریدی تولیدی با کامپوزیتهای تک ذرهای تولید شده در شرایط مشابه و همچنین فلز پایه مقایسه شد. بررسی عملیات کامپوزیت سازی سطحی بر رفتار سایشی نمونهها نشان داد که نرخ سایش فلز پایه، کامپوزیت تک ذرهای Al/SiC، Al/BNh و کامپوزیت هیبریدی (Al/(SiC+BNh به ترتیب 0.075mg/m، 0.047mg/m، 0.046mg/m و 0.039mg/m میباشد. بنابراین کامپوزیت هیبریدی Al/(SiC+BNh) تولیدشده دارای مقاومت به سایش بیشتری از دیگر نمونهها میباشد. این را میتوان به افزایش همزمان سختی و کاهش ضریب اصطکاک سطحی نمونه کامپوزیت هیبریدی نسبت داد. بررسیهای رفتار خوردگی نشان داد که اعمال FSP، موجب بهبود مقاومت به خوردگی فلز پایه بیش از 32% میشود.
In this study, the microstructural and tribological properties of surface Al/(SiC+BNh) hybrid composite was investigated. Al/(SiC+BNh) hybrid composite was produced on the surface of Al-1050 substrate via friction stir processing to achieve simultaneous high hardness of SiC particle and lubricating property of BNh particles. Microstructural studied revealed that grain refinement and significant reduction of grain size occurred in the stirred zone. Micro hardness evaluation illustrated that friction stir processing (FSP) increased hardness of stirred zone to about 60± 5HV that was 70% more than the hardness of base metal. Wearing and corrosion properties of Al/(SiC+BNh) hybrid composite were investigated and compared with those of base metal, friction stir processed, Al/SiC and Al/BNh surface composite. Evaluation of wearing property indicated that the wear rate of base metal, Al/SiC surface composite, Al/BNh surface composite and Al/(SiC+BNh) surface composite were 0.075, 0.047, 0.046 and 0.039mg/m, respectively which indicated the highest wearing resistance of Al/(SiC+BNh) in comparison to the base metal and mono SiC or BNh surface composite. This could be related to the simultaneous increase of hardness and reduction in the friction coefficient of hybrid surface composite. . Investigations of corrosion properties showed that FSP improved the corrosion resistance of base metal more than 30%.
FSP,BNh,SiC,FSP,Hybrid composite,BNh,SiC,wear
کامپوزیت هیبریدی,سایش
381
389
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-11184-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/172017/05/192017/06/112017/06/162017/06/232017/07/202017/07/82017/05/6
1396/2/16
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/112017/08/112017/07/272017/08/132017/08/142017/08/52017/08/192017/06/27
1396/4/6
Masoud
Mosallaee
مسعود
مصلایی پور
00319475328460069538
00319475328460069538
Yes
هیات علمی گروه مهندسی مواد دانشکده مهندسی معدن و متالورژی
ameneh
daneshgar
university yazd
سیده آمنه
دانشگر
00319475328460069520
00319475328460069520
No
دانشگاه یزد
fa
تاثیر فرایند نورد اتصالی تجمعی روی ریزساختار و سختی کامپوزیت ریختگی A356/TiC
Effect of accumulative roll bonding process on microstructure and hardness of A356/TiC cast composite
در این پژوهش به بررسی تاثیر فرایند نورد تجمعی (ARB) روی ریزساختار و سختی کامپوزیت ریختگی آلومینیم 356/کاربید تیتانیم که توسط ریختهگری نیمهجامد تولید شده است، پرداخته شد. فرایند ARB تا 4 سیکل روی کامپوزیت زمینهی آلومینیمی حاوی 10 درصد حجمی کاربید تیتانیم با میانگین اندازه ذرات کمتر از 10 میکرومتر در دمای محیط انجام شد. بررسیهای ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و سختی توسط آزمونهای ماکروسختی و میکروسختی انجام گردید. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد سیکلهای فرایند ARB، توزیع ذرات کاربید تیتانیم در زمینهی آلومینیوم همگن شد و ذرات سیلیسیم موجود در زمینه، کوچکتر و کرویتر شدند. از طرفی، مناطق عاری از ذرات حذف شده و کیفیت پیوند بین ذرات کاربید تیتانیم و فاز زمینه بهبود پیدا کرد. علاوه بر آن، تخلخل موجود در ساختار ریختگی نیز به طور قابل توجهی کاهش یافت. بررسیهای مربوط به سختی نشان داد که سختی نمونهها در دو سیکل اول فرایند، افزایش چشمگیری داشت و پس از آن اثر تعداد سیکلها بر سختی کمتر شد. به طور کلی ریزساختار کامپوزیت ریختگی آلومینیم 356/کاربید تیتانیم بعد از طی کردن 4 سیکل فرایند نورد تجمعی به شکل قابل ملاحظهای اصلاح گردید به طوری که باعث افزایش ماکروسختی این کامپوزیت به میزان 170 درصد نسبت به نمونهی ریختگی شد. در نهایت نتایج میکروسختی نشان داد که با افزایش تعداد سیکلها، مقدار نوسان سختی در طول ضخامت کامپوزیتها کاهش یافت.
In this study, the effect of accumulative roll bonding (ARB) process on microstructure and hardness of cast A356/titanium carbide composite produced by semi-solid processing evaluated. ARB process up to 4 cycles on the composite containing 10 vol.% titanium carbide with an average particle size less than 10 μm performed at ambient temperature. Microstructural examination by optical microscope and harness tests including macrohardness and microhardness performed. The results showed that by increasing the number of process cycles, the distribution of the Si and TiC in the aluminum matrix homogenized, the particles became finer and more spheroidal. On the other hand, particle free zones removed and the quality of the bond between the particles and the matrix improved. In addition, the porosity in the casting structure significantly decreased. It was found that the hardness in the first two cycles greatly increased, and then the number of cycles had less effect on the hardness value. In general, the microstructure of the composite after 4 cycles of ARB process considerably refined so that the increased hardness of the composite was 170% compared to the cast. The results showed that by increasing the number of ARB cycles, the amount of fluctuation in the thickness of the composite decreased.
Metal matrix composite,Accumulative roll bonding (ARB),Microstructure,Hardness
کامپوزیت زمینه فلزی,نورد تجمعی (ARB),ریزساختار,سختی
390
396
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-18690-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/172017/05/192017/06/112017/06/162017/06/232017/07/202017/07/82017/05/62017/07/2
1396/4/11
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/112017/08/112017/07/272017/08/132017/08/142017/08/52017/08/192017/06/272017/08/30
1396/6/8
Pejman
Momeni
Babol Noshirvani University of Technology
پژمان
مومنی
00319475328460050370
00319475328460050370
No
دانشگاه صنعتی بابل
Roohollah
Jamaati
روحاله
جماعتی
00319475328460050215
00319475328460050215
Yes
عضو هیئت علمی / دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
fa
بررسی رفتار مکانیکی داربست های متخلخل بکار رفته در مهندسی بافت استخوان با استفاده از مدل سازی میکرومکانیکی
Investigation of the mechanical properties of the porous scaffolds used in bone tissue engineering by means of micromechanical modeling
در سالهای اخیر استفاده از داربستهای متخلخل برای ترمیم بافتهای آسیب دیده استخوانی افزایش یافته است. از آنجایی که بدست آوردن خواص مکانیکی اینگونه داربستها با استفاده از روشهای آزمایشگاهی بسیار زمانبر و پرهزینه است، محققان زیادی مطالعات خود را معطوف روشهای ریاضیاتی در این زمینه نمودهاند. اما بررسی دقیق مقالات مربوطه مشخص میسازد که اکثر مدلهای ارائه شده براساس روش اجزای محدود بوده و کمتر به صورت تئوری به این موضوع پرداخته شده است. در این مقاله روشهای میکرومکانیکی مختلف برای بدست آوردن خواص الاستیک مؤثر داربستهای استخوانی ارائه شدهاند و از آنها برای بررسی خواص مکانیکی داربستهای مختلف، شامل داربستهای استخوانی سرامیکی و کامپوزیتی، استفاده شده است. مدلسازی داربستهای سرامیکی به صورت تک مقیاسه و مدلسازی داربستهای کامپوزیتی به صورت چند مقیاسه انجام گرفته است. همچنین به دلیل کاربرد گسترده ماده هیدروکسی آپاتیت در ساخت داربستهای استخوانی، در ادامه این پژوهش خواص مکانیکی داربستهای هیدروکسی آپاتیتی در تخلخلهای مختلف با روشهای ارائه شده بدست آمده است. نتایج نشان میدهند که مدلهای دیوی، خودسازگاری و دیفرانسیلی، به ترتیب، دارای بیشترین دقت در محاسبه مقدار مدول یانگ این داربستها در محدوده تخلخلهای زیر 30 درصد، 30 تا 60 درصد و بالای 60 درصد هستند. همچنین روش خودسازگاری تخمین مناسبی از مقدار ضریب پواسون داربستهای هیدروکسی آپاتیتی در تخلخلهای مختلف ارائه میدهد. با بدست آوردن مقادیر خواص مکانیکی داربستها در تخلخلهای مختلف با استفاده از این مدلها و استفاده از تحلیلهای آماری، رابطه ریاضی میان درصد تخلخل و خواص مکانیکی آنها (مدول یانگ و ضریب پواسون) بدست آمده است.
The use of porous scaffolds for repairing the damaged bone tissues has been increased in recent years. As exploration of the mechanical properties of the scaffolds on the basis of experiments is time consuming and uneconomic, mathematical models are increasingly being introduced into the field, but most of them rely on finite element method and theoretical studies are rarely found in the literature. In this paper, different micromechanical models are presented for obtaining the effective elastic properties of bone scaffolds. Using these models, the mechanical properties of different scaffolds, including ceramic and composite bone scaffolds, are investigated. Single scale and multi-scale modeling approaches are used to simulate the ceramic and composite scaffolds, respectively. Furthermore, because of the wide application of hydroxyapatite in fabrication of bone scaffolds, the mechanical properties of hydroxyapatite scaffolds in different porosities are obtained in the current study by means of the presented methods. Results show that Dewey, self-consistent and differential schemes are the best methods in calculation of the value of Young’s modulus of these scaffolds in porosity ranges of less than 30 %, 30 to 60 % and more than 60 %, respectively. Moreover, self-consistent scheme gives good estimation of the value of Poisson’s ratio of hydroxyapatite scaffolds in different porosities. By obtaining the values of the mechanical properties of the scaffolds in different porosities by these models and using the statistical analysis, the mathematical relationship between the porosity and the mechanical properties of this kind of scaffolds (Young’s modulus and Poisson’s ratio) is obtained.
Bone Tissue Engineering,Bone scaffold,Micromechanical Modeling,Multi-scale Modeling,Effective Elastic Properties
مهندسی بافت استخوان,داربست استخوانی,مدل سازی میکرومکانیکی,مدل سازی چندمقیاسه,خواص الاستیک مؤثر
397
408
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-27039-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/172017/05/192017/06/112017/06/162017/06/232017/07/202017/07/82017/05/62017/07/22017/05/8
1396/2/18
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/112017/08/112017/07/272017/08/132017/08/142017/08/52017/08/192017/06/272017/08/302017/08/15
1396/5/24
Sayed Misagh
Imani
سید میثاق
ایمانی
00319475328460069750
00319475328460069750
No
دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل
Sayed Mahmood
Rabiee
سید محمود
ربیعی
00319475328460069749
00319475328460069749
No
دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل
Ali
Moazami Goudarzi
علی
معظمی گودرزی
00319475328460069744
00319475328460069744
Yes
استادیار عضو هیئت علمی دانشگاه نوشیروانی بابل
Morteza
Dardel
مرتضی
دردل
00319475328460069748
00319475328460069748
No
دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل
fa
روش جفت شده ضعیف برای مدلسازی رسوب کف بر اساس روش ریمن تقویت شده
A Weakly Coupled Scheme for Modelling Bedload Sediment Transport Using an Augmented Riemann Solver
در تحقیق حاضر بهمنظور مدلسازی انتقال رسوب بستر، از یک روش حجم محدودگودونوف استفاده میشود. معادلات به کار گرفتهشده در این مدلسازی شامل معادلات آب کمعمق برای شبیهسازی رفتار هیدرودینامیک و نیز معادله رسوب برای شبیهسازی تغییرات مورفودینامیک میباشند. سپس این دو مجموعه از معادلات توسط روش ریمن تقویتشده بر اساس یک روش جفت شده ضعیف، حل می گردند. درروش جفت شده ضعیف ابتدا معادله رسوب حل میگردد و سپس نتایج بهروز شده تغییرات پروفیل رسوب بهصورت عبارت منبع در معادلات آب کمعمق با استفاده از یک ساختار ریمان مشابه به کار گرفته میشود. روش عددی موردنظر ابتدا برای شبیهسازی نمونه آزمایشی انتقال لایه رسوب سهموی، استفاده شد و نتایج بهدستآمده با دادههای آزمایشگاهی در دسترس صحت سنجی گردید. سپس انتقال یک توده رسوب با شرایط اولیه زیر بحرانی که شرایط برخورد ملایم و شدید بین سطح آب و رسوب کف ایجاد می نماید، در نظر گرفته گردید. نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر آن است که روش جفت شده ضعیف که بر مبنای روش ریمن تقویت شده، توسعه یافته است، قابلیت مدلسازی تمامی شرایط انتقال رسوب با دقت بالا را دارا می باشد و تطابق بسیار خوبی با حلهای مرجع یا تحلیلی در نمونههای آزمایشی برای انواع جریان ها دارد.
In this paper a Godunov-type finite volume method is used for the solution of bedload sediment transport dynamics. The utilised equations for this modelling comprise the shallow water equations used for the hydrodynamic phase and also the Exner equation applied for the morphodynamic variations. These set of equations are then solved using a weakly-coupled scheme based on an augmented Riemann solver. In this approach the morphodynamic equation is first solved and the updated bedload changes with the same Riemann structure are used as a source term within the shallow water equations. The proposed numerical model is first used for the simulation of the parabolic sediment layer and the obtained numerical results are validated with the exact solution. Then, a bedload hump propagation with an initial subcritical condition which is able to create both mild and strong sediment and free-surface interactions is considered and the computed results are compared with the reference solution. These numerical results indicate that the defined weakly coupled method developed based on an augmented Riemann technique is able to be used for modelling bedload sediment transport for all flow regimes and exhibits a very good agreement with analytical or reference solutions for the given test cases.
Shallow Water Equations,Weakly Coupled Scheme,Augment Riemann Solver,Bedload Sediment Transport
معادلات آبهای کمعمق,روش جفت شده ضعیف,حلکننده ریمن تقویت شده,انتقال رسوب کف
409
416
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-19117-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/172017/05/192017/06/112017/06/162017/06/232017/07/202017/07/82017/05/62017/07/22017/05/82017/05/16
1396/2/26
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/112017/08/112017/07/272017/08/132017/08/142017/08/52017/08/192017/06/272017/08/302017/08/152017/08/28
1396/6/6
Mina
Barzgaran
Department of Civil Engineering, faculty of Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran
مینا
برزگران
00319475328460069753
00319475328460069753
No
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی و مدیریت منابع اب دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
Hossein
Mahdizadeh
Faculty member of Birjand University
حسین
مهدیزاده
00319475328460069752
00319475328460069752
Yes
عضو هیئت علمی دانشگاه بیرجند
Salman
Pouresmaeil
Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Bojnord University, Bojnord, Iran
سلمان
پوراسماعیل
00319475328460069751
00319475328460069751
No
استادیار و عضو هیئت علمی گروه مهندسی عمران دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران
fa
تحلیل عددی یک ریزمخلوط گر فعال با همزن نوسانی چرخان در نسبت های منظری مختلف به روش شبکه بولتزمن
A numerical analysis of an active micromixer with the oscillating stirrer at the different aspect ratios by LBM
در مقاله حاضر یک شبیه سازی عددی برای تحلیل اثرات نسبت منظری یک همزن مستطیلی با در نظر گرفتن همزمان اثرات دو پارامتر دیگر فرکانس و دامنه همزن، بر بازده اختلاط درون یک ریزمجرای تخت به روش شبکه بولتزمن صورت گرفته است. نتایج نشان دادند که در یک دامنه نوسان کوچک، تغییرات AR در مقادیر St پایین تقریبا بیتاثیر بوده ولی در مقادیر میانی با کاهش AR بازده بیشتر می شود. همچنین در مقادیر بالای St با افزایش AR از 0.1 به 0.5 بازده کم ولی با افزایش بیشتر AR، بازده نیز افزایش یافته است. در یک دامنه نوسانی بزرگتر نسبت به حالت قبل، در مقادیر بالای St با افزایش AR تا میزان 0.7 ابتدا بازده افزایش ولی بعد از این مقدار بازده کم می شود. در مقادیر پایین و میانی St ، اختلاط در مقادیر پایینتر AR دارای عملکرد بهتری نسبت به مقادیر بالاتر آن بوده است. علاوه بر این نشان داده شد که در یک فرکانس کوچک، در تمامی مقادیر K افزایش AR ابتدا باعث کاهش و سپس افزایش بازده شده است به طوری که هر چه AR به 1 نزدیک تر باشد بازده اختلاط بهتر می شود. در یک فرکانس بزرگتر، در مقادیر کوچک K با افزایش AR ابتدا بازده کاهش و سپس افزایش، در حالی که این روند در مقادیر بزرگ K تقریبا معکوس شده است. در مقادیر میانی به طور کلی هر چه نسبت منظری بیشتر و نزدیک تر به 1 باشد بازده اختلاط نیز بیشتر بوده است.
In the present paper, a numerical simulation is performed to analyze aspect ratio effects of a rectangular stirrer along with two other parameters, frequency and amplitude of stirrer on the mixing efficiency inside a straight microchannel by LBM. Results showed that in a low frequency amplitude, AR variations are not effective on the efficiency in low values of St, however, in the intermediate values, the efficiency increases with the increase of AR. Moreover, in high values of St, the rise in AR up to 0.5 leads to the efficiency reduction, but further increase of AR, increases the mixing efficiency too. In a larger amplitude than the previous case, in high values St, increasing AR up to 0.7 rises efficiency, but further increase of AR, decreases the mixing efficiency. In low and intermediate values of St, the mixing performance in low values of AR has been more efficient than high values of AR. Furthermore, it was shown that in a low frequency, the mixing efficiency decreases and then increases with rise in AR for all values of K so that the closer to 1 the AR, the better the mixing efficiency. In a higher frequency, the efficiency decreases and then increases with the growth in AR in small value of K, while this trend become inverse in large values of K. Generally, in intermediate values, the larger and nearer to 1 the AR, the larger the mixing efficiency.
Active Micromixer,Oscillating Stirrer,Aspect Ratio,LBM
ریزمخلوط گر فعال,همزن نوسانی,نسبت منظری,روش شبکه بولتزمن
417
426
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-25544-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/172017/05/192017/06/112017/06/162017/06/232017/07/202017/07/82017/05/62017/07/22017/05/82017/05/162017/05/26
1396/3/5
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/112017/08/112017/07/272017/08/132017/08/142017/08/52017/08/192017/06/272017/08/302017/08/152017/08/282017/08/27
1396/6/5
Hojjat
Khozeymeh-Nezhad
Ferdowsi university of mashhad
حجت
خزیمه نژاد
00319475328460069754
00319475328460069754
No
دانشگاه فردوسی مشهد
Hamid
Niazmand
حمید
نیازمند
00319475328460069745
00319475328460069745
Yes
دانشگاه فردوسی مشهد
fa
تحلیل دینامیکی استوانه جدار ضخیم بلند تحت فشار داخلی دینامیکی با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه بالا
Dynamic analysis of long thick cylindrical shell subjected to dynamic internal pressure using high order shear deformation theory
طراحی لولههای انتقال گاز، لولههای تفنگ، لولههای موتور انفجار در جت و غیره همگی مرتبط با مساٴله لوله تحت بارگذاری داخلی دینامیکی میباشند. در مقاله حاضر پاسخ دینامیکی پوسته استوانهای جدار ضخیم، تحت بارگذاری داخلی دینامیکی با در نظر گرفتن تئوری تغییر شکل برشی مرتبه بالا و مقایسه آن با تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول میرسکی- هرمان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است و اثر اینرسی دورانی و تغییر شکلهای برشی عرضی در معادلههای حاکم بر سامانه دینامیکی در نظر گرفته شده است. بدین منظور ابتدا معادلات حرکت پوسته استوانهای توسط اصل همیلتون بهدست میآیند سپس معادلههای حرکت پارهای به دست آمده، با تغییر متغیر به معادلههای دیفرانسیلی معمولی تبدیل میشوند که با این روش، مساٴله به صورت تحلیلی تحت انواع بارگذاریهای دینامیکی بدون در نظر گرفتن اثر شرایط مرزی دو سر استوانه با فرض بلند بودن طول آن قابل حل است. همچنین مساٴله مورد نظر توسط روش اجزای محدود با استفاده از نرم افزار آباکس مدل سازی و سابروتین نویسی شده و با نتایج حل تحلیلی صحهگذاری شده است. مقایسه نتایج روش تحلیلی مرتبه بالا و مرتبه اول با روش اجزا محدود نشان میدهد که تئوری مرتبه بالای استفاده شده برای محاسبه پاسخ دینامیکی استوانه جدار ضخیم در نواحی دورتر از لایه میانی دقیقتر و مطلوبتر است.
Designing explosion of gas pipelines, gun tubes, pulse detonation engine tubes and etc, all related to problem of cylindrical shell subjected to dynamic internal loads. In this paper, dynamic response of the thick cylindrical shell subjected to dynamic internal load with considering the high order shear deformation theory (HODT) is investigated and compared with the first order shear deformation theory of Mirsky- Hermann (FSDT). The effects of transverse shear deformation and rotatory inertia were included in the governing equations of the dynamic system. First, the equations of motion have been derived by using Hamilton’s principle then by changing variables the obtained partial differential equations have been converted to ordinary differential equations. With this method, the problem can be solved for various mechanical moving pressure loads without considering the effect of boundary conditions with long length assumption. The results of the present analytical method have been verified by comparing with finite element results, by using software. The comparison of the results with the finite element method shows that the high order theory and first order Mirsky-Hermann theory can predict the dynamic response of the thick cylindrical shell and the high order theory in areas away from the middle layer is more successful.
Thick Cylindrical Shell,dynamic response,Dynamic Load,High Order Deformation Theory
استوانه جدار ضخیم,پاسخ دینامیکی,بارگذاری دینامیکی,تئوری مرتبه بالا
427
438
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-27092-2&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/172017/05/192017/06/112017/06/162017/06/232017/07/202017/07/82017/05/62017/07/22017/05/82017/05/162017/05/262017/06/17
1396/3/27
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/112017/08/112017/07/272017/08/132017/08/142017/08/52017/08/192017/06/272017/08/302017/08/152017/08/282017/08/272017/08/11
1396/5/20
Sayyed Ali
Azarpazhoo
Department of Mechanical Engineering, University of Guilan, Guilan, Iran
سید علی
آذرپژو
00319475328460069756
00319475328460069756
No
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان
Sayyed Roohollah
Kazemi
Department of Mechanical Engineering, University of Guilan, Guilan, Iran
سید روح الله
کاظمی
00319475328460069755
00319475328460069755
Yes
استادیار دانشگاه گیلان
fa
اثرات مکش/دمش بر جریان و انتقال حرارت یک صفحه نفوذپذیر در حضور نانوسیالهای مختلف
Effects of suction/injection on flow and heat transfer over a permeable surface in presence of different nanofluids
در این پژوهش، جریان و انتقال حرارت نانوسیال روی یک صفحه نفوذپذیر در حضور شرط مرزی جابجایی مورد بررسی قرار گرفته است. چهار نوع نانو سیال آب- مس، آب- آلومینا، آب- تیتانیا و آب- نقره برای بررسی انتخاب شده است. معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر مسأله با استفاده از حل تشابهی به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل و سپس با روش محاسبات عددی رانگ-کوتا-فلبرگ مرتبه چهارم-پنجم و استفاده از نرم افزار میپل حل شده است. تاثیرات کسر حجمی نانوذرات، پارامتر شرط مرزی جابجایی و نوع نانوسیال در حالات مکش، صفحه نفوذ ناپذیر و دمش بر پروفیلهای سرعت و دما، عدد ناسلت محلی و ضریب اصطکاک پوستهای محلی به ازای نرخهای مختلفی از نفوذپذیری بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد که برخی پارامترهای فوق اثر متفاوتی در حالت مکش و دمش دارند. اثر تغییر کسر حجمی نانوذرات بر روی پروفیلهای سرعت و دما و در نتیجه ضریب اصطکاک و عدد ناسلت محلی در حالت دمش خیلی بیشتر از حالتهای مکش و صفحه نفوذناپذیر میباشد. در همه موارد با افزایش کسر حجمی نانوذرات مقدار عدد ناسلت محلی و ضریب اصطکاک افزایش مییابد. بیشترین مقدار ضریب اصطکاک محلی در حالتهای مکش و صفحه نفوذناپذیر، برای نانوسیال آب نقره مشاهده شد در حالی که بیشترین مقدار عدد ناسلت برای حالت مکش مربوط به نانوسیال آب- مس میباشد.
In this study, flow and heat transfer of some nano-fluids over a permeable surface with convective boundary condition has been investigated. Four types of nano-fluids, i.e. Cu-water, Al2O3-water, TiO2-water and Ag-water are considered for investigation. The governing partial differential equations (PDEs) first transformed to ordinary differential equations (ODEs) using similarity solution method. The obtained equations then, solved numerically by making use of Runge–Kutta–Fehlberg fourth–fifth order’s (RKF45) method. The effects of nanoparticles type, volume fraction of nanoparticles, the type of permeability and convective boundary condition in three cases, i.e. suction, injection and impermeable surface, on the velocity and temperature variations as well as the local Nusselt number and skin friction coefficient are examined. The results show that some of above parameters have different effects in suction and injection states. The effect of nanoparticle volume fraction on velocity and temperature variations and then the local skin-friction coefficient and local Nusselt number are noticeably larger than in injection rather than suction or impermeable surfaces. In all cases, the increase of volume fraction lead to enhancement of local skin friction as well as Nusselt number. In the cases of suction and impermeable surfaces, the maximum friction coefficient was found with Ag-water as nano-fluid while the maximum Nusselt number observed with Cu-water nanofluid in suction.
Heat Transfer,Nano-fluid,Permeable Surface,Suction and Injection,Similarity Solution
انتقال حرارت,نانوسیال,صفحه نفوذپذیر,مکش و دمش,حل تشابهی
439
449
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-22354-1&slc_lang=fa&sid=15
2017/09/232017/07/162017/04/262017/06/232017/05/182017/05/102017/06/72017/06/92017/06/202017/05/22017/04/132017/05/162017/05/162017/05/92017/05/242017/06/42017/06/52017/06/62017/06/72017/06/232017/07/152017/06/32017/06/222017/05/312017/05/202017/06/112017/05/242017/07/102017/04/152017/04/152017/04/222017/04/262017/05/172017/05/192017/06/112017/06/162017/06/232017/07/202017/07/82017/05/62017/07/22017/05/82017/05/162017/05/262017/06/172017/05/31
1396/3/10
2017/09/232017/08/72017/07/82017/08/22017/07/52017/08/42017/07/192017/07/112017/07/252017/07/122017/08/72017/07/302017/06/272017/06/192017/07/272017/07/292017/07/52017/08/92017/08/72017/07/242017/08/212017/08/62017/08/212017/08/152017/08/212017/08/12017/07/42017/08/112017/06/242017/08/122017/08/72017/08/152017/08/112017/08/112017/07/272017/08/132017/08/142017/08/52017/08/192017/06/272017/08/302017/08/152017/08/282017/08/272017/08/112017/08/21
1396/5/30
Hamid
Maleki
Department of Mechanical Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran.
حمید
ملکی
00319475328460050157
00319475328460050157
No
کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان
Mohammad
Zolfaghar
Department of Mechanical Engineering, Qom University of Technology, Qom, Iran.
محمد
ذوالفقار
00319475328460050111
00319475328460050111
No
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم
Mahdi
Mohseni
Faculty member,
Department of Mechanical Engineering,
Qom University of Technology, Qom, Iran.
مهدی
محسنی
00319475328460050093
00319475328460050093
Yes
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران.