۴۹ نتیجه برای اندرکنش
دوره ۰، شماره ۰ - ( ۶-۱۴۰۳ )
چکیده
فرکانس امواج زلزله متغیر بوده و مقدار سختی فنرها و میرایی میراگرهای متصل به تکیهگاههای سازه تابع فرکانس بارگذای است. برای حل مدلهای عددی در حوزه زمان در جهت رفع این مشکل، میتوان از یک فرکانس هدف جهت ثابت ماندن مقادیر سختی و میرایی استفاده نمود. در روش زیرسازه ارائه شده در پژوهش حاضر، فرکانس هدف بهینه آن فرکانسی است که نزدیکترین پاسخها را نسبت به مدل سه بعدی غیرخطی صحتسنجی شده در روش مستقیم ارائه میدهد. این مطالعه یک مدل عددی سهبعدی را برای تحلیل پاسخ لرزهای سیستم خاک-فونداسیون-سازه مدفون در خاک ماسهای (با دانسیته نسبی مختلف) با رفتار الاستیک ارائه میکند. این مدل قادر است تأثیرات ناهمگنی خاک (تغییرات افزایشی پیوسته مدول برشی در عمق با استفاده از مدل توانی سازگار با مدل رفتاری HSsmall) را لحاظ کرده و با تعیین یک فرکانس هدف بهینه با روش پرکاربرد زیرسازه ادغام گردد. پس از صحتسنجی مدل پیشنهادی، برای تعیین فرکانس هدف، پاسخ سازه (پل به عنوان مطالعه موردی) به ازای پنج فرکانس اصلی خاک (Case ۱)، فرکانس اصلی سازه (Case ۲)، فرکانس اصلی سیستم خاک-سازه (Case ۳)، فرکانس اصلی سازه با تکیهگاه فنری (Case ۴) و فرکانس اصلی سیستم با پای صلب و سختی اصلاح شده (Case ۵) با استفاده از نرمافزار Matlab محاسبه و با یکدیگر مقایسه شدند. مقایسه امپدانس (سختی و میرایی دینامیکی) شالودههای واقع بر خاک همگن و ناهمگن و همچنین بررسی پاسخ سازه در دو حالت مذکور از دیگر اهداف این تحقیق است. نتایج نشان داد که در تحلیل زیرسازه تحت زلزلههای سطح بهرهبرداری، برای تعیین فرکانس هدف مناسب استفاده از Case ۴ و Case ۵ ضمن ارائه روشی کاربردی پاسخهای واقعبینانهتری ارائه میدهند.
دوره ۱۰، شماره ۳ - ( ۶-۱۳۹۸ )
چکیده
اهداف: پیش‌بینی ساختار سوم پروتئین‌ها از توالی اسیدآمینه‌ها یکی از مسایل مهم در بیوانفورماتیک ساختاری است. پروتئین‌ها ساختار طبیعی خود را از میان آرایش‌های متعدد فضایی در کسری از ثانیه انتخاب می‌کنند. پارادوکس لوینتال بیان میکند جست‌وجوی تصادفی در میان فضای تمام آرایش‌های فضایی ممکن امکان‌پذیر نیست و باید مکانیزمی برای آن وجود داشته باشد.الفبای کمتر از ۲۰ اسیدآمینه در ساختار پروتئین می‌تواند پیچیدگی مساله تاخوردگی پروتئین را تا حدودی کاهش دهد. عموماً فرض میشود که ساختار طبیعی در مینیمم انرژی خود شکل می‌گیرد. بنابراین نیاز به یک تابع انرژی مناسب برای ارزیابی ساختار ضروری است.
مواد و روش‌ها: توابع پتانسیل دانش- پایه یکی از انواع توابع انرژی است که از داده‌های ساختار پروتئین‌های شناخته‌شده به دست می‌آید. در این مطالعه یک تابع انرژی دانش- پایه ارایه می‌کنیم و تاثیر اسیدآمینه‌های آلانین، لوسین، ایزولوسین، والین و فنیل‌آلانین در تشخیص ساختار طبیعی را بررسی می‌کنیم. در مدل کاهش‌یافته تنها انرژی بین اسیدآمینه‌های مذکور را در نظر می‌گیریم.
یافته‌ها: مدل کاهش‌یافته را با چهار معیار ارزیابی کردیم. نتایج نشان میدهد که تفاوت معنی‌داری بین نتایج مدل ۲۰- اسیدآمینه و مدل کاهش‌یافته وجود ندارد.
نتیجه‌گیری: این مدل نشان میدهد که توان تابع انرژی به‌دست‌آمده حاصل قدرت انرژی میان این پنج اسیدآمینه است و بنابراین برای افزایش قدرت توابع پتانسیل نیازمند نگرش جدیدی هستیم که بتوانیم به نحو موثرتری از اندرکنش تمام اسیدآمینه‌ها در ساختار بهره ببریم.
دوره ۱۱، شماره ۴ - ( ۹-۱۳۹۰ )
چکیده
برای فرمول بندی محیط سیال در سیستم سد-پی-مخزن از دو دیدگاه اویلری و لاگرانژی می توان استفاده کرد که هر
کدام ویژگی های خاص خود را دارد. در این مقاله فرمول بندی این دو دیدگاه در محیط مخزن سد با در نظر گرفتن اثر اندرکنش سد-
پی-مخزن به روش اجزای محدود و اعمال شرایط مرزی مناسب برای سدهای بتنی وزنی ارائه شد؛ سپس این دو روش برای براورد
پاسخ سد دراثر زلزله های مختلف بررسی شد. نتایج به دست آمده برای دو روش مدل سازی مخزن با تغییر پارامترهای مختلف [مانند
نسبت مدول الاستیسیته جسم سد به پی، شرایط مرزی مخزن، شیب کف و عمق آب مخزن و نیز تأثیر رسوبات کف مخزن در
جذب امواج الاستیک] از جنبه های مختلف مانند دقت و کاهش حجم محاسبات با هم مقایسه شد. نتایج به دست آمده گویای آن
است که دو روش مدل سازی مخزن از جنبه های مختلف مزایا و معایبی دارند؛ اما در مجموع اختلاف قابل توجهی در پاسخ سد به
دست نمی آید.
دوره ۱۲، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۱ )
چکیده
در این مطالعه آثار ترکیبی اندرکنش خاک-سازه و زلزلههای نزدیک گسل بر پاسخ ارتجاعی سازه‌های یک درجه‌آزادی سیستم خاک-سازه تحت اثر پالس‌های ناشی از جهت‌گیری پیش‌رونده انتشار شکست به عنوان نماینده‌ی خصوصیات سینماتیکی زلزلههای حوزه‌ی نزدیک گسل، بررسی شده است. نحوه‌ی تغییرات مقاومت تقاضای ارتجاعی سازه بر حسب محدوده‌ی وسیعی از پارامترهای بی‌بعد که معرف آثار اندرکنش خاک- سازه و نزدیک گسل است، ارائه میشود. برای ارزیابی آثار خاک بر پاسخ ارتجاعی سازه‌ها در اثر زلزلههای نزدیک گسل، پاسخ سازه‌ی مستقر بر بستر صلب نیز براورد شده و با نتایج سازه‌ی مستقر بر بستر خاک مقایسه میشود.
دوره ۱۲، شماره ۴ - ( ۹-۱۳۹۱ )
چکیده
دیوارهای برشی فولادی از جمله سیستم های باربر جانبی با دو خصوصیت مطلوب سختی جانبی تواما با شکل پذیری فوق العاده بالا می باشند. با وجود داده های تحقیقاتی با ارزش در مورد دیوارهای برشی فولادی، اطلاعات مربوط به طراحی لرزه ای این سیستمها در اغلب آئین نامه های لرزه ای (همچون استاندارد ۲۸۰۰ ایران) موجود نبوده و یا بسیار محدود می باشد. از جمله پارامترهای عملکرد لرزه ای این سازه هاضریب مقاومت افزون میباشد. اغلب مطالعات قبلی بر روی این ضریب بصورت آزمایشگاهی بوده و محدود به قابهای کوتاه مرتبه ویا با مقیاسهای کوچک آزمایشگاهی میباشند. در این راستا، هدف این مقاله ارائه فرمولی بسته برای تعیین ضریب مقاومت افزون سازه های مسلح به دیوار های برشی فولادی برای قابها با ابعاد و ضخامتهای ورق مختلف وبا فرض اندرکنش قاب و ورق می باشد. نتایج آزمایشگاهی توسط دیگر محقیقن موید نتایج فرمول بسته ارائه شده در این تحقیق میباشد.
دوره ۱۲، شماره ۴ - ( ۹-۱۳۹۱ )
چکیده
دیوارهای برشی فولادی از جمله سیستم های باربر جانبی با دو خصوصیت دلخواه سختی جانبی همراه شکل پذیری بسیار بالا است. با وجود داده های تحقیقاتی با ارزش درباره دیوارهای برشی فولادی، اطلاعات مربوط به طراحی لرزه ای این سیستم ها در بیشتر آئین نامه های لرزه ای (همچون استاندارد ۲۸۰۰ ایران) نیست و یا بسیار محدود است. از جمله پارامترهای عملکرد لرزه ای این سازه ها ضریب مقاومت افزون است. بیشتر مطالعات قبلی روی این ضریب، آزمایشگاهی بوده و محدود به قاب های کوتاه مرتبه و یا با مقیاس های کوچک آزمایشگاهی است. هدف این مقاله، ارائه فرمولی بسته برای تعیین ضریب مقاومت افزون دیوار های برشی فولادی برای قاب ها با ابعاد و ضخامت های ورق مختلف و با فرض اندرکنش قاب و ورق است. نتایج آزمایشگاهی دیگر محققین و همچنین تحلیل های اجزاء محدود در این پژوهش، مؤید درستی نتایج استفاده از فرمول بسته پیشنهادی است.
عبدالرحمان دادوند، مهدی نویدبخش، سهیلا قریشی نجف آباد، مسعود بقال نژاد،
دوره ۱۳، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۲ )
چکیده
در این تحقیق، حرکت و تغییر شکل یک گلبول قرمز در جریان تراکم¬ناپذیر و لزج با استفاده از ترکیب روش شبکه بولتزمن و روش مرز غوطه¬ور شبیه¬سازی می¬گردد. برای حل میدان جریان سیال از روش شبکه بولتزمن و برای شبیه¬سازی دینامیک گلبول قرمز از روش مرز غوطه¬ور استفاده می¬شود. گلبول قرمز به صورت یک مرز ارتجاعی غوطه¬ور در جریان سیال در نظر گرفته می¬شود. مزیت اصلی روش شبکه بولتزمن این است که در آن برخلاف روش¬های متداول دینامیک سیالات محاسباتی که در آنها معادلات دیفرانسیلی حل می¬شوند فقط یک معادله جبری حل می¬شود. همچنین در روش مرز غوطه¬ور میدان جریان سیال با یک شبکه¬بندی اویلری منظم گسسته می¬شود در حالیکه جسم غوطه¬¬ور در مختصات لاگرانژی نشان داده می¬شود. در حالت کلی، نقاط شبکه اویلری بر نقاط لاگرانژی منطبق نمی¬باشند. بر هم کنش بین سیال و مرز غوطه¬ور با استفاده از یک شکل مناسب تابع دلتای دیراک مدل می¬شود. اثرات شرط مرزی عدم لغزش با افزودن یک جمله نیرو به عنوان چشمه به معادلات ناویر-استوکس (در اینجا معادله شبکه بولتزمن) در نظر گرفته می¬شود. در این مطالعه، حرکت چرخشی گلبول قرمز خون در جریان برشی شبیه¬سازی می¬گردد که نتایج حاصل توافق خوبی با نتایج تجربی و عددی موجود دارد.
دوره ۱۴، شماره ۵ - ( ۶-۱۳۹۳ )
چکیده
جابهجاییهای ناشی از روانگرایی باعث خسارتهای عمدهای به زیرساختها، مانند ساختمانها، پلها، لولههای مدفون و ... میشود. وقتی سطح زمین دارای شیب باشد امکان وقوع پدیده گسترش جانبی در خاکهای روانگرا وجود دارد که باعث جابهجاییهایی تا حد چند متر نیز میشود. با توجه به کاربرد وسیع پیهای شمعی، ایمنی شمعها در زمان زلزله از اهمیت ویژهای برخوردار است. مطالعات پس از وقوع زلزله در خاک روانگرا نشان داده است که هم نیروی ناشی از سازه و هم اندرکنش سینماتیکی بین شمع و خاک نقش مهمی در رفتار مکانیکی شمعها دارد، در نتیجه باید تحلیل براساس اندرکنش شمع – خاک – سازه صورت گیرد. در این پژوهش از روش تفاضل محدود (FDM)، برای بررسی تأثیر ضخامت لایه روانگرا، شیب لایه روانگرا و تراز آب زیرزمینی بر پیهای شمعی استفاده شده است. نتیجه آن است که با افزایش شیب لایه روانگرا، لنگر خمشی ماکزیمم، افزایش مییابد ولی شیب این نمودارها در ترازهای آب پایین (نزدیک به سطح زمین) بیشتر است. این نوع رفتار در نیروی برشی ایجاد شده در شمعها نیز مشاهده شده است.
علی اصغر علیزاده، حمیدرضا میردامادی،
دوره ۱۵، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله، از روش شبیه‌سازی مونت کارلو و ترکیب آن با اجزای محدود برای آنالیز احتمال‌اندیشانه ارتعاشات آزاد و پایداری لولههای حامل سیال استفاده میشود. برای اندرکنش سیال-سازه، از مدل تیر اویلر-برنولی برای آنالیز سازه‌ی لوله استفاده میشود و برای درنظر گرفتن جریان سیال درونی از مدل جریان با پروفیل سرعت-ثابت استفاده شده است. با درنظر گرفتن پارامترهای سازه‌ای سیستم به عنوان میدان‌های تصادفی، معادله‌ی دیفرانسیل پاره‌ای متقن حاکم بر سیستم پیوسته، به یک معادله‌ی دیفرانسیل پاره‌ای و تصادفی تبدیل میشود. میدان‌های تصادفی پیوسته، توسط روش‌های گسسته‌سازی نقطه-وسط و میانگین موضعی، گسسته می‌شوند. سپس، با استفاده از شبیه‌سازی‌های مونت کارلو در هر حلقه تکرار، هر معادله پارامتر-پیوسته ولی با پارامترهای تصادفی-گسسته، به یک معادله‌ی دیفرانسیل پارامتر-پیوسته‌ی متقن تبدیل می-شود. هر کدام از این معادلات، به کمک اجزای محدود، به یک دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی متقن تبدیل میشود. بنابراین، همه‌ی پارامترهای متقن و تصادفی سیستم گسسته‌سازی می‌شوند. برای آنالیز ارتعاشات آزاد، مساله‌ی مقدار ویژه برای به‌دست آوردن مقدارهای ویژه‌ی مختلط و فرکانس‌های بحرانی، حل میشود. در نتیجه، با داشتن فرکانس‌های مختلط و نقطه های دیورژانس، پاسخهای آماری مساله تصادفی، همانند مقدار میانگین، انحراف استانده، تابع چگالی احتمال، و احتمال رخداد برای ناپایداری دیورژانس به‌دست می‌آید.
دوره ۱۵، شماره ۴ - ( ۱۰-۱۳۹۴ )
چکیده
در این پژوهش به بهسازی لرزهای سد بتنی وزنی در مقابل اثرات اندرکنش با استفاده از انواع مدلهای لایه‌ی ایزولاسیون پرداخته میشود. برای انجام آنالیز از نرمافزار Ansys استفاده شده و تأثیر اندرکنش سد، مخزن و فونداسیون در مدل‌ها لحاظ شده است. با توجه به رفتار و هندسه‌ی سد بتنی وزنی، مدلسازی به صورت دو بعدی انجام گرفته و برای تحلیل دینامیکی از روش Newmark و برای شرط مرزی انتهای دوردست مخزن هم از شرط مرزی Sommerfeld استفاده شده است. به عنوان یک مطالعه‌ی موردی، آنالیز لرزهای سد کوینا (Koyna) در کشور هند مورد توجه قرار گرفته و مؤلفه‌های افقی و قائم شتاب نگاشت زمین‌لرزه تفت (Taft) به مدل اعمال شده است. مدلسازیها تحت حالاتی که در آن، سد بدون لایه و دارای لایه‌ی ایزولاسیون در امتداد ارتفاع سد بتنی وزنی و متصل به سطح بدنه‌ی بالادست سد به صورت یکپارچه، منقطع و پلکانی و همچنین سد با ماهیچه‌ی بتنی در پنجه‌ی سد (Fillet)، انجام گرفته است. نتایج حاصل از تحلیل مدل‌ها، تأثیر قابل توجه لایه‌ی ایزولاسیون را در کاهش پاسخهای مربوط به تغییر مکان‌ها و تنش‌ها نشان میدهد. دلیل این امر استهلاک امواج فشار هیدرودینامیکی ناشی از اندرکنش سد و مخزن هنگام وقوع زمین‌لرزه به وسیله‌ی لایه‌ی ایزولاسیون میباشد.
دوره ۱۵، شماره ۴ - ( ۱۰-۱۳۹۴ )
چکیده
مهاری ها در سازه های ژئوتکنیکی مانند گودبرداری ها نقش ویژه ای دارند. بطور کلی مقطع مهاری در خاک به پنج ناحیه عنصر مسلح کننده، دوغاب، مخلوط دوغاب و خاک اطراف، ناحیه برشی و محیط خاکی تقسیم بندی می شود. هدف اصلی این پژوهش تعیین پارامترهای اندرکنشی خاک-مهاری جهت مدلسازی عددی گودبرداری به روش مهارسازی با نرم افزار FLAC۲D می باشد. اصولا تعیین قطر ناحیه تزریق چالش اساسی جهت تعیین نیروی مهاری است. قطر ناحیه تزریق شده طبق روش پیشنهادی این پژوهش براساس فشار تزریق، حجم دوغاب، پوکی و ضخامت ناحیه برشی تعیین می گردد. قطر ناحیه تزریق شده حدود ۴۰ درصد نسبت به قطر حاصل از حفاری افزایش نشان می دهد. این در حالی است که در محیط سنگی قطر ناحیه تزریق برابر قطر حفاری است. سایر پارامترها با معادل سازی روابط محیط سنگی برای محیط خاکی تعیین می گردند. جهت اطمینان از صحت روابط و روش ارائه شده در این پژوهش اقدام به شبیه سازی آزمون کشش در نرم افزار FLAC۲D نموده و با استفاده از نتایج کشش مهار در یک پروژه گودبرداری راست آزمایی شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که ظرفیت باربری نهایی مهاری محاسبه شده از مدل عددی اختلاف قابل قبولی با رابطه پیشنهادی محققین دارد. همچنین اختلاف تغییرمکان حاصل از شبیه سازی عددی و نتایج کشش مهار در اجرا نیز ناچیز بوده و از این شیوه در مدلسازی های عددی گودبرداری با سیستم مهاری در محیط های خاکی با دقت بالا می توان بهره جست.
مهدی رمضان پور، مهدی معرفت، منیژه مختاری دیزجی،
دوره ۱۵، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۴ )
چکیده
ناهمسانی جنس پیوند و شریان میزبان در پیوندهای بای‌پس عروق کرونری یکی از عوامل موثر در بروز ناکارایی این پیوند‌ها بشمار می‌رود. هدف از این مطالعه، بررسی اثر ناهمسانی پیوند و شریان میزبان بر پیوند بای‌پس انتها به پهلو میباشد. برای مدلسازی سیال از مدل غیرنیوتنی کریو- یاسودا استفاده شده است و جنس دیواره پیوند و شریان میزبان نیز ایزوتروپیک و الاستیک فرض شده است. در این مطالعه همچنین اثر رئولوژی خون و انعطاف‌پذیری دیواره پیوند در توزیع تنش برشی و پروفیل سرعت در پیوند بای‌پس انتها به پهلو بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی‌های اندرکنش سیال- سازه دوراهه نشان میدهند که ناهمسانی جنس پیوند و شریان میزبان موجب جابجایی کمتر دیواره پیکربندی پیوند بای‌پس در ناحیه بحرانی محل اتصال پیوند به شریان میزبان خواهد شد و این موضوع سبب ایجاد تنش برشی بیشتر در سازه، در محل اتصال پیوند به شریان میزبان می‌گردد. جابجایی مذکور در هر دو حالت همسان و غیر همسان به نحوی است که همواره درصدد جداسازی پیوند و شریان میزبان در محل خط بخیه است. نحوه توزیع تنش برشی روی خط مرکز بستر شریان میزبان و پنجه پیوند نشان میدهد که تفاوت توزیع این پارامتر همودینامیکی در حالت‌های همسان و غیر همسان تنها در حالتی که فشار وارده بر دیواره داخلی پیکربندی پیوند بای‌پس از فشار وارده بر دیواره خارجی آن کمتر میشود قابل مشاهده بوده و همچنین مقدار این پارامتر همودینامیکی در ناحیه دیستال پیکربندی پیوند بای‌پس و بعد از پنجه آن در حالت همسان کمتر از حالت غیرهمسان است.
عبدالرحمان دادوند، اسعد علیزاده،
دوره ۱۵، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۴ )
چکیده
در مطالعه حاضر، حرکت و تغییر شکل یک غشاء الاستیک در یک کانال دوبعدی با گودال و بدون گودال با استفاده از ترکیب روش شبکه بولتزمن و روش مرز غوطه‌ور شبیه-سازی می‌گردد. برای حل میدان جریان سیال از روش شبکه بولتزمن و برای شبیه‌سازی اندرکنش سیال و غشاء از روش مرز غوطه‌ور استفاده میشود. غشاء الاستیک به صورت یک مرز انعطافپذیر غوطه‌ور در جریان سیال در نظر گرفته میشود. در روش مرز غوطه‌ور، غشاء الاستیک در مختصات لاگرانژی نشان داده میشود، در صورتی که میدان جریان سیال با یک شبکه‌بندی اویلری یکنواخت و ثابت گسسته میشود. اندرکنش بین سیال و مرز غوطه‌ور با استفاده از تابع دلتای دیراک مدل میشود. اثرات شرط مرزی عدم لغزش با افزودن یک جمله نیرو به معادله شبکه بولتزمن در نظر گرفته میشود. بسته به شدت جریان (یا عدد رینولدز)، موقعیت اولیه غشاء و سفتی آن و اندازه گودال، غشاء الاستیک در داخل گودال فقط حرکت چرخشی داشته و یا توسط جریان به بیرون از آن هدایت میشود. نتایج برحسب میدان سرعت و فشار جریان سیال و نیز شکل غشاء در زمان های مختلف نشان داده شده است. نتایج حاصل با نتایج تجربی و عددی موجود مقایسه گردید که تطابق خوبی را نشان داد.
دوره ۱۶، شماره ۴ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
پاسخ سیستم سازه با وجود اندرکنش خاک و سازه تابعی از عوامل مانند ابعاد سازه، خصوصیات دینامیکی سازه، پروفیل خاک و خصوصیات زلزله اعمالی است. پاسخ سیستم‌های اندرکنشی تحت بارگذاری لرزهای عموما به صورت غیرخطی میباشد. اگر چه رفتار غیرخطی خاک و وجود برکنش، انرژی زیادی را در سطح مشترک بین خاک و سازه مستهلک می‌سازد و اثری مفید برای در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه به شمار می‌آید، اما از طرفی ممکن است باعث تغییر شکل‌های ماندگار بیش از اندازه در سازه گردد و لذا این اثر مخرب نیز باید به صورت همزمان مدنظر قرار داده شود. در این مقاله به منظور بررسی اثرات مفید و مخرب اندرکنش خاک و سازه در حوزه رفتار غیرخطی خاک و سازه، مقایسه طیف خرابی سیستم با پای انعطاف پذیر و سیستم با پای ثابت بر اساس شاخص خرابی پارک و انگ برای سیستم‌های یک درجه آزادی ارائه می‌گردد. این سیستم‌های یک درجه آزادی دارای رفتار غیرخطی هستند که بر تیر با بستر غیر ارتجاعی وینکلر قرار دارند. طیف‌های خرابی برای چنین سیستم‌هایی با در نظر گرفتن سه زلزله ثبت شده بر خاک نرم و برای نسبت‌های مختلف لاغری در سازه، فرکانس بی‌بعد و شکل‌پذیری بدست می‌آیند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که اگرچه در بسیاری از سازه‌ها اندرکنش خاک و سازه اثری مفید در کاهش نیاز لرزهای اعمالی به سازه دارد، اما در برخی از حالات نسبت سختی سازه به خاک، اندرکنش خاک و سازه خسارت لرزهای اعمالی را در سازه‌های با پریود کم و روی خاک نرم افزایش میدهد.
روزبه اعیانی، آزاده شهیدیان، مجید قاسمی،
دوره ۱۶، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
امواج فراصوتی کاربردهای متنوعی در حوزه سلامت دارد. مهم ترین کاربردها تشخیص و درمان بیماری، دارورسانی، تفکیک و مطالعه سلولی است. عبور امواج فراصوتی از بافت ها و اعضا می تواند با ایجاد حرارت، حباب، تنش و ارتعاش منجر به واکنش های شیمیایی، تغییرات فیزیکی و زیستی گردد. آن چه موجب تشدید تکاپوی علمی در بین پژوهشگران این حوزه شده است، کاستن از اثرات مخرب و افزودن به کارایی این ابزار سودمند است. در این پژوهش، تداخل دو پدیده غیرخطی جریان صوتی ناشی از عبور میدان فراصوتی از سیال زیستی و لزجت غیرنیوتنی به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در حل مساله با لحاظ کردن اثرات غیر خطی میدان فراصوتی، از معادله‌های پیوستگی، تکانه سیال و حالت استفاده شده است. در این مقاله تاثیر پارامتری امپدانس دیواره، سرعت جریان ورودی و مدل های لزجت غیرنیوتنی بر جریان صوتی بررسی شده است. نتایج نشان دهنده تاثیر سرعت جریان ورودی به مجرا بر اندازه سرعت جریان صوتی و عدم تاثیر آن بر پروفیل جریان صوتی است. با افزایش امپدانس دیواره، از اندازه سرعت جریان صوتی کاسته میشود، این کاهش برای سیال غیرنیوتنی شدیدتر است. در نظرگرفتن مدل لزجت غیرنیوتنی برای سیال زیستی، موجب تغییر در اندازه سرعت در نزدیکی مرزها می شود، حال آن که در میانه میدان تاثیرات کمتری دارد.
اسعد علیزاده، عبدالرحمان دادوند، مهدی بخشان،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، حرکت یک غشاء ارتجاعی و نیز اندرکنش هیدرودینامیکی چند غشاء در یک میکروکانال با توسعه یک کد کامپیوتری به زبان C شبیه‌سازی می‌گردد. برای حل میدان جریان سیال از روش شبکه بولتزمن و برای شبیه‌سازی اندرکنش سیال- جامد از روش مرز غوطه‌ور استفاده میشود. غشاها به صورت مرزهای انعطافپذیر غوطه‌ور در جریان سیال در نظر گرفته می‌شوند. ابتدا یک غشاء با سفتی بالا به شکل مقعرالطرفین در نظر گرفته میشود. این غشاء به دلیل سفت بودن، از خود حرکت غلت خوردن نشان میدهد و جابجایی عرضی آن با نوسان همراه خواهد بود. سپس، اثرات موقعیت اولیه یک غشاء به شکل دایره بر تغییر شکل، سرعت و جابه‌جایی عرضی آن مورد بررسی قرار می‌گیرد. دیده شد که با نزدیک شدن موقعیت اولیه غشاء به مرکز میکروکانال، جابجایی عرضی و مؤلفه قائم سرعت آن کاهش یافته و مؤلفه افقی سرعت آن افزایش مییابد. در انتها، حرکت همزمان چند غشاء در یک میکروکانال و برهمکنش آنها با یکدیگر و با جریان تحلیل می‌گردد. غشاها با هم برخورد نداشته و بنابراین مکانیزم برخورد مدل نشده است. مشاهده شد که غشای بالادست جریان، بیشترین تغییر شکل را دارد و نیروی بیشتری از طرف سیال به آن وارد میشود. همچنین، حضور همزمان چند غشاء باعث کندتر شدن سرعت جریان خواهد شد. نتایج عددی حاضر تطابق خوبی با نتایج معتبر عددی موجود دارد.
محمد مهدی کشاورزی، عقیل یوسفی کما، امیر نجات، سید سعید محتسبی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
مدلسازی دقیق ، امری ضروری برای سازه‌های طراحی شده در جریان گذر صوتی میباشد. در این پژوهش به شبیه‌سازی عددی پدیده‌های آیروالاستیک به صورت استاتیکی برای سازه‌های تغییر شکل‌پذیر در جریان گذر صوتی پرداخته می شود. در جریان گذرصوتی، ناپایداری‌های فراوانی برای سیستم‌های آیرودینامیکی به وقوع می‌پیوندد. این ناپایداری‌ها باعث غیر خطی شدن محاسبات در محیط سیال و سازه میشود. با توجه به گسترش روش‌های عددی و همچنین پیشرفت تکنولوژی، هزینه‌های محاسباتی کاهش یافته و لذا شبیه‌سازی با کیفیت بالا قابل دستیابی است. در این مقاله شبیه‌سازی آیروالاستیک در جریان گذر صوتی (عدد ماخ ۰,۹۶) بر روی بال مرسوم آگارد ۴۴۵.۶ انجام شده است. این شبیه‌سازی شامل تحلیل مودال، حل استاتیکی سیال و بررسی رفتار الاستیک سازه میباشد. در قسمت اول با استفاده از تحلیل مودال، چهار فرکانس طبیعی اول و شکل مودهای مربوطه با داده‌های مربوط به محققان قبلی مقایسه گردید وهندسه‌ی مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه، با استفاده از حل یک‌طرفه استاتیکی، نیروهای فشاری ایجاد شده در هنگام عبور سیال از روی بال، باعث ایجاد تغییر شکل در سازه میشود. در بخش نتایج، ضرایب فشار اعمالی به سازه با یکدیگر و همچنین با نتایج موجود شبیه‌سازی‌های محققان قبلی مقایسه شده و جابهجاییهای اعمال شده توسط این نیروهای فشاری نیز گزارش گردید. همچنین با توجه به تغییر شکل‌های بوجود آمده بر روی سازه، ضرایب فشار برای هر مرحله محاسبه و گزارش گردیده است. در این پژوهش با افزایش تعداد مراحل برای حل به صورت یک‌طرفه، جابه‌جایی‌ها کاهش یافته و سازه به پایداری استاتیکی خود نزدیک شده است.
حامد کریمیان علی آبادی، احمد احمدی، علیرضا کرامت،
دوره ۱۶، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله تحلیل جریان گذرا در خط لوله ویسکوالاستیک در حوزه فرکانس با درنظر گرفتن اثرات اندرکنشی سیال–سازه بر مبنای یک فرمول‌بندی جدید انجام شده است. در این راستا ابتدا مبانی ریاضی به منظور دستیابی به ماتریس انتقال تعمیم یافته تدوین شده است. در ادامه معادلات حاکم بر جریان سیال و معادلات سازه‌ای از حوزه زمان به حوزه فرکانس تبدیل شده و تلاش گردیده تا با استفاده از فرمول‌بندی مساله در قالب ماتریس انتقال مشتمل بر بردار متغیرهای هیدرولیکی و سازه‌ای، نمایش ساده‌تری از رفتار ویسکوالاستیک حاصل گردد. عدم نیاز به حل انتگرال پیچش و دستیابی به معادلات جبری بجای معادلات انتگرالی حاصل بکارگیری ابزارهای حوزه فرکانس در این تحقیق میباشد. در ابتدا برای صحه‌گذاری مدل پیشنهادی دو حالت پایه، یکی لوله صلب و دیگری لوله الاستیک تحلیل گردیده و نتایج حاصل از آنها با داده‌های تجربی موجود و همچنین نتایج حل زمانی مبتنی بر شیوه مشخصه‌ها مقایسه شده‌اند. نتایج در سطح مطلوب بر داده‌های مرجع منطبق بودند. در ادامه با داشتن اطلاعات و مشخصات یک مدل آزمایشگاهی معتبر برای شرایط لوله ویسکوالاستیک کد شبیه‌سازی رفتار گذرا در محیط متلب پیاده‌سازی گردیده و در این حالت نیز نتایج حاصل از مدل پیشنهادی، انطباق خوبی با داده‌های تجربی و منحنی های آزمایشگاهی نشان می دهد. نتایج این تحقیق نشان میدهد استفاده از ابزارهای تحلیل در حوزه فرکانس می‌تواند با سرعت و دقت بالا عملکرد گذرای یک خط لوله را بدست دهد.
عباس احسانی، امیر نجات،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در پژوهش حاضر، میکروپمپ الکترومغناطیسی جدیدی با دریچه‌های انعطافپذیر و دیواره الاستیک نوسانی بر پایه ساز و کار یک طرفه جریان لنف معرفی شده است. میدان مغناطیسی متغیر با زمان، دیواره الاستیک مغناطیس شونده را تحریک میکند. دو دریچه منعطف به منظور یک طرفه کردن جریان سیال در ابتدا و انتهای میکروکانال نصب شده است. سیال استفاده شده در این تحقیق آب و عدد رینولدز در حالت بیشینه کمتر از ۳۰ و عدد وومرزلی زیر ۱ است. عدد نادسن درون میکروکانال نیز زیر ۰,۰۰۱ محاسبه شده که شرط عدم لغزش در دیواره برقرار است. اندرکنش سیال-جامد-مغناطیس با حل گذرا و دوبعدی سیال تراکم‌ناپذیر با خواص ثابت انجام شده است. تمام قسمت‌های جامد از قانون تنش-کرنش هوک پیروی می‌کنند و شبیه‌سازی با استفاده از نرمافزار کامسول برپایه حل عددی اجزای محدود انجام شده است. مطالعه پارامتری انجام شده و اثر پارامترهای مهم هندسی، ساختاری و مغناطیسی بر روی حجم خالص انتقالی سنجیده شده است. این میکروپمپ قادر به ایجاد جریان یک طرفه است و میزان حجم خالص جابجا شده تحت تاثیر پارامترهای طراحی قرار می‌گیرد. میکروپمپ معرفی شده قابل استفاده در محدوده کاری وسیعی از کاربردهای میکروسیالاتی است، به عنوان مثال، دبی و جرم انتقالی کل کاملا قابل کنترل هستند. نهایتا میکروپمپی با طراحی بهینه هندسی نسبت به مدل اولیه پیشنهاد شده است. میکروپمپ نهایی قادر به انتقال حجم خالص حدود دو برابر طراحی اولیه و بیش از سه برابر مدل پیشین است.
فرهود کلاته، علی کوشه،
دوره ۱۷، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۶ )
چکیده
در تحقیق حاضر توربین آبی تورگو توسط روش عددی مرزهای غوطه‌ور شبیه‌سازی شده و اندرکنش جریان آب با اجزای توربین به صورت دو بعدی بررسی شده است. کد عددی تهیه شده به منظور مدلسازی اندرکنش آب و اجزای توربین با نتایج مقالات و تحقیقات معتبر موجود در این زمینه صحتسنجی شده است. به دلیل پیچیدگی مدلسازی کل توربین، مدلسازی مذکور شامل قسمتی از توربین میباشد که نتایج آن به کل توربین تعمیم داده شده است. به منظور افزایش بازده توربین تورگو، پارامترهای مختلف اجزای آن همانند تقعر پره، هد آبی توربین، دبی جت آب و تعداد پره‌ها تحت شرایط تعریفی مسئله بررسی شده است. مقادیر بهینه هر یک از پارامترهای موجود با توجه به بیشترین بازده توربین انتخاب شده و در نهایت طرحی بهینه از ساختار و ویژگی‌های اجزای توربین تورگو با در نظر گرفتن تمامی نتایج بهینه از مدلسازیها ارائه گردیده است. نتایج تحقیق نشانگر این واقعیت میباشند که روش مرز غوطه‌ور با وجود روابط ساده، می‌تواند به عنوان یکی از روش‌های عددی قابل اعتماد در شبیه‌سازی اندرکنش بین اجزای توربین و جریان آب استفاده گردد.
