۲۷ نتیجه برای حل تحلیلی
محمدحسن کیهانی، محمود شریعتی، محمود نوروزی،
دوره ۹، شماره ۱ - ( ۹-۱۳۸۸ )
چکیده
در این مقاله یک حل تحلیلی برای انتقال حرارت هدایتی در استوانه ساخته شده از مواد مرکب در شرایط پایدار ارائه شده است. حل دقیق ارائه شده، برای بررسی انتقال حرارت در مخازن و لوله‌های کامپوزیتی بسیار مفید است. در این تحقیق تانسور ضرایب هدایت حرارتی برای مواد مرکب معرفی شده و نحوه تعیین ضرایب از روی خواص الیاف و ماده زمینه بیان شده است. در ادامه، معادله انتقال حرارت در دستگاه مختصات استوانه‌ای برای مواد کامپوزیتی - در شرایطی که الیاف در هر لمینا به‌دور استوانه پیچیده شده – به‌دست آمده و به روش جداسازی متغیرها حل دقیقی برای این معادله در شرایط مرزی معینی ارائه شده است.
محمد حسن کیهانی، محمود نوروزی، امین امیری دلوئی،
دوره ۱۱، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۰ )
چکیده
در این مقاله یک حل تحلیلی برای انتقال حرارت غیردائمی در پین فین های کامپوزیتی چندلایه با در نظر گرفتن شرایط مرزی کلی در سطح پره ارائه گردیده است. معادله انتقال حرارت هدایتی دوبعدی در حالت ناپایا برای لمینیت های اورتوتروپیک استخراج گردیده و مساله با اعمال تبدیل لاپلاس از حوزه زمان به فرکانس انتقال یافته است. با استفاده از تئوری اشترم لییوویل یک تبدیل فوریه مناسب استخراج گردیده و دستگاه معادلاتی بر اساس شرایط مرزی پره و شرایط پیوستگی دما و شار حرارت در مرز بین لایه ها ساخته شده است. همچنین از روش توابع مرومرفیک برای محاسبه انتگرال مختلط پیچیده مربوط به تبدیل لاپلاس معکوس بهره برده شده است. نمودارهای مربوط به توزیع دمای غیردائم و تغییرات نرخ سرد شدن پره رسم گردیده و نشان داده شده که اثر هدایت اورتوتروپیک در نرخ های سرد شدن بالا، محسوس تر است.
محسن نظری، علیرضا صالحی، مجتبی خاکسار،
دوره ۱۲، شماره ۱ - ( ۲-۱۳۹۱ )
چکیده
در این پژوهش، ابتدا مرور کاملی از نحوه مدلسازی و محاسبه ضریب نفوذپذیری در مواد متخلخل ارائه شده و سپس ضریب نفوذپذیری یک ماده متخلخل با هندسه مربعی به صورت تحلیلی و عددی محاسبه شده است. هندسه انتخابی جهت مدلسازی محیط متخلخل، دارای مقطع مربعی است که محور الیاف های آنها، به صورت عمودی نسبت به جریان قرار گرفته‌اند. جهت مدلسازی محیط، ازمفهوم سلول واحد استفاده شده و با ایجاد آن و تکرار این الگو در راستای جریان، محیط مورد بحث حاصل شده است. معادلات حاکم بر جریان، پس از ساده‌سازی‌های مناسب، به صورت تحلیلی حل شده است و تابع صریحی برای ضریب نفوذپذیری محیط، بر حسب نسبت تخلخل، بدست آمده است. به علت نبود داده‌های آزمایشگاهی، مسئله نفوذپذیری به صورت عددی نیز مورد تحلیل قرار گرفته است. همچنین با استفاده از آنالیز مقیاس نتایج حاصل از حل عددی، از دو طریق مورد بحث قرار گرفته است. بررسی‌های صورت گرفته گویای انطباق مناسب نتایج، به خصوص در میزان تخلخل‌های بالا می‌باشد.
مصطفی خسروی الحسینی، داود رحیم یار هریس، قارن درستی حسنکیاده،
دوره ۱۲، شماره ۶ - ( ۱۲-۱۳۹۱ )
چکیده
این تحقیق به بررسی تقریب مناسب برای تعیین واگرایی شار حرارتی تشعشعی و تاثیر خطای محاسبات بر عملکرد مشعل متخلخل پرداخته است. بدین منظور از دو نمونه مشعل متخلخل تک لایه ای و دولایه ای در شبیه سازی عددی مشعلی با شعله مدفون استفاده شده است. به دلیل اختلاف چشمگیر دمای ماتریس جامد و سیال عبوری خصوصا در ناحیه شعله درون مشعلهای متخلخل، معادلات انرژی در حالت عدم تعادل حرارتی در نظر گرفته شده اند و جهت مدلسازی احتراق از سینتیک کامل احتراقی گاز متان استفاده شده است. از آنجا که از اثر مرزهای جانبی چشم پوشی شده، هندسه مشعل متخلخل در حالت یک بعدی در نظر گرفته شده است تا بتوان حل تحلیلی انتقال حرارت تشعشعی را ارائه نمود. نتایج نشان داده روشهای جهت های تفکیک شده کاملا مشابه روش احجام محدود رفتار می نمایند و بهترین شرایط در تقریب ۸ جهت متصور است و جهت های کمتر فاقد دقت مناسب می باشند و جهتهای بیشتر هزینه محاسبات را افزایش می دهند بدون آنکه تاثیری قابل توجهی بر افزایش دقت داشته باشند. همچنین تقریب دو شار و روسلند نیز فاقد اعتبار در مدلسازی مشعل متخلخل می باشند.
محمد حسن کیهانی، امین امیری دلوئی،
دوره ۱۳، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۲ )
چکیده
در مطالعه حاضر مساله انتقال حرارت دو بعدی نامتقارن در یک استوانه کامپوزیتی چند لایه به صورت تحلیلی بررسی گردیده است. شرایط مرزی در نظر گرفته شده در کلی ترین حالت (خطی) ممکن قرار دارد که می تواند تمامی مکانیزم های جابجایی، هدایت و تشعشع را در بر گیرد. الیاف تحت زاویه مشخصی به دور استوانه پیچیده شده اند به نحوی که زاویه الیاف و جنس مواد کامپوزیتی بکار رفته شده می تواند لایه به لایه تغییر کند. معادلات حاکم بر هدایت اورتوتروپیک استخراج گردیده و سپس با استفاده از روش دقیق جداسازی متغیرها، سری توزیع دما در هر لایه بدست آمده است. با اعمال شرایط مرزی کلی داخلی و بیرونی استوانه و همچنین برقراری شرایط پیوستگی دما و شار حرارت در مرز بین هر جفت از لایه ها، سه دستگاه معادلات مستقل برای بدست آوردن ضرایب مجهول سری دما ساخته شده اند. با استفاده از روابط توابع متعامد و الگوریتم توماس این دستگاه های معادلات حل گردیده و روابطی بازگشتی و تحلیلی برای محاسبه ضرایب مجهول ارائه گردیده است. تاثیر پارامترهای طراحی، زاویه الیاف و جنس لایه ها، روی توزیع دما با استفاده از دو مثال عملی شامل شرایط مرزی پیچیده، بررسی و مقایسه شده است.
مهدی کرماجانی، شاهرخ حسینی هاشمی، رضا ناظم نژاد، شهرام امیرعبداللهیان،
دوره ۱۳، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله، اثرات مقیاس کوچک بر روی کمانش نانو صفحات مستطیلی، بر اساس تئوری غیر محلی تغییر شکل برشی مرتبه سوم ردی و با استفاده از یک روش دقیق تحلیلی بررسی شده است. به منظور حل دقیق معادلات حرکت، ابتدا معادلات بی بعد شده و با استفاده از تابع کمکی از یکدیگر دی کوپله شده اند. نهایتا، معادلات جدیدی بر حسب یکسری توابع پتانسیل بدست آمده که بصورت دقیق و تحلیلی قابل حل می باشند و به این ترتیب بارهای کمانش برای مساله بدست می آید. در حل معادلات فوق، از شرایط مرزی لوی استفاده شده که بر اساس آن، دو لبه نانو صفحه دارای شرایط مرزی ساده و دو لبه دیگر می تواند ترکیبی از شرایط مرزی ساده، گیردار یا آزاد باشد. به منظور تایید صحت روش حل حاضر، نتایج بدست آمده با دیگر روش های عددی و تقریبی مقایسه شده است. برای ارائه نتایج بیشتر، اثرات شرایط مرزی، مقادیر مختلف پارامتر غیر محلی، نسبت طول به عرض و نسبت ضخامت به طول بر بار کمانش نانوورق بررسی شده است. مطالعه حاضر می تواند به منظور تحلیل استاتیکی و دینامیکی سازهای صفحه مانند ضخیم در مقیاس نانو، مانند گرافن چند لایه و گرافیت بصورت سازههای کامپوزیتی یا ساندویچی، مفید باشد.
محسن امامی، محمد حسین صادقی،
دوره ۱۳، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
امروزه تکنولوژی آلتراسونیک در بسیاری از فرآیندهای صنعتی از جمله فرآیندهای ماشینکاری مواد سخت و شکننده، جوشکاری پلاستیکها، برش و دوخت منسوجات و هموژنسازی مواد مورد استفاده قرار می¬گیرد. در یک سیستم آلتراسونیک، متمرکزکننده، انرژی ارتعاشی ترانسدیوسر آلتراسونیک را به محل مورد کاربرد انتقال داده و دامنه نوسانات را تقویت می¬کند. بسته به کاربرد و شرایط کارکرد صنعتی، لازم است متمرکزکننده¬ها با هندسه مناسب و بزرگنمایی مطلوب طراحی و ساخته شوند. در این مقاله متمرکزکننده¬های با هندسه نمایی و با سطح مقطع مستطیلی شکل، طراحی و آنالیز شده و یک نمونه کاربرد آنها در فرآیند سنگ¬زنی به همراه آلتراسونیک مطرح می¬گردد. سپس جهت ارزیابی حل تحلیلی، چند نمونه متمرکزکننده مختلف به روش تحلیلی طراحی و سپس مدلسازی شده و در نرم افزار المان محدود ANSYS آنالیز مودال می¬شوند و پارامترهای ارتعاشی آنها شامل فرکانس تشدید و ضریب بزرگنمایی با مقادیر حاصل از شبیه¬سازی المان محدود مقایسه می¬گردد. نتایج بدست آمده، تطابق خوب بین مقادیر حل تحلیلی و شبیه¬سازی المان محدود را نشان می¬دهد. علاوه بر آن اصلاح هندسی متمرکزکننده، به عنوان راه حلی برای تطابق دقیق پارامترهای ارتعاشی آن با مقادیر مطلوب طراحی مطرح گشت. همچنین یک مجموعه متمرکزکننده¬-قطعه¬کار جهت بکارگیری در فرآیند سنگ¬زنی به همراه آلتراسونیک شبیه سازی شد.
اکبر علی بیگلو، جمال رنجبر،
دوره ۱۴، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۳ )
چکیده
در این پژوهش، رفتار ترموالاستیک پوسته استوانه¬ای ساندویچی با هسته ساخته شده از ماده تابعی (FGM)، تحت شوک حرارتی ارائه شده است. خواص ترمومکانیکی لایه FGM، مستقل از دما و تابعی پیوسته و توانی در راستای شعاعی در نظر گرفته شده است. حل تحلیلی معادلات دیفرانسیل مشتق جزیی حاکم بر هر لایه از استوانه، با استفاده از تبدیل لاپلاس و به کارگیری سری¬های توانی صورت گرفته است. با استفاده از شرایط پیوستگی بین لایه¬ای در مرز مشترک لایه¬ها و همچنین شرایط مرزی در سطوح داخلی و خارجی، پارامترهای مجهول تعیین گردیده است. نتایج به دست آمده، با استفاده از تبدیل لاپلاس معکوس سریع (FLIT) به حوزه زمانی تبدیل شده اند. اثر ضریب توان FGM در تنش‌های شعاعی و محیطی نقاط مختلف پوسته تحت شوک دمایی مورد بررسی قرار گرفته است. روش تحلیلی ارائه شده، زمینه مناسبی برای بررسی گذرای تنش‌های شعاعی و محیطی در استوانه تحت بارهای دمایی و مکانیکی مختلف فراهم می‌کند. برای صحه گذاری روش حاضر، نتایج عددی با نتایج موجود در مقالات مرتبط مقایسه گردیده است. نتایج به دست آمده، تطابق قابل قبولی با نتایج پژوهش‌های پیشین دارد.
امیر امیدوار، محسن قاضی خانی، محمدرضا مدرس رضوی،
دوره ۱۴، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، یک اجکتور بخار مورد استفاده در سیستم های تهویه مطبوع به روش تحلیلی طراحی شده و سپس با استفاده از دینامیک سیال محاسباتی بهینه شده است. مقادیر بهینه برای دو مشخصه هندسی شامل قطر گلوگاه و موقعیت نازل با استفاده از شبیه سازی عددی محاسبه شده‌اند. سپس اثر شرایط عمل¬کردی بر عملکرد اجکتور بهینه مورد مطالعه قرار گرفت. از هندسه ی اجکتور بهینه شده در یک اجکتور هندسه متغیر که دارای یک دوک مخروطی شکل درون گلوگاه اولیه می باشد، استفاده شده و عملکرد آن در موقعیت‌های مختلف دوک مخروطی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند عملکرد اجکتور به شدت تاثیرپذیر از مشخصه‌های عملکردی و هندسی می‌باشد، از این رو برای دستیابی به اجکتور بهینه به کارگیری همزمان طراحی تحلیلی برای دستیابی به هندسه‌ی کلی اجکتور و بهینه‌سازی عددی آن ضروری می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد که اجکتور هندسه متغیر طراحی شده به همراه سیستم ذخیره بار برودتی می‌تواند با بهره‌گیری از انرژی خورشیدی، برودت مورد نیاز در طول روز را تامین کرده که این امر موجب کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی می گردد.
رضا ناظم نژاد، شاهرخ حسینی هاشمی، مهدی کرماجانی، شهرام امیرعبداللهیان،
دوره ۱۴، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، اثرات مقیاس کوچک بر روی ارتعاشات آزاد نانو صفحات مستطیلی، بر اساس تئوری غیر محلی تغییر شکل برشی مرتبه سوم ردی و با استفاده از یک روش دقیق تحلیلی بررسی شده است. به منظور حل دقیق معادلات حرکت، ابتدا معادلات بی‌بعد شده و با استفاده از تابع کمکی از یکدیگر دی‌کوپله شده‌اند. نهایتا، معادلات جدیدی بر حسب یکسری توابع پتانسیل بدست آمده که بصورت دقیق و تحلیلی قابل حل می‌باشند و به این ترتیب فرکانسهای طبیعی برای مساله بدست می‌آید. در حل معادلات فوق، از شرایط مرزی لوی استفاده شده که بر اساس آن، دو لبه نانو صفحه دارای شرایط مرزی ساده و دو لبه دیگر می‌تواند ترکیبی از شرایط مرزی ساده، گیردار یا آزاد باشد. به منظور تایید صحت روش حل حاضر، نتایج بدست آمده با دیگر روشهای عددی و تقریبی مقایسه شده است. برای ارائه نتایج بیشتر، اثرات شرایط مرزی، مقادیر مختلف پارامتر غیر محلی، نسبت طول به عرض و نسبت ضخامت به طول بر نسبت فرکانسی نانوورق بررسی شده است. مطالعه حاضر می‌تواند به منظور تحلیل استاتیکی و دینامیکی سازهای صفحه مانند ضخیم در مقیاس نانو، مانند گرافن چند لایه و گرافیت بصورت سازههای کامپوزیتی یا ساندویچی، مفید باشد.
اکبر علی بیگلو، جمال رنجبر،
دوره ۱۴، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۳ )
چکیده
در این پژوهش، روشی تحلیلی برای بررسی رفتار ترموالاستیک نانو پوسته کروی تحت شوک حرارتی با استفاده از تئوری محیط پیوسته غیر محلی ارائه شده است. پوسته به صورت جامدی الاستیک، همگن و همچنین ایزوتروپ در نظر گرفته شده است. حل تحلیلی معادلات دیفرانسیل حاکم، با استفاده از تبدیل لاپلاس و نیز به کارگیری روش تبدیل دیفرانسیلی (DTM) صورت گرفته است. مجهولات معادله بازگشتی استخراج شده با استفاده شرایط مرزی، در حوزه لاپلاس تعیین گردیده است. نتایج به دست آمده، با استفاده از تبدیل لاپلاس معکوس سریع (FLIT) از حوزه لاپلاس به حوزه زمانی تبدیل شده اند. برای صحه گذاری روش ارائه شده، نتایج عددی با نتایج موجود در مقالات مرتبط مقایسه گردیده است. نتایج به دست آمده، از دقت قابل قبولی نسبت به نتایج به دست آمده در پژوهش‌های پیشین برخوردار است. همچنین، اثر پارامتر غیر محلی و نیز ضخامت پوسته در جابجایی شعاعی و همچنین تنش‌های شعاعی و محیطی نقاط مختلف پوسته تحت شوک دمایی مورد بررسی قرار گرفته است. روش تحلیلی ارائه شده، زمینه مناسبی برای بررسی رفتار گذرای ترموالاستیک در پوسته‌های کروی تحت بارهای دمایی و مکانیکی مختلف فراهم می‌کند.
محمد جعفری، بهزاد مشیری اول،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله با‌استفاده از بسط حل تحلیلی لخنیتسکی به مطالعه توزیع تنش اطراف گشودگی شبه‌مستطیلی پرداخته شده است. لخنیتسکی از روش تحلیلی متغیر مختلط برای تحلیل تنش صفحات غیرهمسانگرد حاوی گشودگی‌هایی به شکل دایره و بیضی استفاده کرد. به منظور بسط حل تحلیلی لخنیتسکی برای تحلیل تنش چندلایه‌های متقارن حاوی گشودگی غیردایره‌ای، به‌وسیله نگاشت همنوا، ناحیه خارج گشودگی شبه مستطیلی به محدوده خارج گشودگی دایره‌ای به شعاع واحد تبدیل می‌شود. در این تحقیق سعی می‌شود؛ با بسط روش فوق، تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل نسبت طول به عرض گشودگی، نوع چیدمان لایه‌ها، زاویه چرخش گشودگی، شعاع انحنای گوشه-های گشودگی و زاویه اعمال بار مورد مطالعه قرار گیرد. برای بررسی درستی نتایج حل تحلیلی ارائه شده از روش اجزا محدود استفاده شده است. نتایج حاصل از حل تحلیلی تطابق خوبی با نتایج حل عددی دارد. این نتایج نشان می‌دهد که روش حاضر، روشی دقیق برای محاسبه توزیع تنش در صفحات کامپوزیتی با گشودگی‌های خاص است. باتوجه به نتایج ارائه شده پارامترهای ذکرشده تاثیر بسزایی در توزیع تنش اطراف گشودگی شبه‌مستطیلی دارند. با نرمتر شدن گوشه‌های گشودگی و انتخاب زاویه چرخش گشودگی مناسب می‌توان تمرکز تنش را کاهش داد.
فتح اله طاهری بهروز، روزبه نوحی حفظ آباد، علیرضا شماعی کاشانی،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله رویکردی تحلیلی برای تعیین توزیع نیرو در اتصالات پیچی کامپوزیتی با لحاظ کردن رفتار غیر خطی الاستیک مواد کامپوزیت ارائه شده است. توزیع نیرو در این روش با نوشتن صریح روابط تعادلی قابل محاسبه است. این روش شامل حلی تحلیلی بر اساس مدل جرم- فنر و ترکیب آن با رفتار غیرخطی مواد است که در آن چندلایه کامپوزیتی و اجزای اتصال به عنوان مجموعه‌ای از جرم و فنر درنظر گرفته شده است. با استفاده از این روش و تحلیل معادلات تعادل حاکم بر سیستم، نیروی اعمالی بر هر پیچ و جابجایی آن قابل محاسبه است. در این مقاله پس از معرفی این روش، توزیع نیرو بین پیچ‌ها برای یک اتصال سه پیچ تک ردیفه محاسبه شده است و برای بررسی تاثیر رفتار غیرخطی مواد بر توزیع نیرو در اتصالات، تغییرات نیرو برحسب جابجایی برای این اتصال با مواد خطی و غیرخطی رسم شده است. نتایج بدست آمده بوسیله مدل ارائه شده، افزایش تقریبی ۵/۲ تا ۵ درصدی جابجایی پیچ را برای اتصالات با مواد غیرخطی نشان می‌دهد. علاوه بر این، در این مطالعه با توجه به تلورانس‌های ساخت و امکان وجود لقی، تاثیرات لقی در اتصالات با رفتار خطی و غیرخطی نیز مورد بررسی قرار گرفته است.
آرش بدیع سیچانی، محسن دوازده امامی،
دوره ۱۵، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۴ )
چکیده
در این پژوهش، مدلی تحلیلی و غیر خطی برای تعیین تغییر شکل قطره (مناسب برای استفاده در شبیه‌سازی افشانه‌ها) همراه با تخمین نیروی آیرودینامیکی با دقت بالا ارائه و ارزیابی می‌شود. در مدلسازی تنها مد اساسی نوسانی قطره در نظر گرفته می‌شود. این رویکرد در بسیاری از مدل‌های فروپاشی مبتنی بر تغییر شکل از جمله TAB، DDB، و NLTAB نیز استفاده شده است. اما این مدل‌ها دارای کاستی‌هایی همچون استفاده مکرر از ضرایب کالیبراسیون، تجزیه و تحلیل دو بعدی، و تقریب نامناسب نیروی آیرودینامیکی در تغییر شکل‌های بزرگ هستند. هدف این مقاله، اصلاح این نقایص است. فرمول‌بندی بر اساس معادله انرژی مکانیکی است. برای پروفیل توزیع فشار در اطراف قطره، از تابعی دو تکه‌ای ثابت و سینوسی که به عدد رینولدز و تغییر شکل قطره بستگی دارد، استفاده می‌شود. معادله جنبشی نهایی با استفاده از روش رانگ-کوتای مرتبه چهار به طور عددی حل شده و نتایج آن با سایر مدل‌ها و آزمایش مقایسه می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که مدل حاضر، در حالت غیر دائم، تغییر شکل را بیشتر از سایر مدل‌ها پیش‌بینی می‌کند که سازگاری بیشتری با داده‌های تجربی دارد. در حالت دائم، نتایج مدل حاضر بین نتایج مدل TAB و NLTAB قرار دارد. خطوط جریان به دست آمده از شبیه‌سازی VOF با آنچه در تحلیلی محاسبه شده مطابقت دارد که نشان دهنده صحت مفروضات مورد استفاده در مدلسازی است. به طور کلی، مدل حاضر می‌تواند برآورد مناسبی را برای تغییر شکل قطره فرآهم آورد و این در حالی است که این مدل نظری از ضرایب کالیبراسیون بی‌نیاز است.
محمد جعفری، سید احمد محمودزاده حسینی،
دوره ۱۵، شماره ۱۲ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
یکی از نگرانی‌های طرّاحان، شکست سازه‌ها در نتیجه‌ی تمرکز تنش در ناپیوستگی‌های هندسی است. ضریب تمرکز تنش در اثر وجود گشودگی، پارامتری کلیدی در کاهش ظرفیت تحمل بار سازه است. در تحلیل صفحات همسانگرد حاوی گشودگی، هندسه‌ی گشودگی، شعاع انحنای گوشه‌ی گشودگی، جهت‌گیری(زاویهی چرخش) گشودگی و زاویهی بار از جمله پارامترهای تأثیرگذار بر میزان تمرکز تنش در اطراف گشودگی می‌باشند. لذا در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از روش الگوریتم اجتماع ذرات، پارامترهای بهینه جهت دستیابی به کمترین مقدار تنش در اطراف گشودگی‌های چندضلعی در صفحات همسانگرد تحت کشش تک محوره معرفی شود. در مطالعه‌ی حاضر، از روشی تحلیلی برای محاسبه‌ی تنش در اطراف گشودگی‌های مختلف استفاده شده است. مطابق این روش با استفاده از نگاشت همنوا روش متغیّر مختلط موسخلیشیولی که فقط برای گشودگی‌های دایروی و بیضوی بود، به سایر گشودگی‌ها تعمیم داده شده است. نتایج ارائه شده در این باره نشان می‌دهد که با انتخاب شکل مناسب گشودگی و انتخاب پارامترهای بهینه‌ی آن می‌توان ضریب تمرکز تنش صفحات دارای گشودگی را به میزان قابل توجهی کاهش داد و حتی در مواردی به ضریب تمرکز تنشی کمتر از تمرکز تنش ناشی از گشودگی دایره‌ای دست یافت.
زهرا متین قهفرخی، مهدی مقیمی زند، مهدی سلمانی تهرانی،
دوره ۱۶، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۵ )
چکیده
این مقاله به مطالعه و تدوین مدل ساختاری مناسب برای توصیف رفتار مکانیکی بافت کبد می‌پردازد. برای این منظور تغییرشکل بافت کبد در آزمون فشار تکمحوره، بر اساس دو مدل ساختاری هایپرالاستیک و هایپرویسکوالاستیک، به ازای دو نرخ کرنش متفاوت، به‌صورت تحلیلی و عددی مطالعه و بررسی شده است. مدل‌ها بر پایۀ تابع انرژی چندجمله‌ای استخراج و ضریب‌های معادلۀ ساختاری با استفاده از برازش نمودار تنش-کرنش حاصل از این دو مدل بر نتایج تجربی موجود، به‌دست آمده‌اند. همچنین برای تعیین رفتار بافت در شرایط بارگذاری دیگر، مدل‌ها برای بارگذاری کشش تکمحوره و برش نیز بررسی شده‌اند. شبیه‌سازی‌های عددی با استفاده از نرم‌افزار آباکوس، که هر دو مدل در آن به‌صورت پیش‌فرض وجود دارند، انجام شده‌اند. به‌منظور اعتبارسنجی روشهای نظری، نتایج حل تحلیلی و شبیه‌سازی اجزای محدود با یکدیگر و همچنین با داده‌های تجربی موجود مقایسه شد. بررسی نتایج نشان می‌دهد حل تحلیلی و شبیه‌سازی عددی انجام شده برای پیش‌بینی رفتار بافت کبد، تقریباً بر هم منطبق و به‌علاوه در مقایسه با نتایج تجربی، از دقت خوبی برخوردار بوده و مدل‌ها دارای پایداری قابل قبولی هستند. آن‌گاه اثر ضریب اصطکاک بین نمونه و صفحۀ فشارنده بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهند با افزایش ضریب اصطکاک، تنش ایجاد شده افزایش می‌یابد. بنابراین پیش‌بینی دقیق‌تر رفتار بافت مستلزم انتخاب صحیح ضریب اصطکاک است. معادله‌های ساختاری انتخاب شده برای پیش‌بینی رفتار کبد، به‌دلیل غیرصفر بودن تمامی ثابت‌های مادی، در مقایسه با پژوهش‌های مشابه برای بافت‌های دیگر، از لحاظ ریاضی پیچیده‌تر بوده و حل تحلیلی آن چالش و نوآوری اصلی این مقاله به‌شمار می‌رود.
عباس افشاری، علی اکبر دهقان، ولی کلانتر، محمد فرمانی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
اندازه‌گیری دقیق نوسانات فشار ناپایا روی سطح نیازمند روشهای تجربی است که از نظر مکانی دارای تراکم زیادی بوده و محدوده فرکانسی بالایی را در برگیرد. بدین منظور در دهه‌های اخیر مطالعات گسترده‌ای روی روش میکروفن از راه دور انجام گرفته است. در این روش به جای نصب مستقیم سنسور فشار روی سطح، سنسور در دوردست نصب و از طریق چند لوله متوالی با سطح ارتباط می‌یابد. نوسانات فشار روی سطح در داخل لوله‌ها به صورت امواج صوتی حرکت کرده و در هنگام عبور از روی سنسور فشار که به صورت عمود بر لوله نصب شده، اندازه‌گیری می‌شوند. در مطالعه حاضر به منظور مدلسازی تحلیلی سیستم میکروفن از راه دور و بررسی اثر پارامترهای مختلف هندسی سیستم روی پاسخ دینامیکی آن، از حل تحلیلی انتشار امواج صدا داخل لوله‌های صلب استفاده شده است. همچنین به منظور بررسی صحت نتایج مدلسازی، پاسخ دینامیکی یک سیستم میکروفن از راه دور نمونه از طریق کالیبراسیون تجربی بدست آمده است. مقایسه نتایج حل تحلیلی با نتایج حاصل از کالیبراسیون تجربی نشان‌دهنده کارایی مناسب مدل تحلیلی است. نتایج نشان می‌دهد که تغییر قطر لوله‌های سیستم میکروفن از راه دور می‌تواند منجر به رخ دادن پدیده تشدید و ایجاد هارمونیک‌هایی در دو ناحیه فرکانسی شود. دامنه هارمونیک‌های فرکانس پایین وابسته به طول لوله استهلاک بوده و با افزایش آن کاهش می‌یابد. همچنین دامنه و فرکانس هارمونیک‌های فرکانس بالا وابسته به طول لوله اول بوده و با افزایش آن کاهش می‌یابند. بعلاوه افزایش طول لوله اول و دوم باعث افزایش تاخیر فاز پاسخ دینامیکی سیستم خواهد شد.
عسگر مینایی، مهدی معرفت،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله استفاده از یک مخزن ذخیره زمینی کروی به‌عنوان چاه حرارتی ساختمان با کاربری مسکونی و اداری در شرایط آب‌وهوای شهر تبریز موردبررسی قرارگرفته است. برای بررسی انتقال حرارت تبادل یافته بین سیال داخل مخزن ذخیره و خاک اطراف آن، یک مدل تحلیلی جدیدی ارائه‌شده است. به‌طوری‌که در داخل مخزن معادله حاکم انتقال حرارت از روابط مقاومت ظرفیت به‌دست‌آمده و در خارج از مخزن معادله انتقال حرارت هدایتی گذرا در مختصات کروی و در راستای شعاعی در نظر گرفته‌شده است. ساختمان نمونه در نرم‌افزار انرژی پلاس و مخزن ذخیره زمینی در نرم‌افزار متلب شبیه‌سازی‌شده‌اند. درنهایت این دو به هم کوپل شده‌اند و عملکرد سیستم سرمایش زمینی موردبررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می‌دهد ابعاد مخزن ذخیره کروی تأثیر بسزایی در تأمین آسایش اتاق دارد. به‌طوری‌که برای یک ساختمان نمونه یک قطر بهینه مخزن ذخیره کروی وجود دارد که در آن ساعات عدم آسایش، کمینه است. با کمتر شدن قطر مخزن از قطر بهینه ساعات عدم آسایش به‌شدت افزایش می‌یابد. همچنین در قطر‌‌‌های بیشتر از قطر بهینه ساعات عدم آسایش به مقدار ناچیزی افزایش می‌یابد. همچنین در ساختمان با کاربری اداری قطر بهینه کمتر از ساختمان با کاربری مسکونی است.
مریم انصاری، مهدی معرفت، منیژه مختاری دیزجی،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
سرعت موج نبض اغلب به عنوان شاخصی کلینیکی برای تشخیص بیماری‌های قلبی-عروقی استفاده می‌شود. در تحقیقات گذشته به این نتیجه رسیده‌اند که سرعت موج نبض بالا نشان دهنده‌ی سفتی شریانی است این امر را این‌گونه می‌توان توجیه کرد که در فیزیک جریان ضربانی برای یک سیال تراکم‌ناپذیر سرعت موج در یک لوله سخت‌تر سریع‌تر حرکت می‌کند به‌طوری‌که در یک لوله کاملا صلب سرعت موج بی‌نهایت می‌شود. در این مقاله به این موضوع پرداخته شده است که زمانی از این نتیجه می‌توان استفاده کرد که دیواره هیچ محدودیتی نداشته باشد که در حل از این محدودیت به عنوان شرط مرزی خارجی (تترینگ: میزانی که دیواره رگ به وسیله بافت اطراف احاطه شده باشد) استفاده شده است. دراین مقاله با استفاده از معادلات حاکم بر دیواره رگ و سیال خون و با استفاده از حل تحلیلی و استفاده از تترینگ به عنوان شرط مرزی خارجی سرعت موج نبض بررسی شده است. در تحقیقات گذشته فقط برای درجه تترینگ صفر و یک سرعت موج نبض بدست آورده شده است، اما در این تحقیق سرعت موج نبض برای درجه تترینگ‌های مختلف و برای سه حالت دیواره مختلف ویسکوالاستیک، الاستیک و سخت بررسی شده است. با استفاده از این تحقیق روند تغییر سرعت موج نبض با درجه تترینگ و با تغییر سختی کاملا مشخص است که این نتایج به استفاده صحیح از سرعت موج نبض به عنوان شاخصی کلینیکی برای پیش‌بینی سفتی شریانی کمک به‌سزایی می‌کند.
محمد حسین بیاتی چالشتری، محمد جعفری،
دوره ۱۷، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله، سعی شده است با استفاده از روش بهینه‌سازی هوش ازدحامی جدیدی به نام الگوریتم شیرمورچه، به بهینه‌سازی پارامترهای مؤثر در تحلیل تنش در اطراف گشودگی چهارضلعی واقع در یک صفحه‌ی همسانگرد محدود تحت بارگذاری درون صفحه‌ای(بار کششی تک‌محوری، دومحوری و برشی خالص) پرداخته شود. در تحلیل صفحه‌ی همسانگرد محدود حاوی گشودگی چهارضلعی پارامترهایی از قبیل انحنای گوشه‌های گشودگی، زاویهی چرخش گشودگی، نسبت اضلاع صفحه، نسبت اندازه‌ی گشودگی به صفحه و نوع بارگذاری به‌عنوان پارامترهای مؤثر بر توزیع تنش محسوب می‌گردد. در مطالعه‌ی حاضر، روش به‌کار گرفته‌شده برپایه‌ی حلّ تحلیلی متغیر مختلطِ موشخیلشویلی است و از نگاشت همنوا برای ساده‌سازی روند حل معادلات استفاده شده است. صفحه محدود (نسبت طول ضلع گشودگی به طول بزرگترین ضلع صفحه، بزرگتر از ۰,۲)، همسانگرد و الاستیک خطّی درنظر گرفته‌شده است. برای محاسبه‌ی تابع تنش مربوط به صفحه‌ی محدود حاوی گشودگی چهارضلعی، از جمع تابع تنش یک صفحه نامحدود حاوی همان گشودگی و تابع تنش یک صفحه محدود بدون گشودگی استفاده‌شده است. ضرایب مجهول در تابع تنش، با استفاده از روش حدّاقل مربّعات مرزی و اعمال شرایط مرزی مناسب به‌دست می‌آیند. همچنین از روش اجزای محدود، برای بررسی درستی جواب‌ها استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که پارامترهای اشاره شده تأثیر قابل توجّه‌ی بر توزیع تنش اطراف گشودگی چهارضلعی دارند و با انتخاب صحیح آنها، می‌توان قابلیت تحمل بار سازه را افزایش داد.
