۴۸ نتیجه برای ویسکوالاستیک
دوره ۴، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۹۹ )
چکیده
مذابهای پلیمری رفتار آسودگی از تنش مرتبط با ساختار مولکولی پلیمرها را، در پاسخ به تغییر شکل اعمال شده نشان میدهند. هدف از این تحقیق، بررسی و مطالعهی رفتار رئولوژیکی پلیمرهای شاخهدار و اثر شاخه در جریان ویسکوالاستیک خطی و غیرخطی برای استفاده در کاربردهای مختلف صنعتی است. برای این منظور از آزمونهای رئولوژیکی نظیر روبش بسامد و کشش برای دو پلیاتیلن سبک (LDPE) با شاخههای بلند استفاده شده است. از این آزمونها مدولهای ذخیره و اتلاف، گرانروی پیچیده و گرانروی کششی بدست میآید. همچنین در این راستا میتوان از مدلهای مولکولی در نواحی ویسکوالاستیک غیرخطی استفاده کرد. آزمونهای ویسکوالاستیک خطی تا حدودی حضور شاخه در LDPE را میتوانند نشان دهند، در حالی که آزمونهای ویسکوالاستیک غیرخطی برای نمونه شاخهدار رفتار سختشوندگی در برابر کرنش نشان میدهند. یکی از مدلهای کارآمد برای پلیمرهای شاخهدار مدل پام-پام چند حالته (Multimode Pom-Pom, MPP) است که از آن در پیشبینی پدیدهی سختشوندگی در برابر کرنش در جریانهای کششی میتوان استفاده کرد. در این تحقیق با استفاده از این مدل متوسط تعداد شاخههای جانبی نیز محاسبه شده است.
دوره ۷، شماره ۲۶ - ( ۷-۱۳۸۹ )
چکیده
چکیده
سس مایونز به عنوان یک امولسیون روغن در آب با pH کمتر از ۱/۴ یکی از قدیمی ترین امولسیون های ساخت بشر بوده و هم اکنون از پر مصرف ترین سس ها در جهان و در ایران است. امروزه از صمغ ها بطور وسیع جهت پایداری وتغییر ویژگی های رئولوژیک مایونز استفاده می شود. کتیرا صمغ مترشحه گیاهی بوده وبومی ایران است و در شرایط اسیدی ویسکوزیته بالایی را نشان می دهد. با وجود این مشخص شده است صمغ های بدست آمده از گونه های مختلف گون ویژگی های فیزیکوشیمیایی کاملا متفاوتی دارند.تا کنون تحقیق جامعی درخصوص تاثیر گونه های مختلف صمغ کتیرا بر ویژگی های رئولوژیک مایونز صورت نگرفته است. در این پژوهش تلاش می شود اثر صمغ کتیرای مترشحه از دو گونه گون ( Astragalus gossypinus ) Ag و (rahensis Astragalus)Ar بر خصوصیات رئولوژیک پایا و نوسانی سس مایونز بررسی شده و اثر گونه و غلظت صمغ و نیز دما بر ویژگی های مذکور تعیین شود و در نهایت نتایج بدست آمده با ویژگی های سس مایونز تجاری تهیه شده با مخلوط صمغ های وارداتی مقایسه می شود.
اختلاط با استفاده از مخلوط کن رومیزی آزمایشگاهی (۱۰۰۰ دور در دقیقه) طی مدت زمان ۱۱ دقیقه انجام شد. آزمون های pH و پایداری تعلیق برای نمونه های مایونز های تهیه شده با غلظت های مختلف از صمغ های مذکور انجام شد. مقایسه ریز ساختار سس مایونز تولیدی حاوی غلظت های مختلف از دوگونه صمغ کتیرا با یکدیگرو با مایونز تجاری بااستفاده از میکروسکپ نوری مجهز به دوربین عکس برداری انجام شد. کلیه آزمون های رئولوژیک با استفاده از دستگاه رئومتر انجام گرفت و پارامتر های توصیف کننده رفتار جریان و خصوصیات ویسکو الاستیک تعیین شدند.
مشخص شد تیمار های مورد مطالعه شامل نوع صمغ و غلظت آن بر ویژگی های رئولوژیک بدست آمده از آزمون های نوسانی (روبش کرنش و روبش فرکانس) اثر معنی دار دارند. در خصوص آزمون های رئولوژیک پایا پس از تعیین مدل هرشل بالکلی به عنوان مدل مناسب ( R۲بالا و SD پایین) برای داده های تجربی مشخص شد که تیمار های مذکور بر برخی پارامترهای مدل و نیز بر ویسکوزیته ظاهری مایونزدر نرخ برش معین اثر معنی دار دارند. مقایسه مایونز های تهیه شده با دو گونه صمغ کتیرا در شرایط مختلف با مایونز تجاری نشان داد هریک از فاکتورهای مورد مطالعه و در هر سطح معین تنها می تواند باعث نزدیکی برخی صفات مایونز تولیدی به مایونز تجاری شود. بنابراین مطالعه در خصوص اثر مخلوط گونه های کتیرا با هم و یا با دیگر صمغ ها بر کیفیت سس مایونز پیشنهاد می شود.
دوره ۹، شماره ۳۵ - ( ۴-۱۳۹۱ )
چکیده
چکیده
بیماری ورم پستان یکی از بیماریهای رایج در دام های شیری است که بر روی شیر و محصولات شیری حاصل از آن تاثیر گذار است. در این پژوهش تاثیر شمار سلولهای پیکری بر خواص ویسکو الاستیک ماست چکیده توسط آزمون های نوسانی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور نمونه های ماست چکیده با استفاده از شیر خام حاوی تعداد سلولهای پیکری کمتر از۲۰۰۰۰۰ سلول در هر میلی لیتر (سطح پایین)، بین ۲۰۰۰۰۰ تا ۸۰۰۰۰۰ سلول در هر میلی لیتر(سطح متوسط) و بیش از ۸۰۰۰۰۰ سلول در هر میلی لیتر (سطح بالا) تهیه گردید. نتایج آزمون روبش کرنش نشان دادند که با افزایش شمار سلول های پیکری قدرت ساختار، تنش تسلیم، نقطه ی آغاز جریان و وابستگی مولفه ی الاستیک (Gʹ) به کرنش در انتهای ناحیه ی خطی ویسکوالاستیک (LVE) کاهش می یابد. نتایج آزمون روبش فرکانس نیز نشان دادند که در تمام نمونه ها مولفه ی الاستیک بر مولفه ی ویسکوز برتری دارد اما با افزایش شمار سلولهای پیکری، قدرت ساختار تا ۹ برابر کاهش یافته و وابستگی Gʹ به فرکانس افزایش می یابد که این امرنشان دهنده ی تغییر ساختار از حالت ژل به حالت ژل مانند در نمونه های ماست چکیده با افزایش شمار سلول های پیکری است. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش مشخص می شود که شمار سلول های پیکری در شیر خام یک ویژگی مهم در تعیین ویژگی های کیفی و میزان بهره ی نمونه های ماست چکیده محسوب می شود.
علی جلالی، محمد حسن کیهانی، محمود نوروزی،
دوره ۱۱، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۰ )
چکیده
در این پژوهش، مدل سازی عددی جریان سیال ویسکوالاستیک در حال توسعه در کانال¬های مستطیلی مدنظر قرار گرفته است. در بیشتر پژوهش های انجام شده در این زمینه، با صرف نظر کردن از اثر ناحیه ورودی، فقط ناحیه توسعه یافته تحلیل شده است. با توجه به در دست نبودن تحلیلی جامع در این زمینه، مدل سازی سه بعدی ناحیه ورودی، نوآوری¬ این پژوهش است. برای مدل سازی عبارت تنش، از مدل PTT که یکی از کامل¬ترین مدل های پیشنهادی برای سیالات ویسکوالاستیک است، استفاده کردیم. لازم است ذکر شود که در این پژوهش شرایط اولدروید درنظر گرفته شده و جریان های گردابی آشکارسازی شده است. با توجه به غیر خطی بودن معادلات حاکم و همچنین سه¬بعدی بودن محدوده حل، برای حل معادلات از روش فشرده سازی مصنوعی همراه با شبکه جابه¬جا شده استفاده شده است. نتایج به دست آمده در ناحیه توسعه یافته، هم خوانی خوبی را با دیگر نتایج موجود در این زمینه نشان می دهد.
محمد درویش دماوندی، حسن رحیم زاده، علیرضا ریاسی،
دوره ۱۳، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله در سیستم های انتقال آب، با قرار دادن لوله پلی اتیلنی در بین خط لوله فولادی، جریان گذرای ناشی از بسته شدن ناگهانی شیر مورد مطالعه قرار می گیرد. حل عددی معادلات هیدرولیکی جریان با استفاده از روش مشخصه ها و با در نظر گرفتن خاصیت ویسکوالاستیک برای لوله پلی اتیلنی، خاصیت الاستیک برای لوله فولادی و همچنین شرایط مرزی در محل تقاطع لوله ها، ارائه می گردد. با تغییر طول، محل نصب لوله پلی اتیلنی موضعی و دبی جریان، تاثیر این پارامتر ها بر جریان گذرا درون خط لوله مورد بررسی قرار می گیرد. با مقایسه جریان گذرا در سیستم خط لوله مرکب از لوله های فولادی و پلی اتیلنی با سیستمی که تنها از خط لوله پلی اتیلنی ساخته شده است، امکاسنجی استفاده از لوله های پلی اتیلنی بصورت موضعی از لحاظ ویژگی کاهندگی موج فشار، مورد بررسی قرار می گیرد.
سید رضا فلاحتگر،
دوره ۱۳، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
در تحقیق حاضر تحلیل کمانش خزشی ورق ویسکوالاستیک خطی انجام شده است. روش شبه گذرا یا رهایی پویا با جداسازی المان محدود برای حل معادلات ورق مورد استفاده قرار گرفته است. میدان جابجایی ورق بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول در نظر گرفته شده و کرنش¬های فون کارمن با اثر نقص اولیه در معادلات ورق اعمال می¬شود. نتایج مربوط به خیز وسط و کاهش طول ورق مربعی از جنس پلیمر PMMA در طول زمان بارگذاری با شرایط تکیه¬گاهی ساده و گیردار تعیین شده است. نتایج با پاسخ¬های کد تجاری ANSYS مقایسه شده و تطابق خوبی بدست آمده است.
روح الله طالبی توتی، علی اکبر تربتی،
دوره ۱۳، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله، استفاده از جاذب های ویسکوالاستیک به منظور بهبود پایداری سیستم ترمز یک خودرو مورد بررسی قرار گرفته است. لذا به بررسی پایداری سیستم با استفاده از تئوری جدا شدن مودهای جفت شده پرداخته شده است. بنابراین نوآوری اصلی مقاله بکارگیری مدل مواد ویسکوالاستیک و استفاده از آنالیز مقادیر و یزه مختلط در پدیده جیغ ترمز می باشد. بدین منظور سیستم ترمز در یک نرم افزار اجزای محدود مدلسازی شده و برخی از پلیمرهای ویسکوالاستیک مورد استفاده در صنایع خودرو با استفاده از مدل نگامی- هاورلیاک، در نرم افزار شبیه سازی گردیده است. مقایسه مقادیر ویژه در حالت به کارگیری و عدم به کارگیری مواد ویسکوالاستیک حاکی از بهبود مود ناپایدار سیستم در فرکانس ۱۲ کیلوهرتز می باشد. ضمنا بکارگیری این جاذب ها تاثیر خاصی در بازه ی فرکانسی پایین نخواهد داشت. در ادامه، مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی دیگر محققین نشان از صحت عملکرد مدل ارائه شده دارد. در نهایت با روش آنالیز انرژی کرنشی موقعیت قرارگیری لایه جاذب و ضخامت بهینه بدست امده است.
علیرضا اصنافی،
دوره ۱۴، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۳ )
چکیده
در مقاله حاضر رفتار غیرخطی، ناپایداری، شرایط وقوع و نوع دوشاخه¬ای شدن برای یک پوسته نازک استوانه¬ای تحت نیروی تصادفی عرضی بصورت کاملا تحلیلی مطالعه شده است. نیروی تصادفی از جنس نویز سفید بوده و سازه در یک محیط ویسکوالاستیک عمومی واقع شده است. یافتن یک حل دقیق برای یک سیستم غیرخطی ویسکوالاستیک که تحت نیروهای تصادفی قرار دارد با دشواری هایی همراه است که این امر با بکار گیری معادله توانمند FPK و لحاظ کردن ساده سازیهایی منطبق بر واقعیات کاربردی و عملی، تامین شده است. از آنجا که کلیه خواص آماری پاسخ یک سیستم دینامیکی تصادفی از چگالی احتمالی آن قابل استحصال است، این تابع بصورت کاملا تحلیلی محاسبه و رفتار آن بوسیله محاسبه تعداد ریشه ها و اثر تغییر علامت آنها بر پایداری، دوشاخه¬ای شدن، گونه دوشاخه¬ای شدن و رفتار غیر خطی سیستم بررسی و مطالعه شد. به جهت آنکه نتایج برای طیف وسیعی از پوسته های استوانه ای قابل استفاده باشد، معادلات حاکمه سیستم با بکارگیری طیفی از اعداد بدون بعد بازنویسی و نتایج بر اساس آنها بیان شد. در انتها با ذکر چند مثال، حالات مختلف اثر تغییر پارامترهای بی بعد در نظر گرفته شده بر رفتار، پایداری، وقوع و نوع دوشاخگی در پاسخ سیستم مورد مطالعه قرار گرفت.
فرهنگ هنرور، علی طاهری،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، تحلیل کاملی از پراکندگی چندگانه امواج الاستیک در مواد مرکب فیبری تک جهته تحت تابش قائم و مایل امواج طولی و عرضی با در نظر گرفتن اثرات میرایی در ماده زمینه و در نظر گرفتن استوانه ها به صورت همسانگرد و همسانگرد عرضی ارائه شده است. حل این مساله در بازرسی فراصوتی مواد مرکب فیبری و به طور خاص مواد مرکب با ماده زمینه پلیمری کاربرد دارد. بدین منظور با بسط تئوری پراکندگی امواج فراصوتی از تک استوانه، معادلات پراکندگی چندگانه در محیط ویسکوالاستیک با درنظر گرفتن هر سه نوع موج طولی، عرضی با پلاریزاسیون افقی و عرضی با پلاریزاسیون عمودی ارائه می شود. در روش حاضر، موج تابش با هر زاویه فضایی دلخواه قابل تحلیل است و موج پراکنده شده نیز در هر نقطه دلخواه فضایی قابل محاسبه است. شایان ذکر است در روش ارائه شده در این مقاله محدودیتی در انتخاب تعداد استوانه‌ها و یا مرتبه پراکندگی وجود ندارد و پراکندگی تا هر مرتبه دلخواه قابل محاسبه است. به منظور اعتبارسنجی نتایج تئوری، با توجه به در دسترس نبودن تحلیل تئوری یا تجربی مشابه، با ساخت یک قطعه و انجام آزمایش، نتایج تئوری با نتایج آزمایش مقایسه و تطابق خوبی بین فرکانس‌های رزونانس بدست آمده از تئوری و آزمایش مشاهده شد.
رضا انصاری خلخالی، محمدکاظم حسن زاده اقدم،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در این پژوهش، یک مدل تحلیلی میکرومکانیکی سه بعدی بمنظور بررسی اثرات توزیع اتفاقی و منظم نانوذرات سیلیکا بر خواص ترمو-الاستیک و ویسکوالاستیک نانوکامپوزیت‌های زمینه پلیمری ارایه میشود. برای این مدل میکرومکانیکی یک المان حجمی نماینده نانوکامپوزیت از سه فاز شامل نانوذرات سیلیکا، زمینه پلیمری و فاز میانی، درنظر گرفته میشود. چون خواص ماده زمینه پلیمری در نزدیکی نانوذرات سیلیکا بدلیل واکنش بین دو فاز تقویت و زمینه متفاوت از خواص کلی آن پلیمر است، این بخش بعنوان فاز میانی با ضخامت و خواص مشخص در مدلسازی میکرومکانیکی در نظر گرفته میشود. برای شبیه‌سازی توزیع اتفاقی نانوذرات سیلیکا، هندسه المان حجمی نانوکامپوزیت به c×r×h نانوسلول مکعبی در سه بعد تقسیم میشود. شرایط اتصال کامل بین اجزای سازنده المان حجمی نانوکامپوزیت درنظر گرفته میشود. بمنظور بررسی خواص ترمو-الاستیک نانوکامپوزیت، فرض میشود که رفتار هر سه فاز المان حجمی نماینده بصورت همگن و ایزوتروپ باشد. نتایج خواص ترمو-الاستیک بدست آمده با مدل میکرومکانیکی حاضر با توزیع اتفاقی نانوذرات سیلیکا به داده‌های تجربی نزدیکتر می‌باشد. بمنظور بررسی خواص ویسکوالاستیک نانوکامپوزیت، رفتار نانوذرات سیلیکا بصورت الاستیک خطی و رفتار زمینه پلیمری و فاز میانی بعنوان یک ماده ویسکوالاستیک خطی فرض میشود. با استفاده از مدل میکرومکانیکی ارایه شده، اثرات تغییر خواص ویسکوالاستیک مواد فاز میانی و اندازه نانوذرات بر پاسخ نانوکامپوزیت بررسی میشود. همچنین، رفتار خزشی نانوکامپوزیت تحت سطوح مختلف تنش مورد مطالعه قرار می‌گیرد.
محمد محسن شاه مردان، محمود نوروزی، حسن حسن زاده، امین شهبانی ظهیری،
دوره ۱۵، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۴ )
چکیده
به دلیل تنوع و وسعت کاربرد سیالات پلیمری در صنایع مختلف، بررسی سیالات ویسکوالاستیک مورد توجه بسیاری از محققین می‌باشد. در این تحقیق، جریان غیر خزشی سیال ویسکوالاستیک در داخل کانال صفحه‌ای با انبساط تدریجی برای نسبت انبساط ۱:۳ مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی عددی جریان آرام و تراکم ناپذیر سیال ویسکوالاستیک با استفاده از روش حجم محدود و الگوریتم پیزو انجام گرفته است. برای مطالعه اثر خاصیت الاستیک بر روی طول گردابه‌های جریان سیال پلیمری از مدل رئولوژیکی غیر خطی پی تی تی استفاده شده است. هدف اصلی مطالعه حاضر، بررسی طول گردابه‌های متقارن و نامتقارن در محدوده وسیعی از اعداد رینولدز و وایزنبرگ می‌باشد. برای تأثیر زوایای انبساطی بر طول گردابه‌ها، سه زاویه ۳۰، ۴۵ و ۶۰ درجه در نظر گرفته شده است. از نوآوری این تحقیق، مطالعه جریان سیالات پلیمری داخل کانال صفحه‌ای با تغییرات تدریجی در سطح مقطع (زوایای انبساطی کمتر از ۹۰ درجه) می‌باشد. همچنین مقادیر بحرانی اول و دوم برای اعداد رینولدز و وایزنبرگ در زوایای انبساطی مختلف گزارش گردیده و طول گردابه‌های دوم و سوم به صورت توابعی از اعداد رینولدز و وایزنبرگ بیان شده است. برای اعداد وایزنبرگ کمتر از یک، طول گردابه‌های متقارن با افزایش خاصیت الاستیک در تمام زوایای انبساطی کاهش می‌یابد. در حالی که افزایش زاویه انبساطی در اعداد رینولدز و وایزنبرگ کم منجر به زیاد شدن طول گردابه‌های متقارن و نامتقارن میگردد.
وحید زال، حسن مسلمی نایینی، احمدرضا بهرامیان، هادی عبداللهی، امیرحسین بهروش،
دوره ۱۵، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله به بررسی تاثیر دمای فرآوری و تولید بر روی خواص الاستیک و ویسکوالاستیک نظیر مدول ذخیره، ضریب دمپینگ و مدول اتلاف کامپوزیت های زمینه پی وی سی تقویت شده با الیاف شیشه بافت مسطح پرداخته شده است. برای این منظور نمونه های کامپوزیتی در سه دمای ۱۶۰، ۲۰۰ و ۲۳۰ درجه سانتیگراد به روش انباشت لایه ها و با چیدمان ۱۰[۰/۹۰]، تولید شده است. این نمونه ها در ابتدا مطابق استاندارد ASTM D۷۹۰-۰۷، تحت آزمون خمش سه نقطه ای قرار گرفته و استحکام و مدول خمشی الاستیک آنها با سه تکرار بدست آمده است. در ادامه با استفاده از آزمون تحلیل حرارتی مکانیکی دینامیک (آزمون DMTA) در حالت خمش سه نقطه ای، خواص ویسکوالاستیک نمونه ها در بازه دمایی ۲۵ تا ۲۲۰ درجه سانتیگراد استخراج شده و اثر دما و بارگذاری دینامیکی بر روی خواص محصولات بررسی و تعیین شده است. همچنین با استفاده از تصاویر میکروسکوپ نوری، به بررسی اثر کیفیت آغشتگی محصولات بر خواص حرارتی و دینامیکی نمونه ها پرداخته شده است. در انتها نتیجه گرفته شد که مطابق آزمون DMTA، (همانند آزمون خمش استاتیکی)، دمای ۲۳۰ ᵒC به عنوان دمای مناسب برای آغشتگی با کیفیت بالای الیاف شیشه با زمینه پی وی سی بدست می آید و این آزمون معیار مناسبی برای تعیین شرایط فرآوری کامپوزیت های زمینه پی وی سی است. همچنین مشاهده شد که افزایش دمای تولید تا ۲۳۰ ᵒC ، مدول ذخیره نمونه ها را افزایش می دهد، درحالیکه اثری بر روی دمای انتقال شیشه ای محصولات ندارد.
دوره ۱۵، شماره ۸۴ - ( ۱۱-۱۳۹۷ )
چکیده
افزودنی‌های مواد غذایی مانند امولسیفایرها و آنزیم‌ها به طور گسترده جهت بهبود محصولات نانوایی استفاده می‌شوند، با این وجود اطلاعات مفید و کافی از تاثیر این افزودنی‌‌ها بر خصوصیات رئولوژیکی خمیر کیک موجود نمی‌باشد. در پژوهش حاضر، اثر آنزیم آلفا آمیلاز مالتوژنیک و امولسیفایر مونوگلیسیرید تقطیر شده بر خصوصیات ساختاری و رئولوژیکی کیک شامل وزن مخصوص خمیر، پایداری امولسیون خمیر، مشاهده میکروسکوپی خمیر و خواص ویسکوالاستیک خمیر، مورد بررسی قرار گرفت. جهت آزمونهای فوق، آنزیم در غلظت‌های ۰، ۰۵/۰ و ۱/۰ درصد وزن آرد و امولسیفایر در غلظت‌های ۰، ۵/۰ و ۱ درصد وزن آرد استفاده شد. نتایج حاصل تاثیرات مثبت این دو افزودنی، به خصوص امولسیفایر مونوگلیسیرید تقطیر شده را بر خصوصیات خمیر کیک نشان داد. وزن مخصوص خمیر با استفاده از تیمار امولسیفایر ۱ + آنزیم ۰۵/۰ تا مقدار ۶۴۷/۰ کاهش یافت. با استفاده از امولسیفایر در غلظت ۱ درصد، افزایش پایداری امولسیون خمیر تا ۳۳/۶۶ درصد حاصل شد. در مقابل استفاده از آلفا آمیلاز مالتوژنیک سبب کاهش ویسکوزیته خمیر تا ۷۷۴۸ سانتی پوآز شد. در آزمون روبش فرکانس با توجه به پایین‌تر قرار گرفتن نمودار G' نسبت به "G ، مشخص شد که خمیر حاصل رفتاری مشابه سیالات ویسکوز داشت. در نهایت تیمار امولسیفایر یک درصد به عنوان بهترین تیمار انتخاب شد.
ابوالفضل درویزه، رضا انصاری خلخالی، محمدجواد محمودی، محمدکاظم حسن زاده اقدم،
دوره ۱۶، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۵ )
چکیده
در این پژوهش، از یک مدل میکرومکانیکی تحلیلی بر مبنای روش سلول واحد جهت مطالعه اثرات فاز میانی بر پاسخ ویسکوالاستیک غیرخطی کامپوزیت‌های زمینه پلیمری چندفازی استفاده میشود. المان حجمی نماینده کامپوزیت از سه فاز شامل الیاف هم‌راستا، زمینه پلیمری و فاز میانی بین الیاف و زمینه تشکیل میشود. فرض اتصال کامل بین اجزای سازنده کامپوزیت منظور میشود. از معادله ساختاری ویسکوالاستیک شیپری برای مدلسازی رفتار ویسکوالاستیک غیرخطی زمینه استفاده میشود. نتایج مدل میکرومکانیکی ارایه شده برای رفتار خزشی پلیمر و کامپوزیت دوفازی تطابق بسیار خوبی را با داده‌های تجربی موجود نشان می‌دهد. همچنین نتایج مدل حاضر برای خواص الاستیک کامپوزیت‌های سه‌فازی بسیار نزدیک به روش‌های عددی موجود می‌باشد. اثرات فاز میانی شامل مواد و ضخامت بر منحنی کرنش خزش-بازیافت کامپوزیت سه‌فازی بطور مفصل بررسی میشود. نتایج نشان می‌دهد که خواص مواد تشکیل‌دهنده و ضخامت فاز میانی اثر بسیار مهمی بر پاسخ کرنش خزش-بازیافت کامپوزیت‌های سه‌فازی در بارگذاری عرضی دارد. همچنین، طبق نتایج مدلسازی میکرومکانیکی فهمیده شد که تاثیر فاز میانی بر رفتار ویسکوالاستیک غیرخطی کامپوزیت سه‌فازی تحت بارگذاری محوری ناچیز می‌باشد. بعلاوه، اثرات سطوح مختلف تنش و تغییرات درصد حجمی الیاف بر منحنی کرنش خزش-بازیافت کامپوزیت زمینه پلیمری سه‌فازی بررسی میشود.
محمود نوروزی، مریم بائو، علی جباری مقدم،
دوره ۱۶، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۵ )
چکیده
مطالعه جریان لایه مرزی یکی از مسائل بنیادی در مکانیک سیالات بشمار می‌رود، که از دیرباز مورد توجه پژوهشگران این رشته قرار داشته است. تا کنون تحقیقات بسیار زیادی روی جریان لایه مرزی صورت گرفته است که اکثر آنها در خصوص سیالات نیوتنی بوده و سهم اندکی از آنها به سیالات غیر نیوتنی پرداخته‌اند. هدف اصلی این پژوهش شناخت بهتر اثرات خواص ویسکوالاستیک، بر مشخصه‌های لایه مرزی می‌باشد. در این تحقیق با رویکرد عددی به انتقال حرارت و لایه‌مرزی ایجادشده توسط جریان سیال ویسکوالاستیک باوجود جمله گرادیان فشار پرداخته‌شده است. در رویکرد عددی، برای شبیه‌سازی این جریان، از دینامیک سیالات محاسباتی به صورت ضمنی با استفاده از نرم افزار متلب و از مدل مرتبه دو، به عنوان مدل ساختاری سیال ویسکوالاستیک استفاده شده است. جهت اطمینان از پاسخ‌های روش عددی، استقلال نتایج از شبکه محاسباتی بررسی و همچنین پاسخ‌ها در حالت نیوتنی با حل بلازیوس و فالکنراسکن مقایسه شده‌اند. در حل عددی نشان داده شد که با افزایش اختلاف تنش‌های نرمال اول روی دیواره، ضخامت لایه مرزی هیدرودینامیکی، ضخامت مومنتوم، ضخامت جابجایی و ضخامت لایه مرزی حرارتی افزایش می‌یابد. تغییرات ضریب درگ در اختلاف تنش‌های نرمال اول گرادیان فشارهای متفاوت گزارش شده است. تاثیر تغییرات عدد پرانتل در جریان سیال ویسکوالاستیک بر مشخصه‌های لایه‌مرزی مورد مطالعه قرار گرفته است. عدد ناسلت متوسط در گرادیان فشارهای متفاوت و ضریب اختلاف تنش نرمال اول مورد ارزیابی قرار گرفته است و در نهایت در یک گرادیان فشار ثابت، با افزایش ضریب اختلاف تنش نرمال اول ناسلت متوسط در طول صفحه، کاهش می یابد.
مصطفی صالحی، مهدی سلامی حسینی، مصطفی رضائی،
دوره ۱۶، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۵ )
چکیده
فوم‌های پلیمری موادی با ساختار سلولی هستند که از یک بستر پلیمری و تعداد زیادی سلولهای گازی که در بستر پلیمری پخش شده‌اند، طی فرایند فوم شدن تشکیل یافته‌اند. در این مطالعه مرحله رشد حباب (پس از هسته‌گذاری) در فرایند فوم شدن پلی‌استایرن/دی‌اکسید کربن شبیه‌سازی شده و با نتایج تجربی موجود مقایسه گردید. به همین منظور یک حباب منفرد که توسط یک پوسته پلیمری حاوی عامل فوم‌زا احاطه شده است، در نظر گرفته شد و برای توجیه خصوصیات ویسکوالاستیک پوسته، از مدل ماکسول بهبود یافته استفاده گردید. همچنین برای تعیین پروفیل غلظت در پوسته پیرامون حباب، معادلات انتقال جرم از طریق روش‌های انتگرالی، تعریف تابع پتانسیل غلظت و روش المان محدود حل شدند. نتایج به دست آمده نشان داد زمانی که روش المان محدود به کار گرفته شد و به طور مستقیم گرادیان غلظت گاز در فصل مشترک حباب-پوسته برای محاسبه فشار درون حباب استفاده شد، نتایج شبیه‌سازی به نتایج تجربی بسیار نزدیک بوده است و در هر زمان مشخص از رشد حباب، خطای شبیه‌سازی زیر ۱ درصد می‌باشد. همچنین، تاثیر خصوصیات ترمو فیزیکی و رئولوژیکی سامانه بر فرایند رشد حباب مورد مطالعه قرار گرفت به نحوی که با ۱۰ برابر شدن ضریب نفوذ اندازه حباب در زمان ۱ ثانیه از رشد حباب ۵/۱ برابر شده است در حالی که با ۱۰۰۰ برابر شدن ویسکوزیته اندازه حباب کمتر از ۲ درصد تغییر یافته است که نشان می‌دهد مرحله رشد حباب در فرایند فوم شدن تحت کنترل پدیده انتقال جرم است.
محمدحسن کیهانی، حسنی شکری، محمود نوروزی،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مطالعه، ناپایداری انگشتی لزج در جابجایی مخلوط‌شدنی سیال نیوتنی بوسیله سیال ویسکوالاستیک، مورد بررسی قرار گرفته است. مدلسازی سیال ویسکوالاستیک توسط معادله ساختاری کریمینال- اریکسن- فیلیبی صورت گرفته است. سادگی و وابستگی توابع رئولوژیک به نرخ برش از مزایای این معادله ساختاری محسوب میشود. همچنین برای نمایش این وابستگی از مدل کاریو- یاسودا استفاده شده است. در شبیه‌سازی غیرخطی، با کمک روش طیفی و تبدیلات هارتلی به بررسی تاثیر توابع رئولوژیک سیال ویسکوالاستیک جابجا‌کننده بر روی این ناپایداری پرداخته شده است. نتایج ارائه شده شامل کانتورهای غلظت، منحنی‌های میانگین غلظت عرضی، طول اختلاط و بازده جاروبی خواهد بود. نتایج نشان می‌دهد با تغییر پارامترها در جهت افزایش ویسکوزیته سیال ویسکوالاستیک جابجا‌کننده، از شدت ناپایداری کاسته شده و شاهد افزایش بازده جاروبی و کاهش طول اختلاط خواهیم بود. همچنین تغییر پارامترها در جهت افزایش ضریب اختلاف تنش نرمال اول در این نوع سیال، در آغاز بازده جاروبی را افزایش داده و سپس با پیشروی زمانی انگشتی‌ها، کاهش می‌دهد. این در حالیست که این عامل تاثیر چندانی بر روی طول اختلاط دو سیال نخواهد گذاشت. علاوه بر این، در ناپایداری انگشتی ویسکوالاستیک همانند انگشتی‌های لزج، مکانیزم‌های مختلف غیرخطی تعامل انگشتی‌ها همچون اثر انتشار، بهم‌پیوستگی و شکافتگی نوک انگشتی‌ها در کانتورهای غلظت قابل مشاهده است.
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.
میلاد حسامی، مجتبی حقیقی یزدی، فرشید نجفی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
مشخصه سازی خواص مکانیکی بافت نرم با استفاده از مدل هایپر- ویسکوالاستیک در زمینه پزشکی از جمله در تشخیص بیماری ها توجه ویژه ای را به خود جلب کرده است. در بیشتر مطالعات انجام شده، فقط یک بافت همگن تحلیل شده است. بنابراین در صورت معیوب بودن بافت های زیرین تعمیم نتایج به دست آمده از تحلیل یک بافت برای سایر بافت ها امکان پذیر نخواهد بود. به همین جهت در این مطالعه، برای ایجاد یک بافت ناهمگن، یک لایه سینه مرغ بر روی یک لایه جگر گوسفند قرار داده می شود. خواص مکانیکی این دو بافت با استفاده از یک آزمون فروروندگی به صورت همزمان تعیین می شود. پارامترهای مدل، بوسیله روش المان محدود معکوس تعیین می شوند. همچنین یک الگوریتم بهینه سازی برای فرآیند کمینه سازی اختلاف نمودارهای نیرو-زمان حاصل از آزمایش فروروندگی و شبیه سازی المان محدود بکار رفته است. با جدا نمودن دو بخش هایپرالاستیک و ویسکوالاستیک نمودار نیرو- زمان، پارامترهای مربوط به هر بخش طی فرآیند المان محدود معکوس جداگانه ای محاسبه می شوند که این کار موجب کاهش مدت زمان حل و حجم محاسبات می گردد. در نهایت، پارامترهای ویسکوالاستیک و هایپرالاستیک، به ترتیب، با خطای حداقل مربعات غیرخطی ۰,۰۶۹۵ و ۰.۰۳۱۵ به دست آمده اند. مقایسه نمودار نهایی حاصل از شبیه سازی المان محدود و نمودار آزمایشگاهی ، صحت و کارایی روش استفاده شده را نشان می دهد.
سید عیسی کرانیان، سیامک اسماعیل زاده خادم، مهرداد کوکبی،
دوره ۱۶، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله ارتعاشات آزاد غیرخطی ورقهی کامپوزیت پلیمری تقویت شده با نانولولهی کربنی مورد بررسی قرار گرفته است. ورقه به‌صورت ویسکو الاستیک فرض میشود. برای این منظور از مدل ویسکوالاستیک کلوین- ویت استفاده می شود. معادلات حرکت با در نظر گرفتن غیرخطی‌های فون-کارمن با استفاده از اصل هامیلتون استخراج می-شود. برای تحلیل معادلات غیرخطی حرکت در حالت آزاد از روش مقیاس‌های زمانی چندگانه استفاده میشود. با استفاده از این روش فرکانس‌های طبیعی غیرخطی سیستم بدست آورده میشود. اثر عوامل مختلفی همانند ضریب میرایی یا ویسکوزیته ماده، کسر حجمی نانولوله کربنی و همچنین نسبت ضخامت به بعد صفحه بر فرکانس طبیعی مورد بررسی قرار گرفته شده است. مشاهده میشود که افزایش نسبت ضخامت صفحه به طول آن، باعث افزایش فرکانس طبیعی غیرخطی صفحه میگردد. همچنین با افزایش کسر حجمی نانولوله کربنی فرکانس طبیعی غیرخطی سیستم افزایش می‌یابد. علاوه بر این تاثیر توزیع متفاوت نانو لوله بر روی فرکانس طبیعی غیرخطی و پاسخ زمانی سیستم مورد بررسی قرار گرفته شده است. همان‌طور که مشاهده میشود، فرکانس غیرخطی برای توزیع FGO بیشتر از حالت یکنواخت و برای توزیع FGX کمتر از حالت توزیع یکنواخت است.
