فهرست مطالب

پژوهش های نوین علوم مهندسی - پیاپی 46 (زمستان 1402)

ماهنامه پژوهش های نوین علوم مهندسی
پیاپی 46 (زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/12/19
  • تعداد عناوین: 7
|
  • طاها واحدیان، پارسا واحدیان، آروین رحمانی، پوریا عین افشار، سیدصابر میرحسینی* صفحات 1-8

    تاثیرات سرطانزا پرتو ایکس در سال های اخیر اثبات شده است. امروزه، در بسیاری از دستگاه ها، از جمله لباس های حفاظتی ساخته شده از سرب، محافظت از بدن در برابر اشعه ایکس انجام می شود؛ اما لوازم حفاظت شخصی ایکس ری از - سرب دارای مشکلاتی از جمله سمیت، عدم انعطاف پذیری و وزن بالا هستند. همچنین حوادث هسته ای اتفاق افتاده در یک قرن اخیر، آثار و نتایج جبران ناپذیری را در بر داشته است. پیامدهای ناشی از پرتوهای ساطع شده از انفجار هسته ای با توجه به نوع ماده رادیواکتیو پخش شده در جو ضمن آلوده کردن آب، خاک و گیاهان، سبب بیماری های مختلف پوستی و حتی تغییر در ساختار DNA شده که نسل های آینده نیز از آن مصون نبوده اند. یکی از راهکاری محافظت کننده در برابر این تشعشات استفاده از محافظ های سربی است. از آنجایی که سرب یک فلز سمی و بسیار سنگینی است؛ پس باید برای محافظت از اثرات مخرب آنها پوششی ساخته شود که عاری از سرب باشد تا بتواند بر این اساس بیماران و پرسنل رادیولوژی را در برابر پرتوهای یونیزان غیرضروری محافظت کند. بیسموت و تنگستن شباهت فراوانی با سرب دارند و می توانند گزینه جایگزین مناسبی با سرب باشند. این دو عنصر مزایای فراوانی دارند از جمله اینکه غیرسمی هستند و چگالی کمتری داشته و محصول ارزانتری می توان از آنها تهیه کرد و از همه مهمتر اینکه سازگازی بهتری با محیط زیست داشته و تضعیف بیشتری نسبت به سرب ایجاد می کنند. به طور کلی در این مطالعه پارچه ی حاوی نانوذرات اکسید بیسموت، اکسید تنگستن و چسب کیتوسان تهیه شد. برای تایید سنتز صحیح مواد تهیه شده از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) استفاده شد. از روش دوزیمتری جاذب اشعه ایکس و روش گایگر مولر به ترتیب برای سنجش میزان جذب تشعشات توسط پارچه ها استفاده شد، بهترین نتیجه مربوط به نمونه حاوی ترکیب نانوذرات اکسید بیسموت و اکسید تنگستن بود که توانست میزان تشعشات را به میزان 70% نسبت به پارچه ساده کاهش دهد. همچنین مشخص شد، پارچه با پوشش نانوذرات اکسید بیسموت+نانوذرات اکسید تنگستن نشان داد که جذب بهتری نسبت به سایر نمونه ها دارد.

    کلیدواژگان: اشعه ایکس، اکسید بیسموت، اکسید تنگستن، کیتوسان، ایمنی
  • احمد فرهمندزاد *، محمدعلی دشتی صفحات 9-16

    بتن یکی از مهم ترین و رایج ترین مصالح ساختمانی است که تولید و مصرف آن به گونه فزاینده ای گسترش یافته است. در مواد تشکیل دهنده بتن تحولات شگرفی حاصل شده است. پیشرفتهای اخیر در زمینه مواد و فرآیندها، همچنین دست کاری آنها در مقیاس نانو چشم اندازی از تولید مواد در اندازه ماکرو و محصولات جدید را پیش روی ما قرار داده است و فناوری نانو تاکنون به حوزه برخی مواد ساختمانی و معدنی از جمله بتن وارد شده است و به همین دلیل صنایع بتنی به نوبه خود یکی از ذینفعان فناوری نانو به شمار میرود. رشد جمعیت در جهان روبه افزایش بوده و این امر موجب مصرف بیشتر بتن جهت ساخت فضاهای مسکونی و تجاری بیشتری خواهد شد و متعاقب آن منابع بکر طبیعی مثل سنگدانه و آب شیرین بیشتری مصرف خواهد شد. در این پژوهش به کاربرد مواد نانو در بتن پرداختیم. با استفاده از مصالح موجود درکشور تا مناسب ترین و سازگارترین طرح اختلاط یعنی طرح اختلاط بهینه تاثیر مواد نانو در بتن بدست می آید. 12 نوع طرح اختلاط مورد ارزیابی و مقایسه قرار می گیرد که در تمامی طرح اختلاط ها پوزولان های نانوسیلیس و میکروسیلیس فاکتور متغیر بوده و نانوسیلیس مصرفی با 2 و 4 و 6 و درصد وزن سیمان و میکروسیلیس مصرفی با 7/5 و 15 درصد وزن سیمان جایگزین می شود و در تمامی طرح های اختلاط نسبت آب به سیمان ثابت و برابر 0/35 فرض می شود و میزان روان کننده ثابت بوده ولیکای مصرفی بدلیل جذب آب زیاد بایستی 24 ساعت قبل از مصرف با آب اشباع نموده و بصورت اشباع با سطح خشک استفاده شود. باید توجه داشت استفاده از بتن با وزن مخصوص کم در سازه های بتن مسلح موجب کاهش وزن مرده ساختمان و تبع آن برش پایه شده و از مقدار مصرف میلگرد و بتن می کاهد و در نتیجه از نظر سازه ای عملکرد بهتری خواهد داشت.

    کلیدواژگان: مواد نانو، نانوسیلیس، میکروسیلیس، بتن
  • محمد زارعی *، وحید رستمی صفحات 17-26

    در دینامیک سازه تعیین روش هایی برای تعیین تنش ها و تغییر مکان های سازهای که تحت اثر بارهای دینامیکی مثل زلزله قرار دارد از اهم مسائل است. اما در حالت کلی سازه با خاک اطراف خود در حال اندرکنش است و بنابراین بار وارده به محیط خاک اطراف سازه در خلال تحریک زلزله باید در نظر گرفته شود. هدف از انجام این تحقیق اندرکنش خاک و سازه در سازه های بتنی در خاک های اشباع با لایه بندی مایل می باشد. روش تحقیق این پژوهش از طریق آزمایشی می باشد. در مرحله تکمیل ساختمان، اثبات درستی محافظه کار بودن طراحی از طریق آزمایش ها در محل مطلوب خواهد بود. نتایج این آزمایش ها همچنین برای تنظیم فرا سنج های داده های سیستم قابل استفاده اند و بر اساس آنها می توان درجه محافظه کار بودن طرح را از نظر کمی ارزشیابی کرد. برای تحلیل های اندرکنش دینامیکی خاک و سازه از نرم افزار SASSI2000 استفاده شده است که این نرم افزار به روش تفکیک زیر سازه عمل می کند. در این مطالعه مدل ساختگاه از نظر هندسی شامل یک محیط خاکی 4 لایه قرار گرفته بر روی نیم فضای الاستیک و سپس بر روی سنگ بستر می باشد. از نظر رفتاری سه نوع ساختگاه، مطابق تقسیم بندی استاندارد 2800 در نظر گرفته می شود. برای مدل سازی لایه های خاک از المان های Plane Strain، موجود در کتابخانه نرم افزار استفاده می شود. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که درنظر گرفتن قاب های بنتی میان طبقه به صورت پایه ثابت در تحلیل های معمول، منجر به برآورد بیش از حد شتاب در درجات آزادی سازه می شود در حالی که رفتار واقعی این قاب ها به گونه ای دیگر است.

    کلیدواژگان: اندرکنش خاک و سازه، سازه های بتنی، خاک های اشباع، خاک با لایه بندی مایل
  • امید نوروزی انگنایی * صفحات 27-40

    بررسی کارایی و رئولوژی بتن برای جلوگیری از انسداد در لوله های بتن ریزی و عبور از بین آرماتورهای متراکم امری ضروری است، فشار پمپ، طول لوله و مقدار جذب آب سنگدانه به دلیل تغییر در خواص رئولوژی بتن حائز اهمیت میباشد. رفتار رئولوژی بتن تازه، تحت تاثیر درجه حرارت قرار دارد. این امر مشکل مهمی در بتن خود تراکم است. تی تغییرات کوچک در درجه حرارت، سبب از دست دادن قسمت قابل توجهی از خواص جریان می شود، از این رو باید توجه داشت که دما عامل مهمی است که در رئولوژی اثرگذار هست. تغییرات در تنش جاری شدن و لزجت خمیری مخلوط با درجه حرارت، نشان روند مبهم وابسته به سیمان و سطح مخصوص سیمان هست. بنابراین از آنجا که دما، نقش مهمی در هیدراتاسیون سیمان و رئولوژی بتن خودتراکم دارد باید در نظر گرفته شود. اغلب روش های منتشر شده در طراحی بتن خود تراکم، سعی در بهینه سازی دانه بندی و مقدار سیمان، برای بهینه کردن جریان و پایداری موفق خمیر، ملات و بتن تازه دارند. بر اساس نتایج به دست آمده در دماهای مختلف، با افزایش سیمان از تنش جاری شدن مخلوط ها کاسته می شود که برای بتن با سیمان های 440 و 460 کیلوگرم بر مترمکعب، نسبت بتن با سیمان 420 کیلوگرم بر مترمکعب، به ترتیب حدود 7 و 14 پاسکال کاهش یافته است. برای جلوگیری از تاثیر منفی دمای بالای 30 درجه سلسیوس و زمان 60 دقیقه، سیمان را در نسبت ثابت آب به سیمان افزایش می دهیم تا علاوه بر اینکه افت اسلامپ کاهش می یابد کارایی افزایش یابد. با افزایش سیمان در نسبت ثابت آب به سیمان، نرخ رشد افت اسلامپ و لزجت خمیری کاهش مییباید ولی نرخ رشد تنش جاری شدن افزایش مییابد اسلامپ و نرخ رشد تنش جاری شدن و کاهش نرخ رشد لزجت خمیری می شود. درصورتیکه زمان حمل و نقل زیاد یا هوای محیط گرم باشد سیمان را در نسبت ثابت آب به سیمان افزایش میدهیم تا علاوه بر اینکه نرخ افت اسلامپ کاهش مییابد قابلیت عبور افزایش یابد.

    کلیدواژگان: رئولوژی بتن، مقاومت بتن، سیمان تیس، دمای بتن
  • یاسره یوسف تبار *، مهدی رضاتبار صفحات 41-50

    وقتی میلیاردها وسیله ی هوشمند تحت پدیده ی اینترنت اشیاء در حال اتصال به اینترنت هستند، آنگاه نیاز به روش های امنیتی قوی وجود دارد تا اطلاعات صحیح را به اشیاء صحیح و در مکان و زمان صحیح و از طریق کانال صحیح تحویل دهند. در عین حال، در ایجاد ارتباط میان تمام افراد، اشیاء، و ماشین ها نیز مسلما امنیت مورد نیاز است. علاوه بر این، هکرها هم اغلب تلاش می کنند تا اطلاعات استراتژیک برای تجارت خود را بدون در نظر گرفتن قوانین سایبری یا اخلاقی سرقت نمایند. در این مقاله، مفهوم وسایل هوشمند و اتصال آنها بررسی و در مورد روش های امنیتی در وسایل هوشمند و با تاکید بر روش های رسیدگی فیزیکی و منطقی در داخل سناریوهای اینترنت اشیاء مورد بررسی قرار می گیرد.

    کلیدواژگان: امنیت، حریم خصوصی، اینترنت اشیاء، وسایل هوشمند
  • امین محمدی کوهبنانی * صفحات 51-60

    ذخیره سازی داده های مبتنی بر ابر به دلیل انعطاف پذیری و نگرانی های مربوط به امنیت و محرمانه بودن، محبوبیت بیشتری پیدا کرده است. در علوم کامپیوتر، رایانش ابری یک مفهوم نسبتا جدید است. کاربران از منابع کمتری استفاده می کنند و در عین حال اتکای خود را به منابع ابری افزایش می دهند. محاسبات ابری، محاسبات تلفن همراه، و شبکه های بی سیم در محاسبات ابری سیار (MCC) ترکیب شده اند. از سوی دیگر، موبایل ها به دلیل قابلیت های خود، منابع محاسباتی گستردهای را در اختیار مصرف کنندگان موبایل قرار می دهند. از سوی دیگر، رایانش ابری به مراکز دادهای اطلاق می شود که از طریق اینترنت برای تعداد زیادی از افراد قابل دسترسی است. هدف از این مقاله ارائه یک نمای کلی از رایانش ابری و رایانش ابری سیار است. این مطالعه مدل های تحویل و استقرار رایانش ابری و ویژگی های اصلی رایانش ابری سیار را پوشش می دهد.

    کلیدواژگان: رایانش ابری، رایاش ابری توزیع شده، رایانش ابری موبایل
  • پویان دنیاران * صفحات 61-70

    مهمترین و با ارزش ترین تجهیز در سیستم های قدرت ترانسفورماتور میباشد. در صورت بروز عیب در این تجهیز، خسارت جبران ناپذیری به شبکه و مشترکین برق وارد می شود.با توجه به اهمیت و جایگاه ترانسفورماتور در شبکه های توزیع برق بایستی در تمامی مراحل طراحی، با انجام بازدید و سرویس های دورهای از بروز حوادث در ترانسفورماتورها جلوگیری شود. در صورت بروز عیب جزئی در ترانسفورماتور و عدم شناسایی و رفع عیب، این عیوب به تدریج گسترش یافته و تشدید می گردد تا جایی که باعث تخریب عایق، سیمپیچ و... در ترانسفورماتور می گردد. به همین منظور در این پژوهش به بررسی تحلیلی و عملیاتی علل سوختگی ترانسفورماتورها پرداخته می شود و این بررسی از طریق روش تحلیل علل ریشه ای (Root Cause Analysis) که به اختصار RCA نامیده می شود صورت می پذیرد.

    کلیدواژگان: ترانسفورماتور، تحلیل علل ریشه ای(RCA)، سوختگی