به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

finite element method

در نشریات گروه مهندسی دریا
تکرار جستجوی کلیدواژه finite element method در نشریات گروه فنی و مهندسی
  • حمید فاضلی، سید ساعد رضوانی*
    در این تحقیق آنالیز غیر خطی بار بحرانی کمانش با استفاده از روش المان محدود بر روی پوسته استوانه ای تقویت شده دریایی با تنش پسماند انجام می گردد. مقدار تنش پسماند پوسته استوانه ای با استفاده از روش تجربی در آزمایشگاه استخراج شده است. عموما بار بحرانی ناشی از کمانش در پوسته های استوانه ای کمتر از مقادیر متناظر تئوری است. دلیل اختلاف بین نتایج تئوری و تجربی به عقیده بسیاری از محققان وجود نواقص اولیه است. نواقص اولیه به معنی انحراف کوچکی از شکل مفروض اولیه سازه است که دلیل اصلی اختلاف بین نتایج تئوری و تجربی می باشد. یکی از این نواقص، تنش پسماند بوجود آمده در هنگام ساخت و یا تغییر شکل بدنه فشار به هر دلیلی می باشد که باعث تغییر در مقدار بار بحرانی کمانش خواهد بود. برای این منظور یک ورق مدور آسیب دیده مستطیل شکل با تورفتگی، مورد آزمایش قرار گرفت و مقادیر تنش پسماند ایجاد شده در قطعه بر اثر نقص محاسبه شد، سپس پوسته معیوب با استفاده از نرم افزار ABAQUS مورد مدلسازی و تحلیل کمانش خطی و غیرخطی قرار گرفته است . در نهایت با بررسی بار بحرانی کمانش خطی و غیر خطی مشخص می گردد که نقص شکل تاثیر زیادی در مقدار بار بحرانی پوسته خواهد داشت.
    کلید واژگان: کمانش، تنش پسماند، ABAQUS، آزمایش، استوانه تقویت شده، روش المان محدود
    Hamid Fazeli, Seyed Saed Rezvani *
    Generally, the critical load due to buckling in cylindrical shells is less than the corresponding values of the theory. The reason for the difference between theoretical and empirical results is that many researchers find that there are some initial deficiencies. Primary deficiencies mean a small deviation from the initial assumed structure of the structure, which is the main reason for the difference between theoretical and empirical results. In this study, the effects of residual stress caused by deformation, in the buckling of cylindrical shells under external pressure have been investigated. For this purpose, a damaged rectangular sheet with indent was tested and the residual stresses generated in the piece were calculated for defect, then the defective shell was modeled and buckling analysis using ABAQUS software.
    Keywords: Buckling, Residual Stress, ABAQUS, Experimental, Reinforced Cylinders, Finite Element Method
  • اکبر اسدی، محمدرضا جعفری*، مهران شاه منصوری

    در این مقاله، یک موجبر پلاسمونیک هیبریدی دی الکتریک-گرافن با کارایی بالا در ناحیه فروسرخ دور که یکی از اجزاء مدارهای مجتمع فوتونیکی و اپتوالکترونیکی با کاربردهای گوناگون از جمله ارتباطات، نظامی، پزشکی و... به شمار می رود، پیشنهاد شده است. ساختار هندسی موجبر پیشنهادی، ترکیبی از یک لایه مکعب مستطیل با یک برآمدگی نیم استوانه در قسمت زیرین آن (با ماده ضریب شکست بالا)، زیرلایه مکعب مستطیلی دیگری با یک فرورفتگی نیم استوانه (با ماده ضریب شکست پایین)، یک ورقه گرافن و زیرلایه مکعب مستطیل دیگری از ماده با ضریب شکست پایین است که به ترتیب روی هم قرار گرفته-اند. در این جا مدهای پلاسمون پلاریتون های سطحی (SPPs) در مرز بین گرافن و دی الکتریک برانگیخته می شوند. ویژگی های انتشاری مدهای SPPs با استفاده از روش عددی المان محدود (FEM) بررسی شده است. نتایج بدست آمده از شبیه سازی، نشان می-دهد که با تغییر پارامترهای هندسی ساختار و همچنین با تنظیم پتانسیل شیمیایی گرافن موجبر پیشنهادی، می توان سطح مد بهنجارشده کوچک از مرتبه ~〖10〗^(-4)، طول انتشار از مرتبه ~〖10〗^3 μmو ضریب عملکرد بالا بدست آورد. بنابراین انتظار می رود با توجه به طول انتشار نسبتا طولانی و محصورشدگی قوی نور، این ساختار به عنوان یکی از اجزا و مولفه دستگاه-های فوتونیکی به کار گرفته شود.

    کلید واژگان: موجبر، پلاسمونیک، گرافن، روش المان محدود
    Akbar Asadi, M. Jafari *, M .Shah Mansouri

    In this paper, a high-performance graphene dielectric plasmonic waveguide in the far infrared spectrum is proposed, which is one of the components of integrated photonic and optoelectronic circuits with various applications, including communications, military, medical, etc. The proposed waveguide geometric structure is composed of a rectangular cube layer with a semi-cylindrical ridge underneath (with a high refractive index material), rectangular cube substrate with a semi-cylindrical depression (with a low refractive index material), a sheet of graphene and the substrate of material with low refractive index, that the layers and sublayers are stacked on top of each other, respectively. Here, the surface plasmon polaritons (SPPs) modes are stimulated at the interface of graphene and dielectric. The propagation properties of SPPs modes have been investigated using the finite element method (FEM). The simulation results show that via modifying the geometrical parameters of the structure and tuning the chemical potential of the proposed graphene waveguide, a small normalized mode area ~〖10〗^(-4) and the propagation length ~〖10〗^3 μm are achieved. Therefore, it is recommended that the proposed waveguide can be used as a component of photonic devices due to relatively long propagation length and the strong confinement of light.

    Keywords: waveguide, Plasmonic, Graphene, finite element method
  • حسن محمدی*، رضا مرادپور

    ساختار شیار کسری با سیم پیچ متمرکز توجهات روز افزونی را در زمینه موتورهای بدون جاروبک آهنربای دایم به دلیل چگالی توان بالا، بازدهی مناسب، تلفات مسی کم و قابلیت اطمینان بالا جلب کرده است. این ویژگی ها، ساختار مذکور را به عنوان نماینده ای بالقوه برای بکارگیری در کاربردهایی که نیازمند چگالی توان و بازدهی بالاست ازقبیل: سیستم پیشران کشتی و زیردریایی برقی و خودروهای برقی تبدیل کرده است. بحث و بررسی کاملی در مورد انتخاب ترکیبات مختلف شیار-قطب از نقطه نظر ضریب سیم پیچی، کشش مغناطیسی غیر متقارن، گشتاور دندانه و ملاحظات مربوط به کاربرد ارایه گردیده است که سبب محدود نمودن دایره انتخابات به دو ترکیب شیار-قطب شده است. یک الگوریتم ترکیبی برای طراحی دو ماشین شیارکسری سیم پیچ متمرکز با روتور آهنربای دایم داخلی پیشنهاد گردیده است که دارای سرعت و دقت بالا به صورت همزمان می باشد. یک مقایسه کامل بین دو نمونه ماشین آهنربای دایم داخلی با شیار کسری و سیم پیچی متمرکز ارایه گردیده است که در آن توزیع هارمونیک های فضایی چگالی شار مغناطیسی روتور و آرمیچر در فاصله هوایی بررسی شده است. به منظور صحت سنجی نتایج طراحی و شبیه سازی، یک ژنراتور با شیار کسری و سیم پیچی متمرکز و روتور آهنربای داخلی با توان نامی 2 کیلووات و سرعت اسمی 1500 دور بر دقیقه ساخته شده است که نتایج حاصله از تست با نتایج شبیه سازی مقایسه گردیده است. بر اساس نتایج عملی، داده های حاصل از اندازه گیری و شبیه سازی به میزان مطلوبی همخوانی داشته به طوری که میزان خطا در ولتاژ القایی در حالت بی باری برابر 3.5% و برای ولتاژ ترمینال در بار کامل برابر 4.3% می باشد.

    کلید واژگان: الگوریتم طراحی ترکیبی، مطالعه تجربی، روش المان محدود، آرایش شیار کسری با سیم پیچی متمرکز، روتور با آهنربای داخلی، ترکیب شیار و قطب
    Hassan Mohammadi *, Reza Moradpour

    Fractional slot concentrated winding (FSCW) configurations are drawing more attention in the area of brushless PM machines due to high power density, high efficiency, low copper consumption and high reliability. These characteristics make them suitable candidates in applications where high power density and efficiency are required, such as electric ship and submarine propulsion systems and electric vehicles. Detailed discussion regarding the choice of pole-slot combination is addressed form the viewpoint of winding factor, unbalanced magnetic pull, cogging torque and case-study conditions leading to narrowing down the decision choices to two candidates. A hybrid design algorithm is proposed for designing the two interior PM (IPM) FSCW machines obtaining the advantage of high processing speed and high precision simultaneously. A comprehensive comparison is made between the two IPM FSCW machines by analyzing the spatial harmonic spectrum of armature and rotor flux density distribution in air gap region. In order to validate the design and simulation results, a 2kw, 1500 rpm IPM FSCW generator is prototyped and the test results are compared with the simulation data. According to the experimental results, the measurement and simulation data have good level of consistency in which the error rate for no-load back-emf is 3.5% and for the full-load terminal voltage is 4.3%.

    Keywords: Analytical design Experimental study, finite element method, Fractional solt concentrated winding, Hybrid design algorithm, Interior permanent magnet, Pole, slot combination
  • سینا کیانی، علی رحمانی فیروزجائی، رضا دزواره رسنانی*

    ساخت موج شکن مناسب به جهت حفاظت از ساحل و تاسیسات دریایی، از اهمیت بالایی برخوردار است. با برخورد موج به موج شکن، بخشی از آن منعکس شده و این قسمت با موجی که در حال هجوم آوردن به سازه است برخورد می کند که همین برخورد باعث ایجاد اغتشاش آب در جلوی موج شکن می شود. اگر این اغتشاش شدید باشد می تواند به مرور زمان باعث شستگی پاشنه موج شکن شود. مهندسین طراح جهت رفع مشکلات پایداری و فرسایش بستر در جلوی موج شکن های مختلف در معرض برخورد امواج مرتفع ناچار به استفاده از ضرایب اطمینان بالا در طراحی هستند. امروزه مهندسین جهت رفع این مشکل و کمتر کردن هزینه ساخت موج شکن های سنگریزه ای یک راهکار مناسب ارایه نمودند و آن استفاده از موج شکن با تخلخل بهینه است. اکنون محاسبه ضریب بازتاب موج از موج شکن های متخلخل برای مهندسین طراح امری ضروری می باشد. دراین تحقیق، با استفاده از ترکیب دو روش عددی اجزای محدود (FEM) و روش اجزای مرزی (BEM) برای مدل سازی موج شکن و و سیال مورد بررسی قرار گرفته است، به طوری که موج شکن با هندسه محدود، به روش اجزای محدود و محیط سیال با روش اجزای مرزی مدل سازی شده است. نتایج نشان می دهد افزایش تخلخل ضریب بازتاب را افزایش داده که این میزان با افزایش طول موج کاهش خواهد یافت.

    کلید واژگان: موج شکن، اندرکنش موج شکن و سیال، روش اجزای محدود، روش اجزای مرزی
    Sina Kiani, Ali Rahmani Firoozjaee, Reza Dezvareh *

    The construction of a suitable breakwater is of great importance for the protection of the coast and offshore facilities. When the wave hits the breakwater, part of it is reflected and this part hits the wave that is attacking the structure, which causes water turbulence in front of the breakwater. If the turbulence is severe, it can cause the heel of the breaker to heal over time. Design engineers are forced to use high reliability coefficients in the design in order to solve the problems of stability and bed erosion in front of various breakwaters exposed to high waves. Today, engineers have come up with a suitable solution to solve this problem and reduce the cost of rubble mound breakwater, and that is to use breakwater with optimal porosity. It is now necessary for design engineers to calculate the wave reflectance of porous breakwaters. In this research, using a combination of two finite element numerical methods (FEM) and boundary element method (BEM) for breakwater and fluid modeling has been investigated, so that the finite wave geometry breaker, ‌ Finite components and fluid environments are modeled by the boundary element method. The results show that increasing the porosity increases the reflectance, which will decrease with increasing wavelength.

    Keywords: Breakwater, Water-Structure Interaction, finite element method, Boundary element method
  • محمد رضا هادوی، فرامرز آشنای قاسمی*، حسن جعفری
    در این تحقیق با استفاده از شبیه سازی به روش اجزاء محدود تاثیر خوردگی آب شور دریا روی عمر خستگی آلیاژ آلومینیوم 5083 جوشکاری شده به روش قوس با گاز محافظ و پس از اعمال فرآیند اصطکاکی اغتشاشی مورد بررسی قرار گرفته است. صفحاتی با ابعاد مختلف 1/49 تا 8/49 سانتی متر مکعب مدل سازی و سپس با خسارت خوردگی به شکل مخروطی شکل، با قطر و ارتفاع متفاوت و توزیع تصادفی شبیه سازی شدند. در ادامه، با لحاظ خواص مکانیکی مطابق با نتایج تجربی توسط حل گر نرم افزار آباکوس عمر خستگی مورد تحلیل قرار گرفتند. نتایج تاثیر خسارت ناشی از خوردگی و خواص مکانیکی آلیاژ روی عمر خستگی و همچنین تاثیر خوردگی بر عمر مفید آلیاژ آلومینیوم بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان خوردگی آلیاژ آلومینیم مقاومت کمتری را در مقابل خستگی داشت، به گونه ای که با ایجاد تقریبا 8/1% خوردگی در سطح نمونه، 6/5% کاهش سیکل را حاصل نمود. برای اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی در تحلیل خوردگی خستگی آلیاژ آلومینیوم به روش تنش- عمر، از پژوهش های دیگر محققین استفاده شد که نتایج حاصل مطابقت خوب شبیه سازی با نتایج تجربی محققین را نشان می دهد.
    کلید واژگان: آلیاژ آلومینیم، فرآیند اصطکاکی اغتشاشی، اجزاء محدود، خوردگی خستگی، خواص مکانیکی
    Mohammad Reza Hadavi, Faramarz Ashenai Ghasemi *, Hassan Jafari
    In this study, using finite element simulation, the effect of seawater corrosion on the fatigue life of 5083 aluminum alloy welded by shielding gas method after turbulent friction process has been investigated. Plates with different dimensions of 49.1 to 49.8 cm3 were modeled and then simulated with conical corrosion attacks, having different diameters and heights and random distribution. Afterward, considering experimentally mechanical properties reported by other researchers, fatigue life was analyzed through ABAQUS software solver. The results of corrosion as well as material properties effects on fatigue life and also the effect corrosion of the useful life of the aluminum alloy were investigated. The results showed that by increasing the corrosion rate of aluminum alloy, it had less resistance to fatigue, so that by creating approximately 1.8% corrosion on the sample surface, a 5.6% reduction in cycle was achieved. The validation of the simulation results in corrosion fatigue analysis, obtained in the present study through the stress-life method, with the use of the results published by other researchers, reveals a good agreement.
    Keywords: Aluminum alloy, Friction stir process, finite element method, Corrosion-Fatigue, Mechanical properties
  • جبار فیروزی*، حسن قاسمی، محسن کیامنصوری
    ارتعاشات سازه شناور در اثر تحریک پروانه شناور دریایی یکی از پیچیده ترین موضوعات مربوط به سیال و سازه و برهمکنش بین آن ها است. در مقاله حاضر، ابتدا شبیه سازی های عددی جریان سیال در اطراف پروانه انجام شده و منحنی های مشخصه عملکرد هیدرودینامیکی پروانه در شرایط آب آزاد برای ضرایب پیشروی مختلف رسم گردیده اند. مشاهده می شود که حداکثر خطای نسبی شبیه سازی های عددی نسبت به داده های آزمایشگاهی در ضرایب پیشروی مختلف حدود 7 درصد است. سپس شبیه سازی های عددی ارتعاشاتی پروانه جامد انجام می شود. به منظور رسیدن به استقلال نتایج از شبکه محاسباتی، نتایج تحلیل مودال برای محاسبه فرکانس های طبیعی ارتعاشاتی برای پنج شبکه محاسباتی مختلف با یکدیگر مقایسه گردیده اند. سه جنس مختلف ماده پروانه متداول یعنی برنج، برنز نیکل-آلومینیوم و فولاد ضد زنگ در نظر گرفته شده و نتایج شبیه سازی های عددی ارتعاشاتی از قبیل فرکانس های طبیعی و شکل مودهای ارتعاشاتی با استفاده از تحلیل مودال برای این پروانه ها با یکدیگر مقایسه و تحلیل شده اند. به طور کمی، مقادیر فرکانس های طبیعی برای پروانه های از جنس فولاد ضد زنگ و برنز نیکل-آلومینیوم به ترتیب 33 درصد و 14 درصد بیشتر از پروانه از جنس برنج هستند. به بیان دیگر، برنج آسیب پذیرترین و فولاد ضد زنگ مقاوم ترین جنس پروانه در برابر پدیده تشدید است.
    کلید واژگان: پروانه شناور دریایی، ارتعاشات، برهمکنش بین سیال و سازه (FSI)، دینامیک سیالات محاسباتی، روش المان محدود، تحلیل مودال
    Jabbar Firouzi *, Hassan Ghassemi, Mohsen Kiamansouri
    Propeller-induced vibration of a marine vessel is one of the most complex issues of fluid and structure and the interaction between them. In the present article, numerical simulations of fluid flow around the propeller are performed first and the characteristic curves of propeller hydrodynamic performance in open water conditions are plotted for various advance ratios. It is observed that the maximum relative error of numerical simulations relative to experimental data in various advance ratios is about 7%. Then, the numerical vibration simulations of the solid propeller are performed. To achieve the results independently from the computational grid, the modal analysis results for calculating the vibrational natural frequencies for five different computational grids are compared to each other. Three different popular propeller materials i.e. brass, nickel aluminum bronze, and stainless steel are considered, and the results of numerical vibrational simulations such as natural frequencies and vibrational mode shapes using the modal analysis are compared for these propellers. Quantitatively, the magnitudes of natural frequencies for stainless steel and nickel-aluminum bronze propellers are 33% and 14% more than that of the brass propeller, respectively. In other words, brass is the most vulnerable and stainless steel is the most durable propeller material against resonance.
    Keywords: Marine Vessel Propeller, Vibration, Fluid-Structure Interaction (FSI), Computational fluid dynamics, finite element method, modal analysis
  • سجاد محمدعلی نژاد*، سیده نرگس مهدیان زاده، رضا قاسمی، مصطفی قضاوی مقدم

    در این مقاله، طراحی کنترل کننده مدلغزشی-عصبی برای کلاس خاصی از موتور سنکرون مغناطیس دایم به منظور بهره گیری در زیردریایی بدون سرنشین مورد بررسی واقع شده است. ابتدا موتور مدنظر با مشخصاتی که در مقاله ارایه شده در نرم افزار تمام موج ماکسول که بر پایه روش المان محدود می باشد، طراحی و شبیه سازی شده است؛ سپس با استفاده از داده های حاصله از شبیه سازی موتور در نرم افزار، مدل غیرخطی به وسیله شبکه عصبی استخراج شده است. از آنجا که بهره گیری از روش های کنترل مبتنی بر مدل به دلیل وابستگی شدید به مدل سازی و همچنین به علت استفاده از سنسورها گران و دارای خطا خواهد بود، بهره گیری از کنترل کننده بدون سنسور مورد استفاده قرار گرفته که با توجه به مدل غیرخطی مطروحه، کنترل کننده مدلغزشی برای این موتور خاص طراحی شده است. کنترل کننده مدلغزشی-عصبی ارایه شده با توجه به مقاوم بودن در مقابل عدم قطعیت های سیستم و اغتشاشات خارجی، پایداری حلقه بسته سیستم کلی و همگرایی خطای ردیابی به صفر، نتایج بهتری را نسبت به کنترل کننده PID بدست آورده است. نتایج شبیه سازی انجام شده در این مقاله عملکرد مناسب مدل و کنترل کننده پیشنهادی را تایید می نماید.

    کلید واژگان: موتور سنکرون مغناطیس دائم، کنترل کننده مدلغزشی، شبکه عصبی، روش المان محدود، زیردریایی بدون سرنشین
    S Mohammad-Ali-Nezhad *, S. N Mahdianzade, R Ghasemi, M Ghazavipour Moghadam

    In this paper, a new design is proposed for a neural-sliding mode controller for a certain class of permanent-magnet synchronous motors to employ in unmanned submarines. Using presented specifications; first, the intended motor is designed and simulated in the Maxwell full-wave software based on the finite element method. Then, the nonlinear model is derived by the neural network using the data obtained from the simulation of the motor in the software. Since the model-based control methods are expensive and error-prone due to the high dependence on the modeling as well as the use of sensors, a sensorless controller is used, and with respect to the proposed nonlinear method, a sliding mode controller is designed for this particular motor. The proposed neural-sliding controller has obtained better results than the PID controller due to its robustness against system uncertainties and external disturbances, the overall closed-loop stability and convergence of error-trace to zero. The simulation results confirm the proper performance of the proposed model and controller.

    Keywords: Permanent Magnetic Synchronous Motor, Sliding mode controller, Neural network, finite element method, unmanned submarines
  • Tannaz Hadizadeh Asar, Keyvan Sadeghi *, Arefeh Emami
    The dynamic behavior of a very large rectangular floating structure is considered. The structure is modelled as a plate with free edges. Two different thicknesses are considered for the model. The Mindlin plate theory is used to formulate the structure behavior. Natural frequencies, mode shapes, and stress resultants of the structure are predicted by using finite element method. For this purpose, a MATLAB code is written. The same analysis is performed by using the ANSYS software. The results of these two analysis are compared with each other and with the available results in the literature, where close agreement is observed. Therefore, the written finite element code is found to be acceptable for prediction of the dynamic behavior of very large rectangular floating structures in early stages of design.
    Keywords: Free vibration, Very Large Floating Structure, Finite element method, Mindlin plate, Stress Resultants
  • Rouhollah Amirabadi *, Reza Ghazangian
    Despite the enormous military threats against the country's military facilities, especially the naval industry, correct understanding of the behavior of these structures in efficacy of explosion, analysis and design of this industry has been much importance than ever before. An important class of these threats, is underwater explosion and its effect on various structures, Floating or submerged. In this paper, the researcher first introduces the underwater explosion phenomena and theories that govern the propagation of fluid hydrodynamics, shock waves from the explosion and its interaction with floating and also submerged structures have been investigated. Finally, numerical studies (FEM) of the behavior of a super submarine subject to underwater explosion have been provided by ABAQUS software and some results have been obtained such as: response with different frequencies, the place of radiation boundary in interaction of water and construction, the effect of added mass and hydrodynamic pressure.
    Keywords: Finite element method, Doubly asymptotic approximation, submarine, explosion
  • اعظم سادات قمی، کیوان صادقی *
    ارتعاش آزاد سازه های شناور بسیار بزرگ دایره ای شکل با استفاده از روش اجزاء محدود و بر مبنای تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول بررسی شده است. با توجه به اینکه این سازه ها به صورت ورق الاستیک با لبه های آزاد مدل می شوند، ارتعاش آزاد ورق دایره ای ابتدا در تماس با هوا (ورق خشک) بررسی شده و فرکانس های طبیعی و اشکال مودی ورق با استفاده از کدنویسی MATLAB و همچنین نرم افزار ABAQUS محاسبه شده است. سپس ورق دایره ای در تماس با آب (ورق خیس) در نظر گرفته شده و اثر حضور آب بر روی ارتعاش ورق، با لحاظ شدن اثر جرم افزوده برای ورق و با استفاده از نرم افزار ABAQUS بررسی شده است. همخوانی نتایج حاضر با نتایج مطالعات انجام شده قبلی، دقت روش اجزاء محدود را جهت تحلیل ارتعاش آزاد سازه های شناور بسیار بزرگ تایید می کند.
    کلید واژگان: آنالیز ارتعاش آزاد، سازه های شناور بسیار بزرگ، روش اجزاء محدود، نرم افزار ABAQUS
    Azamosadat Ghomi, Keyvan Sadeghi *
    Using finite element method, free vibration of very large circular floating structures is investigated based on the first order shear deformation theory. The very large floating structure is modeled as an elastic plate with free edges. The free vibration of a circular plate in contact with air (the dry plate) is investigated and the natural frequencies and mode shapes of the plate are determined using a code written in MATLAB as well as with ABAQUS software. Then a circular plate in contact with water (the wet plate) has been considered. Using ABAQUS software, The effect of the presence of water on vibrating plate is reflected by plate added mass. The good agreement between the present results with those of previous studies approves the accuracy of the applied finite element model for free vibration analysis of very large floating structures.
    Keywords: Free Vibration Analysis, Very Large Floating Structure, Finite Element Method, ABAQUS Software
  • سید حمید سهرابی، محمد جواد کتابداری *
    عملکرد جذبی پوشش های ضداکو به خواص مواد، ضخامت لایه های تشکیل دهنده و همچنین اندازه و چگالی توزیع حفره ها بستگی دارد. در این مقاله یک روش طراحی مبتنی بر شبیه سازی با ترکیب روش المان محدود و روش کانال آکوستیکی ارائه شد. آنالیز پوشش های ضداکو، تحت برخورد موج صفحه ای با زاویه فرود عمودی انجام شده است. در این روش با در نظر گرفتن یک سلول واحد از پوشش ضداکو و در نظر گرفتن دو کانال سیال در طرفین آن، مشخصات انعکاسی و ضریب انتقال صوت پوشش ضداکو با استفاده از تئوری کانال آکوستیکی محاسبه گردید. جهت صحت سنجی نتایج از داده های تجربی در دسترس این زمینه استفاده شد. همچنین یک کد شبیه سازی پوشش ضداکو در نرم افزار Ansys ایجاد شد. در نهایت با استفاده از این کد و مدل ارائه شده، رفتار ارتعاشاتی-آکوستیکی پوشش های ضداکو بررسی شد. نتایج نشان داد که ضریب انتقال صوت برای پوشش با حفره استوانه ای نسبت حفره کروی دارای مقدار بیشتری است. همچنین برخلاف ضریب انتقال، برای همه فرکانس های بالاتر از 1500 هرتز، وجود حفره استوانه ای شکل، کاهش انعکاس بیشتری داشته و در نتیجه برای بهبود عملکرد آکوستیکی بهتر از حفره کروی شکل است.
    کلید واژگان: پوشش ضداکو، جاذب صوتی، ضریب کاهش اکو، انتشار موج، روش اجزاء محدود
    Sayyed Hamid Sohrabi, Mohammad Javad Ketabdari *
    The absorption performance of anechoic coatings depends on the material properties, layer thicknesses and cavity distribution density and cavity size. In this paper a design method based on numerical simulation was presented by combining FEM and acoustic duct method (ADM). Analyzing of anechoic coatings was performed under active sonar impinging plane wave by normal incident angle. In this approach considering a unit cell of anechoic coating and two ducts of the fluid on its both sides, the reflection characteristics, transmission and reflection coefficients of anechoic coating were calculated using acoustic duct theory. Validation was performed by comparing the results of simulation with the available experimental data. Also a design code in ANSYS software was developed.
    Finally using this code and the proposed model, the acoustical behavior of anechoic coatings was investigated. The results show that sound transmission coefficient for coating with cylindrical cavity is larger than that of spherical cavity. Furthermore unlike the transmission coefficient, for all frequencies upper than 1500 Hz, coating with cylindrical cavity has a greater echo reduction and therefore its anechoic performance is better than that of spherical cavity.
    Keywords: Anechoic coating, Absorption layer, Echo reduction coefficient, Wave propagation, Finite element method
  • علی اکبر دامکی *، مسلم امینی، مهندس محسن ترابی
    موتورهای مغناطیس دائم دارای ویژگی هایی همچون چگالی توان بالا، راندمان بالا و مشخصه حرارتی مناسب می باشند و در بسیاری از موارد نظیر وسایل نقلیه کاربرد فراوانی پیدا کرده اند. هدف از ارائه این مقاله، طراحی بهینه و ساخت موتور جریان مستقیم بدون جاروبک معکوس گرد جهت استفاده در سامانه های دریایی می باشد. به دلیل محدودیت فضا و نیز عدم تبادل حرارتی موتور با محیط، موتور طراحی شده باید ضمن داشتن چگالی توان بالا، راندمان بالایی نیز داشته باشد. برای این منظور با استفاده از معادلات الکترومغناطیسی حاکم بر موتور و همچنین به کارگیری الگوریتم ژنتیک، ابعاد بهینه موتور با هدف افزایش چگالی توان و راندمان محاسبه شده است. به منظور تایید طراحی، نتایج به دست آمده از فرآیند بهینه سازی توسط نرم افزار تحلیل اجزای محدود Maxwell شبیه سازی و مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نهایت با استفاده از نتایج طراحی، یک نمونه موتور ساخته شده که نتیجه تست آزمایشگاهی آن ارائه شده است.
    کلید واژگان: الگوریتم ژنتیک، موتور جریان مستقیم بدون جاروبک، موتور مغناطیس دائم رتور خارجی، تحلیل اجزای محدود
    Aliakbar Damaki *, Moslem Amini, Mohsen Torabi
    Permanent magnet motors have some advantages including high power density, high efficiency and good thermal characteristic and are used in many industrial applications. The aim of this paper is to present the optimal design and fabrication of a counter rotate brushless permanent magnet motor for using in marine systems. Due to the motor space limitations and lack of heat transmission with the environment, the designed motor must have high power density meanwhile high efficiency. For this purpose, the motor dimensions are calculated with goal of increasing power density by using motor’s electromagnetic equation and genetic algorithm. Furthermore, some considerations have been performed in order to increase the motor efficiency. In order to validate the calculated results, the motor has been simulated with finite element method. At the end, the motor has been fabricated according to the calculated parameters and the experiments results have been presented.
    Keywords: Genetic Algorithm, Brushless DC motor, Power Density, Efficiency, Finite Element Method
  • Younes Komachi, Said Mazaheri, Mohammadreza Tabeshpour
    Many procedures suggest for reduction of responses of riser to Vortex Induced Vibrations (VIV). Natural frequencies of marine risers is an important parameter that can affect the responses of riser to VIV. Change of riser properties such as top tension and bending stiffness can alter natural frequencies. In this study effects of riser specifications on the responses and fatigue damage of marine risers were investigated analytically and numerically. For numerically analysis 2D wake-structure coupled model is used for modeling of VIV of riser in two directions of Cross Flow (CF) and In Line (IL). The wake dynamics, including IL and CF vibrations, is represented using a pair of non-linear Van der Pol equations that solved using modified Euler method. The Palmgren–Miner Rule is used for evaluation of fatigue damage. Riser of Amir-Kabir semisubmersible placed in Caspian sea is used for case study. Because VIV is self-limiting, it is showed that lower modes have lower curvature, that in some cases this is lead to lesser stress and also fatigue damage. The results show that for tension dominant modes of vibration, natural frequencies was increased with top tension and for a certain Strouhal frequency, dominant modes of vibration was reduced which leads to reduction of stress and fatigue damage. The results show that stress and fatigue damage increased with module of elasticity of riser and reduction of this leads to reducing of stress and fatigue damage. Therefore suitable procedure for reduction of VIV responses of riser should be selected based on the current velocity.
    Keywords: VIV, Wake oscillator model, Finite Element Method, Shifting frequency
  • اصغر مهدیان، محمدهادی مرتضوی منش، بهروز شهریاری
    سکوهای پرتاب، عناصر اصلی مجموعه های موشکی می باشند و انجام عملیات اصلی مربوط به آماده سازی پیش از شلیک و پرتاب موشک ها را فراهم می سازند. شکل سازه‏ی گهواره و ابعاد آن، به بارهای موثر و نیز به اندازه و وزن موشک بستگی دارد. در اکثر سازه‏ گهواره ها دو تیر که توسط اتصالات عرضی به هم متصل شده‏اند، به عنوان عضوهای اصلی می‏باشند. بنابراین محاسبه شتاب ها (نیروهای) وارده از طرف کشتی به سازه گهواره پرتاب نیز ضروری می باشد. المان قاب فضایی برای طراحی مورد استفاده قرار گرفته و کد المان محدود برای محاسبه تنش و تغییر شکل در سازه، در نرم‏افزارمتلب نوشته شده‏ است. همچنین برای بهینه سازی از روش الگوریتم ژنتیک استفاده شده و کد این الگوریتم نیز در نرم افزار متلب تدوین گردیده است هر یک از کدهای نوشته شده با مثال های حل شده صحت سنجی گردیده، که نتایج مطلوبی را نشان می‏دهد. تابع هدف وزن‏ سازه گهواره بوده و جابجایی وتنش تسلیم به عنوان قیود و مشخصات هندسی سطح مقطع، متغیرهای طراحی می‏با‏شد.
    کلید واژگان: طراحی سازه، بهینه سازی، گهواره پرتاب قائم، کشتی، روش المان محدود
    Asghar Mahdian, Mohammad Hadi Mortazavi Manesh, Behrooz Shahriari
    Launching pads are among the essential elements of missiles and their main function is to prepare missiles for launch. Tower launchers dimension and configuration depend on effective loads, dimension and weight of the missile. In the majority of tower launchers, two bars connected to each other with crossbar connectors are considered to be the basic parts. Therefore, it is essential to calculate accelerations (forces) applied from ship to structure of the tower launcher. Space frame element is used for designing and a finite element code has been written in MATLAB Software to calculate stress and deformities of the structure. A Genetic algorithm which is codified in MATLAB has been used for optimization. All of the written codes have been compared to experimental data and results confirm the accuracy and exactness of the outcome. In this design weight of the tower launcher was the target equation, displacement and yield stress were constraints and geometrical specifications of the cross section were variables.
    Keywords: Structure Design, Optimization, Tower Launcher, Ship, Finite Element Method
  • Hassan Sayyaadi *, Ramin Yekta, Abolfazl Motekallem
    Today, the rolled products, i.e. sheet, plate and foil is used in marine applications, including platforms, hatch covers, mast, hulls of boats and superstructures on pleasure boats and the bridges and superstructures of passenger ships and merchant ships. In this paper, simulation of asymmetric cold rolling is presented by using explicit analysis procedure. In asymmetric cold rolling, the workpiese if often bent downwards or upwards. A two dimensional explicit dynamic finite element model with adaptive meshing technique has been employed to simulate asymmetrical condition are here due to different roll radii. To validate the simulation, the results of simulation and experiment are compared. Effects of asymmetry due to roll radii ratio and speed ratio mismatch on sheet curvature variations are discussed. Finally, optimum roll speed ratio in various of roll radii ratio could be found to produce flat sheet.
    Keywords: Asymmetrical rolling, Finite Element Method, Radii ratio, Speed ratio, Sheet Curvature
  • احمدرضا قاسمی، عبدالله بهروز وزیری، محمد محمدی فشارکی
    در این تحقیق توزیع فشار هیدرودینامیکی به شکل متغیر با زمان برای یک شناور تندرو تحلیل شده و با توجه به آن تحلیل تنش و جابجایی شناور انجام شده است. توزیع فشار هیدرودینامیکی با توجه به سرعت افقی و عمودی شناور برای زاویه خیز کف متفاوت در دو مرحله همسطح شدن و غرق شدن قسمت گوه ای شکل شناور، مطالعه شده و در زمانهای متوالی از وضعیت متغیر شناور، به آن اعمال شده است. در مدلسازی اجزای محدود، بدنه شناور به چند قسمت با زاویه خیز کف متفاوت تقسیم شده و بارگذاری متناظر دینامیکی اعمال شده است. برای تحلیل اثر هر لایه، با استفاده از نرم افزار اجزای محدود آباکوس پوسته کامپوزیتی به شکل لایه ای مدل شده است. سپس با تغییر ضخامت هسته و بهینه سازی سیستم قاب بندی شناور ضریب اطمینان شکست افزایش و وزن سازه کاهش یافته است. در پایان نتایج تحلیل تنش و کرنش به همراه بیشترین جابجایی در قسمتهای مختلف شناور بررسی شده و نتایج به دست آمده مقایسه و ارزیابی شده است.
    کلید واژگان: شناور تندرو، فشار هیدرودینامیکی، پوسته کامپوزیت، بهینه سازی، روش اجزای محدود
    Ahmad Reza Ghasemi, Abdollah Behrouz Vaziri, Mohammad Mohammadi Fesharaki
    In this research، hydrodynamic distribution pressure in continuous times is done and stress and displacement of a high speed vessel are studied. Hydrodynamic distribution pressure is studied for different dead rise angle according to vertical and horizontal vessel velocity at dry chine and wet time steps and is applied to vessel at continues times of vessel variable position. Vessel body is divided to some parts according to different dead rise angles and loading is applied as incremental loading. Shell of composite vessel is modeled using ABAQUES commercial finite element software as layer to study the effect of ever layer in stacking sequences، then change of the core thickness and optimization of vessel structure is studied that causing safety factor is increased and weight is decreased. At the end، results of critical stress and maximum displacement of different parts of vessel is compared and evaluated in initial and optimized vessel.
    Keywords: high speed vessel, hydrodynamic pressure, composite shell, optimization, finite element method
  • شاهد جعفرپور همدانی، محمدرضا خدمتی *

    پوسته های تقویت شده به لحاظ کاربرد صنعتی شان، طی دهه های اخیر همواره مورد توجه محققین بوده اند. در این بررسی، روش المان محدود جهت تحلیل خطی ارتعاشات این سازه ها مورد استفاده قرار گرفته است. به همین منظور، ورق تقویت شده با استفاده از یک نوع المان متعارف و یک نوع سوپر المان آنالیز شده است. برای مدل کردن ورق، تئوری میدلین و در مورد تقویت کننده ها، تئوری تیر تیموشنکو بکار رفته اند. تقویت کننده ها لزوما در راستای خطوط گرهی نیستند، اثر خروج از مرکز نیز لحاظ شده است. پس از اعتبار سنجی و اطمینان از صحت و دقت بالای محاسبات، تاثیر پارامترهای مختلف نظیر شرایط مرزی و همچنین تعداد، ابعاد و نحوه قرارگیری تقویت کننده ها بر فرکانس های طبیعی بررسی شده است.

    کلید واژگان: ارتعاشات، ورق تقویت شده، المان محدود، فرکانس طبیعی
    Sh. Jafarpour Hamedani, M. R. Khedmati

    During the last decades, researchers took active interest in the dynamic behaviour of stiffened shells, because of their practical applications. In this investigation, conventional and super finite elements method are used for linear vibration analysis of these structures. Mindlin plate and Timoshenko beam theory are utilized to formulate plate and stiffeners, respectively. Stiffeners are not limited to be placed on nodal lines, and eccentricity of stiffeners is considered. The accuracy of the formulation is verified, by comparing some of the author's results of specific problems with those available in the literature. Effects of various parameters such as the boundary conditions of plate, along with orientation, type (eccentric, concentric), dimensions and number of stiffeners on free vibration characteristics are studied.

    Keywords: Vibrations, Stiffened Plates, Finite Element Method, Natural Frequencies
  • احسان درختی، پرویز قدیمی، محمدهادی جباری
    از نگاه تاریخی، معادلاتی که قابلیت مدل سازی خواص پراکنش و غیر خطینگی امواج را دارند برای اولین بار برای شرح نتایج آزمایشگاهی امواج تنها توسط پرگرین(1967) به کار برده شدند. در سال 1972، پرگرین بر اساس معادلاتی که در سال 1967 به دست آورده بود، دستگاه معادلات جدیدی برای مدل سازی امواج در آب های کم عمق استخراج نمود. این معادلات، بعدا اساس استخراج دستگاه های معادلات آب های کم عمقی همچون مدسن-سورنسن(1992) قرار گرفت[1]. در این مقاله تلاش بر آن بوده است که طرح عددی مناسبی بر اساس روش المان محدود برای حل دستگاه معادلات پرگرین(1972) ارائه گردد که قابل کاربرد برای دیگر دستگاه های آب کم عمق منتج شده از دستگاه مذکور، باشد.
    کلید واژگان: دستگاه معادلات پرگرین، آب کم عمق، امواج تنها، روش المان محدود
    E. Derakhti, P. Ghadimi, M. H. Jabbari
    From historical point of view, equations that have the capability of modeling the dispersion and nonlinearity characteristics of waves were first used by Peregrine in 1967 to analyze the experimental results of solitary waves. In year 1972, Peregrine, based on the equations that he had developed in year 1967, derived a new system of equations for modeling the waves in shallow waters. These equations later became the foundations for derivation of shallow water system of equations like that of Madsen-Sorensen in 1992. In the present article, an effort has been made to offer a suitable finite element method for numerical solution of Peregrine system of equations (1972) which would have the capability of solving other shallow water system of equations that would be derived based on the Peregrine system of equations.
    Keywords: Peregrine System of Equations, Shallow water, Solitary Waves, Finite Element Method
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال