مجله مهندسی مکانیک
سال چهل و هشتم شماره 2 (پیاپی 83، تابستان 1397)

این مقاله بررسی عددی و تجربی تاثیر درجه ی هم پوشانی استاتورهای هم گرا- واگرا بر روی عملکرد توربین فراصوت ضربه ای در شرایط پذیرش جزئی را ارائه می دهد. مدل مورد مطالعه، یک توربین کوچک با نسبت فشار بزرگ است که به منظور تولید کار ویژه بالا در سامانه تغذیه موتورهای سوخت مایع استفاده می شود. به سبب کم بودن دبی جرمی سیال کاری، توربین در شرایط پذیرش جزئی استفاده می شود. استاتور توربین گروهی از نازل های هم گرا- واگرا می باشند که جریان فراصوت را ایجاد می کنند. در این کار، ابتدا با استفاده از کد پیش بینی عملکرد توربین، پنج استاتور با زوایای چیدمان نازل مختلف طراحی شده و سپس به صورت عددی آزمایش شده اند. در کد پیش بینی عملکرد توربین از رابطه تجربی تصحیح شده راندمان در آزمایشگاه توربینی استفاده شده است که توسط نویسنده طراحی شده است. نتایج کار عددی و کد پیش بینی عملکرد توربین با استفاده از نتایج حاصله از آزمایش های تجربی صحه گذاری شده است. این نتایج نشان می دهند که زاویه چیدمان نازل ها تاثیر قابل توجهی بر الگوی سه بعدی توزیع جریان در پایین دست استاتور دارد. در اثر تغییر الگوی جریان، توزیع اتلافات و در نتیجه عملکرد توربین تغییر می یابد. مطابق با نتایج کار حاضر، این تغییرات با استفاده از روش های طراحی بهینه قابل کنترل است.

ارزیابی هایی که در مورد استحکام خطوط لوله انجام می شوند، نقش مهمی در طراحی و بهره برداری ایمن از این سازه ها دارند. خطوط لوله گاهی در معرض تغییر شکل های خمشی و کششی قرار می گیرند و این تغییر شکل ها جوش محیطی آنها را که می توانند عیب ها و ترک های ریزی در درون خود داشته باشند، تحت کشش قرار می دهد. بنابراین ارزیابی میزان مقاومت جوش محیطی در برابر رشد ترک ها و شکست از اهمیت خاصی برخوردار است. در این تحقیق، چقرمگی با معیار KIC برای ماده جوش محیطی خطوط لوله انتقال گاز ایران مطابق استاندارد ASTM E1820 تعیین شده است. برای این کار آزمایش های تک نمونه ای با استفاده از نمونه های آزمایش از نوع کششی فشرده با شیارهای جانبی و دارای ترک های خستگی جهت تعیین منحنی مقاومت در برابر رشد ترک با استفاده از روش نرمی باربرداری انجام شده است. جهت ساخت نمونه های آزمایش، قطعاتی از بدنه لوله API X65 جدا و مطابق جوشکاری محیطی که در ساخت خطوط لوله انتقال گاز ایران انجام می شود، به همدیگر جوش داده شدند. سپس نمونه های نهایی با استفاده از قطعات جوشکاری شده ساخته شدند. پس از انجام آزمایش ها و محاسبات لازم، مقدار عددی KIC برای ماده جوش محیطی MPam1/2 166 محاسبه شد.

در این مقاله، سیستم قدرت یکپارچه ی جدیدی، بر پایه گازی سازی زیست توده و پیل سوختی اکسید جامد با سیستم تصفیه گاز دما پایین پیشنهاد شده و عملکرد آن به وسیله ی محاسبات ترمودینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفته است. سیستم پیشنهادی شامل واحد گازی سازی، واحد تصفیه گاز، هیبرید پیل سوختی اکسید جامد و توربین گاز و چرخه پایین دست آلی رانکین می باشد. گاز سنتز قبل از استفاده در پیل سوختی اکسید جامد باید در واحد تصفیه گاز مورد پاکسازی قرار گیرد. تکنولوژی تصفیه گاز دما پایین برای تصفیه گاز سنتز خروجی از گازی ساز به کار گرفته شده است. مطالعه پارامتریک، جهت بررسی پاسخ سیستم به تغییرات پارامترهای عملیاتی انجام شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با یک چنین سیستمی می توان به ترتیب به راندمان انرژی ناخالص و خالص، 56/54% و 55/50% دست یافت. این در حالی است که راندمان اگزرژی ناخالص و خالص سیستم به ترتیب 57/48% و 08/45% می باشد. از نرم افزار ترمودینامیکی Cycle-Tempo برای مدل سازی سیستم پیشنهادی استفاده شده است.

تاثیر ترتیب نصب و فاصله مرکز به مرکز بین پین ها بر توزیع تنش های پسماند و رشد ترک لبه ای، نمونه های تک حفره ای تحت بارگذاری خستگی بررسی شده است. ترک های لبه ای حفره ای در برخی از قطعات صنعتی همانند پوسته توربین گاز مشاهده می شوند. توزیع تنش های پسماند ایجاد شده در حفره های سه بعدی تحلیل و توزیع دوباره تنش پسماند در حفره های هم جوار بررسی شده است. تحلیل المان محدود روی نمونه های از چدن داکتیل مشابه پوسته توربین گاز انجام گرفته و رفتار ماده الاستیک – پلاستیک کامل فرض شده است. رشد ترک خستگی مکانیکی با استفاده از نرم افزار و کد مکانیک شکست زینکرک پیش بینی شده است. نتایج نشان می دهد که عمر خستگی مکانیکی به وسیله تغییر در ترتیب جا زدن و فاصله بین پین ها تحت تاثیر قرار می گیرد. هنگام جا زدن پین دوم، به دلیل تسلیم مجدد ایجاد شده به وسیله انبساط حفره دوم آزاد سازی تنش پسماند در اطراف حفره اول رخ می دهد، این توزیع مجدد تنش پسماند سبب کاهش عمر خستگی در اطراف حفره اول می شود. سر انجام نتایج عددی بدست آمده با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده است.

در این پژوهش با استفاده از طراحی یک سیستم استنتاج فازی مبتنی بر جدول ارجاع نفوذ جرم اسید بنزوئیک در نانوسیالات پایه آبی گاما آلومینا و سیلیکا مدلسازی و پیش بینی شده است. همچنین برای ارزیابی سیستم فازی طراحی شده، ضریب نفوذ اسید بنزوئیک در نانوسیال در دمای ثابت ◦C 20 با استفاده از یک روش ساده و ارزان اندازه گیری شد و با نتایج مدل فازی مقایسه شده است. نتایج نشان دادند که سیستم فازی طراحی شده با دقت بالایی می تواند فرآیند نفوذ جرم اسید بنزوئیک در نانوسیالات را تقلید کند. انحراف بین داده های آزمایشگاهی و مدل فازی برای نانوسیالات گاما آلومینا و سیلیکا به ترتیب حدود 939/0 و 997/0 می باشد. اندازه گیری ضریب نفوذ در نانوسیالات نشان داد که در غلظت های پایین نانوذرات، ضریب نفوذ تغییری ندارد. اما با افزایش غلظت نانوذرات سیلیکا کاهش قابل ملاحظه ای در ضریب نفوذ اسید بنزوئیک مشاهده شد، بطوریکه در نسبت حجمی %8/0 ضریب نفوذ تا %35 کاهش می یابد. عواملی چون غلظت نانوذرات، جنس نانوذرات و نوع آزمایش جهت تعیین میزان نفوذ جرم، به شدت می تواند روی فرآیند نفوذ جرم در نانوسیالات تاثیر گذار باشد.

در این پژوهش، اثرات کوچک کردن قطر خروجی آیروسیکلون بر عملکرد آن مورد بررسی قرار می گیرد. برای پیش بینی راندمان جداسازی قطرات و الگوی جریان درون آیروسیکلون از مدل آشفتگی تنش رینولدزی (RSM) استفاده شده است. روش عددی استفاده شده در کار حاضر روش اویلری-لاگرانژی بوده است. به دلیل انحراف هسته گرابه، حل انجام گرفته به صورت ناپایا و در مدت زمان 73/0 ثانیه صورت می گیرد. با کوچک شدن قطر خروجی افت فشار و سرعت مماسی افزایش می یابد. همچنین با کاهش قطر لوله خروجی (به عنوان مثال در سرعت 10 متر بر ثانیه) عدد اویلر افزایش می یابد. با افزایش عدد رینولدز، عدد اویلر تقریبا به صورت ثابت باقی می ماند. اثرات عبارت انعکاسی دیواره در مدل آشفته RSM برمیدان جریان و حرکت قطرات بررسی شده است. با اعمال کردن عبارت انعکاسی دیواره نتایج عددی به نتایج آزمایشگاهی نزدیکتر می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که سیکلونهای با قطر خروجی کوچکتر بازدهی بیشتری نسبت به دیگر سیکلون ها دارند.

با توجه به گستردگی کاربرد مواد مرکب در صنایع مدرن و پیشرفته، پیش بینی دقیق رفتار آسیب و شکست این مواد از اهمیت بالایی برخوردار است. انجام آزمایش های تجربی کمتر و ساده تر، باعث کاهش هزینه و زمان گردیده، بنابراین، طراحی و تحلیل مواد فوق نیازمند شناخت و استفاده از معیارهای آسیب و شکست می باشد. در کشور ایران، این مواد بیشتر در ساخت هواپیما مورد استفاده قرار گرفته و به همین دلیل در این پژوهش قطعه بال هواپیما انتخاب گردیده و شبیه سازی می شود. به همین منظور، معیارهای آسیب و شکست پاک، تسای-وو و سان با استفاده از یک زیربرنامه ضمنی در نرم افزار تجاری آباکوس پیاده سازی می گردند. پس از شبیه‎سازی بال هواپیما، با استفاده از سه معیار فوق مناطق آسیب دیده و نقاط بحرانی بال پیش بینی شده، نتایج حاصل از شبیه سازی های عددی با نتایج تجربی مقایسه و اعتبارسنجی می گردند. مقایسه نتایج عددی و عملی آشکار می کند که نتایج پیش بینی معیار آسیب پاک به نتایج عملی نزدیک تر بوده و برای پیش بینی آسیب در آزمون بارگذاری بال هواپیما مورد اطمینان بیشتری است.

این مقاله یک الگوریتم کنترلی خالص مبتنی بر روش فازی برای کنترل زاویه ای کوادروتور ارائه می کند. پارامترهای خطا و نرخ تغییرات خطا به عنوان ورودی سیستم فازی محسوب می شوند و ورودی های کنترلی برای حرکت های پایه ای کوادروتور مبتنی بر قوانین فازی تعریف شده، تولید می شوند. با توجه به دینامیک غیرخطی کوادروتور، الگوریتم کنترلی فازی برای پایدارسازی و کنترل زاویه ای این نوع از ربات ها پاسخ مطلوبی ارائه می دهد. برای بررسی عملکرد الگوریتم کنترلی فازی در مدل آزمایشگاهی، یک مجموعه شامل کوادروتور، میکرو کنترل گر و حسگرهای مورد نیاز ساخته شده است. حسگرهای سه محوره ی ژیروسکوپ و شتاب سنج برای تخمین موقعیت زاویه ای مورد استفاده قرار گرفته اند. به علت وجود نویز و خطا در خروجی حسگرها، از فیلتر کالمن برای حذف نویز استفاده شده است. نتایج بدست آمده در آزمایش های عملی نشان دهنده طراحی موفقیت آمیز الگوریتم کنترلی فازی بر روی کوادروتور بوده است.

در این مقاله به بررسی اثر افزودن هیدروژن به موتور گازسوز د 87 پرداخته می شود. توان خروجی موتور پایه دیزل 1000 کیلووات و سرعت موتور آن 1500 دور در دقیقه است که برای تبدیل آن به موتور گازسوز نیازمند ایجاد تغییراتی در موتور پایه از جمله تغییر سامانه پاشش و کاهش نسبت تراکم از 15 به 5/11می باشد. هیدروژن به عنوان یکی از بهترین افزودنی ها، می تواند مصرف سوخت و آلاینده های مضر را در موتورهای احتراق داخلی به مقدار زیادی کاهش دهد. به همین منظور در این مقاله اثر افزودن نسبت های جرمی مختلف سوخت هیدروژن به گاز طبیعی جهت مشاهده تغییر رفتار موتور مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش نسبت جرمی هیدروژن از 0 به 002/0 تا 014/0 که معادل اضافه نمودن 50% انرژی به داخل محفظه است، اعمال شده و با بررسی جوانب مختلف عملکردی و آلایندگی، نقطه بهینه تعیین می شود. با در نظر گرفتن این دو دیدگاه، نسبت جرمی 006/0 هیدروژن که معادل با اضافه نمودن 18% انرژی به داخل محفظه احتراق می باشد، به عنوان نقطه بهینه برای این موتور تعیین می شود. پس از آن، زمان مناسب برای نقطه بهینه موتور که معادل با نسبت جرمی 006/0 می باشد، تعیین می گردد و با توجه به نتایج به دست آمده 3 درجه پس انداختن زمان جرقه با توجه به شرایط موتور، مناسب برای این نسبت جرمی هیدروژن می باشد.

یکی از مناسب ترین روش ها برای ایجاد تنش پسماند فشاری در سطح قطعات، فرایند صیقل کاری با پلاستیسیته کم است که می تواند رفتار خستگی مناسبی برای قطعات فلزی فراهم کند. این فرایند می تواند بدون نیاز به بهینه سازی محیط ، مواد و یا طراحی اجزاء، تنش های کششی سطح را کاهش دهد یا به طور کامل حذف کند. در این فرایند یک ساچمه غلتش آزاد با یک نیروی عمودی مناسب در سطح قطعه کار حرکت می کند و با تغییر شکل پلاستیک سطح، تنش های پسماند فشاری مناسبی در عمق قطعه فراهم می کند. در این پژوهش، مدل اجزاء محدود این فرایند در دو حالت یک و دو ساچمه ای بر روی یک شفت از جنس آلیاژ آلومینیم 6T-7075 ارائه شده و تاثیرات آن بر روی تنش های پسماند مطالعه و با استفاده از رهیافت مبتنی بر کرنش، عمر خستگی قطعه بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که استفاده از دو ساچمه به جای یک ساچمه در این فرایند، می تواند تنش های پسماند فشاری در راستای محوری و شعاعی قطعه را 5/1برابر افزایش دهد. عمق تاثیرگذاری تنش ها نیز در حالت دو ساچمه بیشتر از یک ساچمه است. همچنین، حد استحکام خستگی در نمونه موردنظر با فرایند صیقل کاری با پلاستیسیته کم دو ساچمه ای، نسبت به نمونه بدون فرایند مذکور و یک ساچمه ای به ترتیب حدود 3 و 2 برابر افزایش می یابد.

در پژوهش پیش رو با روش جریان سنج سیم داغ تک بعدی، به بررسی اثر زبری بر روی سطح مقطع ایرفویل مدل S823 که از سری ایرفویل های توربینی خانگی بوده، پرداخته شده است. مؤلفه های نوسانی و میانگین زمانی سرعت جریان در دنباله در دو حالت سطح صاف و نیز سطح دارای زبری بالا و برای دو سرعت 5 و 10 متر بر ثانیه اندازه گیری شده است. هم چنین، تغییرات ضریب پسا در دو حالت به دست آمده و مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق سعی بر آن شد که از روش دنباله ای که یک روش تجربی برای محاسبه مولفه های سرعت است، برای اندازه گیری پارامترها استفاده شود. اندازه گیری ها در فواصل بدون بعد 3, 2, 1, 5/0, 01/0 x/c= انجام پذیرفته است (طول وترc ≡ و فاصله از پشت ایرفویل x ≡). با توجه به شکلها و نتایج آزمایشات مشاهده می شود که با افزایش فاصله در جهت طولی (x) پهنای دنباله بیشتر شده و سطح بیشتری را تحت تاثیر قرار می دهد. هم چنین، دور شدن از پره در جهت طولی باعث پهن شدن اوج کمینه سرعت و درنهایت از بین رفتن آن می شود که در حالت سطح زبر دنباله دارای پهنای بیشتر شده و برای رسیدن به سرعت جریان آزاد نیاز به دور شدن بیشتری است.

در این پژوهش با استفاده از تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی، روند طراحی آیرودینامیکی برای محفظه آزمون تونل باد ابر صوتی از نوع جت آزاد بسته انجام شده است. در ابتدا با استفاده از داده های آماری تونل های باد ابرصوت موجود در جهان، طراحی مفهومی محفظه آزمون انجام شده است. سپس با شبیه سازی عددی نمونه طراحی شده در جریان تراکم پذیر، لزج (مدل k – ω SST) با استفاده از حل معادلات ناویر-استوکس در حالت متقارن محوری، کیفیت طراحی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. در نهایت با تغییر پارامترهای محفظه آزمون، ابعاد بهینه محفظه آزمون تعیین شده است. پارامتر های موثر در محفظه آزمون شامل طول محور محفظه آزمون، قطر محفظه آزمون، قطر ورودی دیفیوزر، میزان فرورفتگی دیفیوزر و نازل داخل محفظه آزمون هستند. موارد بررسی شده در راستای معیارهای طراحی شامل ایجاد جریان یکنواخت و پیوسته جهت ایجاد بستر مناسب برای قرارگیری مدل در محفظه آزمون است. با استفاده از روند، ابعاد، مشخصات و الزامات آیرودینامیکی محفظه آزمون تونل باد ابرصوتی درعدد ماخ عملکردی 5 تا 7 تعیین شده است. همچنین اثرات دو نوع نازل مخروطی و انحنادار بر کیفیت جریان داخل محفظه آزمون تونل باد ابرصوت نیز مورد بررسی قرار گرفته است.

در این تحقیق هدف دستیابی به ضریب عملکردی (COP) بیشینه بر حسب بار جزئی و دمای محیط بیرون در چیلرهای تراکمی سانتریفیوژ می باشد. تغییرات ضریبCOPبر حسب تغییردر تعداد فن های چگالنده ، دمای محیط بیرون و بارگذاری جزئی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین درنهایت رابطه ای برحسب دمای محیط بیرون و بار جزیی بحرانی با هدف محاسبه بار جزئی لحظه ای دراندازه های مختلف چیلرپیشنهاد شده است. با داشتن این رابطه، چنان چه ظرفیت سرمایشی چیلر و دمای محیط بیرون معین باشد با مشخص بودن تعداد فن ها،بار جزئی که در آن میتوان به ضریب عملکردی بیشینه دست یافت قابل محاسبه می باشد. بر اساس نتایج حاصله ضریب عملکردی بیشینه درمحدوده بارگذاری جزئی بین7/0تا 8/0قراردارد. همچنین با افزایش دمای محیط از 30 به 50 درجه سلسیوس، ضریب COP در حدود 2 واحد کاهش می یابد.

در این تحقیق دمای بی بعد و انتقال گرمای جابجایی در جریان سکون شعاعی نانو سیال همراه با نفوذ سطحی یکنواخت بر روی استوانه ساکن به صورت پایا بررسی شده است. جریان آزاد پایا بوده و قدرت اولیه جریان میباشد. در این مسئله حل تشابهی معادلات اندازه حرکت ومعادله انرژی، با تبدیلات مناسب ذکر شده در این تحقیق، ارائه شده است. معادلات به صورت کاملا تشابهی در شرایطی حل شده اند که دیواره تحت تاثیر نفوذ سطحی یکنواخت قرار دارد. کلیه ی حل های ذکر شده برای اعداد رینولدز بین 1/0 تا 1000 ، مقادیر گوناگون نفوذ سطحی بی بعد و مقادیر معینی از کسر حجمی نانو ذرات ارائه شده است که در آنها a شعاع استوانه و لزجت سینماتیکی سیال پایه است. نتایج نشان میدهد برای همه اعداد رینولدز، با کاهش کسر حجمی نانوذرات و افزایش مکش سطحی، عمق نفوذ مو لفه های شعاعی و محوری میدان سرعت و تنش برشی دیواره، افزایش می یابد به علاوه افزایش کسر حجمی نانوذرات و مکش سطحی موجب افزایشضریب انتقال حرارت و عدد ناسلتمیشود.

برای تحلیل و بهبود عملکرد یک چرخه تولید توان زمین گرمایی، بررسی ترمودینامیکی چرخه ترکیبی رانکین آلی و فلش با استفاده از سیال زئوتروپیک به عنوان سیال کاری چرخه رانکین آلی انجام شد. ترکیباتی از سه هیدروکربن (هگزان، سیکلوهگزان و ایزوهگزان) با دو مبرد (R236ea و R245fa) به عنوان سیال کاری چرخه رانکین آلی بررسی شد. تغییرات بازده قانون اول و دوم ترمودینامیک، توان خالص خروجی و تخریب اگزرژی به عنوان تابعی از تغییر نسبت جرمی مبرد از 0 تا 1 گزارش شد. نتایج نشان می دهد بازده های قانون اول و دوم ترمودینامیک در یک نسبت جرمی خاص بیشینه می شوند. همچنین، توان خالص تولیدی چرخه رانکین آلی با تغییر نسبت جرمی یک مقدار بهینه نشان می دهد. علاوه بر این، تخریب اگزرژی در اواپراتور که منبع اصلی تخریب اگزرژی در چرخه رانکین آلی است، در محدوده مقادیر متوسط نسبت جرمی مبرد کمترین مقدار را داراست. طبق نتایج به دست آمده سیال کاری Cyclohexane/R236ea با نسبت کسر جرمی 6/0 به 4/0 بهترین عملکرد را از دیدگاه انرژی و اگزرژی از خود نشان می دهد که منجر به تولید توان کل MW 31/7 در چرخه می گردد.

بررسی انتقال گرمای همرفتی نانوسیال با توابع توزیع متفاوت درون یک مجرا، موضوع بحث این مقاله می باشد. عناصر تفرق و یا نانوذرات در داخل مجرا را می توان علاوه بر توزیع یکنواخت، با توابع توزیع متفاوتی از جمله توزیع سهموی یا توزیع نمایی پخش کرد. در اینجا تزریق نانوذرات با توزیع های مختلف درون جریان سیال جهت دستیابی به بیشترین میزان انتقال گرما با یکدیگر مقایسه شده اند. با توجه به کاربردهای زیادی که کانال صفحات موازی و همچنین لوله، به عنوان مجرای عبور سیال، در صنعت، دارند، لذا نتایج عددی برای این دو هندسه، ارائه و مقایسه می گردند. جهت انجام مقایسه کامل و مفید، تعداد عناصر تفرق یکسانی برای هر یک از توزیع ها درنظر گرفته می شود. اعتبارسنجی نتایج توسط راه حل تحلیلی برای یک وضعیت ساده از مسئله انجام شده است. حضور نانوذرات با توزیع سهموی و افزایش شاخص اندازه ذرات، عدد ناسلت و ویژگی های انتقال گرما را به شکل پیوسته کاهش می دهد. برای توزیع نمایی، افزایش شاخص اندازه ذرات منجر به یک رفتار صعودی-نزولی برای عدد ناسلت می شود. بنابراین در این توزیع، اندازه بهینه ای برای عناصر تفرق به دست می آید.

در این پژوهش به بررسی تاثیر افزودن کروم بر چقرمگی شکست فولاد هادفیلد، با استفاده از آزمایش ضربه شارپی پرداخته شده است. برای این منظور، ابتدا سه بلوک از فولاد هادفیلد (Cr%0، Cr%5/1 و Cr%3) بوسیله ی کوره القایی ریخته گری شدند. سپس هر سه بلوک به مدت 2 ساعت تحت عملیات حرارتی آستنیته در دمای °C1100 قرار گرفته و بلافاصله در آب خالص سریع سرد شدند. در مرحله ی بعد، آزمایش های کشش تک محوره، سختی سنجی و ضربه ی شارپی بر روی هر سه نمونه انجام شد. برای بررسی ریزساختار از میکروسکوپ نوری و برای بررسی سطوح شکست از میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. سپس برای بررسی چقرمگی شکست نمونه ها از روابط تجربی بین چقرمگی شکست و نتایج آزمایش ضربه شارپی، استفاده گردید. نتایج نشان داد که کمترین سختی - بالاترین چقرمگی شکست - بالاترین طول ترک بحرانی به نمونه ی بدون کروم و بالاترین سختی - کمترین چقرمگی شکست - کمترین طول ترک بحرانی به نمونه ی حاوی Cr%3 تعلق گرفت. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی دلالت بر افزایش رشد ترک در آزمایش ضربه شارپی در اثر افزودن کروم به ترکیب شیمیایی فولاد منگنزدار هادفیلد داشتند.

در این پژوهش، تاثیر تغییر تعداد پره های یک کمپرسور توربوشارژربه صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، هندسه ی پروانه و حلزونی کمپرسور توربوشارژر گرت T25با استفاده از اسکن سه بعدی تعیین و سپس در نرم افزار انسیسمدل گردیده است. پس از حل میدان جریان در کمپرسور با تعداد پیش فرض 6 پره، تعداد پره ها از مقدار اولیه ی 6 عدد به 5 عدد تغییر داده وسپس حل عددی برای تعداد 4 و 7 پره تکرار شده است. با کاهش تعداد پره ها سطح مقطع عبوری جریان افزایش یافته و در نتیجه کمپرسور دیرتر به شرایط شوک می رسد. بنابر این کمپرسور با تعداد پره کمتر قابلیت عبور جریان با دبی جرمی بیشتری را دارد. از طرفی با افزایش تعداد پره ها ضریب لغزش و قدرت انتقال یافته به سیال افزایش یافته، اما قدرت و نسبت فشار با بیشتر شدن تعداد پره ها از 6 عدد کاهش می یابد. در یک برآورد کلی نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد که کمپرسور دارای 6 پره در دبی های جرمی کمتر که متناظر با نسبت فشارهای بالاتر می باشد، دارای بهترین عملکرد می باشد.

در این مقاله به بررسی تجربی تاثیر همزمان میکرو و نانو پلیمر بر روی خواص هیدرودینامیکی شامل افت فشار و ضریب اصطکاک پوسته ای جریان مغشوش درون یک لوله افقی در اعداد رینولدز مختلف پرداخته شده است. در این کار از ماده افزودنی پلیمر پلی آکریل آمید نیمه هیدرولیز شده در مقیاس میکرو و نانو بنامsuperfloc A110 استفاده شده است. به منظور داشتن تحلیل جامعی از شرایط گوناگون آزمایشی، آزمایشات با غلظت های مختلف ماده پلیمری در مقیاس میکرو و نانو انجام شده است و تاثیر شرایط گوناگون بر روی افت فشار و ضریب اصطکاک بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که افزودن پلیمر در اندازه میکرو تا غلظت بهینه (0625/0 درصد حجمی) سبب کاهش ضریب اصطکاک می شود. همچنین با اضافه کردن ذرات پلیمری در اندازه نانو به محلول حاوی ذرات پلیمری در اندازه میکرو بطور همزمان، ضریب اصطکاک تا حدود 58 درصد کاهش می یابد. با افزایش دمای محلول تا حدود 30 درجه سلسیوس گراد نیز کارایی عامل کاهنده پسا بالاتر می رود.

امروزه منیپولیشن با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی به عنوان یکی از روش های نوین ساخت تجهیزات مقیاس میکرو/نانو مورد توجه محققین قرار گرفته است. ازآنجاکه این روش نیاز به فرآیندهای دقیق و پیچیده داشته و هزینه های بالایی را دربردارد، لذا پیش از انجام هرگونه کار تجربی بایستی به مدل سازی دقیق آن پرداخت. مدل سازی دقیق فرآیند منیپولیشن سه بعدی از چهار بخش عمده شامل سینماتیک، دینامیک، اصطکاک و تماس تشکیل شده است. مدل سازی استاتیکی و دینامیکی منیپولیشن سه بعدی پیش ازاین توسط محققین مختلف بررسی شده است، اما به مدل سازی اصطکاکی و تماسی توجه کمتری شده است. در این مقاله برای نخستین بار چهار مدل تماسی کروی، شامل مدل های هرتز، جی کاآر، دی ام تی و بی سی پی جهت نانومنیپولیشن سه بعدی توسعه یافته و به کار برده شده اند. هدف از کاربرد این مدل ها، بررسی اثر آن ها بر نیرو و زمان بحرانی در منیپولیشن سه بعدی به منظور مدل سازی دقیق حرکت نانوذره بر روی سطح مبنا می باشد. نتایج به دست آمده بیانگر آن است که مدل تماسی هرتز به دلیل صرف نظر از نیروهای چسبندگی کم ترین مقدار نیرو و زمان بحرانی را نشان می دهد، همچنین نتایج نشان می دهد که غلتش ذرات حول محور xبه عنوان محتمل ترین مد حرکتی، و لغزش در راستای محور x به عنوان کم احتمال ترین مد حرکتی خواهند بود.

فرآیند الکتروهیدرولیک فرمینگ یک روش شکل‏دهی فلزات بصورت پالسی می باشد که در آن از تخلیه بار الکتریکی در امتداد دو یا چند الکترود که درون سیال قرار گرفته است، برای شکل دادن ورق فلزی استفاده می شود. با انجام مجموعه ای از تست های تجربی میزان شکل‏پذیری ورق با استفاده از فرآیند الکتروهیدرولیک فرمینگ در کنار فرآیند شبه استاتیک مورد محاسبه‏ قرارگرفته است. همچنین یک روش نظری برای مقایسه نتایج تجربی و تحلیلی بررسی شده است. تست‏های تجربی الکتروهیدرولیک فرمینگ بر روی ورق‏های آلیاژ آلومینیوم گریدبندی شده بصورت کروی جهت بدست آوردن نمودار حد شکل‏دهی بررسی گردیده است. نه تنها تطابق خوبی فیمابین منحنی های تجربی بدست آمده از تست نیمه استاتیک و روش نظری حاصل شده است، همچنین فرآیند الکتروهیدرولیک فرمینگ موجب بهبود شکل پذیری آلیاژ آلومینیوم با توجه به نمودارهای حد شکل دهی در کرنش‏های حداکثری تا بیش از 26 درصد در مقایسه با فرآیندهای با سرعت پایین نیز گردیده است.

کودکان سرطانی دردوره شیمی درمانی نیاز شدید به مراقبت و توجه ویژه دارند، و آشنایی آنها با بیماری و فرآیند درمان در همکاری شان با پزشکان و روانشناسان جهت بهبود حالشان تاثیر گذار است. استفاده از فناوری های نوین و هوشمند بویژه ربات های اجتماعی انسان نما به عنوان ابزاری انگیزه بخش وجذاب می تواند در این خصوص چاره ساز باشد. در این پژوهش از رباتی انسان نما با توانایی های ارتباطی گوناگون برای تعامل با 6 کودک مبتلا به سرطان استفاده شده و تاثیر آن بر کاهش "دیسترس" ناشی از بیماری و فرآیند درمان آن پرداخته شده است. "دیسترس" در سرطان، حالتی روحی-روانی در بیماراست که ناراحتی هایی همچون اضطراب، افسردگی، بی انگیزگی و غیره را در بردارد. متغیرهای مساله در فرایند درمان کودکان سرطانی شامل افسردگی، اضطراب، کم اشتهایی، و خشم می باشندکه با انجام این پژوهش تاثیر ربات های اجتماعی منتخب با برنامه ریزی مناسب در کنار روانشناس و پزشک متخصص در قالب 8 جلسه مداخلات روانشناسی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج بدست آمده تحلیل و گزارش شده اند. نتایج اولیه این پژوهش که برای اولین بار در جهان انجام شده نشانگر تاثیر مثبت حضور و بکارگیری ربات های اجتماعی به عنوان دستیار درمانگر در طی فرایند درمانی کودکان سرطانی است.

ترکیب مواد مختلف اغلب به منظور بهینه سازی پاسخ سازه تحت بارهای مکانیکی و حرارتی شدید در سازه های پیچیده نظیر مخازن استفاده می شود. مواد تابعی یا هدفمند برای رسیدن به این هدف در مورد مخازن تحت فشار مناسب می باشند. از سوی دیگر این ساختارها معمولا متحمل بارگذاری تکرار شونده منجر به تغییر شکل پلاستیک و درنتیجه پدیده های تشدید تدریجی و تطبیق دوره نوسانی می باشند. در این مطالعه نظریه سخت شوندگی سینماتیکی غیرخطی فردریک- آرمسترانگ به منظور بررسی رفتار بارگذاری چرخه ای برای یک سیلندر ضخیم هدفمند تحت فشار داخلی برای دو ماده هدفمند بصورت فلز-فلز و سرامیک-فلز استفاده می شود. قانون توزیع کسر حجمی، هندسه و بار مکانیکی متقارن، برای ماده مورد نظر فرض می شود. روش المان محدود در ترکیب با یک رویکرد چند لایه برای مدل کردن سازه استفاده شده است. تحلیل های مورد نظر به روش المان محدود انجام و نتایج آن بوسیله نمودارهای تنش-کرنش ارائه شده است. اثر تغییرات توزیع مواد بر رفتار چرخه ای نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که استفاده از مواد هدفمند منجر به طراحی انعطاف پذیرتر می شود؛ به نحوی که گسیختگی چرخه ای را می توان با انتخاب پروفایلهای توزیع مواد مناسب بهبود داد.

در مطالعه حاضر انتقال گرما در سیال غیرنیوتنی گذرنده از سیلندر دایروی چرخان با روش شبکه بولتزمن شبیه سازی شده است. رژیم جریان ناپایا دو بعدی در 100 Re=و 20Pr= برای شاخص های سیال غیرنیوتنی مدل توانی (8/1≤n≤4/0) و سرعت های چرخشی بی بعد (3≤β≤0) بررسی شده است. اثرات سرعت چرخشی بی بعد سیلندر و شاخص توانی بر روی کانتور گردابه، کانتور دما، نوسلت موضعی، نوسلت میانگین سطح و عدد نوسلت میانگین سطح-تناوبی، با جزئیات، مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که با تغییر خواص سیال از نیوتنی به سمت سیال غلیظ شونده برشی کانتور دما کشیده تر و پهن تر می گردد در حالیکه با تغییرخواص از نیوتنی به رقیق شونده برشی عکس این روند مشاهده می شود. با افزایش نسبت سرعت چرخشی بی بعد، میدان جریان و میدان دما پایا می شوند، که این روند برای سیالات نیوتنی و غیرنیوتنی مشابه می باشد. دیده می شود که با افزایش خواص رقیق شونده برشی و ضخیم شونده برشی در سیالات، آهنگ انتقال گرما ازسطح سیلندر دایروی به ترتیب افزایش و کاهش می یابد. همچنین، نتایج نشان می دهد که با افزایش سرعت چرخشی بی بعد آهنگ انتقال گرما از سطح سیلندر کاهش می یابد.

نانورس به منظور تقویت خواص مکانیکی لاستیک به ترکیب آن افزوده می شود. در این پژوهش از روش غیر مخرب آزمون فراصوتی برای بررسی فرمول‏بندی لاستیک تقویت شده با نانورس استفاده شده است. در این روش زمان بین ارسال و بازتاب امواج صوتی با بسامد بالا اندازه گیری می شود. سرعت انتشار امواج طولی از تقسیم طول نمونه بر زمان رفت و برگشت امواج بدست می آید. در مطالعه حاضر با توجه به انعطاف پذیری مواد لاستیکی، برای اندازه گیری ضخامت نمونه از روش پردازش تصویر استفاده گردید. با تغییر درصد عناصر تشکیل دهنده لاستیک تقویت شده با نانورس، خواص فیزیکی و مکانیکی آن تغییر نموده و در نتیجه آن سرعت انتشار امواج صوتی در لاستیک تقویت شده با نانورس تغییر خواهد نمود. به منظور بررسی فرمول‏بندی لاستیک تقویت شده با نانورس، ابتدا تعدادی نمونه با فرمول‏بندی‏های متفاوت تهیه گردید و برای هرکدام از نمونه ها، سرعت انتشار امواج فراصوتی طولی اندازه گیری گردید. به منظور صحت سنجی نمونه دیگری با فرمول‏بندی جدید ساخته شد و سرعت انتشار امواج فراصوتی طولی در آن اندازه گیری گردید. بررسی نتایج بدست آمده از آزمایش ها و مدل رگرسیونی پیاده سازی شده نشان داد که می توان با داشتن فرمول‏بندی لاستیک تقویت شده با نانورس سرعت انتشار امواج فراصوتی طولی را در لاستیک ها بدست آورد. دستاورد بدست آمده از نتایج پژوهش در آنالیز لاستیک های تولید شده و حفظ فرمول‏بندی مد نظر خطوط تولید کاربرد دارد.

یکی از مهمترین، حساس ترین و پرکاربردترین فرآیندهای ماشینکاری در حوزه جراحی ها و مهندسی پزشکی، فرآیند سوراخکاری استخوان می باشد. سوراخکاری استخوان کاربرد عمده ای در جراحی های ارتوپدی، درمان شکستگی ها و نمونه برداری های استخوانی و همچنین دندان پزشکی دارد. استفاده از دریل های جراحی اتوماتیک و همچنین ربات های جراح کنترل عددی سبب ایجاد تحولی شگرف در بهبود این فرآیند شده است. در طول عمل سوراخکاری استخوان، اعمال نیروی بیش از حد به بافت استخوان سبب ایجاد شکست و ترک خوردگی و ایجاد آسیب جدی در بافت اسنخوان می گردد و همچنین این امکان وجود داردکه مته جراحی در داخل بافت استخوان دچار شکستگی گردد. در این مقاله با درنظر گرفتن سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی و قطر ابزار به عنوان مهمترین فاکتورهای ورودی فرآیند ابتدا با استفاده از روش طراحی آزمایش ها و روش سطح پاسخ، نیروی اعمالی به بافت استخوان مدل سازی و معادله رگرسیون خطی مرتبه دوم حاکم بر مدل استخراج گردیده و از دقت آن اطمینان حاصل شده است. سپس با بهره گیری از روش تحلیل حساسیت آماری سوبل که نسبت به سایر روش ها دارای مزیت استخراج مقدار کمی تاثیر پارامترهاست، به بررسی تاثیر پارامترهای ورودی بر روی پارامتر خروجی نیرو پرداخته شده و چگونگی تاثیر هریک از پارامترهای ورودی به دقت بررسی شده است و در انتها با بهینه سازی مدل حاکم بر فرآیند، مقادیر بهینه هریک از پارامترهای ورودی به منظور دستیابی به کمترین و بهترین مقدار نیروی ایجاد شده در حین سوراخکاری بافت استخوان ارائه گردیده است. نتایج بدست آمده بدین صورت است که کمترین مقدار نیروی وارده بر بافت استخوان در قطرهای کمتر، نرخ های پیشروی پایین تر و حداکثر سرعت دوران ابزار حاصل می گردد. و از بین پارامترهای ورودی با در نظر گرفتن تغییرات همزمان تمامی پارامترها در بازه آزمایش ها، به ترتیب سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی و قطر ابزار بیشترین اثر را رفتار نیرو داشته اند.

سیستم کنترل پایداری جز سیستم های ایمنی فعال برای خودروها به منظور کنترل حرکت دینامیکی خودرو در مانورهای خطرناک می باشد. درمقاله حاضر ابتدا شبیه سازی سیستم تعلیق غیر فعال 4 درجه آزادی انجام شده و سپس به منظور بهبود عملکرد سیستم کنترلی، یک سیستم تعلیق 6 درجه آزادی با اضافه کردن جرم به قسمت فنربندی نشده سیستم تعلیق 4 درجه آزادی و استفاده از میراگر نیمه فعال هیبردی توسعه داده شده است. با اتخاذ این رویکرد جدید، مدل 4 درجه آزادی به مدل 6 درجه آزادی نیمه فعال هیبریدی تبدیل می شود. برای بررسی کنترل پذیری سیستم با افزایش درجات آزادی، سیستم تعلیق نیمه فعال هیبریدی جدید 8 درجه آزادی با ترکیب مدل 4 و 6 درجه آزادی طراحی و شبیه سازی کنترل کننده مود لغزشی برای این سیستم ها انجام شده است و با روش کنترلی PID نیز مقایسه گردیده است. برای شبیه سازی و تحلیل دینامیکی از نرم افزارمتلب استفاده می شود. داده های ورودی از مدل سازی حرکت یک خودرو در نرم افزار کارسیم استخراج شده است. نتایج شبیه سازی نشان میدهد که افزایش درجات آزادی به همراه به کارگیری دمپر نیمه فعال هیبریدی منجر به پایداری بهتر و خوش فرمانی بیشتر خودرو می شود.

در پژوهش حاضر، انتقال گرما جابجایی طبیعی نانوسیال درون محفظه‏بسته ذروزنقه‏ای اشباع شده با ماده متخلخل مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از مدل عدم تعادل گرمای موضعی، سه معادله گرما (انرژی) برای فازهای سیال، نانوذرات و جامد ماتریس ماده متخلخل تعریف شد. همچنین، به منظور تعیین رفتار جامع نانوذرات پخش شده درون فاز سیال، مدل غیر‏همگن (بونجیورنو) بکار گرفته شد. معادلات حاکم در پژوهش حاضر، به شکل بی‏بعد خود انتقال یافته و در نهایت با استفاده از روش المان محدود حل شده‏اند. نتایج نشان می‏دهند که افزایش عدد رایلی اثر قابل توجهی بر روی عدد ناسلت متوسط فاز سیال و اثر کم‏تری بر روی عدد ناسلت متوسط نانوذرات دارد. ضمن اینکه افزایش پارامتر نسبت شناوری منجر به کاهش عدد ناسلت متوسط برای فاز سیال و نانوذرات می شود. از طرف دیگر، تغییرات عدد ناسلت متوسط برای فاز جامد ماتریس ماده متخلخل در برابر تغییرات عدد رایلی و پارامتر نسبت شناوری، ناچیز است.

شبیه سازی و پیاده سازی آزمایشگاهی کنترلر شبه لغزشی روی سیستم پاندول معکوس برای تاب به وضعیت قائم در حین تثبیت موقعیت پاندول معکوس یکی از سیستم های پرچالش از نظر دینامیکی و کنترلی است و به همین دلیل جهت برآورد کارآیی کنترل کننده های جدید مورد توجه است. پیچیدگی مساله وقتی افزوده می شود که در مورد به حالت قائم درآوردن پاندول از وضعیت تعادل پایینی بحث شود. این سیستم، سیستمی غیرخطی و کم عملگر است و این خاصیت ها چالش های بزرگ کنترلی محسوب می شوند. به همین دلیل استفاده از کنترل کننده های متداول برای این سیستم مناسب نیست. البته این سیستم از حیث کنترل پذیری با وجود یک ورودی دارای شرایط لازم می باشد. در این تحقیق یک کنترل کننده دو مرحله ای بر پایه انرژی سیستم به منظور حرکت پاندول از تعادل پایینی به سمت تعادل ناپایدار بالایی و حفظ آن در این نقطه ارائه شده است. در این کنترل کننده، انتقال از قسمت غیرخطی به قسمت خطی توسط یک مسیر لغزشی پایدار انجام می شود. استفاده از این مسیر لغزشی به جای انتقال مستقیم، هزینه کنترلی سیستم برای پایدارسازی را کاهش داده و گذری هموار از قسمت غیرخطی به خطی ایجاد می کند. این گذر هموار امکان موفقیت کنترل کننده در شرایط مختلف را نیز فراهم می کند. نتایج شبیه سازی و تست های عملی نیز این موضوع را تایید می نمایند.

تولید کننده های میکرو قطره به دلیل کاربردهای روز افزون، به زمینه تحقیقاتی مهمی تبدیل شده است. محققان روش های مختلفی را برای تولید میکرو قطرات کنترل شده ارائه کرده اند. در این مقاله تولید قطره به کمک حباب جرقه ای از طریق یک محفظه متقارن محوری بررسی شده است. فرایند شامل رشد و فروپاشی حباب و تشکیل قطره تا لحظه جدایش می باشد. کانتورهای فشار و بردارهای سرعت سیال اطراف حباب با استفاده از ترکیب روش المان مرزی و تفاضل محدود به دست آمده و تاثیر پارامتر قدرت، عمق محفظه و زاویه کانال تغذیه بر دینامیک حباب و قطره مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که با افزایش پارامتر قدرت، طول قطره و حجم آن افزایش و جدایش قطره سریعتر اتفاق خواهد افتاد. با افزایش زاویه کانال تغذیه، طول قطره و حجم آن افزایش می یابد. بیشترین زمان جدایش متعلق به زاویه 15- درجه است. با افزایش عمق محفظه، طول قطره افزایش خواهد یافت. همچنین به ازای زاویه 15- درجه، زمان جدایش قطره افزایش و حجم آن کاهش می یابد در حالی که برای زاویه های 0 و 15 درجه زمان جدایش قطره کاهش و حجم آن افزایش خواهد یافت. به علاوه، با افزایش فاصله حباب از سطح آزاد، حجم قطره کاهش می یابد.

در این مطالعه راهکار پاشش دومرحله ای سوخت به عنوان یک روش مؤثر برای کاهش همزمان آلاینده های دوده و اکسیدهای نیتروژن و همچنین افزایش راندمان موتور مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی عددی احتراق از نرم افزار AVL FIRE بهره گرفته شده است. موتور مورد مطالعه، موتور دیزلی پاشش مستقیم OM-355 مرکز تحقیقات موتوری شرکت ایدم تبریز در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که در تزریق دومرحله ای سوخت، فشار و دمای متوسط محفظه احتراق در طرحی که در آن 70% سوخت در مرحله اول و 30% مابقی سوخت در مرحله دوم پاشیده می شود، بیشتر است. بهترین عملکرد به لحاظ کاهش میزان آلاینده دوده و آلاینده اکسیدهای نیتروژن به ترتیب مربوط به طرح هایی است که در آن ها 90% و 70% سوخت در مرحله اول پاشیده می شود. در نظر گرفتن فاصله زمانی 20 درجه میل لنگ برای شروع مرحله دوم می تواند باعث بهینه شدن فرآیند احتراق و کاهش میزان آلاینده های موتور گردد.

در مقاله ی حاضر به مدلسازی و تحلیل جریان لایه ای نانوسیال از روی صفحه ی بسیار داغ جهت افزایش انتقال گرما پرداخته شده است. تبخیر شدن نانوسیال پس از تماس با سطح، افزایش کسر حجمی ذرات نانو در امتداد صفحه را در پی خواهد داشت. لذا خواص نانوسیال متغیر و تابعی از موقعیت روی صفحه خواهد بود. معادلات حاکم شامل معادله پیوستگی، ممنتم و انرژی با حل تشابهی بلازیوس به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شدند و با ترکیب روش پرتابی و رانگ کوتا ی مرتبه چهار برای هر مقطع از صفحه حل شدند. نتایج نشان می دهد که با نانو سیال آب-مس با کسر حجمی 2/0، انتقال گرما و آهنگ خنک کاری در کل صفحه در حدود 42% و پسای اصطکاکی کمتر از 15% افزایش می یابد. علاوه بر این، نتایج برای سطح متحرک در راستای افزایش آهنگ خنک کاری در فرایندهایی همچون آب دهی فلزات داغ با هدف کنترل سختی فلز نشان داده شده اند.

در این مقاله تحلیل خزشی وابسته به زمان در استوانه های جدار ضخیم ساخته شده از ماده مرکب مرتبه ای هدفمندAl-SiC با استفاده از روش تقریب متوالی مندلسون انجام شده است. برای تحلیل خزشی از معادله ساختاری نورتون که ثوابت آن از آزمایشات تجربی پاندی استخراج شده است، استفاده شده است. همه مشخصات مکانیکی و گرمایی ماده به جز نسبت پواسون وابسته به درصد حجمی توزیع ذرات تقویت کننده سیلیکون کارباید می باشند. بارگذاری شامل نیروهای اینرسی ناشی از دوران و توزیع دما بخاطر انتقال گرما از سطح داخلی به سطح خارجی استوانه می باشد. با این تحلیل مشخص می شودکه توزیع حجمی هدفمند از ذرات تقویت کننده سیلیکون کارباید، تاثیر مهمی در توزیع تنش الاستیک اولیه دارد. همچنین در خزش وابسته به زمان به خاطر باز توزیع تنش، تنش های شعاعی با گذشت زمان افزایش می یابند، در حالیکه تنش های مماسی و موثر یکنواخت تر می گردند و در نهایت،تنش ها، جابه جایی و کرنش ها پس از حدود 50 سال به حالت پایدار همگرا می شوند.

نانو پودر Y2O3 با استفاده از نیترات ایتریم (منبع Y3+) ، سود (کنترل pH) و سیتریک اسید (CA، عامل کمپلکس کننده) به روش هیدروترمال سنتز شد. از روش های زیادی با استفاده از سیتریک اسید به روش سل-ژل و روش احتراقی برای سنتز نانوپودر ایتریا انجام شده است. در این پ‍‍ژوهش به کمک عامل کمپلکس شونده سیتریک اسید به روش هیدروترمال نانوپودر ایتریا سنتز شده است. هم چنین، اثر pH و نسبت مولی سیتریک اسید به Y3+ بر مورفولوژی و فاز محصولات مورد بررسی قرار گرفت. محصول بدست آمده توسط پراش اشعه ایکس (XRD) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) ، و پلاسما جفت شده القایی (ICP) بررسی و مشخصه یابی شده است. نانو ذرات ایتریا مکعبی خالص با میانگین اندازه ذرات 44 نانومتر در نسبت سیتریک اسید به ایتریم برابر6/1:01/0، pH برابر با 10 در °C900 به مدت 90 دقیقه کلسینه شد. هم چنین خواص نشر نوری (PL) نانو ذرات ایتریا سنتز شده مورد بررسی قرارگرفت.

در این مقاله یک سیستم ترکیبی به منظور تولید توان، گرما وسرما با استفاده از سوخت زیست توده، بر پایه ی پیل سوختی اکسید جامد پیشنهاد شده و تحلیل کامل ترمودینامیکی و اگزرژی و نیز بررسی اثرات زیست محیطی انجام گرفته است. با استفاده از نرم افزار EES (حل گر معادلات مهندسی) سیستم ترکیبی جهت تعیین بازگشت ناپذیری ها در اجزا مختلف، به منظور تعیین نقاط ضعف سیستم، تحلیل اگزرژی می شود. همچنین معادلات موازنه اقتصادی به منظور یافتن هزینه محصول نوشته می شود. در این راستا به اثرات زیست محیطی سیستم توجه شده و این پارامتر برای سه حالت متفاوت بر اساس چرخه های سازنده ی سیستم ترکیبی محاسبه می شود. برای درک بهتر کارکرد سیستم تاثیر تغییر متغیر های طراحی تاثیر گذار سیستم بر روی توان تولیدی و بازده قانون دوم ترمودینامیک بررسی می شود. نتایج نشان می دهد که افزایش اختلاف دمای سلول پیل سوختی به میزان 75 درجه سلسیوس باعث 8/99 % افزایش بازده اگزرژی و 17/47% افزایش بازده انرژی می شود. همچنین تولید توان سیستم نسبت به چگالی جریان و فاکتور مصرف سوخت دارای مقادیر بهینه می باشد. نتایج همچنین حاکی از این است که سیستم ترکیبی نسبت به سیستم تولید توان تنها دارای 12/04% بازده قانون دوم بیشتر و 62/34 % تولید کربن دی اکسید کمتر می باشد. نتایج معرف این مهم نیز هست که هزینه واحد محصول توان 15/76 دلار بر گیگاژول می باشد.

در این مقاله عملکرد دو الگوریتم کنترلی مقاوم سنتز μ و مود لغزشی درجه بالا بر روی یک شبیه ساز زیرسیستم کنترل وضعیت ماهواره به صورت سخت افزار در حلقه بررسی می شود. این شبیه ساز مدل میزی، بر روی یک پایه نگه دارنده ی یاتاقان هوایی نیم کروی به منظور فراهم آوردن شرایط تعلیق مجموعه قرارگرفته است. صفحه پلتفرم و تمام عملگرها و زیرسیستم های نصب شده بر روی آن امکان انجام آزمون های عملیاتی موردنظر را مهیا می کند. هر دو کنترل گر ابتدا به کمک نرم افزار متلب شبیه سازی و سپس بر روی زیرسیستم پیاده سازی گردیده اند. ابتدا روش کنترلی مقاوم سنتز μ برای شبیه ساز طراحی شده است. در این روش ماتریس های وزنی به گونه ای انتخاب می شوند که سیستم کنترلی نسبت به تمامی نامعینی ها شامل عدم قطعیت ها، اغتشاشات و نویز حسگرها مقاوم باشد. ماتریس های وزنی عدم قطعیت، کارایی، محدودیت عملگر و اغتشاش با توجه به محدودیت های دینامیکی و محیطی شبیه ساز و خواسته های طراح انتخاب شده اند. سپس کنترل گر مقاوم مود لغزشی درجه دو با استفاده از الگوریتم فوق پیچشی طراحی شده است. برخلاف الگوریتم های دیگر درجه 2، در روش فوق پیچشی نیازی به اندازه‍گیری یا تعیین علامت مشتق سطح لغزش نیست. نتایج شبیه سازی کامپیوتری و تست های آزمایشگاهی سخت افزار در حلقه برای کنترل گرهای فوق مقایسه می‍شود.

امروزه استفاده از نانو سیالات به عنوان سیال پایه در مبادله کن های گرمایی گسترش چشم گیری یافته است. در این مطالعه ما سعی نمودیم تا کاربرد نانوذرات اکسید آلومینیوم را به همراه کویل سیمی در افزایش انتقال گرما آب به عنوان سیال پایه را مورد بررسی قرار دهیم. بدین منظور نانو سیال با غلظت های مختلف ساخته شده،با گامهای متفاوت کویل سیمی و در اعداد رینولدز مختلف مورد آزمایش قرار گرفت. از سیم پیچی برای افزایش آشفتگی جریان در داخل مبادله کن بهره گرفته شد،نتایج نشان داد که استفاده از نانو ذرات سبب افزایش بازدهی حرارتی می گردد. هم چنین افزایش غلظت نانو ذرات و افزایش عدد رینولدز در افزایش کارایی سیستمهای حرارتی نقش مستقیمی را ایفا می نمایند. نتایج مبین این است که برای نانوسیال اکسید آلومینا با غلظت 0. 35 و سیم پیچی با نسبت گام 2 بهترین عملکرد را داردو برای این شرایط میزان افزایش انتقال گرما 30 الی 45 درصد محاسبه گردید. این در حالی است که میزان افزایش افت اصطکاکی برای این وضعیت 1-6% قرار دارد. این نتایج نشان می دهد که افزایش انتقال گرما بر افزایش افت فشار غلبه کرده و کنترل کننده عملکرد مبادله کن می باشد.

در این پژوهش از روش تجزیه متعامد بهینه به منظور توسعه یک الگوی رتبه کاسته جهت شبیه سازی میدان جریان ناپایای تراکم ناپذیر استفاده شده است. معادلات حاکم بر دینامیک جریان پس از تصویرسازی در راستای مودهای پرانرژی تر، یک سامانه دینامیکی رتبه کاسته ایجاد می کنند. معمولا این الگو با بهره گیری از نمایه های میدان سرعت ایجاد شده لذا مدل سازی عبارت فشار در معادله اندازه حرکت از اهمیت خاصی در صحت و پایداری الگوی حاصل برخوردار می باشد. دو روند برای این منظور وجود دارد که یکی مبتنی بر حذف عبارت فشار با وجود شرایط مرزی همگن و دیگری جایگزین نمودن عبارت فشار به نحوی شایسته در معادله اندازه حرکت می باشد. روشی که دراین پژوهش به کار رفته، استفاده از نمایه های فشار به صورت مستقیم و بهره گیری از ضرایب مودال میدان سرعت برای میدان فشار می باشد. نتایج حاصل از الگو رتبه کاسته پیشنهادی با شبیه سازی های حاصل از حل عددی مستقیم مقایسه شده اند. از آنجا که تنها دلیل ناپایداری الگو های رتبه کاسته عدم جایگزینی عبارت فشار نیست، لذا پاسخ الگو دینامیکی رتبه کاسته حاصل به طور کامل بر داده های حل عددی مستقیم منطبق نشده ولی در مقایسه با الگو های رتبه کاسته کلاسیک از دقت بالاتری برخوردار می باشد.

ایجاد خواص مکانیکی ارتقا یافته در پوشش های نانوکامپوزیتی Ni-Al2O3 مستلزم افزایش مقدار مشارکت نانوذرات آلومینا در زمینه نیکلی است. در این تحقیق، تاثیر تغییر پتانسیل زتای نانوذرات در اثر افزودن غلظت های مختلفی از شش حلال آلی (تری اتانول آمین، کربامید، گلیسیرین، متانول، فرمالدهید و اتانول) به الکترولیت، بر جذب آن ها در پوشش مورد بررسی قرار گرفت. مقدار gL-1 10 به عنوان غلظت بهینه جهت رساندن مقدار مطلق پتانسیل زتای ذرات به محدوده mV 36-23 تعیین شد. پوشش های حاصل، تحت میکروسکوپی الکترونی نشر میدانی (FESEM) و آنالیز طیف نگاری اشعه X (EDS) قرارگرفتند. در این تحقیق، بیشترین محتوای نانوذرات در پوشش ها با افزودن کربامید به الکترولیت به دست آمد. در این حالت مقدار نانوذرات wt. % 7/5 بود. درحالیکه افزودن تری اتانول آمین به الکترولیت، محتوای نانوذرات را به wt. % 1/3 می رساند. این نتیجه موید تاثیر بسزای پتانسیل زتای بهینه mV 23 در اثر افزودن کربامید است. در این حالت، مقدار جذب نانوذرات تا 46% نسبت به پتانسیل زتای mV 36 که در اثر افزودن تری اتانول آمین بر روی ذرات ایجاد می شود، افزایش یافت.

به دلیل نقض فرض پیوستگی ماده در ابعاد نانو، نظریه های کلاسیک مبتنی بر این فرض دقت خود را در مدل سازی رفتار نانوسازه ها از دست می دهند. لذا، به منظور طراحی و تحلیل دقیق تر سیستم های میکرو/نانوالکترومکانیکی، لازم است که از نظریه های پیوسته وابسته به اندازه بهره برد. در این پژوهش جهت تحلیل ناپایداری های استاتیکی و دینامیکی نانوتیرهای یکسرگیردار مورداستفاده در نانوکلیدها، یک مدل جدید غیرخطی مبنی بر نظریه غیرکلاسیک تنش مزدوج اصلاح شده توسعه یافته است. در مدل حاضر، اثرات پارامترهای مقیاس طول، میدان لبه، نیروهای الکترواستاتیک و بین مولکولی (واندروالس و کاسیمیر) لحاظ شده اند. معادله اویلر-برنولی غیرخطی حرکت تیر و شرایط مرزی آن، با استفاده از اصل همیلتون به دست آمده است. نتایج نشان می دهند که در اثر کاهش ابعاد تیرک، سختی آن افزایش می یابد. افزایش اثرات میدان لبه و اندازه باعث افزایش ولتاژ درون کشی می شود. کاهش نیروهای بین مولکولی و طول الکترود زیرلایه، ولتاژ درون کشی را نیز افزایش می دهند. همچنین نرخ تغییر پارامترهای درون کشی نیروهای بین مولکولی و ولتاژ، در اثر نیمه متاثر شدن ناتوتیر یکسرگیردار از سمت سر آزاد بیشتر از حالتی است که نانوتیر از سمت تکیه گاه آن نیمه متاثر شود.