فهرست مطالب

فصلنامه مدل سازی در مهندسی
پیاپی 54 (پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/07/01
  • تعداد عناوین: 32
|
  • عرفان قندهاری، فاطمه سعادت جو* صفحات 1-20
    در این مقاله با توجه به نقاط ضعف متدولوژی های عامل گرا در فاز های مختلف و تاثیر به‏سزایی که این کاستی ها، می تواند در کیفیت و کارایی پروژه های نرم افزاری داشته باشد به ارائه راهکاری ترکیبی برای معرفی متدولوژی (AP) از متدولوژی های ADELFEو PASSI پرداخته ایم. بدین منظور دو متدولوژی مورد بررسی در قالب یک چارچوب ارزیابی جامع بر اساس معیار های مفاهیم و ادراک ها، زبان مدل سازی، فرآیند و عمل-گرایی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. با توجه به محدودیت های منابع و زمان، تصمیم به انتخاب متدولوژی های نمونه برای ارزیابی و یکسان سازی اتخاذ گردید. این انتخاب بر اساس میزان کاربرد متدولوژی های مورد بررسی و همچنین امکان یکسان سازی آن ها از دید افراد متخصص و خبره صورت گرفته است. بر اساس نتایج ارزیابی، متدولوژی ADELFE مراحل تحلیل سیستم های عامل گرا را به خوبی پشتیبانی می کند و مرحله طراحی در آن به دلیل عدم مدل کردن قابلیت عامل ها، کامل نمی باشد، از طرف دیگر با توجه به این که، متدولوژی PASSI مراحل طراحی و تعامل های بین عامل ها را به خوبی پشتیبانی می کند، با استفاده از مزایای دو متدولوژی، یک متدولوژی ترکیبی ارائه می-گردد که در آن از مرحله تحلیل متدولوژی ADELFE و مرحله طراحی متدولوژی PASSI استفاده می شود. پس از ایجاد متدولوژی ترکیبی چهار مدل کاربردی جدید به منظور ارتقای کاربرد دامنه پیشنهاد گردیده است. این مدل ها شامل کنشگرگسترش-یافته، هدف مجزا، سرویس و مدل سیستم گسترش یافته می‏باشند. به منظور تشریح فاز های مختلف این متدولوژی، از آن در یک مطالعه ی موردی استفاده شده است. نتایج این پژوهش می تواند زمینه را برای معرفی نسل بعدی متدولوژی های عامل گرا فراهم آورد.
    کلیدواژگان: مهندسی نرم افزار عامل گرا، سیستم مبتنی بر عامل، متدولوژی، ADELFE، PASSI، AP
  • محیا ارومیه، نگین دانشپور* صفحات 21-37
    پایگاه داده تحلیلی، مخزن داده ای متمرکز، جمع آوری شده از منابع اطلاعاتی مختلف و ناهمگن در یک محدوده وسیع زمانی و برای پشتیبانی از سیستم های تصمیم یار می باشد. پایگاه داده تحلیلی منبع داده ای است که در فرایند تصمیم گیری از طریق پردازش تحلیلی بر خط استفاده می شود. فرایند توسعه یک پایگاه داده تحلیلی با تحلیل پایگاه داده عملیاتی، شناسایی نیازهای تحلیلی و نهایتا طراحی در سه سطح مفهومی، منطقی و فیزیکی انجام می شود. در این مقاله ابتدا مدل های طراحی موجود در سطوح مختلف پایگاه داده تحلیلی بررسی می شود. سپس مدل های سطح منطقی با توجه به خصوصیات مطرح در آن ها مقایسه و تحلیل شده، و نهایتا مدلی بهبودیافته در این سطح، برای فرایند طراحی پایگاه داده تحلیلی، ارائه می شود که ترکیبی از دو مدل ستاره ای و دانه برفی، به صورت دولایه ای است. به منظور مقایسه مدل پیشنهادی با مدل های موجود، از معیار زمان پاسخگویی به پرس وجوها استفاده شده است. آزمایشات نشان می دهد که مدل پیشنهادی منجر به بهبود زمان پاسخ به پرس وجوها می شود. در واقع زمان پاسخ به پرس وجوها در مدل پیشنهادی(دولایه ای) نسبت به مدل ستاره ای بطور متوسط 53/58 درصد و نسبت به مدل دانه برفی بطور متوسط 61/96 درصد بهبود می یابد.
    کلیدواژگان: پایگاه داده تحلیلی در سطح مفهومی، پایگاه داده تحلیلی در سطح منطقی، مدل دانه برفی، مدل ستاره ای، طراحی پایگاه داده تحلیلی
  • مژده صباغ نژاد*، عمید خطیبی بردسیری صفحات 39-52
    امروزه تخمین تلاش توسعه نرم افزار در مدیریت پروژه های نرم افزاری امری حیاتی است. برآورد دقیق هزینه نه تنها به مشتریان و سرمایه گذاران کمک می کند، بلکه در تصمیم گیری منطقی حین انجام پروژه و مدیریت پروژه نرم افزاری نیز تاثیر گذار خواهد بود. تا کنون مدل های تخمین بی شماری ابداع و مورد استفاده قرار گرفته است. بسیاری از رویکردهای تخمین تلاش فعلی با جمع آوری داده ها از پروژه های قبلی انجام می شود. روش استدلال مبتنی بر رویداد یکی از تکنیک های موفق در زمینه تخمین تلاش پروژه های نرم افزاری است. این روش به تنهایی از دقت پایینی برخوردار است که این نقص را می توان با ایجاد مدل های ترکیبی بر طرف کرد. در این مقاله سعی شده است که با ترکیب مدل استنتاج مبتنی بر رویداد و دو الگوریتم فرا اکتشافی مستقل از جمله الگوریتم ازدحام ذرات و الگوریتم کرم شب تاب مدل ترکیبی جدیدی پیشنهاد و عملکرد مدل پیشنهادی را مورد ارزیابی قرار دهیم. با توجه به نتایج بدست آمده مدل پیشنهادی بر روی سه مجموعه داده کوکومو، آلبرشت و ماکسول، می توان گفت که الگوریتم کرم شب تاب عملکرد قابل قبولی داشته است.
    کلیدواژگان: تخمین تلاش توسعه نرم افزار، مدل استدلال مبتنی بر رویداد، الگوریتم کرم شب تاب، الگوریتم ازدحام ذرات
  • سید محمد باقر ساداتی، جمال مشتاق*، میعادرضا شفیعی خواه صفحات 53-68
    در این مقاله، تاثیر خودروهای الکتریکی و برنامه پاسخگویی بار از نوع تشویق- محور، زمان- محور و ترکیب این دو برنامه، بر بهره برداری بهینه از شبکه توزیعی که صاحب واحد بادی می باشد، در قالب یک مدل دو سطحی جدید، بررسی شده است. در این مدل، نایقینی های مربوط به منابع بادی و خودروهای الکتریکی نیز بطور همزمان در نظر گرفته شده است. هدف در هر دو سطح، بیشنیه نمودن سود می باشد. در سطح بالا، شبکه توزیع به دلیل وجود واحد بادی و همچنین قابلیت خودرو به شبکه ی خودروهای الکتریکی، سود بیشتری را به دلیل عدم خرید انرژی الکتریکی از شبکه بالادست، بدست می آورد. در سطح پایین نیز سود بیشتری برای صاحب پارکینگ خودروهای الکتریکی به دلیل فروش انرژی به صاحبان خودروها و شبکه توزیع، حاصل می گردد. مدل مورد نظر به کمک روش کروش-کان-تاکر و همچنین متغیرهای کمکی دودویی به یک مدل تک سطحی خطی مختلط با اعداد صحیح تبدیل شده و به کمک نرم افزار GAMS حل شده است. مدل پیشنهادی روی شبکه توزیع پانزده شینه IEEE طی یک دوره 24 ساعته آزموده شده و نتایج اثربخشی مدل را ثابت می کند.
    کلیدواژگان: مدل دو سطحی، بهره برداری بهینه، خودروهای الکتریکی، برنامه پاسخگویی بار، برنامه ریزی تصادفی، نایقینی ها
  • محمد آسیایی* صفحات 69-81
    عمده توان مصرفی در رجیستر فایل های سریع مربوط به مسیرهای خواندن است که با استفاده از مدارهای دینامیکی پیاده سازی می شوند. از این رو، یک تکنیک مداری جدید در این مقاله پیشنهاد می شود که بدون کاهش چشمگیر سرعت و مصونیت در برابر نویز، توان مصرفی رجیستر فایل ها را کاهش می دهد. در مدار دینامیکی پیشنهادی، شبکه پایین کش به چند شبکه کوچکتر تقسیم می شود تا عملکرد مدار افزایش یابد. همچنین شبکه های پایین کش با استفاده از ترانزیستورهای NMOS پیش بار می شوند تا دامنه نوسان ولتاژ و در نتیجه توان مصرفی کم شود. با استفاده از مدار پیشنهادی، یک رجیستر فایل با 64 کلمه 32 بیتی، دو پورت برای خواندن و یک پورت برای نوشتن پیاده سازی می شود. رجیستر فایلهای مورد مطالعه با استفاده از نرم افزار HSPICE در تکنولوژی 90 نانومتر CMOS و با بکارگیری ترانزیستورهایی با ولتاژ آستانه کم شبیه سازی شدند. نتایج شبیه سازی برای رجیستر فایل ها نشان می دهند که تحت مصونیت در برابر نویز یکسان، توان مصرفی و تاخیر در رجیستر فایل پیشنهادی به ترتیب 37% و 36% نسبت به رجیستر فایل متداول کاهش یافته است.
    کلیدواژگان: رجیستر فایل، مدارهای دینامیکی، خطوط بیت محلی و سراسری، مصونیت در برابر نویز
  • حسین حدادمقدم، عباس دیدبان* صفحات 83-93
    رشد سریع جمعیت و شهرنشینی در دهه های اخیر مسائل و مشکلات ترافیکی را در زندگی روزمره بشر پررنگ ترکرده است. یکی از مهمترین اهداف پژوهش در حوزه ترافیک ، بهینه سازی جریان حمل ونقل عمومی است. در این تحقیق با استفاده از یک مدل کنترلی از شبکه های پتری و با اولویت دادن به سیستم حمل ونقل ناوگان اتوبوسرانی شهری نسبت به دیگر خودروها، زمانهای چراغهای راهنمایی ورانندگی واقع در یک چهارراه به گونه ای تنظیم می شود که تا حد امکان، یک اتوبوس بتواند در اسرع وقت از چهارراه عبور کند. در نتیجه زمان توقف مسافران داخل یک اتوبوس کاسته می شود و با توجه به ظرفیت مسافر بیشتر یک اتوبوس نسبت به دیگر خودروها، درمجموع زمان سفرکلیه مسافرین عبوری از یک تقاطع کمتر می شود. به گونه ای که متوسط زمان توقف هر مسافر تقریبا به میزان 8 درصد در بهترین حالت کاهش می یابد. که این مقدار در شرایط مختلف تردد اتوبوس تغییر می کند.
    کلیدواژگان: بهینه سازی زمان سفر، حمل و نقل عمومی، شبکه های پتری، چراغ راهنمایی
  • حامد نوذری*، فاطمه توکلی صفحات 95-104
    در این پژوهش به منظور پیش بینی دبی ماهانه ایستگاه هیدرومتری تله زنگ از مدل ماشین بردار پشتیبان (svm) و آمار 10 ایستگاه هیدرومتری و 8 ایستگاه باران سنجی بالادست آن در طول یک دوره آماری 20 ساله (1371-1390) استفاده شد. لذا در اولین گام تاثیر استفاده از سری های زمانی دبی، بارش و ترکیبی از این دو پارامتر به عنوان ورودی و در گام بعد تاثیر تعداد ایستگاه های هیدرومتری و باران سنجی بالادست بر نتایج پیش بینی، مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج به کمک سه شاخص آماری ضریب همبستگی (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و خطای استاندارد (SE) صورت گرفت و نتایج نشان داد که استفاده از آمار بارندگی در کنار دبی، به عنوان ورودی مدل، با ضریب همبستگی 884/. جذر میانگین مربعات خطا 41/38 و خطای استاندارد 28/0 نسبت به استفاده از آمار دبی، به عنوان ورودی مدل، با ضریب همبستگی 871/. جذر میانگین مربعات خطا 20/40 و خطای استاندارد 29/0 دقت پیش بینی را بالا برده و استفاده از سری زمانی بارندگی به تنهایی، با ضریب همبستگی 225/. جذر میانگین مربعات خطا 73/157 و خطای استاندارد 62/0 به شدت باعث افزایش خطا در نتایج خواهد شد. همچنین با افزایش تعداد ایستگاه های هیدرومتری و باران سنجی در بالادست مدل قادر خواهد بود دبی را با دقت بیشتری پیش بینی نماید.
    کلیدواژگان: ایستگاه های هیدرومتری، پیش بینی دبی، ماشین بردار پشتیبان
  • عرفان قنذهاری، فاطمه سعادت جو*، محمد صالح معافی صفحات 105-123
    معماری سرویس گرا یکی از زمینه های در حال توسعه مهندسی نرم افزار است که امکان برقراری ارتباط بین دو سیستم در یک شبکه ناهمگون با تکنولوژی های مختلف را امکان‏پذیر می سازد. ویژگی های این معماری شامل قابلیت استفاده مجدد و چابکی در مقابل تغییرات آینده است. در بحث معماری سرویس گرا یکی از چالش های مهم این است که علی رغم سازنده های کد متعددی که در این حیطه معرفی شده، هنوز کاستی هایی در فاز های مختلف این سازنده کد ها وجود دارد. در این مقاله با توجه به نقاط ضعف سازنده های کد در فاز های مختلف و تاثیر به سزایی که این کاستی ها، می تواند در کیفیت و تولید سیستم های نرم افزاری داشته باشد به ارائه راهکار ترکیبی برای معرفی سازنده کد از دو مرجع خواهیم پرداخت. بدین منظور با استفاده از مزایای دو سازنده کد فوق، یک سازنده کد ترکیبی (SOG) ارائه می گردد. همچنین به منظور افزایش کارایی در تولید سیستم های نرم افزاری با استفاده از سازنده کد فوق، ویژگی های جدید در راستای افزایش امنیت کد تولید شده، افزایش زبان های برنامه نویسی قابل پشتیبانی، تعدد قالب های انتقال اطلاعات بین کلاینت و سرور، اضافه شدن لایه رمزنگاری و تولید پنل مخصوص مدیریت پایگاه داده در وب ارائه شده است. بنابراین به طور خلاصه می توان گفت هدف اصلی در این مقاله ارائه سازنده کدی است که کد های مربوط به معماری سرویس گرا را تولید می کند که علاوه بر داشتن ویژگی های سازنده کد های مشابه دارای ویژگی های کاربردی نوینی می باشد. به منظور سنجش توانایی سازنده کد پیشنهادی، این سازنده کد بر اساس معیار های مربوط به پروتکل های مختلف و انتقال اطلاعات بین کلاینت و سرور مورد ارزیابی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: معماری سرویس گرا، سازنده کد، توسعه نرم افزار، وب سرویس، SOG
  • نوید رهگذر*، عبدالرضا سروقد مقدم، آرمین عظیمی نژاد صفحات 125-138
    این مطالعه به بررسی کارایی سیستم قاب لرزه ای مهاربندی مرکزگرا دارای فیوز های تعویض پذیر و کابل پس کشیده در معرض زلزله های حوزه نزدیک پالس مانند و حوزه دور از گسل می پردازد. بدین منظور پاسخ های لرزه ای 12 قاب مرکزگرا متفاوت از نظر نوع قاب، محل ساختگاه و تعداد طبقات در زلزله های دور و نزدیک به گسل با یکدیگر مقایسه می شوند. قاب های مرکزگرا با روال طراحی مبتنی بر حالات حدی طراحی و در نرم افزار اپنسیز مدل سازی می گردند. تحلیل های دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی در دو سطح خطر لرزه ای با استفاده از مجموعه رکوردهای مقیاس شده به سطح خطر لرزه ای طرح (DBE) و حداکثر زلزله محتمل (MCE) انجام می پذیرد. نتایج مطالعه بیانگر عملکرد قابل اعتماد سیستم مرکزگرا در کاهش خسارت در زلزله های دور و نزدیک به گسل می باشد که با استفاده از ویژگی هایی نظیر قابلیت حرکت گهواره ای برگشت پذیر و هدایت خسارت تامین می شود.
    کلیدواژگان: قاب های مهاربندی مرکزگرا، زلزله های حوزه دور از گسل، زلزله های حوزه نزدیک به گسل پالس مانند
  • مهدی نیکویی ماهانی*، امیر محمودزاده، منوچهر امامقلی بابادی صفحات 139-152
    بسیاری از مسائل مهندسی دارای تابع شرایط حدی غیرخطی و یا بسیار غیرخطی می باشند. روش های بسیاری در زمینه محاسبه احتمال خرابی اینگونه مسائل ایجاد شده اند. این روش ها، احتمال خرابی سازه را با استفاده از تولید نمونه های تصادفی با توزیع مدنظر برآورد می نمایند. روش شبیه سازی مونت کارلو یکی از اساسی ترین و کاربردی ترین این متدها به شمار می رود. اما این روش در فاز تولید نمونه تصادفی، دستخوش مشکلاتی همچون نیاز به محاسبه پارامترهای تابع توزیع متغیرها و معکوس تابع تجمعی چگالی احتمال متغیرها می باشد. لذا برای رفع این مشکل در این تحقیق یک روش تولید نمونه موثر ارائه شده است که امکان ارائه نتایج قابلیت اطمینان را با پیچیدگی و محدودیت کمتری نسبت به روش های موجود فراهم می-نماید. همچنین افزایش کارایی روش شبیه سازی مونت کارلو و حصول نتایج دقیق توابعی با احتمال خرابی بسیار کم با حداقل محاسبات با بهره جستن از متد پیش-بینی سطح پاسخ نیز از دیگر دستاوردهای این مطالعه است. برای اثبات کارآیی روش پیشنهادی، چهار مسئله مهندسی نیز مورد بحث قرار داده شد و نتایج بدست آمده با روش های موجود در محاسبه احتمال خرابی سازه ها مقایسه شد. با استفاده از روش پیشنهادی، علاوه بر حذف چندین گام اساسی در محاسبات، نتایجی پایدار و با دقت بسیار زیاد نسبت به روش های موجود، حتی در تعداد نمونه های بسیار کم فراهم شد.
    کلیدواژگان: نمونه تصادفی، سطح پاسخ، قابلیت اطمینان، مونت کارلو، عدم قطعیت
  • حمید اسکندری*، مسعود نعمتی نژاد صفحات 153-166
    رفتار پیوستگی بین آرماتور و بتن به جهت کاربرد روزافزون بتن مسلح در سازه های مختلف از جمله مهم ترین موضوعات مورد بررسی در دنیا می باشد. در این پژوهش که به صورت آزمایشگاهی و مدل سازی اجزاء محدود توسط نرم افزار ABAQUS انجام گرفته است، 36 طرح اختلاط بتنی با سه نوع رده مقاومتی سیمان و با درصدهای مختلف الیاف پلیمری، میکروسیلیس و نانوسیلیس ساخته شده و تاثیر این مواد بر رفتار پیوستگی بین آرماتورهای فولادی و بتن و برخی خواص مکانیکی بتن ازجمله مقاومت فشاری آن سنجیده شده است. روش استفاده از فنر غیرخطی نیز جهت مدل سازی این رفتار پیوستگی ارائه شده و مورد تحلیل دینامیکی غیرخطی واقع شده است. نتایج حاکی از هماهنگی قابل قبول مدل با نتایج آزمایشگاهی دارد. همچنین نشان می دهد در این روش به دلیل وجود فنر، نحوه مش بندی المان ها تاثیر ناچیزی بر نتایج پیوستگی- لغزش خواهد داشت. علاوه بر این، نتایج حاصل از آزمایشات و مقایسه آن با نتایج مدل سازی نشان می دهد که تاثیر الیاف در مقاومت پیوستگی ناچیز ولی در نحوه شکست بسیار موثر است. ترکیب توام میکرو و نانوسیلیس نیز می تواند باعث بهبود مقاومت پیوستگی در حدود 20% گردد به طوری که استفاده از درصدی برابر از این دو ماده بهترین نتایج مقاومت پیوستگی را به دنبال داشته است.
    کلیدواژگان: بتن، الیاف، میکروسیلیس، نانوسیلیس، رفتار پیوستگی، مدلسازی اجزاء محدود، تحلیل دینامیکی غیرخطی، آزمایش Pull-out
  • غلامرضا قدرتی امیری*، سید علی رضویان امرئی، سید امین رضویان امرئی صفحات 167-175
    تحلیل های دینامیکی سازه ها نیازمند پارامترهای مختلفی از زلزله مانند شتاب پایه طراحی، طیف های طراحی و رکوردهای زلزله می باشد. برای بدست آوردن شتاب پایه و طیف های طراحی یک ساختگاه، روش متداول مبتنی بر آنالیزهای تحلیل خطر زلزله می باشد. در این روش شتاب پایه و طیف های طراحی بر اساس لرزه خیزی منطقه، شرایط ساختگاهی و کمک گیری از روش های آماری احتمالی بدست می آید. یکی از الزامات این روش وجود روابط کاهندگی مناسب برای پارامتر PGA می باشد. هدف اصلی این مقاله تکمیل و به روز کردن رابطه کاهندگی قدرتی و همکاران (2007) برای بدست آوردن روابط کاهندگی شتاب برای مناطق لرزه خیزی زاگرس و البرز - ایران مرکزی در شرایط ساختگاهی بستر سنگی و خاکی می باشد. در این تحقیق 858 رکورد زلزله، برای البرز و ایران مرکزی و زاگرس، در بدست آوردن مدلها استفاده شده است که از این تعداد 477 رکورد مربوط به البرز و ایران مرکزی است. برای پردازش همه جانبه رکوردهای زلزله از نرم افزار SWS استفاده شده است. عملیات برازش و رگرسیون گیری برای ماکزیمم دو مولفه افقی انجام گرفته و ضرایب روابط کاهندگی شتاب بدست آمده است.
    کلیدواژگان: رابطه کاهندگی، شتاب، شرایط تکتونیکی، ایران
  • روح الله بصیرت، حسین سالاری راد*، حامد ملاداودی صفحات 177-187
    امروزه در اکثر تونل های حفر شده با TBM، از پوشش بتنی پیش ساخته شده (سگمنتال) به عنوان سیستم نگهداری استفاده می شود. از طرفی، مکانیزم عملکرد درزه های بین دو سگمنت در برابر بارهای لرزه ای شناخته نشده است. در این مقاله به بررسی و مطالعه عددی تاثیر زلزله بر روی سیستم نگهداری سگمنتال و نیروهای حاصله عمودی و برشی در سطح تماس بین قطعات پرداخته شده است. بدین منظور از اطلاعات تونل انتقال آب کرج به تهران (امیرکبیر) و از نرم افزار دوبعدی UDEC استفاده شده است. در ابتدا پوشش سگمنتال تحت دو شرایط لغزش کامل و بدون لغزش بررسی شد و نیروهای حاصل برشی و نرمال درزه های بین دو سگمنت تحلیل شد. در نهایت تاثیر سختی درزه های بین دو سگمنت مطالعه شد. نتایج نشان دادند که با افزایش خواص بین پوشش سگمنتال و محیط نیروها بر روی درزه های بین دو سگمنت افزایش یافته و با افزایش سختی بین درزه ها، نیروهای نرمال و برشی بر روی درزه ها افزایش و جابجایی های نرمال و برشی کاهش می یابد. به عبارت دیگر با افزایش صلبیت سیستم نگهداری، انعطاف پذیری پوشش با محیط اطراف کاهش یافته و در نتیجه تنش ها افزایش و جابجایی ها کاهش خواهند یافت.
    کلیدواژگان: سیستم نگهداری منفصل، پوشش سگمنتال، بار زلزله، تحلیل دینامیکی، شرایط لغزش کامل و بدون لغزش
  • حامد قوهانی عرب، محمدرضا قاسمی* صفحات 189-203
    در سال های اخیر ارزیابی قابلیت اطمینان سازه ها از جمله مباحث رو به گسترش و نیز مورد توجه پژوهشگران سازه بوده است. در این شاخه از مهندسی عمران، برآورد احتمال خرابی سازه با درنظرگرفتن عدم قطعیت های احتمالی درپارامترهای مقاومت و بار در فرآیند مدل سازی و طراحی سازه ها مورد بررسی قرار می گیرد. به شکل معمول، ارزیابی دقیق احتمال خرابی توسط روش شبیه سازی مونت کارلو انجام می پذیرد که مستلزم انجام مدل سازی و هزینه زیاد جهت شبیه سازی و متعاقبا برآورد احتمال خرابی سازه مورد بررسی است. در مقاله حاضر بر مبنای روش شبیه سازی مونت کارلو، روشی موثر ارائه شده است که دفعات انجام مدل سازی سازه جهت برآرود احتمال خرابی را به شکل مطلوبی کاهش داده است. در این روش از مفهوم حداقل فاصله ناحیه خرابی از مبدا، در روش FORM به عنوان معیاری برای تشخیص سلامت نمونه ها استفاده شده است. سپس با ارائه زیربازه هایی در لایه های مختلف جهت گروه بندی نمونه های تولید شده در روش مونت کارلو، امکان کاهش دفعات مدل سازی با کنترل خطای احتمالی و دقتی مناسب فراهم آورده شده است. به منظور بررسی کارایی و توانمندی روش پیشنهادی، مثال های عددی و مهندسی با توابع حالت حدی پیچیده توسط روش پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصله با روش های متداول قابلیت-اطمینان مقایسه گردیده اند. نتایج بیانگر دقت بالای روش پیشنهادی علی رغم کاهش زیاد دفعات مدل سازی سازه نسبت به شبیه سازی مونت کارلو می باشد.
    کلیدواژگان: احتمال خرابی، تابع حالت حدی، روش مونت کارلو، حذف نمونه ها، زیربازه، روش FORM
  • سیامک قدیمی، سید سینا کورهلی* صفحات 205-216
    در این تحقیق روش نوینی جهت تشخیص محل و عمق ترک در تیر تیموشینکو با استفاده از تابع پاسخ فرکانسی و فرکانس ارائه شده است. تابع پاسخ فرکانسی و فرکانس سه مود اول به عنوان ورودی ماشین یادگیری کرانه ای بکار رفته است. این در حالیست که محل و عمق ترک در المانهای مختلف سازه ای تیر به عنوان خروجی برای آموزش ماشین بکار میرود. برای نمایش کارایی روش ارائه شده، از تیر کنسولی و تیر دو سر مفصل با سه سناریوی مختلف شامل یک ترک و چند ترک در تیر استفاده شده است. همچنین برای اعتبار سنجی مدلسازی صورت گرفته، فرکانسهای تیر کنسولی با مقادیر ارائه شده در منابع دیگر مقایسه گردیده است. در بخش دیگری از مطالعه انجام شده، اثر وجود سطوح مختلف نوفه در داده های ورودی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده بیانگر کارایی روش ارائه شده در تشخیص محل و میزان ترک در سازه های تیری است. همچنین روش پیشنهادی عملکرد مناسبی در حالت وجود نوفه در داده های فرکانس و تابع پاسخ فرکانسی به عنوان ورودی های ماشین دارد.
    کلیدواژگان: تشخیص ترک، تابع پاسخ فرکانسی، فرکانس، ماشین یادگیری کرانه ای
  • ساسان معتقد*، آزاد یزدانی، احمد نیکنام، مصطفی خانزادی صفحات 217-226
    عدم اطمینان جزء تفکیک ناپذیر تحلیل های مهندسی است. توزیع بیان کننده ی این عدم اطمینان ها محدوده وسیعی از توزیع های آماری را در بر می گیرد. روش سوبول یکی از بهترین و شناخته شدیه ترین روش های آنالیز حساسیت است. مشکل روش سوبول به عنوان روش بسیار قوی آنالیز حساسیت، این است که تنها برای توزیع یکنواخت پیوسته قابل استفاده است. در این مقاله روش سوبول برای ورودی های با توزیع های مختلف پیوسته و گسسته توسعه داده شده است. به این ترتیب برای انواع مختلف مدل های موجود در مهندسی و علوم با توزیع های مختلف ورودی قابل استفاده خواهد بود. برای نشان دادن دادن کارایی روش در ارائه دقیق مقادیر عددی حساسیت، نتایج آنالیز حساسیت تحلیل خطر لرزه خیزی تهران به روش سوبول توسعه یافته داده شده است. علوم مرتبط با سازه و زمین لرزه به علت تغییر پذیری ذاتی مصالح، زمین و طبیعت تصادفی حرکات زمین مملو از انواع عدم اطمینان می باشند. محاسبه نقش عدم اطمینان هر پارامتر در عدم اطمینان کل می تواند به بهینه سازی تلاش ها و هزینه های لازم برای دقیق تر کردن خروجی ها باشد. به این ترتیب امکان ارائه عدد دقیق حساسیت فراهم آمده است. نتایج تحلیل در ارائه مقادیر دقیق انواع حساسیت رضایت بخش است.
    کلیدواژگان: مدل ورودی، توزیع آماری، واریانس، عدم اطمینان، تحلیل خطر
  • کمال چهارسوقی*، احسان خاکبازان صفحات 227-239
    رشد پایدار ارزش سهام یک شرکت بدون توجه به جریان مالی و یکپارچه سازی این تصمیمات با دیگر تصمیمات مرسوم زنجیره، امری بعید به نظر می رسد. مدیریت مبتنی بر ارزش تلاش دارد تا با در نظر گرفتن سرمایه در گردش و دارایی های ثابت، در کنار عواملی چون فروش و هزینه تمامی عوامل موثر بر ارزش را در نظر گیرد تا دستیابی به ارزش سهام پایدار امکان پذیر باشد. در این مقاله یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط به منظور یکپارچه سازی تصمیمات مالی و فیزیکی در یک زنجیره تامین چند سطحی، چند دوره ای و چند محصولی با هدف بیشینه نمودن ارزش افزوده اقتصادی، به عنوان یکی از پرکاربردترین معیارهای سنجش ارزش، ارائه شده است. مدیریت سرمایه در گردش با در نظر گرفتن اختیارات پیش خرید و پیش فروش در کنار خرید و فروش مدت دار، به عنوان یکی از مهمترین نوآوری های این مقاله در نظر گرفته شده است. در قسمت نتایج، پس از ارائه مسائلی با ابعاد مختلف و تایید اعتبار و کارایی مدل پیشنهادی، به بررسی اثرات وجود اختیارات پیش فروش، پیش خرید و خرید و فروش مدت دار پرداخته شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که بدون وجود این اختیارات، ارزش زنجیره می تواند تا 64% کاهش داشته باشد.
    کلیدواژگان: &quot، زنجیره تامین مبتنی بر ارزش&quot، &quot، ارزش افزوده اقتصادی&quot، &quot، پیش خرید و پیش فروش&quot، &quot، خرید و فروش مدت دار&quot _
  • عطا الله طالعی زاده*، نغمه ربیعی صفحات 241-255

    امروزه به دلیل رقابت شدید بین سازمان ها و شرکت ها، سود حاصل از فروش محصولات به یک موضوع چالش برانگیز برای آنها تبدیل شده است. بنابراین در این تحقیق قصد داریم تا به بررسی این موضوع بپردازیم و با طراحی قرارداد تخفیف مقداری تابع سود سازمان ها را مورد مطالعه قرار دهیم. در این مقاله یک زنجیره تامین دوسطحی تک محصولی را که شامل یک تولیدکننده و یک خرده فروش است، درنظر می گیریم. تقاضا نیز تابعی وابسته به قیمت و کیفیت محصول درنظر گرفته شده است. در این تحقیق، به ذکر دو سیاست می پردازیم که در حالت اول، مدل را به صورت غیر متمرکز درنظر گرفته و روابط ریاضی مربوط به آن را توضیح می دهیم. در حالت دوم، مدل را با استفاده از قرارداد تخفیف مقداری توسعه داده و در این قسمت نیز روابط ریاضی مربوط را به تفصیل شرح می دهیم. قصد داریم تا با ارائه ی این قرارداد به سازمان ها و شرکت ها، در افزایش عواید و درآمدهایشان یاری کنیم. در پایان برای روشن تر بیان کردن موضوع، یک مثال عددی آورده شده و سپس تحلیل حساسیت صورت گرفته است.  پس از اتمام محاسبات صورت گرفته، نتایج را مورد بحث قرار می دهیم و همچنین نشان می دهیم که سود زنجیره تامین تحت درنظر گرفتن قرارداد تخفیف مقداری، بیشتر از حالت غیرمتمرکز است که این موضوع می تواند برای مدیران سازمان ها جذاب و کاربردی باشد.

    کلیدواژگان: قیمت گذاری، میزان سفارش، قرارداد، زنجیره تامین
  • علی حسین زاده کاشان*، علی رحمانی، بختیار استادی صفحات 257-265
    مدیریت درآمد شاخه ای از تحقیق در عملیات است که هدف آن حداکثرسازی درآمد حاصل از فروش ظرفیت به مشتریان مناسب در زمان مناسب و به قیمت مناسب می باشد. در این مقاله مسئله تخصیص ظرفیت بهینه اتاق عمل بخش جراحی عمومی بیمارستان به کلاس های مختلف اعمال جراحی، که هر یک نیازمند مدت زمان (ظرفیت) متغیر هستند، با استفاده از مکانیزم مدیریت درآمد بررسی شده است. تصمیم گیری در مورد پذیرش یا رد درخواست بیمار برای عمل جراحی با در نظر گرفتن ملاحظات مربوط به فرصت حفظ و بهره برداری از ظرفیت اتاق عمل برای درخواست های ارزشمند آتی بر اساس درآمد تعدیل شده حاصل از فروش ظرفیت (با دخالت دادن ضریب اهمیت اعمال جراحی  بدست آمده از اجماع نظر خبرگان توسط روش AHP) صورت گرفته است؛ نه صرفا بر اساس ملاحظات مالی که نوعا مورد توجه تحقیقات گذشته بوده است. مدل سازی ریاضی مسئله بر اساس داده های جمع آوری شده از بیمارستان صیاد شیرازی گرگان و بر اساس برنامه ریزی پویای قطعی و احتمالی صورت گرفته است. همچنین یک روش ابتکاری تقریبی بر اساس برنامه ریزی خطی قطعی نیز برای حل مسئله ارائه شده است. تعداد تقاضاهای پذیرفته شده برای کلاس های با اولویت مالی بالا با استفاده از مدیریت درآمد، با سیاست ورود زودتر-خدمت زودتر (FCFS) که سیاست فعلی بیمارستان است مقایسه شده و نتایج دلالت بر دستیابی به کارایی بیشتر، از طریق تکنیک های مدیریت درآمد بکار گرفته شده در این تحقیق دارند. بعلاوه کارایی استفاده از ضریب اهمیت پزشکی در پذیرفته شدن درخواست کلاس های تقاضا نیز بررسی شده است که مزیت استفاده از رویکرد ارائه شده در این مقاله را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: مدیریت درآمد، کنترل ظرفیت، برنامه ریزی پویا، کلاس های عمل جراحی
  • محمود شهرخی*، زهرا سبحانی صفحات 267-281

    در بسیاری از صنایع دسترسی پذیری تجهیزات از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله، روشی برای بهینه سازی طراحی با توجه به سطوح مختلف دسترسی پذیری و با استفاده از روش مدل سازی مارکوف ارائه شده است. سیستم مورد نظر به صورت یک مدل برنامه ریزی مختلط عدد صحیح غیر خطی برای انتخاب اجزاء سیستم به گونه ای طراحی شده است که مجموع هزینه های سیستم، شامل هزینه خرید قطعات و هزینه کاهش ظرفیت و یا توقف کامل سیستم را کمینه کند. با هدف افزایش نزدیکی مدل به دنیای واقعی، امکان تامین قطعات با قیمت ها، سطوح قابلیت اطمینان و نرخ تعمیر متفاوت درنظرگرفته شده است. همچنین صرفه جویی حاصل از سفارش دسته ای (مشابه بودن) قطعات در هزینه های تامین و تعمیر آن ها لحاظ شده است. مدل به کار رفته برای یک نمونه موردی با 4 قطعه استفاده شده است و با روش شمارش کامل (با استفاده از نرم افزارExcel) حل شده است. نتایج حاصل از حل مدل نشان می دهند که بهینه سازی هزینه باید به نحو مناسبی با بهینه سازی دسترسی پذیری آن همراه باشد، تا هزینه کل سیکل عمر محصول کمینه شود.

    کلیدواژگان: مدل دیاگرام بلوکی، قابلیت اطمینان (RBD)، شکست، افزونگی، دسترسی پذیری، زنجیره مارکوف
  • ابراهیم اسدی گنگرج*، فاطمه بزرگ نژاد، محمد مهدی پایدار صفحات 283-293

    در این تحقیق مسئله یکپارچه زمانبندی کارها و نیروی انسانی در محیط جریان کارگاهی مورد بررسی قرار گرفته است که در آن تعدادی نیروی انسانی با مهارت های مختلف وجود دارند که قابلیت انجام کارهای متفاوت با سرعت های مختلف را دارند. هدف مسئله تعیین زمانبندی کارها در مراحل مختلف و تخصیص نیروی انسانی به این مراحل است به گونه ای که بیشنه زمان تکمیل کارها (Cmax) کمینه شود. برای این منظور یک مدل ریاضی خطی عدد صحیح مختلط ارائه شده است که این مدل در نرم افزار CPLEX اجرا شده است که می تواند مسائل با ابعاد کوچک را در مدت زمان معقول حل شده است؛ اما به دلیل NP-hard بودن مسئله، این نرم افزار قادر به تولید جواب های بهینه برای مسائل با ابعاد بزرگ نمی باشد. برای این منظور، دو روش فراابتکاری مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات ارائه شده است؛ چون احتمال قرار گرفتن الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات (PSO) در بهینه محلی زیاد است، عملکرد این الگوریتم با استفاده از الگوریتم تبرید شبیه سازی شده (SA) بهبود داده شده است (IPSO). نتایج نشان می دهد که الگوریتم IPSO عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم PSO در تمامی ابعاد دارد و با بزرگ تر شدن ابعاد مسئله برتری الگوریتم IPSO محسوس تر می باشد.

    کلیدواژگان: جریان کارگاهی، زمان بندی نیروی انسانی مدل ریاضی خطی عدد صحیح، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات، الگوریتم شبیه سازی تبرید
  • علی حقیقی اصل*، امین احمدپور، نرگس فلاح صفحات 295-307

    در این مقاله ، روش تخریب فتوکاتالیستی به عنوان روشی مناسب جهت تصفیه پساب و حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیایی)COD(یکی از واحدهای تولیدی صنایع پتروشیمی معرفی شده و پارامترهای موثر در عملکرد این فرآیند مورد بررسی قرار گرفته است.برای این منظور،با استفاده از فتوکاتالیست تجاری دی اکسید تیتانیم و اندازه گیری تجربی پارامتر اکسیژن مورد نیاز شیمیایی،درصد کاهش این پارامتر در فرآیند فتوکاتالیستی در مدت زمان 90 دقیقه، به کمک روش های طراحی آزمایش و شبکه عصبی مصنوعی،مدلسازی و مورد ارزیابی قرار گرفت.برای انجام آزمایشات،از یک رآکتور دو جداره فتوکاتالیستی ناپیوسته مجهز به همزن و لامپهایUV،استفاده گردید.نتایج حاصل از انجام آزمایشات در شرایط بهینه نشان داد که مدل بدست آمده از هر دو روش،تطابق خوبی با نتایج تجربی دارد.این نتایج نشان داد که افزایش غلظت فتوکاتالیست در حالت pH خنثی، تا مقدار بهینه 84/0 گرم بر لیتر در شرایط بدون محدودیت و 2 گرم بر لیتر در شرایط با محدودیت، موجب افزایش حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیایی به ترتیب به میزان 93 و 77 درصد گردید.در واقع در شرایط بهینه ذکر شده فوق، مقدار اکسیژن مورد نیاز شیمیایی از 1280 به ترتیب به مقدار 90 و 294 تقلیل یافته است.

    کلیدواژگان: تصفیه پساب صنعتی، تخریب فتوکاتالیستی، دی اکسید تیتانیوم، مدلسازی طراحی آزمایش، مدلسازی شبکه عصبی مصنوعی، اکسیژن مورد نیاز شیمیایی
  • صاحبه یوسفی، مسعود مفرحی*، حسین رهیده صفحات 309-326

    در سال های اخیر سیستم گاز طبیعی جذب شده به عنوان یک روش فشار پایین و ایمن برای ذخیره سازی گاز طبیعی به ویژه در وسایل نقلیه مورد توجه قرار گرفته است. مشکلاتی بر سر راه عملی شدن این تکنولوژی وجود دارد که از جمله آن ها تاثیر گرمای جذب بر روی ظرفیت ذخیره سازی و تخلیه مخزن و کاهش آن است. هدف از این مطالعه به دست آوردن توزیع دمای یک مخزن استوانه ای در طول فرایندهای پرسازی و تخلیه آن به وسیله گاز طبیعی می باشد. این مخزن شامل یک پخش کننده گازی در مرکز به منظور بهبود نوسانات دمایی می باشد. در این مطالعه ابتدا معادلات انتقال جرم و انرژی حاکم بر بستر جاذب موجود در مخزن استخراج شده و پس از بی بعدسازی با استفاده از روش تفاضل محدود ضمنی حل شده است. با حل معادلات حاکم، تغییرات شعاعی دما و فشار بستر در طول زمان محاسبه شده و عوامل موثر بر این نوسانات دمایی و بازده مخزن بررسی شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، پخش کننده گاز در طول فرایند پرسازی و تخلیه بازده را نزدیک به 5 درصدافزایش می دهد. همچنین نتایج نشان داد که مدت زمان فرایند، رسانایی گرمایی بستر جاذب، ضریب جابجایی گرمایی طبیعی، هندسه مخزن و اعداد بدون بعد بایوت و فوریه عوامل موثر بر کاهش و افزایش بازده می باشند. همچنین مقاومت نفوذی بالای بستر جاذب در طول فرایند جذب می تواند تاثیر زیادی بر کاهش ظرفیت ذخیره سازی مخزن و افزایش زمان فرایند داشته باشد.

    کلیدواژگان: متان، ذخیره سازی، گاز طبیعی جذب شده، گرمای جذب، مدل سازی
  • مجید مرادی باستانی، مجید سبزپوشانی* صفحات 327-337

    اریفیس ها یکی از وسایل رایج اندازه گیری دبی سیال درون لوله ها می باشند. اساس کار دبی سنج اریفیسی ایجاد اختلاف فشار سیال قبل و بعد از اریفیس می باشد که با استفاده از آن می توان دبی واقعی سیال را اندازه گیری کرد. میزان افت فشار ایجاد شده در اریفیس و نیز ضریب تخلیه آن تابع شکل هندسی، نسبت قطر دهانه اریفیس به قطر لوله و عدد رینولدز سیال می باشد. در این تحقیق عملکرد و دقت اندازه گیری یک دبی سنج اریفیسی برای اندازه گیری مقدار دبی آب خنک کاری در یک نیروگاه حرارتی نمونه مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تعیین میزان افت فشار آب در دو طرف اریفیس در دبی های مختلف، اریفیس دبی سنج به همراه اتصالات آن درنظر گرفته شده و جریان سیال داخل آن شبیه سازی شده است. با توجه به مغشوش بودن جریان آب، از مدل اغتشاشی k-e  استاندارد استفاده شده است. منحنی عملکرد اریفیس با روش عددی بدست آورده شده و با منحنی عملکرد واقعی اریفیس بدست آمده از نتایج تجربی مقایسه شده که بیانگر تطابق مناسب است. همچنین ضریب تخلیه اریفیس در حالت حل عددی و تست آزمایشگاهی نیز به دست آورده شده و با مقادیر داده شده توسط استاندارهای معتبر مقایسه شده است. تحلیل عددی میدان جریان مشخص نموده است که سرعت بیشینه در فاصله ای حدود قطر دهانه اریفیس و در پایین دست آن اتفاق می افتد و در این مقطع، سرعت جریان آب بیش از چهار برابر سرعت جریان آب ورودی به لوله است.

    کلیدواژگان: شبیه سازی عددی، دبی سنج اریفیسی، دقت اندازه گیری دبی، جریان تراکم ناپذیر مغشوش، نتایج تجربی
  • ابراهیم علیزاده، جواد بابایی، رضا بطالبلویی*، حسین بهروز صفحات 339-349

    مخازن کامپوزیتی بدلیل نسبت بالای استحکام به وزن ، بطور گسترده ای در حوزه ی صنایع دریایی و هوایی بکار می روند. نحوه ی شکست مخازن کامپوزیتی تحت بارگذاری فشاری هیدرواستاتیک با توجه به هندسه و خواص مواد قابل تعیین می باشد. استفاده از تقویت کننده های کامپوزیتی در مخازن کامپوزیتی در عمل متحمل دشواری های بسیاری در فرآیند ساخت می باشد. از طرفی بدلیل پایین بودن مدول یانگ در کامپوزیت ها، نمی توان انتظار تاثیر چشمگیری از بکارگیری آنها بعنوان تقویت کننده داشت. در پژوهش حاضر، با توجه به اهمیت تقویت کننده های فلزی، رفتار مخازن کامپوزیتی دارای تقویت کننده فلزی در لحظه ی شکست مطالعه شد. در همین راستا رفتار یک بدنه ی کامپوزیتی در حالت استفاده از تقویت کننده ی فلزی و حالت بدون تقویت کننده به روش اجزای محدود مورد مطالعه قرار گرفت. مطابق نتایج استفاده از یک تقویت کننده محیطی فلزی که وزن آن معادل 6/3 % از وزن بدنه ی کامپوزیتی است، فشار شکست کمانش را به میزان 25 % افزایش داد. همچنین بر اساس نتایج، افزایش فشار کمانش در بدنه های کامپوزیتی از طریق بکارگیری تقویت کننده محیطی فولادی نسبت به افزایش این پارامتر از طریق افزایش ضخامت بدنه ی کامپوزیتی، افزایش وزنی کمتری را ایجاد می نماید. جهت صحه گذاری بر نتایج عددی به دست آمده یک بدنه ی کامپوزیتی از جنس شیشه- اپوکسی که جداره ی درونی آن با استفاده از یک تقویت کننده محیطی فلزی تقویت شده بود تا رسیدن به مرحله ی شکست تحت فشار هیدرواستاتیک خارجی قرار گرفت که نهایتا در فشار 16 بار شکسته شد. فشار تخمین زده شده توسط نرم افزار آباکوس با مقدار تجربی اختلاف بسیار کمی داشت که بیانگر دقت بالای مدلسازی عددی پژوهش حاضر می باشد.

    کلیدواژگان: مخازن کامپوزیتی، تقویت کننده، روش اجزای محدود، فشار هیدرواستاتیک خارجی، شکست کمانش
  • سید ابراهیم موسوی ترشیزی، علی جهانگیری* صفحات 351-360

    طی تعمیرات دوره ای توربین گازی مدل GT13D، شبه ترک هایی در پره های ثابت نیمه بالایی کمپرسور (ردیف های نیمه انتهایی) مشاهده شده که به صورت رفتگی هایی در محل اتصال پره های ثابت به ریشه ظاهر شده بودند. همچنین در اثر پدیده ای مشابه، لبه حمله پره در همین منطقه دچار آسیب شده که موجب تعویض تعدادی از پره ها گردید. در این مقاله سعی شده است با بررسی این پره ها از دیدگاه ها و روش های مختلف، نظیر سختی، جنس، شکل ظاهری، لایه های سطحی، ریزساختار، کیفیت سطوح با میکروسکوپ الکترونی SEM و... مکانیزم غالب در فرسایش این پره ها مشخص و عامل این خرابی تعیین گردد. از این بررسی ها نتیجه شده است که جنس پره فولاد زنگ نزن مارتنزیتی با سختی تقریبا یکسان در تمامی قسمت ها می باشد و هیچ گونه تغییرات ساختاری که نشان دهنده تغییرات درجه حرارت باشد دیده نمی شود. همچنین عامل فرسایش و خرابی نمی تواند مربوط به وجود ذرات خارجی باشد، بررسی ها وقوع پدیده سایش(Erosion) در اثر عبور جریان هوا از روی پره ها را محتمل می نماید.

    کلیدواژگان: تحلیل خرابی، سایش، پره های ثابت، جریان هوا، کمپرسور توربین گاز، میکروسکوپ الکترونی SEM
  • محمدعلی رنجبر* صفحات 361-369

    به منظور کاهش تاثیر نامطلوب وزش باد بر عملکرد برج های خنک کن خشک نیروگاه-های بخار، روش های مختلفی از جمله نصب پره های راهنما در مسیر جریان ورودی باد به برج خنک کن مورد استفاده قرار گرفته است. در این تحقیق تجربی، با هدف بررسی کارایی پره های راهنما در برج های خنک کن در شرایطی که جهت وزش باد متغیر می باشد، تاثیر تغییر زاویه جریان هوا در ورودی پره های راهنما بر کیفیت جریان خروجی و میزان دبی جریان هدایت شده توسط پره های راهنما، با استفاده از آزمایش-های تونل باد مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که در زاویه ورودی صفر درجه نسبت به سطح پره ها، توزیع سرعت در خروجی پره ها یکنواخت و دنباله پره ها کوچک و افت فشار کل در حدود 2 درصد می باشد. با افزایش زاویه جریان هوا در ورودی به پره ها (در محدوده 30 تا 60 درجه)، یکنواختی توزیع سرعت از بین رفته و میزان افت فشار کل افزایش می یابد که نشان دهنده کاهش کارایی پره ها در هدایت جریان ورودی می-باشد. به عنوان مثال، در زاویه جریان ورودی هوای 60 درجه، پره فقط توانایی هدایت 20 درصد از کل جریان عبوری را دارد. همچنین نتایج نشان می دهد در زوایایی که جریان از پشت به پره راهنما برخورد می کند، نصب پره باعث ایجاد تاثیرات مثبت از طریق تغییر در جهت جریان به سمت رادیاتورهای برج و در نتیجه بهبود عملکرد حرارتی آنها می شود.

    کلیدواژگان: پره راهنما، تونل باد، برج خنک کن خشک، افت فشار کل، دبی جریان هوا
  • مرتضی صادق عمل نیک* صفحات 371-386

    در این مقاله ابتدا انواع روش های بافت دارکردن ورق ها مورد بررسی قرار گرفته و با هم مقایسه می شوند. این روش ها شامل شات بلاست، پرتو لیزر، پرتو الکترونی، پرتو یونی و تخلیه الکتریکی می باشد و هریک به اختصار توضیح داده می شود. سپس یک سیستم هوشمند برای بافت دار کردن ورقهای فولادی به روش تخلیه الکتریکی با استفاده از نرم افزار نکسپرت مدلسازی و طراحی شده است. سیستم هوشمند با سیستم طراحی بکمک کامپیوتر و پایگاه های اطلاعاتی مختلفی مرتبط است. سیستم هوشمند طراحی شده قادر است با استفاده از پایگاه های اطلاعاتی و سیستم طراحی به کمک کامپیوتر ، قابلیت بافدار کردن ورقهای رول شده را بررسی و صافی سطح و تعداد حفره ها در یک سانتی متر مربع، نرخ تولید و زمان و هزینه آنرا را برآورد نماید. برای ارزیابی صحت سیستم هوشمند، نتایج آن با نتایج سیستم تجربی مقایسه می شود. این مقایسه نشان می دهد برآورد سیستم هوشمند بعلت انتخاب بهینه پارامترهای ماشین کاری 10 درصد بهتر از نتایج سیستم تجربی است. سیستم هوشمند با انتخاب بهتر متغیر های ماشین کاری، موجب بهبود کیفیت بافتدار کردن ورق ها شده و صافی سطح و تعداد حفره ها در یک سانتی متر مربع را تا 10 درصد نسبت به خروجی های سیستم تجربی بهبود دهد. همچنین زمان و هزینه بافت دار کردن را 10 در صد نسبت به تجربی کاهش دهد. اطلاعات مناسبی در اختیار مهندس ساخت قرار می دهد تا بتواند متغیر های دستگاه را بطور بهینه انتخاب نماید.

    کلیدواژگان: تکسچر، پرتو لیزری، پرتو یونی، پرتو الکترونی، سیستم خبره تخلیه الکتریکی
  • محمود رسولی، امین نیکوبین* صفحات 387-402

    در این مقاله روشی جهت تعیین محدوده شتاب قابل قبول برای مجری نهایی ربات های کابلی معلق در نقاط مختلف فضای کاری ارائه می شود. این تحلیل شتاب برای ربات های کابلی با فضای کاری دینامیکی ربات ها متفاوت می باشد. در حقیقت در فضای کاری دینامیکی، آن محدوده از فضای کاری ربات که نقطه انتهایی میتواند با شتاب مورد نظر حرکت کند بدست می آید. در صورتی که در تحلیل پیشنهادی در این مقاله محدوده شتابی که نقطه انتهایی ربات در هر نقطه از فضای کاری در جهات مختلف می تواند داشته باشد بدست می آید. به این منظور بعد از استخراج روابط سینماتیک یک ربات چهارکابلی معلق، معادله های دینامیکی این ربات با استفاده از رابطه لاگرانژ استخراج می شود. سپس با توجه به قید مثبت بودن کشش کابل ها و همچنین قید محدود بودن گشتاور تولیدی موتورها، روابط بدست آمده به گونه ای ساده خواهند شد که ارتباط بین این قیدها و شتاب های مجری نهایی ربات، نمایان گردد به طوریکه به ازای برقراری قید اول، حد پایین شتاب ها و به ازای برقراری قید دوم، حد بالای شتاب ها بدست خواهند آمد. با شبیه سازی های انجام گرفته محدوده شتاب قابل قبول در نقاط مختلف فضای کاری بدست می آید. از نتایج بدست آمده مشاهده می شود که محدوده شتاب به صورت یک هرم با قاعده لوزی شکل می باشد. بنابراین محدوده مجاز شتاب در جهات مختلف کاملا متفاوت می باشد. از نتایج این مقاله می توان در طراحی مسیر بلادرنگ در حرکت های بسیار سریع ربات های کابلی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: ربات کابلی، شتاب مجری نهایی، فضای کاری دینامیکی، محدوده شتاب قابل قبول، قید مثبت بودن کشش، قید محدودیت گشتاور موتورها
  • آرش حاتمی، بهنام معتکف ایمانی* صفحات 403-413

    در توربین های بادی محور افقی دور متغیر به طور معمول، ژنراتورهای سنکرون روتور سیم بندی شده (WRSG)، سنکرون مغناطیس دایم (PMSG) و آسنکرون تغذیه دوگانه (DFIG) مورد استفاده قرار می گیرد. ژنراتور سنکرون با تحریک کنترل شونده، قابلیت تولید توان در سرعت های دورانی کمتر از نامی را دارد. در این مقاله،‏ کنترلر ولتاژ تحریک ژنراتور سنکرون برای توربین بادی محور افقی با هدف جذب بیشینه انرژی باد طراحی شده و کنترلر زاویه گام برای تنظیم سرعت دورانی روتور در مقدار نامی در سرعت های باد بیشتر از نامی طراحی شده اند. صحه گذاری بر نتایج حاصل از شبیه سازی نرم افزاری توسط آزمایش به صورت سخت افزار در حلقه (Hardware In the Loop) پیاده سازی شده و نتایج به دست آمده در شرایط باد مغشوش مورد تحلیل قرار گرفته است. در نهایت نتیجه می شود که ردیابی توان بیشینه آیرودینامیکی (Maximum Power Point Tracking) با کنترل ولتاژ تحریک ژنراتور سنکرون امکان پذیر می-باشد و توربین بادی دارای ژنراتور سنکرون قابلیت تولید توان بهینه را دارد.

    کلیدواژگان: توربین بادی، جذب بیشینه توان، شبیه ساز توربین بادی، کنترل ولتاژ تحریک، کنترل زاویه گام
  • کریم مقصودی مهربانی*، عبدالله مهرپناهی، رامین علوی صفحات 415-428

    استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر به عنوان یک راه حل در توسعه پایدار کشور نیازمند نگاهی متفاوت به مباحث تولید انرژی است. صنعت کشاورزی یک صنعت مادر و مصرف کننده انرژی است که می تواند در این زمینه مورد توجه گیرد. وجود یک واحد سردخانه ای مستقر در مزرعه و باغ باعث برداشت بهینه محصولات می شود و به دلیل اینکه در این نوع محل ها دسترسی به تشعشعات خورشید آسان است می توان از گرمای آن به عنوان منبع تامین انرژی سردخانه استفاده نمود. یکی از نیازهای مهم سردخانه، ایجاد اثر تبرید مداوم و ثابت در اواپراتور است در حالی که عرضه تابش متناوب و متغیر است. با ارائه سیکل ترکیبی تبرید جذبی می توان با ذخیره مایع مبرد در هنگام تابش و استفاده از آن در مواقع غیر، اثر تبرید یکنواخت و مداومی را ایجاد نمود. با توجه به سهموی بودن کلکتور، دمای بهینه 6/119 درجه سانتیگراد در ژنراتور قابل دسترس هست. دمای بهینه کندانسور، ابزوربر و اواپراتور به ترتیب 40، 7/43 و 2/3- درجه سانتیگراد هستند. با انتخاب فشار 14 بار برای ژنراتور و کندانسور و فشار 2 بار برای اواپراتور و ابزوربر بالاترین ضریب عملکرد 178/0 است و مقدار انتقال حرارت در ژنراتور 76/19، کندانسور 51/7، ابزوربر 77/15 و اواپراتور 51/3 کیلووات به دست می آید.

    کلیدواژگان: تبرید جذبی خورشیدی، سردخانه، ذخیره اثر تبرید جذبی، سردخانه خورشیدی، برداشت بهینه محصولات کشاورزی
  • امین نیکوبین*، زهرا فراشی، محسن عسگری، مجتبی مرادی صفحات 429-441

    در جابجایی دینامیکی اجسام، با پرتاب جسم توسط ربات می توان جسم مورد نظر را در نقاطی بسیار دورتر از فضای کاری قابل دسترس ربات قرار داد. در این مقاله مفهوم فضای کاری قابل پرتاب یا فضای کاری جابجایی دینامیکی به صورت مجموعه نقاطی از فضا که ربات قادر به پرتاب جسم در آن ها می باشد، تعریف می گردد. حال جهت به دست آوردن ماکزیمم فضای کاری قابل پرتاب یعنی دورترین نقاطی که ربات می تواند جسم مورد نظر را در آن ها قرار دهد، لازم است تا در ابتدا مساله پرتاب بهینه حل شود. مساله پرتاب بهینه در این مقاله به صورت یک مساله کنترل بهینه تعریف می شود که برای حل آن روش غیر مستقیم براساس قضیه اساسی حساب تغییرات به کار گرفته می شود. با اعمال معادله پرتاب به صورت یک شرط مرزی متحرک در مساله، شرایط بهینگی استخراج شده به صورت یک مساله مقدار مرزی دو نقطه ای در خواهد آمد که با حل آن پاسخ پرتاب بهینه به دست خواهد آمد. نهایتا براساس مساله پرتاب بهینه، یک الگوریتم جهت محاسبه ماکزیمم فضای کاری قابل پرتاب ارائه می شود. نتایج شبیه سازی برای یک ربات تک لینکی ارائه می شود تا مفاهیم معرفی شده و کارایی روش پیشنهادی در حل مساله بهینه نشان داده شود.

    کلیدواژگان: جابجایی دینامیکی، فضای کاری، ربات تک لینکی، کنترل بهینه، روش غیر مستقیم
|
  • Erfan Ghandehari, Fatemeh Saadatjoo * Pages 1-20
    In this paper with regard to the weaknesses in the various phases of the agent oriented methodologies and impact that these shortcomings can be in the quality and efficiency of software projects, a combinatory solution named (AP) from the ADELFE and PASSI methodologies have proposed. Therefore, in order to examine the two methodologies in the form of a comprehensive evaluation framework based on the criteria the concepts and perception, language modeling, process and pragmatism have been evaluated. Due to the limitations of time and resources, the decision to choose the sample methodologies for the evaluation and unification was adopted. This selection is based on the application of the methodology and their combination ability from expert's point of view. Based on the results of the assessment, methodology-oriented operating systems analysis steps ADELFE is well supported and its design stages because of lack of ability to model, is not complete. According to the evaluation results, the ADELFE methodology well supports stages of agent-oriented systems' analysis but its design stages because of lack of agent capability modeling is not complete. On the other hand, since PASSI methodologies well support the design stages and interactions between agents, a combined methodology based on analysis stage of ADELFE methodology and design stage of PASSI methodologies is proposed. In order to describe the various phases of this methodology, it has been used in a case study. The results of this research can be Provide background for introduction of the next generation of agent-oriented methodologies.
    Keywords: Agent Oriented Software Engineering, Agent Based System, Methodology, ADELFE, PASSI, AP
  • Mahya Oroumiyeh, Negin Daneshpour * Pages 21-37
    Data warehouses are centralized repositories collected from various heterogeneous sources in a wide range of time (time-variant) for decision support systems. Data warehouses are data sources used in decision making processes by online analytical processing. The process of developing a data warehouse is done through operational database analyzing, analytical requirement identification and finally designing in conceptual, logical and physical levels. In this paper, the design models at different levels of data warehouses are researched and the logical level models are compared and analyzed with respect to their properties. Finally, an improved model is proposed in logical level that combines two models (star and snowflake) in the form of a two-layered model. Queries response time measure is used to compare the proposed model with existing models. Experiments show that the proposed model improves the response time of queries. In fact, the response time of queries on the proposed model (two-layer) is improved 58.53 percent in average versus star model, and 96.61 percent in average versus snowflake model.
    Keywords: Data Warehouse In conceptual level, Data Warehouse In logical level, Snowflake Schema, Star Schema, Data warehouse Designing
  • Mozhdeh Sabbagh Nezhad *, Amid Amid Khatibi Bardsiri Pages 39-52
    Nowadays the effort estimation of software development is crucial in Software projects management. Not only have the accurate estimate of cost help customers and investors, but also it will be effective in rational decision-making in the implementation and management of software projects. Various estimation models have been invented and used so far. Many of the current effort estimation approaches are adopted by collecting data from previous projects. Case-based reasoning (CBR) is one of the successful techniques of effort estimation in software projects. This method alone is not very accurate, a defect which can be corrected by creating hybrid models. In this paper, CBR was combined with two separate metaheuristic algorithms including particle swarm optimization (PSO) and the firefly algorithm to propose a new hybrid model. Then the performance of the proposed model was evaluated. According to the results of the proposed model on Cocomo, Albrecht and Maxwell datasets, the firefly algorithm showed an acceptable performance.
    Keywords: Effort Estimation of Software Development, Case-Based Reasoning Model, Firefly Algorithm, Particle swarm optimization
  • S.Muhammad Bagher Sadati, Jamal Moshtagh *, Miadreza Shafie, Khah Pages 53-68
    In this paper, the impact of electric vehicles (EVs) and a price-based and an incentive-based demand response programs and the combination of both programs, has been investigated on the optimal operation of the distribution system, which owns a wind unit, in the framework of a new bi-level model. In this model, simultaneously, uncertainty of wind unit and electric vehicles are also considered. The aim of both levels is to maximization the profits. In the upper-level, the distribution system, due to the existence of a wind unit and the vehicle to grid capability of EVs, gains more profit by not purchasing the electrical energy from the upstream network. At the lower-level, owner of the EVs parking lots is obtained more benefit, due to the selling of energy to EVs owners and distribution system. Forasmuch as this model is converted to single-level mix-integer linear problem by using of Karush–Kuhn–Tucker (KKT) conditions and auxiliary binary variables and is solved by GAMS software. The presented model is tested on the IEEE 15-bus distribution system over a 24-h period and results prove the effectiveness of the model.
    Keywords: Bi-level Model, operational scheduling, Electric Vehicle, demand response program, Stochastic programming, Uncertainty
  • Mohammad Asyaei * Pages 69-81
    The main portion of the power consumption in high speed register files is related to read out paths which are implemented using the dynamic circuits. For this reason, a new dynamic circuit technique is proposed in this paper to reduce the power consumption of the register files without significant speed and noise immunity degradation. In the proposed dynamic circuit, the pull down network is partitioned to the some smaller pull down networks to increase the circuit performance. Moreover, pull-down networks are precharged using NMOS transistors to reduce the voltage swing and hence decrease the power consumption. A 64-word x 32-bit 2-read, 1-write ported register file is implemented using the proposed circuit technique. Simulation of register files are performed using HSPICE simulator in low-Vth 90-nm CMOS technology model. Simulation results demonstrate 37% and 36% reduction in power and delay respectively at the same noise immunity compared to the conventional register file.
    Keywords: Register file, dynamic circuits, local, global bit lines, noise immunity
  • Hoseyn Haddad Moghaddam, Abbas Dideban * Pages 83-93
    Rapid population growth and urbanization in recent decades causes the principal problems in human daily life. One of the main goals of research in the field of traffic is to optimize the flow of urban transport. In this study, using Petri nets modelling and prioritizing the urban public transport system to other cars, the traffic lights on a crossroads are adjusted so that as much as possible, a bus crosses the crossroads. As a result, the waiting time for the bus passengers is reduced and due to the high capacity of a bus, the total travel time for the passengers passing through the intersection is shortened. So that the stopping time for the passenger is reduced by at least 8 percent in average at best situation. This amount varies in different bus traffic conditions. Another advantages of this method is encouraging people to use the urban public transportation systems and this reduce the transport flow.
    Keywords: travel time optimization, urban transport system, Petri Nets, traffic lights
  • Hamed Nozari *, Fateme Tavakoli Pages 95-104
    In this research, the support vector machine model was used to predict the Taleh Zang stream flow base on the data from 10 hydrometric and 8 rainfall stations upstream of the watershed in 20 years (1992-2011). To this aim and in the first step, influence of applying flow rate time series, rainfall, and a combination of these two parameters as an input; and in the next step, influence of number of upstream hydrometric and rainfall stations on forecast results were examined. The results were compared by using three statistical indicators: correlation coefficient (R2), Root-Mean-Square Error (RMSE), and standard Error (SE). The results showed that, using rainfall statistics along with the stream flow as an input to the model with R2of 0.884, RMSE of 38.41, and SE of 0.28 in comparison to the stream flow statistics as an input to the model with R2 of 0.871, RMSE of 40.20, and SE of 0.29 will improve accuracy of the forecast. Whereas, only application of rainfall time series with correlation coefficient of 0.225, RMSE of 157.73 and SE of 0.62 greatly increases error values in the results. Moreover, through increase of number of upstream hydrometric and rainfall stations, the model would be capable of forecasting stream flow with more accuracy.
    Keywords: Hydrometric stations, Stream flow forecasting, SVM (support vector machine)
  • Erfan Ghandehari, Fatemeh Saadatjoo *, Mohammad Saleh Moafi Pages 105-123
    Service-oriented architecture is one of the fields of software engineering that enables a connection between the two systems in a heterogeneous network with different technology. Architectural features include the ability to reuse and agility against future changes. In the service-oriented architecture, one of the most important and fundamental challenge is that despite various code generators that introduced in this field, there are still shortcomings in the various phases of the code generator. In this paper, due to the weaknesses of the code generators in the different phases and that these shortcomings be found in the quality, and production software systems, have to offer a hybrid approach for the introduction of two references to the code generator. In order to use the advantages of the above two code generator, a hybrid code generator (SOG) is offered. Also, in order to increase the efficiency in the production of software systems using the provided code generator, the new features to enhance the security the code generator, increase programming languages supported, multiple formats for the transmission of information between client and server, adding a cryptographic layer and the production of panels for database management is provided on the web. The main objective of this paper is the code generator provides the codes related to service-oriented architecture. In order to assess the ability of the proposed code generator, the code generator is evaluated based on criteria related to different protocols and data transfer between client and server.
    Keywords: Service Oriented Architecture, Code Generator, Software Development, Web Service, SOG
  • Aboreza Sarvghad Moghadam Pages 125-138
    This research investigates the efficiency of the self-centering steel braced frame equipped with replaceable yielding fuses and post-tensioning cables subjected to far-field records and near-field pulse-like ground motions. For this purpose, engineering seismic demand parameters for tewelve self-centering steel braced frames under far-field ground motions are compared with those for near-field ground motions.The braced frames are different from seismic frame type, seismic site location, and the number of stories. The self-centering braced frames are designed using a limit-state design procedure and are simulated in OpenSees software. Nonlinear dynamic time-history analyses are conducted under design earthquake , DBE , level and maximum considerable earthquake , MCE , level. Findings demonstrate that the self-centering steel braced frames are capable of mitigating seismic damage under both near -field pulse - like and far - field ground motions, which are provided by features such as rocking behavior, re-centering action, and directing damage ability .
    Keywords: Self-centering braced frame, Far-field ground motions, Near-field pulse-like ground motions
  • Mehdi Nikooei Mahani *, Amir Mahmoodzadeh, Manoochehr Emamgholi Pages 139-152
    Many of engineering problems have nonlinear or highly nonlinear limit state functions. Different approaches have been developed in calculating of failure probability in these problems. These methods calculate failure probability by generating random samples with a specific distribution. The Monte Carlo is one the most efficient and applicable method among these approaches. However, this method has some problems including need to calculating of variable distribution function parameters and inverse cumulative density function of variables. In order to solve these deficiencies, in the present research, an efficient method for generating samples is presented. Additionally, enhancing performance of Monte Carlo method and more accurate results by minimum computational cost for functions with very low failure probability can be regarded as other advantages of the proposed method. For evaluating performance of the proposed method, four engineering problems have been investigated and the obtained results for calculating of failure probability have been compared with available methods. By applying the proposed method, such main steps can be neglected and stable results with high accuracy can be gained in comparison with traditional methods in lower sample numbers too.
    Keywords: Random samples, Response surface, Reliability, Monte Carlo, Uncertainty
  • Hamid Eskandari *, Masoud Nematinejad Pages 153-166
    Bond behavior between reinforcement and concrete, due to increasing application of reinforced concrete, is one of the most important issues all over the world. In this research, which has been done experimentally and finite element (FE) modeling (using ABAQUS software), 36 mixtures are deigned considering three cement strength grades and various percentages of polymer fibers, silica fume and nano-silica. The effects of these admixtures on the bond behavior between concrete and reinforcement and also the compressive strength of concrete are investigated. The method of applying nonlinear spring (translator) for finite element modeling is presented and the model is analyzed using nonlinear dynamic analysis. The results yielded acceptable correlation between experimental and FE model. Since there are some translators in model, it can be mentioned that the results of bond slip are not influenced by meshing algorithm. Moreover, comparison of the experimental and FE results showed that while the effect of fiber in bond strength is negligible, it can be so effective in determining the failure shape. The combination of silica fume and nano silica can also improve the bond strength about 20% so that applying equal amount of these two admixtures may leads to the best strength results.
    Keywords: Concrete, Fibers, Silica Fume, Nanosilica, Bond behavior, Finite element modeling, nonlinear dynamic analysis, Pull-out Test
  • Gholamreza Ghodrati Amiri *, Seyed Ali Razavian Amrei, Seyed Amin Razavian Amrei Pages 167-175
    Structural dynamic analyses need different earthquake parameters such as design base acceleration, design spectra and earthquake records. In order to obtain base acceleration and design spectra of a site, prevailing method is based on seismic hazard analyses. In this method, base acceleration and design spectra are obtained from seismicity of the region, site condition based on probable statistical methods. One of the obligations in this method is having attenuation relations for different parameter such as PGA. In this research we update and make improvements of the PGA attenuation relationship, presented by Ghodrati et al. (2007) for site rock and soil bed conditions of the seismo-active states of Zagroz and, Alborz and central Iran. A total of 858 strong-motion accelerograms recorded for Alborz and central Iran and Zagros are used to obtain attenuation relation, which 477 records due to Alborz and central Iran. Regression analysis has been done for maximum of horizontal components and PGA attenuation relation coefficients are obtained.
    Keywords: Attenuation relationship, Acceleration, Tectonic condition, Iran
  • Ruhollah Basirat, Hossein Salari, Rad *, Hamed Molladavoodi Pages 177-187
    Today, precast concrete lining (segmental) are used as system maintenance in the majority of tunnels excavated by TBM. On the other hand, the mechanism of the joint between two segments is not known under seismic loads. In this paper a numerical study about the effect of the earthquake on the segmental supporting system and the resultant vertical and shear forces on the contact surface between two segments is investigated. The Tehran -Karaj water conveyance tunnel (Amirkabir) was used as a case study. In this study, the UDEC software was used. At the first step, the segmental lining were simulated under no slip and full slip conditions and the normal and shear forces were studied. Finally, the effect of joint stiffness between two segments were investigated. Results showed that with increasing the interface properties, the normal and shear forces in the segmental joints increased. Also with increasing the joints stiffness, the normal and shear forces on the joints increased and the normal and shear displacement decreased. In other words, the rigidity increament of supporting system is associated with flexibility decrement of lining with respect to rock medium. So, the stresses increased and displacement decreased.
    Keywords: Segmental Lining, Earthquake Loading, Dynamic Analysis, Full Slip, No Slip Condition
  • Hamed Ghohani Arab, Mohammad Reza Ghasemi * Pages 189-203
    In recent years, evaluation of reliability analysis of structures has become a straightforward and interesting topic among structural researchers. In the field of civil engineering, estimation of structural failure probability is highly investigated, considering probabilistic uncertainties of resistance and load parameters during modeling and designing of structures. To obtain an accurate failure probability, researchers often perform Monte Carlo simulation (MCS) that requires numerous modeling and cost. In the present study, based on MCS, an enhanced technique is developed that efficiently reduces number of structural modeling. The approach works by employing the concept of First Order Reliability Methods (FORMs) to determine closest point to the mean of random variables in failure region. Afterward, by presenting sub-intervals in various layers, to group generated samples in MCS, the possibility of reducing number of structural modeling with well-disciplined error and acceptable accuracy is achieved. In order to investigate the efficiency and robustness of the method, various numerical and engineering examples with complex limit state functions were attempted and the obtained results were compared with those based on the conventional reliability methods in the literature. Results show the high accuracy of proposed approach while the number of requires structural modeling were substantially reduced.
    Keywords: Failure probability, Limit state function, Monte Carlo method, Sample elimination, Sub-interval, FORM method
  • Siamak Ghadimi, Seyed Sina Kourehli * Pages 205-216
    This paper presents a novel approach to detect and estimate cracks in Timoshenko Beams using frequencies and frequency response functions and extreme learning machine. For this purpose, the extreme learning machine used the three first natural frequencies and frequency response functions of beam structure as input which may be noisy or noise free and crack states in beam as output. This data is acquired by the analysis of cracked beams applying the finite element method. To demonstrate the potential of the proposed vibration analysis over existing ones, a validation study has been done. The performance of the presented method has been verified through two numerical examples, namely, a cantilever beam and simply supported beam containing single or multi cracks. Results indicate that the proposed method works well in prediction and estimation of crack and obtained results are accurate. Also, the results show that the presented method is sensitive to the location and severity of crack in spite of the noisy modal data.
    Keywords: Crack Detection, frequency response function, Natural frequencies, Extreme Learning Machine
  • Sasan Motaghed *, Azad Yazdani, Ahmad Nicknam, Mostafa Khanzadi Pages 217-226
    Uncertainty is the inseparable part of the engineering analysis. These uncertainties have different Distributions. Sobol decomposition method is one of the most well-known methods of sensitivity analysis. Sobol decomposition as a robust sensitivity analysis method can only be used for uniform distribution. In the present paper, we generalize Sobol sensitivity method for all continuous and discrete distributions. Hence it can be used for wide Varity models in engineering and science of different distributions. The capability of the generalized method for precise numerical values presentation, the results of the sensitivity analysis of the Tehran seismic hazard is given. Due to the variability of materials and earthquakes, Structural and geosciences are full of uncertainties. Calculating the role of the uncertainty of each parameter in the overall uncertainty can be to optimize the efforts and costs necessary for outputs precision, so, it is possible to provide a precise values of sensitivities. The results are satisfactory.
    Keywords: input model, staistical distribution, Variance, Uncertainty, hazard analysis
  • Kamal Chaharsooghi *, Ehsan Khakbazan Pages 227-239
    Sustainable growth of a company share value, regardless of financial flow and integration of financial decisions with other physical decisions, is not reachable. Value based supply chain management, attempts to make it possible through taking working capital and fixed assets into consideration as well as factors such as sales and costs. In this paper a mixed integer programming is presented to integrate financial and physical decisions in a multi echelon, multi period and multi commodity supply chain in order to maximize economic value added, as a most prevalent value metric. Working capital management with the option of pre-buy or pre-sell as well as the credit buy or credit sell is one of the most important contributions of this paper. Performance and validation of proposed model, are proven through solving large scale problem sizes. Then, the effect of different buy and sell options, are illustrated. Company value is 64% reduced when options were not considered.
    Keywords: &quot, Value based supply chain&quot, &quot, Economic value added&quot, &quot, Pre-buy, pre-sell&quot, &quot, Credit buy, sell&quot _
  • At Allah Taleizadeh *, Naghmeh Rabie Pages 241-255

    Nowadays, because of extreme competition between organizations and companies, the profit of selling products has become a challenging issue. Thus in this research we examine this issue and study the profit of organizations by designing quantity discount contract. In this paper we consider a two-level single item supply chain including a manufacturer and a retailer. The demand function depends on quality level and selling price and two conditions are studied. In the first one, decentralized condition is mentioned, for which a mathematical model is presented. In the second condition, a mathematical model for designing quantity discount contract between the members is developed and in this part the given relations are described. The main aim of this research is to assist the organizations and companies to increase their revenues, by designing the quantity discount contract. At the end a numerical example is provided to explain this research more explicit and then sensitivity analysis is performed. When all calculations are done, we discuss about results and moreover we show that how quantity discount contract can increase the profit chain rather than when this policy is not used which this issue can be noteworthy and operational for the managers of the organizations.

    Keywords: Pricing, Lot-Sizing, Contract, supply chain
  • Ali Husseinzadeh Kashan *, Ali Rahmani, Bakhtiar Ostadi Pages 257-265
    Revenue Management (RM) is a subfield of Operations Research that aims at maximizing revenues acquired by selling products/services in a specified period to the right customers. In this paper we address the problem of optimal assignment of general surgery ward of operation room to different classes of surgeries, each of which requiring different surgery time, using revenue management mechanisms. Deciding about accepting or rejecting a surgery request is made beside the option of preserving capacity of the operation room for future valuable requests based on the adjusted revenue (via inclusion of importance levels derived from expert opinions by an AHP approach). Data in this study were collected from Sayad-e-Shirazi Hospital of GorGan city. For formulating the problem we develop contingency and deterministic dynamic programming algorithms. Besides, we also propose a heuristic method based on  a deterministic linear programming approach. The number of accepted requests for classes with higher financial priority using RM approach are compared with FCFS policy and results signify that a higher level of efficiency is attainable using the proposed RM approaches. The efficiency along with using different surgical importance levels in accepting requests is also investigated.
    Keywords: Revenue management, Capacity control, Dynamic Programming, Surgery classes
  • MAHMOUD SHAHROKHI *, Zahra Sobhani Pages 267-281

    Availability of equipment is really important in many industries. In this paper, optimization method according to different levels of and using the Markov modeling method is proposed. The system is designed as a planned mixed-integer nonlinear components selection for choosing the systems components, which the systems costs including the cost of buying parts and cost of reduction in system capacity as well as the cost of the systems complete stop with regards the minimum level of reliability is minimized. For the application of this model, several assumptions such as simultaneous consideration of costs, reliability levels and different repair rate for different options to supply the components, have been considered that distinguishes this study from previous studies. Saving of batch ordering of components in total cost of the system is included in this study. The utilized model for a sample with four used pieces via complete counting (using the Excel software) is solved. The results of solving the model demonstrates that optimization of costs associated with increasing levels of system reliability should be with the optimization of its reliability, appropriately, to minimize the total cost of product cycle.

    Keywords: Block diagram model, Reliability (RBD), Failure, Redundancy, Availability, Markov Chain
  • Ebrahim Asadi Gangraj *, Fatemeh Bozorgnezhad, Mohammad Mahdi Paydar Pages 283-293

    This research addresses a simultaneous jobs scheduling and worker assignment problem in flow shop environment in which there are some workers with different skills who can operate the jobs with different speed. The primary aim of the research is to schedule the jobs and assign the worker so that maximum completion time (Cmax) is minimized. To tackle this problem, a mixed integer linear programming model is introduced and is coded in CPLEX software so that it can obtain the optimal solutions in reasonable time. Due to NP-hardness of the research problem, CPLEX cannot achieve the optimal solutions for large-scale problems. Thus, two metaheuristic approaches based on particle swarm optimization (PSO) is proposed here. In order to trapping the PSO algorithm in local optima with high probability, the performance of the PSO algorithm is improved by simulated annealing (SA) algorithm (IPSO). The experimental results show that the IPSO algorithm can generate better results in entire scales and the superiority of the IPSO is significant in the large scale.

    Keywords: Flow shop, worker scheduling, mixed integer linear programming, particle swarm optimization algorithm, Simulated annealing algorithm
  • Haghighi Asl *, Amin Ahmadpour, Narges Fallah Pages 295-307

    In this research, photocatalytic degradation method for COD(CHEMICAL OXYGEN DEMAND Value) removal has been introduced to treatment of petrochemical industries wastewater as an adaptable method and effective parameters in the process performance have been investigated. Therewith, by using commercial photocatalyst of titanium dioxide and empirical measurement of COD parameter, decrease percentage of this parameter of photocatalytic process during 90 minutes investigated via DOE&ANN method. To carry out experiments,A photocatalytic reactor with agitator used which UV-C lamps submerged within photocatalyst solution in the wastewater sample. Results of experiments at optimized conditions indicated that two models is in a good agreement with the consequences. These results demonstrated that photocatalyst concentration increase in the neutral pH state to optimized amount of 0.84 grams per liter under unlimited conditions and 2 grams per liter under limited conditions, causes removal increase of COD to 93 and 77 percent, respectively(from 180 to 90 and 294 respectively).

    Keywords: Wastewater treatment, photocatalytic degradation, Titanium Dioxide, DOE, ANN, COD
  • Sahebeh Yousefi, Masoud Mofarahi *, Hossein Rahideh Pages 309-326

    Recently, adsorbed natural gas (ANG) has been considered as a low pressure and safe method for storage of natural gas, especially in vehicles. Nevertheless, the usage of the ANG storage system is hindered by the thermal effects due to both heat of adsorption and desorption during the charge and discharge processes and hence, an effective thermal enhancement is essential for the development of this technology. The purpose of this study is the investigation of transient thermal behavior of an ANG tank during charge and discharge cycles. There is a gas diffuser at the center of the tank to improve its temperature fluctuations by changing the flow direction from axial to radial. In this study, mass and energy equations were first derived and the resulting equation system was solved by implicit finite difference numerical method. By solving these equations, radial temperature and pressure distributions of adsorbent bed were obtained over time. Then, the effective parameters on the temperature fluctuations and efficiency of the ANG tank were studied. Numerical results show that the gas diffuser increases dynamic efficiency around 5% during the charge and discharge cycles. The results also show that the time of process, adsorbent bed thermal conductivity, convection heat transfer coefficient, tank geometry and dimensionless Biot and Fourier numbers are important factors on the efficiency enhancement. Also it was shown that high penetration resistance of the adsorbent bed may have a significant impact on the storage capacity and charge process time of the ANG tank.

    Keywords: Methane, Storage, ANG, Adsorption Heat, Modeling
  • Majid Moradi Bastani, Majid Sabzpooshani * Pages 327-337

    One of the most common  of measuring  mass fluid flow rate through the  pipes are  orifice flowmeter. Orifice flowmeters work based on the fluid pressure difference before and after of the orifice which could be measured acual mass flow rate. The orifice pressure drop and the discharge coefficient are related on geometrical shape of orifice, the ratio of orifice diameter  to the pipe diameter and  Reynolds number of fluid flow. In this study, the performance and accuracy of an orifice flow meter for measuring the mass flow rate of cooling water in a sample thermal power plant  is examined. In order to determine the water pressure drop on both sides of the discharge orifice, the orifice flowmeter with connections taken into account and fluid flow inside it is simulated. Due to the turbulent flow of water, the standard k-e turbulence model is used. The performance orifice curve has been obtained numerically and it compares with the actual performance curve orifice obtained from experimental data. This comparision shows a good match. Also the orifice discharge coefficient obtained by numerical and experimental methods and compared with values given by valid standards that indicates good agreement. The numerical analysis has determined that maximum flow velocity  occurs about one orifice diameter downstream of the orifice location and in this point, velocity of  flow is more than four times the average velocity of flow in the pipe entrance.

    Keywords: numerical solution, orifice flowmeter, accuracy of mass flow measurement, incompressible, turbulent flow, experimental results
  • Ebrahim Alizadeh, Javad Babaei, Reza Batalebluie *, Hossein Behrooz Pages 339-349

    Because of the high ratio of strength to weight, composite vessels are widely used in maritime and aerospace industries. The way of composite vessels breaking under hydrostatic pressure is assignable by paying attention to the geometry and material's properties. In composite vessels, using of composite stiffeners has high complexity in manufacturing process. On the other hand, due to the low young's modulus of composite materials, usually cannot use of the materials as a stiffener. In this research, effects of using hoop stiffeners on buckling pressure of composite bodies have been studied. In this paper, mechanical manner of a composite body is studied by Finite Element Method (FEM) in two statuses (with metal stiffener and without metal stiffener). According to results, using of a metal hoop stiffener that has 3.6 percents of the composite body weight increases buckling pressure up to 25 percents. Based on results increasing the buckling pressure of composite bodies by mounting steel hoop stiffeners added lower weight to the suite from increasing of thickness of bodies. For verification of numerical results, a composite vessel of GRP (Glass Reinforced Polymer), reinforced by a hoop stiffener mounted on inner surface has been experimentally under hydrostatic pressure to the breaking step. Finally, it was broken by 16 bar pressure. The results showed that the estimated pressure of software has a little difference with the experimental estimation that represents high accuracy of modeling process in the research.

    Keywords: Composite Vessels, Stiffener, FEM Analysis, Hydrostatic External Pressure, Buckling Failure
  • E Moussavi E Moussavi_Ali Jahangiri * Pages 351-360

    During the GT13D gas turbine overhaul, there have been quasi-cracks in the stator blades of semi upper-end compressor rows that appeared in the grooves at the point where stator blades were attached to the roots. Also, due to the same phenomenon, the blade leading edge was damaged in the same area, which caused the replacement of a number of blades. In this paper, it has been tried to investigate these blades from different views and methods such as hardness, material, appearance, surface layers, microstructure, surface quality with SEM electron microscope and ... The dominant mechanism in erosion of this blade and the cause of this failure is determined. The results of these studies suggest that the martensitic stainless steel blade type is hardly uniform in all parts, and there are no structural changes indicative of temperature variations. Also, the erosion and deterioration factor can not be related to the presence of external particles. Studies have shown that the occurrence of the erosion phenomenon is likely due to the flow of air from the blades

    Keywords: Failure analysis, Erosion, Stator blades, airflow, gas turbine compressor, SEM electron microscope
  • Mohammad Ali Ranjbar * Pages 361-369

    To reduce the adverse effects of cross winds on the performance of dry cooling towers in steam power plants, various methods such as installation of guide vanes cascades in wind direction have been used. This experimental investigation aims at evaluating the performance of guide vanes cascades under varying cross wind directions. For this purpose, effects of angle of flow at the entrance to the guide vanes cascade on the exiting flow quality and flow rate through the guide vanes cascade have been investigated using wind tunnel experiments. Results show that at zero degree angle of flow (with respect to the vane surface), the velocity distribution at the cascade outlet is uniform, the vanes' wake is small, and drop in the total pressure is about 2%. Moreover, with increase in the angle of flow at the entrance to guide vanes cascade (in the range 30° to 60°), flow uniformity diminishes and the drop in the total pressure increases, which is indicative of degradation in the performance of the guide vanes cascade. For example, at 60° angle of flow, the guide vanes cascade can only guide 20% of the total flow rate through the cascade. The results further show that for flow angles, at which cross wind strikes the back of the guide vanes cascade, installation of the cascade produces positive effects by changing the flow direction towards the cooling tower radiators, which improves the thermal performance of the radiators.

    Keywords: Guide Vane, Wind Tunnel, Dry Cooling Tower, Total Pressure Loss, Air Flow rate
  • Sadeghamalnik Sadeghamalnik * Pages 371-386

    This paper divided into two parts. In the first part various type of technology for texturing of sheet rolled metal Is introduced including, shot blasting (SB), laser beam texturing (LBT), ion beam texturing, electron beam texturing (EBT), and electrical discharge texturing. Advantages and disadvantages of various type of texturing are discussed and compare with each other. In the second part of the paper, an expert system is modeling and developed for estimating surface roughness and peak count in concurrent engineering environment for electro-discharge texturing (EDT). The expert system links with A feature based CAD system in order to extract design data. Description of different size and classes of sheet rolled material is extract from CAD data base. Attributes of seventy different type of metal for work piece, eight different type of material for tools, and different type of dielectric, are stored in databases. The knowledge base is linked with CAD data base. The surface roughness and peak count and other necessary variable, are estimated. The system provides useful information for product designers and also advises manufacturing engineers to select optimum machining parameters. For validity of the expert system, out put of expert system compars with output of experimental. The results shows that estimating of machining time and cost, surface roughness and peak count of intelligent system 10 percent better than experimental. Keywords: expert system, Electro-discharge, texturing, Texture technology, laser , electron beam, ion beam

    Keywords: Intelligent system, Electro-discharge, texturing, laser, electron beam, ion beam
  • Mahmood Rasooli, Amin Nikoobin * Pages 387-402

    In this article a method for determining the admissible acceleration of the end-effector is presented for the suspended cable robot in the different points of the workspace. The presented acceleration analysis is different with the dynamic work space. Indeed, the dynamic work space is defined as the set of all end-effector poses satisfying the acceleration conditions. While in the proposed analysis in this paper, the allowable acceleration range of the end-effector in each direction is obtained for any point of the workspace. To this end, after deriving the kinematic equations of the four-cable suspended robot, its dynamic equations are derived using the Lagrange method. Then, on the base of the positive tension constraint in the cables and the torque constraint of the actuators, the obtained equations are simplified to obtain the simple relation between the constrains and the end-effector acceleration in such a way that the lower and upper limit of the admissible acceleration is obtained. Some simulations are done in order to present the admissible acceleration in different point of the workspace. The simulation results show that the acceleration range is in the form of the pyramid with the rhomboid base. So the allowable range of the acceleration is changed in different direction. The results obtained in this paper can be used for online trajectory planning in high speed motion of cable robot.

    Keywords: cable robot, end-effector acceleration, dynamic workspace, range of admissible acceleration, positive tension constraint, torque constraint of the actuators
  • Arash Hatami, Behnam Moetakef, Imani * Pages 403-413

    Three types of generator named wound rotor synchronous generator (WRSG), permanent magnet synchronous generator (PMSG) and doubly fed induction generator (DFIG) are usually used in variable speed horizontal axis wind turbines. Synchronous generator with controlled excitation voltage is a proper solution for power production in rotational speed lower than the nominal. In this paper, excitation voltage controller is designed to capture maximum energy of wind and pitch angle controller is designed to regulate the rotational speed of rotor when wind speed is over the rated value. Simulation results are verified by means of HIL (Hardware In the Loop) test setup. In this case, the function of controllers are examined in a turbulent wind condition on a simulator and the performance is analyzed. Finally, it is concluded that MPPT (Maximum Power Point Tracking) algorithm can be performed by controlling the excitation voltage of a synchronous generator in a below rated condition.

    Keywords: wind turbine, MPPT, wind turbine simulator, excitation voltage control, pitch control
  • Abdollah Mehrpanahi Pages 415-428

    Using renewable energy sources as a solution for country’s stable growth needs distinct look in topics of energy production. Agriculture industry is a general industry and it is an energy consumer that can be considered as a topic in this field .Existing a based refrigerator in farm and garden makes optimized harvesting and because it is easy to use sun radiation at these places, it can be used as a source of energy for providing refrigerator’s energy. One of important needs in refrigerator, is producing continues and stable effect of refrigeration in operator while radiation release is intermittent and variable. By presentation of synthetic cycle of absorbing refrigeration, liquid refrigerant can be stored during radiation, so it can be used in other situations and as a result continues and stable effect of refrigeration can be produced. Considering collector’s parabolic shape optimized temperature, 119.6°C in generator is available. Optimized temperature of condenser, absorber and operator, in order equals 40, 43.7 and -3.2°C. By selecting 14bars for pressure in generator and condenser and 2bar pressure for operator and absorber, maximum coefficient of operation is 0.178 and rate of heat transfer in generator, condenser, absorber and operator is achieved 19.76, 7.51, 15.77 and 3.51 Kw in order.

    Keywords: Solar Absorption, Solar Refrigerator, Effect of Absorption, Optimal Harvest of Crops
  • Amin Nikoobin *, Zahra Farashi, Mohsen Asgari, Mojtaba Moradi Pages 429-441

    In the dynamic manipulation of objects, the aim is to throw an object by a robot to the desired target even outside the reachable workspace. In this paper, the concept of the throw-able workspace or dynamic manipulation workspace is defined as a set of points which the robot is able to throw the object at them. Thus, in order to obtain the maximum dynamic manipulation workspace which means the farthest points that object can be manipulated, it is necessary to solve the optimal throwing problem. To this end, the optimal throwing problem is defined as the optimal control problem solved using the indirect solution method based on the fundamental theorem of the calculus of variations. By applying the throwing equation as a moving boundary condition, the derived optimality conditions construct a two-point boundary value problem which its solution results in the optimal throwing. Finally, an algorithm is presented to calculate the maximum dynamic manipulation workspace. Then, simulation results are presented for a single link robot in order to evaluate the defined concept as well as the effectiveness of the proposed method for problem-solving.

    Keywords: Dynamic manipulation, Workspace, Single link robot, Optimal control, Indirect method