مجله مهندسی مکانیک
سال چهل و نهم شماره 2 (پیاپی 87، تابستان 1398)

در این پژوهش، اثر نانوذرات مغناطیسی Fe3O4بر عملکرد گرمایی یک مبادله کن گرمایی پوسته و لوله مارپیچ به صورت تجربی بررسی شده است. نانوذرات به قطر 26 نانومتر و در کسرهای حجمی 03/0، 06/0 و 1/0 درصد در سیال پایه پراکنده می شوند. محلول اتیلن گلیکول و آب به عنوان سیال پایه استفاده شده است. آزمایش ها برای درصدهای متفاوت آب و اتیلن گلیکول، درصدهای حجمی مختلف ذره و دبی جریان متفاوت سمت لوله مارپیچ انجام شده است. سیال سمت پوسته آب و سیال سمت لوله مارپیچ آب، مخلوط آب و اتیلن گلیکول و نانوسیال می باشد. نتایج نشان می دهند که نانوسیالات عملکرد گرمایی مبادله کن های گرمایی را بهبود می بخشند. ضریب انتقال گرمای جابه جایی برای محلول آب و اتیلن گلیکول با 1/0درصد نانوذره مغناطیسی Fe3O4 حدود 65 درصد افزایش می یابد. با افزایش دبی جریان سمت لوله مارپیچ، عدد ناسلت داخلی به مقدار 160 درصد افزایش می یابد. می توان نتیجه گرفت که نانوسیال مغناطیسی  Fe3O4  با سیال پایه آب و اتیلن گلیکول می تواند به عنوان خنک کننده مفید در مبادله کن های گرمایی پوسته و لوله مارپیچ به کار گرفته شود.

در این پژوهش به بررسی تجربی ساختار جریان مادون صوت عمود بر مدل بال و بدنه اگارد-بی پرداخته شده است. در این راستا توزیع سرعت به وسیله جریان سنج سیم داغ در پنج مقطع روی بال اندازه گیری شده است تا به کمک نتایج حاصل از آن بتوان مشخصات جریان از جمله ساختار، اندازه و موقعیت گردابه ها را مورد ارزیابی قرار داد. به منظور بررسی تاثیر زاویه حمله و عدد رینولدز بر ساختار جریان روی بال، آزمایش ها در زوایای حمله 5، 6، 8، 10 و12 درجه و زوایای جانبی 4، 8 و12 درجه و اعداد رینولدز 500000 و 250000 در تونل باد مادون صوت مدار بسته دانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان انجام گرفته اند. نوآوری پژوهش حاضر بررسی ساختار جریان عمود بر مدل اگارد-بی در شرایط مادون صوت و بررسی تاثیر زاویه جانبی بر ساختار جریان است، زیرا آزمایش های گذشته بر روی این مدل عمدتا در شرایط مافوق صوت و بدون بررسی زاویه جانبی انجام شده اند. نتایج، حاکی از وجود دو گردابه است.گردابه طولی که تحت تاثیر بال وگردابه عرضی که تحت تاثیر بدنه ایجاد شده است. افزایش زاویه حمله باعث افزایش قدرت گردابه طولی و افزایش زاویه جانبی باعث افزایش قدرت گردابه عرضی شده است.

یکی از عوامل مهم به منظور پایدارسازی شناورهای زیردریایی خودگردان در نظر گرفتن غیرخطی گری بالای محیط اطراف این سیستم ها می باشد. در این مقاله، ابتدا پایداری سراسری زمان محدود شناور زیردریایی خودگردان با شش درجه آزادی بدون ورودی غیرخطی بر اساس کنترل کننده زمان محدود تناسبی - مشتقی، ارائه شده است.کنترل کننده مدنظر ساده تر بوده و با مدل سازی پارامترها سروکار نداشته بنابراین به سهولت قابل اعمال می باشد. پایداری سیستم با روش مستقیم لیاپانوف، اصل تغییرناپذیری لاسال و روش همگن هندسی، تضمین شده است. در ادامه پایداری سراسری زمان محدود شناور زیردریایی با ورودی غیرخطی ناحیه مرده،نامعینی و اثرات ناشی از نویز با استفاده از روش مستقیم لیاپانوف و لم پایداری زمان محدود به اثبات رسیده است. تحلیل های نظری پایداری زمان محدود حالات شناور زیردریایی خودگردان را نشان می دهند و نتایج تحلیل ها توسط شبیه سازی تائید شده است.

تحلیل اگزرژی می تواند مقدار واقعی اتلاف انرژی و یا به عبارتی ناکارآمدی های ترمودینامیکی را برای هر یک از اجزای یک سیستم تعیین نماید. در این تحقیق با مدل سازی و تحلیل ترمودینامیکی و اگزرژیک یک موتور توربوجت بدون پس سوز به ارائه داده ها و بیان راه کارهایی جهت بهبود عملکرد آن پرداخته شده است. جهت مدل سازی مساله یک کد کامپیوتری در نرم افزار متلب نوشته شده و اعتبارسنجی مساله نیز با نرم افزار جی اس پی انجام شده است.بررسی نتایج نشان می دهد که با افزایش ارتفاع پروازی هواپیما از سطح دریا تا ارتفاع 11کیلومتری، در نسبت فشار کمپرسور برابر 40 میزان راندمان اگزرژی از 61/59% به 38/63% ارتقا می یابد. در محدوده دمایی 93- تا 47 درجه سانتی گراد بازده اگزرژیموتور توربوجت می تواند از 97/51% تا 78/50% تغییر کند. این بدان معنی است که اگر پرواز هواپیما در هوای خنک انجام شود، می توان بدون اعمال بهینه سازی ترمودینامیکی در موتور، بازده اگزرژی آن را ارتقا داد. نتایج دیگر نشان می دهد افزایش سرعت پروازی هواپیمااز 50 تا 300 متر بر ثانیه و در دمای احتراق 1850 کلوین، بازده اگزرژی آن را از 05/51% به 53/57% افزایش می دهد.

دراین مقاله مدل نظری از فرآیند تماس بین سنبه کروی صلب با لوله فولادیAPI XB ارائه می شود تا شبیه ساز فرو رفتگی ایجاد شده بر لوله ها در محیط های کاری باشد و از نتایج آن بتوان برای تخمین توزیع تنش-کرنش و به دنبال آن عمر کاری مفید لوله در ناحیه فرو رفتگی استفاده کرد. در مدل سازی نظری، معادلات تعادل حاکم بر پوسته های استوانه ای جدار نازک به کمک روش ناویر، بر اساس مولفه های تغییر مکان بیان و با روش تفاضلات محدود از مرتبه بالا به همراه روش برون یابی ریچاردسون حل خواهند شد و استفاده از نقاط چبیشف بر روی نرخ همگرایی پاسخ ها در شبکه بندی تفاضلات محدود مورد بحث قرار می گیرد. فشار تماسی بین سنبه و لوله در هر لحظه از بارگذاری به کمک نظریه های مکانیک تماسی تخمین زده می شود و به صورت بارگذاری جانبی بر مدل نظری اعمال می گردد. برای مقایسه نتایج از روش المان محدود استفاده خواهد شد. نهایتا مشاهده می شود که نتایج دو روش با درصد خطای کمتر از 5٪ سازگاری بسیار خوبی با هم دارند و مدل نظری قابل کاربرد برای انواع ابعاد، جنس، شرایط مرزی و بارگذاری در لوله و سنبه است.

در کار حاضر، عملکرد سیستم سرمایش تبخیری دو مرحله ای، تحت شرایط مختلف دما و دبی هوای ورودی و آب داخل مبادله کن گرما مورد ارزیابی قرار می گیرد. بدین منظور یک سیستم سرمایش تبخیری دومرحله ای آزمایشگاهی طراحی و ساخته شده است. در این سیستم هوای محیط قبل از ورود به واسط تبخیری، در مبادله کن گرما پیش سرد می گردد. بدین منظور از آب سرد ایجاد شده توسط سیستم سرمایش تراکمی استفاده می گردد. با توجه به استفاده از سیستم سرمایش تراکمی امکان کاهش دمای آب سرد داخل مبادله کن گرما تا کمتر از دمای حباب تر هوای ورودی وجود دارد. نتایج نشان می دهند که امکان کاهش دمای هوای خروجی تا کمتر از دمای حباب تر هوای ورودی وجود دارد. در این سیستم با کاهش دمای آب در مبادله کن گرما، همچنین کاهش دبی هوا در سیستم، امکان افزایش راندمان و کاهش دمای هوای خروجی وجود دارد. افزایش دبی آب در مبادله کن گرما باعث افزایش راندمان و کاهش دمای هوای خروجی از سیستم می شود. در مقایسه با سیستم سرمایش تراکمی، استفاده از این سیستم می تواند تا 59% در مصرف انرژی صرفه جویی نماید.

در این مقاله روش های عددی تجزیه آدومیان و کرانک-نیکلسون بهبود یافته برای حل معادله برگرز غیرخطی دوبعدی مورد مقایسه قرار گرفته است، همچنین این روش های عددی با روش تحلیلی مقایسه شده است. روش MLCN بر خلاف کرانک-نیکلسون متداول یک روش صریح بوده و دارای پایداری نامشروط می باشد. این روش با تبدیل معادله دیفرانسیل جزئی به معادلات دیفرانسیل معمولی منجر به تشکیل چند ماتریس بلوکی ساده می گردد که محاسبات را ساده تر می نماید. روش تجزیه آدومیان شامل تابع نامعلوم U(x) است که هر معادله توسط یک سری از تابع های نامحدود تعریف شده و حل می شود. در این مطالعه پارامترهای سرعت u در راستای محور Xها و v در راستای محور Yها در زمان های مختلف و اعداد رینولدز متفاوت با طول گام زمانی ثابت مورد بررسی قرار داده شده است. با ارایه دو مثال از توابع مثلثاتی و نمایی با شرایط اولیه متفاوت، نتایج عددی حاصل از این روش ها با روش تحلیلی مقایسه شده و نشان داده شده است که روش تجزیه آدومیان با دقت بهتری نسبت به روش کرانک-نیکلسون عمل می کند و روش تجزیه آدومیان به روش تحلیلی نزدیک تر است.

خوردگی فرسایشی اغلب در صنایع پتروشیمی، نفت وگاز و همچنین سازه های دریایی رخ می دهد. شدت خسارت به عواملی چون سرعت سیال و ریزساختار ماده بستگی دارد. در این تحقیق اثر سرعت سیال بر خوردگی فرسایشی فولاد CK45 دوفازی با ریزساختارهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. این ریزساختارها با آستنیته کردن نمونه ها در دمای oC 740 به مدت 45 دقیقه و سپس با یکی از فرایندهای سرد کردن در هوا، کوئنچ در آب و یا آستمپر کردن در دمای oC 400 به مدت دو ساعت ایجاد شدند. آزمون خوردگی فرسایشی در آب مقطر حاوی wt% 3 کلرید سدیم و wt% 1 ذرات آلومینا در سرعت های m/s 5، 9 و 16 انجام شد. مطابق نتایج بدست آمده، سینتیک خوردگی فرسایشی خطی بود. با افزایش سرعت سیال از m/s 5 به m/s 16 شیب خط بسته به نوع ریزساختار چهار تا شش برابر شد. تغییرات نرخ خوردگی فرسایشی با سرعت سیال از یک رابطه توانی تبعیت نمود. مقدار توان سرعت بین2 تا 3 متغیر بود.

در این مقاله کنترل pH محلول کشت در یک راکتور آزمایشگاهی مد نظر گرفته شده است. روند کنترل pH در این مقاله، به این صورت می باشد که یک نمونه اولیه از ترکیب جریان اسید و باز به طور مداوم در مخزن راکتور به نسبت های مناسب هم زده می شود و سپس با توجه به جدول بهره  PEM معادله حالت pH به دست آورده شده و در ادامه با بهینه کردن ضرایب PI، کنترل گر PI طراحی میشود. کنترل گر PI کلاسیک قادر به کنترل کردن  این فرایند نبوده، برای همین منظور از رویتگر حالت استفاده شده که با دقت بالا توانسته کنترل لازم را انجام دهد. رویتگر پیشنهادی، به دلیل طراحی بدون خطی سازی، متغیرهای حالت را با دقت بسیار بالایی تخمین می زند. در طراحی رویت گر غیرخطی، از مد لغزشی استفاده شده است. این روش برای تخمین متغیرهای حالت سیستم های غیرخطی نامعین مناسب است؛ اما به دلیل رخ دادن چترینگ، کارایی آن به شدت کاهش می یابد. برای جلوگیری از چترینگ و همچنین برای افزایش دقت از نظریه مد لغزشی مرتبه دوم فراپیچش برای طراحی رویتگر غیرخطی استفاده شده است؛ در نهایت رویتگر غیرخطی با استفاده از نظریه مدلغزشی طراحی و شبیه سازی گردیده است.

در پژوهش پیش رو به بررسی جریان لایه ای گذرنده از یک استوانه نوسانگر زاویه ای همراه با صفحه جداگر و محصور در کانال پرداخته می شود. از شبکه پویا با استفاده از شبیه سازی فنرهای خطی و پیچشی در تغیر شکل شبکه و روش لاگرانژی اویلری دلخواه برای مدل سازی نوسانات استوانه به کمک نرم افزار  Ansys-Fluent استفاده شده است. برای گسسته سازی عبارت های جابجایی در معادلات مومنتوم از طرح Quick و برای عبارات پخش از طرح بالا دست مرتبه دوم استفاده شده است. برای پیوند دادن فشار و سرعت از الگوریتم PISO استفاده شده است.[M1] [32]  پس از صحت سنجی نتایج با مطالعات موجود، تاثیر پارامترهای مهم مانند فرکانس نوسان، طول صفحه جداگر و عدد رینولدز روی نیروهای وارد بر استوانه و همچنین انتقال گرما مورد بررسی قرار گرفتند.مشاهده شد که استفاده همزمان از نوسان و صفحه جداگر می تواند تاثیر مثبت و منفی در کاهش ضریب پسا و افزایش انتقال گرما داشته باشد. در نهایت F=2  و L=0.5 به عنوان بهترین حالت انتخاب شد.  [M1]نقطه در آخر جمله لازم است  [32]اصلاح شد.

در این مقاله وضعیت رشد ترک در قطعاتی که در تماس با سیال داغ هستند، مورد بررسی قرار گرفته است. دمای بالای سیال سبب بروز پدیده خزش می شود، به علاوه تاثیر خورندگی سیال، نیز به عنوان یک عامل در رشد ترک در نظر گرفته شده است. عوامل موثر به دو گروه پیش برنده و مقاوم تقسیم می شوند. برای محاسبه نیروهای پیش برنده از مدل مکانیک موروثی استفاده کرده و با یافتن تابع خزش، مقدار این نیرو در دو حالت نهفتگی ترک و رشد آن به دست آمده است. نیروی مقاومت نیز به کمک انباشت آسیب های ریز در جبهه ترک که به وسیله رابتنف بیان شده است، قابل محاسبه است. تاثیر محیط خورنده، به واسطه معادله نفوذ و تغییرات غلظت استاندارد سیال، وارد محاسبات شده اند. برای حل معادلات حاصل، برنامه ای در محیطMatlab نوشته شد. در ادامه، تاثیر طول اولیه ترک، تنش اعمالی و خورندگی سیال بر منحنی رشد مورد بررسی قرار گرفت. رفتار این منحنی ها با منحنی های تجربی موجود همخوانی دارد.

بهینه سازی طراحی مسائل واقعی فرآیندی پیچیده و چندموضوعی است. برای مثال، در طراحی ماهواره تعاملات پیچیده بین زیر سیستم ها، معیارهای طراحی متناقض، متغیرها و قیود طراحی، کاربرد روش های مرسوم بهینه سازی را برای اینگونه مسائل با مشکلات متعددی مواجه می سازد، بعلاوه جستجوی فضای طراحی جهت یافتن طراحی بهینه به اجرای تکرارهای زیاد مبتنی بر مدل های شبیه سازی زمان بر و کدهای تحلیل بین زیرسیستم های ماهواره وابسته است که این امر موجب طولانی شدن چرخه بهینه سازی طراحی سیستمی ماهواره می شود. برای عبور از این مشکلات، تحقیقات وسیعی در حوزه روش های طراحی و بهینه سازی چندموضوعی درحال انجام است. دراین راستا این مقاله یک چارچوب بهینه سازی طراحی چندموضوعی مبتنی بر شبه مدل باکارایی بالا در مقایسه با چارچوب های موجود ارائه می دهد. روش مذکور بر پایه بکارگیری روش امکان پذیری چندموضوعی، شبه مدل، طراحی آزمایش و الگوریتم بهینه سازی متوالی درجه دو می باشد. روش پیشنهادی روی مسائل نمونه پیاده سازی و با سایر روش های موجود مقایسه می گردد، در  ادامه پیاده سازی روش پیشنهادی در طراحی مفهومی ماهواره مبنا ارائه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که روش ارائه شده یک رویکرد موثر برای حل مسائل صنعتی می باشد.

در این پژوهش، اثر پارامتر زمان سینترینگ بر تغییرات ریزساختاری و رفتار الکتروشیمیایی الکترودهای نقره در محیط پیل های روی - اکسید نقره مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، ابتدا چهار الکترود نقره (صفحه مثبت) با ترکیب 95 درصد وزنی اکسید نقره، 9/4 درصد وزنی پودر کربن و 1/0 درصد وزنی رزین به روش متالورژی پودر تهیه گردید. سپس هر چهار الکترود اکسید نقره در زمان های 5، 10، 15 و 20 دقیقه در دمای 500 درجه سلسیوس تحت عملیات سینترینگ قرار گرفتند. برای بررسی مقاومت پلاریزاسیون الکترودها از روش های پلاریزاسیون پتانسیودینامیک و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی در محلول 4/1 درصد وزنی هیدروکسید پتاسیم استفاده شد. برای بررسی ریزساختار الکترودها و آنالیز نقطه ای آنها  از میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) استفاده گردید. نتایج آزمایش های الکتروشیمیایی نشان داد که با افزایش زمان سینترینگ، مقاومت پلاریزاسیون الکترودهای نقره در محیط هیدروکسید پتاسیم کاهش می یابد. براساس مشاهدات تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، با افزایش زمان سینترینگ، میزان و اندازه تخلخل های ظاهری افزایش می یابد. همچنین نتایج آنالیز نقطه ای دلالت بر کاهش اکسیژن و کربن الکترودها با افزایش زمان فرآیند سینترینگ داشت.

یکی از مسائل مرتبط با طراحی آیرودینامیکی قطارپرسرعت پدیده جریان هوای ایجاد شده در اطراف قطار می باشد. اهمیت این پدیده به دلیل آن است که وقتی یک قطار با سرعت بالا از زیر یک مانع (سازه های عمرانی) عبور می کند، نیروهای آیرودینامیکی وارد بر مانع را به صورت ناگهانی تغییر می دهد. در این شبیه سازی عددی از روش شبکه بندی متحرک با معادله آشفتگی و نرم افزار محاسبات سیالاتی فلوئنت استفاده شده است. هدف از این تحقیق، بررسی اثر پدیده فشار هوای ایجاد شده در اطراف قطار پرسرعت با سرعت سیر حدود 300 کیلومتر بر ساعت به کمک شبیه سازی یک قطار پرسرعت در نرم افزار فلوئنت در دو حالت عادی و با ترمز آیرودینامیک و بررسی اثرات سرعت باد ناشی از عبور قطار برای جلوگیری از تخریب موانع عمرانی موجود در کنار خط یا بالای سر قطار است و به عنوان خروجی این کار به کمک نرم افزار المان محدود (آباکوس) مقدار بیشینه تنش وارد شده به موانع (سازه های عمرانی) در فواصل مختلف محاسبه و با مقدار تنش بحرانی مربوط به موانع به منظور تعیین فاصله مجاز قرارگیری موانع مقایسه شد.

در این مقاله با توجه به کمبود آب در ایران و مصرف بالای برق در حاشیه ی خلیج فارس به بررسی سیستم تولید هم زمان برق و آب پرداخته شده است. در این مقاله تامین آب و برق شهرستان بشاگرد و بررسی قیمت تجهیزات و آب شیرین تولیدشده با استفاده از سیستم تقطیر چندمرحله ای+ اسمز معکوس بررسی شده است. با توجه به آب خلیج فارس با غلظتppm45000، تولید آب موردنیاز تقریباm3/day10000 طراحی شد.در این طراحی، ریکاوری سیستم اسمز معکوس و قیمت تمام شده برای کل مجموعه به ترتیب برابر 42% و 3/2 دلار بر مترمکعب محاسبه شد. استفاده از سیستم تقطیر چندمرحله ای با توجه به دبی بخار خروجی از بویلر بازیاب به تنهایی نمی توانست دبی آب شیرین موردنیاز را تامین نماید ولی با استفاده از سیستم هیبریدی توربین گاز+ تقطیر چندمرحله ای+ اسمز معکوس برق و آب شیرین موردنیاز این شهرستان، تامین گردید. استفاده از سیستم هیبریدی موجب افزایش هزینه ها نیز شد که با استفاده از توربین گاز با توان بیشتر می توان با استفاده از الکتریسیته بیشتر تولیدشده، برای پمپ سیستم اسمز معکوس استفاده نمود و هزینه ها را از 8/2 به 3/2 دلار به ازای هر مترمکعب کاهش داد.

گاهی به علت اهمیت بالای کاهش مصرف انرژی در دنیای امروز، اشتباهات بزرگ راهبردی رخ می دهد بنابراین باید کاهش مصرف انرژی را از ادعاهای دروغین تفکیک کرد. در این مقاله ادعای مهم راندمان بالای 98% در دستگاهای ایجاد گرمای آپارتمانی میعانی موسوم به پکیج چگالشی بطور علمی با اشارات تجربی اندک موجود در این زمینه ارزیابی شده است. نتیجه بررسی نشان می‎دهد که دست کم در کشورهایی که در آنها برق توسط گاز طبیعی تولید می‎شود با احتساب شرایط عملی کار سیستم در تاسیسات گرمایشی، نه تنها پکیج چگالشی موجب افزایش بازده نمی‎شود بلکه استفاده از برق بیشتر برای دمنده خروجی محصولات احتراق در این پکیج‎ها، بازده را کاهش نیز می‎دهد. در حقیقت استفاده از فن و انرژی با ارزش برق برای بیرون راندن گازهای حاصل از احتراق موجب کاهش بازده می‎شود. مضافا این‎که مشکلات پیش آمده ناشی از تقطیر بخار آب در مسیر خروجی گازهای حاصل از احتراق، باعث خرابی دیوار اطراف دودکش و افزایش آلودگی هوا از نوع ذرات ریز اسید مایع معلق در محیط زیست می‎شود. همچنین خاطر نشان شده است که حتی برای کار سیستم در شرایط خاصی مانند ذوب کردن یخ نیز راندمان حرارتی هیچگاه بیش از 98% نیست.

در این مقاله به بررسی انتگرال J در مود اول بارگذاری در یک صفحه با شیار U شکل ساخته شده از فولاد هدفمند باینیتی پرداخته شده است. با استفاده از الکترودهایی با جنس آستنیت و فریت و فرآیند جوشکاری ذوب دوباره سرباره ای الکتریکی، لایه های هدفمند، به دلیل ایجاد دمای زیاد و سرعت سرد شدن متفاوت، به وجود آمدند که از نظر ساختاری در قسمت های مختلف متفاوت هستند. بنابراین نمونه ای از یک فولاد هدفمند پس از عملیات های جوشکاری و پرس گرم تولید شد. در این مقاله نمونه ای از فولاد هدفمند با فاز باینیت در وسط و فاز آستنیت و فریت در طرفین تولید شد و مقدار انتگرال J در حالت تقسیم گر شیار، در حالتی که خواص در طول شیار به صورت هدفمند تغییر می کند، مورد بررسی قرار گرفت و اثر تغییر عمق شیار  Uبر بار بحرانی شکست و مقدار بحرانی انتگرال J-مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های متعددی از فولاد هدفمند فوق تحت آزمایش تجربی قرار گرفت و با شبیه سازی نمونه ها در نرم آفزار ABAQUS، بین نتایج تجربی و عددی تطابق خوبی بدست آمد. نتایج نشان دادند که با افزایش عمق شیار، مقدار بار بحرانی شکست کاهش و مقدار انتگرال J بحرانی (انتگرال J در بار بحرانی شکست، Jcr) افزایش می یابد.

به منظور محاسبه ی دقیق نیرو و زمان بحرانی نانومنیپولیشن بایستی اثرگذاری فاکتورهای مختلف ورودی بر پارامترهای خروجی را مورد بررسی قرار داد. یکی از روش های دقیق در آنالیز حساسیت روش آنالیز حساسیت آماری سوبل می باشد. در این مقاله برای نخستین بار اثر شش فاکتور محیطی شامل مدول الاستیسیته تیرک، ضریب پواسون تیرک، مدول الاستیسیته ذره، ضریب پواسون ذره، انرژی سطحی و کار چسبندگی بر هشت پارامتر خروجی شامل نیروهای بحرانی لغزش در راستای محور x، غلتش حول محور x، لغزش در راستای محور y، غلتش حول محور y؛ و زمان های بحرانی لغزش در راستای محور x، غلتش حول محور x، لغزش در راستای محور y، غلتش حول محور y، در نانومنیپولیشن سه بعدی با استفاده از روش آنالیز حساسیت آماری سوبل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نهایی به دست آمده در این مقاله بیانگر این است که فاکتور مدول الاستیسیته تیرک اثرگذارترین فاکتور بر نیروهای بحرانی و فاکتور ضریب پواسون تیرک اثرگذارترین فاکتور بر زمان های بحرانی در نانومنیپولیشن سه بعدی می باشند.

در بسیاری از سازه های مهندسی و به خصوص دستگاه های متحرک، برای جلوگیری از خسارت ناشی از ضربه یا کاهش آن از سیستم های جذب انرژی استفاده می شود .هدف از پژوهش حاضر، بررسی تغییر شکل و جذب انرژی سازه های ساندویچی متشکل از دو لوله آلومینیومی متداخل که بین آن ها از فوم پلیمری EVA پر شده است، می باشد. بارگذاری محوری لوله ها به صورت شبه استاتیکی و دینامیکی بوده و رفتار مکانیکی این سازه ها، شامل نحوه تغییر شکل، میزان جذب انرژی و نیروی متوسط لهیدگی بررسی شده است. همچنین، اثر تغییرات طول لوله و چگالی فوم بر کمیت های ذکر شده مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه بر آزمایش های تجربی، به منظور بررسی پارامتری، شبیه سازی عددی نیز با استفاده از نرم افزار LS-Dyna انجام گرفته است. نتایج پژوهش نشان می دهند که وجود فوم باعث افزایش میزان جذب انرژی در سازه ها می شود؛ این افزایش در میزان جذب انرژی و نیروی متوسط لهیدگی در چگالی های بالاتر فوم، نمایان تر است. به علاوه، مقایسه نحوه چین خوردگی در سازه های پرشده از فوم با سازه های خالی نشان می دهد که وجود فوم تاثیری در نحوه چین خوردگی سازه ها ندارد.

در این مقاله به بررسی اثرات فشارهای خارجی و تقویت کننده ها روی ارتعاشات یک پوسته استوانه ای ساندویچی با استفاده از روش انرژی تحت شرایط تکیه گاهی نامتقارن پرداخته شده است. این پوسته سه لایه تشکیل شده است از که لایه های داخلی و خارجی از فولاد ضد زنگ و لایه میانی متشکل از ماده آلومینیوم می باشد. معادلات پوسته استوانه ای ساندویچی بر اساس نظریه مرتبه اول تغییر شکل برشی بدست آمده است. معادلات حرکت به روش انرژی و بکار بردن روش ریتز استخراج شده اند. شرایط تکیه گاهی نامتقارن در لبه های دو انتهای پوسته استوانه ای ساندویچی به صورت گیردار-آزاد، گیردار- ساده و آزاد- ساده در نظر گرفته شده است. نتایج حاصل از روش ارائه شده با نتایج دیگر محققان مقایسه و تطابق مناسبی مشاهده شده است. در نهایت تاثیر شرایط تکیه گاهی نامتقارن، فشارهای خارجی و تقویت کننده ها روی ارتعاشات پوسته استوانه ای ساندویچی مورد مطالعه قرار گرفته است.

در این مقاله، یک سیستم ریفرمینگ بخارآب زیست گاز و چرخه رانکین آلی(ORC) جهت تولید همزمان هیدروژن و توان تلفیق شده است. برای بازیابی گرمای محصول تولیدی راکتور یک چرخه ORC با سیستم ریفرمینگ ترکیب شده است. مدلسازی جامع ترمودینامیکی بر روی سیستم پیشنهادی صورت گرفته است. مطالعه پارامتریک نیز برای بررسی تاثیر پارامترهای مختلف سیستم بر روی عملکرد انرژتیکی سیستم انجام گرفته است. نتایج نشان دادند که با افزایش دما در یک نسبت مولی ثابت دی اکسید کربن به متان، میزان تولید هیدروژن ، توان تولیدی خالص، بازده انرژی کل سیستم افزایش می یابد. علاوه براین، افزایش نسبت مولی دی اکسید کربن به متان در مخلوط زیست گاز باعث کاهش میزان تولید هیدروژن به ازای هر مول متان و افزایش توان تولیدی خالص شده و در نتیجه بازده انرژی سیستم ترکیبی کاهش می یابد. بیشترین توان تولیدی خالص و  بازده انرژی سیستم ترکیبی ارائه شده در شرایطی که میزان تولید هیدروژن بیشینه است، به ترتیب برابر kW 24/19، %44 حاصل شده که در مقایسه با سیستم تولید هیدروژن از طریق ریفرمینگ به میزان %5 افزایش یافته است.

در تحقیق حاضر، به منظور ارائه چارچوب فرمول بندی کلی برای مسائل رشد ترک گرمایی با مرز متحرک، با استفاده از روش اجزاء محدود توسعه یافته، یک ورق شیشه ای سیلیسی ترک دار که در سیالی ناهمگن در حال حرکت است، مورد بررسی قرارگرفته و اثر پارامترهای موثر در فرمول بندی عددی لحاظ شده است. بدین منظور انتقال گرمای رسانشی گذرا با مرزهای متحرک و به طور همزمان جابجایی گرمایی مرزهای متحرک با سیال های متفاوت محیط، توسط اجزاء محدود توسعه یافته فرمول بندی شده و یک دستگاه معادله ماتریسی گرمای گذرا برای آن به دست آمده است. همچنین به منظور محاسبه دقیق میدان های دمایی، به وسیله اصلاح و انطباق شمای کرنک- نیکلسون و با استفاده از معیار پایداری فون-نیومن، درهر گام زمانی، راه حلی عددی برای دستگاه فوق الذکر ارائه شده است. تمامی مراحل فرمول بندی مسئله در MATLAB کدنویسی و به کار گرفته شده است. به منظور بررسی کارایی چارچوب فرمول بندی ارائه شده، با وارد کردن خواص مکانیکی و گرمایی برای شیشه سودالایم، نتایج بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی مقایسه و راستی آزمایی شده است. بعد از احراز دقت نتایج، فرایند مذکور برای سایر شیشه های سیلیسی پرکاربرد انجام شده و اثر خواص گرمایی و مکانیکی آن ها بر مد اول ضریب شدت تنش مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته شده است.

تحقیقات انجام شده به وسیله محققان در بررسی ارتعاشات اجباری ورق های مستطیلی براساس نظریه الاستیسیته سه بعدی، محدود به حل تحلیلی در شرایط مرزی ساده یا تحلیل های خطی است، در این تحقیق با برطرف کردن محدودیت های گذشته، ارتعاشات اجباری ورق های مدرج تابعی براساس نظریه الاستیسیته سه بعدی و با در نظر گرفتن جملات غیرخطی هندسی در شرایط تکیه گاهی مختلف بررسی می شود. مواد سازنده ورق آلومینیوم و آلومینا می باشد که براساس قانون توانی در جهت ضخامت ورق تغییر می کنند. به منظور دستیابی به معادلات حاکم و شرایط مرزی برحسب جابجایی، از رابطه گرین-لاگرانژ، تنش-کرنش و اصل همیلتون استفاده شده است. با استفاده از روش دیفرانسیلی تعمیمیافته، معادلات غیرخطی کوپل در محدوده مکان گسسته می شوند. سپس با استفاه از تکنیک گلرکین عددی، دسته معادلات غیرخطی حاکم به معادلات دیفرانسیلی تابع زمان نوع دافینگ تبدیل می شوند که با استفاده از الگوریتم طول کمان حل می شوند، سرانجام، اثرات هندسی، دامنه بار و نسبت میرایی بر پاسخ فرکانسی در شرایط تکیه گاهی مختلف مورد بررسی قرار می گیرد.

در این مقاله، الگوریتم طراحی مسیر دینامیکی توسعه یافته (روش برداری-مماسی توسعه یافته) بیان می شود. از خصوصیات و قابلیت های این الگوریتم می توان به توانایی آن در پیدا کردن تمامی مسیرهای مجاز در ماموریت های مختلف پروازی از جمله زمانی که موانع (مثلا مناطق پرواز ممنوع) با هم همپوشانی دارند اشاره نمود. این الگوریتم، برای رهگیری چند هدف متحرک درحضور موانع متحرک با هم پوشانی و همچنین در پرواز گروهی پیاده سازی شده است. در الگوریتم های طراحی شده پیشین زمانی که بدون سرنشین در داخل دایره مقصد قرار می گرفت الگوریتم دچار مشکل می شد و امکان طراحی مسیر وجود نداشت. در الگوریتم ارائه شده در این مقاله امکان طراحی مسیر با در نظر گرفتن موانعی مجازی برای مواقعی که مسیر موجود نمی باشد وجود دارد. از مزایای دیگر این الگوریتم می توان به قابلیت محاسباتی و همچنین برخط بودن این روش اشاره نمود.

در این مقاله به بررسی خواص مکانیکی اتصال غیرهمجنس فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI304 به فولاد کم کربن St37 که با فرآیند جوشکاری با گاز محافظ آرگون و الکترود مصرف نشدنی تنگستن و فلز پرکننده 309 به هم متصل شده اند، پرداخته شده است. با تغییر در حرارت ورودی قوس، سرعت جوشکاری و دمای بین پاسی، تاثیر این پارامترها بر ریزساختار و استحکام کششی اتصال بررسی شده است. نتایج بررسی های متالوگرافی نشان می دهد با افزایش حرارت ورودی قوس زمان انجماد افزایش یافته، در نتیجه کسر بیشتری از فریت فلز پایه ی کربنی به آستنیت تبدیل شده و استحکام را افزایش می دهد. از طرفی مشاهده شد با افزایش شدت جریان شرایط برای تبلور مجدد و در نتیجه کاهش اندازه دانه در منطقه متاثر از حرارت مساعدتر شده که می تواند استحکام اتصال را بهبود دهد. نتایج آزمون کشش نشان می دهد ضعیف ترین ناحیه ی اتصال نمونه ها منطقه متاثر از حرارت فولاد کربنی می باشد و شکست تمام نمونه های جوشکاری شده در این ناحیه رخ داده است. بیشترین استحکام کششی مربوط به نمونه ای است که با حداقل شدت جریان و با بیشترین سرعت پیشروی و بدون زمان بین پاسی جوشکاری شده است. این پارامترهای فرآیندی منجر به پدیده ی تبلور مجدد در مرز فلز جوش و قسمتی از ناحیه ی متاثر از حرارت شده و با کاهش چشمگیر اندازه دانه، استحکام کششی را افزایش داده است.

در مطالعه حاضر جریان سیال غیرنیوتنی گذرنده از روی سیلندر دایروی ساکن واقع در یک کانال با استفاده از روش شبکه بولتزمن شبیه سازی شده است. رژیم جریان ناپایا و دو بعدی (100Re=) برای شاخص های سیال غیرنیوتنی مدل توانی (8/1≤n≤4/0) و چهار نسبت انسداد 2، 4، 6 و 8 بررسی شده است. برای بررسی رفتارسیال غیرنیوتنی، مدل توانی بکار گرفته شده است. نتایج عددی حاضر با نتایج عددی و آزمایشگاهی پیشین مقایسه شده است. اثرات شاخص توانی و نسبت انسداد بر روی کانتور ورتیسیته، متوسط ضریب پسا، نوسانات ضریب برا و توزیع متوسط زمانی فشار، با جزئیات، مطالعه شده است. نتایج نشان می-دهد که طبیعت پایا یا تناوبی بودن جریان عبوری بر روی سیلندر دایروی به مقادیر شاخص توانی و نسبت انسداد وابسته می باشد. بطور کلی، برای شاخص توانی ثابت با افزایش نسبت انسداد، متوسط ضریب پسا کاهش می یابد. برای همه نسبت انسدادهای در نظر گرفته شده به جز 2B=، متوسط ضریب پسا با تغییر خواص سیال از سیال رقیق شونده برشی به غلیظ شونده برشی افزایش می یابد.

در این مقاله شبیه ‏سازی دوبعدی اختلاط نانوذرات دارو در سیال غیرنیوتونی درون ریزمجرای T شکل انجام شده و تاثیر استفاده از پدیده الکترواسموتیک به عنوان روشی برای بهبود اختلاط و همچنین تاثیر پارامترهای مختلف از جمله کسر حجمی نانوذرات، گرادیان فشار و خواص رئولوژیکی سیال بر رفتار اختلاط مورد بررسی قرار گرفته است. روش عددی بر مبنای روش المان محدود بوده که با استفاده از نرم‏افزار COMSOL Multiphysics پیاده سازی شده است. تمامی خواص فیزیکی در سیال به صورت تابعی از غلظت محلی ذرات در نظر گرفته شده است. انتظار می‏رود که افزایش کسر حجمی نانوذرات در شاخه ورودی نانودارو باعث افزایش غلظت متوسط در خروجی کانال شود اما نتایج به دست آمده نشان می دهد که در این حالت میزان غلظت در خروجی کاهش می یابد. همچنین مشخص شد که استفاده از پدیده الکترواسموتیک به منظور ایجاد بهبود در اختلاط نهایی صورت گرفته بسیار موثر واقع می‏ گردد. به علاوه مشخص شد که اعمال اختلاف فشار بیشتر میان مرزهای ورودی و خروجی کانال موجب کاهش بازده اختلاط نانوذرات می‏ گردد در حالی که تغییر شاخص رفتار سیال غیرنیوتونی در حالتی که محرک جریان گرادیان فشار باشد، تاثیر بسیار اندکی بر تغییر راندمان اختلاط درون کانال دارد.

در این تحقیق، طراحی سیستمی یک سامانه پرتاب پیشرانه جامد، تحلیل خصوصیات و اجزای اصلی، ساخت یک نمونه مهندسی و آزمایش پروازی آن انجام شده است. در بخش طراحی موتور، از اصول و روابط آیروترمودینامیکی موتورهای راکتی به خصوص حل جریان های بالستیک داخلی صفر و یک بعدی استفاده شده است. روند حل عددی در فرآیند احتراق ماده پیشران و تخمین فشار محفظه مبتنی بر روش تکرار است. الگوریتم و توانایی ارتباط بین زیر سامانه ها هم چون طراحی هندسه گرین، محفظه احتراق، نازل، درپوش موتور، تحلیل اتصال ها و آب بندی اجزا موجب دست یابی به مدلی کامل برای موتور سوخت جامد گردیده است. نقطه عطف این رویکرد ساخت قطعات، فرآوری سوخت و مونتاژ موتور است که یک نمونه ی مهندسی از موتور طراحی شده را در اختیار قرار می دهد. از این موتور برای آزمایش پروازی یک راکت برد کوتاه (کاوش) استفاده گردیده است و نتایج تجربی و عملیاتی آن مهر تاییدی بر روند علمی و عملی این مقاله می باشد که جهت مطالعه و تحقیق های دانشجویان مهندسی قابل استفاده است.

در این مقاله، اثر کرنش های خمشی و غشایی کوپل شده بر تغییر شکل بزرگ پلاستیک ورق های مستطیلی تحت بارگذاری ضربه ای به دو صورت تحلیلی و تجربی موردمطالعه قرارگرفته است. به منظور پیش بینی بیشترین خیز دائمی ورق های مستطیلی، از روش انرژی بر مبنای تئوری حد بالا استفاده شده است. با فرض یک گستره برای تابع تغییر شکل ورق، دو تحلیل انرژی پی درپی انجام شده است. در اولین مرحله، نشان داده می شود که جابه جایی های طولی و عرضی تاثیری بر مقدار کار پلاستیک و همچنین بیشترین خیز دائمی ورق ندارد؛ بنابراین، در ادامه روابط تحلیلی با صرف نظر کردن از جابه جایی های طولی و عرضی از روند تحلیل استخراج می شوند. سپس در اولین تحلیل انرژی، یک مدل تحلیلی برای حالتی که در آن اثر انرژی های کرنشی خمشی و غشایی هم زمان وارد معادلات می شوند، ارائه شده است. سپس، با شرکت دادن فعل وانفعال کوپل شده بین کرنش های خمشی و غشایی، مدلی تحلیلی برای پیش بینی نسبت خیز مرکزی ورق مستطیلی به ضخامت آن ارائه می شود. درنهایت، نتایج تحلیلی به دست آمده با نتایج تجربی مقایسه شده است و نشان می دهد که تطابق خوبی با نتایج تجربی برای سرعت های ضربه ای، ضخامت و جنس های متفاوت دارد.

فرایند نورد یکی از متداول ترین فرایند های ساخت قطعات بوده و نرخ خنک کاری قطعه کار یکی از پارامترهای حائز اهمیت در بهبود خواص محصول تولید شده است. در این مقاله جریان یک نانوسیال روی صفحه تخت در حال کشش غیر خطی به همراه میدان مغناطیسی به عنوان مدل ساده شده ای از فرآیند نورد مورد بررسی قرار گرفته است. سرعت کشش صفحه به صورت یک تابع توانی در نظر گرفته شده است که نسبت به مبدا تغییر می کند. معادلات حاکم شامل معادله پیوستگی، مومنتم و انرژی به روش تشابهی به معادلات دیفرانسیل غیر خطی معمولی تبدیل و با روش رانج-کوتا حل شده اند. نتایج حل تحلیلی معادلات مومنتوم و انرژی با داده های منتشر شده، مقایسه و انطباق مناسب حاصل شده است. نتایج نشان می دهد با افزایش درصد حجمی نانو ذرات جامد φ و پارامتر غیر خطی کشش n ، انتقال حرارت سیال بترتیب افزایش و کاهش می یابد و افزایش مقدار پارامتر مغناطیسی M، سبب کاهش نرخ خنک کاری می شود. در این مقاله عدد بیژن به عنوان معیاری از نرخ خنک کاری کیفی در فرآیند نورد معرفی شده است. بر اساس نتایج افزایش درصد حجمی نانو ذرات φ، پارامتر غیر خطی کشش n و پارامتر مغناطیسی M به ترتیب باعث افزایش، کاهش و کاهش عدد بیژن می شود. نتایج این تحقیق را می توان برای افزایش نرخ خنک کاری در فرایند نورد فلزات بسط داد.

در این مقاله، تحلیل تنش ترموالاستیک دیسک دوار کامپوزیتی لایه ای با استفاده از روش های تحلیلی و المان محدود (FEM) مطالعه می گردد. با بهره گیری از نظریه ورق های دایروی، معادلات حاکم بر حرکت دیسک دوار کامپوزیتی با استفاده از اصل کمینه انرژی پتانسیل استخراج شده اند. سپس، برای حل معادلات حاکم بر حرکت از روش تحلیلی دیفرانسیل مربعی تعمیم یافته (DQM) بهره گرفته شده است . همچنین، برای شبیه سازی عددی در روش المان محدود از نرم افزار ABAQUS استفاده شده است. در شبیه سازی های انجام شده برای دیسک کامپوزیتی توپر و توخالی دو حالت لایه چینی شامل الف- دیسک با لایه چینی به صورت لایه بندی یکسان در راستای طولی و چند لایه در راستای شعاعی و ب- دیسک با لایه چینی چندلایه در هر دو راستای طولی و شعاعی، در نظر گرفته شده اند. پس از بررسی همگرایی حل در دو روش DQ و المان محدود، نتایج به صورت توزیع تنش های شعاعی و محیطی ارائه شده اند . نتایج بدست آمده از هر دو روش با یکدیگر مقایسه شده اند.

در مقاله حاضر سیستم ترکیبی گازساز زیست توده، پیل سوختی اکسید جامد و لوله های گرمایی از دیدگاه ترمودینامیکی مطالعه می شود. پوسته برنج و بخار آب به ترتیب به عنوان خوراک و عامل گازساز انتخاب شدند. از لوله گرمایی دما بالا با سیال عامل سدیم برای سیستم استفاده شده است. با استفاده از تعادل اجزای موجود، ثابت تعادل واکنش ها و قانون اول ترمودینامیک، مسئله حل شده و کد مدل سازی سیستم ترکیبی در نرم افزار EES آماده و تحلیل شده است. اعتبارسنجی مدل به وسیله مقایسه رفتار گازساز، پیل سوختی و لوله گرمایی با نتایج تجربی و پژوهش های پیشین صورت پذیرفت. در این مقاله عملکرد سیستم به ازای STBRها، چگالی های جریان، فشارها و ضرایب مصرف سوخت متفاوت روی پارامترهای خروجی از جمله ترکیب گاز سنتز، تعداد لوله های گرمایی، گرمای منتقل شده توسط لوله های گرمایی، ولتاژهای پیل سوختی ، توان های پیل سوختی و سیستم، بازده و سوخت مورد نیاز سیستم بررسی شده است. نتایج نشان داد که در STBR 7/0، ضریب مصرف سوخت 80/0 و چگالی جریان [A/m2]4000، توان و بازده سیستم ترکیبی مورد مطالعه به ترتیب [kW] 233 و 40% می باشد.

جابه جایی طبیعی دوبعدی جریان لایه ای تراکم ناپذیر در داخل یک حفره ⅂ شکل با وجود مانع گرم مستطیلی روی دیواره ی بالایی، با روش شبکه بولتزمن بررسی شده است. مطالعه ی حاضر برای نسبت های ابعادی مختلف و حالت های گوناگون قرارگیری مانع روی دیواره ی بالایی در اعداد رایلی مختلف انجام شده است. آب به عنوان سیال عامل در نظر گرفته شده است. رفتار هیدرودینامیکی و گرمایی سیال در حضور مانع گرم در قالب منحنی های جریان، منحنی های هم دما و عدد ناسلت متوسط بررسی شده است. نتایج به دست آمده بر پایه ی این شبیه سازی نشان می دهد که مانع مستطیلی به طور قابل توجهی بر رفتار جریان سیال و انتقال گرمای داخل حفره ی ⅂ شکل تاثیر می گذارد. عدد ناسلت متوسط نیز با افزایش عدد رایلی و افزایش نسبت ارتفاع مانع، افزایش می یابد. با تحلیل نمودارها و شکل های به دست آمده، در عدد رایلی 106 و نسبت ارتفاع مانع برابر با 15/0، بیشترین آهنگ انتقال گرما رخ می دهد. همچنین با بررسی حالت های مختلف قرارگیری مانع در حفره، برای داشتن بیشینه ی آهنگ انتقال، بهترین موقعیت 4/0Sx= مشاهده گردید. نتایج این تحقیق جهت طراحی حالت بهینه قرارگیری قطعات الکترونیکی در حفره ها مفید می باشد.

در تحقیق حاضر علل شکست اتصالات جوش لوله های برگشت گازوئیل از جنس فولاد زنگ نزن آستنیتی در توربین های گازی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور آزمون های ریزساختاری وشکست نگاری بر روی لوله ها انجام شد و محل جوانه زنی ترک و نوع شکست مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که مکانیزم شکست لوله ها خستگی بوده و به علت تمرکز تنش شدید در ناحیه همپوشانی ابتدا و انتهای جوشکاری، جوانه زنی زود رس ترک در لوله ها رخ داده و عمر خستگی لوله ها کاهش یافته است. به منظور افزایش عمرخستگی لوله ها لازم است که ارتعاشات وارد به لوله ها مهار شده و ترک های جوانه زنی در حین سرویس دهی لوله ها به وسیله بازرسی های غیر مخرب جوش، تشخیص داده و اقدامات لازم برای حذف این ترک ها انجام شود.

در این تحقیق یک سیستم خودترمیم بر پایه کانال های میکروآوندی در کامپوزیت زمینه پلیمری الیافی به کار گرفته شده است. کانال های میکروآوندی با روش از بین بردن پیش شکل های جامد، که در هنگام ساخت نمونه داخل ساختار کامپوزیت قرار داده شده بودند، ایجاد شدند. برخی از کانال ها با مخلوط رزین اپوکسی و سخت کننده انیدریدی و برخی دیگر با شتاب دهنده ی مایع پر شدند. زمانی که سازه تحت بارگذاری قرار بگیرد باعث ایجاد آسیب هایی مانند میکروترک ها می شود که این میکروترک ها در ادامه کار رشد کرده و پس از شکستن میکروکانا ل ها باعث آن می شوند که ماده ترمیمی ذخیره شده در کانال ها به محل آسیب جریان یابد و در اثر گذشت زمان آسیب ایجادشده حذف شود. هدف از این تحقیق، بررسی زمان ترمیم و کسر حجمی ماده ترمیمی بر روی راندمان ترمیم ساختار پس از ایجاد آسیب اولیه می باشد. برای این منظور، استحکام کششی نمونه‍ها در مدت زمان‍های ترمیممتفاوت پس از ایجاد آسیب، یه دست آورده شد که مشاهدات حاکی از آن بود که بیشترین راندمان ترمیم به میزان 9/64 درصد در نمونه ی با کسر حجمی 4 درصد پس از گذشت 7 روز حاصل شد.

یکی از عیوب ناشی از سرویس دهی تحت دما و فشار بالا در محور ماشین های دوار، لنگی موضعی (خمیدگی) است. برای رفع این خمیدگی می توان از فرآیند خمش زدایی شعله ای استفاده کرد. در این روش با گرم کردن محور در نقطه حداکثر لنگی طولی، به واسطه گرادیان گرمایی ایجاد شده و تغییر شکل پلاستیک موضعی، تا حدودی لنگی برطرف می شود. یکی از محدودیت های جدی در مسیر تحقیقات در این زمینه، امکانات سخت افزاری گران قیمت و کمیاب بوده که دامنه تحقیقات تجربی و نظری را محدود نموده است. در این مطالعه به شبیه سازی المان محدود فرآیند روی محورهای نمونه پرداخته شده است. در این شبیه سازی ها توزیع شار گرمایی ورودی به محور در موضع گرم کاری به صورت گوسی نرمال فرض شده است در حالی که در مطالعات قبلی شار گرمایی شعله به صورت ثابت در نظر گرفته شده است. برای راستی آزمایی نتایج این مطالعه، آزمون های تجربی نیز ترتیب داده شده اند. نتایج شبیه سازی ها با فرض شار گوسی همخوانی بهتری با نتایج تجربی نشان می دهند.

پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی از قبیل سرعت دورانی، سرعت پیشروی، آفست محوری ابزار و عمق نفوذ ابزار نقش اصلی را در ویژگی های این اتصال دارند. در این تحقیق اثر آفست محوری پین ابزار و عمق نفوذ شانه ابزار بر کیفیت و خواص مکانیکی اتصال حاصل از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی دو آلیاژ هم جنس آلومینیوم 6T-6061 با ضخامت های ناهمسان 2 میلی متر به 4 میلی متر و 2 میلی متر به 6 میلی متر مورد مطالعه قرار گرفت. با تغییر آفست محوری پین ابزار استحکام های کششی مختلفی به دست آمد. با آفست دهی ابزار در داخل ورق ضخیم تر ذرات بزرگ ناپیوسته در ناحیه اغتشاش مشاهده شد که سبب ایجاد ترک هایی در سطح جوش گردید که سبب افت کیفیت سطح و خواص مکانیکی اتصال می گردد. بهترین کیفیت سطح و خواص مکانیکی با آفست دهی ابزار در داخل ورق نازک تر به دست آمد. عمق نفوذ شانه ابزار عامل مهمی در تولید گرما، اکستروژن مواد در زیر شانه و جریان مواد در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی می باشد. در عمق نفوذ کم شانه خواص مکانیکی ضعیف تری مشاهده شد که می تواند به دلیل عدم تولید حرارت و جریان مواد کافی در این حالت باشد.

در این مطالعه تاثیر دمنده های هوای گرم در جلوگیری از اتلاف حرارتی و همچنین جلوگیری از ایجاد جریان های سرد پایین رونده در ساختمان های دارای دیوار های خارجی شیشه ای مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. کانال های هوا در موقعیت های مختلف در مجاورت پنجره در کف کاذب، سقف کاذب و دیوارهای جانبی تعبیه شده اند. شبیه سازی میدان جریان و دما برای یک اتاق نمونه که توسط دو نفر اشغال شده با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی انجام پذیرفته است. عملکرد حرارتی این سیستم ها و آنالیز آسایش حرارتی(PMV/PPD) بر طبق استاندارد های بین المللی7730 ISO و ASHRAE هم زمان انجام گرفته است. دمای هوای گرم ورودی به اتاق در محدوده ºC26-22 برای هر سه سیستم گرمایش در نظر گرفته شد و یافته های آن ها با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که دمای آسایش اتاق در محدوده ºC23-5/22 به صورت تقریبا یکنواخت در سرتاسر فضای اتاق برای سیستم دمنده از کف و سیستم دمنده از کف و سقف می باشد. همچنین مقدار PMV و PPD برای این سیستم در محدوده حضور ساکنان کمتر از 15% به دست آمد. در این مطالعه تاثیر دمنده های هوای گرم در جلوگیری از اتلاف حرارتی و همچنین جلوگیری از ایجاد جریان های سرد پایین رونده در ساختمان های دارای دیوار های خارجی شیشه ای مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. کانال های هوا در موقعیت های مختلف در مجاورت پنجره در کف کاذب، سقف کاذب و دیوارهای جانبی تعبیه شده اند. شبیه سازی میدان جریان و دما برای یک اتاق نمونه که توسط دو نفر اشغال شده با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی انجام پذیرفته است. عملکرد حرارتی این سیستم ها و آنالیز آسایش حرارتی(PMV/PPD) بر طبق استاندارد های بین المللی7730 ISO و ASHRAE هم زمان انجام گرفته است. دمای هوای گرم ورودی به اتاق در محدوده ºC26-22 برای هر سه سیستم گرمایش در نظر گرفته شد و یافته های آن ها با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که دمای آسایش اتاق در محدوده ºC23-5/22 به صورت تقریبا یکنواخت در سرتاسر فضای اتاق برای سیستم دمنده از کف و سیستم دمنده از کف و سقف می باشد. همچنین مقدار PMV و PPD برای این سیستم در محدوده حضور ساکنان کمتر از 15% به دست آمد.

اریفیس ها از پرکاربردترین دبی سنج ها برای اندازه گیری دبی جریان سیالات داخل لوله ها در صنایع می باشند. برای شبیه سازی جریان داخل لوله همراه با دبی سنج اریفیسی، بکارگیری مدل اغتشاشی مناسب اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق بررسی عددی جریان دائم آب عبوری از یک اریفیس مدور با استفاده از مدل های مختلف جریان مغشوش انجام می شود. بدین منظور ابتدا اریفیس درون لوله توسط نرم افزار ANSYS CFX 15 به صورت سه بعدی مدلسازی شده و مدل های مختلف جریان مغشوش مانند مدل های اغتشاشی k-ε استاندارد، BSL، SST و BSL RSM اعمال شده است. با مقایسه نتایج حاضر با نتایج معتبر سایر محققین، می توان دریافت مدل جریان مغشوش k-ε استاندارد دارای بهترین تطابق با نتایج تجربی است. همچنین ضریب تخلیه این اریفیس با استفاده از این مدل با استانداردهای معتبر ISO 5167 و ASME مقایسه شده است که میزان خطای آن در حدود پنج درصد است. در این مدل سرعت بیشینه در فاصله ای حدود قطر دهانه اریفیس و در پایین دست آن اتفاق می افتد و در این مقطع، سرعت جریان آب به بیش از چهار برابر سرعت جریان آب ورودی به لوله می رسد.