فهرست مطالب

امیرکبیر - پیاپی 58 (بهار 1383)

فصلنامه امیرکبیر
پیاپی 58 (بهار 1383)

  • تاریخ انتشار: 1383/11/15
  • تعداد عناوین: 24
|
  • آ / مهندسی برق و گرایشهای وابسته
  • ارائه روشهای تحلیلی و اجزا محدود برای بررسی عملکرد موتور القائی دیسکی
    مهران میرزایی، مجتبی میرسلیم، سید احسان عبدالهی صفحه 244
    در این مقاله برای بررسی عملکرد موتور القایی دیسکی، یک روش تحلیلی الکترومغناطیسی و مدل تقریبی اجزا محدود دو بعدی بهمراه نتایج آزمایشگاهی ارایه می گردد. با تکیه بر این موارد، مشخصه گشتاور – سرعت حاصل از مطالعات تئوری با نتایج آزمایشگاهی مقایسه، و مشاهده می شود که نتایج تئوری بدست آمده در مقایسه با نتایج عملی دقت مناسبی دارند و می توانند بعنوان گام اول طراحی مورد استفاده قرار گیرند.
    کلیدواژگان: موتور القائی دیسکی، روش تحلیلی، اجزاء محدود
  • بررسی آماری ویژگی پروزودیک تاکید در زبان فارسی و تاثیر آن بر فرکانس پایه، طول و انرژی واکه ها
    داود غرویان، سید محمد احمدی صفحه 258
    یکی از خواص مهم پروزودیک گفتار، تاکید می باشد. بازشناسی گفتار با تاکید، با توجه به تغییر خواص آکوستیکی و پروزودیکی گفتار همواره به عنوان یک مسئله مهم مطرح بوده است. از طرفی ایجاد یک دادگان بزرگ که تمام حالتهای گفتار با تاکید را شامل باشد کاری بسیار مشکل است. در زبان فارسی نیز چنین دادگانی وجود ندارد. هدف این تحقیق بررسی اثر تاکید و پارامترهای پروزودیکی نظیر طول زمانی، فرکانس پایه، شیب آن و انرژی می باشد تا بتوان از آنها بعدا به عنوان منبع اطلاعات جدید برای سیستم بازشناسی استفاده کرد. از آنجا که بیشترین تاثیر تاکید بر واکه می باشد در این تحقیق تاثیر تاکید گذاری بر روی پارامترهای طول زمانی، فرکانس پایه و شیب آن برای واکه ها بررسی شده است.
    کلیدواژگان: پروزودی، تاکید طول زمانی (دیرش)، فرکانس پایه، شیب فرکانس پایه، انرژی
  • معماری یکپارچه برای موتورهای جستجوی با دامنه خاص
    احمد عبدالله زاده بار فروش، حمیدرضا مطهری نژاد صفحه 269
    میزان اطلاعات قابل دسترس بر روی اینترنت به صورت سرسام آوری در حال افزایش است. سرعت این افزایش چنان است که موتورهای جستجوی همه منظوره قادر به پوشش حتی نیمی از این اطلاعات نیستند. از آنجا که فقط بخش کوچکی از این اطلاعات به یک دامنه و یا موضوع مشخص ربط دارند، موتورهای جستجوی با دامنه خاص پیشنهاد شدند که یک راه حل نسبتا مناسب برای دستیابی به میزان پوشش و دقت بالاتر به شمار می آیند ولی این دستاوردها کماکان در مکانیسم های پرس و جو از مشکلات عدیده ای رنج می برند.
    در این مقاله یک معماری یکپارچه برای موتورهای جستجوی با دامنه خاص ارایه شده است که هدف آن بهبود مکانیسم های پرس و جوی کاربران از طریق توسعه خودکار پرس و جوی کاربر و یادگیری از جستجوهای قبلی است. به منظور توسعه خودکار پرس و جوی کاربر با اطلاعات مرتبط با حوزه مورد پرس و جو، مفهومی جدید به نام "سلسله مراتب مفهومی با دامنه خاص" معرفی و یک الگوریتم برای یادگیری آن برای دامنه های خاص طراحی، پیاده سازی و ارزیابی گردیده است. نتایج بکارگیری این سلسله مراتب در معماری موتورهای جستجوی با دامنه خاص بهبود قابل توجهی را در عملکرد، نسبت به معماری اصلی نشان می دهد. از آنجاییکه بسیاری از پرس و جوهای کاربران در یک دامنه خاص مشابه و یا تکراری هستند؛ در این معماری به منظور یادگیری از جستجوهای قبلی و استفاده از آنها در جستجوهای جدید از "استدلال بر پایه موارد" استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که معماری پیشنهاد شده در جلوگیری از جستجوهای تکراری و ارایه نتیجه بهتر برای پرس و جوهای مشابه موثر می باشد.
    کلیدواژگان: موتورهای جستجو، توسعه پرس و جو، سلسله مراتب مفهومی، استدلال بر پایه موارد
  • ارائه الگوریتمهای نو مبتنی بر اتوماتانهای یادگیر برای تعیین تعداد وزنهای ورودی نرونهای لایه مخفی برای شبکه های عصبی سه لایه
    بهبود مشعوفی، محمدرضا میبدی، سید احمد معتمدی، محمد باقر منهاج صفحه 286
    الگوریتم پس انتشار خطای استاندارد، فقط در فضای وزنهای شبکه، با توپولوژی ثابت، عمل جستجو را انجام میدهد. تعداد لایه ها، نرونها و وزنهای شبکه، تاثیر بسزایی بر روی کارایی شبکه دارد. بنابراین نیاز به الگوریتمهایی داریم که بتوانند بطور اتوماتیک ساختار مناسب شبکه را تعیین کنند. برای تعیین اندازه مطلوب برای شبکه های عصبی الگوریتمهای گوناگونی توسط افراد مختلف ارایه شده است. توسط آقایان میبدی و بیگی الگوریتم جدیدی تحت عنوان WSA با استفاده از اتوماتان یادگیری مهاجرت اشیا برای تعیین تعداد وزنها طراحی گردیده است. این الگوریتم با حذف وزنهایی که دارای تاثیر کمتری هستند نه تنها باعث کاهش پیچیدگی شبکه میشود. بلکه قدرت تعمیم شبکه را نیز افزایش میدهد. در الگوریتم تعیین تعداد وزن، در ابتدا همه وزنهای موجود در شبکه روشن بوده و به همه وزنها مدتی اجازه داده میشود تا در آموزش شبکه شرکت نمایند. وزنهای روشنی که قدر مطلق مقدار آنها از یک مقدار آستانه ای کمتر باشد جریمه شده و وزنهای روشنی که قدر مطلق آنها از یک مقدار آستانه ای دیگر بیشتر باشد پاداش میگیرند. وزنهای روشنی که قدر مطلق مقدار آنها بین دو مقدار آستانه ای قرار گیرد تغییری در وضعیت آنها ایجاد نمیشود. با انتخاب مقادیر بهینه برای این بازه ها میتوانیم در کمترین زمان به شبکه هایی با حداقل تعداد وزن که بتواند با خطای قابل قبولی الگوهای آموزش را یاد گرفته و همچنین از قدرت تعمیم قابل قبولی برخوردار باشد برسیم. در این مقاله با استفاده از اتوماتان یادگیر، بازه های تصمیم گیری را تطبیق داده ایم. در الگوریتم پیشنهادی تحت عنوان AWSA برای پاسخ دادن به اتوماتان مربوط به تنظیم بازه های تصمیم گیری، از معیار خطا کمک گرفته ایم. همچنین در این مقاله الگوریتم جدید دیگری تحت عنوان MWSA ارایه گردیده است. در الگوریتم پیشنهادی معیارهای جدیدی برای ارزیابی عملکرد وزنهای روشن و خاموش ارایه گردیده است. نتایج شبیه سازی های مختلف بر روی مسایل شناسایی اعداد انگلیسی، شناسایی اعداد چاپی فارسی، تقریب تابع غیر خطی زمان گسسته از مرتبه دوم و باز شناسی فونمنهای فارسی نشان میدهد الگوریتمهای پیشنهادی AWSA و MWSA دارای عملکرد بهتری نسبت به الگوریتمهای دیگر یادگیری ساختار میباشد.
    کلیدواژگان: مهندسی شبکه های عصبی، شبکه های عصی چند لایه، ساختار شبکه های عصبی، الگوریتم پس انتشار خطا، اتوماتانهای یادگیر
  • ارائه الگوریتم نقاط با حداکثر اطلاعات MIP برای تشخیص ابتدا و انتهای دستورات گفتاری
    ابوالقاسم صیادیان، کامبیز بدیع، محمد معین، نصرالله مقدم صفحه 320
    آشکارسازی کلمات و دستورات گفتاری در هنگام ضبط و بازشناسی در حضور انواع وقایع اکوستیکی غیرگفتاری (پف، کلیک، ته سرفه، بازدم صدا،...) و همچنین نویزهای زمینه تداوم دار یا غیر تداوم دار را SBED یا VAD می گویند. در یک تحقیق گسترده نشان داده شده است که حدودا پنجاه درصد خطاهای یک سیستم بازشناسی گفتار، ناشی از خطای آشکارسازی دقیق مرز ابتدا و انتهای کلمات تلفظ شده (بویژه در حضور نویز) می باشد. در این تحقیق ضمن بررسی و پیاده سازی اغلب روش های موفق، روشی ارایه نمودیم که ضمن استفاده از نقاط قوت روش های رایج، دارای قابلیت پیاده سازی زمان زنده نیز می باشد. در این تحقیق ابتدا نقاطی از گفتار بنام نقاط MIP (نقاط با حداکثر اطلاعات) شروع و پایان کلمه تشخیص داده میشود. آنگاه با استفاده از تخمین مشخصات مدل نویز زمینه (به کمک فیلتر غیر خطی مرتب کننده توان)، نقاط شروع و پایانی کلمه و همچنین، فریمهای سکوت بین سیلابهای درون کلمه ای نیز تشخیص داده میشوند. روش فوق همراه با دو روش موفق دیگر را در بازشناسی 1500 کلمه پرمصرف (در کاربردهای IT و سرویسهای مخابراتی) مورد آزمون های مختلف قرار دادیم. در این آزمونها هم دقت روش ها و هم مقاومت آنها در مقابل انواع نویزهای زمینه (پریودیک و غیرپریودیک، ایستان و غیرایستان، رنگی و غیررنگی و...) تحت SNR های (dB 20 و 15 و 10 و 5) را مورد بررسی قرار دادیم. در تمامی این آزمونها، روش MIP بعلت استفاده از حداکثر اطلاعات قابل وصول در گفتار موفق تر بوده است.
    کلیدواژگان: بازشناسی گفتار، تشخیص ابتدا و انتهای گفتار، آشکارسازی فعالیت گفتار
  • بهبود قابلیت اطمینان شبکه های توزیع انرژی الکتریکی توسط جایگذاری بهینه تجهیزات کلیدزنی
    حمید فلقی، محمدرضا حقی فام، مریم رمضانی صفحه 338
    شبکه های توزیع انرژی الکتریکی واسط میان مصرف کننده و سیستم انتقال و تولید هستند و به سبب نزدیکی به مشترکین از حساسیت خاصی برخوردارند. عمده ترین راهکار بهبود قابلیت اطمینان این بخش از سیستم قدرت، نصب تجهیزات کلیدزنی همچون سکسیونرها و نقاط مانور است. میزان موفقیت حاصل از انجام عملیات بازیابی بار در سطح شبکه های توزیع شدیدا به تعداد و مکان سکسیونرها و نقاط مانور وابسته است و با مکان یابی مناسب این تجهیزات در شبکه می توان کارایی عملیات مانور و بازیابی بار و در نتیجه سطح قابلیت اطمینان شبکه توزیع را بهبود بخشید. با توجه به اینکه مساله تعیین مکان بهینه این دو تجهیز به هم وابسته است و پاسخ حاصل از مکان یابی یک نوع از این تجهیزات با تغییر وضعیت تعداد و مکان تجهیز دیگر، متفاوت می باشد لذا در طراحی شبکه توزیع جهت دست یابی به پاسخ بهینه، مساله جایابی سکسیونرها و نقاط مانور می بایست تواما حل شود. در این مقاله روشی جدید جهت حل مساله مکان یابی بهینه همزمان نقاط مانور و سکسیونرها در شبکه های توزیع ارایه شده است. در روش پیشنهاد شده هزینه های احداث کلیدها و خطوط، انرژی فروخته شده و بهره برداری و نگهداری شبکه در نظر گرفته شده است. برای بهینه سازی مساله از روش حل جدیدی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. کارایی روش پیشنهادی از طریق طرح و اجرای آزمایش های مختلف روی یک شبکه توزیع نشان داده شده است.
    کلیدواژگان: شبکه توزیع، سکسیونر، نقطه مانور، قابلیت اطمینان، مکان یابی، الگوریتم ژنتیک
  • یک مدل بازنمایی عملکرد تفاضلی الگوریتم های رمز قطعه ای با ساختار جانشینی - جایگشتی
    عباس قائمی بافقی، بابک صادقیان صفحه 352
    تحلیل تفاضلی روشی متداول برای ارزیابی الگوریتم های رمز قطعه ای است. در این مقاله یک مدل بازنمایی عملکرد تفاضلی الگوریتم های رمز قطعه ای با ساختار جانشینی و جایگشتی ارایه می نماییم، که توسط آن الگوریتم رمز مورد نظر به یک گراف جهت دار وزن دار تبدیل می شود و یافتن بهترین مشخصه تفاضلی معادل یافتن کوتاهترین مسیر بین دو گره مشخص در این گراف است. برای یافتن کوتاهترین مسیر در گراف حاصل شیوه بهینه سازی اجتماع مورچگان را بکار می بریم.
    در این مقاله با بکارگیری مدل ارایه شده برای الگوریتم رمز سرپنت، مشخصه های تفاضلی برای 4، 5 و 6 دور از آن را پیدا نموده و با نتایج منتشر شده از تحلیل تفاضلی آن در دیگر مقالات مقایسه نموده ایم. این مقایسه نشان می دهد در شش مورد نتایج این مقاله بهتر از مقالات دیگر است و در دو مورد احتمال مشخصه تفاضلی بدست آمده برابر احتمال مشخصه های نظیر در مقالات دیگر می باشد. این بررسی بیانگر کارایی این مدل در یافتن مشخصه تفاضلی با احتمال بالا است.
    کلیدواژگان: تحلیل تفاضلی، ساختار جانشینی - جایگشتی، الگوریتم رمز قطعه ای سرپنت، شیوه اجتماع مورچگان
  • ب / مهندسی مکانیک و گرایشهای وابسته
  • مدل سازی و کنترل درایوهای جرثقیل سقفی با هدف حل مشکل فرسایش چرخ و ریل
    محمد ابراهیمی، حمیدرضا میرزایی، مصطفی غیور، محمد باقر بیات صفحه 370
    در این مقاله ضمن بررسی علل ایجاد فرسایش چرخ و ریل در جرثقیل های سقفی، دینامیک حرکت طولی و عرضی پل و همچنین اثر عدم تعادل گشتاور نیروهای وارد بر پل و ایجاد حرکت چرخشی حول مرکز ثقل، با ارائه معادلات دیفرانسیل غیر خطی حاکم بر حرکت پل مورد بررسی و تحلیل قرار خواهد گرفت. سپس بمنظور حذف کامل فرسایش جانبی بین چرخ و ریل، یک سیستم کنترل کننده جهت درایو پل جرثقیل پیشنهاد می گردد. این کنترل کننده، با استفاده از دو سنسور فاصله، دو کنترل کننده PID و همچنین کنترل حلقه بسته سرعت موتورهای طرفین پل، می تواند حرکت اریبی پل را کنترل و محور چرخ و ریل را در حالت انطباق نسبی نگه دارد. در مرحله نهایی با استفاده از کنترل موتورهای القایی دو طرف پل به روش برداری، امکان کنترل سریع گشتاور در سیستم پیشنهادی فوق الذکر فراهم شده و کارایی مجموعه درایو بهبود یافته است.
    کلیدواژگان: جرثقیل سقفی، پل، مدل سازی، فرسایش چرخ و ریل
  • اصول طراحی و ساخت یک خشک کن بستر شناور ارتعاشی آزمایشگاهی جهت مطالعه شناورسازی مواد مرطوب
    مرتضی صادقی، محمد هادی خوش تقاضا، امیرعلی اکبر خیاط صفحه 385
    به منظور مطالعه اثر ارتعاش بر رفتار شناورسازی مواد با رطوبت بالا و حل برخی از مشکلات موجود در خشک کن های بستر شناور، یک خشک کن بستر شناور ارتعاشی آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. انتخاب دمنده بر اساس سرعت انتقال مواد و افت فشار ناشی از بستر مواد بعلاوه افت فشار ناشی از جریان هوا در کانال ها صورت پذیرفت. دمنده انتخاب شده از نوع سانتریفیوژ با پره های عقب گرد و مشخصات فشار استاتیک 3.5 کیلوپاسکال، دبی 0.4 مترمکعب بر ثانیه و قطر پروانه 0.4 متر بود. خشک کن با کوره حرارتی به ظرفیت 4.9 کیلووات متشکل از 11 المان الکتریکی، صفحه توزیع کننده با قطر سوراخ های 1 میلی متر و تعداد 140625 سوراخ در واحد سطح (متر مربع) و محفظه خشک کن از جنس پلکسی گلاس و به ابعاد سطح مقطع 0.16×0.16 متر و ارتفاع 0.5 متر ساخته شد. مرتعش نمودن بستر مواد، با استفاده از یک مکانیزم مکانیکی با قابلیت تنظیم دامنه ارتعاش (5-0 میلی متر) و فرکانس (10-0 هرتز) صورت پذیرفت. به منظور کنترل دبی و درجه حرارت هوای ورودی به محفظه، از یک سیستم کنترل خودکار رایانه ای استفاده شد. به منظور بررسی عملکرد دستگاه از نظر کیفیت شناورسازی، آزمایشات آیرودینامیک بستر بر روی ذرات چای سیاه انجام شد. آزمایشات انجام شده، بیانگر تاثیر مثبت ارتعاش بر کیفیت شناورسازی ذرات چای بوده است. بطوریکه در وضعیت بستر شناور ارتعاشی (فرکانس 10 هرتز و دامنه 1 میلی متر) پدیده پس ماند در منحنی افت فشار – سرعت هوا و همچنین کانالیزه شدن بستر مشاهده نمی شد. حداقل سرعت شناوری نیز در این وضعیت در مقایسه با بستر شناور معمولی از 0.762 متر بر ثانیه به 0.5334 متر بر ثانیه کاهش پیدا می کرد.
    کلیدواژگان: طراحی، ساخت، ارتعاش، خشک کن بستر شناور، سیستم کنترل رایانه ای، آیرودینامیک بستر، چای
  • مدلسازی خفه کنها در سیستم خروجی موتورهای احتراق داخلی
    علی فائزیان، محمدرضا مدرس رضوی، آنجلو اونوراتی صفحه 398
    در این مقاله خفه کن های با چند لوله سوراخدار (Perforated) مدلسازی می شود. در این مدلسازی روش مدلسازی سیستم – لوله و انشعابهای سه شاخه ای مورد استفاده قرار می گیرد و سوراخهای لوله سوراخدار بعنوان لوله های کوتاه در نظر گرفته می شوند. در این مدلسازی همچنین، خفه کنهای جذبی که ماده پرکننده جاذب صدا در آنها بکار می رود با روش های افت فشار گسترده یکنواخت (مدل f) و افت فشار گسترده متغیر (مدل R) مدلسازی می شود و نتایج بدست آمده در این دو مدل با نتایج مدل افت فشار ترکیبی گسترده یکنواخت و متمرکز (مدل k-f) و نتایج تجربی مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد استفاده از مدل سیستم – لوله و انشعاب سه شاخه ای در مدلسازی خفه کنهای با لوله سوراخدار و تعمیم آن در خفه کنهای با چند لوله سوراخدار موفقیت آمیز است. همچنین مدل R در خفه کنهای جذبی بدلیل اینکه خواص فیزیکی ماده پرکننده و جریان گاز در آن نقش دارند نسبت به دو مدل دیگر ترجیح داده می شود.
    کلیدواژگان: خفه کن، لوله سوراخدار، صدا، تپش، اغتشاش، مدل آکوستیکی، جاذب صدا، سیستم - لوله
  • دینامیک حرکات ربات راه رونده دوپا با الگوبرداری از مدل غیرفعال
    احمد باقری، فرید نجفی، رضا فرخی صفحه 411
    در این مقاله هدف ارائه مدل جدیدی از رباتهای دو پای فعال بوده که از ساختار مکانیکی رباتهای غیرفعال (که فاقد هرگونه محرک و سیستم کنترلی بوده و تنها بواسطه نیروی جاذبه، در یک سراشیبی حرکت کرده و تعادل خود را حفظ می کنند) الهام گرفته شده است. از مزایای این ساختار جدید می توان به کاهش دو درجه آزادی فعال ربات (بدون کاستن از قدرت مانور ربات) و همچنین خم نبودن زانوی پای تکیه گاه هنگام قدم برداشتن (نظیر انسان) اشاره نمود. پس از استخراج معادلات دینامیکی ساده شده حرکت برای دو وضعیت ربات، یعنی حرکت بر روی یک پا و حرکت بر روی دو پا، حفظ تعادل ربات با استفاده از روش نقطه ممان صفر (ZMP) ایجاد گردیده است. ضمنا برای بدست آوردن معادلات دینامیکی هر یک از وضعیتهای دوگانه ربات، مدل جداگانه ای برای پای تکیه گاه و پای نوسان کننده در نظر گرفته شده است. همچنین برای آنکه تصویر نقطه ممان صفر در کف پای ربات قرار بگیرد، دینامیک بالاتنه اصلاح شده است.
    کلیدواژگان: ربات دوپای راه رونده، مدل فعال و غیر فعال ربات، نقطه ممان صفر، تعادل دینامیکی
  • ج / مهندسی شیمی و گرایشهای وابسته
  • بررسی تاثیر کشت های مخلوط باکتری های میانه دوست (مزوفیل) بر فروشویی زیستی (انحلال میکروبی) کانسنگ های سولفیدی مس با تنوع کانی شناختی
    محمد فرشیدی، سید عباس شجاع الساداتی، محمد مهدی صفاری صفحه 423
    در این تحقیق، تاثیر نسبت جمعیت هر یک از سویه ها در کشت های مخلوط سه عضوی از 5 ریز سازواره میانه دوست بر فروشویی زیستی مس از دو نوع سنگ معدن سولفیدی بررسی شد. این ریزسازواره ها شامل سویه های تیوباسیلوس فرواکسیدانس 11477 DSM تیوباسیلوس فرواکسیدانس 9465 DSM، تیوباسیلوس فرواکسیدانس 1927 DSM، لپتوسپیریلیوم فرواکسیدانس DSM 2705 و تیوباسیلوس تیواکسیدانس 622 DSM بود. کشت های مخلوط سه عضوی شامل 9 گروه با نسبت های مختلف جمعیتی از لپتوسپیریلیوم فرواکسیدانس، تیوباسیلوس تیواکسیدانس و یکی از سویه های تیوباسیلوس فرواکسیدانس بود. همچنین در هر گروه، تاثیر غلظت نمک سولفات آهن (II) موجود در محیط کشت ریزسازواره ها بر میزان فروشویی مس بررسی شد. بیشترین میزان فروشویی مس از یک سنگ معدن کم عیار با کشت مخلوط حاوی تیوباسیلوس فرواکسیدانس 9465 DSM، لپتوسپیریلیوم فرواکسیدانس و تیوباسیلوس تیواکسیدانس با نسبت جمعیت به ترتیب 1: 3: 5 در غلظت 20 گرم بر لیتر سولفات آهن (II) به دست آمد. بیشترین میزان فروشویی مس از یک سنگ معدن کالکوپیریت نیز با همین کشت مخلوط و کشت مخلوط حاوی تیوباسیلوس فرواکسیدانس 11477 DSM، لپتوسپیریلیوم فرواکسیدانس و تیوباسیلوس تیواکسیدانس، با نسبت جمعیت به ترتیب 1: 3: 5 و غلظت 20 گرم بر لیتر سولفات آهن (II) در هر دو کشت حاصل شد. با استفاده از کشت های بالا، بیشترین میزان فروشویی مس از سنگ معدن کم عیار، 26 درصد در مدت 17 روز و از سنگ معدن کالکوپیریت، 26 درصد در مدت 27 روز بود؛ که در مقایسه با نمونه های بدون مایه تلقیح به ترتیب 12 و 46 درصد افزایش نشان داد.
    کلیدواژگان: فروشویی زیستی (انحلال میکروبی)، کشت مخلوط، سنگ معدن سولفیدی مس، تیوباسیلوس فرواکسیدانس، باکتری های مزوفیل
  • د / علوم پایه و مهندسی کاربردی
  • حل مسایل تشکیل سلول تولیدی در شرایط پویای احتمالی با استفاده از یک روش تلفیقی ابتکاری
    رضا توکلی مقدم، مسعود ربانی، مصطفی ایمان عینی صفحه 435
    سیستم تولید سلولی هر چند دارای مزایای فراوانی است، اما طراحی این سیستم ها برای مسایل واقعی بسیار دشوار است. از اینرو اغلب روش های طراحی موجود، فرضیاتی را برای ساده سازی این گونه مسایل در نظر می گیرند که این امر از میزان واقعی بودن مدل های ارایه شده توسط آنها می کاهد. یکی از این فرضیات؛ ثابت در نظر گرفتن تقاضا و ترکیب محصولات در طول افق برنامه ریزی است. در این مقاله، یک مدل ریاضی به همراه رویه حل آن، برای طراحی سیستم های تولید سلولی با هدف از بین بردن این نقاط ضعف و در نظر گرفتن ملزومات تولیدی بصورت احتمالی و پویا و هم چنین مسیرهای تولیدی چندگانه ارایه شده است. برای بدست آوردن یک جواب مناسب در یک زمان توجیه پذیر، یک رویه حل ابتکاری بر اساس الگوریتم Annealing شبیه سازی شده، ارایه شده است. برای ارزیابی روش حل پیشنهادی نیز هشت مساله طراحی متفاوت را بصورت تصادفی تولید نموده و آنها را با استفاده از روش ابتکاری و هم چنین نرم افزار «لینگو نسخه 8» به عنوان حد پایین حل کرده ایم. مقایسه نتایج محاسباتی دو روش نشان دهنده عملکرد خوب و مناسب الگوریتم تحت شرایط متفاوت می باشد اما وجود مسیرهای تولیدی چندگانه بیشترین تاثیر را در عملکرد آن دارد.
    کلیدواژگان: سیستم تولید سلولی، تشکیل سلول، شرایط پویای احتمالی، الگوریتم ابتکاری، Annealing شبیه سازی شده
  • زمانبندی کارها در محیط کارگاه گردش کاری با معیار حداقل سازی مجموع دیرکرد و زودکرد کارها
    فریبرز جولای، سید محمد معطر حسینی، سید محمد حسن حسینی صفحه 452
    در این مقاله مسئله زمانبندی n کار مستقل بر روی m ماشین در محیط کارگاه گردش کاری ترتیبی (Permutation flow shop) با زمانهای پردازش و موعد تحویل دلخواه برای کارها، بررسی و یک مدل با هدف کمینه کردن مجموع دیرکردها و زودکردها (?E/T) با استفاده از تکنیک الگوریتمهای ژنتیک ارایه شده است. مسئله مفروش از نوع ایستا بوده و بجز محدودیت ماشین آلات (بعنوان منابع) محدودیت دیگری بر مسئله حاکم نیست. همچنین مسئله موردنظر از نقطه نظر اطلاعات در دسترس، معین میباشد. مدل ارایه شده به لحاظ بهینگی جواب نهایی و زمان حل مسئله ارزیابی و جوابهای آن با یکی از مدلهای موجود مقایسه شده است.
    کلیدواژگان: کارگاه گردش کاری، الگوریتم ژنتیک، معیار مجموع دیرکرد و زودکرد
  • برنامه بهینه زمانبندی یک ماشین تولید انباشته ای با معیار حداقل سازی تعداد کارهای دارای دیرکرد
    فریبرز جولای، مسعود ربانی صفحه 462
    این مقاله مساله حداقل سازی معیارهای مرتبط با تعداد کارهای دیر کرددار بر روی یک ماشین تولید انباشته ای را مورد بررسی قرار میدهد. یک ماشین تولید انباشته ای قادر به اجرای همزمان عملیات بر روی بیش از یک کار میباشد. برای حالات خاص شامل ثابت بودن ترتیب اجرای کارها، یکسان بودن موعد تحویل کارها و یکسان بودن زمان اجرای کارها، روش ها حل بهینه با تابع پیچیدگی زمانی پلی نومیال ارایه شده است. در انتها نتایج و زمینه های ادامه تحقیقات بحث شده اند.
    کلیدواژگان: توالی عملیات، ماشینهای تولید انباشته ای، حداقل کردن تعداد کارهای دارای دیرکرد، برنامه ریزی پویا
  • تعیین اندازه انباشته بهینه اقلام فسادپذیر در یک محیط تولیدی تحت تقاضای وابسته به سطح موجودی
    فریبرز جولای، امین نیری، محمدرضا صدوقیان صفحه 469
    در این مقاله به توسعه یک مدل جهت تعیین اندازه انباشته اقلام فاسدپذیر با هدف حداقل سازی هزینه های سیستم پرداخته شده است. نرخ تقاضا وابسته به سطح موجودی ها بوده و تابع فاسد شدن از توزیع ویبل دو پارامتری پیروی مینماید. ارزش زمانی پول و نرخ تورم در توسعه مدل مدنظر قرار داده شده است. از روش های بهینه سازی برای حل مدل بهره گرفته شده و مدل با حل یک مثال عددی و آنالیز حساسیت اعتبار سنجی شده است.
    کلیدواژگان: موجودی، اقلام فسادپذیر، تقاضای وابسته به سطح موجودی
  • اثر تنشهای پس ماند بر مقاومت خستگی فولاد 4140 نیتروژن دهی پلاسمایی شده
    جمشید آقازاده، محمودرضا عمیدی صفحه 478
    اکثر روش های اندازه گیری تنشهای باقیمانده به طور نسبی دارای پیچیدگی هایی می باشند. هدف از این پژوهش ارایه روشی نوین و در عین حال به نام کرنش علایم، برای اندازه گیری تنش های باقیمانده است. در این روش علاوه بر اندازه گیری دقیق تنشهای باقیمانده مقدار مولفه های آنها در جهات مختلف قابل محاسبه می باشد. به این منظور نمونه هایی از فولاد 4140 AISI در دماهای 350، 450 و 550 درجه سانتیگراد به مدت 5 ساعت در ترکیب گاز 75% نیتروژن -25% هیدروژن تحت عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی قرار گرفتند. سپس تنشهای باقیمانده سطحی نمونه های نیتریده شده بوسیله روش جدید کرنش علایم که مبتنی بر بازیابی الاستیک ناشی از حذف عامل ایجاد کننده تنش پسماند می باشد، در جهات شعاعی، محوری و محیطی اندازه گیری شدند. مقاومت خستگی نمونه های مختلف با رسم منحنی های S-N تعیین گردید و سطح شکست آنها بوسیله میکروسکوپ الکترونی مطالعه شد. اثر تنشهای باقیمانده بر الگوی تنشی به هنگام بارگذاری نیز به کمک نرم افزار ANSYS شبیه سازی شد. مولفه تنشهای اندازه گیری شده در جهات مختلف در محدوده 40-210 مگا پاسکال و از نظر مقدار در جهت شعاعی بیش از دو جهت محوری و محیطی بودند. حداکثر افزایش مقاومت خستگی در نیتروژن دهی پلاسمایی در دمای 550 درجه سانتیگراد تا حد 110% مشاهده شد. همچنین با بالا رفتن دمای نیتروژن دهی پلاسمایی از 350 به 550 درجه سانتیگراد مقدار مولفه تنشهای باقیمانده جهات مختلف حدود 100% و مقاومت خستگی تقریبا 40% افزایش یافت. رشد ترک خستگی در جهت پیرامونی بیش از جهت شعاعی بوده که دلیل این امر می تواند زیادتر بودن مولفه تنش باقیمانده فشاری شعاعی نسبت به پیرامونی در زیر لایه نیتریده باشد.
    کلیدواژگان: تنش باقیمانده، کرنش علائم، فولاد 4140 AISI، نیتروژن دهی پلاسمایی، مقاومت خستگی
  • کاربرد امواج میکروویو در سفیدگری پارچه پنبه ای
    حسین توانایی، اکبر خدامی صفحه 489
    با توجه به گسترده شدن کاربرد تابش میکروویو در صنایع مختلف، در این تحقیق از تابش میکروویو برای سفیدگری پارچه پنبه ای آهارگیری و پخت شده استفاده شده است. پخت و سفیدگری، مراحل مقدماتی مهم قبل از رنگرزی و چاپ را تشکیل می دهند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که تابش میکروویو می تواند سفیدگری را در مدت زمان 40 ثانیه انجام دهد. روش های معمولی مثل پد – بخار و رمق کشی برای کسب درجه سفیدی مشابه (70%)، به ترتیب به 9 و 30 دقیقه زمان احتیاج دارند. تابش میکروویو اثر منفی بر استحکام نمونه ها نشان نداد. پخت و سفیدگری همزمان روش پارچه پنبه ای آهارگیری شده، بدون استفاده از جذب کننده تابش به درجه سفیدی بالایی نمی انجامد. این درجه سفیدی به کمتر از 50 درصد می رسد. استفاده از اوره به عنوان جذب کننده تابش، درجه سفیدی را به صورت نسبی افزایش می دهد ولی این درجه سفیدی در حدود 10% کمتر از روش های معمول است.
    کلیدواژگان: تشعشع، پارچه پنبه ای، سفیدگری، درجه سفیدی، استحکام، میکروویو
  • توسعه روشی جدید برای اندازه گیری کیفیت محصولات نساجی با توجه به نتایج آزمون های کنترل کیفی بر مبنای تابع تاگوچی فازی
    محمد علی صنیفی منفرد، فاطمه داداشیان صفحه 497
    در این مقاله، روش مرسوم در موسسه استاندارد صنعتی ایران برای تعیین کیفیت محصولات که دارای طبیعت رد یا قبول (صفر یا یک) است مورد ارزیابی قرار گرفته و مشکلات متدولوژیکی آن مطالعه می شود. نشان داده می شود که روش های امتیازدهی (POINTING SYSTEMS) یا کارنامه ای نمی توانند برای اصلاح و جایگزینی روش مرسوم موثر باشند اگر چه این روش ها مبنای گسسته صفر یا یک را به مبنای پیوسته صفر تا یک تغییر داده و از این نظر پیشرفته تر هستند.
    با این حساب لازم است روش جدیدی برای اندازه گیری کیفیت محصولات توسعه داده شود که دارای خواص زیر باشد: متناسب با طبیعت یگانه محصول باشد (منحصر به فرد بودن)، درجه بندی داشته باشد (پیوسته بودن)، رفتار آماری مشخصه های کیفی در تعیین کیفیت تاثیر گذار باشد، اندازه تاثیر کیفی مشخصه اندازه گیری شده متناسب با نقش مشخصه در کیفیت کل باشد.
    طراحی چنین روشی در چارچوب روش های تصمیم گیری چند معیاره (MCDM) امکان پذیر است که چگونگی توسعه روش جدید موضوع این مقاله است. در روش جدید، برای هر مشخصه کیفی یک تابع کیفیت تعریف می شود که از ادغام تابع زیان تاگوچی به عنوان تابعی احتمالی و تابع اعداد فازی به عنوان غیر احتمالی بدست می آید. سپس توابع کیفی بخاطر تعداد زیادشان و متناسب با اهمیتی که دارند در یک ساختار سلسله مراتبی مستقر می شوند.
    روش جدید در پرتو داده های واقعی جمع آوری شده روی محصول پوشک بچه ارزیابی شده و نتایج آن گزارش می گردد. با توجه به ساختار کلی متدولوژی جدید پیشنهاد شده می توان این روش را به راحتی روی سایر محصولات نساجی پیاده سازی کرد.
    کلیدواژگان: کنترل کیفی نساجی، تصمیم گیری چند معیاره، تابع زیان تاگوچی، اعداد فازی، روش AHP، اندازه گیری کیفیت
  • تحلیل ریسک بروز روانگرائی در بخشی از جنوب غربی تهران
    امیر حمیدی، سید محسن حائری، علی شیرازی، محمد نوروز علیایی، علی بخشی صفحه 521
    تحلیل خطر بروز روانگرایی در بخشی از جنوب غربی شهر تهران مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از نتایج آزمایشهای نفوذ استاندارد و روش ایواساکی، بروز در سطح روانگرایی در بزرگی های مختلف زمین لرزه تعیین گردید. منحنی خطر لرزه ای تهران نیز با فرض بزرگی ها، دوره های بازگشت، و فواصل کانونی متفاوت محاسبه شد. با حذف شتاب بین منحنی های خطر لرزه ای و منحنی تغییرات بروز روانگرایی در سطح زمین، احتمال افزایش از هر مقدار بروز روانگرایی تعیین شد. بدین ترتیب در برخی از حالات، احتمال بالایی برای وقوع بروز روانگرایی در سطح زمین تعیین شد. همچنین سطوحی از آب زیرزمینی که موجب عدم وقوع بروز روانگرایی در سطح می شوند مورد ارزیابی قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: روانگرایی خاکهای ماسه ای، تحلیل ریسک، بزرگی زلزله، دوره بازگشت، فاصله کانونی، جنوب غربی تهران
  • پیش بینی رفتار اتصالات خارجی بتن آرمه با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی
    داود مستوفی نژاد، جعفر سبحانی صفحه 535
    در این مقاله، برای پیش بینی رفتار لنگر – دوران اتصالات و همچنین پیش بینی لنگر مقاوم نهایی، دوران نهایی و عملکرد اتصالات، از شبکه های عصبی مصنوعی با الگوریتم پس انتشار خطا استفاده شده است. برای تنظیم داده های ورودی شبکه عصبی، 432 اتصال بتن آرمه خارجی مورد تحلیل غیرخطی قرار گرفته است. متغیرهای طراحی این اتصالات عبارت بودند از ابعاد تیر و ستون، فولاد طولی تیر، فولاد طولی ستون، آرایش های متفاوت برای فولاد عرضی، و مقادیر متفاوت برای فولاد عرضی تیر و ستون. دو شبکه عصبی، یکی برای پیش بینی دوران اتصالات و دیگری برای پیش بینی میزان دوران نهایی، لنگر مقاوم نهایی و همچنین عملکرد اتصال بتن آرمه، آموزش یافته است. در نهایت، با استفاده از این دو شبکه عصبی، روش استخراج منحنی لنگر – دوران اتصالات بتنی خارجی ارایه گردیده است.
    کلیدواژگان: شبکه های عصبی مصنوعی، اتصال بتن آرمه خارجی، منحنی لنگر - دوران
  • بررسی عملکرد بتن های پوزولانی استان کرمان
    علی اکبر مقصودی، علی اکبر رمضانیانپور صفحه 547
    بمنظور تعیین درصد بهینه مقدار جایگزین پوزولانهای گدار سفید بافت، سیرجان و گدار سرخ واقع در استان کرمان با سه نوع سیمان کارخانه سیمان کرمان ابتدا به دو روش میزان فعالیت پوزولانی آنها تعیین گردیده و سپس مخلوط های مختلف بتنی با درصدهای متفاوت جایگزین پوزولان ساخته و در سنین گوناگون مقاومت فشاری نمونه ها آزمایش شده است. بر مبنای مقاومت فشاری 28 روزه درصدی از پوزولانها که بنظر می رسد برای جایگزینی مناسب میباشند، بعنوان درصد بهینه انتخاب و با انجام آزمایشات طولانی مدت گوناگون، خواص مکانیکی بتن های پوزولانی با نمونه های شاهد تعیین و بصورت کیفی مورد مطالعه قرار گرفته اند. همچنین با توجه به نقش مهم دوام، نمونه های بتنی با و بدون پوزولانهای مزبور ساخته و برای شرایط مختلف محیطی مقایسه و مورد ارزیابی قرار گرفته، ضمن اینکه نتایج بدست آمده از پوزولانهای فوق با نتایج بعضی پوزولانهای رایج دنیا مورد مقایسه قرار گرفته است.
    ارزیابی انجام شده نشان میدهد، بتن های حاوی پوزولان در اغلب موارد عملکرد برتری نسبت به نمونه های شاهد دارند، ضمن اینکه پوزولان گدار سفید بافت از نظر خواص مقاومتی بتن از پوزولان گدار سرخ برتر و رفتار نامناسب تری نسبت به پوزولان سیرجان دارد.
    کلیدواژگان: درصد بهینه، پوزولان کرمان، خواص مکانیکی، دوام
  • کاربرد هندسه فینسلر در مهندسی و علوم، همراه با تعمیمی از الصاق های فینسلری
    بهروز بیدآباد، اکبر طیبی صفحه 556
    با توجه به دیدگاه های گوناگون هندسه کاربردی، الصاقهای خطی متنوعی در هندسه فینسلر پدید آمده اند. تنوع الصاقها در هندسه فینسلری، راهگشای حل بسیاری از مسایل پیچیده در کاربرد این هندسه، بخصوص در برق، کنترل، نسبیت عام، بیولوژی، اکولوژی، کریستالها، صنعت ذوب فلزات، اخترشناسی و اخیرا نحوه رشد سلولهای سرطانی و زمین شناسی شده است. با توجه به این موضوع، پیدایش هر گونه الصاق جالب دیگری، می تواند موجب توسعه کاربرد هندسه فینسلری در شاخه های فوق گردد.
    ما در این مقاله، بطور مشخص سه هدف اصلی را دنبال می کنیم. ابتدا برای مشخص نمودن اهمیت این هندسه، به ارایه چند کاربرد آن در مهندسی و علوم می پردازیم. سپس مقدمات لازم برای مطالعه این هندسه را بیان می کنیم و در بخش آخر که در حقیقت قسمت ابداعی این مقاله است، الصاق جدیدی را در این هندسه می سازیم که تعمیمی از الصاقهای هندسه فینسلری بوده و تعدادی از آنها را به عنوان حالتی خاص دربر می گیرد. لازم به یادآوری است که در تعریف این الصاق جدید از نظرات نویسندگان مقالات [Bc] و [Ch] علی الخصوص [Sh1] استفاده شده است.
  • یک الگوریتم کارا برای حل مساله برنامه ریزی کارگاهی دو هدفه درحالت فازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک و روش داده کاوی اطلاعات
    مسعود ربانی، رضا توکلی مقدم، محمد رنجبر صفحه 570
    در این مقاله یک الگوریتم کارا برای حل مساله برنامه ریزی کارگاهی در حالت فازی و با در نظر گرفتن دو هدف کمینه کردن زمان انجام کل کارها و کمینه کردن میزان تاخیر یا تحویل زودتر از موعد هر کار ارایه می شود. در این الگوریتم پارامترهای زمان تحویل و زمان انجام بصورت اعداد فازی مثلثی در نظر گرفته می شوند. در این مقاله از تکنیک داده کاوی اطلاعات به عنوان یک روش کمکی در حل مسائل بهینه سازی ترکیبی استفاده می شود. در این مقاله با ترکیب الگوریتم ژنتیک و یک الگوریتم استنتاج صفت گرا به عنوان یک روش داده کاوی اطلاعات به سمت جواب بهینه پیش می رویم. با توجه به ساختار الگوریتم طراحی شده، تمام جوابهای قابل قبول یک مساله برنامه ریزی کارگاهی خاص به عنوان یک پایگاه داده ها تلقی می شوند که تکنیک داده کاوی اطلاعات و الگوریتم استنتاج صفت گرا باید بتوانند الگوها و روابط نهفته در میان این جوابها را با توجه به خصوصیات آنها حدس زده و به الگوریتم ژنتیک به منظور یک جستجوی هدفمندتر کمک کنند. به دلیل وجود خواص توارثی در جوابهای حاصل از الگوریتم ژنتیک، قاعدتا نسلهای آینده باید دارای خواص و الگوهای رفتاری مشابهتری نسبت به نسلهای اولیه باشند. البته فقط با استفاده از الگوریتم ژنتیک و بدون استفاده از روش داده کاوی اطلاعات نیز می توان به جوابهای نزدیک به بهینه و یا حتی جواب بهینه رسید، ولی تکنیک داده کاوی اطلاعات با بررسی خصوصیات برنامه های زمانی و توالی های نزدیک به بهینه و کشف قوانین و روابط نهفته در میان این جوابها، عملکرد الگوریتم ژنتیک را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد.
    کلیدواژگان: مساله برنامه ریزی کارگاهی فازی، الگوریتم ژنتیک، داده کاوی اطلاعات، استنتاج صفت گرا