فهرست مطالب

کارافن - سال هجدهم شماره 52 (بهار 1400)

نشریه کارافن
سال هجدهم شماره 52 (بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/03/06
  • تعداد عناوین: 12
|
  • جلال صاحبکار، حسن شادمان*، محمد زارعین، محمد شادمان صفحات 13-33

    امروزه، با توجه به افزایش تقاضای انرژی الکتریکی، گسترش منابع تولید پراکنده و اتصال شبکه های قدرت به یکدیگر پایداری سیستم های قدرت، از اهمیت بسزایی برخوردار است. در صورت بروز هر خطایی در شبکه، امکان قطع سراسری سیستم قدرت وجود دارد. به همین منظور آنالیز حساسیت و بررسی نقاط پایداری سیستم، بسیار حایز اهمیت می باشد. در این مقاله به بررسی آنالیز حساسیت و مقادیر ویژه ماشین القایی به منظور بررسی پایداری آن به عنوان ژنراتور بادی مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا به معرفی و ارایه معادلات دینامیکی ژنراتور القایی پرداخته شده که برای این منظور ژنراتور القایی از طریق یک خط انتقال کوتاه به باس بی نهایت متصل گردیده و سپس با تغییر در مشخصات خط انتقال به بررسی رفتار پارامترهای مختلف ژنراتور القایی پرداخته شده است. در این مطالعه، با تغییر در نسبت اندوکتانس و مقاومت خط انتقال به صورت جداگانه به تحلیل رفتار ژنراتور در اثر این تغییرات پرداخته شده است و سپس نسبت r به x خط انتقال که اهمیت بسزایی در پایداری سیستم دارد موردبررسی قرار گرفته است. در نهایت مقادیر ویژه سیستم مطالعه شده است. مدل سازی سیستم به صورت تحلیلی با نوشتن معادلات دیفرانسیل حاکم بر رفتار آن انجام شده و معادلات دیفرانسیل مذکور توسط روش رانگ کوتا مرتبه چهار در نرم افزار متلب حل شده است.

    کلیدواژگان: آنالیز حساسیت، مقادیر ویژه، مدل دینامیکی، ژنراتور القایی خود تحریک، پایداری سیستم های قدرت
  • مجتبی معصوم نژاد*، محمدعلی کاظمی، نعمت الله عسکری، محمدحسن طاهری، مهدی قامتی صفحات 35-62

    در این تحقیق، انتقال حرارت جریان ناپایای سیال نیوتنی بین یک صفحه نوسانی و یک صفحه ثابت تحت تاثیر میدان مغناطیسی مورد مطالعه قرار گرفت. صفحه پایینی، ثابت در نظر گرفته شد و صفحه بالایی می تواند به صفحه پایین نزدیک یا دور شود. جریان دوبعدی، آرام و غیردایم بوده و سیال، تراکم ناپذیر در نظر گرفته شده است. در مطالعه حاضر، ابتدا معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی برای سیال نیوتنی ارایه شد و سپس برای جریان هیدرومغناطیس ناپایای سیال نیوتنی بین دو صفحه نوسانی، ساده سازی گردید. با توجه به این که معادلات حاکم، معادلات دیفرانسیل جزیی هستند با استفاده از تبدیل تشابهی به معادلات دیفرانسیل معمولی تبدیل شدند. به عنوان یک نوآوری در این تحقیق معادلات حاکم با استفاده از روش نیمه تحلیلی تلفیقی حل شدند. برای اعتبارسنجی از روش عددی رانچ کوتا مرتبه چهار استفاده شده است. نتایج نشان داد که با افزایش پارامتر مغناطیس، مولفه افقی سرعت در حل تشابهی کاهش، مقدار دمای بی بعد در یک نقطه خاص و نرخ انتقال حرارت سیال در دیواره ها افزایش می یابد. با افزایش پارامتر فشردن، مولفه افقی سرعت، دمای بی بعد و نرخ انتقال حرارت در دیواره بالایی کاهش می یابد. با افزایش عدد پرانتل و اکرت، دمای بی بعد و نرخ انتقال حرارت سیال در دیواره ها افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: انتقال حرارت، جریان ناپایا، میدان مغناطیسی یکنواخت، دو صفحه نوسانی، روش نیمه تحلیلی تلفیقی
  • علیرضا عزالدین* صفحات 63-78

    یکی از جدیدترین زمینه های مطالعات در حوزه مهندسی سازه و زلزله، دستیابی به سیستم های سازه ای است که پس از وقوع زلزله، به سرعت به وضعیت پیش از زلزله و خدمت رسانی بازگردد. سیستم قاب ستون پیوند شده فولادی (LCF) یکی از جدیدترین این سیستم ها است که با داشتن اعضای تیر پیوند قابل تعویض به عنوان عضو فیوز هنگام زلزله از سیستم باربر قایم محافظت می کند. پایین بودن زمان، هزینه و سهولت تعمیر در این سیستم ها، سبب بازگشت سریع ساختمان به خدمت رسانی خواهد شد. در این سیستم، تیرهای پیوند قابل تعویض به کار رفته، در ابتدا سختی اولیه سیستم را تامین می کنند و سپس با استهلاک انرژی ناشی از تسلیم، رفتار غیرخطی نرم و شکل پذیری از خود به نمایش می گذارند. در این تحقیق، به بررسی رفتار سیستم قاب ستون پیوند شده فولادی برای تقویت قاب های بتن آرمه در دو ساختمان پنج و ده طبقه پرداخته شده است. براساس نتایج تحلیل استاتیکی غیرخطی، از دو سازه بتن آرمه پنج و ده طبقه تقویت شده با سیستم LCF، میزان ظرفیت باربری و قابلیت استهلاک انرژی نسبت به سازه بدون تقویت به طور میانگین در حدود 1/3 برابر افزایش می یابد؛ به طوری که مفاصل پلاستیک ابتدا در قاب های فولادی (LC) تشکیل می شوند و سازه بتن آرمه در حالت الاستیک باقی می ماند. همچنین حداکثر و حداقل مقدار درصد جذب برش برای قاب های LC به طور متوسط به ترتیب در طبقات پایین در حدود 80 درصد و در طبقات بالا در حدود 13 درصد از نیروی زلزله را جذب می کنند.

    کلیدواژگان: سیستم قاب ستون پیوند شده فولادی، تیر پیوند، مقاوم سازی، نحوه تشکیل مفاصل پلاستیک، درصد جذب برش
  • سید رضا سلیم بهرامی* صفحات 79-96

    یکی از مواردی که به عنوان مواد غیرقابل بازیافت وارد محیط زیست می شود، لاستیک های مستعمل خودرو است. تحقیقات انجام شده نشان می دهد لاستیک های مستعمل از موادی تشکیل شده اند که به دلیل تجزیه نشدن آن ها در شرایط معمول، سبب ایجاد آلودگی و آسیب به محیط زیست شده است. بر اساس تحقیقات صورت گرفته، یکی از راه های حذف این مواد، استفاده از ضایعات لاستیکی در بتن است. لذا در این تحقیق، با جایگزینی ذرات لاستیکی ضایعاتی به جای سنگ دانه ها و تخمین مقاومت فشاری بتن توسط شبکه عصبی مصنوعی با استفاده از پارامترهای ورودی (نسبت آب به سیمان، ماده افزودنی فوق روان کننده و ترکیب وزنی دانه بندی) پرداخته شده است. نتایج حاصل از این پژوهش با پژوهش های مرتبط محققان مورد مقایسه قرار گرفت که حاکی از برتری و دقت بالای شبکه عصبی مصنوعی حاصله در این پژوهش است. شاخص مهندسی a-20 برای شبکه عصبی برابر یک به دست آمده و خطای 99 درصد از داده ها، کمتر از 15 درصد به دست آمده که نشان از تقریب مناسب مقاومت فشاری بتن حاوی ذرات لاستیکی ضایعاتی توسط شبکه عصبی مصنوعی است. همچنین نتایج آنالیز حساسیت با استفاده از روش میلن حاکی از تاثیر 40 درصدی مقدار وزنی ماده افزودنی فوق روان کننده به عنوان پارامتر حساس در این نوع از بتن است.

    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، بازیافت، محیط زیست، بتن، ذرات لاستیکی ضایعاتی
  • سید محمد سیدکلبادی* صفحات 97-117

    یکی از معضلات مهم صنعت نفت و گاز، ایمن نگه داشتن لوله های مدفون فلزی ناشی از پدیده گسلش می باشد. در این مقاله به بررسی یک راهکار برای ایمن نگه داشتن لوله های مدفون پرداخته می شود. اتصالات موجی شکل با تغییر شکل موضعی خود باعث ایجاد مفصل دورانی در یک ناحیه محدود می گردند؛ به طوری که سایر قسمت های لوله، سالم باقی می ماند. برای مدل سازی رفتار لوله مدفون ناشی از جابه جایی گسل راستا لغز، نرم افزار آباکوس به خدمت گرفته شده است. برای تایید اعتبار نتایج مدل عددی، علکرد لوله ناشی از جابه جایی محوری بزرگ با نتایج آزمایشگاهی موجود در مقاله ای معتبر، مقایسه و صحت سنجی شده است. با بررسی نتایج عددی، وجود اتصال موجی می تواند موجب عملکرد بسیار مطلوب لوله در از بین بردن ناحیه کمانشی و کاهش مقادیر کرنش پلاستیک حدودا 80 درصدی شود.

    کلیدواژگان: لوله مدفون انتقال گاز، اتصال انعطاف پذیر_ جابجایی گسل، کمانش لوله، ظرفیت شکل پذیری
  • محسن فضلوی*، امیرعباس اسدیان صفحات 119-134

    استفاده از پلی یورتان به عنوان پوشش فداشونده، موضوعی مهم در حوزه کاهش مخاطرات و افزایش ایمنی سازه ها در برابر انفجارهای ناشی از حملات جنگی و تروریستی است. پارامترهای رفتاری پلی یورتان می تواند تاثیرات مثبتی در راستای کاهش خسارات وارد شده به تونل ها تحت تاثیر انفجارهای سطحی داشته باشد. در این مقاله، تاثیر تغییر چگالی ماده و همچنین ضخامت پوشش حفاظتی پلی یورتان (به عنوان جاذب انرژی) در کاهش خسارت ناشی از انفجار سطحی بر تونل های زیرزمینی به کمک شبیه سازی رایانه ای با نرم افزار AUTODYN بررسی شده است. ضخامت کاور فوم از 60 سانتی متر تا 150 سانتی متر و همچنین چگالی آن از 90 تا 250 کیلوگرم بر مترمکعب در مدل سازی، متغیر در نظر گرفته شد و تاثیر هر یک از آن ها در کاهش حداکثر فشار ناشی از انفجار در تاج تونل با هم مقایسه گردید. مشاهده شد که با افزایش ضخامت پوشش حفاظتی پلی یورتان، مقدار فشار و تغییر مکان قایم در تاج تونل روند کاهشی خواهد داشت. همچنین در اثر تغییر چگالی پلی یورتان در ضخامت 70 سانتی متر مشاهده شد که روند کاهشی فشار حاصل از انفجار در تاج تونل، در چگالی 140 کیلوگرم بر مترمکعب به حد بهینه خود خواهد رسید.

    کلیدواژگان: ماده متخلخل، انفجار سطحی، پلی یورتان، تونل، پوشش حفاظتی
  • مرتضی هاشم پور، مهدی غضنفری* صفحات 135-147

    با توجه به اهمیت محیط زیست بر زندگی انسان و تعارض بین فرایند استخراج و عوامل محیطی، تصویب قوانین حمایت از محیط زیست در صنعت معدن به ویژه در کشورهایی که پتانسیل معدنی بالایی دارند، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، این مطالعه، یک چارچوب مفهومی جدید برای شناسایی قوانین حفاظت از محیط زیست در ایران با در نظر گرفتن قوانین و مقررات محیط زیستی معدن در کشورهای مختلف مانند استرالیا، شیلی، هند، ترکیه، کانادا، آفریقای جنوبی و چین نشان می دهد. این امر به کاربرد تجربیات این کشورها در حل منازعات مشابه در صنعت معدن ایران کمک می کند. قوانین حفاظت از محیط زیست براساس پیشینه قانون گذاری در زمینه معدن، مشارکت در معاهدات زیست محیطی، موفقیت در زمینه تجارت معدن و پیشگام در بازنگری قوانین معدن انتخاب شده است. چارچوب پیشنهادی نشان می دهد که قوانین زیست محیطی معدن ایران برای جلوگیری از ابهام و بازنگری، نیاز به تجدیدنظر و شفافیت بیشتر دارد تا از بروز ابهام و تعارض با قوانین مالکیت معدنی و حقوق دولتی جلوگیری شود.

    کلیدواژگان: قوانین معدنی، محیط زیست، حکمرانی، نقش های دولتی، چارچوب مفهومی
  • مرتضی حسینی* صفحات 149-165

    ناحیه سرچاه شور در شرق ایران و در مجاورت بلوک لوت واقع شده است. این ناحیه از ایران، به دلیل رخداد فرورانش دارای قابلیت بالا برای تشکیل انواع مواد معدنی به ویژه کانه های مس می باشد. به دلیل گستردگی مناطق دگرسانی مرتبط با مس و نیز پوشش ضعیف گیاهی منطقه، می توان از داده های دورسنجی برای تفکیک این مناطق به طور موثر استفاده کرد. سنجنده استر با پوشش محدوده نسبتا وسیعی از طیف الکترومغناطیسی و ذخیره اطلاعات سطح زمین در سه محدوده طیفی مریی، مادون قرمز موج کوتاه و گرمایی و در مجموع 14 باند، شرایط مطلوبی را برای آشکارسازی زون های دگرسانی ایجاد کرده است. در این تحقیق، از داده های این سنجنده برای تفکیک دگرسانی های آرژیلیک، سرسیتیک، پروپلیتیک و اکسیدآهن مرتبط با کانه زایی مس موجود در نقشه 1:100000 سرچاه شورکه در جنوب غربی بیرجند واقع می باشد، استفاده شده است. در بررسی حاضر، با استفاده از روش های مختلف پردازشی ترکیب رنگی کاذب، نسبت باندی، تحلیل استاندارد و انتخابی مولفه اصلی، مناطق دگرسانی مرتبط با مس پرفیری بارزسازی شده است. نتایج حاصل از پردازش و بررسی های صحرایی موجود، نشانگر گسترش مناطق دگرسانی در محدوده موردمطالعه و دقت مطلوب سنجنده استر است؛ به نحوی که در 13 محدوده بازدید شده، وجود دگرسانی های موردنظر تایید شد.

    کلیدواژگان: مس، دگرسانی، دورسنجی، استر، بیرجند
  • علی عسگری اقدم، یعقوب دادگر اصل*، محمدمراد شیخی صفحات 167-187

    در این پژوهش به بررسی تاثر پارامترهای متغیر چاپ سه بعدی روی استحکام کششی، استحکام خمشی، مقاومت به ضربه و فشار قطعات ساخته شده از جنس پلی اکسی متیلن  به روش رسوب گذاری لایه ای  پرداخته شده است و راه حل مناسب برای پرینت لایه اول و بهترین سطح مربوط به هر متغیر برای رسیدن به بهترین کیفیت پرینت قطعات ارایه شده است. همچنین تاثیر پارامترهای ارتفاع لایه، دمای نازل، الگوی پرشوندگی و زاویه پرشوندگی پرینت روی خواص مکانیکی (استحکام کششی، استحکام خمشی، مقاومت به ضربه و فشار) قطعات، بررسی شده است و از روش تاگوچی برای طراحی آزمایش ها و تعیین میزان تاثیر هر کدام از متغیرها استفاده شده است. مطابق با نتایج آزمایش ها، بالاترین استحکام کششی و خمشی به ترتیب در الگوهایی پرینت ویگل  و ریکتیلینیر  حاصل شد. برای آزمایش ضربه، الگوی پرینت ویگل، بیشترین انرژی ضربه را فراهم آورد. در نهایت برای آزمایش فشار، بهترین شرایط در الگوی ریکتیلینیر مشاهده شد. در آزمایش ضربه، دمای نازل و الگوی پرینت به ترتیب به عنوان تاثیرگذارترین پارامترها و در آزمایش فشار، الگوی پرینت تاثیرگذارترین پارامتر بود. همچنین بهترین دمای پرینت 260 درجه سانتی گراد گزارش شد.

    کلیدواژگان: ساخت افزایشی، پلی اکسی متیلن(POM)، پرینت سه بعدی FDM، خواص مکانیکی
  • علیرضا عزیزی، محمد مهدی موحدی*، سید احمد شایان نیا صفحات 189-202

    زمینه تحقیق حاضر، زمان بندی تولید با در نظر گرفتن جریمه ها می باشد. هدف زمان بندی تولید، تخصیص منابع محدود در طول زمان برای انجام گروهی از فعالیت‏ها است؛ بنابراین هدف تحقیق، تدوین برنامه زمان بندی مناسب در یک سیستم تولیدی که با مسایلی مانند وقفه های مختلف در تولید، نبود پیش‏بینی درخصوص مواد اولیه موردنیاز و مدت زمان لازم برای تولید، ناتوانایی در تصمیم‏گیری در خصوص ترکیب تولید و حتی خسارات دیرکرد و قطع کار مواجه هستند؛ زیرا اگر کار بعد از موعد تحویل تمام شود، جریمه دیرکرد ناشی از نارضایتی مشتری، جریمه قراردادی یا از دست دادن اعتبار ایجاد می‏شود. مهندسی قابلیت اطمینان، باید از این مطمین شود که قطعات و زیرسیستم ها برابر با نیازمندی های تعریف شده در بازه زمانی معین عمل خواهند کرد. طرح تحقیق برمبنای حل مسایل نمونه استاندارد می باشد. در همین راستا این تحقیق یک مدل ریاضی برای زمان بندی با هدف چندگانه ارایه می کند که مسئله زمان بندی در قالب یک مسئله قابلیت اطمینان قرار گرفته و حل شده است. یافته های تحقیق نشان می‏دهد که حل مسئله زمان بندی، تولید در قالب قابلیت اطمینان دارای عملکرد مناسبی از جهت یافتن جواب‏های بهینه است. همچنین در 14 مسئله نمونه حل شده قابلیت اطمینان سیستم موردتایید بوده است.

    کلیدواژگان: جریمه قطع کار، زمانبندی تولید، قابلیت اطمینان، کارهای پیش دستی کننده
  • وحید صفری دهنوی*، مسعود شفیعی صفحات 203-220

    پیش بینی بازار بورس و نحوه تغییر نمادها، همواره در زمره پژوهش های کاربردی و پرطرفدار قرار می گیرد؛ بنابراین با پیش بینی نمادها با حداقل خطا می توان در بورس موفق شد. در این مقاله برای پیش بینی ارزش نمادها از یک شبکه جدید شامل شبکه عصبی فازی، تابع سینک و الگوریتم بهینه سازی ملخ بهبودیافته، استفاده شده است. در این خصوص، برای پیش بینی و مدل سازی شاخص نمادهای بورس از مدل سازی جعبه سیاه و مدل AR(Auto regressive) استفاده شده که مرتبه مدل با استفاده از الگوریتم گرگ خاکستری تعیین گردیده است. برای بهینه سازی پارامترهای خطی شبکه، از الگوریتم ترکیبی؛ شامل حداقل مربعات برای مقداردهی اولیه و حداقل مربعات بازگشتی برای آموزش برخط استفاده شد و برای بهینه سازی پارامترهای غیرخطی از الگوریتم بهینه سازی ملخ به کار رفت. در شبیه سازی نشان داده شد که با ارایه ساختار جدید، الگوریتم گرگ خاکستری می تواند به طور موثر مرتبه مدل و جملات با بیشترین تاثیر را در نماد فولاد مشخص کند؛ به علاوه در این قسمت بیان شده که شبکه و الگوریتم پیشنهادی نسبت به سایر روش ها مانند شبکه عصبی برای پیش بینی ارزش سهام، خطای کمتری داشتند و الگوریتم ملخ ارایه شده با نرخ یادگیری تطبیقی با سرعت بیشتری و به صورت تطبیقی، هم گرا شده است.

    کلیدواژگان: ارزش سهام، شبکه عصبی سینک فازی، الگوریتم ملخ بهبود یافته، پیش بینی، مدل سازی
  • مریم فخارزاده* صفحات 221-232

    در این مطالعه، حذف روی در محیط های آبی با استفاده از غلاف نخود فرنگی به عنوان ماده جاذب ارزان قیمت بررسی شد. غلاف نخود فرنگی، یک ماده زاید جامد آلی است که قابلیت بالایی در حذف یون فلزات سنگین از پساب دارد و می تواند در تصفیه پساب های صنعتی که از مهم ترین منابع آلاینده آب و خاک هستند، بسیار مفید و کارآمد باشد. مطالعات جذب به صورت تابعی از PH، زمان تماس، مقدار جاذب و غلظت اولیه یون فلزی در سیستم ناپیوسته انجام گرفت. نتایج حاصل از آزمایش ها مشخص ساخت که با افزایش PH محلول، جذب روی توسط غلاف نخود سبز، افزایش یافت و ظرفیت جذب به مقدار حداکثر در 8 PH= رسید. علاوه براین با افزایش زمان تماس، مقدار جذب شده یون روی، افزایش یافت و پس از 60 دقیقه به تعادل رسید. در حالی که با افزایش مقدار جاذب به محلول، در مقدار جذب روی کاهش مشاهده گردید. همچنین با افزایش غلظت اولیه یون روی، درصد جذب کاهش در صورتی که برای ظرفیت جذب فلز افزایش مشاهده شد. مدل های ایزوترم جذب لانگمویر و فرندلیچ برای تعیین کارایی غلاف نخود فرنگی به عنوان جاذب مورد استفاده قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل رگرسیون خطی نشان داد که داده های آزمایشگاهی با مدل های ایزوترم لانگمویر و فرندلیچ تطابق خوبی دارند.

    کلیدواژگان: فلزات سنگین، پساب، روی، غلاف نخود فرنگی، جذب، مدل ایزوترمی
|
  • Jalal Sahebkar, Hasan Shademan *, Mohammad Zareein, Mohammad Shademan Pages 13-33

    Increasing the electrical demand causes the expansion of distributed generation sources and the interconnection of power systems. In the integrated power system, stability is one of the vital issues. The instability of the power system may cause a blackout. Therefore, the analysis of stabilities and sensitivities should be considered in power system studies. In this paper, the sensitivity analysis and eigenvalue of the induction wind generator were investigated by using a proper nonlinear model. First, the dynamic equations of the wind turbine induction generator were presented. For this purpose, the induction generator was connected to an infinite bus through a short transmission line. Sensitivity analysis was performed by changing some important system parameters. In this study, by changing the inductance and resistance of the transmission line, the variations of the induction generator were analyzed separately. Then the ratio r to x of the transmission line was investigated. Finally, the eigenvalues were considered for analysis of the case study's stability. Differential equations of the case study were solved using the Rang-Kutta order-four method with MATLAB software.

    Keywords: Sensitivity analysis, Eigenvalues, Dynamic model, Self-excited induction generator, Stability of power systems
  • Mojtaba Masoumnezhad *, Mohammadali Kazemi, Nematollah Askari, Mohammad Hasan Taheri, Mehdi Ghamati Pages 35-62

    In the present study, the heat transfer of unsteady fluid flow between two oscillation plates under the influence of a magnetic field was investigated. The bottom plate was considered fixed and the upper plate could move closer or farther down to the bottom plate. The fluid flow was considered Newtonian, incompressible, two-dimensional, laminar, and unsteady. The governing equations including continuity, momentum and energy were in the form of partial differential equations (PDE); hence, they were transformed into ordinary differential equations (ODE) using similarity transformation. As an innovative method, the ODE governing equations were solved using a semi-analytical method named the Collocation Method (CM). For validity, a numerical 4th order Runge-Kutta method was used. The results revealed that by increasing the magnetic parameter, the horizontal velocity component decreased while the dimensionless temperature and heat transfer rate increased. An increase in the compression parameter led to a reduction of horizontal velocity component, dimensionless temperature, and heat transfer rate. Moreover, when Prandtl and Ecker numbers increased, the dimensionless temperature and heat transfer rate on the walls also increased.

    Keywords: heat transfer, Unsteady flow, Magnetic field, Oscillation plate, Semi-analytical collocation method
  • Alireza Ezoddin * Pages 63-78

    One of the newest fields of study in the field of structural and earthquake engineering is the achievement of structural systems that quickly return to their pre-earthquake state and service after an earthquake. One of the newest of these systems is the Linked Column Frame (LCF) system, which protects the vertical load-bearing system during earthquakes by having the replaceable link beam members as a fuse member. The relative low cost and easy repair process in these systems lead to the rapid return to occupancy after an earthquake. In this system, the replaceable link beams used initially provide the initial rigidity of the system and then exhibit soft nonlinear behavior and ductility with energy dissipation resulting from the yield. In this paper, the behavior of the linked column frame system for retrofitting of the RC frames in two structures of 5- and 10-storeys were investigated. Based on the results of the nonlinear static analysis of the two 5- and 10-storey reinforced concrete structures retrofitted with LCF system, the amount of bearing capacity and the energy dissipation capacity of the structure retrofitted increased by an average of 3.1 times compared to the structures without retrofitting. The plastic hinges were first formed in steel frames (LC frames) and the RC structure remained in an elastic state. Furthermore, the maximum and minimum shear absorption of seismic force percentage of the LC frames were approximately 80% and 13% in the lower and upper storeys, respectively.

    Keywords: Linked Column Frame System, link beam, retrofitting, plastic hinges formation, Shear Absorption Percentage
  • Seyed Reza Salimbahrami * Pages 79-96

    A non-recyclable material that enters the environment is used car tires. Research shows that used tires are made of materials that, due to their non-decomposition under normal conditions, cause pollution and damage to the environment. According to research, one method of removing these materials is to use rubber waste in concrete. Therefore, in this study, aggregate composites were replaced by waste rubber particles the compressive strength of concrete was estimated by artificial neural network using the input parameters water to cement ratio, superplasticizer additive and granulation weight composition. The results of this study were compared with other related research studies and confirmed the superiority and high accuracy of the artificial neural network obtained in this study. The a-20 engineering index of the neural network was determined to be one and the error of 99% of the data was less than 15%, indicating the appropriate approximation of the compressive strength of concrete containing waste rubber particles by the artificial neural network. In addition, the results of the sensitivity analysis using the Millen method indicated a 40% effect of the weight of the superplasticizer additive as a sensitive parameter in this type of concrete.

    Keywords: Artificial Neural Network, Recycling, Environment, Concrete, waste rubber particles
  • Seyedmohamad Seyedkolbadi * Pages 97-117

    One of the major challenges for the oil and gas industry is to keep buried metal pipes safe from faulting. This article discusses a solution to keep buried pipes safe. Wave-shaped joints, by their local deformation, create a rotational joint in a limited area so that other parts of the pipe remain intact. Abacus software was used to model the behavior of buried pipes due to slip direction fault displacement. In order to confirm the validity of the results of the numerical model, the pipe performance due to large axial displacement was compared and validated with the experimental results. An examination of the numerical results indicated that the presence of a wave connection can lead to a very good performance of the pipe in eliminating the buckling area and reducing the amount of plastic strain by approximately 80%.

    Keywords: Buried gas pipeline, flexible connection, fault displacement, pipe buckling, Ductility Capacity
  • Mohsen Fazlavi *, Amirabbas Asadian Pages 119-134

    The use of polyurethane as a sacrificial coating is an important factor in reducing risks and improving the safety of structures against explosions caused by war and terrorist attacks. The parameters of polyurethane can have a positive effect on reducing damage to tunnels under the impact of surface explosions. In this paper, the effect of density and thickness of the protective cover of polyurethane (as an energy absorber) in reducing the damage caused by surface explosions on underground tunnels was studied by computer simulation with AUTODYN software. Six different foam modules with thicknesses between 60 and 150 cm, and five different types of foams with densities between 90 and 250 kg / m 3 and their ability to reduce the maximum pressure caused by an explosion were compared. The results of this study illustrated that by increasing the thickness of the protective cover of polyurethane, a significant decrease occurred in the amount of pressure and vertical displacement in the tunnel crown. Moreover, the findings on the effect of polyurethane density indicated that at a density of 140 kg/m3, the optimum reduction in pressure in the tunnel crown occurred.

    Keywords: Porous material, Surface Blast, Polyurethane, Tunnel. Protective Coating
  • Morteza Hashempour, Mehdi Ghazanfari * Pages 135-147

    Due to the important environmental effects on human life and the conflict between the mining process and environmental factors, the enactment of protectionist environmental laws in the mining industry has received extensive attention particularly in countries with high mineral potential. In this regard, this study developed a novel conceptual framework to identify the environmental protection laws in Iran by considering the mining environmental laws and regulations in different countries such as Australia, Chile, India, Turkey, Canada, South Africa, and China. This helps to apply the experiences of the abovementioned countries in resolving similar conflicts in Iran's mining industry. The environmental protection laws were selected based on their legislation background in the field of mining, participation in environmental treaties, success in the field of mining trade, and pioneering in the revision of mining laws. The proposed framework demonstrated that Iran’s mining environmental laws require revision and more transparency to avoid ambiguity and conflict with mining property laws and governmental rights.

    Keywords: Mining industry, Environmental Laws, Governance, Government roles, Conceptual Framework
  • Morteza Hosseini * Pages 149-165

    Sar-e-Chah-e-Shur area is located in the eastern part of Iran and is adjacent to Lut block. Due to subduction, this area of Iran has a high potential for the formation of various minerals, particularly copper ores. Remote sensing data can be used effectively for the mapping of altered zones related to copper deposits due to the extension of the zones and poor vegetation coverage in the area. Advanced Space-born Thermal and Emission Reflectance Radiometer (ASTER) sensor, by covering a relatively wide range of electromagnetic spectra and storing ground surface information in three visible and near infrared (VNIR) bands, six shortwave infrared (SWIR) bands and five thermal infrared (TIR) bands (a total of 14 bands), has created favorable conditions for detecting alteration zones. In this research, the data of this sensor was used to separate the algal, cercitic, propolitic and iron oxide alterations related to copper ores in the 1: 100000 map of Sar-e-Chah-e-Shur, located in the southwest of Birjand, Iran. In the present study, alteration zones associated with porphyry copper were identified using various processing methods including false color combination, band ratio, standard analysis and selective component. The results of the present study field processing and surveys demonstrated the expansion of alteration zones in the study area and the optimal accuracy of the ASTER sensor. In the 13 visited areas, the existence of the desired alterations was confirmed.

    Keywords: copper, Alteration Zones, Remote Sensing, Aster, Birjand
  • Ali Asgari Aghdam, Yaghoub Dadgarasl *, Mohammadmorad Sheikhi Pages 167-187

    In this study, the effect of variable parameters of 3D printing on tensile, compressive and bending strengths and impact resistance of parts made of Polyoxymethylene by Fused Deposition Modeling (FDM) method was investigated. The appropriate solution for printing the first layer and the best level for each variable was provided to achieve the best print quality of parts. In addition, the effect of layer height, nozzle temperature, filling pattern and print filling angle on the mechanical properties (compressive and bending strengths and impact and compressive resistance) of the parts was investigated and the Taguchi method used to design experiments and determine the effects. According to the results of the experiments, the highest tensile and bending strengths were obtained in wiggle and rectilinear print patterns, respectively. For impact testing, the Wiggle Print pattern provided the maximum impact energy. Finally, for pressure testing, the best conditions were observed in the rectilinear pattern. In the impact test, the nozzle temperature and print pattern were the most effective parameters, while in the pressure test, the print pattern was the most effective parameter. In addition, the best print temperature was reported to be 260 ° C.

    Keywords: Additive Manufacturing, polyoxymethylene (POM), Fused deposition modeling (FDM), Mechanical properties
  • Alireza Azizi, Mohammadmehdi Movahedi *, Seyedahmad Shayanniya Pages 189-202

    The subject of the present study is production scheduling taking into consideration the payment of penalties. The purpose of production scheduling is to allocate limited resources over time to perform a group of activities. Therefore, the aim of the research was to develop an appropriate schedule in a production system that deals with issues such as various interruptions in production, lack of forecasting of raw materials required and time required for production, inability to decide on the composition of production which will lead to damages caused by delay and work stoppage. If the work is completed after the delivery date, there will be a penalty for late payment due to customer dissatisfaction, a contractual penalty or loss of credit. Reliability engineering must ensure that components and subsystems meet the defined requirements over a period of time. The research design was based on solving standard sample problems. In this regard, this research provided a mathematical model for multiple purpose scheduling. The scheduling problem was solved in the form of a reliability problem. Findings showed that solving the problem of production scheduling in the form of reliability performed well in terms of finding optimal solutions. The reliability of the system was also confirmed in 14 sample problems.

    Keywords: preemptive Work, Production Schedule, Reliability, work stoppage penalty
  • Vahid Safaridehnavi *, Masoud Shafiee Pages 203-220

    The prediction of stocks on the stock market and how the symbols are changed are one of the most applied and popular researches. By predicting the symbols with the least error, a person can succeed in the stock market. In this paper, a new network including a neural-fuzzy sink function and an improved grasshopper optimization algorithm was used to predict the value of symbols. In this regard, to predict and model the stock symbols, black-box modeling and AR (Autoregressive) model were used. Model order was determined by using the gray wolf algorithm. To optimize the network’s linear parameters, a hybrid algorithm comprising of least square algorithm for initialization, recursive least square for online training, and a grasshopper optimization algorithm was used to optimize nonlinear parameters. The simulation illustrated that by providing a new structure, the gray wolf algorithm can determine the order of the model and the terms with the most impact on the steel symbol, effectively. In addition, the proposed network and algorithm had less error than other methods such as neural networks for predicting stock value, and the grasshopper optimization algorithm converged with the adaptive learning rate more rapidly.

    Keywords: Stock value, Fuzzy sink neural network, Improved grasshopper algorithm, Predicting, Modeling
  • Maryam Fakharzadeh * Pages 221-232

    In this study, the removal of Zn (II) ions from wastewater using an agro-waste, green pea (Pisum sativum) pod as low-cost adsorbent material was investigated. Green pea pod (Pisum sativum) is as an organic solid waste material that has high adsorbing capacity in removal of heavy metal ions from wastewater and can be very effective in treating industrial aqueous solutions that are important sources of water and soil pollution. The removal studies were done as a function of pH, contact time, adsorbent amount and initial metal ion concentration in the batch system. With increasing pH of the solutions, the adsorption of zinc by green pea pods also increased and adsorption capacity attained a maximum value at pH=8. By increasing the contact time, the amount of zinc adsorbed increased and reached equilibrium after 60 min. However, by increasing the amount of adsorbent to the solution, the adsorption of zinc decreased. By increasing initial concentration of zinc ions, the percentages of adsorption decreased but the metal uptake increased. Langmuir and Freundlich adsorption isotherm models were applied to determine the efficiency of pea pods used as an adsorbent. The linear regression analysis showed that the experimental data perfectly fit both models.

    Keywords: Heavy metals, Wastewater, Zinc, Pea Pods. Adsorption, Isotherm model