فهرست مطالب

نشریه صوت و ارتعاش
پیاپی 22 (پاییز و زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/12/01
  • تعداد عناوین: 11
|
  • رضوان عابدینی*، محمدابراهیم سیاهکوهی، علی محمدی سیوکی، وحید فرتاش وند صفحات 3-16

    برش مواد یکی از فرایندهای پرکاربرد صنعتی می باشد که همواره با چالش هایی همراه است. یکی از این چالش ها قابلیت برش مواد با قابلیت کشسانی بالا مانند لاستیک و یا مواد نرم و ترد مانند کیک است. به منظور بالابردن طول عمر ابزار و دستیابی به سطح برش مناسب و دقیق و دست یابی به سرعت برش بالا از فناوری ارتعاشات توان بالای فراصوتی در صنایع مدرن تولید تایر و لاستیک و صنایع غذایی استفاده می شود. طراحی مناسب ابزار برش فراصوتی تضمین کننده عملکرد مناسب و طول عمر ابزار است. طراحی و ساخت هورن های برشی فراصوتی به دلیل تاثیرگذاری عوامل متنوع در شکل و ابعاد قطعه از پیچیدگی هایی برخوردار است. در مقاله حاضر اثر پارامترهای ابعادی طراحی هورن، بر دو عامل خروجی مهم یعنی فرکانس تشدید شکل مود ارتعاش طولی و یکنواختی ارتعاشات سطح جلو تیغه برش فراصوتی از جنس آلیاژ تیتانیوم مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که با استفاده از بهبود طراحی در نرم افزارهای اجزاء محدود می توان به یک تیغه برشی با فرکانس نزدیک به فرکانس نامی طراحی و با بیشترین یکنواختی دامنه ارتعاشی در سطح جلو هورن دست یافت.

    کلیدواژگان: ارتعاشات توان بالای فراصوتی، تیغه برش فراصوتی، فرکانس تشدید، یکنواختی دامنه ارتعاشات، شبیه سازی
  • رضا آذرافزا*، مطهره عزیزی، حسین لکزیان، پویا پیرعلی صفحات 17-30

    ساختار پوسته های استوانه ای در معرض انواع مختلفی از نقص ها و آسیب های مانند ترک ها هستند که ممکن است ایمنی ساختاری آنها را از بین ببرد. اثرات ترک در طراحی سازه پوسته استوانه ای به دلیل تاثیر گذاری بر خصوصیات ارتعاشی و ایمنی، قابل توجه هستند. در مقاله حاضر تحلیل ارتعاشات آزاد پوسته استوانه ای ترک دار با روش عددی (المان محدود) و آزمایشگاهی بررسی شده است. جهت بررسی رفتار ارتعاشی، در روش آزمایشگاهی از آنالیز مودال و در روش عددی از نرم افزارهای تجاری المان محدود آباکوس[i]، استفاده شده است. به منظور صحت سنجی نتایج، با ایجاد ترک در مدل آزمایشگاهی، فرکانس های پوسته استوانه ای ترک دار به دست آمده و با نتایج عددی مقایسه می گردند. در ادامه اثر پارامترهای مختلف نظیر طول ترک، زاویه ترک، عمق ترک، محل ترک، ضخامت پوسته، طول پوسته تحت شرایط مرزی دو سر آزاد بر روی فرکانس های ارتعاشی بررسی شده است. برای تعیین میزان تاثیرگذاری هر یک از پارامترها بر روی فرکانس های ارتعاشی، طراحی آزمونی با استفاده از RSM-CCD[ii] انجام شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با افزایش 67 درصدی نسبت طول ترک به قطر، فرکانس طبیعی به مقدار 7/32 درصد کاهش می یابد و همچنین با کاهش 50 درصدی زاویه ترک، فرکانس به مقدار 5/24 درصد کاهش می یابد. در نتیجه فرکانس طبیعی ایجادشده توسط ترک در تعداد مشخصی از حالت ها، بسته به محل ترک تغییر می کند.

    کلیدواژگان: ارتعاشات آزاد، پوسته استوانه ای ترکدار، روش عددی، فرکانس طبیعی، RSM-CCD
  • رستم گل محمدی* صفحات 31-37

    مواجهه با آلودگی صدا در اماکن بسته شغلی و غیرشغلی می تواند سبب اختلال در رفاه، آسایش و سلامت انسان گردد. شاخص تراز فشار صوت (Lp)  داخل بنا، متاثر از توان صوتی منابع خارج و داخل بنا و تشدید ناشی از بازتابش سطوح داخلی است. برای پیش بینی تراز فشار صوت داخل بنا، لازم است ابتدا خصوصیات نشر صوتی منابع خارج و سپس نقش سازه در افت انتقال صدای خارج به داخل بنا تعیین گردد. در این محاسبات میزان انرژی صوتی داخل بنا ناشی از این منابع حقیقی داخل و خارج بنا مشخص می گردد. برای تعیین اثر سطوح بازتابشی داخلی به عنوان منبع مجازی صدا، بر تشدید انرژی در محیط بسته و بالتبع تشدید تراز فشار صوت، لازم است مدل هایی برای محاسبات پیش بینی تراز فشار صوت نهایی ارایه گردد. مدل های محاسباتی موجود نشان می دهد که مداخله کنترلی بر روی سطوح داخلی بنا از طریق مصالح جاذب صوت، به صورت نظری می توانند تا dB30 و به صورت عینی تا dB 20 سبب کاهش صدای محیط گردد. تاکنون مدل معتبری برای تفکیک نقش سطوح داخل بنا در میزان تشدید صدای مجموع منابع حقیقی ارایه نگردیده است. در این مقاله ضمن معرفی شاخص های تحلیل آکوستیکی داخل بنا، شاخص اتاق (RI)  برای تعیین میزان نقش منبع مجازی در تشدید صدای داخل بنا معرفی و یک مدل تجربی برای تعیین این شاخص ارایه می گردد.

    کلیدواژگان: تراز فشار صوت، صدا، پیش بینی، شاخص، مدل
  • مرتضی خادمی کوهی*، احمد قاسمی قلعه بهمن، امین فرخ آبادی، محمدرضا محمدعلیها، محمود جدی صفحات 38-48

    این مقاله به بررسی اثر چیدمان لایه ها و زوایای الیاف بر رفتار ارتعاشاتی پوسته استوانه ای [i] FML در نمونه های GLARE[ii]  و ARALL[iii]  و بر روی بستر الاستیک پاسترناک با شرایط مرزی مختلف با استفاده از تیوری الاستیسیته سه بعدی می پردازد (نسبت حجمی کامپوزیت/ فلز ثابت درنظر گرفته شده است). معادلات حاکم با استفاده از اصل کمینه سازی انرژی پتانسیل به دست می آید. جهت اطمینان از دقت و همگرایی نتایج مطالعه حاضر، حل عددی با استفاده از روش المان محدود [iv] (FEM) انجام شده است. نتایج نشان دهنده این موضوع است که لایه بندی بر رفتار ارتعاشاتی پوسته استوانه ای FML تاثیر بسیار زیادی دارد. نتایج با سایر ادبیات دارای مطابقت بسیار خوبی است. استفاده از تیوری الاستیسیته سه بعدی همراه با تحلیل نمونه های مختلف برای ارتعاشات پوسته های FML تقویت شده که برای اولین بار در این تحقیق ارایه شده است یکی از مهم ترین نوآوری های پژوهش حاضر است که می توان از این نتایج  به عنوان معیاری مناسب جهت تحلیل و بهینه نمودن پوسته های FML با هر تعداد لایه های فلز و کامپوزیت، هر نوع زاویه قرارگیری الیاف و تحت هر نوع شرایط مرزی استفاده نمود. 

    کلیدواژگان: فیبر فلز لمینیت(FML)، پوسته استوانه ای، بستر الاستیک، چیدمان لایه ها، زوایای الیاف
  • آرزو سارانی ملاک*، رستم گل محمدی، محسن علی آبادی، مریم فرهادیان صفحات 49-60

    بازتابش صوتی از سطوح داخلی اماکن بسته سبب تشدید صدای منابع می گردد. بازتابش صوتی در برخی موارد مفید و اغلب اجتناب ناپذیر است. تعیین دقیق میزان تاثیر و کنترل بازتابش های مزاحم همواره یکی از موضوعات مهم علم آکوستیک بوده است. اغلب محیط های آموزشی و اداری موجود دارای زمان بازآوایی بلند بوده و سبب تشدید صدا به صورت مزاحم می گردند. هدف این تحقیق ارایه یک مدل تجربی برای برآورد زمان بازآوایی است.در این مقاله متغیرهای موثر بر زمان بازآوایی و مقادیر واقعی آن در محیط های آموزشی یک سایت دانشگاهی اندازه گیری و مدل های محاسباتی موجود برای برآورد زمان بازآوایی مورد تحلیل و مقایسه قرار گرفته است. براساس یک روش منطقی با استفاده از داده های جمع آوری شده از محیط های واقعی، یک مدل تجربی توسعه یافته ارایه شده است. متوسط ضریب جذب صوتی سطوح داخلی در محیط های مورد بررسی 01/0 ± 04/0 و زمان بازآوایی اندازه گیری شده S 28/0 ± 78/0 بوده است. نتایج نشان داد که 9 مدل محاسباتی متداول برای برآورد زمان بازآوایی محیط پژوهش مقادیر غیرقابل قبول و بالاتر را برای شاخص مذکور داشته اند.در این تحقیق برمبنای تحلیل رگرسیون و توسعه مدل سابین[i] معادله تجربی جدید ارایه شده است که نتایج پیش بینی زمان بازآوایی آن در مقایسه با مقادیر اندازه گیری شده و با خطای کمتر از P=0.001، ضریب تعیین R2=0.58 و خطای جذر میانگین مربعات RMSD = 0.18 S  اعتبارسنجی شده است. 

    کلیدواژگان: بازتابش صوتی، سابین، زمان بازآوایی، مدلسازی
  • حمیدرضا کاویانی*، احسان بشتالم صفحات 61-78
    دقت روش شبیه سازی گردابه های بزرگ در جریان نزدیک دیواره به فاصله های بی بعد  و  و  شبکه در لایه مرزی وابسته است. در منابع مختلفی برای این فاصله های بی بعد پیشنهاداتی داده شده که این مقادیر بسته به فیزیک مساله و پدیده های مورد مطالعه می تواند متفاوت باشد. در این مقاله به بررسی اثر این پارامترها پرداخته شده است. بدین منظور دو نوع شبکه با تراکم مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از هر دو شبکه با استفاده از داده های تجربی حاصل از تونل باد در باند یک سوم اکتاو اعتبارسنجی شده است. در مطالعه گردابه ها با استفاده از خطوط جریان و معیار-کیو مشاهده شد که استفاده از فاصله بی بعد بزرگتر بر روی سطح دیواره باعث افزایش مقیاس طولی و قدرت گردابه ها شده و در نتیجه قدرت امواج آکوستیکی بیشتر از مقدار واقعی تخمین زده می شود. این مساله در زوایای مختلف مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که اختلاف بین دو شبکه در زوایای مختلف تغییر می کند. حداکثر اختلاف بین میانگین کلی سطح فشار صوت به دست آمده در دو شبکه در حدود یازده دسیبل در زاویه 135 درجه مشاهده گردیده است. با توجه به اینکه فاصله های بی بعد استفاده شده در هر دو شبکه در محدوده مجاز پیشنهاد شده در مراجع قبلی بودند، می توان گفت برای پیش بینی صحیح قدرت امواج آکوستیکی به الزامات سخت گیرانه تری برای فواصل بی بعد نسبت به تحقیقات گذشته نیاز است.
    کلیدواژگان: سطح فشار صوت، تراکم شبکه، شبیه سازی گردابه های بزرگ، ایرفویل، باند یک سوم اکتاو
  • عباسعلی باقری، وحید فرتاش وند*، عبدالواحد کمی صفحات 79-90

    روش چاپ سه بعدی امکان تولید قطعات با هندسه پیچیده را در زمان کوتاه فراهم می کند. با این وجود قطعات تولیدی به دلیل ماهیت لایه ای آنها و وجود عیوبی مانند حفره ها و چسبندگی ضعیف بین لایه ای، خواص مکانیکی ضعیفی دارند. در این مقاله، استفاده از ارتعاشات فراصوت برای بهبود خواص مکانیکی قطعات پلیمری از جنس اکریلونیتریل-بوتادین-استایرن (ABS)[i] مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه ها با هندسه استاندارد آزمون کشش با استفاده از چاپگر سه بعدی رومیزی از نوع مدل سازی رسوب ذوبی [ii] ساخته شدند. برای بررسی اثر ارتعاشات بر روی پارامترهای فرایند چاپ، ضخامت لایه های پرینت در بازه 15/0، 2/0 و30/0 میلی متر و میزان پر شدن 60، 80 و 100 درصد انتخاب شد. همچنین، تاثیر مدت زمان اعمال ارتعاشات فراصوت (در محدوده 1 الی 2 ثانیه) بر روی خواص کششی مورد مطالعه قرار گرفت. برای بررسی اثر پارامترهای مورد اشاره، طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ انجام پذیرفت. سپس آزمایش کشش تک محوری روی نمونه ها اجرا و با تحلیل واریانس داده ها بررسی شدند. نتایج نشان دادند که اعمال ارتعاشات فراصوت سبب بهبود قابل توجه در استحکام کششی قطعات پلیمری می شود که این اثرگذاری در ضخامت لایه کم، بیشتر است. همچنین، با افزایش مقدار درصد پرشدن، اثر ارتعاشات فراصوت بیشتر می شود که این می تواند ناشی از پیوند بهتر لایه های پرینت در اثر ارتعاشات فراصوت و کاهش میزان حفره ها در مقادیر پر شدن پایین باشد. از این رو، می توان انتظار داشت که با اعمال ارتعاشات فراصوت بر روی نمونه های حاصل از چاپ سه بعدی، از آنها در مدل های عملکردی مهندسی استفاده کرد.

    کلیدواژگان: ارتعاشات فراصوت، پس پردازش، اکریلونیتریل-بوتادین-استایرن، چاپ سه بعدی، ساخت افزایشی
  • سید ولی الحق مشفق*، رضا افضل زاده صفحات 91-102

    یکی از روش های معمول تولید لایه های دو بعدی استفاده از روش پوسته سازی در فاز مایع به روش فیزیکی استفاده از پروب فراصوت است. در این پژوهش، پوسته های گرافن با استفاده از پروب فراصوت در محیط های گوناگون تولید شد. برای به دست آوردن شرایط بهینه تولید پوسته های دوبعدی گرافن از پودرگرافیت به روش پوسته سازی در فاز مایع تحت تابش امواج فراصوت، شبیه سازی توزیع فشار فراصوت درون محلول و محاسبه اختلاف فشار  با استفاده از نرم افزار کامسول [i] انجام شد. این شبیه سازی برای پروب فراصوت با فرکانس کاری 20 کیلوهرتز برای پروب با قطر 22 میلی متر صورت گرفت تا اختلاف فشار صوتی درون محلول با تغییرات عمق غوطه وری پروب محاسبه گردد. سپس شرایط که بیشترین اختلاف فشار را نشان می دهد در کار تجربی برای بررسی اثرات عمق غوطه وری تحت تابش فراصوت در تولید مقدار و ضخامت لایه های گرافن، مورد مطالعه قرار گرفت. همان طورکه از نتایج شبیه سازی انتظار می رفت، نتایج تجربی نشان داد که که با افزایش اختلاف فشار آکوستیکی درون محلول، میزان تولید گرافن افزایش می یابد. نتایج به دست آمده با دستگاه های آنالیزی طیف سنجی فرابنفش-مریی، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی، میکروسکوپ عبوری و طیف رامان نشان می دهد که با محلول که از ترکیب آب- اتانول با نسبت حاصل از رابطه کانورس-رایت[ii] حاصل شده، تراکم کم لایه های گرافن با ضخامت کم بیشتر امکان پذیر است. همچنین عمق غوطه وری پروب بر تولید میزان و تعداد لایه های گرافن نقش به سزایی دارد.

    کلیدواژگان: کم لایه های گرافن، نوع محلول، عمق غوطه وری پروب، شبیه سازی، طیف رامان
  • علی باقری فهرجی، سعید محجوب مقدس*، محمدمحسن مدرس قیصری صفحات 103-124

    ارتعاشات می تواند اثرات مطلوب و یا نامطلوبی بر روی سیستم ها و یا انسان ها وارد آورد. ناراحتی سرنشینان خودروها بر اثر حرکت بر روی جاده های ناهموار، نمونه ای از اثرات نامطلوب ارتعاشات است. برای جلوگیری از این آسیب ها، از انواع میراگرها استفاده می شود. میراگرهای مگنتوریولوژیکال (ام آر)[i] یکی از فناوری های پیشرفته در زمینه سیستم های تعلیق است. امروزه پژوهش های فراوانی در جهت افزایش نیروی میرایی، کاهش هزینه های ساخت و نیز طراحی و شبیه سازی یک میراگر با قابلیت سهولت ساخت درحال انجام است که بیانگر ضرورت پژوهش پیش رو است. در این مقاله پس از بررسی های نظری پیرامون این نوع از میراگرها و استخراج معادلات حاکم بر مدل مکانیکی (توسط مدل پلاستیک بینگهام)، میدان الکترومغناطیسی (توسط معادلات ماکسول و قانون آمپر) و نیز میدان جریان (توسط معادله ناویر- استوکس)، سعی شد تا یک میراگر ام آر دو میله که نمونه بدیعی از این میراگرها است، از طریق برهم کنش چندفیزیکی (سیال- جامد- مغناطیس) به وسیله نرم افزار کامسول، طراحی و شبیه سازی شود و سپس به تحلیل نتایج پرداخته شود. همچنین نمونه طراحی شده، برخلاف نمونه های قبلی این میراگرها، نیازی به محفظه جبران ساز گازی، ندارد. اطلاعات به دست آمده از نتایج شبیه سازی نشان داد که با توجه به الزامات یک کمک فنر خودرو سبک که به نیروی میرایی بیشتر از 1000 نیوتن نیاز دارد، این میراگر، یک دستگاه نیمه فعال مناسب است و می تواند حداقل مقدار نیروی میرایی مورد نیاز را، تولید کرده و به صورت گسترده در حمل ونقل و زمینه های دیگر، همچون سیستم تعلیق خودروهای سبک، مورد استفاده قرار گیرد و سبب بهبود راحتی و افزایش کیفیت عملکرد وسیله نقلیه شود.

    کلیدواژگان: میراگر، ام آر، شبیه سازی، حل عددی، طراحی میراگر، سیستم تعلیق
  • حسین هادیان، سروش گوران، صدرا صبوری، سارا صادقی، یاسین امینی، حسین صامتی* صفحات 125-154

    این مقاله مروری است بر روش های سنتی و نیز روش های نوین بازشناسی گفتار. بازشناسی گفتار سابقه ای در حدود چندین دهه دارد و با روش های مبتنی بر پردازش سیگنال و پیچش زمانی پویا آغاز شده است. روش های آماری در دهه 1980 به بعد مورد توجه و استقبال قرار گرفت و روش های مبتنی بر مدل مخفی مارکوف به عنوان سرآمد این روش ها شناخته می شد. ولی از دهه 2000 میلادی به بعد روش های آماری کم کم جای خود را به مدل های مبتنی بر شبکه های عصبی دادند و با روی کار آمدن شبکه های عصبی ژرف، نتایج بهتری از این مدل ها نسبت به مدل مخفی مارکوف به دست آمد. مدل های مبتنی بر شبکه های عصبی ژرف نیز دچار تحول شدند و انواع مختلفی از آنها ابداع گردید. سپس مدل های مبتنی بر مبدل ها و مدل های از پیش آموزش دیده جای آنها را گرفتند و به دقت های بالاتری دست یافتند. در این مقاله بعد از مروری بر روش های مبتنی بر مدل مخفی مارکوف به روش های مبتنی بر شبکه های عصبی ژرف و ساختارهای متنوع آنها پرداخته می شود و در نهایت روش های مبتنی بر مدل های از پیش آموزش دیده تشریح می شود و آخرین روش های از این دست مورد بررسی قرار می گیرد. در انتها نیز نتایج به دست آمده از روش های تشریح شده براساس نرخ خطای کلمه ارایه می شود و مقایسه بین آنها صورت می گیرد.

    کلیدواژگان: بازشناسی گفتار، مدل مخفی مارکوف، شبکه های عصبی ژرف، مبدل ها، مدل های از پیش آموزش دیده
  • سید سعید منصوری، محمدرضا الهامی* صفحات 155-172

    باگذشت زمان و در اثر رشد جوامع  و پیچیده تر شدن صنعت و فناوری، نیاز بشر به منابع انرژی و استفاده از انرژی های تجدید پذیر مانند باد، روزافزون شده است و توسعه توربین های بادی یکی از راه های رسیدن به این هدف است. توربین بادی بدون پره ورتکس1 یک مولد انرژی است که مانند یک ستون است و در مسیر جریان سیال هوا قرار می گیرد و با استفاده از ارتعاشات ایجاد شده توسط گردابه های ون کارمن شروع به نوسان می کند، و با استفاده از تغییر میدان مغناطیسی در قسمت آلترناتور تولید الکتریسیته می کند. در این مطالعه قصد داریم با درنظر گرفتن روابط تحلیلی به طراحی این مدل توربین در نرم افزارهای مدل سازی  بپردازیم. سپس مدل را با حل عددی در نرم افزار انسیس در نسبت فرکانس های مختلف مورد بررسی قرار داده و پارامترهای نظیر قطر و ارتفاع دکل را که در بازدهی سیستم تاثیر مستقیم دارند بهینه سازی خواهد شد. در ادامه با استفاده از روابط دینامیکی استخراج شده صحت نتایج حل عددی مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

    کلیدواژگان: توربین ورتکس، مولد انرژی، برداشت انرژی، بررسی ارتعاشی، ناحیه قفل شدگی، بهینه سازی
|
  • Rezvan Abedini *, MohammadEbrahim Siahkoohi, Ali Mohammadi Sivaki, Vahid Fartashvand Pages 3-16

    Material cutting is one of the most widely used industrial processes, which is always accompanied by challenges. One of these challenges is the ability to cut materials with high elasticity such as rubber or soft and crispy materials such as cake. In order to increase the life of the tool and achieve a suitable and accurate cutting surface and achieve a high cutting speed, the technology of high power ultrasonic vibrations is used in the modern industries of tire and rubber production and food industries. The proper design of the ultrasonic cutting tool, guarantees the proper performance and the tool life. The design and manufacture of ultrasonic cutting horns is complicated due to the influence of various factors on the shape and dimensions of the part. In this article, the effect of the dimensional parameters of the horn design on two important output factors, namely the resonance frequency of longitudinal vibration mode and the uniformity of the vibrations of the front surface of the ultrasonic cutting horn made of titanium alloy, have been investigated and analyzed. The results have shown that by using design improvements in finite element software, it is possible to achieve a cutting horn with a frequency close to the nominal design frequency and with the highest uniformity of the vibration amplitude on the front surface of the horn.

    Keywords: High power ultrasonic vibrations, ultrasonic cutting blade, resonance frequency, vibration amplitude uniformity, Simulation
  • Reza Azarafza *, Motahare Azizi, Hossein Lexian, Pooya Pirali Pages 17-30

    Cylindrical shell structures are exposed to various types of defects and damages such as cracking, which may destroy their structural safety. The effects of cracks in the design of cylindrical shell structures are significant due to their impact on vibration and safety characteristics. In this article, the free vibration analysis of cracked cylindrical shell has been investigated by numerical and experimental methods. In order to investigate the actual vibration behavior, modal analysis was used in the laboratory method and commercial finite element software was used in the numerical method. In order to verify the results, by creating a crack in the laboratory model, the frequencies of the cracked cylindrical shell are measured and compared with the numerical solution. The effect of various parameters such as crack length, crack angle, crack depth, crack location, shell thickness, shell length under boundary conditions of two free ends has been investigated on vibration frequencies. To determine the influence of each parameter on the vibration frequencies, a test design has been done using RSM-CCD. The obtained results show that with a 67% increase in the ratio of crack length to diameter, the natural frequency decreases to 32.7% and also with a 50% decrease in the crack angle, the frequency decreases to 24.5%. As a result, the natural frequency created by the crack changes in a certain number of modes--condition, depending on the location of the crack.

    Keywords: Free Vibrations, Cracked cylindrical shell, Numerical analysis, Natural frequencies, RSM-CCDB
  • Rostam Golmohammadi * Pages 31-37

    Exposure to noise pollution in closed occupational and non-occupational places can cause disturbances in human well-being, comfort and health. The sound pressure level index (Lp) inside the building is affected by the sound power of sources outside and inside the building and the resonance caused by the reflection of the internal surfaces. The amount of sound energy inside the building caused by these real sources inside and outside the building is determined. In order to determine the effect of internal reflective surfaces as a virtual source of sound, on the amplification of energy in the closed environment and consequently the amplification of the sound pressure level, it is necessary to provide models for the prediction of the final sound pressure level. The existing calculation models show that the control intervention on the internal surfaces of the building through sound absorbing materials can theoretically reduce the ambient noise up to 30 dB and objectively up to 20 dB. So far, no valid model has been presented to separate the role of the interior surfaces of the building in the amount of sound amplification of the total of real sources. In this article, while introducing the acoustic analysis indicators inside the building, the room index (RI) is introduced to determine the role of the virtual source in the sound amplification inside the building, and an experimental model is presented to determine this index.

    Keywords: sound, sound pressure level, prediction, index, model
  • Morteza Khademi-Kouhi *, Ahmad Ghasemi Ghale-Bahmanmi Ghale-Bahman, Amin Farrokh Abadi, MohammadReza Mohammad Aliha, Mahmoud Jedi Pages 38-48

    This article examines the effect of layer arrangement and fiber angles on the vibration behavior of cylindrical shell (FML) in GLARE and ARALL samples and on Pasternak elastic bed with different boundary conditions using 3D elasticity theory (composite/metal volume ratio is fixed in taken). The governing equations are obtained using the potential energy minimization principle. In order to ensure the accuracy and convergence of the results of this study, the numerical solution was done using the Finite Element Method (FEM). The results show that the layering has a great influence on the vibration behavior of the FML cylindrical shell. The results are in good agreement with other literature. The use of three-dimensional elasticity theory along with the analysis of different samples for the vibrations of reinforced FML shells, which is presented for the first time in this research, is one of the most important innovations of the current research, and these results can be used as a suitable criterion for analyzing and optimizing FML shells. It can be used with any number of metal and composite layers, any fiber placement angle and under any boundary conditions.

    Keywords: fiber metal laminated (FML), cylindrical shell, Elastic foundation, Lay-up of layers, fiber angles
  • Arezo Sarani Malak *, Rostam Golmohammadi, Mohsen Aliabadi, Maryam Farhadian Pages 49-60

    Sound reflection in different places intensifies the sound of sources. Acoustic reflection is useful in some cases and is often unavoidable. Accurate determination and control of disturbing reflections has always been one of the important positions of acoustic science. Most existing educational and office environments have a short reverberation time and cause the sound to be annoyingly loud.In this paper, the variables affecting the resonance time and its real values in the educational environments of a university site are measured and the existing computational models for estimating the resonance time are analyzed and compared. A developed experimental model is presented based on a logical method using data collected from real environments.The mean absorption coefficient of internal surfaces in Moore environments was 0.04 01 0.01 and the measured resonance time was 0.78 s 0.28 s. 9 common computational models for estimating the reflection time have unacceptable values and more than three times higher for the index. In this research, based on the development of Sabin model, a new experimental Regression model has been presented that the results of predicting its Reverberation time(RT) compared to the measured values are reliable and have a P.value = 0.001, RMSD=0.18 s and coefficient of determination equal to R2 = 0.58.

    Keywords: Acoustic reflection, Sabine, reverberation time, Modeling
  • Hamidreza Kaviani *, Ehsan Bashtalam Pages 61-78
    The accuracy of the large eddy simulation method near the wall depends on the non-dimensional distances y ^ +, x ^ + and z ^ + of the grid in the boundary layer. Study on these non-dimensional distances have been made in various research. But these values ​​can vary depending on the physics of the problem and the phenomena being studied. In this article, the effect of these parameters is investigated on sound estimation. For this purpose two types of grids with different setting have been used. The results obtained from both grids have been validated using experimental data in the one-third octave band . In the study of vortices, using flow lines and Q-criteria, it was observed that the use of larger non-dimensional distances on the wall surface increases the longitudinal scale and strength of vortices and as a result the strength of acoustic waves is estimated to be higher than the actual value. This issue was studied from different directions and it was observed that the differences between the two grids varies at different angles. The maximum difference between the total average sound pressure level obtained by the two meshes is about eleven decibels at an angle of 135 degrees. Considering that the two-dimensional distances used in the both grids were within the suitable ranges suggested in the previous study, it can be said that more stringent requirements for non-dimensional distances are needed to accurately predict the strength of acoustic waves.
    Keywords: sound pressure level, Grid density, Large Eddy Simulation, Airfoil, One-third octave band
  • Abbasali Bagheri, Vahid Fartashvand *, Abdolvahed Kami Pages 79-90

    The 3D printing technology allows the production of parts with complex geometry quickly. However, the printed parts have poor mechanical properties due to the nature of their layers and the presence of defects such as cavities and poor adhesion between the layers. This paper investigates the use of ultrasonic vibrations to improve the mechanical properties of acrylonitrile-butadiene-styrene printed components. Samples were fabricated with standard geometry of tensile test using a desktop 3D FDM printer. Process parameters are layer thickness and infill. Also, the time of ultrasonic imposing was selected as a variable parameter. The thickness of the print layers are 0.15, 0.2, and 0.30 mm, and the infill is 60, 80, and 100%. The design of the experiment was performed by the response level method. Then the uniaxial tensile test was performed on the samples, and the data were analyzed by analysis of variance (ANOVA). The results showed that the application of ultrasonic vibrations significantly improves the tensile strength of printed parts, which is greater in lower thickness. Also, with increasing the infill, the effect of ultrasonic vibrations increases, which can be due to better bonding of the print layers due to ultrasonic vibrations and reducing the number of pores in the low infill values. Therefore, it is found that by applying ultrasonic vibrations to the 3D printed samples, their mechanical properties were improved and could be used in performance evaluation.

    Keywords: Ultrasonic Vibration, Post processing, Acrylonitrile butadiene styrene. 3D Printing. Additive manufacturing
  • Sayed Waliulhaq Mushfiq *, Reza Afzalzadeh Pages 91-102

    One of the common methods of producing two-dimensional layers is the use of exfoliation in the liquid phase by the physical method of using an ultrasonic probe. In this research, graphene layers were produced using an ultrasonic probe in different liquid medium. In order to obtain the optimal conditions for the production of two-dimensional graphene from graphite powder by shelling in the liquid phase under ultrasound radiation, the simulation of the distribution of ultrasonic pressure in the solution and the calculation of the pressure difference were performed using COMSOL software. This simulation was done for an ultrasonic probe with a working frequency of 20 kHz for a probe with a diameter of 22 mm in order to calculate the difference in sound pressure inside the solution with changes in the immersion depth of the probe. Then, the condition that shows the greatest pressure difference was studied in the experimental work to investigate the effects of immersion depth under ultrasound radiation in producing the amount and thickness of graphene layers. As expected from the simulation results, the experimental results showed that the amount of graphene production increases with the increase of the acoustic pressure difference in the solution. The results obtained with UV-visibl, FESEM, TEM and Raman spectrum show that with the solution obtained from the combination of water-ethanol, the density of graphene layers with thickness less is more possible. In addition, the immersion depth of the probe plays a significant role in producing the amount and number of graphene layers.

    Keywords: few layers graphene, type of medium, Probe immersion depth, Simulation, Raman spectrum
  • Ali Bagheri Fahraji, Saeed Mahjoob Moghaddas *, MohammadMohsen Modarres Gheisari Pages 103-124

    Vibrations can have favorable or undesirable effects on systems. The discomfort of the vehicles as a result of moving on rough roads is an example of the adverse effects of vibrations. A variety of dampers are used to prevent these damages. MR is one of the advanced technologies in the field of suspension systems. There is a lot of research today to increase the damping force, reduce construction costs, and design and simulate a damper with ease of construction, which indicates the necessity of a progressive research. In this paper, after the theoretical reviews the equations governing the mechanical model (by the Bingham plastic model), the electromagnetic field (by the Maxwell and Amp law) and the flow field (by the Naviers-Stokes equation) Until a double-rod Damper, which is an exquisite example of these dampers, is designed and simulated through the Camsol software through a multiphysics coupling (fluid-solid-magnet) interaction and then analyze the results. Also, the sample designed, unlike previous examples of these dampers, does not require a gas compensatory chamber. The information obtained from the simulation results showed that due to the requirements of a light car aid that requires a damping force of more than 1000 Nm, the damper is a suitable semi -active device and can produce the minimum amount of the required in the required intense force. Transportation and other areas, such as the suspension of light cars, should be used and improve the comfort and increase the quality of the vehicle.

    Keywords: Damper, magnetorheological, Simulation, Numerical solution
  • Hossein Hadian, Soroush Gooran, Sadra Sabouri, Sara Sadeghi, Yasin Amini, Hossein Sameti * Pages 125-154

    This article is a review of traditional and modern methods of speech recognition. Speech recognition has a history of several decades and started with methods based on signal processing and dynamic time warping. Statistical methods were noticed and welcomed in the 1980s and the methods based on the hidden Markov models were known as the leading methods. Since the 2000s, statistical methods gradually gave way to models based on neural networks, and with the use of deep neural networks, resulted in higher performances compared to the hidden Markov models. Models based on deep neural networks also were transformed and improved immensely. In the next step, models based on transformers and pre-trained models were proposed and achieved higher accuracies. In this article, after an overview of the methods based on the hidden Markov models, the methods based on deep neural networks and their various structures are discussed, and finally, the methods based on pre-trained models are explained and the latest methods of this kind are surveyed. Finally, the results obtained from the reviewed methods are presented and compared based on the word error rate measure.

    Keywords: Speech Recognition, Hidden Markov Model, Deep Neural networks, Transformers, Pre-trained Models
  • Seyed Saeid Mansouri, MohammadReza Elhami * Pages 155-172

    With the passage of time and as a result of the growth of societies and the complexity of industry and technology, the human need for energy sources and the use of renewable energies such as wind has been increasing day by day. Therefore, the development of wind turbines is one of the ways to achieve this goal. A wind turbine without vortex blades is an energy generator that is like a column and is placed in the path of air flow and begins to oscillate using the vibrations created by van Karman vortices. And it produces electricity by changing the magnetic field in the alternator. In this study, we intend to design this turbine model in modeling software by considering analytical relationships. Then we analyze the model by numerical solution in Ansys software in different frequency ratios and optimize the parameters such as the diameter and height of the mast, which have a direct impact on the efficiency of the system.

    Keywords: vortex turbine, energy generator, vibration investigation, lock in zone