فهرست مطالب

نشریه مهندسی مکانیک و ارتعاشات
سال چهارم شماره 4 (پیاپی 13، زمستان 1392)

  • تاریخ انتشار: 1392/11/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • کاظم رضاکاشی زاده*، علی اسفندی، سید مجید عطایی اردستانی، حسن غفوری ورزنه صفحات 7-14
    در مقاله حاضر، هدف اصلی محاسبه انتقال جرم خودرو ناشی از ناهمواری های جاده ای در مانورهای مختلف اعم از شتاب گیری و ترمزگیری است. برای دستیابی به این هدف مدل فنربندی شده یک خودروی کامل بصورت 10 درجه آزادی و در حالت کلی بر اساس مشخصات ارتعاشاتی آن در محیط سیمولینک نرم افزار متلب شبیه سازی شد. جابجایی عمودی چرخ ها ناشی از ناهمواری ها بر روی جاده های مختلف بر اساس کلاسه بندی استاندارد ایزو با سرعت ثابت 70 کیلومتر بر ساعت و مسیر کلی حرکت خودرو برابر با 1000 متر بدست آمد. در ادامه با استفاده از تحلیل دینامیکی معکوس مدل ارایه شده در سیمولینک متلب، نیروهای وارد شده به هر یک از چرخ های خودرو در طی مانورهای مختلف بدست آمد. در نهایت با استفاده از تاریخچه نیرویی بدست آمده در چرخ ها در اثر عبور از ناهمواری های جاده ای و نیز تحت اثر عمل شتاب گیری و ترمزگیری، میزان انتقال جرم از عقب به جلوی خودرو در مانور ترمزگیری و میزان انتقال جرم از جلو به عقب خودرو در مانور شتاب گیری بدست آمد.
    کلیدواژگان: ارتعاشات خودرو، انتقال جرم، مدل کامل خودرو، ناهمواری های جاده ای، مانور شتاب گیری، مانور ترمزگیری
  • مددعلی ولوئیان* صفحات 15-19
    در این مقاله انرژی کازمیر مربوط به میدان اسکالر جرم دار بین دو نقطه در یک بعد فضایی با شرط مرزی پادنوسانی با استفاده از روش منظم سازی کم کردن جعبه ها محاسبه شده است. منظور از شرط مرزی پادنوسانی این است که میدان اسکالر روی یک حلقه با دو یا چند دور چرخش به مقدار اولیه خود برمی گردد. آنچه که در مقالات دیگر در این خصوص نوشته شده است محاسبه این انرژی با کم کردن انرژی نقطه صفر فضای مینکوفسکی از انرژی نقطه صفر با در نظر گرفتن شرط مرزی است که خود دارای ابهاماتی است اما پاسخ بدست آمده در این مساله بدون استفاده از تمدید تحلیلی بوده و در نتیجه عاری از هرگونه ابهام و یا پیچیدگی خاصی است و ضمنا پاسخ بدست آمده با آنچه در دیگر مقالات گذشته در این خصوص آمده است سازگاری دارد. معمولا روش کم کردن جعبه ها در محاسبه انرژی کازمیر برای مرتبه صفر با آنچه از روش های دیگر بدست آمده است سازگاری دارد اما در بعضی موارد همچون مرتبه اول تصحیح تابشی انرژی کازمیر در دو بعد فضایی مشاهده شده است که این روش دست برتر را داشته و این امر خود برتری این روش از منظم سازی نسبت به دیگر روش ها نشان می دهد. در پایان در این مقاله با ترسیم و نمایش رابطه انرژی کازمیر بدست آمده و بررسی شرایط حدی در خصوص سازگاری مناسب و منطقی بین جوابهای بدست آمده در این مقاله در مقایسه با آنچه در کتب و مقالات گذشته بدست آمده بود، بحث خواهد شد.
    کلیدواژگان: انرژی کازمیر، کم کردن جعبه ها، منظم سازی، ارتعاشات خلا، فرکانس
  • حسین سخائی نیا*، شهاب الدین دانیالی صفحات 20-25
    مایعات یونی غیر فرار، غیر سمی و اشتعالناپذیر با پایداری شیمیایی و گرمایی بالایی می باشند. از این رو می توان آنها را به عنوان جاذب در سیکل تبرید جذبی پیشنهاد کرد. مدل سازی عملکرد سیکل مستلزم مشخص بودن خواص ترمودینامیکی است. از یک مدل ترمودینامیکی برای سیکل تبرید جذبی تک- اثره که مایع یونی بعنوان جاذب در آن بکار گرفته شده است استفاده می شود. به کمک معادله حالت خواص ترمودینامیکی مخلوط مبرد - جاذب (محلول) مشخص می شود. نتایج بدست آمده برای جاذب [hmim][〖Tf〗_2 N] ،[emim][〖Tf〗_2 N] و [hmim][〖BF〗_4] با مبرد R134a با ضریب عملکرد جفت سیالهای عامل دیگر مقایسه شده است. هرچند ضریب عملکرد بدست آمده از مدل سازی مایعات یونی فوق نسبت به سیکل های مرسوم همچون LiBr-Water و Water-NH_3 کمتر است اما مشخصه های ایده آل مایعات یونی همچون فشار بخار ناچیز، نداشتن مضرات زیست محیطی، خورندگی ناچیز، اشتعال ناپذیری موجب می شود تا همواره ضرورت توسعه تحقیقات بمنظور تعیین مایع یونی و مبرد مناسبتر وجود داشته باشد.
    کلیدواژگان: سیکل تبرید جذبی، مایعات یونی، معادله حالت، حلالیت گازی
  • جواد خیرالدین*، احسان جمشیدی، علیرضا ارغوان صفحات 26-31
    یکی از مهمترین مسایلی که در صنعت بسیار مورد توجه است، پایش وضعیت است. به عبارتی با این کار عیوب سیستم، قبل از آنکه بتواند مشکل جدی ایجاد کند شناخته شده و به رفع آن پرداخته می شود. در شناسایی آسیب دو روش موجود است، روش مخرب و غیرمخرب و از آن جایی که روش غیرمخرب با هزینه کمتری همراه است، لذا توجه به این روش بیشتر است. یکی از روش های شناسایی آسیب غیرمخرب، روش بررسی پارامترهای مودال سازه است. در این روش، با بررسی تغییرات پارامترهای مودال مانند فرکانس های طبیعی و شکل مودها قبل و بعد از آسیب به دنبال محل و میزان تشخیص آسیب در سازه می باشند و از آنجایی که جهت پیدا کردن آسیب با دامنه ی وسیعی از پاسخ برخورد می شود لذا تحقیقات زیادی از روش های بهینه سازی در حل مسیله استفاده کرده اند به همین خاطر با در نظر گرفتن پارامترهای دینامیکی سازه و تغییرات آن که در توابع هدف لحاظ می شود به دنبال بهینه یابی آنها بوده تا بتوانند محل و میزان آسیب را بطور مطلوبی تشخیص دهند. در این تحقیق با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک به بررسی آسیب سازه ای پرداخته و با توجه به حضور توابع هدف مختلف، آسیب بررسی شده و دقت پاسخ به ازای تغییر پارامترهای موجود در الگوریتم به آنالیز حساسیت پرداخته و سپس با استفاده از توابع هدف مختلف و بهینه یابی الگوریتم ژنتیک چند هدفه پاسخ مناسب بدست آمده است.
    کلیدواژگان: شناسایی عیب، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم بهینه سازی، بهینه سازی چند هدفه
  • سید ماهان خاتمی*، نادر رهبر صفحات 32-43

     انتقال حرارت یکی از مهم ترین پدیده ها در طبیعت است. مطابق قوانین انتقال حرارت، بهترین روش برای افزایش مبادله گرما از یک سطح، افزایش سطح مقطع است. به کارگیری محیط های متخلخل به دلیل مساحت سطح بسیار زیاد می تواند پنجره ای جدید در افزایش انتقال گرما از سطوح باشد. ازآنجایی که انتقال حرارت جابجایی به روش طبیعی دارای ظرفیت کمتری برای انتقال گرماست، به کارگیری پره متخلخل در این حالت اهمیت بیشتری دارد. با توجه به کاربرد گسترده پره ها و هیت سینک ها در محیط های آزمایشگاهی و صنعت طراحی سیستم بهینه با کارایی بالاتر همواره مورد توجه محققین بوده است.در این تحقیق، به پژوهش های پیشین در زمینه طراحی و بهینه سازی پره ها پرداخته شده است.

    کلیدواژگان: پره متخلخل، انتقال حرارت، بالانس حرارتی، تخلخل
  • علی حیدری* صفحات 44-49
    گاز طبیعی از چاه ها استخراج و پس از تصفیه، توسط خطوط انتقال و شبکه تغذیه و فوق توزیع به محل مصرف می رسد. در این بخش میزان هدر رفت انرژی بسیار حیاتی بوده و باید بطور مناسبی محاسبه شود. در این تحقیق، شبکه فوق توزیع با فشار کارکرد پایین مورد بررسی قرار گرفته و یک شبکه گاز طبیعی نمونه با استفاده از حل تحلیلی جریان گاز طبیعی در شرایط پایا مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات جریان با فرض تمامی پارامترها، ابتدا برای یک لوله ارایه شده، سپس با استفاده از قوانین موجود در شبکه های لوله، یک شبکه نمونه مورد تحلیل قرار گرفته است. تاثیر جنس لوله به عنوان یک عامل مهم بر روی عملکرد شبکه مورد نظر، بررسی و تحلیل شده و در انتها، میزان تولید انتروپی در لوله های فولادی و پلی اتیلن مقایسه گردیده است. نتایج نشان می دهد با افزایش قطر یا کاهش دبی گاز، زبری لوله و ضریب اصطکاک عملا تاثیر کمتری در تولید انتروپی دارد. همچنین نتیجه می شود که جریان گاز در قطرهای کمتر، در لوله های فولادی از لوله های پلی اتیلن انتروپی بیشتری تولید می کنند.
    کلیدواژگان: تولید انتروپی، شبکه فوق توزیع، جنس لوله، ضریب اصطکاک
  • علی گل افشار*، داوود عدالتی، محمدحسین ثقفی صفحات 50-55

    امروزه استفاده از طیفهای غیر الاستیک در تعیین پاسخ سازه های یک درجه آزادی گسترش فراوان یافته است. در همین زمینه محققین مختلفی اقدام به ارایه روابط در خصوص تعیین طیف غیر الاستیک بر حسب طیف الاستیک نموده اند که این روابط شامل پارامترهای مختلف مانند شکلپذیری، زمان تناوب، نوع خاک و نوع رفتار سازه یک درجه ازادی می باشد. در این پایان نامه با درنظر گیری سازه یک درجه ازادی با منحنی نیری تغییر مکان دو خطی که دارای شیب صفر در ناحیه غیر خطی می باشد و بر اساس خاکهای موجود در ایین نامه 2800 ایران برای هر نوع خاک، تعداد بیست رکورد زلزله انتخاب شده و بر اساس سه مقدار شکل پذیری 2، 4 و 6 طیف غیر الاستیک زلزله ها در فرمت طیف با شکل پذیری ثابت بر اساس تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی در بازه زمان تناوب02/0 الی 4 ثانیه با گامهای 02/0 ثانیه محاسبه شده است. طیفهای تعیین شده بر اساس تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی در این پژوهش به عنوان روش دقیق نامگذاری شده اند. سپس طیفهای غیر الاستیک با استفاده از روابط پیشنهادی میراندا، کراوینکلر و بازان نیز تعیین شده و با نتایج تحلیل دقیق مقایسه شده اند. مقایسه طیفهای غیر الاستیک بدست امده از روش دقیق و روابط پیشنهادی محققین نشان می دهد که روابط میراندا و کراوینکلر در زمانهای تناوب بزرگتر از یک ثانیه نسبت به روش بازان دارای اختلاف کمتری با نتایج روش دقیق می باشند و محدوده کاربرد روش بازان تا زمان تناوب حدود یک ثانیه می باشد.

    کلیدواژگان: طیف غیر خطی، طیف خطی، شکل پذیری
|
  • Kazem Reza Kashyzadeh *, Ali Esfandi, Seyed Majid Ataei Ardestani, Hassan Ghafori Varzaneh Pages 7-14
    In this paper, the main purpose is the calculation of mass transfer due to road roughness in different maneuvers including of the vehicle accelerating and braking. To achieve this goal, the damping model of a full car for 10 degrees of freedom, based on the vibrations in MATLAB software was Simulated. Vertical displacement of the wheels on uneven roads based on ISO classification at a constant speed of 70 km per hour and the general direction of the vehicle was 1,000 meters. The following, using inverse dynamics analysis in MATLAB Simulink, the forces acting on each wheel of the vehicle during various maneuvers was obtained. Finally, using of force histories resulting in the wheels of to cross the road roughness, as well as accelerating and braking, rate of mass transfer from back to front in the braking maneuver and rate of mass transfer from the front to the rear of the vehicle in the accelerating maneuvers was obtained.
    Keywords: Vehicle vibration, Mass transfer, Full car model, Road roughness, Acceleration maneuvers, Braking maneuver
  • Madad Ali Valuyan * Pages 15-19
    In this paper we investigate the Casimir energy for systems with Anti-Periodic Boundary Conditions (BCs) in one spatial dimension by Box Subtraction Scheme (BSS). The BSS is a slight modification of Boyer's subtraction method to remove divergences from expressions in the Casimir energy calculation. The more routine method which involves many regularization and analytic continuation procedures has some ambiguities. These ambiguities have been described recently in some papers. However, in this paper we shall investigate some of them and also we describe the main ingredient of the BSS in the subtraction of two comparable configurations for our problem. Usually, two approaches in the Leading order Casimir energy are yield identical results but the latter regularization has more manifest way to remove divergences from expressions. So it could be the best instrument for us to remove complicated divergences which appear in the higher order radiative corrections to the Casimir energy. Extracting and obtaining of finite results from complicated divergent expressions without resorting to any analytic continuation techniques is also the other privilege of the BSS. In this paper we use this regularization method to obtain the Casimir energy and in final we compare our results with those reported in the literature, which are obtained from other regularization techniques.
    Keywords: Casimir Energy, Box Subtraction Scheme, Regularization, Vacuum Polarization, frequency
  • Hossein Sakhaeinia *, Shahaboddin Daniali Pages 20-25
    Ionic liquids are nonvolatile, non-toxic and non-flammable liquids with high thermal and chemical stability. Therefore they are suggested as a solvent in absorption refrigeration cycle. For modeling of cycle operating should be specified thermodynamics properties. One thermodynamics model is used for one effect absorption refrigeration cycle. Thermodynamics properties of refrigerant-solvent mixture are modeled by equation of state. [hmim][Tf2N], [emim][Tf2N] and [hmim][BF4] are used as solvents and R134a is used as a refrigerant. Results compare with other common refrigerant-solvents. Coefficient of performance of these systems are lower than common cycle like LiBr-water and water-NH3 but specific properties of ionic liquids such as nonvolatile, non corrosive, non-flammable and eco-friendly, cause very research perform to get proper refrigerant and ionic liquid as a solvent
    Keywords: Absorption refrigeration cycle, Ionic liquids, equation of state, gas solubility
  • Javad Kheyroddin *, Ehsan Jamshidi, Alireza Arghavan Pages 26-31
    One of the most important issues that is widely industry, monitoring the situation. To work with this system defects before he could create serious problem and known to tackle it. Damage in two ways: existent malicious and nondestructive and from where the solution with less cost, so this method is more. One of the methods of identifying damage nondestructive ,methodology Modal parameters structure in this way is to investigate the changes Modal parameters, such as the natural frequencies and modes form before and after the damage to seek the site and levels of damage in are structures and damage to find with a wide range of response so a lot of research hit optimization techniques used in solving the problem for considering the dynamic parameters and changes in the structure that objective functions is considered to be optimized for them , and the amount of damage to the desired effectively The study by using the method of genetic algorithm to examine the structural damage, with regard to the presence of various target functions, first as a single point, and the accuracy of the response to the parameters for change in the algorithm sensitivity analysis, and then paid using various target functions and optimized genetic algorithm multi-purpose of the appropriate response is obtained.
    Keywords: Damage Detection, genetic algorithem, optimization algorithem, Multi-objective optimization
  • Mahan Khatami *, Nader Rahbar Pages 32-43

    Heat transfer is one of the most important phenomena in nature. According to the principle of heat transfer, the best way to increase the exchange of heat from a surface,is expanding the cross section. Using porous media for increasing the cross section can be a new approach for better heat transfer. Since heat transfer by natural method has less capacity to transfer heat, using porous media in this case is more important. Due to the widespread usage of heatsinks and fins in Industry and Laboratory, designing high efficient optimized system Has been become interesting for researchers and scientist. In this study review of previous researchs in solid and porous fins and heat sinks has been conducted.

    Keywords: Porous fin, heat transfer, heat balance, Porosity
  • Ali Heydari * Pages 44-49
    Natural gas is extracted from wells and after purification, it reaches to consumption stages by transmission and distribution network. Energy losses in this section is vital and must be calculated appropriately. In this study, the network of distribution with low working pressure is examined. A network sample of natural gas is investigated using analitical solution of a steady flow of natural gas. Flow equations initially provided for a tube considering all parameters. Then, using the existing rules in pipe networks the network sample is analyzed. Effect of tube material as an important factor on network performance are evaluated and analyzed And finally, the rate of entropy generation in steel and polyethylene pipes were compared. The results show that by increasing the diameter or decreasing the gas flow rate, the tube material and friction coefficient is less effective on entropy generation in practice. Furthermore, the gas flow in lower diameters cause more entropy production using steel pipes in compare with polyethylene pipes.
    Keywords: Entropy Generation, Distribution network, tube material, Friction Coefficient
  • Davood Edalati, Ali Golafshar *, MohammadHossein Saghafi Pages 50-55

    In the common practice design of structures, one of the most important design parameters is design spectrum. design spectrum can divided to two category. first linear design spectrum and second nonlinear design spectrum. Exact determination of nonlinear design spectrum needs to nonlinear dynamic Analysis of single degree of freedom system. Because of time consuming of such analysis previous researchers determine many relation for estimating of nonlinear spectrum from elastic spectrum. In this Article Three relations of previous study have been selected and then twenty records of earthquake for soil types have been extracted from earthquake database of PEER database. for each record linear and nonlinear exact dynamic time history carried out and maximum displacement and acceleration is drawn versus elastic period of single degrees of freedom system. After this, linear spectrum is estimated based on elastic exact analysis and nonlinear spectrum is estimated based on relations of previous researchers. Comparison of exact and approximate results are carried out for displacement and acceleration response of nonlinear spectrum. Assessing the result revealed that relation based on Miranda and Krawinkler are matching better than Bazan with respect to exact nonlinear dynamic analysis

    Keywords: Nonlinear Spectrum, Linear Spectrum, ductility