مجله مهندسی مکانیک
پیاپی 77 (تیر 1390)

مرکز تحقیقات لنگلی قدیمی ترین مجموعه تحقیقاتی ناسا است. این مرکز بزرگ در شهر همتن ایالت ویرجینیا قرار دارد و در زمینه هوا - فضا و علوم فضایی فعالیت می کند. لنگلی، در سال 1917 م، توسط انجمن مشاوران ملی فضانوردی تاسیس شد و امروز، که نزدیک به یک قرن از آغاز به کار آن می گذرد، دارای بیش از چهل تونل باد پیشرفته است که هر کدام در زمینه هایی چون امنیت پرواز و بررسی عملکرد و کارایی انواع هواپیماها و شاتل ها کار می کنند. از جمله معروف ترین تونل های مرکز تحقیقاتی لنگی، تونل باد گذرصوتی لنگلی است. طراحی این تونل در سال 1954 م آغاز شد و، در اوایل سال1960 م، کار خود را با نام تونل باد گذرصوتی لنگلی شروع کرد. امروزه این تونل از جمله مراکز تحقیقاتی پیشرو در عرصه مطالعات و پژوهش های ایمنی پرواز است. از جمله پروژه های مهم این مرکز، طی سالیان گذشته، آزمایش هایی درباره فلاتر و علل بروز آن در انواع هواپیماها و شاتل های فضایی بوده است. در این مقاله درباره تونل باد گذرصوتی لنگلی، ویژگی های شاخص این تونل و نمونه هایی از آزمایش ها و پروژه های انجام شده در آن صحبت خواهیم کرد.

ازجمله مهم ترین مسائل موجود درحوزه فعالیت های فراساحلی، به ویژه در آب های عمیق، حفظ موقعیت و تعادل شناورها و تثبیت موقعیت آنهاست. به گونه ای که در طول انجام فعالیت، شناور در موقعیت تعریف شده، به منظور انجام مطمئن و کامل فعالیت، باقی بماند. سامانه تثبیت موقعیت دینامیکی در حقیقت یک سرومکانیزم کنترلی است که براساس اطلاعات محیطی و عملیاتی وظیفه هدایت و نگه داری وضعیت شناور را برعهده دارد. در مقاله حاضر این سامانه پیچیده کنترلی به اختصار معرفی و المان ها، دامنه استفاده و مزایا و معایب آن بررسی خواهد شد.

در این مقاله نحوه محاسبات بارگذاری و طراحی سازه کامپوزیتی شناور کمکی هواپیمای دوزیست L8 مطرح شده است. بارهای وارد بر شناور کمکی این هواپیما براساس آیین نامه JAR-23 محاسبه می شود و برمبنای بارگذاری به دست آمده، چیدمان اجزاء سازه ای آن انجام شده است. در نهایت با تحلیل شناور کمکی در نرم افزار المان محدود آباکوس استحکام آن در برابر بارهای بحرانی بررسی شده است.

در این مقاله مجموعه پره های یک کمپرسور محوری تحلیل عددی وآزمایشگاهی شده است. مدل، شامل سه پره روتور یک کمپرسور محوری است که هندسه و پروفیل یکسان NGTE 10C4/30C5 دارند و به صورت موازی با نسبت طول وتر به گام پره یا مقدارصلبیت و یا فاصله محیطی 8/0 و 2/1 بررسی شده اند. آزمایشات نیز در یک تونل باد مادون صوت دمشی انجام شده است. سطوح مکش و فشار پره مورد آزمایش به تپینگ های مناسب فشار مجهز شده اند تا از طریق شیلنگ های رابط به ترنسدیوسرهای فشار متصل شوند. آزمایشات در موقعیت فواصل گوناگون، بین پره ها انجام شده و در هر مرحله از تست، توزیع فشار سطحی روی سطوح مکش و فشار در موقعیت های طولی متفاوت اندازه گیری شده است. همزمان با انجام آزمایش ها، تحلیل عددی نیز انجام شده است تا با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شود.

در سال های اخیر استفاده از مواد مرکب به دلیل نیاز صنعت به تولید موادی با ویژگی های متنوع که از استحکام بالا، وزن کم، قابلیت انعطاف و شکل پذیری، عایق بودن حرارتی و صوتی و عمر طولانی تری نسبت به مواد موجود برخوردار باشند، رشد روزافزونی یافته است. در این میان مواد پیزوالکتریک به عنوان نمونه ای از مواد مرکب در طراحی و ساخت سازه های هوشمند مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله پس از معرفی مواد هوشمند و بیان ویژگی های آنها، کاربردهای گوناگون این مواد در صنعت حمل و نقل بررسی خواهد شد.

خیابان های تنگ و باریک شهرها نقشی اساسی در انباشت آلودگی ایفا می کنند. جریان آشفته ایجادشده نیز تاثیری منفی بر سلامت شهروندان دارد. همچنین تاثیر باد بر تراکم آلودگی در خیابان ها بیشتر از جریان آشفته به وجودآمده توسط خودروهاست. یا علم بر این مطلب، درک صحیح نحوه توزیع آلودگی در مناطق گوناگون شهر ضروری به نظر می رسد. در این مقاله از مدل محاسباتی دینامیک سیالات برای شبیه سازی جریان در خیابان ها و در اطراف خودروها استفاده شده است. با این شبیه سازی نحوه توزیع آلودگی در خیابان های شهر نشان داده شده است. همچنین ضریب درگ هر یک از خودروها به دست آمده، در دوحالت همراه با جریان باد و بدون جریان باد مقایسه شده است. در ادامه نتایج بیشترین و کمترین خودرو از لحاظ مصرف سوخت و آلودگی کمتر مشخص و تاثیر خطوط حاصل از جریان یکی از خودروها بر دیگری به دقت بررسی شده است.

روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته به منظور گسسته سازی معادلات حاکم و شرایط مرزی به کار رفته، برای بهبود روش مربعات دیفرانسیلی و نیز محاسبه ضرایب وزنی ارائه شده است. در سال های اخیر این روش به دلیل دقت و نرخ همگرایی بالا مورد توجه پژوهشگران شاخه های گوناگون علوم قرار گرفته است. ماهیت روش مربعات دیفرانسیلی مشتق جزئی تابع یکنواخت نسبت به متغیری می باشد که توسط مجموع وزنی مقادیر تابع در تمام نقاط گسسته در آن جهت تقریب زده شده است. ضرایب وزنی مربوط به آن، به مسئله خاصی مربوط نیست و تنها به نقاط شبکه و مرتبه مشتق بستگی دارد. در این روش نقاط شبکه به صورت اختیاری و بدون هیچ محدودیتی انتخاب شده است.

ارتعاشات خودمحرک ناشی از گردابه ها همواره به عنوان پدیده ای مضر شناخته می شده و تجربه های تلخ بسیاری را برای مهندسان به بار آورده است. متخصصان همیشه برآن بوده اند ماهیت غیرخطی این پدیده را شناخته، به کمک انجام آزمایشات و ارائه مدل های گوناگون، سازه هایی ایمن و پایدار در برابر آن طراحی کنند، اما سوال اینجاست که آیا می توان به کمک این پدیده ظاهرا مخرب انرژی تولید کرد؟ از سال 2003 م تاکنون ایده هایی در این باره مطرح شده است که در آنها به کمک جانمایی استوانه ای در معرض جریان آب و ایجاد حرکت نوسانی در آن می توان انرژی الکتریکی تولید کرد. این جریان می تواند جریان یک رودخانه یا جریان های تند اقیانوسی باشد. در این مقاله ابتدا با پدیده ارتعاشات خودمحرک ناشی از گردابه ها آشنا شده، سپس به بررسی امکان استحصال انرژی از این پدیده خواهیم پرداخت و آن را با روش های دیگر تولید انرژی مقایسه خواهیم کرد.