فهرست مطالب

  • پیاپی 32 (بهار 1392)
  • تاریخ انتشار: 1392/04/30
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مجید پورجنابی، امیر حمیدی صفحات 1-9
    تراکم دینامیکی روشی مفید برای بهسازی بویژه در خاک های دانه ای است. در این روش، وزنه سنگین از ارتفاع مشخص سقوط کرده و باعث متراکم شدن خاک می گردد. عامل موثر در تراکم خاک، انتشار امواج کالبدی و برشی است که موجب تغییر مکان ذرات و افزایش تراکم می شود. این پدیده، در صورت مجاورت سازه ها می تواند موجب بروز ترک و شکست در پی و گسیختگی احتمالی گردد. بدین منظور رعایت حداقل فاصله ایمن از سازه های مجاور جهت اجرای عملیات تراکم دینامیکی ضروری است. در تحقیق حاضر از مدل سازی عددی تراکم دینامیکی خاک های ماسه ای خشک توسط نرم افزار ABAQUS استفاده شده است. نتایج حاصل از مدل سازی عددی از جمله تغییرات سرعت حداکثر ذرات با فاصله از مرکز کوبش با مقادیر سرعت اندازه گیری شده در سایت مقایسه شده است. همچنین اثرات حفر ترانشه جهت ایزوله نمودن امواج ایجاد شده در پدیده تراکم دینامیکی بر دامنه تغییرات سرعت ذرات در فواصل مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که در محدوده پارامترهای مورد مطالعه، حفر این ترانشه ها تاثیر عمده ای بر روند کاهش دامنه سرعت ذرات نخواهد گذاشت.
    کلیدواژگان: تراکم دینامیکی، مدل سازی عددی، ABAQUS، سرعت ذرات، ترانشه حائل
  • محمد علی هادیان فرد، رضا شربتی صفحات 11-28
    اتصالات فولادی پس کشیده، گونه نوینی از اتصالات تیر به ستون هستند که در این نوع اتصالات لنگر خمشی و نیروی برشی با استفاده از کابل های فولادی با مقاومت بالا انتقال می یابند. در این اتصالات از اتلاف کننده، برای افزایش ظرفیت اتلاف انرژی استفاده می شود. در این مقاله شبیه سازی عددی کامل اتصال پس کشیده با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام گرفته و نتایج تحلیل چرخه ای آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. همچنین شبیه سازی ساده شده اتصال نیز انجام گرفته است که به زمان بسیار کمتری برای تحلیل نیاز دارد. در این شبیه سازی ساده شده، از المان تیر به جای المان حجمی، برای شبیه سازی کابل و از جوش به جای پیچ، برای اتصال اتلاف کننده استفاده شده است. پاسخ چرخه ای شبیه سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی تطابق بسیار مناسبی دارد. همچنین فرضیات استفاده شده برای ساده کردن شبیه سازی، از دقت بالایی برخوردارند، چون نتایج شبیه سازی های عددی کامل و ساده شده بسیار به یکدیگر نزدیک هستند. بنابراین می توان با اطمینان کامل از شبیه سازی ساده شده استفاده کرد و با کمترین زمان مورد نیاز، تحلیل اتصال را انجام داد، علاوه بر اینکه حجم خروجی نرم افزار هم بسیار کمتر است. با توجه به اینکه ساخت نمونه های آزمایشگاهی نسبت به نمونه های شبیه سازی شده کامپیوتری، نیاز به صرف زمان و هزینه بیشتری دارند، بنابراین به راحتی می توان شبیه سازی های عددی با حضور مجزای سیستم های اتلاف کننده و پس کشیده، ایجاد کرد و تاثیر این سیستم ها را روی رفتار اتصال بررسی کرد.
    کلیدواژگان: ساختمان های فولادی، اتصال فولادی پس کشیده، شبیه سازی عددی، کابل پس کشیده، اتلاف کننده انرژی، رفتار چرخه ای
  • ابوذر ابراهیمی، علی حاجیلوی، منوچهر راد صفحات 29-41
    یکی از مراحل مهم در طراحی شناورها، محاسبه مقاومت هیدرودینامیکی شناور می باشد. امروزه استفاده از روش های عددی و بخصوص روش دینامیک سیالات محاسباتی برای محاسبه مقاومت شناور (درگ) به شاخه ای از علم مهندسی دریا تبدیل شده است. در این مقاله جریان اطراف بدنه یک شناور کاتاماران (دو بدنه) به روش عددی مدل سازی شده و مقاومت آن محاسبه گردیده است. مدل سازی با استفاده از نرم افزار حل عددی فلوئنت (FLUENT) انجام شده است. این نرم افزار به روش حجم محدود، معادلات حاکم بر سیال را حل می کند. مدل سازی برای دو نسبت S/L (فاصله بین دو نیم بدنه به طول شناور) انجام شده است. در انتها نتایج حل عددی با نتایج تجربی آزمایش مدل شناور مقایسه شده است. نتایج بدست آمده از روش عددی در سرعت های پایین شناور مطابقت خوبی با نتایج تجربی دارد؛ اما در سرعت های بالاتر، نتایج روش عددی خطایی در حدود 10 تا 20 درصد نسبت به نتایج تجربی نشان می دهد. با افزایش فاصله بین دو نیم بدنه، مقاومت کل شناور کاهش می یابد که دلیل آن، کاهش اثرات متقابل بدنه ها بر روی یکدیگر است.
    کلیدواژگان: شناور کاتاماران، مقاومت هیدرودینامیکی، مدل سازی عددی، دینامیک سیالات محاسباتی، آزمایش مدل
  • بهرام نوایی نیا، پریسا اسماعیل تبار نشلی، آزاده سادات اصغری صفحات 43-56
    در چند دهه اخیر استفاده از قاب های خمشی خرپایی ویژه به عنوان یک نمونه نسبتا جدید از سیستم قاب فولادی برای مناطق زلزله خیز توسعه یافته است. این قاب ها انرژی زمین لرزه را از طریق بخش های ویژه شکل پذیر واقع شده در نزدیکی وسط دهانه شاهتیر خرپایی مستهلک می کنند. در این تحقیق ضریب رفتار قاب های خمشی فولادی با تیرهای خرپایی ویژه ناشی از شکل پذیری و اضافه مقاومت با مدل سازی به روش اجزا محدود به کمک تحلیل استاتیکی فزاینده غیرخطی (pushover) تعیین شده است. به منظور در نظر گرفتن رفتار غیرخطی مصالح در تشکیل مفاصل پلاستک از مدل الاستو پلاستیک استفاده شده است. محل تشکیل مفاصل پلاستیک در ابتدا و انتهای تیر ها و ستون ها فرض گردیده است. تحلیل ها برای دو حالت با قطری های ضربدری و ویراندیل از قاب های دو و سه دهانه برای سازه های 3 الی 8 طبقه تعیین شده و مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که ضریب رفتار قاب ویراندیل بیشتر از ضریب رفتار قاب ضربدری است. این موضوع معرف عملکرد لرزه ای مناسب تر این سازه ها می باشد. همچنین نتایج نشان می دهند که ضریب رفتار در حالت کلی به شدت وابسته به ارتفاع سازه است به طوری که با افزایش ارتفاع سازه این ضریب به طور قابل توجهی افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: قاب های خمشی خرپایی ویژه، تحلیل استاتیکی غیرخطی، ضریب شکل پذیری، ضریب اضافه مقاومت، ضریب رفتار
  • احمد محمدی صفحات 57-67
    در این مطالعه با استفاده از روش BOR-FDTD، چگونگی افزایش سیگنال فلوئورسانس به کمک نانوآنتن ها بررسی شده است. جزئیات روش محاسباتی شامل شبکه بندی، معادلات به هنگام سازی، چشمه، آشکارساز و شرایط مرزی جاذب شرح داده شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش فلوئورسانس به خصوصیات نانوآنتن، محیط پیرامون، طول موج نور و فاصله ی گسیل کننده از نانوآنتن بستگی دارد. با بررسی دقیق تاثیر فاصله بر روی پارامترهای موثر در افزایش فلوئورسانس (عامل پورسل، بهره ی آنتن، شدت میدان الکتریکی) مشخص می شود که با تنظیم مناسب فاصله گسیل کننده تا نانوآنتن می توان به بالاترین میزان افزایش (که می تواند چند هزار برابر باشد) دست یافت.
    کلیدواژگان: نانوآنتن، روش BOR، FDTD، فلوئورسانس
  • محمد اکبری، فرشاد کوثری، سیف الله سعدالدین، داود طغرایی سمیرمی صفحات 69-81
    این مقاله یک حل تحلیلی که ترکیبی از روش برهم نهی و تئوری ساختار است را ارائه می دهد. این روش بیانگر یک حل دقیق از معادله انتقال حرارت هذلولوی با استفاده از ریاضیات پایه می باشد. در این مقاله معادله انتقال حرارت غیر فوریه ای برای یک صفحه در حالتی که سطح سمت چپ آن عایق و سطح سمت راست آن در معرض انتقال حرارت جابه جایی با محیط قرار دارد، مورد استفاده قرار گرفته است. یک مسئله پیچیده به چند مسئله ساده تر تبدیل شده و با حل این مسائل و ترکیب آن ها یک حل دقیق برای مسئله اصلی به دست می آید. مسئله اصلی به چهار مسئله ساده تر تبدیل شده که هر کدام دارای یک جمله غیر همگن است. این جملات عبارتند از تولید انرژی، شرایط اولیه و شرایط مرزی که در هر مسئله مقادیر مختلفی را دارا هستند. با جایگذاری حل های به دست آمده در معادلات حاکم به سادگی صحت حل های به دست آمده را می توان بررسی کرد.
    کلیدواژگان: تئوری ساختار، حل تحلیلی، انتقال حرارت هدایتی غیر فوریه، شار گرمای جابجایی، عایق
  • مریم خواجه نوری، علی حقیقی اصل، محمدحسن ایکانی صفحات 83-91
    در این مطالعه، استخراج اسانس آویشن شیرازی با آب دمای زیر بحرانی مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین و مهم ترین بخش اسانس آویشن را ترکیب تیمول تشکیل می دهد. یک مدل ریاضی دو فازی برای شبیه سازی بازده استخراج در شرایط عملیاتی متفاوت در بستر پرشده ذرات به کار گرفته شد. سه مرحله عمده انتقال جرم شامل نفوذ حل شونده داخل ذرات، جابه جایی حل شونده درون لایه ساکن اطراف ذرات و شستشوی حل شونده با جریان توده سیال در نظر گرفته شد. موازنه جرم حالت ناپایدار برای حل شونده در فازهای جامد و زیر بحرانی منجر به دو معادله دیفرانسیل پاره ای شد که به صورت عددی با استفاده از رابطه تعادلی خطی حل شدند. این مدل شامل سه پارامتر ضریب انتقال جرم، ضریب پراکندگی محوری و ضریب نفوذ موثر بود. آخرین پارامتر به عنوان پارامتر تنظیم مدل انتخاب شده و بقیه با استفاده از روابط تجربی موجود تخمین زده شدند. ضریب نفوذ موثر و انحراف میانگین داده ها برای شدت جریان های 1، 2 وml/min 4 به ترتیبm2/s 12-10×5، 073/0، 180/0 و 294/0 بود.
    کلیدواژگان: استخراج، آب دمای زیر بحرانی، اسانس، مدل سازی
|
  • Pourjenabi, Hamidi Pages 1-9
    Dynamic compaction is a useful method of soil improvement especially for Granular soils. In this method، a tamper falls from a specified height on the soil to compact it. This method is developed and applied in many countries in land reclamation projects. Several researchers have worked on simulating dynamic compaction process using numerical tools and implemented solutions for prediction of the appropriate patterns of compaction. However، less attention has been paid on prediction of useful patterns of compaction considering minimum distance limitations from adjacent structures. Indeed، in reclaimed areas like petrochemical complexes and other facilities، pipelines and other structures exist which are very sensitive to the impact energy and heavy tamping. As a result، dynamic compaction should be performed considering these limitations to avoid cracking or collapse of near field structures. The criterion for considering the minimum distance of adjacent structures is dependent to the minimum soil particle velocity. In the present research، ABAQUS 6. 10-1 software is used for modeling of dynamic compaction process (DC). Ground vibration measurements were carried out and result of field measurements and Numerical analysis are compared. The ability of isolation trenches on active isolation of the dynamic compaction process is also modelled and it has been indicated that the isolation trenches have low effects on reducing the soil particle velocity in adjacent structures at the range of considered parameters.
    Keywords: Dynamic Compaction, Numerical Modeling, ABAQUS, Particle Velocity, Isolation Trench
  • Hadianfard, Sharbati Pages 11-28
    Post-tensioned steel connections are new type of connections in which bending moment and shear force at the end of the beam are transmitted to the column using high strength strands. In these connections، energy dissipaters are used for increasing energy dissipation and controlling plastic deformations. In the present paper، the complete numerical model of the experimentally tested connection has been created using ABAQUS software; and cyclic response of this model is compared with the experimental results. Then، simplified numerical model of the connection with the shorter time of modeling and analysis has been created. In this simplified simulation، to model strands، the beam elements are used instead of solid elements، and welding is used instead of bolts for connecting the energy dissipater angles to the beam. A good agreement between cyclic response of numerical model and experimental result was obtained. Also، the results of the full model and simplified model are very close to each other. Therefore، the use of simplified model is confidence and it needs less time for analysis. In addition، the size of software output data is much less. Because، the construction of laboratory samples needs more time and cost compared to computer simulations، therefore، the numerical models can be created simply for modeling the connections with post-tensioned and energy dissipation systems، and effects of these systems on the connection behavior can be studied.
    Keywords: Steel Constructions, Post, tensioned Steel Connection, Numerical Simulation, Post, tensioned Strand, Energy Dissipater, Cyclic Behavior
  • Ebrahimi, Hajilouy, Rad Pages 29-41
    Calculation of hydrodynamic resistance is one of the most important steps in design of vessels. Nowadays، using numerical methods and specially Computational Fluid Dynamics (CFD) for calculation of ship resistance is one of marine engineering fields. In this research، flow around the hull of a catamaran vessel is investigated numerically and resistance is calculated. Numerical modeling is done with FLUENT CFD code. This software solves governing equations by Finite Volume Method (FVM). Modeling is carried out for two ratios of separation to length of vessel (S/L) and finally numerical results are compared to experimental results from model tests. At low speeds، numerical results have a good agreement with experimental results but in higher speeds، the difference between numerical and experimental results increases about 10-20%. Also، by the increase of hull separation، the total resistance of catamaran decreases due to reduction of demi-hulls interferences.
    Keywords: Catamaran Vessel, Hydrodynamic Resistance, Numerical Modeling, CFD, Model Test
  • Navayi Neya, Esmaeiltabar Nesheli, Asghari Pages 43-56
    In recent decades the use of special truss moment frames has been developed as relatively new steel frame systems in high seismic zones. These frames dissipate the seismic energy through the specific ductile parts that are located near the middle of the span of the truss beam. In this study the response modification factor of steel moment frames with specific truss beams due to the ductility and over strength was determined. The analysis was carried out using linear static analysis (pushover). In order to consider the nonlinear behavior of the material in formation of the plastic hinge، it was used the elasto-plastic behavior and it was assumed that the plastic hinge are created at the top and bottom of the column and beam. The analyses are carried out for two types of the frames، Vierendeel and across diagonals frames. These frames are evaluated for two cases، two and three spans، and also for different stories، 3 to 8-story. The results are shown that the response modification factor of the Vierendeel frame is more than the across diagonal frame’s and has a better seismic performance. The results also show that the response modification factor is dependent on the height of the structure، so that this factor is increased with increasing the height of the structure.
    Keywords: Special Truss Moment Frame, Nonlinear Static Analysis, Ductility Factor, Over Strength Factor, Response Modification Factor
  • Mohammadi Pages 57-67
    By applying BOR-FDTD method، fluorescence enhancement by using nano-antennas is investigated. Details of computational method are described including، updating equations، source، detector، absorbing boundary conditions. It is shown that fluorescence enhancement depends on nano-antenna features، ambient environment، the wavelength of incident light and the distance between emitter and nano-antenna. By the precise investigation of the impact of distance on the parameters effective in fluorescence enhancement (Purcell factor، antenna gain، the electric field intensity) we show that by setting the appropriate emitter distance from nano-antenna the highest enhancement can be obtained.
    Keywords: BOR, FDTD Fluorescence Nano, antenna
  • Akbari, Kowsari, Saedodin, Toghraie Semiromi Pages 69-81
    This paper studies an analytical method which combines the superposition technique along with the solution structure theorem such that a closed-form solution of the hyperbolic heat conduction equation can be obtained using fundamental mathematics. In this paper، Non-Fourier heat conduction in a slab that has an adiabatic left boundary and a right boundary with convection has been investigated. A complicated problem is split into multiple simpler problems which in turn can be combined to obtain a solution to the original problem. The original problem is divided into four subproblems by setting the heat generation term، the initial conditions and the boundary condition to different values in each subproblem. All solutions given in this paper can be easily proven by substituting them into the governing equation.
    Keywords: Structure Theorem, Non, fourier, Analytical Solution, Convection, Adiabatic
  • Khajenoori, Haghighi Asl, Eikani Pages 83-91
    In this study، the extraction of Zataria multiflora Boiss essential oil with subcritical water was investigated. The most and the most important part of Z. multiflora essential oil was thymol. One two-phase mathematical model was employed for simulating of extraction yield at different operating conditions in packed bed. Three important mass transfer steps consist of diffusion of solutes through particles، convection of solutes through a layer of stagnant fluid outside particles and elution of solute by the flowing bulk of fluid were considered. The unsteady state mass balance of the solute in solid and subcritical water phases led to two partial differential equations that were solved numerically using a linear equilibrium relationship. This model consists of three parameters mass transfer coefficient، axial dispersion coefficient and effective diffusivity. The last parameter was selected to be the model tuning parameter and the others were estimated by existed experimental correlations. The effective diffusivity and mean relative error of data for flow rates 1، 2 and 4 ml/min were 5×10-12 m2/s، 0. 073، 0. 180 and 0. 294 respectively.
    Keywords: Extraction, Subcritical Water, Essential Oil, Modeling