نشریه صوت و ارتعاش
پیاپی 4 (پاییز و زمستان 1392)

بیان احساس در ارتباطات روزمره از جایگاه ویژه ای برخوردار است. از جمله بسترهای نمود احساس، گفتار است. از این رو، یکی از جنبه های مهم در طبیعی سازی ارتباط میان انسان و ماشین، تشخیص حس گفتار و تولید بازخورد متناسب با احساس درک شده است. باوجود پیشرفت های گسترده در حوزه پردازش گفتار، استخراج و درک احساس پنهان در گفتار انسان، همچون خشم، شادی و جز این ها، از یک سو و تولید گفتار احساسی مناسب از سوی دیگر، همچنان یکی از چالش های مهم برای ساخت ماشین های هوشمند محسوب می شود. در این مقاله، یک سیستم وابسته به گوینده برای تشخیص حس گفتار فارسی ارائه شده است. مراد از تشخیص حس وابسته به گوینده گفتار، شناسایی خودکار حالت احساسی یک یا چند گوینده خاص با استفاده از نمونه های گفتاری آنهاست. در طراحی سیستم معرفی شده، از روش های آماری استفاده شده است و معماری آن شامل دو بخش اصلی، استخراج ویژگی و آموزش مدل دسته بند می باشد. در مرحله استخراج ویژگی، 28 ویژگی آکوستیکی شامل اطلاعات مربوط به فرکانس گام، ساخت سه فرمنت اول و دامنه از نمونه های گفتار احساسی دو گوینده (یک مرد و یک زن) به طور مجزا و به ازای شش حس متفاوت خشم، تنفر، ترس، شادی، غم و خنثی استخراج شده است. پس از تشکیل بردار ویژگی، سه روش دسته بند، شامل ماشین بردار پشتیبان[i]، k نزدیکترین همسایه[ii] و شبکه عصبی[iii]، آموزش داده شده اند. در نهایت، سه روش پیاده سازی شده با استفاده از پار ه گفتارهای احساسی داده آزمون ارزیابی شده و دقت و صحت و بازخوانی آنها مشخص شده است. با مقایسه عملکرد سه روش دسته بند مشخص شد که بیشترین دقت برای گوینده مرد و زن به ترتیب مربوط به ماشین بردار پشتیبان (97 درصد) و شبکه عصبی (93 درصد) بوده است. این در حالی است که در آزمون انسانی صورت گرفته، میانگین دقت انسان در تشخیص حس پاره گفتارهای احساسی داده آزمون 78 درصد و کمتر از دقت روش های دسته بند گزارش شده در سیستم پیاده سازی شده است.

در فرایند ماشینکاری، کاهش نیروی برشی مزایای بسیاری چون افزایش عمر ابزار و بهبود کیفیت سطح ماشینکاری دارد. از جمله روش های جدید برای کاهش نیروی برشی، ماشینکاری به کمک ارتعاش اولتراسونیک است. در این مقاله، تاثیر جهت اعمال ارتعاش اولتراسونیک به قطعه کار در فرایند فرزکاری به کمک اولتراسونیک[i] بر نیروهای برشی به صورت تجربی با انجام دو مجموعه متفاوت آزمایشی و به کمک یک تنظیم تجربی مخصوص مطالعه شده است. در مجموعه نخست، که جهت پیشروی ابزار همراستا با ارتعاش قطعه کار است، نیروهای برشی به دلیل جدایش ابزار و قطعه کار از یکدیگر در قسمت هایی از هر سیکل ارتعاشی، به طور متوسط 7/16 درصد نسبت به فرزکاری معمولی[ii]کاهش یافته اند. در مجموعه دوم اما، که پیشروی ابزار عمود بر راستای ارتعاش قطعه کار است، نیروهای برشی در فرزکاری اولتراسونیکی به طور متوسط 5/53 درصد نسبت به فرزکاری معمولی افزایش یافته اند. دلیل این افزایش نیرو، وجود ضربه های جانبی متوالی بین ابزار و قطعه کار و عدم جدایش آنها از یکدیگر است. نتایج تجربی نشان می دهند که تغییر رفتار اصطکاک در فرزکاری اولتراسونیکی تاثیری بر کاهش نیروی برشی ندارد و دلیل اصلی کاهش نیروی برشی در فرایندهای ماشینکاری ارتعاشی، جدایش ابزار و قطعه کار به سبب اعمال ارتعاش است. در حالتی که پیشروی ابزار و ارتعاش قطعه کار همراستاست، برخلاف عمق برش شعاعی و نرخ پیشروی، سرعت برشی بر میزان کاهش نیروی برشی در فرزکاری به کمک اولتراسونیک نسبت به فرزکاری معمولی موثر است، به گونه ای که با افزایش سرعت برشی، نیروی برشی در این دو فرایند به یکدیگر نزدیک می شود.

امروزه فرایند فرزکاری به یکی از متداول ترین و پرکاربردترین روش های تولید مبدل شده است. از جمله شاخص های برتری فرایند فرزکاری می توان به دقت بالا، هزینه کم، کاربرد آسان و قابلیت مناسب در تولید قطعاتی با شکل های متنوع و پیچیده اشاره کرد. یکی از نیازهای اساسی برای فرایند فرزکاری سرعت بالا پیش بینی نواحی برش پایدار است. در این مقاله، نخست با استفاده از آزمون های شیارتراشی ضرایب برشی برای آلیاژ آلومینیم Al-6061-T6 محاسبه می شود و پارامترهای مودال ابزار نیز با استفاده از تست مودال به دست می آید. سپس نتایج شبیه سازی اثر زاویه مارپیچ بر پایداری سیستم با استفاده از روش تحلیل المان محدود زمانی ارائه می شود. با استفاده از نتایج شبیه سازی می توان اثر بار جانبی ابزار را در اندازه انشعاب هوپف[i] و حذف انشعاب فلیپ[ii]در فرایند فرزکاری مشخص کرد. در پایان، صحت نتایج شبیه سازی های انجام شده با استفاده از مدل های ارائه شده توسط ماخذ معتبر مورد تایید قرار گرفته است.

لرزش ماشین های رفت و برگشتی، خصوصا کمپرسورهای در حال بهره برداری و یا حتی تازه نصب شده، از جمله مشکلات شایع، پرهزینه و نسبتا پیچیده صنعت نفت و گاز محسوب می شود. مطالعه ماهیت عملکرد این دسته از ماشین ها به کمک تلفیق مباحثی از دانش ارتعاشات و دینامیک سیالات می تواند برای ریشه یابی علت اغلب این لرزش ها راهگشا باشد. در این مقاله، ضمن آشنایی با پدیده ضربان فشار[i] و عوارض جانبی آن، که خاصیتی ذاتی و برجسته در این دسته از ماشین هاست و در شرایط خاص می تواند عامل اصلی لرزش باشد، سعی شده است تا در مراحل طراحی و بهره برداری تدابیر لازم جهت پیشگیری و کنترل لرزش این دسته از ماشین ها معرفی شود و از این رهگذر، ضمن کاهش هزینه های چشمگیر نگه داری و تعمیرات، دقت اندازه گیری های فرایندی[ii]را نیز افزایش یابد.

از جمله مباحث مهم و اساسی در ایجاد و گسترش شبکه های حمل ونقل ریلی زیرزمینی، مبحث تهویه مطبوع تونل ها و ایستگاه های مترو است. عموما فن ها با عبور جریان هوا از میان کانال های حفرشده، وظیفه اصلی در تهویه مطبوع تونل ها را برعهده دارند. در این بین دیده می شود که عبور هوا از میان کانال ها با سروصدا همراه است که در صورت عدم کنترل آن، آلودگی صوتی به یک مشکل اساسی برای مسافران و سایر افرادی که در ایستگاه های مترو فعالیت دارند مبدل می شود. هرچند تحقیقات در زمینه کنترل آلودگی و کاهش سروصدا در شبکه های مترو با شتاب بسیاری در حال انجام است، اما به دلیل رشد روزافزون در حوزه تولید مواد جاذب صدا و ابداع روش های ترکیبی، به نظر می رسد انجام تحقیقات تازه و بدیع در این زمینه ضرورت دارد. به علاوه شرایط محیطی متفاوت اقلیم های گوناون سبب شده است تا بسیاری از مواد و روش های پیشنهادی کارایی چندانی با تغییر شرایط نداشته باشد. از این رو، تلاش برای بومی سازی دانش صداگیرها به عنوان هدف اصلی در این پژوهش مد نظر قرار گرفته است. در این مقاله، ضمن آشنایی با موضوع آلودگی صوتی در کانال های تهویه هوا به کمک شبیه سازی با نرم افزار فلوئنت، دو نوع مدل چیدمان صداگیرها در مقابل یک فن بررسی و مقایسه شده است تا بتوان در یک کانال تهویه از مدل بهینه و جدید جهت کاهش آلودگی صوتی در سیستم تهویه هوای مترو استفاده کرد.

چون تحلیل دینامیکی سکوهای جاکت تحت بارگذاری زلزله، به دلیل آثار هیدرودینامیکی و اندرکنش آب و سازه، بسیار هزینه بر و وقت گیر است، می توان از روش های ارائه شده در سازه های ساختمانی با انجام اصلاحاتی بهره برد. در این مقاله به بررسی روش مبتنی بر مود اول در سازه های ساختمانی برای تحلیل لرزه ای سکوهای جاکت برای دو حالت با و بدون میراگر پرداخته شده است. در این رهگذر، نخست روش ارائه شده در آیین نامه های طراحی لرزه ای معرفی شده، سپس کاربرد آن در تحلیل لرزه ای سکوهای ثابت دریایی تحت رکوردهای گسل نزدیک و گسل دور در دو حالت سازه با میرایی ذاتی و بدون میرایی ذاتی مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، کاربرد این روش در ارزیابی دینامیکی سکو با میراگر جرمی متوازن شده نیز تحت رکوردهای گسل نزدیک و گسل دور در دو حالت سازه با میرایی ذاتی و بدون میرایی ذاتی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده بیانگر این است روش یک درجه آزاد معادل دارای خطای بسیار کمی در محاسبه پاسخ سازهبدون میرایی طبیعی و میراگر جرمی است. همچنین کاربرد این روش به طور قابل توجهی به محتوای فرکانسی رکوردهای مورد استفاده در آنالیز برای حالت های گوناگون بستگی دارد.

آلیاژ Ti-6Al-4V در یک کوره اتمسفر کنترل توسط آلیاژ پرکننده آمورف 1228 STEMET با ترکیب شیمیایی (Ti-27Zr-14Cu-13Ni، wt%) لحیم شد. ابتدا کیفیت اتصالات لحیم توسط آزمون اولتراسونیک و با استفاده از روش اندازه گیری ضخامت کراتکرامر برانسون[i] ارزیابی شد. سپس تاثیر زمان و دماهای مختلف بر ریزساختار و خواص مکانیکی بررسی شد. بررسی ریزساختار توسط میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی[ii] و بررسی خواص مکانیکی توسط آزمون برش انجام گرفت. ریزساختار اصلی فلزات پایه Ti-6Al-4V با استفاده از این آلیاژ لحیم تغییری نکرد. اتصالات به طور عمده از ترکیبات بین فلزی γ-Cu/Ni [Ti(Zr)]2وλ-Lave(Cu/Ni)2[Ti،(Zr)] تشکیل شده بودند. طولانی کردن مدت زمان لحیم کاری، منجر به جایگزینی این فازهای ترد با ساختار ریز سوزنی شکل ویدمنشتاتن[iii]شد که در سراسر اتصال، به دلیل توزیع مجدد عناصر نیکل و مس از آلیاژ لحیم به فلزات پایه، غالب می شود. استحکام برشی بهینه برای اتصالات لحیم Ti-6Al-4V در زمان 30 دقیقه، در دمای 950 درجه سانتی گراد و فشار 571 مگاپاسکال به دست آمد. از دید تجربی، یافته ها حاکی از این است که لحیم کاری نمونه های سازگار در اتمسفر کنترل شده، که در یک محفظه ایزوله قرار دارند، می تواند به عنوان یک فرایند موثر و اقتصادی در نظر گرفته شود.