نشریه صوت و ارتعاش
پیاپی 9 (بهار و تابستان 1395)

امروزه استفاده از امواج فراصوت به عنوان یک فناوری نوین در بهبود کیفیت محصولات نانوایی مورد توجه بسیار قرار گرفته است. در این مقاله اثر امواج فراصوت بر بهبود کیفیت نان تهیه شده از آرد با گلوتن ضعیف، تشدید فرایندهای اکسیداسیون از طریق اعمال هوادهی، استفاده ااز این امواج به عنوان جایگزین مناسبی برای رنگبرهای شیمیایی در سفیدکردن آرد، به کارگیری امواج فراصوت به منظور دستیابی به نوعی امولسیون یکنواخت تر با اندازه قطرات کوچکتر جهت پایداری و بهبود کیفیت کیک، تهیه کیک بدون تخم مرغ از طریق اعمال صوت بر خمیر و تاثیر اولتراسوند در فرایند آسیابانی و کوتاهتر شدن زمان مشروط کردن گندم در آسیاب بررسی و در نهایت نتایج مثبت و چشمگیر استفاده از امواج فراصوت در صنایع آسیابانی و پخت تحلیل می شود.

بیودیزل سوختی است که از پسماند های روغنی محصولات کشاورزی و صنایع غذایی و یا بصورت محصول اصلی دانه های روغنی مثل کرچک تهیه می گردد. نوع سوخت تاثیر مستقیم بر پدیده احتراق موتورهای احتراق تراکمی (IC) دارد. یکی از مهم ترین پارامترهای کیفی کارکرد موتور که در اثر نوع سوخت تغییر می کند، صدای موتور می باشد. تحقیق حاضر جهت بررسی تاثیر سوخت بیودیزل بر روی صدای موتور انجام گرفت. صدای موتور تک سیلندر دیزلی با استفاده از هفت مخلوط متفاوت سوخت گازوئیل و بیودیزل اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که فرکانس غالب صدای موتور Hz 315 و با منشا احتراق و ساختار اگزوز می-باشد. در این فرکانس تراز فشار صدای موتور با سوخت B10، 23 % کمتر از سوخت B30 (مخلوط 30 درصد بیودیزل و 70 درصد سوخت گازوئیل) بود. کمترین صدای تولیدی موتور در مخلوط سوخت B10، و بیشترین صدای تولیدی در B30 اتفاق می افتد.

رفتار مصالح تردی چون سنگ و بتن به دلیل وجود ریزترک ها همواره تحت تاثیر می باشد و در روند بارگذاری استاتیکی و دینامیکی برخلاف نظریه های شکست، رفتارهایی از خود نشان می دهند. لذا بررسی مکانیک شکست در این گونه مصالح به منظور بررسی سازه مهم می باشد. در این مقاله رفتارنگاری شکست بتن به عنوان یک سنگ مصنوعی به تشریح روش انتشار آوایی بررسی شده است. برای این منظور، نمونه های استوانه ای و مکعب مستطیلی بتن با یک طرح اختلاط سیمان و آب به منظور تولید نمونه همگن و ایزوتروپ ساخته شد. از نمونه های استوانه ای بر اساس استاندارد ISRM مقاومت تک محوره و برزیلی تعیین شد. با استفاده از روش تحلیلی پارامترهای مختلف امواج آوایی به دست آمده به بررسی شکست نمونه های مکعب مستطیلی ترکدار تحت آزمایش خمش سه نقطه ای پرداخته شد. با استفاده از تغییرات این پارامترها مواردی چون آغاز روند ایجاد ریزترک، توسعه ناحیه شکست و ترکیب ریزترک ها مشخص شد. با روش انتشار آوایی می توان رفتارنگاری مراحل نهایی شکست از شکل گیری ترک اصلی و رشد آن تا گسیختگی نهایی را برداشت و شناسایی کرد. از نتایج تحقیق اینکه تغییرات پارامترهای انرژی آزادشده و انرژی آزادشده در لحظه شکست مشخص نمود که بیشترین میزان انرژی آزادشده در لحظه شکست بوده و انرژی بعد از شکست اولیه به مراتب کمتر از انرژی لحظه شکست اولیه است که نشان دهنده رشد ترک اصلی به واسطه وجود ریزترک های موجود در نمونه بوده که مطابق با معیارهای انرژی شکست می باشد.

امواج لمب یا امواج ورقی از امواج هدایت شده مکانیکی اند که در ورق ها انتشار می یابند. در این مقاله ضمن بررسی خواص این امواج، تفاوت این امواج با سایر امواج مکانیکی بررسی می شود و مزایا و معایب آنها نسبت به سایر امواج مورد بحث قرار می گیرد. امواج لمب دارای خاصیت دیسپرژن[i] هستند؛ یعنی سرعت آنها وابسته به فرکانس است. این خاصیت امواج لمب، که بسیار پراهمیت است، در این مقاله بررسی و روش های متداول تولید و دریافت امواج لمب و کاربردهای آنها در صنایع مختلف ارائه و شماری از پژوهش های انجام شده در خصوص امواج لمب در زمینه های نظری، تجربی، روش اجزای محدود و پردازش سیگنال به اختصار مرور خواهد شد. هرچند در این مقاله کاربردهای متنوع امواج لمب مورد بحث قرار خواهند گرفت، اما رویکرد مقاله پیش رو بیشتر معطوف به کاربرد امواج لمب در ارزیابی غیرمخرب قطعات است.

آگاهی از حجم محصولات کشاورزی منجر به محاسبه دانسیته آنها می شود؛ از اختلاف دانسیته نیز به منظورکنترل کیفیت و بازرسی محصولات کشاورزی استفاده می شود. اما شکل نامنظم بیشتر محصولات کشاورزی، اندازه کوچک بذرها و غلات و طبیعت متخلخل آنهاست که مشکلات متعددی در اندازه گیری حجم و جرم مخصوص آنها ایجاد می کند. اصولا برای اندازه گیری حجم محصولات کشاورزی روش هایی چون روش جابه جایی آب، رزوناتور و جز این ها وجود دارد. در این مقاله اما، برای نخستین بار در حوزه کشاورزی به منظور رفع محدودیت ها و معایب روش های معمول از لوله امپدانس برای اندازه گیری حجم گردو استفاده شده است. اصول اندازه گیری براساس ارتباط حجم گردو و فشار صدا در یک لوله امپدانس استوار است. امواج تولیدی در فرکانس 250 هرتز، در سه سطح شکل موج (سینوسی، دندانه اره ای و مربعی)، چهار سطح دامنه (1، 5، 9 و 13 ولت) و دو موقعیت قرارگیری میکروفون تهیه شده اند. آزمایش ها روی نمونه های گردو نیز در سه سطح اندازه (ریز، متوسط و درشت) و 5 تکرار صورت پذیرفته است. نتایج حاکی از آن است که فشار سیگنال های صوتی تولیدشده در دامنه 1 ولت روندی منطقی در مقابل تغییر اندازه گردوها از خود نشان نمی دهد و از طرفی در دامنه 13 ولت بهترین همبستگی بین حجم نمونه ها و فشار صدا حاصل می شود؛ بنابراین استفاده از این دامنه برای سنجش حجم گردوها مناسب است. نتایج مربوط به تخمین مدل های رگرسیونی نشان می دهد که بهترین مدل نسبت به سایر مدل ها با توجه مقدار ضریب872/0 در دامنه 13 ولت، شکل موج سینوسی و در موقعیت میکروفون 1حاصل شده است.

از جمله قابلیت های مهم خودروهای شنی دار، توانایی عبور آنها از ناهمواری هاست. گودال ها و دیوارهای عمودی در مقابل حرکت، نمونه ای از ناهمواری های رایج در برابر این نوع خودروها هستند که می توانند به طور قابل توجهی حرکت خودرو را تحت تاثیر قرار دهند و مانع از ادامه حرکت شوند. صحت سنجی این قابلیت پس از یافتن یک مدل نظری جهت تحلیل و هزینه زیاد ناشی از آزمایش روی این نوع خودروها، لزوم شبیه سازی نرم افزاری را دوچندان می کند. در این مقاله برای صحت سنجی از نرم افزار ادامز استفاده شده است، اما با توجه به تعداد زیاد قطعات، قیود و تماس بین آنها، استفاده از محیط عمومی این نرم افزار به شیوه های رایج عملا نا ممکن است. این تحقیق با شیوه ای نوین با کدنویسی در این نرم افزار، بر این مشکل فائق آمده است. شبیه سازی و تحلیل دینامیکی حرکت یک خودروی شنی دار حین عبور از گودال و دیوار عمودی و پیش بینی قابلیت عبور آن از جمله دستاوردهای این مقاله است که اطلاعات وسیعی از رفتار تک تک قطعات حین عبور از این موانع و نیروهای وارده به آنها در مقابل طراحان این نوع خودرو قرار خواهد داد. مقایسه نتایج این مقاله با نرم افزار ادامز صحت روش ارائه شده را تایید می کند.

تشخیص احساس برای رایانه امری چالش برانگیز است. دلیل اصلی این موضوع نیز عدم توانایی رایانه در درک احساس کاربر است. هدف از این مقاله، طراحی یک سیستم تشخیص احساس از گفتار و ارائه روشی نوین جهت بهبود این سیستم است. تاکنون در این زمینه از ویژگی های متفاوتی استفاده شده است، اما هیچ یک عملا به ارتباط بین دامنه صوت و حالت های احساسی نپرداخته اند. چون موجک بیونیک به این ارتباط بیشتر پرداخته است، به نظر می رسد بتواند در جداسازی حالت های مختلف احساسی کمک کند. برای این منظور، در این پژوهش از موجک بیونیک برای استخراج ویژگی از سیگنال های صوتی، در تشخیص خودکار احساسات از گفتار استفاده شده است. ساختارموجک بیونیک منطبق بر ساختار گوش انسان است و چون انسان درک خوبی از احساسات گفتار دارد، می توان انتظار داشت که استفاده از موجک بیونیک برای تشخیص خودکار احساسات از گفتار مفید باشد. ساختار پیشنهادی روی پایگاه داده های برلین و دادگان گفتار احساسی فارسی ارزیابی شده است، که این دادگان شامل عبارات و جملاتی کوتاه و بیانگر احساسات منفی ترس، خشم، ناراحتی و حالت طبیعی و جز این ها هستند. نتایج آزمایش ها نشان می دهد الگوریتم پیشنهادی عملکرد قابل قبولی در مقایسه با سیستم های تشخیص خودکار احساسات از گفتار موجود ارائه می دهد.

امروزه با پیشرفت های صورت گرفته در زمینه ساخت سیستم های میکروالکترومکانیکی، قطعات میکرومکانیکی کاربردهای گسترده تری یافته اند. از جمله این قطعات پرکاربرد، تشدیدگرهای میکرومکانیکی است. تشدیدگرهای میکرومکانیکی ابعادی کوچک و فرکانس های تشدید بالایی دارند. امروزه از این تشدیدگرها در سیستم های ارتباطی بی سیم و ناوبری، فیلترها، میکروسکوپ اتمی، ژیروسکوپ های ارتعاشی، حسگرهای جرم، فشار، کرنش، نیرو، شتاب ، دما و زیستی استفاده می شود. با توجه به اهمیت و کاربرد گسترده تشدیدگرها، در این مقاله، نخست انواع تشدیدگرها، کاربردها، مزایا، نحوه عملکرد آنها در سیستم های ارتعاشی، مواد سازنده و انواع روش های تحریک و تشخیص در آنها معرفی پس از آن پارامتر ضریب کیفیت و نحوه محاسبه آن تشریح می شود. در ادامه انواع سازوکارهای اتلاف انرژی، مدهای ارتعاشی و پارامتر مقاومت حرکتی در تشدیدگرها توضیح داده می شود و در نهایت مشخصات انواع تشدیدگرهای متداول ارائه می گردد.

آگاهی از رفتار اکوستیکی مواد و لایه های جاذب صوت در طراحی تجهیزات نظامی و اکوستیکی زیر آب اهمیت زیادی دارد. اگر بتوان با استفاده از روش های عملی بدون اعمال محدودیت در عملکرد یک سیستم، نوفه اکوستیکی آن را کاهش داد، توان عملیاتی آن بالا می رود. از جمله روش های عملی، استفاده از لایه های متنوع جاذب صوت روی بدنه این تجهیزات است. در این مقاله با استفاده از بسته نرم افزاری وین فلگ[i] و با بهره گیری از مدل های نظری، تاثیر مشخصه های فیزیکی جاذب های صوتی زیر آب شامل چگالی، ضخامت و امپدانس اکوستیکی بر میزان جذب انرژی صوتی و شاخص تضعیف در این جاذب ها تجزیه و تحلیل شده است.

در این پژوهش فرکانس های طبیعی و انواع مدهای ارتعاشی چرخدنده سیاره ای ساده تک مرحله ای مورد بررسی قرار گرفته اند. سیستم دینامیکی مجموعه چرخدنده سیاره ای به صورت مجموعه ای از جرم و فنر مدل سازی شده است. هر یک از اجزاء شامل چرخدنده خورشیدی، حمل کننده سیاره ها، چرخدنده رینگ و سیاره ها دارای سه درجه آزادی هستند و به صورت اجسام صلب مدل شده اند. به منظور بررسی فرکانس های طبیعی و مدهای ارتعاشی، سیستم سیاره ای، متقارن در نظر گرفته شده است. به نحویکه سیاره ها مشابه و دارای موقعیت قرارگیری یکسانی از هم هستند. همچنین سختی یاتاقان ها که به صورت فنر های خطی شبیه سازی شده اند در تمامی جهت ها نیز یکسان فرض شده اند. در این پژوهش معادلات حرکت هر کدام از اجزاء جداگانه بدست آمده اند و مدهای ارتعاشی به سه نوع دورانی، انتقالی و سیاره ای دسته بندی شده اند. نتایج نشان می دهند که فرکانس های طبیعی متناظر با مدهای دورانی و انتقالی به ترتیب دارای گوناگونی یک و دو هستند. همچنین در سیستم سیاره ای ساده تک مرحله ای، مد سیاره ای زمانی ظاهر می شود که تعداد سیاره ها حداقل چهار عدد باشند.