حامد قوهانی عرب
-
ساخت وساز سازه های بزرگ، به سرعت در حال توسعه می باشد. به همین خاطر یافتن مصالحی با وزن نسبتا کم و مقاومت بالا امری ضروری می باشد. در همین راستا سازه های ساندویچی فولاد-بتن-فولاد (SCS) پیشنهاد شد، سازه های فولاد-بتن-فولاد ، متشکل از دولایه ی فولادی و یک لایه ی بتنی می باشد. این سازه ها بخاطر وزن کم و در عین حال مقاومت و انعطاف بالا، در بین مهندسین محبوب واقع شدند. در این پژوهش ابتدا سه نمونه پانل آزمایش فشار خارج اتصال دهنده ی برشی نواری، با استفاده از نرم افزار اجزای محدود ABAQUS، مدلسازی و سپس صحت سنجی شد. در ادامه با توجه به اینکه، روابط موجود برای پیش بینی مقاومت برشی اتصال دهنده های برشی نواری، دارای شکل پیچیده و دقت نه چندان بالا بوده است، نویسندگان به دنبال پیشنهاد رابطه ای با در نظرگرفتن اثرات پارامترهای مختلف هندسی و همچنین مقاومت فشاری بتن، بودند. در همین راستا با استفاده از طراحی آزمایش، 17 نمونه پانل طراحی و مدلسازی شد. سپس با استفاده از الگوریتم بیان ژنی (GEPرابطه ای جهت پیش بینی مقاومت برشی این سیستم پیشنهاد گردید. در انتها با استفاده از پارامترهای ارزیابی خطا، کارایی رابطه ی پیشنهادی ارزیابی شدکلید واژگان: مقاومت برشی, اتصال دهنده ی برشی نواری, GEP, سازه های فولاد-بتن-فولاد, الگوریتم برنامه ریزی بیان ژنیToday, construction of large structures is growing quickly. For this reason, it is necessary to find the material with a rather low weight and high strength. For this purpose, Steel-Concrete-Steel (SCS) sandwich structures were proposed. SCS structures are composed of two steel layers and one concrete layer. Due to their low weight and high strength and flexibility, they have become popular among engineers. In the present research, first, three specimens of push-out test of strip shear connector were modeled and validated using ABAQUS finite elements software. Then, since the present equations to predict the shear strength of the shear connectors are complicated and are not so precise, the authors proposed an equation taking the effects of different geometrical parameters and the concrete's compressive strength in to account. For this purpose, using the experimental design, 17 specimens were designed and modeled. Then, an equation was proposed using the Genetic Expression Programming Algorithm (GEP) to predict the system's shear strength. Finally, the performance of the proposed equation was evaluated using the error parameters.Keywords: shear strength, corrugated-strip shear connectors, GEP, SCS structures, gene expression programming algorithm
-
در این مقاله، تشخیص خرابی پایه های نگهدارنده منفرد با ممان اینرسی متغیر مطالعه گردیده است. خرابی سازه با استفاده از روش ارتعاش شناسایی شده است. در این روش برای کشف محل و شدت خرابی از الگوریتم فرااکتشافی APSO استفاده شده است. تابع هدف برای کشف خرابی یک شاخص همبستگی مبتنی بر فرکانس های طبیعی در نظر گرفته شده است. به منظور تسریع در محاسبه فرکانس های طبیعی سازه از روش تکرار استفاده شده است. در این مقاله، خرابی به صورت کاهش سختی المان در مدلسازی اجزای محدود اعمال شده است و برای تطابق بیشتر با واقعیت، خطای اندازه گیری در فرکانس نیز لحاظ گردیده است. برای ارزیابی کارایی و توانمندی روش پیشنهادی در تشخیص خرابی پایه های نگهدارنده، دو مثال عددی شامل یک پایه نگهدارنده دوربین مداربسته پلیس و یک پایه نگهدارنده مخزن آب تحت سناریوهای مختلف خرابی، مورد بررسی قرار گرفته اند. برای مثال اول و دوم، سازه ی دارای مقطع متغیر به ترتیب توسط 15 و 25 المان با ممان اینرسی یکنواخت مدلسازی گردیده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد؛ علی رغم پیچیدگی برخی از سناریوهای خرابی، روش پیشنهادی قادر است نه تنها محل، بلکه شدت خرابی را نیز به طرز قابل اعتمادی کشف نماید و بالطبع این الگوریتم قابلیت شناسایی خرابی دیگر سازه ها را نیز دارد.
کلید واژگان: تشخیص خرابی, APSO, پایه نگهدارنده منفرد, روش های تشخیص خرابی مبتنی بر ارتعاش, تحلیل دینامیکیIn this paper, the damage detection of single tapered pole is studied. Structural damage has been identified using the vibration method. In this method, the APSO was used to detect the location and severity of the damage. The objective function for detecting damages, is a correlation coefficient based on natural frequencies. In order to accelerate the calculation of the natural frequencies of the structure, iterative method was used. In this paper, the damage is applied to the structure, by reduction of the stiffness matrix of the element in a finite element modeling and also in order to match the real situation, error in frequency is considered. To evaluate the efficiency and robustness of the proposed method in detecting damage of tapered poles, two numerical examples, including a police surveillance camera pole and a water storage pole under different damaged scenarios, are examined. In first and second example, structures are divided by 15 and 25 elements, respectively, with uniform moment of inertia. The results show that the proposed method is capable of detecting both location and severity of the damage properly, despite the complexity of some damage scenarios. Therefore, the algorithm can be used to detect the damage of other structures.
Keywords: damage detection, Single Tapered Pole, APSO, Vibration-Based Damage Detection, Dynamic analysis -
در این مقاله روش بهینه سازی پرش دایره ها که یک روش فرااکتشافی می باشد ارایه می گردد. در هر مسئله بهینه سازی یک فضای پاسخ تعریف می شود که الگوریتم های بهینه سازی با جستجو در آن فضا، پاسخ بهینه را می یابند. روش پیشنهاد شده در این مقاله از دو رکن مهم در جستجوی فضای پاسخ بهره می گیرد. رکن اول استفاده از اصول هندسه می باشد. در روش پرش دایره ها، از شکل دایره که در طول حل اندازه شعاع آن کاهش می یابد بهره گیری شده است. رکن دوم کاربرد فرا اکتشافی است. آنچه در الگوریتم های فرااکتشافی مشاهده می شود، پخش شدن تصادفی نقاط مورد بررسی در فضای پاسخ است. در روش پرش دایره ها که در این مقاله ارایه می شود، مرکز دایره مورد جستجو به بهینه ترین نقطه هر گام پرش می کند. الگوریتم ارایه شده شامل دو فاز می باشد. فاز اول اکتشاف بهینه ترین محدوده و فاز دوم بهره برداری از اکتشاف است. در پایان بهینه ترین نقطه گام آخر فاز دوم، پاسخ بهینه مسئله خواهد بود. در این مقاله با توجه به این که روش پیشنهادی با تاکید بر مسایل مهندسی ارایه می شود سه مسئله محک خرپا حل شده است. همچنین برای نشان دادن توانایی روش پیشنهادی مسئله پیچیده کین نیز با آن حل گردیده است. پاسخ های این مسئله ها با تعدادی از روش های مرسوم مقایسه شده و درجداول جداگانه ارایه می گردد. در نتایج روش پرش دایره ها، بهبود قابل ملاحظه ای مشاهده می شود.
کلید واژگان: روش بهینه سازی پرش دایره ها, روش های فرااکتشافی, روش دو فازی, بهینه سازی, مسائل محک سازه ایIn this paper, a new meta-heuristic optimization method called the Jump of Circles Optimization Method is introduced. In any optimization problem, an answer zone is defined in which the optimization algorithms search the space to find the optimal answer. The method presented in this paper, uses two important pillars in searching the answer zone. The first pillar is to use the geometric principles. The Jump of Circles, uses the circle with decreasing radius. The second pillar is to use the meta-heuristic application. In meta-heuristic algorithms, the search points distribute randomly and jump in answer zone. In the proposed method, the center of the searching circle jumps and sits on the optimal point of each step. The proposed algorithm solves the optimization problem in two phases. The first phase is optimal area exploration and the second phase is exploiting the exploration. Finally, the most optimal point that will be obtained from the two phases, is the optimal answer of the problem. This paper focuses on engineering problems. So, to check the proposed method, three truss benchmark problems is solved. In addition, the Keane's bumpy function is solved using the Jump of Circles Optimization Method. The answer obtained from the proposed method are compared with some conventional methods and are presented in the paper. The superiority of the proposed method is observed clearly.
Keywords: Jump of Circles Optimization Method, meta-heuristic method, two phases method, optimization, engineering benchmark problems -
مقاومت بتن در برابر نیروهای برشی یکی از پارامترهای مهم در طراحی سازه های بتنی میباشد. شناخت رفتار بتن در برابر برش همواره یکی از مشکلات و معضلات محققین پیرامون این موضوع بوده است. روشهای مختلف و زیادی در مورد اندازه گیری و پیش بینی مقاومت برشی مطرح شده است. یکی از معمولترین و رایجترین شیوه ها پیداکردن رابط های بین مقاومت فشاری و مقاوت برشی میباشد. در این پژوهش با استفاده از طراحی آزمایش در بازه ی مقاومت 30-20 مگاپاسکال که منجر به ساخت 50 نمونه ی برشی و فشاری گردید، تلاش شدهاست رابطهای کاربردی میان مقاومت فشاری و برشی ارایه گردد. به منظور تخمین مقاومت برشی از روش برنامه ریزی بیان ژنی (GEP) استفاده شده و 5 رابطه پیشنهاد گردیده است. برای انتخاب بهترین رابطه، علاوه بر درنظرگرفتن پارامترهای سنجش خطا نظیر ضریب همبستگی، شاخص ویلموتس و... معیار سادگی و استفاده آسان از رابطه نیز مد نظر قرار گرفته است.
کلید واژگان: بتن, مقاومت فشاری, مقاومت برشی, برنامه ریزی بیان ژنی(GEP)Concrete shear resistance is one of the most important parameters in concrete structures design. Suitable understanding of concrete behavior against shear forces has always been a problem for researchers. Many different methods have been developed for measuring and predicting shear strength. One of the most common method, is to find a relationship between compressive and shear strength. In this study, an attempt was made to provide a practical relationship between compressive and shear strength using an experimental design with compressive strength in the range of 20-30 MPa which resulted in 50 compressive and shear concrete specimens. Gene expression Programming (GEP) method has been used to estimate shear resistance and five relationships have been provided. In order to select the best relationship, in addition to considering error measurement parameters such as correlation coefficient,, Willmotts index, and etc ., the criterion of simplicity and easy use of the relation is also considered.
Keywords: concrete, compressive strength, shear strength, Gene expression Programming (GEP) -
در این تحقیق با ترکیب یک المان خمشی و یک المان غشایی، المان چهار گره ای جدیدی به منظور تحلیل اجزای محدود لایه ای ورق های کامپوزیت ارایه شده است. بخش غشایی المان، یک المان جدید چهارضلعی نامتقارن با درجات آزادی اضافی می باشد که در آن از دو میدان جابه جایی متفاوت به عنوان تابع معیار و تابع تقریب استفاده شده است. تابع معیار استفاده شده، تابعی جدید از جنس جابه جایی است که در آن درجات آزادی اضافی با استفاده از درون یابی در طول ضلع المان محاسبه شده است. تابع تقریب المان یک میدان تنش می باشد که از حل تحلیلی تابع تنش ایری محاسبه می شود. بخش خمشی المان ارایه شده، یک المان ورق ناسازگار می باشد که در آن جابه جایی المان با استفاده از مودهای تغییر شکل مرتبه سوم و میدان پیچشی المان با استفاده از ماتریس ژاکوبین مرتبه اول محاسبه شده است. نتایج عددی بدست آمده از حل مسایل استاندارد عددی نشان می دهد؛ المان معرفی شده قادر به تحلیل ورق های کامپوزیت با هندسه و شرایط مرزی مختلف می باشد. مقدار حداکثر خطای این المان در حل مسایل عددی برررسی شده 5/1 درصد است.کلید واژگان: ورق های کامپوزیت, تحلیل عددی, اجزای محدود لایه ای, المان غشاییThis study presents a new quadrilateral element for layered finite element analysis of laminated composite plates which is obtained through assemblage of membrane and plate bending elements. The membrane component is a new unsymmetric quadrilateral element with drilling degrees of freedom, in which two different types of displacement fields are used as the test and trial functions. The test function is a new kind of displacement field with drilling degrees of freedom obtained by using interpolation along the element edges. The trial function is a stress field computed through analytical solutions of Airy stress function. The bending component of lroposed element is a non-conforming plate element that its displacement is computed using third-order deformation modes and the rotational field of element is defined by using first-order Jacobean matrix. The results of numerical benchmark problems show that the the proposed element is capable for analysis of laminated composite plates with varius geometry and boundary. The maximum error of the proposed element among the considered numerical problems is only 1.5 percent.Keywords: Laminated composite plates, Numerical Analysis, Layered finite element method, Membrane element
-
در سال های اخیر ارزیابی قابلیت اطمینان سازه ها از جمله مباحث رو به گسترش و نیز مورد توجه پژوهشگران سازه بوده است. در این شاخه از مهندسی عمران، برآورد احتمال خرابی سازه با درنظرگرفتن عدم قطعیت های احتمالی درپارامترهای مقاومت و بار در فرآیند مدل سازی و طراحی سازه ها مورد بررسی قرار می گیرد. به شکل معمول، ارزیابی دقیق احتمال خرابی توسط روش شبیه سازی مونت کارلو انجام می پذیرد که مستلزم انجام مدل سازی و هزینه زیاد جهت شبیه سازی و متعاقبا برآورد احتمال خرابی سازه مورد بررسی است. در مقاله حاضر بر مبنای روش شبیه سازی مونت کارلو، روشی موثر ارائه شده است که دفعات انجام مدل سازی سازه جهت برآرود احتمال خرابی را به شکل مطلوبی کاهش داده است. در این روش از مفهوم حداقل فاصله ناحیه خرابی از مبدا، در روش FORM به عنوان معیاری برای تشخیص سلامت نمونه ها استفاده شده است. سپس با ارائه زیربازه هایی در لایه های مختلف جهت گروه بندی نمونه های تولید شده در روش مونت کارلو، امکان کاهش دفعات مدل سازی با کنترل خطای احتمالی و دقتی مناسب فراهم آورده شده است. به منظور بررسی کارایی و توانمندی روش پیشنهادی، مثال های عددی و مهندسی با توابع حالت حدی پیچیده توسط روش پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصله با روش های متداول قابلیت-اطمینان مقایسه گردیده اند. نتایج بیانگر دقت بالای روش پیشنهادی علی رغم کاهش زیاد دفعات مدل سازی سازه نسبت به شبیه سازی مونت کارلو می باشد.کلید واژگان: احتمال خرابی, تابع حالت حدی, روش مونت کارلو, حذف نمونه ها, زیربازه, روش FORMIn recent years, evaluation of reliability analysis of structures has become a straightforward and interesting topic among structural researchers. In the field of civil engineering, estimation of structural failure probability is highly investigated, considering probabilistic uncertainties of resistance and load parameters during modeling and designing of structures. To obtain an accurate failure probability, researchers often perform Monte Carlo simulation (MCS) that requires numerous modeling and cost. In the present study, based on MCS, an enhanced technique is developed that efficiently reduces number of structural modeling. The approach works by employing the concept of First Order Reliability Methods (FORMs) to determine closest point to the mean of random variables in failure region. Afterward, by presenting sub-intervals in various layers, to group generated samples in MCS, the possibility of reducing number of structural modeling with well-disciplined error and acceptable accuracy is achieved. In order to investigate the efficiency and robustness of the method, various numerical and engineering examples with complex limit state functions were attempted and the obtained results were compared with those based on the conventional reliability methods in the literature. Results show the high accuracy of proposed approach while the number of requires structural modeling were substantially reduced.Keywords: Failure probability, Limit state function, Monte Carlo method, Sample elimination, Sub-interval, FORM method
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.