حسین مهبادی
-
در این مقاله ضریب شدت تنش ترک کوچک شعاعی در لبه ی خارجی یک استوانه ی جدار ضخیم ویسکوالاستیک دوار تحت فشار داخلی و توزیع حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور مدل سازی رفتار ویسکوالاستیک استوانه، از مدل جامد سه پارامتری زنر بهره گرفته شده است. ابتدا توزیع تنش در استوانه ی ویسکوالاستیک بدون ترک تعیین شده است. سپس با استفاده از روش برهم نهی و انتخاب ضریب هندسی مناسب، مسئله ی استوانه ی ترک دار بررسی شده است. نهایتا، اثر پارامترهای مختلف بر روی ضریب شدت تنش بررسی شده است. با حذف اثر ویسکوالاستیک در استوانه، ضرایب شدت تنش به دست آمده در مقاله ی حاضر با نتایج موجود در سوابق علمی مسئله مقایسه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با افزایش خواص الاستیک ماده ضریب شدت تنش افزایش و با افزایش خواص ویسکوز ماده ضریب شدت تنش کاهش می یابد.
کلید واژگان: ضریب شدت تنش, استوانه ی ویسکوالاستیک, مدل زنر, فشار داخلی, توزیع حرارتیIn this research, stress intensity factor of a small radial crack in a rotating thick cylinder made of viscoelastic materials subjected to internal pressure and radial temperature distribution is investigated. The radial crack is assumed to be located at the outer edge of the cylinder. The Zener model (i.e., standard three parameter solid) is applied to simulate the viscoelastic behavior of the cylinder. To obtain the stress intensity factor of the viscoelastic cylinder, the problem of uncracked viscoelastic cylinder subjected to internal pressure and radial temperature distribution is analyzed with plane strain assumptions. Then, the hoop stress distribution is determined. Finally, by assuming the small crack length and applying the superposition method, the problem of cracked viscoelastic cylinder is replaced by the problem of cracked viscoelastic cylinder subjected to determined average stress in the previous step. By employing the proper geometry factor, the stress intensity factor of the viscoelastic cylinder is determined. A parameter study is performed to investigate the effects of various parameters on the stress intensity factor of the cylinder. To validate the results, the problem of viscoelastic cracked cylinder is simplified to an elastic cracked cylinder by neglecting the viscoelastic terms, and the data obtained in the present work are compared with those given in the literature search. The results show that the proposed method is quite capable of estimating the stress intensity factor of small cracks in structures made of viscoelastic materials. A parameter study is performed to investigate effect of various parameters on stress intensity factor of the cylinder. The parameter study shows that a) the stress intensity factor of the viscoelastic cylinder in early moments of loading is higher than its equivalent elastic cylinder, b) increasing the elastic properties of the viscoelastic material results in higher stress intensity factor, and increasing the viscous properties of the material decreases the stress intensity factor.
Keywords: Stress intensity factor, viscoelastic cylinder, Zener model, Internal pressure, Thermal distribution -
پارامتر مقیاس طول به عنوان یک فاکتور اساسی نقش مهمی در تقریب مقادیر فرکانس طبیعی میکروساختارها ایفا می کند. در این پژوهش با استفاده از پارامترهای مقیاس طول دقیق که اخیرا توسط پژوهشگران در مقیاس آزمایشگاهی اندازه گیری شده است، فرکانس های طبیعی میکرو ورق های متخلخل محاسبه شده است. با توجه به اینکه ثابت فرض نمودن پارامتر مقیاس طول باعث انحراف مقادیر فرکانس طبیعی از مقدار دقیق آن می شود، در این تحقیق مقادیر پارامتر مقیاس طول، تابعی از جنس ماده و ضخامت ورق در نظر گرفته شده است. به منظور مدلسازی ساختار مختلخل ورق، از مدل های تخلخل پیشنهادی شامل مدل تخلخل یکنواخت، مدل تخلخل غیریکنواخت متقارن و مدل تخلخل غیریکنواخت نامتقارن استفاده شده است. میکرو ورق نازک در نظر گرفته شده و میدان جابجایی بر اساس فرضیات صفحات نازک در نظر گرفته شده است. برای تقریب رفتار ورق در ساختار میکرو، مدل غیرکلاسیک تنش کوپل اصلاح شده بکار گرفته شده است. توابع حدس به فرم چند جمله ای برای ارضا شرایط مرزی مختلف ارایه شده است. حل معادلات پس از محاسبه مقادیر انرژی سیستم به روش عددی رایلی-ریتز انجام گرفته است، و پس از بررسی صحت روند حل انجام شده به وسیله اعتبار سنجی نتایج با مراجع معتبر، تاثیر پارامترهای مختلف ورق در قالب جداول و منحنی بر فرکانس طبیعی سازه مورد ارزیابی قرار گرفته است.
کلید واژگان: میکرو ورق مستطیلی متخلخل, تئوری تنش کوپل اصلاح شده, پارامتر مقیاس طولThe length-scale parameter as a primary factor has an important role in approximation of natural frequencies of micro-structures. Applying the exact length scale parameters which are recently determined by researchers, natural frequencies of porous microstructures are determined. In view of the fact that assumption of constant length-scale parameter leads to deviation of natural frequencies from their exact value, this research applies a length scale parameter which is function of plate thickness and material. To model the porous structures of the plate, the proposed porous models including evenly porosity mode, unevenly symmetric porosity model, and unevenly asymmetric porosity model are employed. The micro-plate is assumed to be thin, and classical plate theory is applied to displacement field of the micro-plate. The modified stress couple theory is employed to approximate the behavior of the plate in micro-scale. The trial functions which satisfy the boundary conditions are taken as the polynomial form. Evaluating the energy values of the system, the Rayleigh-Ritz method is imposed to solve the governing equations of the system. Validated the solution procedure with data given in the literature search, effects of various parameters on natural frequency of the plate are studied in the form of tables and curves.
Keywords: Porous Rectangular Microplate, Modified Couple Stress Theory, Length Scale Parameter -
در این مقاله ارتعاشات آزاد ورق قطاعی تابعی مدرج دو بعدی کوپل با پیزوالکتریک بر مبنای تئوری مرتبه سوم تغییر شکل برشی مستقر بر بستر الاستیک دو پارامتری مورد بررسی قرار گرفته است. تئوری مرتبه سوم تغییر شکل برشی ورق با وجود داشتن معادلات پیچیده تر بدلیل در نظر گرفتن تاثیرات تغییر شکل برشی عرضی و اینرسی دورانی منجر به حصول نتایج دقیق تری می شود. تغییر خواص ورق مدور تابعی دو بعدی به صورت پیوسته در دو راستای ضخامت و محیط در نظر گرفته شده است و برای مدل سازی رفتار ورق تابعی دو بعدی از مدل قانون توانی کسر حجمی استفاده شده است. به منظور تعیین پتانسیل الکتریکی لایه های پیزوالکتریک از توابع سینوسی استفاده شده است به نحوی که معادله الکترواستاتیکی ماکسول بوسیله این توابع ارضا می شود. پس از تشکیل فانکشنال لاگرانژین بوسیله تفاضل انرژ ی های جنبشی و پتانسیل ورق، از اصل همیلتون و روش ریتز به منظور تعیین مقادیر فرکانس طبیعی ورق استفاده شده است. در ادامه پس از اعتبارسنجی نتایج با مراجع مختلف برای حال تهای گوناگون، تاثیر پارامترهای ورق از جمله زاویه قطاع ورق، نسبت ضخامت به شعاع ورق، ضریب توانی نسبت حجمی و ضرایب بستر بر روی فرکانس طبیعی سازه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.کلید واژگان: ورق هایهای قطاعی, فرکانس طبیعی, روش ریلی ریتز, پیزوالکتریکIn this paper, free vibration analysis of two-dimensional functionally graded annular sector plates with two piezoelectric layers on elastic foundation using the Rayleigh-Ritz method is investigated applying the third order shear deformation theory of plates. Despite the existence of more complex equations, the third-order shear deformation theory of plates leads to more accurate results, this is due due to the effects of transverse shear deformation and inertial rotation,.The material properties of the annular plate is graded two-dimensionally in both of the circumferential and thickness directions. The volume fraction power law distribution is used to model the two dimensional functionally graded plate properties. The sinusoidal function is used to determine the electrical potential of the piezoelectric layers. The assumed potential function satisfies the Maxwell electrostatic equations. To obtain the natural frequencies of the plate, the Lagrangian function is defined by subtracting the kinetic and potential energies of the plate and then the Hamilton’s principle and the Ritz method is applied to obtain the natural frequencies of the plate. Finally, the results are validated by various references and the effect of various parameters including the sector angle, ratio of thickness to radius of the plate and foundation coefficients on the natural frequency of the structure has been discussed.Keywords: Sector plates, Natural frequency, Rayleigh-Ritz Method, Piezoelectric, Functionally graded materials
-
در این مقاله جریان لایه های سیال بینگهام در یک لوله مخروطی همگرا مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور معادله ساختاری سیال بینگهام برای مدلسازی رفتار سیالات دارای تنش تسلیم به کار گرفته شده است. با فرض کوچک بودن شیب لوله، گرادیان فشار در داخل لوله برای این سیال به صورت تحلیلی تعیین شده است. با توجه به وابستگی جریان سیال به تنش تسلیم، در داخل لوله ناحیه های بوجود میآید که تانسور نرخ کرنش در آن برابر با صفر است و با عنوان ناحیه پلاگ شناخته میشود. با استفاده از گرادیان فشار بدست آمده، ناحیه پلاگ در داخل لوله تعیین و سپس با حل معادلات حرکت در مختصات استوانه های و با فرض تقارن محوری توزیع سرعت در مقطع لوله در هر دو ناحیه پلاگ و خارج از ناحیه پلاگ بدست آمده است. نتایج بدست آمده در این مقاله با نتایج ازمایشگاهی موجود در سابقه علمی و نتایج حل عددی نرم افزار فلونت مقایسه شده است. مقایسه این نتایج نشان دهنده تطابق حل تحلیلی این مقاله و نتایج آزمایشگاهی موجود در سوابق علمی مربوطه است. در نهایت اثر پارامترهای مختلف مانند تنش تسلیم و شیب لوله بر روی توزیع سرعت و ناحیه پلاگ لوله مورد بررسی قرار گرفته است.کلید واژگان: سیال غیرنیوتنی, تحلیل جریان, لوله مخروطی, مدل بینگهام, ناحیه ی پلاگIn this paper the laminar Bingham fluid flow through a converging conical duct is analyzed. The constitutive law of Bingham fluids is applied to model the yield dependent properties behavior of the fluid. An analytical solution is obtained for the pressure gradient assuming small conical angle of the duct. According to the yield dependent properties of the fluid, a region is developed in the fluid wherein the rate of deformation tensor is zero. This region is called plug region. According to obtained pressure gradient, the plug region is determined. Then, assuming the cylindrical symmetry, the governing equations are solved in cylindrical coordinate system and velocity field is obtained across the duct section. The results obtained in the paper is compared with the experimental data given in the literature search and Fluent numerical solution. The comparison of these two methods shows that the result of current paper is well compared with those given in the literature search. Finally, the effect of parameters such as yield strength and conical angle on velocity field and plug region is investigated.Keywords: Non-Newtonian Fluid, Flow analysis, Conical Duct, Bingham Model, Plug region
-
ویسکوالاستیسیته خاصیت دسته ای از مواد است که رفتاری میان دو خاصیت کلی ویسکوز و الاستیک بودن از خود نشان می دهند. در ویسکوالاستیسیته خطی تابع تنش بصورت خطی به تاریخچه قبلی تابع کرنش وابسته است. در این مقاله به تحلیل ارتعاش آزاد ورقهای تابعی ویسکوالاستیک مستطیلی پرداخته شده است. جهت مدل نمودن رفتار ویسکوالاستیک ورق از مدل سه پارامتری زنر استفاده شده است. همچنین خاصیت تابعی بودن ورق با استفاده از مدل توانی کسری حجمی مدلسازی شده است. مقادیر تنش و کرنش به صورت خطی و بر اساس تئوری مرتبه اول تغیر شکل برشی محاسبه شده و شرایط مرزی به صورت چهارطرف ساده در نظر گرفته شده است. با محاسبه مقادیر انرژی پتانسیل و انرژی جنبشی ورق و کمینه کردن تابع لاگرانژ بر اساس روش ریتز، مسئله مقدار ویژه حاصل و با حل آن مقادیر فرکانس طبیعی ورق بدست آمده است. جهت بدست آوردن مقادیر فرکانس طبیعی، برنامه ایی در نرم افزار متمتیکا نوشته شده است و تاثیر خصوصیات هندسی و ذاتی ورق بر روی مقادیر فرکانس طبیعی آن به صورت جدول و نمودار مورد ارزیابی قرار گرفته است. به منظور صحت سنجی، نتایج بدست آمده در این مقاله به نتایج ورق الاستیک تابعی ساده سازی شده است. مقایسه نتایج بدست آمده و داده موجود در سوابق علمی از تطابق خوبی برخوردار است.کلید واژگان: ورق تابعی ویسکوالاستیک, تئوری مرتبه اول تغیر شکل برشی, فرکانس طبیعی ورقViscoelasticity is a property of materials that exhibit both viscous and elastic characteristics. In linear viscoelasticity, the stress is linearly related to the history function of strain. This paper discusses vibration analysis of functionally graded viscoelastic rectangular plate. The viscoelastic behavior of the plate is modeled using the Zener three-parameter model. Also, the material properties of the plate are graded through the thickness according to the volume fraction model. The maximum stress and strain are calculated based on the linear first-order shear deformation theory and the simply support boundary conditions is assumed at all four edges of the plate. A code is prepared using the Mathematica software to obtain the frequency values and effect of inherent and geometric characteristics of the sheet on natural frequency of the plate. These effects are studied using the tables and graphs represented in the results and discussion section of the paper. The results obtained in this paper are simplified to a functionally elastic plate to compare with those given in the literature search. The comparison of results shows good agreement against data given in literature for both cases.Keywords: functionally graded viscoelastic plate, first, order shear deformation theory, natural frequency
-
در این مطالعه تاثیر تغییر طول تشدید کننده و تغییر گازهای هلیم، نیتروژن و آرگون به عنوان سیال عامل بر عملکرد یخچال ترموآکوستیک حرارت محور مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه سازی توسط روش های عددی کامپیوتری انجام شده و نتایج آن با نتایج نرم افزار دلتا ای. سی. مقایسه شده و مطابقت بسیار خوبی بدست آمده است. با افزایش طول لوله ی تشدید کننده دامنه ی فشار به ترتیب برای هلیم، نیتروژن و آرگون افزایش، و فرکانس نوسانات گاز کاهش می یابد. با تغییر طول لوله ی تشدید کننده از m5/0 تا m4/1 ضریب عملکرد برای نیتروژن و آرگون کاهش و برای هلیم افزایش می یابد. بهترین ضریب عملکرد برای گاز هلیم در طول لوله ی تشدید کننده ی m4/1 و با توان خنک کاری W4/246 بدست آمده است.کلید واژگان: ترموآکوستیک, حرارت محور, لولهی تشدید کننده, ضریب عملکردIn this study, the effect of resonator length and working fluid on operation of heat-driven thermoacoustic refrigerator is investigated. The working fluid is considered to be Helium, Nitrogen and Argon. The simulation is carried out via a numerical method and the results are compared with DELTA-EC software. The results of these two methods are in good agreement with each other. The simulations show that increase in the resonator length results to increase in pressure amplitude for all mentioned working fluids and the frequency reduces by applying the Helium, Nitrogen and Argon respectively. Increasing the resonator length from 0.5m through 1.4m leads to reduction of the coefficient of performance for Nitrogen and Argon while this coefficient increases for Helium. The best coefficient of performance is gained for Helium gas and resonator length equal to 1.4m.Keywords: Thermoacoustic, Refregerator, Resonator length, Coefficient of performance
-
در این مقاله به طراحی شاسی فضایی قابل مونتاژ برای یک نمونه خودروی هدایت خودکار چندمنظوره پرداخته شده است. پس از تعیین شکل هندسی شاسی، با شبیه سازی بارگذاری اعمالی که شامل حمل قطعات و بار یدک می باشد، شاسی در نرم افزار انسیس تحت بهینه سازی قرار گرفته و قطرهای داخلی و خارجی مقاطع لوله ها با توجه به ضریب اطمینان مجاز طراحی و با هدف کاهش وزن و قرارگیری تنش ها و تغییرمکان های سازه در محدوده مجاز حاصل شدند. سپس مفصل طراحی شده در برابر بار استاتیکی و متغیر با زمان تحت تحلیل استاتیک و خستگی قرار گرفته است. در انتها شاسی طراحی شده از حیث هزینه ساخت و مواد اولیه بهینه خواهد بود.
کلید واژگان: طراحی, شاسی, تحلیل اجزاء محدود, بهینه سازی, خستگی -
نش تبندی لوله ها در قسمتهای صدمه دیده، یکی از مشکلات موجود در خطوط انتقال سیالاتدر صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و یا دیگر واحدهای صنعتی است. توقف تولید به منظورتعویض بخش صدمه دیده لوله در این خطوط باعث کاهش بهروری اقتصادی اینواحدهاست. به همین دلیل جستجوی روش های جایگزین که زمان قطع جریان سیال داخل لولهرا به منظور تعمیر موقت یا دائم بخش صدمه دیده کاهش داده و یا حتی از بی ن ببرد، دارایاهمیت ویژه ای است. در این مقاله به بررسی کاربرد انواع غلافهای تعمیر لوله به منظور تعمیربخش صدمه دیده لوله پرداخته می شود.
- 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.