به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

مهرداد فرید

  • غلامعلی ورزندیان، سیما ضیایی*، مهرداد فرید، عباس نیک نژاد
    در این تحقیق رفتار ارتعاش بعد از کمانش یک نانوورق گرافن دولایه تحت بار حرارتی بررسی شده است. بدین منظور، نانوورق گرافن به صورت یک ورق اورتوتروپیک غیرکلاسیک مدل شده است که در آن اثر مقیاس کوچک لحاظ شده است. فرمول بندی مساله بر اساس تیوری ورق کیرشهف انجام شده که فرضیات غیرخطی فون کارمن در روابط کرنش - جابجایی در نظر گرفته شده است و از تیوری الاستیسیته غیر محلی ایرینگن برای اعمال اثر اندازه بهره گرفته شده است. اثرات حرارتی، نیروهای واندروالس بین لایه ای و کایرالیتی نیز در نظر گرفته شده و خواص مواد وابسته به دما فرض شده است. به کمک روش مقیاس های زمانی چندگانه یک پاسخ نیمه تحلیلی بدست آمده است. اثر تغییر مقیاس کوچک بر فرکانس های طبیعی، جابجایی و منحنی پاسخ بررسی و نتایج عددی با استفاده از مدل نانوورق غیرمحلی استخراج شده است. نتایج عددی با نتایج تحقیقات مشابه مقایسه شده است. تاثیر پارامترهای مختلف بر ارتعاشات بعد از کمانش نانوورق گرافن دولایه در محیط حرارتی از جمله پارامتر مقیاس، ابعاد، و بار حرارتی ارایه شده است. پایداری مودهای ارتعاشی حول یک وضعیت کمانشی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که پارامتر مقیاس و تغییر دما نقش مهمی در رفتار ارتعاش غیرخطی نانوساختارهای کمانش کرده دارند.
    کلید واژگان: نانوورق گرافن دولایه, بعد از کمانش حرارتی, مدل ورق غیرمحلی, روش مقیاس های زمانی چندگانه
    Gholamali Varzandian, Sima Ziaee *, Mehrdad Farid, Abbas Niknejad
    In the present research, vibration behavior is presented for a thermally postbuckled double layered graphene sheet (DLGS). The DLGS is modeled as a nonlocal orthotropic plate which contains small scale effects. The formulations are based on the Kirchhoff's plate theory, and von Karman-type nonlinearity is considered in strain-displacement relations. The thermal effects, van der Waals forces between layers and chirality are also included and the material properties are assumed to be temperature-dependent. A semi analytical solution is obtained using multiple time scales method. The effects of variation of small scale parameter to the natural frequencies, deflections and response curve of DLGS are analyzed and the numerical results are obtained from the nonlocal plate model. Numerical results are compared with those of similar researches. Effects of various parameters on the postbuckled vibration of DLGS in thermal environments such as scale parameter, length and thermal load are presented. Stability of vibration modes around a buckled configuration is investigated. Results show that the scale parameter and thermal changes have important roles on nonlinear vibrational behavior of nano scale buckled structures.
    Keywords: Double layered Graphene sheet, Thermal postbuckling, Nonlocal plate model, Multiple time scales method
  • آرش کاظمی، رامین وطنخواه *، مهرداد فرید

    در مطالعه حاضر، مدلسازی میکرو ورق با لایه های پیزوالکتریک بر اساس تئوری کلاسیک ورق ها با استفاده از نظریه تنش کوپل بهبود یافته صورت گرفته است. اضافه شدن تنها یک پارامتر به منظور لحاظ کردن اثر اندازه سیستم در نظریه تنش کوپل بهبود یافته یکی از مزیت های این نظریه نسبت به دیگر نظریه های غیرکلاسیک مکانیک محیط پیوسته است که استفاده از آن را بسیار آسان تر کرده است و در عین حال می تواند مدلسازی دقیق تری را در مقایسه با نظریه کلاسیک مکانیک محیط پیوسته از سیستم های با ابعاد میکرو به دست دهد. مدل سازی لایه های پیزوالکتریک با استفاده از نظریه پیزوالکتریسیته خطی انجام شده است و با توجه به ضخامت کم لایه های پیزوالکتریک میدان الکتریکی در این لایه ها ثابت فرض شده است. معادله حرکت و شرایط مرزی حاکم بر سیستم به کمک اصل همیلتون بدست آورده شده است. معادله حرکت با روش اجزای محدود حل شده و اثر پارامتر اندازه و لایه های پیزوالکتریک بر ارتعاش آزاد و جابجایی استاتیکی میکرو ورق بررسی شده است.

    کلید واژگان: میکرو ورق, تنش کوپل بهبود یافته, مواد پیزوالکتریک, روش اجزای محدود
    A. Kazemi, R. Vatankhah*, M. Farid

    In this syudy, a size-dependent modeling of micro plate with piezoelectric layers based on classical plate theory using modified couple stress theory is developed in this paper. Introducing only one material length scale parameter in modified couple stress theory to take into account the size effect of the system is one of the main advantage of this theory over other nonclassical continuum mechanics theories. Also, this theory is able to predict and interpret the size-dependent static and dynamic behavior of micro-scale structures with more accuracy and precision in comparison to classical continuum mechanics theory. The piezoelectric layers are modeled according to linear piezoelectricity theory and due to small thickness, the electric field is assumed to be constant over the layers. The equation of motion and its corresponding boundary conditions are derived using Hamilton principle. The equation of motion is solved numerically using finite element method and the effect of material length scale parameter and piezoelectric layers on free vibration and static deflection of micro-plate are investigated.

    Keywords: micro, plate, modified couple stress theory, piezoelectric material, finite element method
  • حسین چهاردولی، محمد اقتصاد، مهرداد فرید
    آلیاژهای حافظه دار دسته ای از مواد هوشمند هستند که به دلیل پاره ای از خواص ویژه کاربردهای صنعتی زیادی در شاخه های مختلف مهندسی پیدا کرده اند. این مواد کرنش های بزرگ و قابل بازگشت دارند و می توان از آن ها در کابردهایی که کرنش زیادی نیاز دارند استفاده کرد. در این مقاله ابتدا با تصحیح فرضیات Lagoudas مدلی بهبود یافته برای تبدیل فاز این مواد هوشمند ارائه و نتایج با مدل معروف کسینوسی Liang-Rogers مقایسه شده اند. در کاربردهای مهندسی روش های کنترلی مختلفی برای این عملگرها استفاده شده است. در ادامه برای اولین بار به کنترل سوئیچینگ این عملگرها پرداخته ایم. به این منظور کاربرد خاصی از این مواد هوشمند را انتخاب کرده و با انتخاب یک تابع لیاپانوف مشترک برای تمامی زیر سیستم ها به اثبات پایداری سیستم تحت هر سوئیچ دلخواه پرداخته ایم. سپس کنترلر وفقی مقاوم سوئیچینگ را بر آن اعمال نموده ایم. در پایان مسئله تاخیر زمانی را برای این عملگرها در نظر گرفته و نشان داده ایم سیستم سوئیچینگ تاخیر زمانی مورد نظر با وجود تاخیر زمانی پایدار مجانبی فراگیر خواهد بود.
    کلید واژگان: آلیاژ حافظه دار, مدل سینتیک تبدیل فاز, سیستم سوئیچینگ, تابع لیاپانوف مشترک, کنترل وفقی, مقاوم, تاخیر زمانی
    Hossein Chehardoli, Mohammad Eghtesad, Mehrdad Farid
    Shape Memory Alloys are widely used in the industry. Different researchers introduce successful models for phase transformation. In this work firstly the Lagoudas assumptionsis corrected and an enhanced model for phase transformation of these smart materials is introduced. Secondly we compare results of this model with cosine Liang-Rogers model. Results show a good consistency between this model and cosine Liang-Rogers model. Afterwards for the first time switching control for these operators is investigated. For this reason, special application of smart material is selected and a common Lyapunov function for all subsystems is selected to prove stability of the system under any arbitrary switching. Subsequently robust adaptive switching control is applied on it. Lastly, a time delay problem is supposed and it is shown that even by considering time delay for this switched system, it is globally asymptotically stable.
    Keywords: Shape memory alloy, Switching System, Common Lyapunov Function, Robust Adaptive Control, Time Delay
  • حسین اشرفی، مهرداد فرید، مهدی کسرایی
    مسایل مقدار مرزی در برگیرنده تماس یکی از با اهمیت ترین مسایل در صنایع وابسته به مهندسی مکانیک جامدات، سازه و همچنین در کاربردهای علوم فضایی و نظامی، علوم پزشکی، بیوسیستم و محیط زیست می باشند. در این مقاله، فرآیند حل محاسباتی جدیدی به منظور فرمول بندی و تحلیل مسایل نانو فروروی تماسی (contact nanoindentation) بین یک فرورونده کروی صلب با رویه یک نیم فضای ویسکوالاستیک با هر هندسه دلخواه در شرایط بدون اصطکاک ارایه می شود. استخراج روابط بین توزیع فشار تماسی، نیروی عامل بر فرورونده و میزان نفوذ در لایه ویسکوالاستیک خواسته اصلی این مطالعه می باشد. مساله نانو فروروی ویسکوالاستیک با بکارگیری یک فرمول بندی مناسب در معادلات متشکله و استفاده از روش محاسباتی وارون سازی ماتریسی (matrix inversion method) با ارضای دقیق شرایط مرزی حل شده است. مقایسه نتایج عددی با حل تحلیلی فرآیند بارگذاری و باربرداری برای نانو فرورونده های کروی، دقت رهیافت حل محاسباتی را نشان می دهد.
    کلید واژگان: مسایل تماسی ویسکوالاستیک, رهیافت محاسباتی وارون سازی ماتریسی, رویه ی نیم فضا, فروروی نانو
    H. Ashrafi, M. Farid, M. Kasraei
    Boundary value problems involving contact are great importance in industries related to mechanical and civil engineering، also in environmental، medical، military and aerospace applications. In this paper، the nanoindentation contact problem between a rigid spherical indenter and surface of a viscoelastic half-space of arbitrary shape is considered under assumption of interfacial surfaces are frictionless. Deriving of the relations between the contact pressure distribution، the resultant force on the indenter and the penetration on viscoelastic surface is the main scope of presented study. By appropriate formulation of the viscoelastic constitutive equations، the problem can be solved numerically using the Matrix Inversion Method (MIM)، extended to viscoelastic indentation case and with exactly satisfying the boundary conditions. Comparison of the numerical results with analytical ones for loading-unloading procedure of spherical indenters، shows the efficiency of the method in case of a prescribed penetration as well as given load history.
  • حسین اشرفی، مهرداد فرید، مهدی کسرایی

    چگونگی توزیع اصطکاک و فشار تماسی در برهمکنش سامانه های مکانیکی دارای نقش کلیدی بر منظر تریبولوژیکی (tribological) این سامانه ها می باشد. تماس در پیکره های تغییرشکل پذیر به طور کلی یک پدیده غیرخطی و در پیکره های ویسکوالاستیک نیز یک پدیده وابسته به زمان می باشد. معرفی پدیده اصطکاک به عنوان یک پارامتر بازگشت ناپذیر در سطح میانجی سامانه های برهمکنشی، مساله تماس را از نظر فرمول بندی محاسباتی پیچیده تر نیز می سازد. در این پژوهش به توسعه یک فرمول بندی المان های محدود کلی بر اساس یک رهیافت بهینه سازی لاگرانژ الحاقی (augmented Lagrangian optimization) به منظور تحلیل رفتار تماس اصطکاکی در سطوح سامانه های ویسکوالاستیک پرداخته می شود. بر اساس شرایط سینماتیکی و هندسی اجزای در حال تماس یک رهیافت لاگرانژ الحاقی بهبود یافته از مکانیک تماس محاسباتی اجرا شده است. به منظور فرمول بندی معادلات متشکله سامانه های ویسکوالاستیک نیز از یک مدل ماکسول تعمیم یافته در قالب دو تابع وارهیدگی کلی در شرایط اتساع و برش (shear and dilatation relaxation) بهره گرفته شده است. سپس با استفاده از اعمال اصل کار مجازی، یک فرمول بندی موثر المان های محدود با یک فرآیند وارهیدگی نموی در معادلات متشکله و در برگیرنده قیود تماس حاصل شده است. یک مثال عددی به منظور ارزیابی فرمول بندی ارایه شده در انتها ارایه شده است.

    کلید واژگان: تماس ویسکوالاستیک, بهینه سازی لاگرانژ الحاقی, تریبولوژی, وارهیدگی نموی
    Hossein Ashrafi, Mehrdad Farid, Mehdi Kasraei

    The tribological aspects of contact systems are greatly affected by the friction and contact pressure distribution throughout the surface of the contact interface. Generally the contact of deformable bodies is a nonlinear problem and for the viscoelastic bodies it has a time-dependent response, since their viscous characteristics depends on time. The introduction of friction with its irreversible characteristic in contact surface makes the contact problem more difficult. The objective of this study is to develop a general augmented Lagrangian finite element formulation associated with an incremental adaptive procedure which established for analysis of frictional contact problems in viscoelastic systems. The contact behavior has been studied through an improved augmented Lagrangian approach. A generalized Maxwell model has been used to model the viscoelastic constitutive equations in which bulk and shear relaxation functions are represented by the sum of a series of decaying exponential functions of time. Based on the principle of virtual work, an effective finite element formulation associated with an incremental relaxation procedure has been developed. As an application of formulation, the numerical example has been presented to evaluate the numerical approach.

    Keywords: viscoelastic contact problems, The augmented lagrangian optimization approach, Tiribology, Incremental relaxation
  • حسین اشرفی، مهرداد فرید
    در این مقاله، فرآیند حل محاسباتی جدیدی به منظور فرمول بندی و تحلیل مسئله تماس نانو فروروی بین یک فرورونده صلب و یک نیم فضای ویسکوالاستیک برای یک هندسه دلخواه و بدون در نظر گرفتن اصطکاک ارائه می شود. استخراج روابط بین توزیع فشار تماسی، نیروی عامل بر فرورونده و میزان نفوذ در نیم فضای ویسکوالاستیک از خواسته های اصلی این مطالعه است. با بکارگیری یک فرمول بندی مناسب در معادلات و استفاده از یک رهیافت وارون سازی ماتریسی جدید، مسئله فروروی ویسکوالاستیک با ارضای دقیق شرایط مرزی حل می شود. مقایسه نتایج عددی با حل تحلیلی فرایند بارگذاری و باربرداری در فرورونده های کروی دقت بالای شیوه حل عددی را نشان می دهد.
    کلید واژگان: مکانیک تماس ویسکوالاستیک, نانو فروروی تماسی, حل محاسباتی وارون سازی ماتریسی, فرورونده های کروی
    H. Ashrafi, M. Farid
    In this paper، the procedure of a novel computational solution for the formulation and analysis of nano-indentation contact problems between a viscoelastic half-space and a rigid indenter of any arbitrary geometry is presented. The main objective of this paper is to develop the relations which link the contact pressure distribution، the load on the indenter، and the indentation depth with assumption that the surfaces are frictionless. The viscoelastic indentation problem has been solved numerically employing a proper formulation in constitutive equations and applying a new matrix inversion approach satisfying the boundary conditions. The computational approach has been validated by comparing the numerical results to the analytic ones for loading and unloading process of a spherical nano-indenter.
  • حسین اشرفی، مهرداد فرید

    هدف مقاله حاضر توسعه یک فرمول بندی محاسباتی المان محدود نموی- انطباقی بر مبنای الگوریتمی توانمند به منظور محاسبه فشارهای شبه استاتیک تماسی در سازه های ویسکوالاستیک می باشد. از مدل تعمیم یافته ماکسول برای مدل سازی توابع وارهیدگی معادلات متشکله ویسکوالاستیک بهره گرفته شده که در قالب دو تابع وارهیدگی کلی در اتساع (پاسخ حجمی) و برش (پاسخ انحرافی) نشان داده می شود. در این فرمول بندی، توابع وارهیدگی به وسیله حاصل جمع سری های توابع نمایی کاهشی با زمان بیان می شوند. بر اساس اعمال اصل کار مجازی، یک فرمول بندی موثر المان های محدود با یک فرآیند نموسازی در معادلات وارهیدگی ویسکوالاستیک بدست آمده است. به منظور تحلیل مسائل تماسی ویسکوالاستیک نیز، بر اساس شرایط سینماتیکی و هندسی اجزای در حال تماس، از رهیافت لاگرانژ الحاقی انطباقی استفاده گردیده است. همگرایی مناسب نتایج حاصل از مثال های عددی با نتایج حل تحلیلی نشانگر قابلیت های کاربردی بالای مدل المان های محدود ارائه شده می باشد.

    کلید واژگان: معادلات وارهیدگی ویسکوالاستیک, مسائل تماسی, حل نموی, انطباقی, رهیافت لاگرانژ الحاقی
    H. Ashrafi, M. Farid

    The objective of this study is to develop a general finite element formulation associated with an incremental adaptive procedure established for the calculation of contact pressure distributions in viscoelastic structures. A generalized Maxwell model has been used to model the viscoelastic constitutive equations in which bulk and shear relaxation functions are represented by sum of a series of decaying exponential functions of time. Based on the principle of virtual work, an effective finite element formulation, associated with an incremental relaxation procedure, has been developed. The viscoelastic contact behavior has been studied through an improved augmented Lagrangian approach, based on kinematical conditions of contact bodies. The proper convergence caused by the numerical examples with those obtained from analytical results shows the applicability of presented finite element formulation.

    Keywords: Relaxation Viscoelastic Equations, Contact Problems, Incremental Adaptive Procedure, Augmented Lagrangian Approach
  • سرمقاله
    مهرداد فرید، سردبیر
بدانید!
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال