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 میرمحمد اتفاق

  • زهره موسوی، سینا ورهرام، میرمحمد اتفاق*، مرتضی صادقی، سید ناصر رضوی

    ازآنجایی که هزینه نگهداری و تعمیر سیستم های مکانیکی اعم از سازه ها و ماشین های دوار بسیار بالاست، یکی از راه های کاهش این هزینه ها، درنظرگرفتن تدابیری جهت بررسی عیوب در این سیستم ها قبل از هر نوع کار عملی است. در این مطالعه روش جدیدی برای عیب یابی سازه جکتی فراساحلی در حضور عدم قطعیت های مختلف مانند خطاهای مدل سازی، خطاهای اندازه گیری و نویزهای محیطی بر پایه مدل شبیه سازی شده و حالت سالم مدل واقعی ارایه شده است. در روش پیشنهادی، داده های سازه سالم واقعی برای به روزرسانی پارامترهای مدل شبیه سازی شده استفاده شده اند. برخی از بخش های سیگنال که مربوط به ذات سیستم نیستند، با استفاده از روش تجزیه مود تجربی دسته ای کامل حذف شده اند. داده های فرکانسی با استفاده از روش تجزیه حوزه فرکانس از سیگنال های ارتعاشی استخراج شده اند. یک شبکه عصبی خود رمزنگار عمیق، به منظور یادگیری ویژگی های حساس به عیب از داده های فرکانسی و عیب یابی سازه طراحی شده است. به منظور آموزش شبکه عمیق پیشنهادی، از داده های فرکانسی مدل شبیه سازی شده و حالت سالم مدل واقعی استفاده شده است. پس ازآن، داده های فرکانسی سازه واقعی برای ارزیابی شبکه عمیق پیشنهادی استفاده شده است. نتایج حاصله نشان می دهد که استفاده از روش پیشنهادی برای عیب یابی سازه جکتی فراساحلی صحت بالاتری نسبت به سایر روش های مقایسه ای دارد.

    کلید واژگان: پایش وضعیت, سازه جکتی فراساحلی, به روزرسانی مدل, شبکه عصبی عمیق}
    Zohreh Mousavi, Sina Varahram, Mirmohammad Ettefagh *, Morteza Sadeghi, Seyed Naser Razavi

    Since the maintenance and repairing costs of mechanical systems, such as structures and rotating machines are significantly high, one way to reduce these costs is to consider some approaches before any operational work to check for damages in such systems. In this study, a new method is presented for damage detection of offshore jacket structures in the presence of various uncertainties, such as modeling errors, measurement errors and environmental noises, based on the simulated model and intact state of the real model. In the proposed method, real intact structure data is used to update the simulated model parameters. Some parts of the signal that are not related to the nature of the system are removed using the complete ensemble empirical mode decomposition method. Frequency data is extracted from the vibrational signals using the frequency domain decomposition method. A deep auto-encoder neural network is designed to learn the damage-sensitive features from the frequency data and to damage detection of the structure. In order to train the proposed deep network, frequency data of the simulated model and real intact state are used; then the frequency data of the real structure is used to test the proposed deep network. The results show that the proposed method is capable for damage detection of the offshore jacket structure with more accurate results than the other comparative methods.

    Keywords: Condition Monitoring, Offshore Jacket Structure, Model Updating, Deep Neural Network}
  • زهره موسوی، میرمحمد اتفاق*، مرتضی صادقی، سید ناصر رضوی

    پایش وضعیت سیستم های مکانیکی اعم از سازه ها، ماشین های دوار همواره یکی از چالش های مهم محسوب می شود. در این مقاله روش جدیدی برای شناسایی و عیب یابی سازه تیری شکل در حضور عدم قطعیت هایی مانند خطاهای مدل سازی، خطاهای اندازه گیری، تغییرات بارگذاری و نویزهای محیطی بر پایه مدل شبیه سازی شده و حالت سالم واقعی ارایه شده است. در این روش، داده های سیستم سالم واقعی برای به روزرسانی پارامترهای مدل شبیه سازی شده استفاده شده است. برخی از بخش های سیگنال که مربوط به ذات سیستم نیستند با استفاده از روش تجزیه مود تجربی دسته ای کامل، حذف شده اند. یک شبکه عصبی کانولوشنال عمیق، به منظور یادگیری ویژگی های حساس به عیب از داده خام فرکانسی مدل شبیه سازی شده و حالت سالم واقعی طراحی شده است. داده های خام فرکانسی با استفاده از روش چگالی طیفی توان از سیگنال های ارتعاشی استخراج شده اند. به منظور آموزش شبکه عمیق پیشنهادی از داده های خام فرکانسی مدل شبیه سازی شده و حالت سالم واقعی استفاده می شود. پس ازآن داده های خام فرکانسی مدل واقعی برای ارزیابی شبکه عمیق پیشنهادی استفاده می شود. روش پیشنهادی با استفاده از سازه تیری شکل آزمایشگاهی ارزیابی شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که استفاده از الگوریتم پیشنهادی برای شناسایی و عیب یابی سازه تیری شکل صحت بالاتری نسبت به سایر روش های مقایسه ای دارد.

    کلید واژگان: پایش وضعیت, سازه تیری شکل, سیگنال ارتعاشی, شبکه عصبی عمیق}
    Zohreh Mousavi, Mirmohammad Ettefagh *, Morteza Sadeghi, Seyed Nacer Razavi

    Condition monitoring of mechanical systems, such as structures and rotating machines is always a major challenge. This paper is presented a new method for damage detection of real mechanical systems in presence of the uncertainties such as modeling errors, measurement errors, varying loading conditions, and environmental noises based on a simulated model and real healthy state. In this method, data of a real healthy system is used to updating the parameters of the simulated model. Some parts of the signals that are not related to the nature of the system are removed using the complete ensemble empirical mode decomposition method. A deep convolutional network is designed to learn damage-sensitive features from raw frequency data of simulated model and real healthy state. Raw frequency data is extracted from vibration signals using the power spectral density method. In order to train the proposed deep network, raw frequency data of the simulated model andreal healthy state are used. Then, raw frequency data of the real model are used to test the proposed deep network. The proposed method is validated using an experimental beam structure. The results show that using the proposed algorithm for identification and damage detection of the beam-like structure has more accuracy with respect to the other comparative methods

    Keywords: Condition Monitoring, Beam-Like Structure, Vibration Signal, Deep Neural Network}
  • موسی رضایی*، میر محمد اتفاق، رضا فتحی

    اتوبالانسر دینامیکی ساچمه ای ‏علاوه بر مزیت های مختلف، دارای دو عیب اساسی یعنی محدود بودن ناحیه بالانس پایدار و افزایش دامنه روتور در ناحیه گذرا است که سبب محدودیت استفاده از این نوع اتوبالانسر می شود. به همین منظور به تازگی مدل جدیدی از این اتوبالانسر با نام اتوبالانسر ساچمه- فنر ارایه شده است که تا حد قابل ملاحظه ای عیب های مذکور را رفع کرده است. با توجه به مزیت اتوبالانسر جدید و برای کاربردی کردن آن لازم است رفتار دینامیکی آن به طور دقیق بررسی شود. در مطالعات پیشین رفتار دینامیکی روتور با یاتاقان های خطی و مجهز به اتوبالانسر ساچمه- فنر بررسی شده است ولی در عمل ممکن است یاتاقان ها دارای رفتار غیرخطی باشند. لذا در مقاله حاضر به منظور بررسی دقیق تر، برای اولین بار رفتار دینامیکی اتوبالانسر ساچمه- فنر برای بالانس روتور با یاتاقان های غیرخطی با روش مقیاس های چندگانه مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که یاتاقان های غیرخطی خللی در مزیت های اتوبالانسر ساچمه- فنر ایجاد نمی کند.

    کلید واژگان: اتوبالانسر ساچمه- فنر, یاتاقان های غیرخطی, روش مقیاس های چندگانه, رفتار دینامیکی}
    M. Rezaee*, M. M. Ettefagh, R. Fathi

    Although the traditional automatic ball balancer (ABB) has numerous advantages, it has two major deficiencies, i.e., it has a limited balance stable region and it increases the vibration amplitude of the rotor at transient state. These deficiencies limit the applicability of ABBs. In this regard, a new type of ABB called “the Ball-spring autobalancer” has been proposed to resolve the mentioned deficiencies of the traditional ABBs. In order to investigate the capability of the Ball-spring AB in balancing rotors, it is necessary to study its dynamics accurately. The dynamics of a rotor with linear bearing equipped with a Ball-spring AB has been studied previously; however, in real situations, the bearings have nonlinear characteristics. Here, the dynamics of a rotor with nonlinear bearings equipped with a Ball-spring AB is investigated by the multiple scales method for the first time. The results show that the nonlinearity at the rotor bearings does not impair the advantages of the Ball-spring AB.

    Keywords: Automatic ball-spring balancer, Nonlinear bearings, Multiple scale method, Dynamic behavior}
  • موسی رضایی*، میرمحمد اتفاق، رضا فتحی

    در سال های اخیر استفاده از اتوبالانسر دینامیکی ساچمه ای برای رفع نابالانسی های متغیر با شرایط کاری، بیش از پیش مورد توجه محققان قرار گرفته است. اتوبالانسر دینامیکی ساچمه ای وسیله ای است که بطور خودکار نابالانسی های متغیر با شرایط کاری را بدون نیاز به متوقف کردن تجهیزات دوار در شرایط خاص رفع و سیستم را بالانس می کند. بالانسر اتوماتیک ساچمه- فنر نوع جدیدی از بالانسرهای اتوماتیک ساچمه ای می باشد و مزیت اصلی آن نسبت به اتوبالانسرهای ساچمه ای متداول، کاهش دامنه ارتعاشی روتور در ناحیه گذرا و وسیع بودن ناحیه بالانس پایدار است. یاتاقان ها یکی از مهمترین اجزا تاثیرگذار بر رفتار دینامیکی و پایداری سیستم های دوار هستند و در پژوهش های پیشین رفتار دینامیکی و پایداری روتور مجهز به اتوبالانسر ساچمه- فنر با یاتاقان های همگن بررسی شده است. در عمل، به دلایل مختلف از جمله ساخت، یاتاقان ها دارای رفتار غیرهمگن می باشند. در این پژوهش برای اولین بار رفتار دینامیکی و پایداری روتور نابالانس با یاتاقان های غیرهمگن مجهز به اتوبالانسر ساچمه- فنر با استفاده از روش نیمه تحلیلی مقیاس های چندگانه بررسی شده است. نتایج حاکی از این است غیرهمگن بودن یاتاقان ها خللی در مزیت های اصلی اتوبالانسر ساچمه- فنر وارد نمی کند و در ضمن افزایش پارامتر غیرهمگنی یاتاقان ها سبب کاهش ناحیه بالانس پایدار روتور مجهز به اتوبلانسر می شود.

    کلید واژگان: اتوبالانسر ساچمه- فنر, یاتاقان های غیرهمگن, روش مقیاس های چندگانه, پاسخ ارتعاشی, ناحیه بالانس پایدار}
    Mousa Rezaee *, MirMohammad Ettefagh, Reza Fathi

    In recent years, there has been much interest in the use of automatic dynamic ball balancers to balance the rotors with varying imbalances. An automatic dynamic ball balancer is a device that can automatically compensate the variable imbalances of a rotor in certain working conditions without having to stop the rotating equipment. Ball-spring autobalancer is a new type of automatic ball balancers which has two main advantages over the traditional ones, i.e. it causes the rotor vibration amplitude at the transient state to be small and it has a wider balanced stable region. Bearings are one of the most important mechanical components due to their considerable influence on the dynamic behavior and stability of the rotary systems. In previous studies, the dynamic behavior and stability of the rotor with isotropic bearings equipped with a Ball- spring autobalancer has been analyzed. However in practice, the bearings have generally anisotropic behavior due to manufacturing process. In this study, the dynamics and stability of a rotor with anisotropic bearings equipped with a Ball-spring autobalancer are investigated via the multiple scales method for the first time. The results show that the anisotropic bearings do not impair the main advantages of the Ball-spring autobalancers, and as the anisotropic parameter increases the balanced stable region decreases.

    Keywords: Ball-spring autobalancer, Anisotropic bearing, Multiple scales method, Vibration response, Balanced stable region}
  • پیمان جلالی، علی شریف نژاد*، رضا حسن نژاد، میر محمد اتفاق
    انجام برخی از فعالیت های ورزشی همچون اسکی باعث می شود تا ورزشکاران همواره در معرض ارتعاشات ناشی از ناهمواری زمین قرار گیرند، که در تکرارهای زیاد باعث ایجاد خستگی عضلانی و آسیب در فرد می شود. لذا هدف از این تحقیق بررسی اثرات خستگی بر ضریب انتقال ارتعاشات و فعالیت عضلانی در عضلات افراد در معرض ارتعاشات می باشد. بدین منظور 12 نفر مرد جوان در معرض ارتعاشات کف در حالت اسکات در فرکانس 12 هرتز و با شدت 9/0 متر بر مجذور ثانیه تا رسیدن به خستگی کامل قرار گرفتند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می-دهد که وجود خستگی در سیستم اسکلتی عضلانی بدن موجب افزایش مقدار هر دو متغیر تحقیق به صورت همزمان می شود. به عبارت دیگر تنها افزایش فعالیت عضلانی در عضله نشان دهنده وقوع خستگی در افراد نمی باشد. زیرا بر اساس نتایج تحقیق، افزایش میزان فعالیت عضلانی بدون وقوع خستگی در عضله باعث کاهش ضریب انتقال ارتعاشات می گردد.
    کلید واژگان: انتقال ارتعاشات, خستگی, فعالیت عضلانی, سیستم اسکلتی عضلانی}
    Peyman Jalali, Ali Sharifnezhad *, Reza Hassannejad, Mir Mohammad Ettefagh
    Some sport activities such as skiing causes athletes to be constantly exposed to vibrations caused by rough terrain which can lead to muscle fatigue in many repetitions. The purpose of this study is to investigate the effects of musculoskeletal fatigue on vibration transmissibility coefficient and muscle activity in subjects are exposed to floor vibrations. For this purpose, 12 young men were exposed to floor vibrations in the squat mode at frequency of 12 Hz and intensity of 0.9 m/s2 to achieve complete fatigue. The results of this study show that the occurrence of the fatigue in the musculoskeletal system of the body increases the amount of both variables of the study simultaneously. In other words, increasing of the muscle activity alone does not indicate fatigue phenomenon. Because according to the results, increasing the amount of muscle activity without occurrence of the fatigue reduces the vibration transmissibility coefficient in the muscle.
    Keywords: Vibration transmission, Fatigue, Muscle activity, Musculoskeletal system}
  • مهدی کوهدرق*، محمد علی لطف اللهی یقین، میر محمد اتفاق، علیرضا مجتهدی
    بسیاری از شکست های سازه ای به سبب گسیختگی مواد تشکیل دهنده رخ می دهند. آغاز این گسیختگی ها توام با ترک است که با گسترش خود به عنوان تهدید جدی برای رفتار سازه محسوب می شوند. در این راستا روش های پایش سلامت سازه ها، موضوع تحقیقات پردامنه ای است که تاکنون انجام شده است و کماکان ادامه دارد. در این مقاله که به صورت آزمایشگاهی صورت گرفته، یک سیستم جدید مکانیکی پرتابل هوشمند برای شناسایی خرابی در سازه های تیری شکل با استفاده از شاخص نرخ انرژی بر پایه موجک بسته ای معرفی شده است. در ابتدا تاریخچه شتاب- زمان از نقاط تیر دو سر مفصل ساده با استفاده از سنسورهای شتاب سنج برداشت می شود و سپس این سیگنال ها به مولفه های موجک بسته ای تجزیه می شوند و شاخص نرخ انرژی برای هر کدام محاسبه می شود که آن را با Wavelet Packet Energy Rate Index (WPERI) نشان می دهند. نتایج نشان می دهند که این مقادیر، شاخص های حساس و دقیقی برای شناسایی ترک هستند.
    کلید واژگان: شناسایی خرابی, سیستم دینامیکی, شاخص نرخ انرژی, موجک بسته ای}
    M. Kohdaragh*, M.A. Lotfollahi Yaghin, M.M. Etefagh, A.R. Mojtahedi
    Most of structural failures are because of break in consisting materials. Beginning of these breaks is with crack, whose extension is a serious threat to behavior of structure; so, the methods of distinguishing and showing cracks are the most important subjects, which are being investigated. In this article, by experimental, a new smart portable mechanical system to detect damage in beam structures by wavelet packet energy rate index is introduced. At first, acceleration-time history is taken from the points of the simple support beam, using the accelerometer sensors, and then these signals are decomposed into packet wavelet components and the energy rate index is calculated for each, which is named by Wavelet Packet Energy Rate Index (WPERI). The results indicate that these values are a sensitive and accurate index for the identification of the cracks.
    Keywords: Damage detection, Dynamic system, Energy rate index, Wavelet packet}
  • محمد علی نصرت زاده، میر محمد اتفاق*، پویا حاجی نژاد دهخوارقانی
    از آنجایی که هزینه نگهداری و تعمیر توربین های بادی شناور نسبت به توربین های معمولی بالا می باشد، یکی از راه های کاهش این هزینه ها بررسی عیوب در این سازه ها قبل از هر نوع کار عملی می باشد. اهمیت پایداری و سلامت سازه ای توربین های بادی با افزایش عمق آب مهم تر می گردد و یکی از مهمترین عوامل برای پایداری توربین بادی شناور، سیستم کابل های مهاری می باشد. در این پژوهش تاثیر قطع شدگی خطوط مهاری بر پاسخ دینامیکی توربین با پایه TLP مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور توربین بادی شناور با معادلات غیرخطی به صورت دقیق مدل سازی می گردد به طوری که این مدل سازی برای زوایای انحراف بزرگ سازه که ممکن است به دلیل قطع شدگی خطوط مهاری ایجاد شود، جواب گو باشد. پس از مدل سازی کامل توربین و اعمال نیروها، با قطع کردن کابل های مهاری مختلف، تغییرات پاسخ دینامیکی سازه مورد بررسی قرار می گیرد. با تحلیل نتایج مشخص می گردد که بر خلاف سایر پلتفرم ها، قطع شدن خطوط مهاری در توربین با پایه TLP، منجر به جابجایی و نوسانات شدید سازه نمی گردد.
    کلید واژگان: توربین بادی شناور, کابل های مهاری, قطع شدگی کابل های مهاری, مدل سازی دینامیکی, دینامیک چندجزئی}
    Mohammad Ali Nosratzadeh, Mir Mohammad Ettefagh*, Pooya Hajinezhad Dehkharghani
    As the cost of maintaining and repairing floating wind turbines is high compared with conventional turbines, one way to reduce these costs is to investigate the defects in these structures before any practical work. The importance of the stability and structural safety of wind turbines becomes more important with water depth growth and one of the most important factors for the stability of floating wind turbines is the system of mooring cables. In this paper, the effects of broken mooring cables on the dynamic response of a TLP type wind turbine is investigated. For this purpose, the floating wind turbine is modeled accurately with non-linear equations so that this modeling is responsive to large rotation angles that may be caused due to the cutting-off of the mooring cables. After concluding turbine modeling and applying forces, by cutting various mooring cables, the dynamic response changes of the structure are investigated. Studying the results shows that unlike other platforms, breaking of the mooring lines in a TLP-type turbine does not cause extreme oscillations and drifts in the structure.
    Keywords: Floating wind turbine, Mooring Cables, Broken mooring cables, Dynamic Modeling, Multi-body Dynamics}
  • سید مرتضی صادقی*، سعید چیت ساز، میرمحمد اتفاق
    در این مقاله یک مدل خطی مناسب برای بررسی رفتار ارتعاشی خطوط لوله با تکیه گاه های ساده که تحت عملیات پیگ رانی قرار دارد، ارائه و تحلیل شده است. در این فرایند پیگ (به عنوان جرم ثابت فنربندی شده ی متحرک) که توسط سیال محرک مایع (به منزله جرم متغیر متحرک داخلی) حرکت می کند، در نظر گرفته شده است. با استفاده از اصل همیلتون و لحاظ نمودن معادلات ممنتم و پیوستگی سیال و نیز استفاده از یک مدل ارتعاشی برای پیگ، معادلات حاکم استخراج شده، و سپس با استفاده روش گالرکین در المان محدود، معادلات ارتعاشی سیستم (لوله، سیال و پیگ) گسسته سازی و حل شده اند. با استخراج پارامتر های مودال سیستم خط لوله، تغییرات آن ها حین عبور پیگ در حالت گذرا و در طی بازه های زمانی متوالی، با دبی های مختلف سیال محرک، مورد بررسی قرار گرفته است. جهت صحه گذاری، از یک مدل تجربی شامل لوله ای به قطر 3 اینچ و با طول 2. 5 متر و یک عدد پیگ ساده با دیسک های لاستیکی به همراه پمپ و شیر توپی، استفاده شده است. با جمع آوری سیگنال های ارتعاشی از بدنه لوله حین فرایند پیگ رانی و استفاده از آنالیز مودال، ارتباط مناسبی بین داده های تجربی و داده های تحلیلی حاصل از مدل تئوری بدست آمده و تغییرات فرکانس های طبیعی سیستم، برحسب سرعت و موقعیت پیگ با هر دو روش تحلیلی و تجربی بدست آمده است. همچنین جابجایی نقطه میانی لوله در اثر فرایند پیگ رانی به صورت تحلیلی و با استفاده از مدل تئوری پیشنهاد شده، مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلید واژگان: ارتعاشات, خط لوله, لوله حاوی سیال, پیگ, پیگ رانی}
    Morteza Sadeghi *, Saeed Chitsaz, Mir Mohammad Ettefagh
    In this paper, a linear dynamic model of simply supported Above-Ground pipeline during pigging process has been developed and verified by experimental tests. The PIG (Pipeline Inspection Gadget), is an internal moving sprung mass pushed by the fluid pressure, which itself act as a flowing varying mass. The governing equations of motion for the system including the pipeline, moving PIG as a moving vibrational sub-system, and flowing fluid with varying mass were obtained using Hamilton’s principle. Then, the extracted equations were discretized and solved via finite element method. Modal parameters of the pipeline system were calculated during intermittent passage of PIG through the pipe under different fluid flow rates, and their variations were extracted. Validation of the model was carried out using an experimental setup, including a 2.5 meter length Carbon Steel pipe, a simple bi-directional PIG with rubber discs and a centrifugal pump, connected to a control valve, providing required fluid pressure to push the PIG through the pipe. Using data acquisition system to acquire the vibration signals, and employing experimental modal analysis, frequency responses of the system at different points were obtained and the modal parameters were extracted and compared to that of the simulated model. A comparable results have been achieved between theoretical and experimental methods. Also variation of the system natural frequency versus speed and position of PIG in the pipe, were investigated. Moreover, the displacement of the mid-span of considered pipe during pigging process has been obtained using suggested theoretical model.
    Keywords: Vibration, Pipeline, Pipe Containing Fluid, PIG, Pigging Process}
  • میرمحمد اتفاق *، هادی میراب، رضا فتحی
    یکی از روش های جدید برای تامین انرژی سیستم های الکتریکی کم مصرف مورد استفاده در دریا، استفاده از انرژی مکانیکی امواج است. در این روش با استفاده از مبدل پیزوالکتریک، انرژی ناشی از امواج دریا به الکتریسیته تبدیل می شود. مزیت این روش عدم نیاز به تعویض یا شارژ باتری سیستم مورد نظر است. در تحقیقات پیشین، مطالعاتی در زمینه برداشت انرژی از امواج دریا انجام شده ولی تحقیقی کامل در زمینه برداشت انرژی با درنظر گرفتن مدل موج تصادفی جانسواپ انجام نشده است. مدل موج تصادفی جانسواپ تقریب بهتری برای شبیه سازی امواج دریا نسبت به مدل موج منظم ایری است. به همین منظور در این مقاله یک تیر قائم متصل به کف دریا که مجهز به وصله های پیزوالکتریک است، به عنوان برداشت کننده انرژی درنظر گرفته شده و بعد از مدل سازی با استفاده از نرم افزار متلب شبیه سازی می شود. در ادامه با درنظر گرفتن مدل موج نامنظم جانسواپ پاسخ ارتعاشی تیر و به تبع آن توان تولیدی محاسبه شده و قابلیت اطمینان سیستم و تاثیر مقدار نامعینی های وصله های پیزوالکتریک روی توان تولیدی به صورت آماری بررسی می شود. درنهایت احتمال خرابی برداشت کننده انرژی بر پایه تعریف مناسبی از معیار تخطی مطالعه شده است.
    کلید واژگان: برداشت انرژی, پیزوالکتریک, مدل موج تصادفی جانسواپ, قابلیت اطمینان}
    M. Ettefagh*, H. Mirab, R. Fathi
    One of the new methods for powering low-power electronic devices employed in the sea, is using of mechanical energies of sea waves. In this method, piezoelectric material is employed to convert the mechanical energy of sea waves into electrical energy. The advantage of this method is based on not implementing the battery charging system. Although, many studies have been done about energy harvesting from sea waves, energy harvesting with considering random JONWSAP wave theory is not fully studied up to now. The random JONSWAP wave model is a more realistic approximation of sea waves in comparison of Airy wave model. Therefore, in this paper a vertical beam with the piezoelectric patches, which is fixed to the seabed, is considered as energy harvester system. The energy harvesting system is simulated by MATLAB software, and then the vibration response of the beam and consequently the generated power is obtained considering the JONWSAP wave theory. In addition, the reliability of the system and the effect of piezoelectric patches uncertainties on the generated power are studied by statistical method. Furthermore, the failure possibility of harvester based on violation criteria is investigated.
    Keywords: Energy harvesting, Piezoelectric, Random JONSWAP wave theory, Reliability}
  • میر محمد اتفاق*، دانیال بهکام کیا
    مدل سازی و شبیه سازی پاسخ دینامیکی پل در حین عبور خودرو از روی آن، همواره از اهمیت زیادی در طراحی سازه پل برخوردار بوده است. تحقیقات زیادی در این زمینه موجود است که قسمتی شامل بررسی تاثیرات نامعینی های مختلف در سازه و وسیله نقلیه عبوری بر روی پاسخ دینامیکی سیستم کوپل شده پل- وسیله نقلیه می باشد. با وجود تحقیقات فراوان، بررسی آماری دقیق و جامعی روی پاسخ دینامیکی سیستم مذکور انجام گرفته نشده است؛ بنابراین در این مقاله بعد از مدل سازی مناسب پل-وسیله نقلیه، تمامی نامعینی های موجود در وسیله نقلیه با استفاده از تابع توزیع احتمال گاوسی تولید و با استفاده از روش مونت کارلو، پارامترهای آماری پاسخ دینامیکی سیستم استخراج شده است. همچنین یکی از نوآوری های این مقاله در نظر گرفتن نامعینی در نوع وسیله عبوری از پل می باشد که با تعریف سه کلاس سبک، نیمه سنگین و سنگین از خودروهای عبوری، نامعینی مذکور در شبیه سازی این پژوهش که در نرم افزار متلب انجام شده، وارد شده است. با مطالعه روی میانگین خیز، سرعت و شتاب یک نقطه از پل و همچنین در نظر گرفتن حدود بالا و پایین (بازه قابلیت اطمینان) متناظر و بعلاوه بررسی واریانس موارد مذکور، نتایج جامعی از تاثیرات نامعینی های بیان شده مورد بحث و بررسی قرار داده شده است. از مهم ترین نتایج این مقاله معرفی پارامترهایی از خودرو می باشد که بیش ترین تاثیر را در بالا بردن نامعینی در پاسخ را دارا می باشند.
    کلید واژگان: ارتعاشات, شبیه سازی مونت کارلو, آنالیز نامعینی, اندر کنش پل, خودرو}
    Mir Mohammad Ettefagh *, Daniel Behkam Kia
    Modeling and simulation of the bridge response during vehicle moving on it is very important in optimum bridge design. There are many researches in this field which some of them deals with studying of the structure and bridge uncertainty effects on the bridge-vehicle dynamic response. Some researchers are dealing with vehicle uncertainty that is uncertainty in mass, sprung, damping, velocity, numbers, incoming time and other mechanical parameters of the vehicles. Other researchers are considering the bridge parameters uncertainty like as module of elasticity, bearing immobility and mass of the bridge. Also in most of the researches, analytical and Monte-Carlo simulations have been used for obtaining the dynamic response of the bridge with considering mentioned uncertainty. However there isn’t any accurate and general statistical study on the bridge response with general uncertainty. In other words, the complete set of uncertainty of the vehicles or bridge has not been applied in modeling and also the exact statistical study of the dynamic response of the bridge has not been applied exactly. Therefore in this paper, after modeling of the bridge-vehicle system with coupled finite element beam and discrete vehicle model, most of the uncertainties of the vehicles have been produced with Gaussian probability distribution function and the statistical parameters of the response have been extracted by Monte-Carlo simulation. The selected model applied in this paper is a discrete model of vehicle with four degree of freedom mass sprung system. Also, the Euler-Bernoulli model was used for bridge and the coupled dynamic equation was extracted using finite element modeling of the beam with Hermitian interpolation function for suitably dividing the vehicle forces, applied on the beam elements nodes. In addition the different road surface using ISO standard was applied on the finite element beam model. One of the major contributions of this paper is considering the type of the vehicle crossing on the bridge as an additional uncertain parameter which is not mentioned in the previous literatures. In other words, three classes of the vehicle that is heavy, semi-heavy and light ones was applied in simulation as uncertain parameters. The mechanical characteristics of the vehicle were derived by CARSIM software and by Monte-Carlo simulation using uniform probability distribution function. Then mentioned parameters was produced and entered in New-Mark simulation steps. With studying on the deflection, velocity, acceleration of the bridge and also considering corresponding upper and lower limit band (confidence interval) and variance of the mentioned parameters, extended results of uncertainties effects have been obtained. It should be mentioned, in this paper an exact statistical test method was used for obtaining the statistical properties of the dynamic response. Also, in different road surface and conditions, the simulation was carried out such that four surfaces of the bridge and three type of the vehicle classes was simulated separately and finally one simulation was done in complete set of the uncertainty. Very detailed and complete results were studied and one of the important results of this paper is reporting the most effective uncertainties on the bridge response. As one of the results, it was found that with increasing the velocity of the vehicle, surface roughness and weight of the vehicle, the uncertainty of the response are increasing. As another important result is that the fundamental frequencies of the bridge is less sensitive to the uncertainties of the vehicle's parameters. Derived results of this paper can be applied in optimum designs of the bridges and also in designing the damage identification methods.
    Keywords: Vibration, Monte-Carlo Simulation, Uncertainty Analysis, Bridge-Vehicle Model}
  • رضا فتحی، میرمحمد اتفاق
    یکی از روش های جدید برای تامین انرژی سیستم های پایش سلامت پل ها استفاده از انرژی مکانیکی است. در این روش با استفاده از مبدل پیزوالکتریک، انرژی ناشی از ارتعاشات پل به الکتریسته تبدیل می شود. مزیت این روش عدم نیاز به تعویض یا شارژ باتری سیستم پایش سلامت می باشد. در تحقیقات پیشین، مطالعاتی بر روی تولید انرژی از ارتعاشات پل ها انجام شده است ولی تحقیقی در زمینه ی بررسی آماری مقدار انرژی تولید شده با در نظر گرفتن نامعینی در نوع و خواص خودروهای عبوری از روی پل انجام نشده است. بنابراین در این مقاله، مقادیر آماری ولتاژ تولید شده بعد از مدل سازی مناسب پل-وسیله نقلیه و برداشت کننده انرژی در حضور تمامی نامعینی های موجود در وسیله نقلیه با استفاده از روش مونت کارلو، استخراج شده است.
    کلید واژگان: پیزوالکتریک, ارتعاشات پل- خودرو, آنالیز نامعینی, شبیه سازی مونت کارلو}
    Reza Fathi, Mir Mohammad Ettefagh
    One of the new methods for electrical powering of the bridge health monitoring systems is applying energy harvesting systems using bridge vibration. In this method, the piezoelectric material is employed for converting mechanical energy into electrical energy. The advantage of this method is based on not implementing the battery charging system. In previous research, some studies have been done on the energy harvesting from vibration of bridges, however, research on statistical analysis of produced power with considering uncertain vehicle type and specifications has not been considered. Therefore in this paper, after modelling the bridge-vehicle-piezoelectric system with complete vehicles uncertainties, the statistical analysis of produced voltage are carried out by Monte-Carlo simulation.
    Keywords: Piezoelectric, Vehicle-Bridge Vibration, Uncertainties Analysis, Monte-Carlo Simulation}
  • موسی رضایی*، میر محمد اتفاق، رضا فتحی
    یکی از روش های جدید کاهش ارتعاشات در روتورهای دارای نابالانسی متغیر با شرایط کاری استفاده از بالانسر دینامیکی اتوماتیک ساچمه ای می باشد. این اتوبالاسر ‏علاوه بر مزیت های مختلف، دارای یک عیب اساسی یعنی افزایش دامنه روتور در ناحیه گذرا می باشد که سبب محدودیت استفاده از این نوع بالانسر می شود. در مطالعات پیشین برای رفع عیب مذکور طرح جدیدی از اتوبالانسر که نام آن اتوبالانسر ساچمه- فنر است ارائه شده و رفتار دینامیکی اتوبالانسر ساچمه- فنر برای روتور جفکات مجهز به آن بررسی شده است. ‏مدل روتور جفکات مدلی است که در آن اثر ژیروسکوپی در نظر گرفته نمی شود در حالی که در عمل و در بسیاری از کاربردها، محدودیت هایی از لحاظ نصب روتور در وسط شفت وجود دارد که عدم تقارن باعث پدید آمدن اثر ژیروسکوپی می شود. در چنین شرایطی نتایج تحلیل های حاصل از مدل جفکات قابل اعتماد نبوده و رفتار دینامیکی اتوبالانسر ساچمه- فنر باید در حضور اثر ژیروسکوپی مورد بررسی قرار گیرد. در این مقاله با در نظر گرفتن عدم تقارن در محل نصب روتور، معادلات حرکت دینامیکی روتور مجهز به اتوبالانسر ساچمه- فنر در حضور اثر ژیروسکوپی استخراج و ضمن بدست آوردن پاسخ زمانی، نواحی پایداری سیستم با ‏استفاده از روش اول لیاپانوف استخراج شده است. نتایج حاکی از آن ‏است که وجود اثر ژیروسکوپی نه تنها خللی در کارآئی اتوبالاسر جدید ایجاد نمی کند بلکه دامنه ارتعاشات ناشی از اثر ژیروسکوپی در روتور مجهز به اتوبالانسر ساچمه- فنر نسبت به روتور مجهز به اتوبالانسر متداول ‏کمتر می شود.
    کلید واژگان: بالانسر اتوماتیک ساچمه, فنر, اثر ژیروسکوپی, ناحیه پایداری, ناحیه گذرا}
    Mousa Rezaee *, Mir Mohammad Ettefagh, Reza Fathi
    One of the new methods for reducing the vibrations of rotors with variable imbalance is implementing automatic ball balancer (ABB). Although, the ABB has numerous advantages, it has one major deficiency; increasing the rotor vibration amplitude at transient state that limits the use of this type of balancers. In the previous studies for diminishing the mentioned deficiency, a new type of ball balancer which is called the ball-spring ABB, is introduced and the dynamic behavior of Jeffcott rotor equipped with the ball-spring ABB is investigated. In the Jeffcott rotor model the gyroscopic effect is not considered, however, in practice and in many applications, due to asymmetry which comes from the offset of the rotor from the shaft mid-span, the gyroscopic effect is generated. In such conditions, the results of Jeffcott model are not reliable and dynamic behavior of the ball-spring ABB should be investigated in the presence of gyroscopic effect. In this paper by considering the asymmetry in the rotor-shaft system and taking into account the gyroscopic effect, the equations of motion of a rotor equipped with the ball-spring ABB are derived. The time responses of the system are computed and based on the Lyapanov first method, the stable regions are extracted. The results show that not only the gyroscopic effect does not affect on the performance of the ball-spring ABB, but also the magnitude of the Eulerian angles of the rotor equipped with the ball-spring ABB is less those the rotor equipped with the traditional one.
    Keywords: Automatic Ball, Spring Balancer, Gyroscopic Effect, Stable Region, Transient State}
  • مهران محبوب خواه *، رامین برزگر، میرمحمد اتفاق
    از مهمترین اهداف پرداخت کاری بخصوص عملیات سنگ زنی دستیابی به دقت و صافی سطح بهتر قطعات نهایی می باشد. لرزه در ماشینکاری، پدیده ارتعاشی است که مانع از رسیدن به این دو هدف در سنگ زنی می شود. در این مقاله از دیدگاه تئوری و عملی به بررسی تحلیل پایداری دینامیکی ماشین سنگ گردساب که نقش اساسی در دقت و صافی سطح ماشینکاری دارد، پرداخته شده است. برای این منظور تحلیل مودال دستگاه سنگ گردساب برای به دست آوردن فرکانسهای طبیعی، شکل مدها در محدوده فرکانسهای بحرانی هم با استفاده از نرم افزار ANSYS و هم به صورت تجربی با استفاده از تجهیزات سخت افزاری لازم و نرم افزارهای مربوطه انجام شده و نتایج آنها با هم مقایسه شده است. سپس مدل دینامیکی ماشین سنگ گردساب با مدلسازی هندسی پدیده سنگ زنی، پیشنهاد شده و دیاگرام پایداری جهت به دست آوردن مناطق پایدار و ناپایدار سنگ زنی که در آن کیفیت سطح و دقت ماشینکاری متفاوت است انجام شده است. در نهایت با انجام آزمایش تجربی، میزان ارتعاشات بوجود آمده در نواحی پایدار و ناپایدار دیاگرام مربوط به دستگاه، اندازه گیری و صحت دیاگرام به دست آمده در این مقاله تائید شده است.
    کلید واژگان: لرزه, تحلیل مودال, سنگ گردساب, دیاگرام پایداری}
    M. Mousapour *, M. Azadbeh, M. Ojaghi, A. Mohammadzadeh
    A variant to traditional liquid-phase sintering is to use prealloyed powders, which are heated to a temperature between the liquidus and solidus. The liquid forms inside the particles and spreads to the particle contacts. The liquid volume fraction increases with increase in sintering temperature and time and decreases rigidity of the sample. Beam bending test is the technique for measuring viscosity of the samples. In this paper, measurement of viscosity and its influence on the deflection behavior of LeadBronze pre-alloyed beam in different sintering temperatures was studied. Beam bending analysis is performed at various temperatures and times ranging from 845 to 865 °C. The midpoint deflection was measured by the in situ bending images. The viscosity as a function of the deflection rate, density, span length and height was measured by mathematical relations. It is concluded that increase in liquid volume fraction due to increasing temperature, decreases viscosity and then rigidity of the sample. Finally the deflection of Lead-Bronze beam as a function of time is linear and in the case of temperature is nonlinear and deflection rate increases with increasing time.
    Keywords: Pre, alloyed powder, Supersolidus sintering, Viscosity, Beam bending}
  • پویا یوسفی خیابانی، محمد امین عباس زاده، علیرضا خورشید غازانی، میر محمد اتفاق

    دریای خزر در یکی از کم ارتفاع ترین نقاط منطقه، ما بین عرض های جغرافیایی 34/36° و 13/47° شمالی واقع گردیده است. مساحت و عمق قابل توجه دریای خزر، پتانسیل مطلوب انرژی را فراهم آورده است. این پژوهش به تحلیل و تعیین کارکرد مکانیزم توربین WaveStar به عنوان یکی از مبدل های انرژی امواج با ساختاری شناور در آب های این دریا می پردازد. نیروهای هیدرودینامیکی وارد از امواج با ارتفاع و پریودهای معین، بر اجزای غوطه ور مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. همچنین در ادامه، با استفاده از محاسبه ی فرکانس، پروفیل و سرعت موج و حل معادله ی دینامیکی برای سازه ی شبیه سازی شده، پاسخ ارتعاشی سازه تحت امواج منظم استوکس مورد مداقه قرار گرفته است. تاثیر تغییر طول بازو، تغییر قطر بالشتک، تغییر دوره تناوب موج و نهایتا تغییر ارتفاع موج بر پاسخ سازه و گشتاور وارده بر آن با شبیه سازی همزمان تئوری امواج منظم و با استفاده از نیروی فرود کریلوف بخش اصلی مقاله را تشکیل می دهد.

    کلید واژگان: مبدل انرژی WaveStar, نیروهای هیدرودینامیکی, امواج منظم, دریای خزر, پاسخ ارتعاشی}
    Pooya Yoosefi Khiabani, Mohammad Amin Abbaszadeh, Alireza Khorshid, Mir Mohammad Ettefagh

    Caspian Sea is one of the most low-lying areas of the region which is located between latitudes 36.34 and 47.13 degrees north. Its considerable vast area and depth have provided an opportunity to gain renewable energy by different methods. This paper analyzes the performance and mechanism of a floating wave energy converter known as WaveStar, in the above-mentioned sea. Different parts of mechanism are examined under hydrodynamic forces of waves with certain periods and amplitudes. By using the frequency parameters, profile and velocity of the waves; and solving the governing dynamic equations for the model, the vibration response of system has been derived. The main part of this study is the investigation of the effect of changing the arm length, float diameter, wave period and wave amplitude on the structure using regular wave with Froude-Krylov force.

    Keywords: WaveStar Energy Converter, Hydrodynamic Forces, Regular Waves, Caspian Sea, Vibration Response}
  • محمد علی لطف اللهی یقین *، مهدی کوهدرق، میر محمد اتفاق، علیرضا مجتهدی
    بسیاری از شکست های سازه ای بسبب گسیختگی مواد تشکیل دهنده رخ می دهند. آغاز این گسیختگی ها با ترک توام بوده که با گسترش خود به عنوان تهدید جدی برای رفتار سازه محسوب می شوند، در این راستا متدهای پایش سلامت سازه ها، موضوع تحقیقات پردامنه ای است که تا کنون انجام شده و کماکان ادامه دارد. در این مقاله که بصورت آزمایشگاهی صورت گرفته است، یک سیستم جدید مکانیکی پرتابل هوشمند جهت شناسایی خرابی در سازه های تیری شکل با استفاده از الگوریتم فازی-ژنتیک معرفی گردیده است. در ابتدا تاریخچه شتاب-زمان از سه نقطه تیر دو سر مفصل ساده با استفاده از سنسورهای شتاب سنج برداشت می گردد و سپس این سیگنال با استفاده از روش جدید تجزیه سیگنال به عناصر جزئی تر، به اجراء خود تقسیم می گردد که هرکدام از این جزها در بر دارنده محدوده خاصی از فرکانس می باشند و با استفاده از تبدیل فوریه زمان کوتاه، فرکانسهای غالب سازه از روی همین جزها استخراج می گردد. در ادامه روشی بر مبنای الگوریتمی فازی-ژنتیک برای یافتن خرابی در تیر دو سر مفصل ساده معرفی می گردد. این الگوریتم برای پیدا کردن مکان و شدت خرابی در طول تیر طراحی شده که قادر به یافتن مکان و شدت خرابی از روی الگوی تغییرات فرکانسی تیر بین حالت سالم و معیوب تیر می باشد.
    کلید واژگان: شناسایی خرابی, سیستم دینامیکی, روش EMD, الگوریتم فازی, ژنتیک}
    Mohammad Ali Lotfollahi Yaghin*, Mehadi Kouhdaragh, Mir Mohammad Ettefagh, Alireza Mojtahedi
    Most of structural failures are because of break in consisting materials. Beginning of these breaks is with crack which extension of them is a serious threat to behavior of structure, so the methods of distinguishing and showing of cracks are most important subjects which are being investigated. In this article, a new smart portable mechanical system to detect damage in beam structures form using fuzzy-genetic algorithm is introduced. Acceleration-time history of the three point of beam is obtained. The signals are then decomposed into smaller components using new EMD (Empirical Mode Decomposition) method with every IMF containing a specific range of the frequency. The dominate frequencies of the structure are obtained from these IMFs using Short-Time Fourier transform. Subsequently, a new method of damage detection in simply supported beams is introduced based on fuzzy-genetic algorithm. The new method is capable of identifying the location and severity of the damage. This algorithm is developed to detect the location and severity of the damage along the beam, which can detect the damage location and severity based on the pattern of beam frequency variations between undamaged and damaged states.
    Keywords: Damage detection, Dynamic system, EMD method, Fuzzy, genetic algorithm}
  • مهدی گوهدرق، محمد علی لطف الهی یقین، میرمحمد اتفاق، علیرضا مجتهدی
    لوله های حامل سیال در زمینه های مختلف از جمله صنایع پتروشیمی، نفت، گاز، خطوط انتقال در سازه های هیدرولیکی به کار گرفته می شود. در آسیب های ناشی از ارتعاش مخرب لوله هایی که اجزای یک نیروگاه یا دیگر تاسیسات صنعتی را به یکدیگر مرتبط می نمایند، یکی از دلایل اصلی در از بین رفتن زمان تولید، خرابی و درنهایت آتش سوزی در تاسیسات صنعتی به شمار می رود. بنابراین حصول به روشی به عنوان شناسایی خرابی در لوله های حامل سیال از ضرورت ویژه ای برخوردار است. هدف از انجام این پژوهش، ابتدا بررسی اثر جریان داخلی سیال بر مشخصه های ارتعاشی یک لوله در قالب روش های تئوری می باشد. سپس به منظور تحلیل ارتعاش اجباری لوله حامل سیال، اثر عبور بار متحرک خارجی مدنظر قرار می گیرد و در ادامه روشی برای شناسایی خرابی در لوله ها مبتنی بر روش الگوریتم فازی-ژنتیک پیشنهاد می گردد. در ابتدا، دستگاه معادلات دینامیکی سیستم یک لوله حامل سیال، همراه با بار متحرک خارجی که شامل برهم کنش سه گانه میان لوله و سیال و بار متحرک مدل سازی می شود و سپس بعد از حل معادله ارتعاشی سیستم، تاریخچه زمانی شتاب از نقطه میانی لوله برداشت می شود. سیگنال های به دست آمده شتاب، با استفاده از روش تبدیل فوریه از قلمرو زمان به قلمرو فرکانس انتقال داده می شوند که این فرکانس ها به عنوان ویژگی برای روشی جدید بر مبنای الگوریتمی فازی-ژنتیک برای یافتن آسیب در لوله دو سر مفصل مورد استفاده قرار می گیرد. روش معرفی شده قادر به شناسایی محل و میزان آسیب در لوله می باشد. این الگوریتم برای پیدا کردن مکان آسیب در طول لوله طراحی شده که قادر به یافتن مکان آسیب از روی الگوی تغییرات فرکانسی لوله بین حالت سالم و معیوب لوله است و برای پیدا کردن مقدار آسیب نیز از تغییرات کمی فرکانس بهره گرفته شده است.
    کلید واژگان: شناسایی عیوب, لوله های حامل سیال, اندرکنش دینامیکی, بار متحرک}
    Mehdi Koohdaragh, Mohammad Ali Lotfollahi Yaghin, Mir Mohammad Ettefagh, Alireza Mojtahedi
    Fluid conveying pipe used in different fields such as petrochemical, oil, gas, hydraulic structures in transmission lines.The damage caused by vibrations damaging pipes or other components of a power plant industrial plants are related to each other, one of the main reasons for the loss of production time is considered damage and ultimately fires in industrial plants. So make a way as to identify damage in the fluid conveying pipe is of particular importance.The purpose of this study, the effect of the fluid inside the pipe vibration characteristic is a theoretical approach.Then for forced vibration analysis of fluid pipe considered passes through the external moving oscillator. And then a method to detect damage in pipes recommended based on fuzzy-genetic algorithm. First, fluid conveying pipe dynamic equations, modeled interaction between external moving, pipe and fluid then solving vibration system, acceleration time history extracted from midpoint of pipe. Subsequently, a new method of damage detection in simply supported pipe is introduced based on fuzzy-genetic algorithm. The new method is capable of identifying the location and severity of the damage. This algorithm is developed to detect the damage location along the beam, which can detect the damage location based on the pattern of beam frequency variations between undamaged and damaged states. The severity of damage is assessed based on quantitative variations in frequencies.
    Keywords: Damage detection, Fuzzy, genetic algorithm, EMD, STFT, Fluid conveying pipe}
  • رضا فتحی، سعید لطفان، میر محمد اتفاق *

    تحقیقات زیادی در زمینه ی بررسی رفتار ارتعاشی لوله های حامل جریان چندفازی موجود است. با وجود تحقیقات فراوان، بررسی آماری دقیق و جامعی روی پاسخ دینامیکی سیستم مذکور انجام نشده است؛ بنابراین در این مقاله، ابتدا با استفاده از اصل همیلتون معادله ی غیرخطی حاکم بر ارتعاشات عرضی لوله ی حامل سیال استخراج شده است. غیرخطینگی در سیستم ناشی از در نظر گرفتن جابجایی بزرگ می باشد. اندرکنش بین لوله و سیال در جریان چندفازی و نامعینی های منتجه به صورت تحریک خارجی تصادفی با تابع توزیع نرمال در نظر گرفته شده است. پس از استخراج معادله ی حاکم و گسسته سازی آن به روش گالرکین، معادلات زمانی به روش عددی حل شده است. با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو، پارامترهای آماری پاسخ دینامیکی سیستم استخراج شده است. با مطالعه ی میانگین خیز یک نقطه از لوله و همچنین در نظر گرفتن حدود بالا و پایین متناظر، (بازه ی قابلیت اطمینان) نتایج جامعی از تاثیرات نامعینی های بیان شده مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی نشان می دهد که با افزایش سرعت سیال تاثیرات نامعینی در سیستم کاهش پیدا می کند. همچنین در نظر گرفتن غیرخطینگی در سیستم باعث افزایش احتمال تخطی از حد حالت مشخص می گردد.

    کلید واژگان: آنالیز نامعینی, شبیه سازی مونت کارلو, جریان چندفازی}
    Reza Fathi, Saeed Lotfan, Mir Mohammad Ettefagh

    There are many researches on the vibration behavior of the multi-phase flow in the pipes. However, there isn’t any general statistical study on the dynamic response of such systems. Therefore in this paper, at the first step, the nonlinear equation governing the transverse vibration of the pipe is derived using the Hamilton's principle. The nonlinearity in the system is induced by considering large deflections. The interaction between the pipe and the multi-phase fluid flow and the resultant uncertainty is modeled by random excitation which is produced by using normal distribution function. After extraction of the governing equation and discretizing it by the Galerkin method, the equations are solved numerically. The statistical parameters of the response have been extracted by Monte-Carlo simulation. With studying on the deflection of one point on the pipe and also considering corresponding upper and lower limit band (confidence interval), extended results of uncertainties effects have been obtained. The results show that with increasing the velocity of the fluid, the uncertainty of the response is decreasing. Also by considering nonlinear model, the probabilities of failure are increased.

    Keywords: Uncertainty Analysis, Monte, Carlo Simulation, Multi, phase Flow}
  • میر محمد اتفاق، حسین اکبری
    امروزه عیب یابی سازه های مهندسی با استفاده از سیگنال های ارتعاشی به منظور تشخیص زود هنگام عیوب ایجاد شده در سازه هنگام کارکرد معمول یا بعد از حوادثی نظیر زلزله،از اهمیت ویژه ای در پژوهش های دانشگاهی و صنعتی برخوردار است. از میان روش های زیادی که برای عیب یابی سازه ها پیشنهاد گردیده است، روش های مبنتی بر بروز رسانی مدل المان محدود سازه با استفاده از داده های آنالیز مودال به علت کاربردی بودن این روش در عمل، از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش، سرعت و دقت عیب یابی با استفاده از روش تکرار جدید بر پایه مدل بروزرسانی و مدل تقلیل یافته، افزایش داده می شود. همچنین به منظور بررسی قابلیت این روش در عیب یابی، ابتدا روش مذکور در MATLAB روی مدل المان محدود تیر معیوب شبیه سازی شده و اثرات نویز روی دقت روش به صورت مبسوط به کمک روش مونت-کارلو، مورد مطالعه قرار می گیرد؛ سپس نتایج روش عیب یابی پیشنهادی با نتایج متناظر با روش عیب یابی موجود در ادبیات فن مورد مقایسه قرار گرفته، نشان داده می شود که سرعت و دقت عیب یابی روش پیشنهادی به مراتب بیشتر است، همچنین به منظور بررسی قابلیت عیب یابی این روش به صورت عملی، روش مذکور را بر روی یک تیر آزمایشگاهی پیاده کرده، نتایج عیب یابی بررسی می شود. نتایج حاصل، نشان دهنده دقت و سرعت بالای روش پیشنهادی، نسبت به سایر روش های موجود در ادبیات فن است.
    کلید واژگان: عیب یابی سازه, آنالیز مودال, بروز رسانی, تقلیل مدل}
    M. Ettefagh, H. Akbari
    Nowadays, damage diagnosis of the engineering structures, applying vibration signal for early damage identifying during normal operation of the structure or after some disasters such as earthquake are very important from academic and technology viewpoints. Among different methods, proposed for damage diagnosis of the structures, the methods, based on FE model updating using modal analysis features are very important because of its practicability such that there are many researches in this field. Also because of node measurement limitations in real structures, model reduction is accompanied with damage detection methods. In addition for on-line applications of the mentioned methods for structural health monitoring with complex and intensive FE modeling, speed and accuracy increasing has attracted many researchers’ attentions. In this paper one of new model updating methods, which is lately proposed and proved to be accurate and fast, are applied for designing a damage diagnosis method. A beam, modeled with FE, has been considered with artificial damage on it is simulated in MATLAB for studying the proposed methods’ abilities and the noise effects on the method was studied exactly. Additionally, for studying the capability of the method in practice, the proposed method was applied on laboratory beam and the results were studied.
    Keywords: Structural Damage Diagnosis, Modal Analysis, Model Updating, Model Reduction}
  • آیسان جمال کیا، میرمحمد اتفاق، علیرضا مجتهدی
    پایش وضعیت سلامت سازه برای اطمینان از عملکرد درست سازه در طول عمر سرویس آن، امری ضروری می باشد. این فرآیند برای توربین های بادی شناور که در معرض شرایط بحرانی محیطی دریا قرار می گیرند، از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این پژوهش عیب یابی خطوط مهاری توربین بادی شناور از نوع اسپار بر پایه پاسخ دینامیکی سازه و روش کلاس بندی فازی پیشنهاد گردیده است. به این منظور ابتدا معادلات غیر خطی حرکت سازه با استفاده از تئوری بقای مومنتم زاویه ای و قانون دوم نیوتن استخراج و شبیه سازی گردیده است. سپس تغییرات فرکانسی سازه در درجات آزادی مختلف آن به دلیل تغییرات در سفتی خطوط مهاری (عیب مفروض) به عنوان مشخصه های ورودی به سیستم فازی در نظر گرفته شده است. همچنین با تنظیم توابع توزیع احتمالی هر یک از مشخصه ها در هر یک از کلاس های عیب تعریف شده، سیستم کلاس بندی فازی آموزش داده شده است. برای اعتبار سنجی روش عیب یابی، نویز با قدرت های مختلف به مشخصه ها اضافه و درصد موفقیت عیب یابی محاسبه گردیده است. با تحلیل نتایج، مشخص می گردد که سیستم پیشنهادی قادر به تشخیص درست عیب سازه با درصد قابل قبولی می باشد
    کلید واژگان: توربین بادی شناور, عیبیابی, شبیه سازی دینامیکی, سیستم چند جزئی سه بعدی, کلاسبندی فازی}
    Aysan Jamalkia, Mir Mohammad Ettefagh, Alireza Mojtahedi
    Structural health monitoring is essential for ensuring the structural safety performance during the service life. The process is of paramount importance in case of the floating wind turbine due to the structural parts subjected to the marine environmental risky conditions. In this paper a fuzzy-based damage identification method using dynamic response of the Spar floating wind turbine has been proposed. In the first step، the nonlinear equations of motion of the floating wind turbine system derived using the theorem of conservation of angular momentum and Newton’s second law. Then the variation values of the frequency characteristics of the structure in each DOFs due to stiffness changes of mooring lines (simulated damage) are considered as input features to the fuzzy system. Also the fuzzy system was trained based on calibrating of the membership functions by defining the damage classes properly. For validating the proposed method، noise with different SNRs was contaminated to the measured features and the success rate of the damage detection was calculated. The results showed that the proposed method is able to identify the damage classes with acceptable success rate.
    Keywords: Floating Wind Turbine, Damage Identification, Dynamic Simulation, 3D Multi, Body System, Fuzzy Classification}
  • سوران حسنی فرد، میر محمد اتفاق
    در این مقاله، عمر خستگی اتصالات جوش مقاومتی نقطه ای از نوع کششی-برشی که در آنها از چهار عدد نقطه جوش با آرایش های مختلف استفاده شده، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، سه نوع اتصال طولی (چهار عدد نقطه جوش در یک ردیف در راستای خط بارگذاری اتصال)، عرضی (چهار عدد نقطه جوش در یک ردیف عمود بر راستای خط بارگذاری) و لوزی شکل (چهار عدد نقطه جوش به صورت لوزی و متقارن نسبت به خط بارگذاری) انتخاب شدند. تخمین عمر خستگی اتصالات نقطه جوش با استفاده از منحنی تنش-عمر نمونه های هموار مربوط به جنس مورد نظر و مقادیر کاهش مقاومت خستگی انجام شد. نتایج بدست آمده از تحلیل عددی با داده های آزمون تجربی خستگی مقایسه شده و تطابق خوبی حاصل گردیده است. همچنین تست آنالیز مودال قبل و بعد از اعمال بارگذاری سیکلیک روی اتصالات مورد نظر انجام گرفته و مقادیر درصد کاهش فرکانس طبیعی به منظور تحقیق در مورد عمر خستگی و زمان شکل گیری ترک خستگی در اتصالات مورد نظر، بدست آمده است.
    کلید واژگان: جوش مقاومتی نقطه ای, عمر خستگی, آنالیز مودال, روش عمر, کرنش}
    Soran Hasani Fard, Mir Mohammad Etefagh
    In this paper, fatigue lives of tensile-shear multi-spot welded joints with four spot per specimen with different arrangements have been investigated. For this purpose, three types of joints with axial, transverse and almond-shaped have been selected. The prediction of fatigue life of spot welded joints has been carried out based on the available S-N curve of smooth specimens and the values of fatigue strength reduction factors. The experimental results and numerical predictions were compared and it was observed a good agreement between experimental and numerical ones. In addition, the Experimental Modal Analysis (EMA) was applied on the specimens before and after different fatigue loadings. Then percent of the identified natural frequencies decreasing was investigated and its correlation with crack initiation and total fatigue life of spot welded joints was studied.
  • مرتضی همایون صادقی، جواد رفیعی، فرید اروانی، میرمحمد اتفاق
    این تحقیق به صورت تجربی به بررسی یک سامانه تشخیص و طبقه بندی عیوب ناشی از چرخدنده و بلبرینگ در یک جعبه دنده از طریق آزمون غیرمخرب، با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی می پردازد. سیگنالهای ارتعاشی با یک شتاب سنج سه محوره نصب شده بر روی بدنه جعبه دنده به کمک یک سامانه داده برداری ضبط می شود و با درونیابی تکه ای مکعبی هرمیت، هم بعد شدند. سیگنالهای هم بعد شده، با ایجاد یک بردار ویژگی کاملا جدید که از محاسبه انحراف استاندارد ضرایب ویولت گسسته به دست آمد، به عنوان ورودی به شبکه عصبی اعمال شد.
  • میرمحمد اتفاق*، مرتضی همایون صادقی، سهراب خانمحمدی
    در این مقاله، یک روش جدید برای تشخیص وجود، محل و نوع عیب در سازه های با تحریک اتفاقی بر اساس مدل پارامتریک ARMA و کلاس بندی فازی ارائه شده است. یکی از مزیت های برجسته روش پیشنهادی عبارت است از وارد نمودن دیدگاه فازی برای عیب یابی سازه ها با استفاده از پارامتر های تخمین زده شده که به عنوان بردار مشخصه ها در نظر گرفته می شود. به علاوه، در روش پیشنهادی، با وارد کردن مستقیم واریانس پارامتر های مدل ARMA به عنوان پارامتر های تنظیم کننده توابع عضویت سیستم فازی، مرحله بهینه سازی که برای پیدا کردن پارامتر های بهینه آن توابع به کار می رود، حذف می شود. همچنین، عدم لزوم اندازه گیری نیروی تحریک اعمالی به سازه از مزیت های مهم دیگر روش مذکور می باشد. برای مطالعه قابلیت های روش پیشنهادی، یک مدل اجزای محدود قاب طراحی شده که در مدل مذکور عیوب به صورت کاهش سختی اعضای قاب در نظر گرفته شده اند. بعد از به دست آوردن نتایج رضایت بخش از شبیه سازی عددی مدل قاب، روش پیشنهادی برای عیب یابی روی یک مدل آزمایشگاهی تیر دو سر مفصلی به کار برده شده است. عیوب به صورت وارد نمودن فنرهایی با ضرایب متفاوت در محل های مختلف تیر مذکور به وجود آمده اند. نتایج حاصل از اعمال روش پیشنهادی روی مدل آزمایشگاهی مذکور نیز نشان دهنده قابلیت های بالای روش برای عیب یابی سازه های با تحریک اتفاقی است.
    کلید واژگان: عیب یابی, مدل ARMA, کلاس بندی فازی, شبیه سازی مونت, کارلو}
    M.M. Ettefagh*, M.H. Sadeghi, S. Khanmohammadi
    In this paper, a new method is introduced for recognition, location, and severity of damage in engineering stochastic structures, based on Autoregressive Moving Average (ARMA) parametric model and fuzzy classification. The important aspect of the proposed method is the fuzzy viewpoint on stochastic structural damage diagnosis, which uses estimated ARMA parameters as feature vector. Moreover, the proposed method eliminates the optimization stage in finding membership functions parameters of fuzzy system by substituting the variances of estimated ARMA parameters directly as tuning parameters in membership functions. Another important aspect of the proposed method is the inessentiality to measure the excitation input force applied to the structure. A finite element model of a frame for diagnosing damage, wherein the damage is modeled by different stiffness reduction and location, is considered as a case study. After obtaining satisfactory results from numerical simulations, the proposed method is applied to a simply supported beam as an experimental laboratory structure, where the spring connected to the structure in different locations with different stiffness is considered as the damaged object. the results are considerably satisfactory.
    Keywords: Damage Diagnosis, ARMA Model, Fuzzy Classification, Monte Carlo Simulation}
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