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:

afshin ghanbarzadeh

  • Ehsanolah Assareh *, Iman Poultangari, Afshin Ghanbarzadeh
    A common method utilized in wind turbines is pitch angle control whereby via varying the angle of wind turbine blades around their own axis, power generated at high speeds of wind is held around maximum amount and is kept away from the severe mechanical stress on wind turbine. In current study, in order to control pitch angle, a control method based on using PI controller is suggested. Therefore, gains of the PI controller are regulated through combining the Firefly evolutionary algorithm and MLP neural network in such a way that the controller at its output sends a suitable controlling signal to the pitch actuator to set the pitch angle and so by varying the blades pitch angle suitably at high speeds of wind, the produced generator power remains around its nominal value. A wind turbine 5MW made by NREL (National Renewable Energy Laboratory) has been utilized based on FAST software code to simulate and analyze the results. The simulation results show that proposed method has a good performance.
    Keywords: Wind turbine, Pitch control, Firefly Algorithm (FA), Multi-layer perceptron (MLP) neural network
  • Alireza Naeimifard *, Afshin Ghanbarzadeh, Valid Alimaleki
    Several studies have been conducted to accurately control the deformation of Shape Memory Alloys (SMAs) as an actuator, however, due to the non-linear relationship between the change of mechanical structure, including stress and strain, they have often been associated with a challenge. In the current study, a wire made of intelligent memory alloy (Nitinol) is used as an actuator of one degree-of-freedom mechanism. In order to observe the operation of the wire under electrical stimuli, a laboratory set-up is implemented. Our main goal is to accurately control the position of this nonlinear system with high precision by using optimal control. So, the nonlinear system equations are extracted and sorted into state-dependent matrices and the State-Dependent Riccati Equation (SDRE) is used to find the optimal control value. To verify the experiment three inputs including multiple steps, a low-frequency sine wave and a high-frequency sine wave, are applied to the system. The results, show the good performance of the controller in sustainability, fast response, and tracking of the desired position with low overshoot.
    Keywords: Nonlinear control, Optimal control, Smart material, Shape memory alloys, States dependent Riccati equation
  • محمد پورمنصوری، رضا مسلمانی*، امین یاقوتیان، افشین قنبرزاده
    کاربرد لوله‎ های چندلایه به دلیل مزیت های مکانیکی و شیمیایی آن ها به عنوان جایگزین لوله‎ های همگن جهت انتقال نفت، گاز و مواد پتروشیمی در حال افزایش است. جهت جلوگیری از مسدود شدن خطوط انتقال و زیان وارده از آن می‎ بایست که بازرسی ها و آزمونهای غیر مخرب مانند آزمونهای فراصوت برای اطمینان از صحت کارکرد آن‎ها به صورت مداوم انجام گیرند. ازاین رو در این تحقیق، ابتدا معادلات انتشار موج پیچشی در لوله چندلایه مورد بررسی قرار گرفته و روابط میدان‎ های جابجایی و تنش های دینامیکی در لوله چندلایه استخراج شده است، سپس نمودارهای دیسپرژن و سرعت گروه برای لوله‎ چندلایه با توجه به شرایط مرزی مسئله رسم شده است. همچنین، انتشار موج پیچشی در لوله چندلایه با استفاده از روش اجزاء محدود در نرم افزار ABAQUS شبیه سازی شده است. با مقایسه نتایج تحلیلی و شبیه سازی عددی مشاهده می ‎شود که نتایج کامل با یکدیگر تطابق داشته و مدل‎سازی به درستی انجام گرفته است. در انتها نیز تاثیر عوامل موثر بر انتشار موج پیچشی در لوله های دولایه و سه لایه بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می‎ دهند که ضخامت لایه ها، ترتیب لایه ها و جنس تشکیل دهنده لایه های لوله بر سرعت انتشار موج پیچشی در لوله های چندلایه تاثیرگذار است.
    کلید واژگان: موج پیچشی هدایت شده, انتشار موج, لوله چندلایه, روش المان محدود, نمودار دیسپرژن
    Mohammad Pourmansouri, Reza Mosalmani *, Amin Yaghootian, Afshin Ghanbarzadeh
    The use of multilayer pipes has increased recently thanks to their superior mechanical and chemical properties as a replacement of homogeneous single-layer pipes. Therefore, applicable inspections and non-destructive tests for multilayer pipes should be investigated. In this study, the governing equations of torsional wave propagation in the multilayer pipe were initially developed, and the relations between the displacement fields and dynamic stresses in the multilayer pipe were calculated. Then, the dispersion curves and group velocity for the multilayer pipe are plotted according to the boundary conditions. The torsional wave propagation in the multilayer pipe was also simulated using the finite element method via ABAQUS software. By comparing the analytical results and the numerical simulations, a complete agreement was observed between the results. Finally, the influence of effective parameters on torsional wave propagation in two- and three-layer pipes was investigated. The obtained results showed how the thickness, lay-up, and mechanical properties of the layers could affect the velocity of torsional wave propagation in the multilayer pipes.
    Keywords: Torsional guided waves, wave propagation, Multilayer pipes, finite element method, Dispersion curve
  • عرفان میرشکاری*، افشین قنبرزاده
    در کار حاضر، ربات موازی شش درجه آزادی با محرک دورانی نوع هانت بر اساس شاخص های عملکردی سینماتیکی-استاتیکی بهینه می گردد و تاثیر پارامترهای هندسی ساختاری بر این شاخص ها مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور، ابتدا ویژگی های ساختاری و هندسی ربات موازی شش درجه آزادی با محرک دورانی نوع هانت معرفی می گردند. سپس روابط مربوط به سینماتیک معکوس برای تعیین ارتباط میان مختصات مفصلی ربات و مجری نهایی استخراج می شود. ماتریس ژاکوبین به عنوان ارتباط دهنده بردار سرعت مجری نهایی و بردار سرعت های زاویه ای مفصلی استخراج می-گردد. شاخص های توانایی تردستی، ظرفیت اعمال نیرو و عدد وضعیت به عنوان شاخص های عملکردی مد نظر قرار می گیرند. پس از تعیین تابع هدف، قیود بهینه سازی و حدود پارامترهای هندسی با استفاده از روش بهینه سازی زنبور عسل چند هدفه، نمودار پارتو مربوط به پاسخ های نامغلوب که نشان دهنده توزیع بهترین پاسخ ها است به دست می آیند. در نهایت، ساختارهایی ارایه می شود که هرکدام از آن ها بر مبنای یکی از شاخص های عملکرد دارای بهتزین عملکرد می باشد. همچنین از میان دسته مشخصات هندسی به دست آمده از نمودار پارتو، یک ساختار انتخاب می گردد از لحاظ هر سه مشخصه عملکردی، وضعیت مناسبی دارد. در نهایت تاثیر تغییر مکان مجری نهایی در فضای کاری بر عملکرد ربات موازی نوع هانت مورد بررسی قرار می گیرد.
    کلید واژگان: ربات موازی نوع هانت, شاخص های عملکردی, بهینه سازی چندهدفه, نمودار پارتو
    Erfan Mirshekari *, Afshin Ghanbarzadeh
    In this research, Hunt type 6-DOF parallel robot is optimized based on kinetostatic performance indices and the effect of geometrical parameters on these indices is investigated. For this purpose, structural and geometrical parameters of Hunt type parallel robot are introduced. in order to determine the relationship between joint angle values and end effector coordinates, inverse kinematic is obtained. Jacobian matrix is developed to map velocity from joint space to Cartesian space. Manipulability, force manipulability and condition number are considered as indices to evaluate the robot performance. By defining the fitness functions, constraints and boundaries of geometric parameters, the optimized parallel robot structure is obtained using the multi-objective bees algorithm. A set of robot geometric parameters is presented, each of which has the best performance based on one of the indices. Also, a robot with specific geometric parameters is selected, which is suitable based on almost all performance indices. Finally, the effect of end effector movement on robot performance is investigated.
    Keywords: Hunt type parallel robot, performance index, multi objective optimization, pareto frontier
  • Behrooz Attaran, Afshin Ghanbarzadeh *, Shapour Moradi
    This paper presents a new Fast Kurtogram Method in the time-frequency domain using novel types of statistical features instead of the kurtosis. For this study, the problem of four classes for Bearing Fault Detection is investigated using various statistical features. This research is conducted in four stages. At first, the stability of each feature for each fault mode is investigated. Then, resistance to load changes as well as failure growth is studied. In the end, the resolution and fault detection for each feature using comparison with a determined pattern and the coherence rate is calculated. From the above results, the best feature that is both resistant and repeatable to different variations, as well as having suitable accuracy of detection and resolution, is selected. It is found that kurtosis feature is not in a good condition in comparison with other statistical features such as harmmean and median. This approach increases the fault identification accuracy significantly.
    Keywords: Fast Kurtogram, Bearing fault detection, Statistical features, Time-Frequency Domain
  • افشین قنبرزاده*، مهدیه ترمه، محمدهادی هنرور، کورش حیدری شیرازی

    کنترل تعادل یک هدف زمینه ای در فعالیت های وضعیت ایستاده بدن است و پایش، تحلیل، و دخالت به منظور بهبود آن، موضوع بخشی از پژوهش های حوزه بیومکانیک حرکات انسان قرار گرفته است. در مطالعات با رویکرد کمی مربوط به تعادل انسان، دانستن اینکه مقدارتعادل از نظر عددی در یک وضعیت بدن یا هر لحظه در طول یک مسیر حرکت چقدر است، ضروری می باشد. این پژوهش یک معیار کمی جدید برای بیان میزان پایداری وضعیت در طول سیکل راه رفتن پیشنهاد می کند. مبنای این معیار کمی احتمال تحقق یا موفقیت دینامیکی در به پایان رساندن فاز پرواز بدون از دست رفتن تعادل و بدون شروع فرآیند زمین خوردن است. احتمال موفقیت دینامیکی راه رفتن روی یک مدل هفت عضوی با جرم گسترده مدل سازی و محاسبه شده است. در این مطالعه حرکت در این فاز بصورت حرکتی بهینه با توجه به حفظ حداکثری تعادل در کنار تامین قیود سینماتیک و توجه به انرژی مصرفی و سطح تحریک ماهیچه ای و تغییرات تحریک محاسبه شده است که به صورت در نظر گرفتن وزن هایی برای احتمال موفقیت اجرای حرکت و مصرف انرژی و به دست آوردن طول گام بهینه می باشد، به صورتی که هم قید تعادل حداکثری و هم مصرف انرژی حداقل لحاظ شده باشد. برای مثال، طول گام بهینه با در نظر گرفتن قید حداکثر کمیت تعادل برای یک فرد با قد و وزن 187 سانتیمتر و 92 کیلوگرم در طول گام 27 سانتیمتر به دست آمد. یکی از عوامل تاثیر گذار در حفظ تعادل سرعت راه رفتن می باشد . توجه به این نکته که هرچه میانگین سرعت مرکز جرم افزایش یابد احتمال حفظ تعادل کمتر خواهد شد، لذا به منظور در نظر گرفتن ماکزیمم سرعت میانگین مرکز جرم در کنار حفظ تعادل حداکثری ، طول گام بهینه46 سانتی متر محاسبه گردیده است.

    کلید واژگان: احتمال موفقیت دینامیکی, اجرای حرکت, فاز تک تکیه گاهی, سیکل راه رفتن, طول گام
    Afshin Ghanbarzadeh *, Mahdie Termeh, Mohammad Hadi Honarvar, Kourosh Heidari Shirazi

    A primary objective in many human upright state movements is control of balance and monitoring, analysis, and intervention to improve it, has become a part of human biomechanics research.In studies with a quantitative approach to human balance, it is necessary to know the numerical quantity of balance in a body state or at any moment during a path.This study proposes a new quantitative Criterion to express stable state during walking cycle.The basis of this quantitative criterion is the Probability of dynamic success in completing the swing phase without losing balance and the initiation of a fall. The probability of motion realization has been calculated and simulated on a seven-link model with a distributed mass.In this study by taking into consideration the kinematic constraints, energy consumption, muscle stimulation level and changes in stimulation beside maximizing balance, the movement in stance phase is calculated as an optimal movement.The optimal step length has been calculated considering a weight for probability of motion realization and energy consumption. In this method both the maximum balance and minimum energy consumption have been considered.For instance, the optimal step length considering the maximum balance constraint in the specific path for an individual with the height of 187 cm and mass of 92 kg was calculated about 27 cm with this probabilistic approach.One of the factors in maintaining balance is cadence rate. By increasing the of center of mass average velocity, the probability of balance maintenance decreases, thus also with considering center of mass average velocity beside maximum balance constraint , the optimal step length is calculated 46 cm.

    Keywords: Probability of dynamic Success, Motion realization, Single support Phase, gait cycle, Step Length
  • Abbas Moradi *, Amin Yaghootian, Mehdi Jalalvand, Afshin Ghanbarzadeh

    In this paper, the mechanical vibration analysis of functionally graded (FG) nanoplate embedded in visco Pasternak foundation incorporating magnet and thermal effects is investigated. It is supposed that a uniform radial magnetic field acts on the top surface of the plate and the magnetic permeability coefficient of the plate along its thickness are assumed to vary according to the volume distribution function. The effect of in-plane pre-load, viscoelastic foundation, magnetic field and temperature change is studied on the vibration frequencies of functionally graded annular and circular nanoplate. Two different size dependent theories also are employed to obtain the vibration frequencies of the FG circular and annular nanoplate. It is assumed that a power-law model is adopted to describe the variation of functionally graded (FG) material properties. The FG circular and annular nanoplate is coupled by an enclosing viscoelastic medium which is simulated as a visco Pasternak foundation. The governing equation is derived for FG circular and annular nanoplate using the modified strain gradient theory (MSGT) and the modified couple stress theory (MCST). The differential quadrature method (DQM) and the Galerkin method (GM) are utilized to solve the governing equation to obtain the frequency vibration of FG circular and annular nanoplate. Subsequently, the results are compared with valid results reported in the literature. The effects of the size dependent, the in-plane pre-load, the temperature change, the magnetic field, the power index parameter, the elastic medium and the boundary conditions on the natural frequencies are scrutinized. According to the results, the application of radial magnetic field to the top surface of plate gives rise to change the state of stresses in both tangential and radial direction as well as the natural frequency. Also, The temperature changes play significant role in the mechanical analysis of FG annular and circular nanoplate. This study can be useful to product the sensors and devices at the nanoscale with considering the thermally and magnetically vibration properties of the nanoplate.

    Keywords: Circular, annular nanoplate, Functional graded nanoplate, Modified strain gradient theory, Modified couple stress theory
  • حسین وحدانی فر، علی حاج نایب، رضا مسلمانی*، افشین قنبرزاده
    امروزه استفاده از مبدل پیزوالکتریک به دلیل قابلیت تبدیل انرژی محیطی همچون ارتعاشات مکانیکی به انرژی الکتریکی، کاربرد گسترده ای پیدا کرده است. در یک سازه دارای لایه پیزوالکتریک، علاوه بر خصوصیات پیزوالکتریک، انتخاب خصوصیات بخش غیرپیزوالکتریکی سازه برداشت کننده انرژی نیز از اهمیت بالایی برخوردار است؛ بنابراین در پژوهش حاضر، تولید انرژی الکتریکی از ارتعاشات اجباری تیر کامپوزیتی با لایه پیزوالکتریک مورد بررسی قرارگرفته است. لذا در ابتدا، با استفاده از تئوری تیر اویلر-برنولی، معادلات حرکت سیستم به دست آمده و سپس با استفاده از روش کانتروویچ، روابط ولتاژ خروجی برای یک تیر کامپوزیتی دارای لایه پیزوالکتریک استخراج می گردند. جهت صحتسنجی، نتایج تحلیلی با نتایج حاصل از مدل سازی اجزای محدود مقایسه شده اند که خطای نسبی کمی را نشان می دهند. در ادامه تاثیر زاویه الیاف و نحوه چیدمان لایه های تیر کامپوزیتی دارای لایه پیزوالکتریک بر میزان برداشت انرژی بررسی شده است. مطابق با نتایج به دست آمده، با افزایش مدول الاستیسیته تیر کامپوزیتی و تاثیر آن بر نسبت میرایی سازه، میزان برداشت انرژی به مقدار قابل توجهی بهبود می یابد. همچنین در ادامه اثر ابعاد تیر کامپوزیتی، نسبت ضخامت تیر کامپوزیتی به ضخامت لایه پیزوالکتریک، مقدار جرم متمرکز و نسبت میرایی بر میزان برداشت انرژی بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که با استفاده از مواد کامپوزیتی و با طراحی مناسب لایه چینی و زاویه الیاف در هر لایه، می توان مدول الاستیسیته معادل متفاوتی در تیر کامپوزیتی ایجاد نمود که درنتیجه، فرکانس طبیعی سیستم و میزان دامنه ولتاژ خروجی مدار هم تغییر خواهد کرد
    کلید واژگان: پیزوالکتریک, تیر کامپوزیتی, ارتعاشات اجباری, کوپل الکترومکانیکی
    Hossein Vahdanifar, Ali Hajnayeb, Reza Mosalmani*, Afshin Ghanbarzadeh
    Nowadays, piezoelectric transducers are widely applied because of their capability to convert environmental energies (e.g. mechanical vibrations) into the electrical energy. In an energy harvester structure, not only piezoelectric characteristics but also properties of the non-piezoelectric part of the energy harvesting structure are highly important. Therefore, in the present research, electrical energy generation from forced vibrations of a composite beam with the piezoelectric layer is considered. For this purpose, firstly, the governing equations of the system are obtained using Euler-Bernoulli beam theory. Then, Kantorovich method was used to calculate the output voltage for a composite beam with the piezoelectric layer. To verify the analytical method, the results were compared to the finite-element modeling results. Furthermore, the effects of fiber orientation angle and layup arrangement in the composite beam with piezoelectric layer on the amount of harvested energy were investigated. According to the obtained results, by increasing the elastic modulus of the composite beam and its effect on the damping ratio of the structure, considerably higher energy is harvested. Then, the effects of composite beam dimensions, the ratio of composite beam thickness to the piezoelectric layer thickness, the concentrated mass, and the damping ratio on the amount of harvested energy were studied. The results show that using the composite materials and by proper design of layup and fiber orientation angle in each layer, it is possible to get different equivalent elastic modulus in the composite beam, and consequently alter natural frequency of the system and output voltage amplitude of the circuit
    Keywords: Piezoelectric, Composite beam, Forced Vibration, Electromechanical coupling
  • Ameneh Ahangarpour, Mansoor Farbod, Afshin Ghanbarzadeh, Abbas Moradi, Amin MirzakhaniNafchi
    Optimization of continuous synthesis of high purity carbon nanotubes (CNTs) using chemical vapour deposition (CVD) method was studied experimentally and theoretically. Iron pentacarbonyl (Fe(CO)5), acetylene (C2H2) and Ar were used as the catalyst source, carbon source and carrier gas respectively. The synthesis temperature and flow rates of Ar and acetylene were optimized to produce CNTs at a large scale. A flow rate of 30-120 sccm of acetylene and 500-3000 sccm of Ar at temperatures between 650-950 °C were examined. Using the fundamental trial and error method it was found that the maximum yield of pure CNTs can be produced at 750 °C with flow rates of 40-45 sccm of acetylene and 1500 sccm of Ar. In theoretical part, an artificial neural network (ANN) and the Bees Algorithm (BA) were used to model and optimize the CNTs production, based on the experimental data. The Bees Algorithm used the ANN as the fitness function and the optimum variables found as 60 sccm for acetylene, 555 sccm for argon and 759 °C for temperature. The computational results have relatively good agreement with the experimental results.
    Keywords: Artificial Neural Network, Bees Algorithm, Carbon Nanotubes, Chemical Vapour Deposition, Optimization
  • محمدهادی غفاری، افشین قنبرزاده، علی ولی پور چهارده چریک
    هر صنعتی نیازمند برنامه ای پیش گویانه، در جهت بهینه نمودن مدیریت منابع و بهبود اقتصاد کارخانه با کاهش هزینه های غیر ضروری و افزایش سطح ایمنی می باشد. ماشین های دوار از جمله ماشین های رایج در صنعت است و ریشه بیشتر خرابی ها در ماشین های دوار به دلیل خرابی یاتاقان های غلتشی می باشد. ماهیت گذرای ارتعاشات ناشی از عیب در یاتاقان های غلتشی باعث گردیده تا تحلیل ارتعاشات در این تجهیزات با استفاده از تبدیل موجک پیوسته و آنالیز پوش انجام پذیرد. این مقاله به بررسی کاربردی روش ترکیب ماشین بردار پشتیبان و آنالیز مولفه های مستقل در تشخیص هوشمند محل و نوع عیب در یاتاقان های غلتشی می پردازد. از آنالیز مولفه های مستقل برای استخراج ویژگی و کاهش ابعاد از ویژگی های اصلی استفاده شده است، همچنین از آنالیز مولفه های اصلی نیز برای استخراج ویژگی استفاده شده و نتایج آن با آنالیز مولفه های مستقل مقایسه گردیده است. در این مقاله، طبقه بندی کننده چند کلاسه ماشین بردار پشتیبان برای طبقه بندی عیب به کار گرفته شده است و از روش اعتبار سنجی متقابل برای انتخاب مقادیر بهینه پارامترهای تابع هسته و ماشین بردار پشتیبان استفاده شده است.
    کلید واژگان: عیب یابی, آنالیز مولفه های مستقل, آنالیز مولفه های اصلی, ماشین بردار پشتیبان, یاتاقان های غلتشی
    Mohammad Hadi Ghafari, Afshin Ghanbarzadeh, Ali Valipour
    Any industry needs an efficient predictive plan in order to optimize the management of resources and improve the economy of the plant by reducing unnecessary costs and increasing the level of safety. Rotating machinery is the most common machinery in industry and the root of the faults in rotatingmachinery is often faulty rolling element bearings. Because of a transitory characteristic vibration of bearing faults, combining Continuous wavelet transforms with envelope analysis is applied for signal proseccing. This paper studies the application of independent component analysis and support vector machines to for automated diagnosis of localized faults in rolling element bearings. The independent component analysis is used for feature extraction and data reduction from original features. The principal components analysis is also applied in feature extraction process for comparison with independent component analysis does. In this paper, support vector machines-based multi-class classification is applied to do faults classification process and utilized a cross-validation technique in order to choose the optimal values of kernel parameters.
    Keywords: Fault Diagnosis, Independent Component Analysis, Principal components analysis, Support vector machines, Ball Bearing
  • عرفان میرشکاری، افشین قنبرزاده*، کوروش حیدری شیرازی
    در کار حاضر، تاثیر پارامترهای ساختاری ربات موازی شش درجه آزادی هگزا بر شاخص های عملکردی سینماتیکی و دینامیکی مورد بررسی قرار گرفته و ساختار ربات با استفاده از الگوریتم بهینه سازی زنبور عسل چندهدفه، بهینه می شود. پس از تشریح ساختار و تعیین پارامترهای هندسی سازنده ربات، روابط مربوط به سینماتیک معکوس آن استخراج شده و ماتریس ژاکوبین که ارتباط دهنده میان مولفه های بردار سرعت مجری نهایی و بردار سرعت های زاویه ای مفصلی است، به دست می آید. از طریق محاسبه مجموع انرژی جنبشی اجزا ربات به صورت ضریبی از بردار سرعت دورانی مفاصل عمل کننده، ماتریس اینرسی استخراج می شود. معکوس عدد وضعیت سینماتیکی محلی و سراسری بر پایه ماتریس ژاکوبین بی بعد به عنوان اندیس اندازه گیری مهارت سینماتیکی ربات منظور می گردد. با تعیین ماتریس جرم به عنوان ارتباط دهنده مولفه های بردار شتاب مجری نهایی و بردار گشتاوری مفاصل عمل کننده، شاخص برآورد مهارت دینامیکی محلی و سراسری ربات ارائه می شود. با در نظر گرفتن شاخص های عملکردی سینماتیکی و دینامیکی در فضای کاری مکعبی به عنوان توابع هدف، ساختار ربات هگزا با استفاده از الگوریتم زنبور عسل چند هدفه، بهینه می گردد. بدین منظور، قیدهای هندسی مناسب شامل محدودیت حرکتی مفاصل یونیورسال و کروی، و قیدهایی به منظور دوری از موقعیت های تکین در نظر گرفته می شوند. نمودار پارتو مربوط به بهینه سازی چند هدفه که نشان دهنده پاسخ های نامغلوب می باشد، ارائه شده است. همچنین نمودارهای تاثیر تغییر پارمترهای ساختاری ربات هگزا بر مقادیر شاخص های عملکردی سینماتیکی و دینامیکی بهینه ترسیم شده و در نهایت توزیع شاخص های عملکردی در فضای کاری مورد نظر نشان داده شده است.
    کلید واژگان: ربات موازی هگزا, مهارت سینماتیکی, مهارت دینامیکی, بهینه سازی چند هدفه, الگوریتم زنبور عسل
    Erfan Mirshekari, Afshin Ghanbarzadeh*, Kourosh Heidari Shirazi
    In this study, the effects of geometrical parameters of 6-DOF Hexa parallel robot on kinematic, and dynamic performance indices are investigated and its structure is optimized using the intelligent multi-objective Bees Algorithm. In this way, after describing the structure and specifying the geometrical parameters of the robot, inverse kinematic relations of the robot are obtained. Jacobian matrix that maps velocity from joint space to Cartesian space is developed. Mass matrix is obtained from calculating the total kinetic energy of the manipulator in terms of the actuated joints vector. Inverse of the homogen jacobian based condition number is considered as a index to evaluate the kinematic dexterity. based on mass matrix as relation between acceleration vector of the end effecter and torque vector of actuated joints, dynamic dexterity index is presented. Using the multi-objective Bees Algorithm and considering dynamic and kinematic performance indices in a pre-determined workspace as the objective functions, structure of Hexa parallel robot is optimized. In this way, the proper geometrical constraints such as limitation of universal and spherical joins, and the constraints to singularity avoidance are considered. Pareto front of the multi objective optimization of the robot is drawn. Diagrams of the kinematic and dynamic performance indices variation in the workspace and the effects of geometrical parameters variation on them are presented.
    Keywords: Hexa Parallel Robot, Kinematic Dexterity, Dynamic Dexterity, Multi, objective optimization, Bees Algorithm
  • بهنام قدرتی، امین یاقوتیان، افشین قنبرزاده، حمید محمد صدیقی
    در این پژوهش معادلات انتشار امواج لمب در یک میکرو ورق ایزوتروپیک بینهایت با ضخامت محدود، با در نظر گرفتن اثر تنش های کوپل و با استفاده از تئوری تنش کوپلی سازگار استخراج شده است. اثر اندازه میکرو- ورق، با استفاده از پارامتر طول مشخصه، در معادلات مذکور لحاظ شده است که بدین ترتیب می توان تاثیر ابعاد مختلف ورق را در نحوه دیسپرژن امواج لمب مشاهده نمود. بدلیل کاربرد میکرو ورقهای آلومینیوم نیترید در محرک های صوتی سطحی، انتشار امواج لمب در این مواد مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه ابتدا بی بعدسازی روابط با استفاده از تعریف پارامترهای بی بعد، انجام شده است. بنابراین نمودارهای بدست آمده برای تمام ضخامت ها، طول موج های انتشاری و اندازهای پارامتر طول مشخصه یک میکرو ورق قابل استفاده است. سپس براساس تقریب شبه استاتیک، نمودارهای دیسپرژن امواج لمب برای دو مود متقارن و پادمتقارن اول در میکرو ورقی از جنس آلومینیم نیترید ترسیم شده و با نتایج حاصل از تئوری کلاسیک مقایسه شده است. مقایسه نتایج بدست آمده و داده های تجربی صحت روابط را نشان می دهد. در نهایت، با توجه به اینکه تعیین پارامتر طول مشخصه نقش اساسی در استفاده از تئوری تنش کوپلی سازگار دارد، روشی برای مشخص نمودن این اندازه با استفاده از نمودارهای دیسپرژن و داده های تجربی گزارش شده، پیشنهاد شده است.
    کلید واژگان: تئوری تنش کوپلی سازگار, امواج لمب, پارامتر طول مشخصه, نمودار دیسپرژن, میکرو, ورق آلومینیوم نیترید
    Behnam Ghodrati, Amin Yaghootian, Afshin Ghanbarzadeh, Hamid Mohammad Sedighi
    The equations of Lamb wave propagation in an infinite isotropic micro plate with finite thickness on the basis of consistent coupled stress theory is presented in this study. By employing the characteristic length scale parameter, the effect of micro-plate size is considered, and thereby the effects of different plate dimensions on the dispersion of Lamb waves is illustrated. Lamb wave propagation velocity in aluminum nitride micro-plates has received many interests due to its applications in surface acoustic resonators. In the current work, at first, the dimensionless relations are developed through the definition of dimensionless parameters where the extracted curves can be applied to all thicknesses, propagation wavelengths and characteristic length scale parameters of a micro-plate. In addition, using the quasi-static approximation, the Lamb wave dispersion curves in both symmetric and asymmetric modes for an aluminum nitride micro plate are plotted and compared with the results from the classical theory. The integrity of the present formulation is verified by comparing the obtained results with the experimental data in the literature. Finally, by employing the dispersion curves and the reported experimental data, a novel method has been proposed to determine the size of characteristic length parameter in the consistent coupled stress theory.
    Keywords: Consistent couple stress theory, Lamb waves, Charactristic lenght, Dispersion curve, Aluminium nitride micro, plate
  • Behrooz Attaran *, Afshin Ghanbarzadeh
    Rotating machinery is the most common machinery in industry. The root of the faults in rotating machinery is often faulty rolling element bearings. This paper presents a technique using optimized artificial neural network by the Bees Algorithm for automated diagnosis of localized faults in rolling element bearings. The inputs of this technique are a number of features (maximum likelihood estimation values), which are derived from the vibration signals of test data. The results show that the performance of the proposed optimized system is better than most previous studies, even though it uses only two features. Effectiveness of the above method is illustrated using obtained bearing vibration data.
    Keywords: Fault Diagnosis, MLE distributions, RBF neural network, Bees Algorithm
  • Siamak Hosseini, Afshin Ghanbarzadeh, Abdolnabi Hashemi
    The dogleg severity is one of the most important parameters in directional drilling. Improvement of these indicators actually means choosing the best conditions for the directional drilling in order to reach the target point. Selection of high levels of the dogleg severity actually means minimizing well trajectory, but on the other hand, increases fatigue in drill string, increases torque and drag, particularly in the rotation mode. Therefore the aim is to define the index in an optimal range which meets both requirements. Particle swarm algorithm was used for optimization the dogleg severity. The final measured depth and directional well pattern were considered as an objective function and Build & Hold, respectively. Then the fatigue caused by the stresses exerted on the drill string, evaluated by modified Goodman equation simultaneously. The relationship between path parameters and the obligation to reach a target point in directional wells, converts the problem into a constrained optimization problem. Comparing the proposed directional drilling path in a drilled well in the Ahwaz oilfield with the responses obtained from the particle swarm algorithm indicated that the particle swarm algorithm is converged in finding the shortest path, and on the other hand, it decreases the time of using directional drilling equipment due to the selection of the proper dogleg severity. Note that it is likely to add other constraints to the optimization process which indicates the particle swarm algorithm efficiency in solving these problems.
    Keywords: Dogleg severity, Optimization, Particle swarm algorithms, Fatigue
  • Aminreza Noghrehabadi, Mohammad Ghalambaz, Mehdi Ghalambaz, Afshin Ghanbarzadeh
    In the present paper, the flow and heat transfer of two types of nanofluids, namely, silver-water and silicon dioxide-water, were theoretically analyzed over an isothermal continues stretching sheet. To this purpose, the governing partial differential equations were converted to a set of nonlinear differential equations using similarity transforms and were then analytically solved. It was found that the magnitude of velocity profiles in the case of SiO2-water nanofluid was higher than that of Ag-water nanofluid. The results showed that the increase of nanoparticle volume fraction increased the non-dimensional temperature and thickness of thermal boundary layer. In both cases of silver and silicon dioxide, increase of nanoparticle volume fraction increased the reduced Nusselt number and shear stress. It was also demonstrated that the increase of the reduced Nusselt number was higher for silicon dioxide nanoparticles than silver nanoparticles. However, the thermal conductivity of silver was much higher than that of silicon dioxide.
    Keywords: Nanofluids, Stretching sheet, Thermal enhancement, Wall mass transfer, Analytical solution
  • احسان طاهری پور*، محمدرضا عصاری، افشین قنبر زاده، سید سجاد موسوی اصل

    در این مقاله، سیکل ترکیبی بصورت کامل مدلسازی شده و پس از تحلیل انرژی و اگزرژی، تابع برازش مناسب تعریف و بهینه سازی آن توسط الگوریتم های ژنتیک و بهینه سازی دسته ذرات انجام شده است. لازم به ذکر است سیکل های ترکیبی از طراحی پیچیده ای برخوردار بوده و اعمال هر تغییر در طراحی، بر متغیرهای زیادی به صورت مستقیم و غیر مستقیم تاثیر گذار می باشد. اگرچه در گذشته تلاشهای زیادی به منظور بهینه سازی تک تک اجزاء اینگونه سیکل ها انجام شده ولی بهینه سازی کامل سیکل ترکیبی بخاطر پیچیدگی های موجود، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. صحت مدلسازی انجام شده در این مقاله توسط مقایسه نتایج بدست آمدهاز مدل، با نتایج آزمایشی سیکل واقعی به اثبات رسیده اند. از جمله نتایج قابل توجه در اعمال محدودیت های در نظر گرفته شده در حل مسیله حذف برخی محدودیتهای بهینه سازی پینچ میباشد که پس از بررسی نتایج مشاهده شده است که حذف این محدودیت ها در نتایج بهینه سازی اثرات مطلوبی داشته است و همچنین تحلیل هایی در خصوص مقایسه نتایج الگوریتم ها و کاهش تلفات و نابودی اگزرژی انجام پذیرفته که منجر به طراحی بهینه ی نقاط بحرانی سیکل شده است.

    کلید واژگان: سیکل ترکیبی, مدلسازی, تحلیل اگزرژی, الگوریتم ژنتیک, الگوریتم بهینه سازی دسته ذرات
    Ehsan Taheri*, Mohammadreza Assari, Afshin Ghanbarzadeh, Sajad Mosavi Asl

    Designing synchronic recovery cycle was very complex due to existence two different recovery cycle power which was related to retrievers boiler. And any change in designing directly was eclipsed power, efficiency, and costs, and many other variables. Researchers always was tied to indicating a way for optimizing properties and different sections (parts) of synchronic recovery cycles, but complete reviewing cycle was less considered due to unique complexities. In this article, we are considered to complete modeling synchronic recovery cycle, indicating the results of energy and exergy analysis, defining appropriate fitness function and then optimizing the model which was indicated by powerful instruments, genetic and PSO algorithms. Also, the accuracy of calculated results was proved by comparing with practical cycle results of BILKENT University. It was necessary to say that in this research, for the first time, has been optimized complete cycle synchronic recovery by genetic algorithm.

    Keywords: synchronic recovery cycle, optimization, genetic algorithm, modeling
  • Mehdi Ghanavati, Afshin Ghanbarzadeh
    In this project guidance and control of underwater robot, including three engines and propeller attached to it, by Fuzzy control has been investigated. Fuzzy control is done based on human experience and requiered laws. The robot can also be controlled and guided by the user. This robot may be used in sea or swimming pool environment for finding goal point and locate in desired direction. In addition, this robot is able to follow a definite path and to do searching operation in that path. This robot is also able to overtake barriers on the surface or under the surface and forward toward target and path the barriers using fuzzy rules. In other words, while facing any barriers using fuzzy rules. In other words, while facing any barrier, robot decides necessary decision in such a way not to collide with it and path it. For simulation of the required system, webot's software which is strong software for mobile robot simulation and Maple's material software is used. This robot is capable to distance any obstacle in 3D and move towards the goal. Obstacle avoidance is done by fuzzy rules. Means when face any obstacle, the underwater robot decide for not collision and passes it. For the simulation system, Webots that is strong software for mobile robot simulation and mathematical software Maple is used.
  • محمدرضا عصاری*، افشین قنبرزاده، سید سجاد موسوی اصل، احسان طاهری پور

    طراحی سیکل تولید همزمان بسیار پیچیده بوده که علت این امر وجود دو سیکل تولید توان متفاوت است که توسط بویلر بازیاب به یکدیگر مرتبطند و هرگونه تغییری در طراحی، مستقیما توان، بازدهی، هزینه ها و بسیاری از متغیرهای دیگر را تحت الشعاع قرار می دهد. محققین همواره در تلاش بوده اند راهی برای بهینه سازی اجزا و بخش های مختلف سیکل های تولید همزمان ارایه نمایند ولی بررسی کامل سیکل به دلیل پیچیدگی های منحصر بفرد خود کمتر مورد توجه بوده است. در این مقاله به مدلسازی کامل سیکل تولید همزمان، ارایه نتایج تحلیل انرژی، اگزرژی تعریف تابع برازش مناسب و سپس بهینه سازی مدل ارایه شده توسط ابزار توانمند الگوریتم ژنتیک میپردازیم همچنین صحت نتایج محاسبه شده توسط مقایسه با نتایج عملی سیکل دانشگاه بیلکنت به اثبات رسیده اند. لازم به ذکر است در این پژوهش برای اولین بار سیکل کامل تولید همزمان توسط الگوریتم ژنتیک بهینه شده است.

    کلید واژگان: سیکل تولید همزمان, بهینه سازی, الگوریتم ژنتیک, مدلسازی
    Mohammadreza Assari*, Afshin Ghanbarzadeh, Sajad Mosaviasl, Ehsan Taheripour

    Designing synchronic recovery cycle was very complex due to existence two different recovery cycle power which was related to retrievers boiler. And any changes in designing directly were eclipsed power, efficiency, and costs, and many other variables.Researchers always was tied to indicating a way for optimizing properties and different sections (parts) of synchronic recovery cycles, but complete reviewing cycle was less considered due to unique complexities.In this article, we are considered to complete modeling synchronic recovery cycle, indicating the results of energy analysis, exergy of defining appropriate fitness function and then optimizing the model which was indicated by powerful instruments of genetic algorithm.Also, the accuracy of calculated results was proved by comparing with practical cycle results of biklent university. It was necessary to say that in this research, for the first time, has been optimized complete cycle synchronic recovery by genetic algorithm.

    Keywords: synchronic recovery cycle, optimization, genetic algorithm, modeling
  • محمود سبحانی نژاد*، مجتبی یوسفی کیا، افشین قنبرزاده

    هدف از انجام این مقاله بررسی اثر پارامترهای طراحی پیل سوختی  بر ولتاژ و توان خروجی پیل سوختی پلیمری در مدل استاتیکی می باشد.درپیلهای سوختی شرایط عامل و متغیر های طراحی نقش مهمی در بهبود عملکرد پیل ها دارند..در این کار ما برروی شبیه سازی عددی اثرات پارامترهای طراحی بویژه درجه حرارت ،فشار،سطح مقطع و ضخامت غشاء پیل سوختی تمرکز کرده ایم.در این مطالعه فشار آند و فشار کاتد را به اختصار فشار پیل سوختی می نامیم.در انجام این مقاله دما بین 298 تا 353 درجه کلوین،فشار بین 1.2تا10 اتمسفر،سطح مقطع سلول بین 0.016تا0.05 مترمربع در نظر گرفته شده است. نمودارهای  ولتاژ-جریان  دراین مقاله در اثر تغییر پارامترهای مختلف طراحی نمایش داده شده اند. نتایج حاصله در این مطالعه با استفاده از نرم افزار MATLAB بدست آمده اند.

    کلید واژگان: ولتاژ, توان, پیل سوختی, مدل استاتیکی
    Mahmood Sobhaninejad*, Mojtaba Yousefikia, Afshin Ghanbarzadeh

    The aim of this work is to analysis parameters variation effect on PEM static model output voltage .Fuel cells designing parameters play an important role in their operation improvement .This paper has been shown the effects of several numerically simulated parameters such as temperature, pressure, cross section and Membrane thickness on PEM fuel cell operation. In this study we have been abbreviated anode and cathode pressures by fuel cell pressure. Simulation has been done under following conditions: temperature cell 298-353 , pressure 1.2-10 atm, cross section 0.016-0.05 m2 . Voltage current curves have been shown in different cases of parameters variation. MATLAB software has been applied for PEM static model simulation.

    Keywords: Voltage, Fuel cell, Static model
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