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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « response surface method » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • M. Gholinia, A. A. Ranjbar *, D. D. Ganji, M. Pourfallah
    The two-phase fluid flow in the Heavy-duty diesel (HDD) engine water jacket coolant can greatly reduce the thermal load of the cylinder head. In this experimental work, the characteristic of two-phase fluid flow in a transparent Plexiglas channel using C2H6O2- H2O (50%–50%) is investigated. Gray cast iron surfaces were selected as the heated surfaces to simulate the material of the HDD-cylinder head. Operating conditions of the HDD- engine (i.e. Vinlet from 0.46 to 2.0 m/s, Psystem from 1 to 2 bar and Tinlet from 70 to 110°C) are optimized using Response Surface Method (RSM) within the framework of the Central Composite Design (CCD) model. The outputs indicate: the onset of nucleate boiling (ONB) temperature increases by about ≈ 11.92% when the pressure changes from 1 to 2bar. By reducing the inlet temperature (from 70 to 110℃), the effect of superheating disappears around the bubble, so to reach the non-linear (i.e. two-phase region) area, the heat flux must be increased between 10 to 15 kW/m2 to observe the ONB point. The cooling system pressure at low velocities (i.e. < 1m/s) should be considered in such a way that the saturation temperature of the fluid is about 35 to 50℃ lower than the HDD-engine wall temperature. Instead, at high velocities (i.e  1m/s) this temperature difference between the fluid saturation temperature and the wall temperature is about 55 to 85℃.
    Keywords: Heavy-Duty Diesel Engine, Gray Cast Iron Block, Nucleate Boiling, Response Surface Method, Central Composite Design}
  • علی دژدار، احسان الله عصاره*، علی ارشادی، احمد عرب کوهسار

    در این پژوهش به مدل سازی یک سیستم تجدید پذیر خورشیدی به همراه استفاده از روش هوشمند بهینه سازی جهت افزایش عملکرد سیستم و کاهش هزینه چرخه عمر پرداخته شد و یک سیستم با ترکیبی هدفمند از پنج واحد پنل فتوولتائیک حرارتی، پمپ حرارتی، الکترولایزر غشای تبادل پروتون، منبع ذخیره آب گرم و پیل سوختی برای تامین انرژی مصرفی مورد نیاز یک مجتمع مسکونی 80 واحدی در کشور ایران شامل آب گرم، سرمایش، گرمایش و برق طراحی شد. با استفاده از اطلاعات آب و هوایی شهر ساحلی بندرلنگه در استان هرمزگان عملکرد سیستم پیشنهادی تحلیل شد. مدل سازی سیستم با استفاده از رویکردی جدید توسط نرم افزار ترنسیس انجام شد و بهینه سازی این سیستم جهت افزایش عملکرد سیستم و کاهش هزینه چرخه عمر توسط نرم افزار دیزاین اکسپرت و با استفاده روش سطح پاسخ انجام شد. سه تابع هدف مورد بررسی شامل تولید برق، ضریب آسایش حرارتی و هزینه چرخه عمر سیستم بود و چهار متغیر تصمیم گیری شامل تعداد پنل خورشیدی، ظرفیت پیل سوختی، ظرفیت پمپ حرارتی و ظرفیت الکترولایزر انتخاب شد. نتایج بهینه سازی نشان داد که در بهینه ترین حالت با تعداد 1425 پنل خورشیدی، ظرفیت 65.99 کیلووات برای پیل سوختی، ظرفیت 40.01 کیلوواتی برای پمپ حرارتی و ظرفیت 52.5 کیلوواتی برای الکترولایزر می توان به مقدار تولید 725955.25 کیلووات ساعت در سال با ضریب آسایش حرارتی 0.43 و هزینه چرخه عمر 344014.63 دلار رسید.

    کلید واژگان: پنل فتوولتائیک حرارتی, بهینه سازی, روش سطح پاسخ, پیل سوختی, الکترولایزر, پمپ حرارتی}
    Ahi Dezhdar, Ehsanolah Assareh*, Ali Ershadi, Ahmad Arabkoohsar

    In this research, the modeling of a solar renewable system along with the use of intelligent optimization method was discussed in order to increase the system performance and reduce the life cycle cost. A system with a combination of five units of PVT panel, heat pump, PEM electrolyzer, hot water storage source and fuel cell was designed to provide the required energy consumption of an 80-unit residential complex in Iran, including hot water, cooling, heating and electricity. The performance of the proposed system was analyzed by using the weather information of the coastal city of Bandar Lengeh in Hormozgan province. System modeling was done using a new approach by TRNSYS software. Optimization of this system to increase system performance and reduce life cycle cost was done by Design Expert software and using RSM. The three objective functions investigated included electricity production, PMV and LCC, and four decision variables including the number of solar panels, fuel cell capacity, heat pump capacity and electrolyzer capacity were selected. The optimization results showed that in the most optimal state with the number of 1425 solar panels, the capacity of 65.99 kW for the fuel cell, the capacity of 40.01 kW for the heat pump and the capacity of 52.5 kW for the electrolyzer are in the optimal state. The system can reach the production value of 725955.25 kWh per year in the optimal condition with a PMV of 0.43 and a LCC of 344014.63 $.

    Keywords: Photovoltaic Thermal Panel, Optimization, Response Surface Method, Fuel Cell, Electrolyzer, Heat Pump}
  • امیرحسین مهربد، فرهاد بهنام فر*، آرمین عظیمی نژاد، حمید هاشم الحسینی

    پل های قوسی بنایی با استفاده از مصالح بنایی مانند آجر یا سنگ همراه با ملات یا بدون ملات ساخته شده اند. مشخصات مکانیکی آنها با توجه به تنوع جنس مصالح بکار رفته، کیفیت ساخت و تاثیر گذشت زمان می توانند ثابت نبوده و دچار عدم قطعیت های قابل توجهی باشند.بنابراین برای اطمینان از توانایی و عملکرد سازه در مقابل بارهای وارده به ویژه زلزله، اتخاذ روش های دقیق تر مدل سازی و هم چنین لحاظ کردن این عدم قطعیت ها، یک موضوع اساسی مهندسی سازه است. برای یک پل قوسی سنگی شبکه ریلی ایران، مشخصات مکانیکی مصالح شامل ضریب سختی نرمال و برشی درزهای بلوک های سنگی و هم چنین زاویه اصطکاک داخلی درزها به عنوان کمیت های دارای عدم قطعیت و به صورت متغیر تصادفی در نظر گرفته شد. با توجه به محیط گسسته پل، تحلیل دینامیکی افزاینده تحت تاثیر یازده رکورد زلزله منتخب با روش المان مجزا انجام شده است. پس از تحلیل بیش از 2600 نمونه پل با مشخصات مصالح مختلف، براساس روش سطوح پاسخ ، توابع حالت حدی گسیختگی پل بر حسب سه متغیر تصادفی، برای کلیه رکوردها تعیین شده است. با استفاده از روش های قابلیت اعتماد FORM و MSC ، شاخص قابلیت اعتماد و احتمال شکست پل محاسبه گردید. نتایج نشان دادند برای رکوردهای منتخب زلزله، شتاب طیفی آستانه فرو ریزش پل با درنظر گرفتن عدم قطعیت ها در حدود 30% الی 50% نسبت به حالتی که عدم قطعیت در مصالح لحاظ نشده باشد کاهش پیدا می کنند.

    کلید واژگان: پل قوسی سنگی, قابلیت اعتماد, عدم قطعیت, روش سطوح پاسخ, روش المان مجزا}
    Amirhossein Mehrbod, Farhad Behnamfar*, Armin Aziminejad, Hamid Hashemol-Hosseini

    Masonry arch bridges are built using masonry materials such as brick or stone with or without mortar. Their mechanical properties due to the variety of materials used, the quality of construction, and the effect of the passage of time can be inconstant and have significant uncertainties. Therefore, to ensure the ability and performance of the structure against the loads, especially earthquakes, adopting more accurate modeling methods and considering these uncertainties is fundamental issue of structural engineering. For a stone arch bridge of Iran's railway network, the mechanical properties of the materials including the normal and shear stiffness coefficient of the stone block joint as well as the internal friction angle of the joints were considered as quantities with uncertainty and as random variables. According to the discrete environment of the bridge, incremental dynamic analysis has been performed under the influence of eleven selected earthquake records using the discrete element method. After analyzing more than 2,600 bridge samples with different material properties, based on the response surface method, the limit state functions of the bridge failure in terms of three random variables have been determined for all records. Using FORM and MSC reliability methods, the reliability index and probability of bridge failure were calculated. The results showed that for the selected earthquake records, the spectral acceleration of the bridge collapse threshold were reduced by 30% to 50% considering the uncertainties compared to the case where the uncertainty in the materials is not considered.

    Keywords: Stone Arch Bridge, Reliability, Uncertainty, Response Surface Method, Discrete Element Method}
  • N. Qiu *, M. Li, J. Wu, H. Zhu, P. Xu
    The performance and life of centrifugal pumps can be severely impacted by cavitation. In this study, a vortex generator was placed on the blades of the first-stage impeller of a BB4 multistage centrifugal pump to investigate its effect on the local flow field. The response surface method was employed to design various solutions based on the vortex generator's arrangement position, height, and rotation angle and the optimum parameters were φ = 20°, θ = 10°, and h = 1.2114 mm. The results showed that a pressure rise occurred at the corresponding position of the vortex generator, and the pressure variation ranges from 1.99%-8.91%, which is closely related to the height parameter of the vortex generator. In the flow field near the vortex generator, the velocity increased and then decreased along the vertical direction of the blade wall, reaching a maximum height of 1.5 mm. Additionally, the low-velocity zone formed at the end of the vortex generator gradually became larger with the downward movement of the arrangement position, and its velocity varies in the range of about 1.5 m/s-15.7 m/s, and the pressure varies in the range of about 14,000 Pa-125,000 Pa. This research is crucial for understanding the cavitation control principle of vortex generators in centrifugal pumps.
    Keywords: Cavitation, Centrifugal Pump, Vortex Generator, Response Surface Method, Cavitation Control}
  • امیربابک انصاری*

    استفاده از سیستم های ذخیره گرمای نهان با استفاده از مواد تغییر فازدهنده (PCM) راه موثری برای ذخیره انرژی حرارتی است که اخیرا بسیار مورد توجه بوده است. استفاده از فین ها یکی از ساده ترین و ارزان ترین راهکارهای افزایش انتقال حرارت در PCM و افزایش عملکرد سیستم ذخیره سازی است. با توجه به اینکه نحوه چیدمان فین ها در مدت زمان شارژ PCM و در نتیجه راندمان انتقال حرارت تاثیر بسزایی دارد، هدف اصلی از این مطالعه، بهینه سازی چیدمان فین ها در محفظه PCM در یک مبدل حرارتی دولوله ای، جهت کاهش زمان شارژ و در نتیجه افزایش راندمان سیستم ذخیره سازی انرژی است. برای این منظور معادلات حاکم شامل بقای جرم، بقای ممنتوم و بقای انرژی در یک مبدل حرارتی دولوله ای فین دار، با استفاده از نرم افزار انسیس-فلوئنت حل شده اند و رفتار دینامیکی PCM و عملکرد سیستم ذخیره سازی مورد بررسی قرار گرفته است. عملکرد حرارتی-سیالاتی PCM در چیدمان های مختلف فین ها با رسم کانتورهای کسرمایع، بردارهای سرعت و خطوط جریان بطور کامل تحلیل شده اند. همچنین برای یافتن بهترین چیدمان فین ها جهت بهینه سازی عملکرد ذخیره سازی، از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی استفاده شده است. نتایج بدست آمده از سطح پاسخ با منحنی مرتبه سوم رتبه کاسته که از 25 شبیه سازی حاصل شده است، نشان می دهد در مقایسه با حالت بدون فین، چیدمان یکنواخت فین ها حدود 19% و چیدمان بهینه فین ها حدود 56% زمان شارژ را کاهش می دهد که عدد قابل توجهی است.

    کلید واژگان: افزایش عملکرد ذخیره سازی, مواد تغیر فاز دهنده, مبدل حرارتی دولوله ای, چیدمان بهینه فین ها, روش سطح پاسخ}
    Amirbabak Ansari *

    Using latent heat storage systems with phase change materials (PCM) is an effective way to store thermal energy, which has been of great interest recently. Using fins is one of the simplest and cheapest ways to increase heat transfer in PCMs and increase the performance of the storage system. Since the fin arrangement has a significant impact on the charging time of the PCM, the main goal of this study is to optimize the fin arrangement in the PCM chamber in a double-pipe heat exchanger in order to decrease the charging time, and thus increase the efficiency of the storage system. For this purpose, the governing equations including conservation of mass, momentum, and energy in a finned double-pipe heat exchanger have been solved using ANSYS-Fluent software to investigate the dynamic behavior of PCM. The thermal-hydraulic performance of PCM at different configurations has been fully analyzed by drawing liquid fraction contours, velocity vectors and streamlines. Also, to find the optimal fin arrangement and maximize the storage performance, the response surface method based on the central composite design have been implemented. The results obtained from the response surface with the reduced cubic equaltion show that compared to the case without fins, the charging time reduces by about 19% using the uniform fin configuration, while reduces about 56% using the optimal fins arrangement, which is a significant amount.

    Keywords: Increasing Storage Performance, Phase Change Material, Double-Pipe Heat Exchanger, Optimal Fin Arrangement, Response Surface Method}
  • محمد شریفی زاده، نصرالله بنی مصطفی عرب*، امیر رفاهی اسکویی

    در سال های اخیر ساخت افزایشی اهمیت چشم گیری در زمینه تولید بدست آورده است. بیشتر تکنولوژی های ساخت افزایشی فلزات، شامل فرآیندهای ذوب و انجماد هستند که سبب ایجاد چالش های متالورژیکی می شوند. ساخت افزایشی اصطکاکی اغتشاشی یک روش ساخت افزایشی حالت جامد جدید می باشد که با چالش های متالورژیکی رایج در روش های ذوبی معمول مواجه نیست. از این فرآیند می توان برای ساخت نانوکامپوزیت های آلومینیوم سیلیکون کاربید که در صنایع مختلف از جمله نظامی، هوافضا، خودروسازی و... کاربردهای فراوانی دارند استفاده نمود. هدف اصلی این تحقیق، تحلیل تجربی اثر متغیرهای سرعت چرخشی ابزار، سرعت پیشروی ابزار و تعداد پاس ها  در فرآیند ساخت افزایشی اصطکاکی اغتشاشی بر ریزسختی و میزان سایش نانوکامپوزیت آلومینیوم سیلیکون کاربید تولید شده با این روش می باشد. بدین منظور، از روش سطح پاسخ و نرم افزار مینی تب برای طراحی آزمایش ها، تجزیه و تحلیل آماری و نیز بهینه سازی متغیرها استفاده شد. تنظیمات بهینه سازی چند منظوره با هدف افزایش ریزسختی و کاهش میزان سایش انتخاب شدند. ترکیب مقادیر بهینه متغیرها جهت دستیابی به اهداف بهینه سازی تعیین و نتایج بدست آمده صحت سنجی شد. نتیجه بهینه سازی با  مطلوبیت 0/87 در سرعت چرخش ابزار 1000 دور بر دقیقه، سرعت پیشروی ابزار 50 میلی متر بر دقیقه و تعداد پاس یک حاصل شد. پاسخ های بهینه پیش بینی شده 104 ویکرز برای ریزسختی و 0/013 گرم برای سایش در مقایسه با نتایج تجربی از در صد خطای کمی برخوردار بودند..

    کلید واژگان: ساخت افزایشی, نانوکامپوزیت, روش سطح پاسخ, بهینه سازی}
    Mohammad Sharifizadeh, Nasrollah Bani Mostafa Arab *, Amir Refahi Oskouei

    In recent years, additive manufacturing has gained significant importance in the field of production. Most of the additive manufacturing technologies for metals involve melting and solidification processes, leading to metallurgical challenges. The friction stir additive manufacturing process is a novel solid-state method that does not face the common metallurgical challenges associated with the traditional melting methods. This process can be used for the production of aluminum-silicon carbide nanocomposites that find many applications in industries such as military, aerospace, automotive, etc. The primary objective of this research is to experimentally analyze the effect of tool rotational speed, tool traverse speed, and number of passes in friction stir additive manufacturing on the microhardness and wear amount of aluminum-silicon carbide nanocomposite manufactured by this method. To this end, the response surface method and Minitab software were used for experimental design, statistical analysis, and optimization of the parameters. Multi-objective optimization settings were selected to increase microhardness and reduce wear. The combinations of optimal values of the parameters were determined to achieve the optimization goals, and the results were validated. The optimization result with 0.87 desirability is obtained with a tool rotational speed of 1000 rpm, a tool traverse speed of 50 mm/min, and one pass. The predicted optimal responses of 104 Vickers for microhardness and 0.013 gr for wear had a small percentage of error compared to the experimental results.

    Keywords: Additive Manufacturing, Nanocomposite, Response Surface Method, Optimization}
  • حسین افشاری، امیر اشرفی*
    هیدروفرمینگ لوله یکی از فرایندهای شکل دهی می باشد که در آن از فشار هیدرولیکی برای تغییرشکل در ماده استفاده می شود. در این تحقیق شکل پذیری لوله دو لایه مس-آلومینیوم در فرایند هیدروفرمینگ به روش تجربی و شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا لوله ی دو لایه با لایه بیرونی آلومینیوم و لایه ی داخلی مس تحت آزمایش هیدروفرمینگ قرار گرفته است که به دلیل شکل پذیری کم لوله آلومینیوم، دچار پارگی شده است. سپس لوله دو لایه با لایه بیرونی مس و لایه داخلی آلومینیوم بررسی شده است که لوله ی آلومینیوم داخلی دچار چروکیدگی گردیده است و نهایتا منجر به خرابی دو لایه شده است. برای جلوگیری از چروکیدگی لایه ی آلومینیوم داخلی، از یک قید مکانیکی داخلی از جنس مس استفاده شده است که آزمایش تجربی در این حالت منجر به شکل دهی بدون ترکیدگی و چروکیدگی لوله دولایه شده است. برای مطالعه ی تاثیر پارامترها بر فرایند از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ استفاده گردیده است. پارامترهای مورد بررسی شامل جابجایی سنبه محوری، فشار اول، فشار نهایی، ضخامت لوله آلومینیوم و وجود یا عدم وجود سنبه مخالف بوده است. توابع هدف نیز نازک شدگی لایه ی مس، نازک شدگی لایه ی آلومینیوم و ارتفاع برآمدگی لوله دو لایه بوده است. نتایج تحقیق نشان داد که جابه جایی محوری بیشترین تاثیر را بر ارتفاع برآمدگی دو لایه و ضخامت لایه ی داخلی آلومینیوم بیشترین تاثیر را بر نازک شدگی لایه ها داشته است. به منظور دست یابی به بیشترین ارتفاع برآمدگی دولایه و کمترین میزان نازک شدگی برای لایه های مس و آلومینیوم، پارامترهای بهینه در دو حالت وجود و عدم وجود سنبه ی مخالف استخراج شده اند و نتایج آن با خروجی مدل های شبیه سازی اجزای محدود مقایسه شده اند.
    کلید واژگان: هیدروفرمینگ T شکل, لوله دو لایه, شبیه سازی اجزای محدود, روش سطح پاسخ}
    Hossein Afshari, Amir Ashrafi *
    Tube hydroforming is a forming process in which the hydraulic pressure is used to change the shape of material. In this research, the formability of copper-aluminum double-layered tube in the hydroforming process has been investigated by experimental and simulation methods. First, the double-layered tube with the outer layer of aluminum has been examined, which was burst due to the low plasticity of the aluminum tube. Then, a two-layered tube with the outer layer of copper has been examined, and the inner aluminum tube was wrinkled. To prevent the inner aluminum layer from wrinkling, an internal mechanical restraint made of copper has been used, and the experiment in this case has led to the formation of the double-layered tube without bursting and wrinkling. Response surface method has been used to study the effect of parameters. These parameters included axial punch displacement, first pressure, final pressure, aluminum tube thickness and the counterpunch. The objective functions were the thinning of copper layer, the thinning of aluminum layer and the height of the protrusion. The results showed that the axial displacement has the greatest effect on the height of the protrusion and the thickness of the inner aluminum layer has the greatest effect on the thinning of the layers. In order to achieve the maximum height of the protrusion and the minimum thinning for both layers, the optimal parameters have been extracted in the two cases of the presence and absence of the counterpunch, and the results were compared with the finite element simulation.
    Keywords: T-shape hydroforming, Double-layered tube, Finite element simulation, response surface method}
  • محدثه فدائی *

    در این مقاله اثر عملگر پلاسما تخلیه سد دی الکتریک روی کنترل جدایش جریان اطراف مقطعی از پره توربین باد محور افقی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا، شبیه سازی های عددی دو بعدی با وجود عملگر پلاسما با استفاده از مدل الکترواستاتیک ارتقاء یافته در شرایط عملکردی و زوایای حمله مختلف انجام گرفته و سپس با استفاده از روش سطح پاسخ یک مدل ریاضی صریح که تاثیر پارامترهای موثر بر ضرایب آیرودینامیکی را در بر گیرد استخراج شده است. کوچک شدن ناحیه جدایش، در اثر تزریق مومنتم حاصل از فعال سازی عملگر پلاسما مشاهده شد. مدل ریاضی بدست آمده دارای اعتبار بسیار مناسبی بوده و نشان می دهد که اندرکنش معناداری میان پارامترهای عملگر و زاویه حمله وجود دارد. در انتها کدی به زبان متلب جهت پیاده سازی روش مومنتوم المان پره توسعه یافته و تغییر توان خروجی مکانیکی توربین باد تلوس 100 کیلووات در اثر فعال سازی عملگر پلاسما مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاکی از عدم تاثیر عملگر بر توان خروجی، در سرعت راه اندازی تا سرعت 10 متر بر ثانیه و افزایش تا حدود 11 درصدی توان در سرعت 11 تا 16 متر بر ثانیه است.

    کلید واژگان: توربین باد, عملگر پلاسما, روش سطح پاسخ, روش مومنتوم المان پره, توان مکانیکی خروجی, ضرایب آیرودینامیکی}
    Mohaddeseh Fadaei*

    In this paper dielectric barrier discharge plasma actuator effect on flow separation of a horizontal axis wind turbine blade section were studied. Firstly, two dimensional flow simulations of plasma actuator with improved electrostatic model were performed in various operational conditions and angle of attacks. Then, an explicit response surface mathematical model was derived for the effect of variables on aerodynamic coefficients. Separation zone shrinkage was observed as a consequence of momentum injection from plasma actuation. The mathematical model has an acceptable validity and shows the significant interaction between parameters. Finally, a MATLAB code was developed to implement blade element momentum method and evaluate the mechanical output power of Tellus 100 kW wind turbine with actuator operation. The results indicate no significant effect on output power for cut-in to 10 m/s wind speeds and an increase of about 11 percent for 11 to 16 m/s speeds.

    Keywords: Wind Turbine, Plasma Actuator, Response Surface Method, Blade ElementMomentum Theory, Mechanical Output Power, Aerodynamic Coefficients}
  • Seyed Alireza Rasouli*, Davood Nori

    Attempts at research across various industries to achieve high-quality surfaces have led to the development of new finishing processes. Magnetic Abrasive Finishing is a novel technique where a magnetic field is employed to control an abrasive tool. Gas turbine compressor blades are among the industrial components requiring high surface quality due to their exposed surfaces. The reduction in surface roughness on these components has a significant impact on the efficiency of motor turbines. This paper focuses on studying the Magnetic Abrasive Finishing process parameters for the free surfaces of Titanium blades. Using a mass Magnetic Abrasive Finishing machine, the influence of powder weight, type of abrasive particles, and gap on the variation of surface roughness is investigated through statistical methods such as the response surface. The fabrication of the machine and determination of magnet polarity are carried out using Maxwell simulation software. The Factorial method is employed for experiment configuration. Mechanically alloyed powders produced by ball mills are used in this study. Results demonstrate that employing the magnetic abrasive method can reduce the surface roughness of the blade by up to 33%. The empirical model derived from regression analysis is utilized to predict the variation in surface roughness. Variance analysis of the experimental results indicates the significance of all studied parameters. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM) are employed for a qualitative evaluation of the results.

    Keywords: Response Surface Method, Magnetic abrasive finishing, Free Form Surfaces, Compressor Blade, Magnetic Flux Density}
  • پیام زنگانه رنجبر*، مرتضی سهرابی گیلانی، امین صالحی، مصطفی قاسمی لسکوکلایه

    در پژوهش حاضر از کربن فعال تهیه شده از ضایعات کارخانه چای سازی به عنوان جاذب آلاینده های رواناب های سطحی در بتن متخلخل استفاده شده است. این کربن فعال طی دو مرحله ی کربونیزاسیون (پیرولیز) و فعال سازی در دمای بالا تولید شده است. جهت دسترسی به نتایج مطلوب و بهینه از روش سطح پاسخRSM و نرم افزار Design Expert استفاده شده است. همچنین در کنار ارزیابی قابلیت حذف آلاینده ها از رواناب توسط بتن متخلخل ، بهبود مشخصات مکانیکی این نوع از بتن با اضافه کردن کربن فعال، میکروسیلیس، تغییرات در نسبت آب به سیمان و مقدار ریز دانه مورد تحلیل قرار گرفته است. با توجه به نتایج آزمایش ها، مدلهای ارائه شده برای تخمین مقاومت فشاری 28 روزه با ضریب همبستگی 0.97، مقاومت فشاری 7 روزه با ضریب همبستگی 0.84، مقاومت فشاری 42 روزه با ضریب همبستگی 0.95، COD با ضریب همبستگی 0.94، TSS با ضریب همبستگی 0.93، TDS با ضریب همبستگی 0.91 و حذف فلز سنگین مس با ضریب همبستگی 0.94 بدست آمدندکه نشان دهنده معنا دار بودن طراحی آزمایش انجام گرفته می باشند.

    کلید واژگان: بتن متخلخل, کربن فعال, روش سطح پاسخ, آلاینده های رواناب, تصفیه رواناب}
    Payam Zanganeh Ranjbar *, Morteza Sohrabi Guilani, Amin Salehi, Mostafa Ghasemi Laskoukalayeh

    In this paper, activated carbon prepared from agricultural waste has been used as pollutants absorbent in porous concrete. This activated carbon is produced during two stages of carbonization (pyrolysis) and activation at high temperature. In order to reach the desired and optimal results, the response surface method (RSM) has been used. while evaluating the ability to remove pollutants from runoff water, it has been trying to improve the mechanical characteristics of this type of concrete by adding activated carbon, micro silica, water to cement ratio changes and the amount of fine grains. Design-Expert software was used to design the experiment using the Box-Behnken method. To use the Box-Behnken method, 4 input variables were defined including active carbon percentage (1% to 2.5%), water-cement ratio (0.3 to 0.4%), micro silica percentage (5% to 10%) and fine grain percentage (0 to 10%), which provided 27 mixing plans. Results showed that the presented models for estimating 28-day compressive strength are correlated with R² value of 0.97, 7-day compressive strength with R² value of 0.84, 42-day compressive strength with R² value of 0.95, COD with R² value of 0.94, TSS with R² value of 0.93 , TDS with R² value of 0.91 and copper heavy metal removal with R² value of 0.94, which indicate the significance of the test design as well as the improvement of the mechanical characteristics and removal of pollutants in porous concrete containing waste activated carbon.

    Keywords: Porous concrete, activated carbon, Response Surface Method, Runoff pollution}
  • Khatereh Ahmadi, Farhad Qaderi *, S. Mostafa Rahmaninejad, Reza Shidpour
    The discharge of industrial waste containing organic pollutants like phenol has caused a surge in environmental complications in water, soil, and air. In recent years, the concentration of phenolic pollutants has risen due to their high toxicity and environmental persistence. This research used geotextile/activated carbon (GTX/AC) adsorbent to purify groundwater contaminated with phenol, owing to its easy availability. A low-cost geotextile carrier was utilized to avoid the dispersion of active carbon in the groundwater. Response surface method (RSM) was used in the present research to design and optimize experimental tests. The results indicate that the initial concentration, pH, and adsorbent dosage are the most significant parameters affecting the geotextile/activated carbon (GTX/AC) adsorbent performance. Maximum adsorption capacity was considered the highest desirability level for the response surface method optimization. The initial phenol concentration equal to 458.8 mg/L, the amount of pH equal to 7, and the dose of adsorbent equal to 5.5 gr were the best conditions for removing phenol from the water. Based on the result of this research, the response surface method can be used for modeling and optimizing phenol adsorption from groundwater, and geotextile/activated carbon (GTX/AC) adsorbent is a suitable choice for the treatment of water polluted with phenol.
    Keywords: Phenol, Adsorbent, Groundwater, Response Surface Method}
  • B. Pasoodeh, Vali Alimirzaloo *, M. Shahbaz, K. Hajizadeh, J. Alizadeh Kaklar
    Cyclic extrusion compression angular pressing (CECAP) is a novel severe plastic deformation (SPD) method applied for improvement of mechanical and metallurgical properties of materials. In this research, finite element analysis and response surface method were considered for CP-Ti in CECAP process. Temperature, input extrusion diameter, exit extrusion angle, shear factor and longitudinal distance of input extrusion to ECAP region were selected as input parameters to study strain distribution on the current process. The analysis of variance (ANOVA) was developed for current work, and the results showed that input parameters of input extrusion diameter and shear factor, and the interaction of the temperature and longitudinal distance of input extrusion to ECAP region, and the shear factor and longitudinal distance of input extrusion to ECAP region considerably affect the strain distribution. The hardness measurement in the section A at the points near to center and outer surfaces of sample showed the hardness of 21 and 24 HRC respectively, where, the maximum difference for hardness was achieved about 12% throughout the cross section which is in suitable agreement with the strain distribution model. Moreover, optical microscope (OM) both current CDECAP and conventional CECAP showed that the majority of deformed grains were enlarged. The average deformed grain size for current CECAP was reduced to 100 nm, which is considerably smaller than for conventional CECAP with average grain size of 300 nm. Furthermore, the load-stroke diagram was achieved by experimental test and compared by the results achieved from numerical model, and the results showed a good agreement between them.
    Keywords: Strain distribution, CECAP process, Response surface Method, Finite Element Analysis, CP-Ti}
  • آرمان طاهری، مظاهر سلامت طلب*، وحید طهماسبی
    چندلایه های کامپوزیتی تقویت شده با الیاف به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا، سفتی بالا و عملکرد مناسب، کاربرد وسیعی در صنایع دارند. یکی از کاربرد های چندلایه های کامپوزیتی انتقال سیال به وسیله لوله های کامپوزیتی می باشد. در این مطالعه به دلیل استفاده روزافزون از لوله های کامپوزیتی به بررسی و مقایسه اثر پارامترهای اصلی سوراخ کاری مانند سرعت پیشروی، سرعت دورانی و قطر ابزار بر روی نیروی محوری و دما در سوراخ کاری چندلایه های کامپوزیتی با انحنا پرداخته شده و با نتایج چندلایه کامپوزیتی بدون انحنا مقایسه شده است. بدین منظور ابتدا چندلایه های کامپوزیتی الیاف شیشه/اپوکسی با استفاده از روش لایه چینی دستی ساخته شدند. نتایج این بررسی نشان می دهد که به طورکلی در تمامی قطرها و سرعت های پیشروی نیروی محوری در هر دو چندلایه کامپوزیتی با افزایش سرعت دورانی کاهش می یابد اما تاثیر این پارامتر بر روی دما وابسته به انحنای چندلایه کامپوزیتی می باشد. همچنین افزایش نرخ پیشروی در هر دو آزمایش باعث افزایش نیروی محوری و کاهش دما می شود و این موضوع به ترتیب به دلیل افزایش فشار ابزار بر روی چندلایه کامپوزیتی و کاهش زمان درگیری ابزار با چندلایه کامپوزیتی می باشد. در پایان به طورکلی نیروی محوری و دما در پارامترهای سوراخ کاری یکسان در چندلایه کامپوزیتی با انحنا کمتر از چندلایه کامپوزیتی بدون انحنا است.
    کلید واژگان: چندلایه کامپوزیتی شیشه, اپوکسی, سوراخ کاری چندلایه های کامپوزیتی, نیروی محوری, روش پاسخ سطح}
    Arman Taheri, Mazaher Salamat-Talab *, Vahid Tahmasbi
    Fiber-reinforced composites are widely used in industries due to their high strength-to-weight ratio, high stiffness, and proper performance. One of the applications of composite laminates is fluid transmission by means of composite pipes. In this study, due to the increasing use of composite pipes, the effect of the main drilling parameters such as feed rate, rotational speed and tool diameter on the thrust force and temperature in the drilling of composite laminates with curvature was investigated and the results compared with one of composite laminates without curvature. To this end, glass fiber/epoxy composite laminates were manufactured by hand lay-up method. The experimental results show that, in general, in all diameters and feed rates, the thrust force in both composite laminates decrease with increasing rotational speed, but the effect of this parameter on temperature depends on the curvature of the composite laminates. Also, increasing the feed rate in both laminates increases the thrust force and decreases the temperature, and this is due to the increase of the pressure of the tool on the composite laminates and the reduction of the engagement time of the tool with the composite laminates, respectively. Finally, in general, the axial force and temperature in the same drilling parameters in the composite laminates with curvature is lower than that one without curvature.
    Keywords: Glass, epoxy composites, Drilling of laminated composites, Thrust force, response surface method}
  • علی طهماسبی، محمدحسین صرافزاده*، سید بهنام غفاری

    صنایع خمیر و کاغذ به ‎عنوان یکی از بزرگ‎ترین صنایع مصرف‎ کننده آب در دنیا شناخته می‎شوند و تصفیه فاضلاب آن ها به ‎دلیل داشتن بار آلی بالا با روش‎های مرسوم تصفیه فاضلاب نظیر تصفیه بیولوژیکی و ته‎نشینی نمی‎تواند به استانداردهای مطلوب محیط زیستی برسد. فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته به عنوان راه‎حلی مطلوب، به دلیل داشتن قدرت بالای اکسندگی و هم چنین هزینه عملیاتی پایین در مقایسه با سایر روش ها، مورد توجه قرار‎گرفته‎اند. این فرآیندها انواع متفاوتی دارند که براساس نوع تولید رادیکال ها به دو دسته اصلی رادیکال های هیدروکسیلی و رادیکال های سولفاتی تقسیم می‎شوند و بسته به شرایط و هدف به کارگیری آن ها، انتخاب می‎شوند. در این تحقیق با استفاده از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ  (RSM) دو عامل غلظت اولیه اکسید کننده و pH در کارآیی روش رادیکال سولفاتی بهینه سازی شد. برای بررسی هرکدام از پارامتر های موثر، حذف مواد آلی برحسب اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) در پایان هر آزمایش اندازه‎گیری شد. با استفاده از این روش در حالت بیشینه می توان مقدار 75 درصد از COD اولیه موجود را حذف کرد. در حالت بهینه اقتصادی با غلظت اولیه بدون بعد پروکسی دی‎سولفات 407/0 و pH اولیه 37/8، درصد حذف COD برابر 53/53 درصد به‎ دست آمد.

    کلید واژگان: اکسیداسیون پیشرفته, رادیکال سولفاتی, فاضلاب کارخانه خمیر و کاغذ, بهینه‎سازی, روش سطح پاسخ}
    Ali Tahmasebi, MohammadHosein Sarrafzadeh *, Seyed Behnam Ghaffari

    The pulp and paper industries are one of the largest water-consuming industries in the world. The high organic load of wastewater makes conventional treatment methods like biological and coagulation, ineffective for making the discharge effluent meet environmental standards. Advanced oxidation processes have been considered a promising solution due to their high oxidation power and low operating cost compared to other methods. These processes based on the type of radical production have different types, which are divided into two main categories of hydroxyl radicals and sulfate radicals, which are selected depending on the conditions and their purpose. In this research, by using the Response Surface Method (RSM) experiment design, sulfate radical efficiency, the initial oxidizing concentration and pH were optimized. To investigate the effect of factors, Chemical Oxygen Demand (COD) removal was measured at the end of each experiment as an index for organic pollutant removal. In the maximum state whit this method, 75% of the initial COD can be removed. In the economic optimal mode, with the initial dimensionless peroxy-disulfate dose = 0.407 and initial pH = 8.37, COD removal% = 53.53% is demonstrated.

    Keywords: Advanced Oxidation Process, Sulfate Radical, Pulp, paper mill wastewater, optimization, response surface method}
  • وجیهه صادقی پناه، محراب مدهوشی*، تقی طبرسا، مرتضی ناظریان، ابراهیم نجفی کانی، زهرا عبدالله نژاد
    این مطالعه با هدف بررسی و ارایه مدل پیش بینی مقاومت فشاری ژیوپلیمرهای مبتنی بر متاکایولن و سرباره فعال شده با فعال ساز-های قلیایی با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) و طرح مرکب مرکزی (CCD) مدل های پیش بینی مقاومت فشاری نمونه ها ارایه و شرایط بهینه ساخت بررسی گردید.نسبت های (متاکایولن به سرباره، نسبت فعال ساز به پیش ماده، مولار سیلیکات سدیم به هیدروکسید سدیم ودرصدآب) به عنوان عوامل مستقل در 5 سطح و 6 نقطه مرکزی تکرار شده (C0=6) بررسی شدند. نمونه های ژیوپلیمری در ابعاد 20×20×20 میلی متر ساخته شدند، سپس در دوره های زمانی 3، 7 و 28 روز مقاومت فشاری آنها اندازه گیری شد. همچنین ارزیابی خواص مواد با استفاده از آزمون (XRD) و (FT-IR) برای بررسی اثر هر کدام از متغیرهای مستقل بر مقاومت فشاری نمونه های ژیوپلیمری انجام گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از روش سطح پاسخ می تواند برآورد مناسب از پاسخ را ارایه دهد، به طوری که مقدار R2 بزرگتر از 90 درصد برای هر پاسخ به دست آمد. بیشترین مقاومت فشاری نمونه های ژیوپلیمری پس از 3 روز 10 مگاپاسکال و پس از 7 و 28 روز به ترتیب 57/16 و 22 مگاپاسکال اندازه گیری شد. با افزایش نسبت مولار سیلیکات سدیم به هیدروکسیدسدیم تا سطح 5/2 و کاهش نسبت متاکایولن به سرباره باعث افزایش مقاومت فشاری نمونه های ژیوپلیمر گردید. نتایج FTIR نشان داد که هنگام تشکیل ژیوپلیمر ها ساختارشان نسبت به مواد اولیه به علت تشکیل مونومرها و بسپارش تراکمی تغییر می کند. نتایج آنالیز XRD نشان دهنده وجود حالت قله مانند در اثر تشکیل محصول آمورف بود.
    کلید واژگان: ژئوپلیمر, روش سطح پاسخ, متاکائولن, سرباره, مقاومت فشاری}
    Vajihe Sadeghipanah, Mehrab Madhoushi *, Taghi Tabarsa, Morteza Nazerian, Ebrahim Najafi Kani, Zahra Abdollah Nejad
    The objective of this study was to investigate the compressive strength of metakaolin-based geopolymers and slag activated with alkaline activators during periods of 3, 7, and 28 days using the response surface method (RSM). X-ray diffraction (XRD) analysis. and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) was performed to investigate the effect of each of the independent variables on the compressive strength of geopolymer samples. Geopolymer samples were made in dimensions of 20×20×20 mm, then they were kept at room temperature for periods of 3, 7 and 28 days and were subjected to mechanical evaluation at the end. The results showed that using the RSM method can provide an appropriate estimation of the response so that the R2 value greater than 90% was obtained for each response. The maximum compressive strength of geopolymer samples was measured as 10 MPa for three days and 16.57 and 22 MPa for 7 and 28 days, respectively. By increasing the molar ratio of sodium silicate to sodium hydroxide to the level of 2.5 and decreasing the ratio of metakaolin to slag, the compressive strength of geopolymer samples increased. The FT-IR results showed that when geopolymers are formed, the structure changes compared to the raw materials due to the formation of monomers and compaction. Also, the results of the XRD analysis showed the presence of a peak-like state due to the formation of an amorphous product.
    Keywords: Geopolymer, Response Surface Method, Metakaolin, Slag, compressive strength}
  • علیرضا محمدی، رامین دوست محمدی*
    مقدار قابل توجهی از مواد معدنی انباشته شده در انباشتگاه ها در اثر وزش باد پخش شده و علاوه بر به هدر رفتن ماده معدنی، آلودگی محیط زیست را به همراه خواهند داشت. در این مقاله پتانسیل استفاده از ترسیب میکروبی کلسیم کربنات (دوغاب زیستی) در تثبیت انباشته های معدنی در مقابل وزش باد مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش، اجزای ماده ناپایدار (مواد معدنی یا باطله های خرد و انباشته شده) با استفاده از رسوب کلسیم کربنات ایجاد شده به وسیله عملکرد باکتری اسپوروسارسیناپاستوری، به هم متصل شده و در مقابل وزش باد پایدار می شود. در این مطالعه انباشته های تهیه شده از باطله فرآیند هیدرومتالورژی کارخانه فرآوری معدن سرب و روی انگوران در مقیاس آزمایشگاهی تحت مقادیر مختلف مواد پایه دوغاب (احجام مختلف محلول باکتری، کلسیم کلرید و اوره) و در سرعت های متفاوت باد بررسی شد. برای طراحی بهینه الگوهای آزمایشگاهی، از روش رویه پاسخ با 5 سطح تغییر برای هر متغیر استفاده شده که منجر به انجام 31 آزمون آزمایشگاهی شد. نتایج آزمون ها و مدلسازی ها نشان داد که در حالت بدون دوغاب پاشی، وزش باد با سرعت تقریبی 10 متر بر ثانیه قادر به برداشت 22 درصد خاک انباشته شده در مدت زمان یک دقیقه است ،در حالی که فقط با یک مرحله پاشش دوغاب زیستی (محلول باکتری، کلسیم کلرید و اوره به میزان 56/0 میلی لیتر بر سانتی متر مربع)، مقدار برداشت خاک به 54/0 درصد وزن کل انباشته کاهش می یابد.
    کلید واژگان: گردوغبار معدنی, رسوب میکروبی کلسیم کربنات, دوغاب زیستی, روش سطح پاسخ}
    Alireza Mohammadi, Ramin Doostmohammadi *
    Significant amounts of minerals accumulated in depots are scattered by wind and will cause environmental pollution. The potential of microbial induced calcium carbonate (Biogrouting) is investigated in stabilization of mineral accumulations against wind. In this method, the components of the unstable geomaterials (minerals or crushed and accumulated tailings) are bonded together using calcium carbonate deposition created by the action of the Sporosarcina pasture bacteria, and will be stable against wind. In this study, laboratory scale accumulations of Leach waste from Angouran lead and zinc mineral processing plant were tested under different amounts of grout base materials (different volumes of bacterial solution, calcium chloride and urea) and different wind speeds. In order to design laboratory models, the response surface method with 5 levels of variation was used and led to 31 laboratory tests. In the following of the research, the optimal consumption values of the grout components were calculated and presented. The results of tests showed that 22% of the accumulated soil are scattered with a wind speed of 10 meters per second. This depot can be stabilized using biogrout and scattered materials can be reduced till 0.54% in one stage improvement process (under bacterial solution, calcium chloride and urea about 0.56 ml/cm2).
    Keywords: Mining dust, Microbially induced calcium carbonate precipitation, Biogrouting, Response surface method}
  • مسعود صیدی، فرشاد ربیعی*، زهرا صیدی
    یکی از قطعات صنعتی که نیازمند دقت ساخت بسیار بالایی می باشد قالب های صنعتی و خصوصا قالب های برش می باشد. در این قالب ها میزان لقی سنبه و ماتریس برابر 0.1 ضخامت ورق است از این رو دقت ساخت این قالب ها بسیار دارای اهمیت می باشد. امروزه از فرایند وایرکات در ساخت این قالب ها به وفور مورد استفاده قرار می گیرد. در فرایند، بدلیل عدم تماس ابزار با قطعه کار، تنش های مکانیکی وجود ندارد و قطعات تولیدی دارای دقت بالایی هستند. با این وجود، جهت دستیابی به دقت بالای مورد نیاز در ساخت قالبهای برش، از روش های مختلفی استفاده می شود. در این تحقیق با استفاده از روش رویه پاسخ، مقدار دقت ابعادی بر اساس سه پارامتر سرعت سیم، کشش سیم و توان ژنراتور برای قطعه کار فولادی Mo40 مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس این روش، در ابتدا میزان اهمیت هر یک از پارامترها بر دقت ابعادی مشخص گردید. سپس با استخراج معادله منطبق بر تستهای انجام شده، مقدار بهینه دقت ابعادی بر اساس پارامترهای مذکور استخراج گردید. نتایج نشان داد که به ازای مقادیر کشش 1.3485 کیلوگرم، سرعت سیم 10 سانتیمتر بر ثانیه و توان 46.7677 درصد مقدار دقت به بیشینه مقدار خود می رسد. در نهایت این مقادیر به صورت تجربی مورد تست قرار گرفت و مقدار 0.2 درصد خطا ثبت گردید. از این رو می توان با استفاده از روش رویه پاسخ، مقدار دقت ابعادی را در فرایند وایرکات قالبهای صنعتی فولادی مورد استفاده قرار داد.
    کلید واژگان: وایرکات, سرعت تزریق سیم, کشش سیم, توان ژنراتور, روش سطح پاسخ, دقت ابعادی, بهینه سازی}
    Masoud Seidi, Farshad Rabiei *, Zahra Seidy
    One of the industrial parts that requires very high manufacturing accuracy is industrial molds and especially cutting molds. In these molds, the clearance of the dies is equal to 0.1 of the thickness of the sheet, so the accuracy of making these molds is very important. Today, the wirecut process is widely used in making these molds. In the process, due to the lack of contact between the tool and the work piece, there is no mechanical tension and the produced parts have high precision. Nevertheless, in order to achieve the high precision required in the production of cutting molds, various methods are used. In this research, using the response surface method, the dimensional accuracy value has been investigated based on three parameters of wire speed, wire tension and generator power for Mo40 steel workpiece. Based on this method, at first, the importance of each parameter on dimensional accuracy was determined. Then, by deriving the equation according to the conducted tests, the optimal value of dimensional accuracy was extracted based on the mentioned parameters. The results showed that for tension values of 1.3485 kg, wire speed of 10 cm/s and power of 46.7677%, the accuracy value reaches its maximum value. Finally, these values were experimentally tested and a 0.2% error was recorded. Therefore, by using the method of the response procedure, the amount of dimensional accuracy can be used in the wirecut process of industrial steel molds.
    Keywords: Wire Cut, Wire Feed Speed, Wire Tension, Generator Power, Response surface method, Dimensional Accuracy, Optimization}
  • حسن ناصح، حدیثه کریمایی*، محمد لسانی
    در این مقاله به بهینه سازی سازه‏ای کپسول فضایی با تقریب یک پوسته استوانه ای جدارنازک با طول مشخص و تحت نیروی محوری فشاری و فشار جانبی ثابت پرداخته شده است. متغیرهای طراحی شامل قطر بیرونی و ضخامت استوانه است. اهداف بهینه سازی، کمینه سازی جرم و بیشینه سازی فرکانس مود اول ارتعاشاتی استوانه می باشد. قیود طراحی شامل ضریب بار کمانش (ضریب اطمینان کمانش) بالای 1.5 و تنش فون میسز زیر 100 مگاپاسکال است. در این مقاله، ابتدا با توجه به حدود مجاز متغیرهای طراحی، یک طراحی آزمایش و سپس تحلیل حساسیت صورت پذیرفته است، تا میزان حساسیت توابع هدف و قیود نسبت به متغیرهای طراحی بررسی شود. بعد از حل عددی مقادیر خروجی به کمک نرم‎افزار انسیس و تهیه ی سطح پاسخ، نقطه بهینه طراحی به کمک الگوریتم بهینه-سازی ژنتیک دو هدفه شناسایی شده است. در ادامه با شبیه سازی عددی نقطه بهینه، صحت مقادیر به دست آمده از روش سطح پاسخ بررسی شده و دقت آن ها تایید شده است. نتایج نشان می دهد که در نقطه طراحی انتخاب شده، تنش فون میسز کم تر از مقدار مجاز خود یعنی 100 مگاپاسکال می شود. همچنین ضریب بار کمانشی بیش از دو برابر مقدار حداقلی مجاز خود بدست می آید. با این وجود این نقطه کمترین فاصله از مبدا را داشته و نقطه زانویی به عنوان نقطه بهینه انتخاب شده است.
    کلید واژگان: پوسته کپسول فضایی, تحلیل حساسیت, روش سطح پاسخ, بهینه سازی دوهدفه, الگوریتم ژنتیک}
    Hassan Naseh, Hadiseh Karimaei *, Mohammad Lesani
    In this paper, the structural optimization of a space capsule has been discussed by approximating a thin-walled cylindrical shell with a certain length under the axial compression force and constant lateral pressure. Design variables include the outer diameter and cylinder thickness. The purpose of optimization is to minimize the mass and maximize the frequency of the first vibration shape mode of the cylinder. Design constraints include the buckling load multiplier (buckling safety factor) above 1.5 and Von Mises stress below 100 MPa. In this problem, first, according to the permissible limits of the design variables, a design of experiment and then a sensitivity analysis have been carried out to check the sensitivity of the objective functions and constraints to the design variables. After numerically solving the output values with the help of Ansys software and preparing the response surface, the optimal design point has been identified with the help of the Genetic algorithm. Then, with the numerical simulation of the optimal point, the accuracy of the values obtained from the response surface method was checked and their accuracy was confirmed. It has also been observed that at the selected design point, Von Mises stress is less than its allowed value, i.e. 100 MPa, and also the buckling load factor is more than twice its minimum allowed value. However, this point has the smallest distance from the origin and the optimum point has been chosen as the knee point.
    Keywords: Space capsule shell, Sensitivity analysis, response surface method, Two-objective optimization, Genetic Algorithm}
  • سید احمد حسینی، علی فروغی، سجاد پیمانی فروشانی

    در تحلیل متعارف دال های بتن مسلح تحت بار انفجار لازم است یک روند طولانی طی شود. این روند علاوه بر زمان بر بودن، میزان تاثیر پارامترهای هندسی دال و بارگذاری را بر پاسخ سازه مشخص نمی کند. برای غلبه بر این مشکل، در این تحقیق با تحلیل 351 دال بتنی متفاوت تحت بار انفجار به کمک نرم افزار LS-DYNA میزان خیز حداکثر، زمان رسیدن به آن خیز حداکثر و سختی دال ها ثبت شده است. در ادامه به کمک روش الگوریتم ژنتیک با پردازش داده های مربوط به خیز حداکثر و زمان آن، رابطه ی مستقیم محاسبه این پارامترها استخراج گردیده است. همچنین در این مطالعه. برای استخراج رابطه ی مستقیم محاسبه سختی دال بتن مسلح تحت بار انفجار از روش آماری سطح پاسخ استفاده شده است. درنهایت برای تعیین میزان حساسیت خیز حداکثر دال به پارامترهای هندسی و بارگذاری از روش دامنه کسینوس استفاده شده است. نتایج این بررسی نشان می دهد که پارامتر فاصله ماده منفجره (R) بیشترین تاثیر و سطح مقطع فولاد (AS) کمترین تاثیر را در خیز حداکثر دال دارد. همچنین عرض و طول دال بیشترین تاثیر و متغیر سطح مقطع فولاد (AS) کمترین تاثیر را در زمان رسیدن به خیز حداکثر دال دارد.

    کلید واژگان: تحلیل دینامیکی, دال بتن مسلح, بار انفجار, خیز, الگوریتم ژنتیک, روش سطح پاسخ, اجزا محدود, سختی}
    seied ahmad hosseini, ali foroughi, sajjad peymani forushani

    Conventional Analysis of Reinforced Concrete Slabs under blast load requires a long process. This process, in addition to being time consuming, does not determine the extent to which the geometric parameters of the slab are loaded. To overcome this problem, in this study, by Analyzing 351 different concrete slabs under blast load by LS-DYNA software, the maximum Deflection, its corresponding arrival time and Slab Stiffness were recorded. Then, by using the genetic algorithm method, by processing the data related to the maximum Deflection and its time, a direct relationship between the calculation of these parameters was extracted. Considering the nature of the relationship extracted from the Response Surface Method, the coefficients of the relationship variables presented for stiffness determined the importance of each variable in the stiffness of the slab. Finally, the cosine amplitude method has been used to determine the maximum sensitivity of the slab to geometric parameters and loading. The results of this study show that the explosive distance parameter (R) has the most effect and the cross-sectional variable of steel (AS) has the least effect on the maximum slab deflection. It has the maximum effect at the time of reaching the maximum deflection.

    Keywords: Dynamic Analysis, Reinforced Concrete Slab, Blast load, Deflection, Genetic Algorithm, Response Surface Method, Finite Elements, Stiffness}
  • Silas Okuma *, Martins Eki, John Oluwafemi, Chukwuekum Orumgbe
    The most desired strength value in any welding process is an excellent Ultimate Tensile Strength (UTS) of the weld in respect to the parent metal. Welding process parameters should be monitored and reviewed on a continuous basis due to the increased demand for structural and industrial materials with higher strength weld joints. The goal of this study is to look into the limitations of the investigated industrial firm's existing GMAW welding process parameters used in the welding procedure, and to propose alternative, uniquely designed, and improved process parameters to replace its existing procedure welding protocol, thereby improving weld results by achieving higher Ultimate tensile strength. The proposed process parameters were then compared to available literature, and optimization was performed using the Response Surface Method.Tensile strength was determined on GMAW welding plates of 200mm by 20mm. The RSM Analysis was used to examine the data acquired from the experimental findings, and the results show that the current, voltage, and travel speed had the most significant effect on the ultimate weld strength. Furthermore, the findings show a high link between the actual and predicted ultimate tensile strength. Maximum ultimate tensile strengths of 425, 450, and 475Mpa were attained at welding voltages of 28 v, currents of 240 A, and travel speeds of 0.012 m/s .
    Keywords: optimization, GMAW welding, Ultimate Tensile Strength, response surface method, Contour plot, Surface plot}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال