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 « Roughness » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Roughness» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • فرشاد جواهری نیکو، علیرضا سرکار*

    درصورتی که بتوان معیاری برای ارزیابی وضعیت پیدا نمود، می توان حالت بحرانی معیار را پیدا نموده و در صورت رسیدن به حالت بحرانی، وضعیت راه را غیر ایمن و یا نیاز به بهسازی و بهبود دانست. در این تحقیق، پاسخ دینامیکی وسیله نقلیه در حین حرکت روی جاده هایی با شکل های ناهمواری متفاوت اما با 10=IRI که جاده در حالت آسیب دیده قرار می گیرد و یکی از حالت های بحرانی IRI است، توسط نرم افزار شبیه سازی شده است. علاوه بر بررسی پاسخ دینامیکی محور جلو وسیله نقلیه (به دلیل اعمال نیروی بیشتر بر محور جلو) بر روی پارامترهای رایج مانند: شتاب قائم، حداکثر شتاب قائم و ریشه میانگین شتاب قائم، بررسی انجام شده تا مشخص گردد که در یک ناهمواری متقارن، آیا بازهم یک پاسخ دینامیکی برای چرخ چپ و راست به وجود می آید یا خیر. اگر بتوان رابطه مشخصی میان ناهمواری هایی که با استفاده از تعریف شاخص IRI در سطح راه ایجاد شده اند و شکل ناهمواری ها (طول و دامنه موج) ارتباط برقرار نمود می توان اولویت بندی ناهمواری های دارای طول موج بحرانی (بیشترین ایجاد ناراحتی بر آسایش سرنشینان) و برنامه ریزی بهتری را انجام داد. نتایج نشان می دهد که در دامنه موج های بیشتر بیشترین مقادیر شتاب قائم وارد به وسیله نقلیه در سرعت های بالا و در دامنه موج های پایین تر در سرعت های کم اتفاق می افتد. در ناهمواری از نوع سهمی مقادیر بیشینه شتاب برای دامنه موج های (m) 1/0، (m) 05/0، (m)01/0، (m) 005/0، در سرعت های بالای (km/h) 60 اتفاق می افتد. در حالی مقادیر شتاب قائم برای دامنه موج های (m) 0025/0، (m) 0015/0 و (m) 001/0 در سرعت های کمتر از (km/h) 40 اتفاق می افتد.

    کلید واژگان: ناهمواری, شاخص IRI, موج سینوسی, ایمنی, راحتی سرنشینان}
    Farshad Javaheri Niko, Alireza Sarkar *

    Estimating the safety and comfort of the occupants of a road-using vehicle is one of the most important issues facing researchers in the field of road and road safety. Road safety is examined in different branches. One of the most important parts of road safety assessment and maintenance management is the assessment and monitoring of road surface failures. The Road Roughness Index (IRI) is used for this purpose. . In order to evaluate the path of the road, in addition to evaluating the geometric design, it is also necessary to evaluate the geometry of the faults. If a criterion can be found to assess the situation, the critical state of the criterion can be found and if it reaches a critical state, the road condition can be considered unsafe or in need of improvement. In this research, the dynamic response of the vehicle while moving on roads with different rough shapes but with the same IRI (the case where the two-wheel IRI of the vehicle is equal to 10) is simulated by the software. In addition to examining the dynamic response of the front axle of the vehicle (due to the application of more force on the front axle) on common parameters such as: vertical acceleration, maximum vertical acceleration and the minimum root of vertical acceleration, to determine whether in a symmetrical roughness, again a response Is there dynamics for the left and right wheels? If a clear relationship can be established between the roughness created by the definition of the IRI index at the road surface and the shape of the roughness (wavelength and amplitude), it is possible to prioritize the breakdowns with critical wavelengths (most inconvenient). The results show that by further examination of the vertical acceleration at different speeds, it can be seen that in the amplitude of longer waves, the highest values ​​of vertical acceleration entered by the vehicle at speed. High speeds occur and also maximum vertical acceleration values ​​occur at lower wavelengths at lower speeds. For example, in parabolic failure, the maximum acceleration values ​​for the wave amplitudes of 0.1(m), 0.05(m), 0.01(m), 0.005(m) occur at speeds above 60 km / h. Vertical acceleration values ​​for wave amplitudes of 0.0025, 0.0015 and 0.001 occur at speeds of less than 40 km / h. At a speed of nearly 80 km / h, the value of the vertical acceleration of sinusoidal roughness (according to IRI) shows a significant difference of about 0.2 m / s relative to the parabolic.

    Keywords: Roughness, IRI Index, Safety, Passenger Comfort}
  • حمیدرضا بابایی فرد، سعید صادقیان*
    پیشینه و اهداف

    این تحقیق، به دنبال ارائه رویکردی نوین برای بازیابی پارامترهای خاک از ترکیب داده های ماهواره ای سنتینل-1 و مدل OH است. این اطلاعات، می تواند به بهبود مدیریت زمین و افزایش بهره وری کشاورزی کمک کند. تعیین دقیق پارامترهای خاک، مانند زبری و رطوبت، برای مدیریت کارآمد زمین کشاورزی و تصمیم گیری اهمیت قابل توجهی دارد. روش های زمینی مرسوم برای دستیابی به این پارامترها از نظر پوشش مکانی، محدود و اغلب زمان بر و پرهزینه هستند. در مقابل، تکنیک های سنجش از دور، به ویژه آن هایی که از داده های ماهواره ای SAR  استفاده می کنند، پتانسیل راه حل موثرتر و جامع تری را برای پایش شرایط خاک در مناطق وسیع ارائه می دهند. در این تحقیق، سه سوال اصلی مورد توجه قرار گرفته است که بر تعیین پارامترهای زبری و رطوبت خاک، اهمیت آن ها برای کشاورزی و تاثیر آن ها بر خاک تمرکز دارد. همچنین، بر پتانسیل تکنیک های سنجش از دور، به ویژه، کسب داده های ماهواره ای، برای ارائه راهکارهای موثر و جامع برای نظارت بر شرایط خاک در مناطق گسترده تاکید دارد. زبری و رطوبت خاک اهمیت بسیاری برای کشاورزی دارند و می توانند تاثیرات زیادی بر رشد محصولات داشته باشند.

    روش ها

    این پژوهش، به بررسی و تحلیل پارامترهای رطوبت و زبری خاک یکی از اراضی کشاورزی شهرستان نظرآباد پرداخته است. این فرآیند شامل جمع آوری داده ها، پیش پردازش، کالیبراسیون و اعتبارسنجی داده های رادار است. داده های راداری این تحقیق از ماهواره Sentinel-1 به دست آمده است. استفاده از داده های راداری از این ماهواره برای نظارت شبانه روزی بر زمین های کشاورزی و تحقیق جامعی بر روی موضوع فوق بسیار ارزشمند است. داده های ورودی، مورد پیش پردازش در نرم افزار اسنپ قرار گرفت به طوری که پیش پردازش شامل استفاده از فیلترها برای حذف نویز لکه ها و اصلاحات هندسی بود. ورودی های لازم برای حل معادلات مدل OH از تصاویر پلاریزه به ویژه HH و VV پس از انجام تنظیمات فوق با استفاده از نرم افزار اسنپ به دست آمد. تجزیه و تحلیل آماری شامل استخراج اطلاعات حیاتی مانند Sigma Naught (σ) و زاویه فرود (θ) برای هر پیکسل است که برای مدل OH بسیار مهم هستند. تصاویر پلاریزه، پس از تنظیمات، برای تجزیه و تحلیل بیشتر مورد استفاده قرار گرفتند. در مرحله بعد، معادلات نوشته شده برای هر پیکسل به طور جداگانه در نرم افزار برنامه نویسی MATLAB حل شد و مقادیر ریشه میانگین ارتفاع مربع (s) برای به دست آوردن زبری و ثابت دی الکتریک  (ε)پارامتر مورد علاقه برای تخمین رطوبت خاک یعنی میزان رطوبت (mv) برای تمام پیکسل ها به دست آمد. در نهایت، ماتریس های مربوط به این مقادیر به تصویر خروجی تبدیل شد و یک نقشه تولید شد که اطلاعات مربوط به رطوبت و زبری خاک را نمایش می دهد.

    یافته ها

    با توجه به نتایج حاصل، نشان داده شده است که مقادیر ثابت دی الکتریک، زبری و رطوبت به پارامترهای اولیه حل کننده بسیار حساس می باشند. به ویژه، ثابت دی الکتریک دارای حساسیت قابل توجهی است که ممکن است با بهبود روش حل، این حساسیت کاهش یابد. تحلیل نمایه زبری نشان می دهد که ارتفاع rms در مناطق مختلف متفاوت است و با افزایش زبری، پراکندگی افزایش می یابد. همچنین، تحلیل محتوای رطوبت نشان می دهد که رطوبت در سراسر منطقه نسبتا یکنواخت است.

    نتیجه گیری

    این مطالعه، نشان می دهد که استفاده از داده های ماهواره Sentinel-1 و بهره گیری از مدلOH، منجر به بهبود قابل توجهی در دسترسی به اطلاعات قابل اعتماد جهت بهبود مدیریت زراعت می شود. این روش توانایی تجزیه و تحلیل نوسانات مکانی و زمانی در زبری و رطوبت خاک را داراست و اطلاعات حیاتی جهت بهینه سازی روش های کشاورزی را فراهم می سازد. اصلاح شرایط خاک، به طور قابل توجهی به نظارت دقیق تر بر شرایط خاک و بهره وری بهتر در حوزه کشاورزی منجر می شود و این رویکرد امکان نظارت دقیق تر بر شرایط خاک و بهره وری بهتر در زمینه کشاورزی را فراهم می کند. این بررسی ها، می تواند اطلاعات ارزشمندی را برای مدیریت زمین کشاورزی و فرآیندهای تصمیم گیری فراهم کرده و به افزایش بهره وری و حفاظت از محیط زیست کمک کند.

    کلید واژگان: سنجش از دور, داده های ماهواره ای Sentinel-1 مدل OH, رطوبت و زبری خاک, کشاورزی}
    H. Babaeifard, S. Sadeghian *
    Background and Objectives

    This research aims to present a novel approach for retrieving soil parameters from the combination of Sentinel-1 satellite data and the OH model. This information can aid in improving land management and increasing agricultural productivity. Accurate determination of soil parameters such as roughness and moisture is crucial for efficient land agriculture management and decision-making. Conventional ground-based methods for obtaining these parameters are often limited in spatial coverage and are frequently found to be time-consuming and costly. On the other hand, remote sensing techniques, especially those utilizing SAR satellite data, offer the potential for a more effective and comprehensive solution for monitoring soil conditions in vast areas. This study focuses on three main questions related to soil roughness and moisture parameters, emphasizing their significance for agriculture and their impact on soil science and agricultural processes. It also underscores the potential of remote sensing techniques, particularly the acquisition of satellite data, in providing effective and comprehensive solutions for monitoring soil conditions in extensive areas. Soil roughness and moisture are highly important for agriculture and can have significant impacts on crop growth.

    Methods

    This research is focused on investigating and analyzing the soil moisture and roughness parameters of an agricultural land in Nazarabad County. The process includes data collection, preprocessing, radar data calibration, and validation. Radar data for this study is obtained from the Sentinel-1 satellite. The use of radar data from this satellite for monitoring agricultural lands day and night and conducting comprehensive research on the subject is highly valuable. The input data underwent preprocessing in the SNAP software, involving the use of filters to remove noise spots and geometric corrections. The necessary inputs for solving the OH model equations from polarized images, especially HH and VV, were obtained after the aforementioned settings using SNAP software. Statistical analysis involves extracting vital information such as Sigma Naught (σ) and incidence angle (θ) for each pixel, which are crucial for the OH model. Polarized images, after adjustments, were further used for analysis. Next, the equations written for each pixel were individually solved in MATLAB programming software, and the values of the root mean square height (s) for obtaining roughness and the dielectric constant (ε) - a key parameter for estimating soil moisture content, i.e., soil moisture (mv), for all pixels were obtained. Finally, matrices related to these values were transformed into the output image, generating a map displaying information on soil moisture and roughness.

    Findings

    Based on the results obtained, it has been demonstrated that the values of dielectric constant, roughness, and humidity are very sensitive to the initial solver parameters. In particular, the dielectric constant exhibits significant sensitivity, which may be reduced by improving the solution method. Roughness profile analysis shows that the rms height varies in different regions and increases the scattering with the increase of roughness. Additionally, moisture content analysis indicates that the humidity is relatively uniform throughout the area.

    Conclusion

    This study demonstrates that the use of Sentinel-1 satellite data in conjunction with the OH model leads to a significant improvement in access to reliable information for enhancing agricultural management. This approach has the capability to analyze spatial and temporal variations in soil roughness and moisture, providing vital information for optimizing agricultural practices. Substantial soil condition improvements lead to more precise monitoring and better productivity in agriculture, offering the potential for more accurate monitoring of soil conditions and enhanced productivity in the agricultural domain. These assessments can provide valuable insights for agricultural land management and decision-making processes, contributing to increased efficiency and environmental conservation.

    Keywords: Remote Sensing, Sentinel-1 Satellite Data, OH Model, Soil Moisture, Roughness, Agriculture}
  • محمدمیلاد شیرازی نژاد، محمدرضا خانمحمدی*، حمید هاشم الحسینی
    ارزیابی رفتار مکانیکی سطح تماس خاک-سازه به عنوان یک عامل موثر بر عملکرد مقاومتی و تغییر شکل سازه، مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. با توجه به تاثیر برهم کنش سازه و لایه ی خاک اطراف آن بر ظرفیت باربری خاک ، مطالعه ی شرایط فیزیکی ناحیه فوق امری مهم می باشد. در این پژوهش با در نظر گرفتن مدت زمان عمل آوری، اثر استفاده از صمغ فارسی و میزان زبری فولاد در رفتار سطح تماس خاک- سازه به وسیله دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس مورد بررسی قرار گرفته است. صمغ مصرفی در سه میزان 3/0، 6/0 و 9/0 درصد بر روی سه سطح صیقلی، زبر و پوشیده شده با ژیوتکستایل استفاده شد. بر اساس نتایج با تزریق صمغ فارسی به سطح تماس خاک-شمع، چسبندگی بین خاک و سطح تماس تا حدود 20 برابر و زاویه اصطکاک داخلی به میزان یک درجه افزایش می یابد. نرخ افزایش پارامترهای مقاومتی با زیاد شدن مدت زمان عمل آوری کاهش می یابد.
    کلید واژگان: سطح تماس خاک-سازه, صمغ فارسی, مدت زمان عمل آوری, زبری سطح, آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس}
    Mohammad Milad Shirazi Nejad, Mohammadreza Khanmohammadi *, Hamid Hashemolhosseini
    Evaluation of mechanical behavior of the soil-structure interface has been the focus of many researchers as an effective factor on the strength performance and deformation of the structure. Since the interaction of the structure and the soils around it will have a great impact on the soil bearing capacity, it is important to study the physical conditions. In this study, taking into account the curing time, effect of using Persian gum and the roughness of the steel on the behavior of the soil-structure interface using large-scale direct shear test have been investigated. The Persian gum was used in three amounts of 0.3, 0.6 and 0.9% on three smooth, rough and geotextile covered surfaces. Based on the results, by injecting Persian gum into the soil-candle interface, the adhesion between soil and contact surface increases by about 20 times and the internal friction angle increases by one degree. The rate of increase of strength parameters decreases with increasing curing time.
    Keywords: Soil-structure interface, Persian gum, Curing Time, roughness, large-scale direct shear test}
  • رسول دانشفراز*، امیر نجیبی

    از مشکلات آزاد سازی آب پشت دریچه ها و مخازن، انرژی بالای جریان بوده و در صورت عدم مهار انرژی جریان خسارات قابل توجهی به سازه های پایین دست وارد می شود. از سازه های مناسب برای استهلاک انرژی ایجاد تنگ شدگی در مقطع عرضی کانال می باشد که با تشکیل پرش هیدرولیکی در بالادست جریان انرژی جریان را کاهش می دهد. تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر انقباض ناگهانی همراه با زبری دیواره برمیزان استهلاک انرژی درجریان فوق بحرانی انجام شد. سه نوع تنگ شدگی با عرض های نسبی 0/5، 0/67 و 0/83 و زبری با قطرهای نسبی متوسط 0/032، 0/051، 0/081، 0/04، 0/064، 0/101، 0/053، 0/085 و 0/135 و محدوده عدد فرود 2/5 تا 7/5 و انقباض نسبی 8/9 تا 12/42 مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا استهلاک انرژی سه نوع تنگ شدگی بدون زبری به عنوان شاهد بررسی شد، سپس برای توسعه آزمایش برای هر تنگ شدگی، سه نوع زبری در دیواره تنگ شدگی کانال بکار برده شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که با افزایش عدد فرود جریان بالادست، استهلاک انرژی نسبی بالا دست (ΔE/E0) افزایش می یابد. بطوریکه استهلاک انرژی در انقباض 15 سانتی متر بیشتر از انقباض 10 و 5 سانتی متری می باشد. همچنین استهلاک در زبری با قطرهای نسبی 0/051، 0/064 و 0/085 بیشتر از بقیه زبری ها می باشد. روابط استخراج شده برای تخمین استهلاک انرژی نسبی نشان داد که نتایج آن با داده های آزمایشگاهی مطابقت خوبی با یکدیگر با ضریب همبستگی 0/903 و خطای جذر میانگین مربعات نرمال شده 0/03 دارند.

    کلید واژگان: استهلاک انرژی نسبی, انقباض ناگهانی, زبری, پرش هیدرولیکی}
    Rasoul Daneshfaraz *, Amir Najibi
    Introduction

    One of the most important problems in hydraulic structures is the kinetic energy of the flow. If this destructive energy is not controlled, the structures downstream will be damaged and cause significant damage. One of the functions of energy dissipator structures is to change the flow regime, reduce the flow velocity and eliminate excess flow energy. One of the methods that can deplete the flow is to create a narrowing along with the roughness in the flow path. By creating a constriction in the flow path and using roughness in the constriction wall and forming a hydraulic jump, a significant part of the destructive energy of the flow can be dissipated. Hydraulic jump is a common phenomenon downstream of hydraulic structures that increases the flow depth by rapidly converting the flow from supercritical to subcritical and plays an important role in influencing hydraulic parameters. Examining previous studies on stenosis with natural wall roughness, what is certain is that no laboratory and numerical studies have been observed so far.

    Methodology

    A laboratory flume with a rectangular cross-section 5 meters long, 0.3 meters wide, 0.5 meters high, and with Plexiglas floors and walls was used to perform the experiments. Two pumps each with a capacity of 450 liters per minute enter the flow into the flume and the flow inlet flow is read by two rotameters with an error of ± 2%. A point gauge with an accuracy of one millimeter was used to measure the water depth, and a construction meter with an accuracy of one millimeter was used to measure the length of the jump length. To create narrowing in the cross section of the channel from glass boxes with a fixed height of 0.5 m, widths of 2.5, 5, 7.5 cm on each side and to create supercritical current upstream of the section Narrowing A valve with a width of 0.3 m, a thickness of 3 mm with an opening of 2 cm, which is located at a distance of 1.5 m from the narrowing, has been used.Figure 1, schematic of the canal and the equipment installed on it and Figure 2, an example of stiffening placement, hydraulic jump formed in the flow path and rough placement method with three average diameters of 2.08, 1.28, 0.8 Shows centimeters on the wall.

    Results and Discussion

    In order to achieve the objectives of the present study, flow path constrictions have been provided using glass boxes and sand materials have been used to roughen the constriction walls. In total, 270 experiments were performed in the range of Froude number 2.5 to 7.5 and relative contraction range of 8.9 to 12.42. By adjusting the laboratory model and opening the pump, the flow enters the channel supercritically after passing through the vertical valve and moves towards the narrowing section.As the downstream Froude number increases, the relative energy dissipation increases and this amount is greater than the energy dissipation in the constriction of 15 cm. The reason for this is that due to the collision of supercritical flow with the constriction section, the backwater profile at the point of water collision with the sides of the constriction elements and also the formation of hydraulic jump upstream of the constriction section increase turbulence and climate interference and consequently it increases the relative energy dissipation.Changing the diameter of the rough particles has little effect on the amount of flow energy dissipation. But it can be seen that the effect of roughness with an average diameter of 1.28 cm is slightly more than other roughnesses. The reason for this is that the roughness of 1.28 cm has more contact surface with the flow and also the empty space between the grains increases the surface tension and shear stress. Therefore, some of the energy is wasted by hydraulic jumping and some of it is consumed by the backflow of the flow.

    Conclusion

    Comparison of the models with each other as a control showed that with increasing the amount of narrowing of the channel width, the relative energy consumption increases. According to laboratory results, the use of roughness significantly increases the relative energy consumption relative to the upstream. Energy dissipation in 15 cm constriction is 25.48%, 20.88% and 23.83% less than 0.8, 1.28 and 2.08 cm roughnesses in control mode, respectively. Energy dissipation in 10 cm constriction is less than 44.34, 43.68, and 40.63% in roughness compared to 0.8, 1.28, and 2.08 cm roughnesses, respectively. Energy dissipation at 5 cm constriction is 50.75, 51.19, and 40% less than 0.8, 1.28, and 2.08 cm roughnesses in control mode, respectively.

    Keywords: Relative energy dissipation, sudden contraction, Roughness, Hydraulic jump}
  • آیدا شبانی، حسین خزیمه نژاد*، محسن پوررضا بیلندی، یوسف رمضانی

    تنداب سرریز به دلیل انرژی بالا و سرعت زیاد آب روی آن در معرض خطر ناشی از پدیده کاویتاسیون قرار می گیرد. کارهای مختلفی در جهت شناخت و رفع پدیده کاویتاسیون انجام شده است، هدف از انجام پژوهش حاضر، دستیابی به درکی بهتر از عملکرد زبری، با تغییر در آرایش زبری (ردیفی، واگرا و همگرا)، تعداد زبری (9، 12، 15 و 18) و ارتفاع موثر زبری (008/0، 017/0 و 026/0) بر شاخص کاویتاسیون در بدنه پایین دست سرریز اوجی با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی است. نتایج نشان داد، نصب زبری روی سرریز، با آرایش ها ، تعداد و ارتفاع های موثر مختلف، باعث افزایش شاخص کاویتاسیون نسبت به حالت شاهد شده است. وجود زبری باعث کاهش سرعت جریان و افزایش فشار بر روی سرریز می شود. این مساله در رفع یا تخفیف پدیده کاویتاسیون بر روی سرریز، نقش بسزایی دارد. نتایج نشان داد، متوسط شاخص کاویتاسیون در آرایش همگرا 17/15، در آرایش واگرا 8/11 و در آرایش ردیفی 11/16 درصد نسبت به حالت شاهد افزایش یافته است. همچنین نتایج نشان داد بیشترین تغییر در آرایش ردیفی و ارتفاع موثر 017/0 و تعداد 18 صفحه زبری نسبت به آزمایش های شاهد اتفاق افتاد.

    کلید واژگان: سرریز اوجی, مدل آزمایشگاهی, شاخص کاویتاسیون, زبری}
    Aida Shabani, Hossein Khozeymehnezhad *, Mohsen Pourreza Bilondi, Y. Ramezani
    Introduction

    Due to the height of the dams, water behind dams have high energy and velocity on the spillway is high. Downstream of the spillway as a result of high energy and velocity of water on the spillway, is at the risk of cavitation and damage. The study of cavitation is crucial in this respect, and indicates the amount of flow degradation in the structure. Various works have been conducted on how to eliminate cavitation. Given the nature of cavitation, caused by high speed and pressure reduction, the use of roughness in parts of the spillway can help reduce or eliminate this phenomenon. This study aimed at investigating the effect of roughness under different conditions on changes in cavitation index in the downstream peak body.

    Methodology

    To achieve a better understanding of how roughness functions, this research was carried out by changing its arrangement, number and different heights on the cavitation index using a laboratory model. In order to achieve a more real-life simulation, a spillway was installed at a distance of 5.5 m from the opening of the canal to ensure the flow is expanded and that the turbulence of incoming current is minimized. Peak spillway was considered in the study, designed and constructed according to USBR standards. Eight holes were installed on the spillway which were connected to 8 piezometers located in the channel body through flexible pipes to read the amount of pressure static. Effective parameters were identified with dimensional analysis, and three parameters (roughness arrangement, number of roughnesses, effective height of roughness) were tested. The roughness used in this research is made of PVC. After installing the spillway in the canal, the roughness was installed on the spillway. The piezometers were ventilated before each experiment. The channel slope was adjusted. Then, the pump was turned on, and after adjusting the flow rate, the test began. The depth gauge was calibrated for each aperture to measure and correct the height on the apertures. The equivalent pressure height inside the piezometer tubes was read and adjusted for the piezometer base and channel slope. Finally, according to the data, the roughness performance was evaluated using the cavitation index.

    Results and Discussion

    The experiments of the present study were performed with different Froude numbers and slopes. After the control experiments, the experiments were evaluated in three modes: the effect of arrangement, number and effective height.• Evaluation of cavitation index changes in control experiments:Observations show that cavitation index decreases as water falls on the spillway. The minimum cavitation index in the control experiment occurs at point 8. Moreover, the average cavitation index increases compared to the control mode by placing the roughness.• Investigation of roughness arrangement on the cavitation index:Observations show that the placement of roughness with convergent, divergent and row arrangement increase the cavitation index compared to the control. In the Froude number of 1.08, the changes in the cavitation index range from 1 to 8, 3.7, 4, 4.2, 4.4, 4, 3.7, 3.8 and 3.5%, respectively, compared to the case. • The number of roughnesses on the cavitation index:By placing 9, 12, 15 and 18 roughnesses in the row arrangement, the observations showed that in all graphs, the cavitation index increased compared to the control. Moreover, with the number of roughness, the cavitation index has a slight increasing trend. With 18 roughnesses in the flow rate of 1.08, the increase in the percentage of cavitation index (compared to the control) was piezometric points 1 to 8, 11.1, 4.03, 12.3, 17.6, 4.4, 4, 3.7 and 7.1.• Investigation of effective roughness height on the cavitation index:Considering the three effective heights of roughness, the observations showed that in all three cases, there is an increase in the cavitation index compared to the control mode, and the most evident change in the effective height has occurred at 0.017. With 1.08% increase in the flow rate of cavitation index compared to the control condition, 1 to 8, 7.5, 4, 12.7, 26.9, 4.1, 3.8, 7.3 and 6, respectively were obtained.

    Conclusion

    In general, it can be concluded that the installation of roughness on the spillway, the effective height of roughness, the number of roughnesses and its various arrangements, increase the cavitation index compared to the control. The presence of roughness reduces the flow velocity and increases the pressure on the spillway. This issue has a key role to play in eliminating or mitigating the cavitation phenomenon on the spillway. Compared to the control, the average cavitation index increased by 15.17% in the convergent arrangement, 11.8% in the divergent arrangement and 16.11% in the row arrangement. The results show that the greatest change in row arrangement and effective height occurs at 0.017 and n = 18.

    Keywords: Cavitation Index, Laboratory model, Ogee-Spillway, Roughness}
  • منصور فخری*، سید مسعود کریمی، محمدرضا قربانی نیک

    امروزه راه ها به عنوان سرمایه های هر کشور تلقی می شوند لذا جهت حفظ و نگهداری آن ها به یک مکانیزم مشخص احتیاج است. در همین راستا سیستم مدیریت روسازی ابزاری هدفمند برای تصمیم گیری و یافتن استراتژی موثر و اقتصادی، جهت ارزیابی، ترمیم، تعمیر و نگهداری روسازی‏ها در سطحی قابل قبول می باشد. جهت اجرای این سیستم اطلاع دقیق از شاخص های ارزیابی روسازی امری حیاتی است. هدف از این پژوهش شناخت تاثیر خرابی های سطحی بر ناهمواری روسازی و ایجاد رابطه همبستگی جهت تخمین شاخص بین الملی ناهمواری (IRI) و نرخ رشد ناهمواری می باشد. بر این اساس با استفاده از دستگاه تشخیص خودکار خرابی های روسازی (LCMS)، شاخص ناهمواری و خرابی های سطحی روسازی در قطعات 10 متری به صورت پیوسته و با رزولوشن 1 میلی متر در تعدادی از محورهای شریانی کشور ارزیابی شد. پس از تحلیل اولیه خروجی های دستگاه LCMS، خرابی های سطحی با تاثیر بالاتر بر شاخص ناهمواری شناسایی شد و سپس با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی رابطه همبستگی میان شاخص ناهمواری و خرابی های سطحی برقرار شد که در این رابطه، ضریب (R2) برابر70/0 است. این پژوهش، منجر به شناخت خرابی های سطحی موثر بر شاخص IRI می شود و همچنین استفاده از مدل ارایه شده یک روش کم هزینه برای متولیان راه برای تخمین شاخص ناهمواری و نرخ رشد ناهمواری بر اساس خرابی های سطحی در سطح شبکه است که می تواند موجب شناخت روند اضمحلال و سیاست ها و اقدامات تعمیر و نگهداری شود.

    کلید واژگان: روسازی, ناهمواری, خرابی های سطحی, IRI, شبکه عصبی}
    Mansour Fakhri *, Seyed Masoud Karimi, MohammadReza Qorbani Nik

    Today, roads are considered among the main assets of each country so there is a need for a specific mechanism for their preservation and maintenance. Hence, the pavement management system, as an effective tool for decision-making and identifying effective and economical strategies, is used in pavement evaluation and treatment and also in maintaining roads in acceptable levels. In order to implement this system, having access to accurate measurement of different pavement indices, is vital. The goal of this study is identifying the effect of pavement distresses on the roughness and establishing a correlation between the two parameters to be used for evaluating the International Roughness Index (IRI) and roughness growth rate. In order to do this, using the Laser Crack Measurement System (LCMS), the roughness index and pavement distresses are measured in 10-meter length sections with lateral resolution of 1mm in several arterial roads of Iran. After the preliminary analyze of the LCMS output, pavement distresses with higher impact on roughness were identified and then, using artificial neural network (ANN), a correlation was established between IRI and pavement distresses. The relationship showed a correlation coefficient of 0.70. Putting this model into use, is a low-cost approach for road agencies to evaluate the roughness index as well as the roughness growth rate based on pavement distresses in network level. This in part would lead to better policy making and more efficient maintenance and treatment activities.

    Keywords: Pavement, Roughness, pavement distresses, IRI, ANN}
  • میلاد صفی آریان، احمد منصوریان*، علیرضا سرکار

    بررسی ها نشان می دهد از مجموع فرآورده های نفتی انرژی زا ، سهم قابل ملاحظه ای (حدود 30 درصد) به مصرف بنزین اختصاص دارد؛ به طوری که متوسط مصرف بنزین در کشور به حدود 94 میلیون لیتر در روز می رسد؛ بنابراین مدیریت صحیح مصرف سوخت وسایل نقلیه می تواند اثرات مثبتی را بر جنبه های اقتصادی و محیط زیستی جامعه فراهم آورد. در بین عوامل متعددی که در منجر به افزایش مصرف سوخت وسایل نقلیه می شوند، می توان به ناهمواری سطح روسازی و شیب طولی راه ها اشاره کرد.در تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر هریک از عوامل گفته شده بر مصرف سوخت وسایل نقلیه، میزان ناهمواری سطح روسازی و شیب طولی آزاد راه های تهران-ساوه، تهران-کرج و تهران-قم در هر دو سمت رفت و برگشت در هر یک صد متر با استفاده از دستگاه نیمرخ سنج سطح راه اندازه گیری شد؛ همچنین با نصب دستگاه دیاگ بلوتوثی روی خودروی سواری دارای معاینه فنی، مقدار مصرف سوخت در هر یک از این مسیرها برای هر یک صد متر ثبت گردید. تحلیل های آماری انجام شده روی داده ها نشان می دهد، میزان ناهمواری روسازی راه و شیب طولی مسیر به سمت سربالایی به تنهایی یا توامان مصرف سوخت وسیله نقلیه را به صورت معنی داری افزایش می دهند. در این تحقیق پس از تحلیل های آماری روی مصرف سوخت وسیله نقلیه مورد آزمایش، رابطه ای برای پیش بینی مصرف سوخت وسایل نقلیه در آزاد راه ها پیشنهاد شده است. تحلیل نتایج نشان می دهد با اینکه افزایش ناهمواری همواره باعث افزایش مصرف سوخت می شود ولی آهنگ افزایش مصرف سوخت در بازه ناهمواری بزرگتر از 2/2 متر بر کیلومتر بیشتر از سایر دسته بندی های ناهمواری است. همچنین براساس رابطه پیشنهادی در این تحقیق و با در نظر داشتن محدودیت های آن (خودروی سواری با سرعت 67 کیلومتر بر ساعت) می توان گفت به ازای افزایش یک واحد در شاخص بین المللی ناهمواری (یک متر بر کیلومتر)، میزان مصرف سوخت تقریبا 2 درصد افزایش می یابد. بنابراین درصورت رفع خرابی هایی که منجر به ناهمواری راه می شوند، مصرف سوخت وسایل نقلیه در شبکه راه ها کاهش یافته و ضمن آنکه برای کاربران رضایتمندی بیشتری فراهم می گردد، سالانه از هدر رفتن رقم قابل ملاحظه ای از سرمایه ملی جلوگیری می شود.

    کلید واژگان: ناهمواری, روسازی, شیب طولی, مصرف سوخت, نیمرخ سنج سطح راه (RSP)}
    Milad Safiarian, Ahmad Mansourian *, Alireza Sarkar

    Studies show that of all petroleum products, a significant share (about 30%) is allocated to gasoline consumption; therefore, proper management of vehicle fuel consumption can have positive effects on economic and environmental aspects. In the present study, in order to investigate the effect of the pavement roughness and the longitudinal slope on fuel consumption, the pavement roughness and the longitudinal slope of three freeways including Tehran-Saveh, Tehran-Karaj and Tehran-Qom freeways, were measured in one hundred sections using a road surface profiler. Furthermore, by installing a Bluetooth diagram on the test vehicle, the amount of the fuel consumption was recorded for each section. Statistical analysis of the data showed that the pavement roughness and the longitudinal slope increase the vehicle fuel consumption significantly. In this study, an equation was proposed to predict the fuel consumption of the vehicles on freeways. According to the proposed equation, Fuel consumption increases 2 percent when International roughness index increases 1m/km.

    Keywords: Roughness, Pavement, Longitudinal Slope, Fuel consumption, Road Surface Profiler}
  • Pedram Bagherian, Kayvan Aghabayk *, Arman Hamidi, Amin Rahbar Shahrbabaki, William Young
    Highways and in particular their pavements are the fundamental components of the road network. They require continuous maintenance since they deteriorate due to changing traffic and environmental conditions. Monitoring methods and efficient pavement management systems are needed for optimizing maintenance operations. Pavement performance prediction models are useful tools for determining the optimal time for these actions. However, incorporating the model components into a pavement management system is highly important to ensure the model efficiency. This paper presents the existing pavement performance prediction models and introduces their components. A specific model is reproduced for Tehran traffic and environmental conditions adapted from the Pavement Health Track (PHT) model. This new model comprises four different sub-models including crocodile cracks, rutting, transverse cracking, and roughness prediction models. The study presents the software tool industrialized based on the model and presents the associated calibration and validation. Validation of the model for Tehran city shows that this new model has a high prediction accuracy. Also, it is a practical tool for pavement condition predictions across Tehran as it needs fewer data requirements compared with other complicated models. This study shows that using the new model may lead to an organized maintenance budgeting as well as a decrease in time and cost of operations.
    Keywords: pavement distresses, Pavement Management System, Prediction Model, PHT model, Roughness}
  • مرتضی زنگانه*، عبدالمطلب رستگار

    برآورد ضریب زبری در طراحی کانال های خاکی از اهمیت زیادی برخوردارمی باشد. این مساله حتی در مدل سازی عددی پدیده انتقال رسوب دارای اهمیت به سزایی می باشد. به همین منظور، تاکنون روش های تجربی زیادی برای تخمین زبری در کانال ها ارایه شده است که غالبا دارای خطای زیادی در تخمین پارامتر مورد نظر می باشند. بنابراین، در این مقاله با استفاده از روش های ابزار محاسبات نرم مبتنی بر شبکه های عصبی مصنوعی و سیستم استنباط فازی عصبی به ارایه مدل هایی جهت تخمین میزان ضریب زبری در کانال های خاکی پرداخته می شود. پس از شبیه سازی و توسعه این مدل ها نتایج نشان می دهد که دقت روش های مذکور بالاتر از روابط تجربی متداول برای محاسبه این ضریب می باشد. همچنین، آنالیز حساسیت خطای تخمین در برابر حذف پارامترهای مختلف موثر بدست آمده از روش آنالیز ابعادی باکینگهام بر ضریب مذکور نشان می دهد پارامترهای دیگری مانند عدد رینولدز برشی و پارامتر عمق بی بعد آب در کانال نیز در میزان ضریب زبری بستر کانال های خاکی موثر است که در روابط تجربی ارایه شده این ضریب نادیده گرفته می شد. همچنین نتیجه گرفته شد که مدل های توسعه داده شده می توانند به عنوان گزینه ای مناسب جهت تخمین زبری کانال ها خاکی باشند. این مساله با توجه به دامنه وسیع مکانیزم انتقال رسوب بیشتر اهمیت پیدا می کند.

    کلید واژگان: برآورد, ضریب زبری بستر, کانال های خاکی, شبکه های عصبی مصنوعی, سیستم استنباط فازی- عصبی}
    Morteza Zanganeh *, Abdolmotaleb Rastegar

    Estimating the roughness of erodible open channels plays an important role in their hydraulic design. This parameter is important for the development of numerical models and hydraulic design of these erodible channels. For this reason, several empirical methods have been presented so far to estimate the roughness coefficient while the previous study shows that these methods are not sufficiently accurate. These methods usually are based on empirical activities which are too time-consuming and expensive. Therefore, in this paper, the so-called Artificial Neural Networks (ANNs) and Adaptive Network Based Fuzzy Inference System (ANFIS) methods as soft computing methods are used to estimate the roughness coefficient in erodible open channels. To achieve this firstly, it is attempted effective parameter on the coefficient are extracted based on empirical methods and a dimensional analysis. Then effectiveness of the parameters on the coefficient is investigated via a sensitivity analysis versus the error of estimation. Following to the development of the models, they are implemented to estimate the coefficient. Based on the method none-dimensional water depth, Sheilds number, shear Reynolds number and none dimensional falling velocity are determined as input parameters of soft-computing models. Final results show that the employed methods are more accurate than empirical methods to estimate the parameter and these methods can be used as an alternative method for the estimation of parameters. In addition, the effectiveness of some other parameters such as shear Reynolds number and none dimensional water depth over the event are extracted by the sensitivity analysis.

    Keywords: Estimation, Roughness, erodible open channel, ANNs, ANFIS}
  • علیرضا باقریه *، سمیه صفیاری
    به علت پیچیده بودن تعیین مقدار دقیق Nγمحققان مختلف، مقادیر متفاوتی را برای این ضریب با استفاده از روش های گوناگون پیشنهاد داده اند. با توجه به تاثیرگذار بودن زبری پی، بر مقدار این ضریب، بررسی اثرات زبری بر مقادیرNγ امری ضروری می باشد. در این پژوهش مقادیر ضریب ظرفیت باربریNγ برای پی های سطحی، با در نظر گرفتن اثر زبری پی، به روش آنالیز حدی المان محدود مرز پایین مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، یک برنامه کامپیوتری در محیط MATLAB نوشته شده است که با استفاده از روش آنالیز حدی مرز پایین به کمک المان محدود و برنامه ریزی خطی ضریب ظرفیت باربری Nγرا در حالت های پی صاف و زبر تعیین می نماید. مقادیر محاسبه شده Nγتوسط برنامه تدوین شده، با نتایج دیگر محققین مورد مقایسه قرار گرفته است. به دلیل اینکه روش بکار گرفته شده در حد پایین قضایای حدی قرار دارد، نتایج به دست آمده دارای شاخص اطمینان مناسب بوده و برآورد ایمن از ظرفیت باربری ارائه می کند.
    کلید واژگان: زبری پی سطحی, المان محدود, مرز پایین, آنالیز حدی, ضریب ظرفیت باربریN?}
    Somaye Safiyari, Alireza Bagheri *
    Due to the complexities associated with the determination of bearing capacity coefficient Nγ, researchers have proposed different values for this coefficient. As the roughness of foundation influences the value of this parameter, it is essential to consider its effect on Nγ. In the present research, the values of bearing capacity factor Nγ, has been determined by lower bound finite element method. The problem has been solved for a two-dimensional domain of the soil beneath a strip foundation. The domain was discretized into a three-nodded linear triangular element. In this method, in contrast to the conventional finite element analyses, the primary variables are three components of two-dimensional stress matrix. Differential equations of stress equilibrium in horizontal and vertical directions are the governing equations of problem. The bearing capacity is defined as the maximum load which can be applied to the foundation while not violating the stress constraints. The constraints include stress discontinuity and yield condition constraints. The stress components at a node common in adjacent elements are not essentially equal. The stress at adjacent element can be discontinuous. The condition of stress discontinuity means that the stress components should be such that the tangential and normal forces at common border lines of adjacent elements are in equilibrium. Moreover, the stress components should be such that they do not violate the Mohr-Coulomb failure criterion. The failure criterion was linearized into definite linear segments. The aforementioned equality and non-equality conditions construct a set of linear equations. The maximum load can be applied to the foundation was determined by linear programming as an optimization technique. The Nγ factor was calculated at two conditions of rough and smooth conditions. For the smooth foundation, an additional constraint was applied. The horizontal at the soil-foundation interface was imposed zero. The values of Nγ were compared at different values of soil friction angles. The values of the factor obtained from the current research were compared with the results of other relevant researchers including the results obtained from limit equilibrium, slip line method, upper bound solutions and lower bound solutions. The results indicate that the roughness of foundation affects the value of Nγ factor and consequently affect the bearing capacity. Therefore, in order to calculate the precise and reliable bearing capacity of a foundation, it is essential to take the effect of foundation roughness into account. The results of comparisons with the relevant studies indicate that the results of different methods do not differ substantially for the friction angles less than 30 degrees. On the other hand, the values of factors obtained from different methods differ substantially from each other for the friction angles higher than 30 degrees. This divergence increases by increasing the friction angle. The factors obtained from upper bound solutions are essentially higher than those obtained from the present research which is a lower bound solution. As the exact solution is higher than what obtained from lower bound solution, it could be stated that the reliability index of the factors obtained from the current study is higher than other methods. It could be concluded that the proposed factors can be regarded as a safe estimate for Nγ factor.
    Keywords: Roughness, Shallow Foundation, Lower Bound, Bearing Capacity Factor, N?}
  • An investigation to joining characterizations of three-layered sheet of brass/steel/brass made by cold roll-cladding
    Hosein Zand *, Majid Vaseghi, Mahmoud Sameezadeh
    The cold welding by using of rolling is a process in which two different metals may joint to each other. In this study at the first, the steel and brass plates were prepared by oil cleanup and brushing processes. At the second, by putting the steel plate between brass plates and then rolling, three-ply composite brass/steel/brass with different thicknesses was produced. To examine the initial roughness and bonding strength of the three-ply composite, samples were evaluated by topographic study and pilling test according to ASTM-D1876. Also, to analyze the effect of layer preparing method on cold welding quality, microscopic investigations were performed using SEM. The results showed that by increasing the initial roughness of sheets, the joining strength were increased as a result of the possibility of more extrusion of brass in the steel base and The results showed that the R45 was lower than R0, Also the R enhanced by increasing the annealing temperature.
    Keywords: Roughness, three, ply composite, bonding mechanism, cold welding, R, Value}
  • مهدی دریایی، سیدمحمود کاشفی پور، مهدی قمشی
    در این تحقیق تاثیر زبری و شیب کف بر روی پروفیل های سرعت و غلظت جریان غلیظ رسوبی در حالت زیر بحرانی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان دادند که زبری تاثیر قابل توجهی بر روی شکل عمومی پروفیل سرعت به ویژه در ناحیه دیواره خواهد داشت. معادلاتی به منظور تعیین ضرایب و توان های معادلات تجربی پروفیل سرعت در جریان غلیظ برای دو ناحیه دیواره و جت با در نظر گرفتن زبری نسبی استخراج گردید که نتایج حاصل از تحلیل آماری آن ها تطابق قابل قبولی را با اندازه گیری های آزمایشگاهی نشان دادند. همچنین درصد تغییرات مشخصه های پروفیل سرعت و غلظت نیز با در نظر گرفتن زبری نسبت به حالت بدون زبری محاسبه گردید. بررسی پروفیل های غلظت نشان داد که زبری تاثیر قابل توجهی روی پروفیل غلظت نیز داشته است.
    کلید واژگان: جریان غلیظ رسوبی, پروفیل سرعت و غلظت, بدنه جریان غلیظ, زبری}
    Mehdi Daryaee, Seyed Mahmoud Kashefipour, Mehdi Ghomshi
    One of the most important phenomena in the nature with many undesirable effects for the environment is density current. Density or gravity current is a flow with a density of , which is higher than the ambient fluid with density of . This density difference causes a reduction in gravity g in the form of ). A schematic figure of a density current is shown in Fig. 1.
    Keywords: Sedimentary density current, Velocity, concentration profiles, Density current body, Roughness}
  • بنیامین فرهادی، علی لشکری
    ظرفیت باربری پوسته شمع ها و همچنین پایداری دیوارهای نگهبان و سازه های خاک مسلح به رفتار سطح مشترک خاک-سازه وابسته است. با انجام آزمایش های برش مستقیم، رفتار یک ماسه ریزدانه تیزگوشه در این تحقیق بررسی شد. سپس با ساخت صفحات فولادی با زبری های سطحی مختلف و قرار دادن آنها در نیمه پایینی جعبه برش مستقیم، رفتار سطح مشترک این صفحه ها با نمونه های متراکم و شل ماسه بررسی گردید. آزمایش ها نشان می دهد که مقاومت برشی و گرایش به اتساع سطح مشترک ماسه و فولاد همواره کمتر از مقادیر متناظر به دست آمده برای نمونه های ماسه است. در این خصوص، زاویه اصطکاک داخلی اوج برای سطح مشترک فولاد زبر با ماسه متراکم و شل به ترتیب در حدود 40 و 25 درصد کمتر از مقادیر متناظر برای ماسه متراکم است. به طور مشابه، زاویه اصطکاک داخلی اوج برای سطح مشترک فولاد با زبری میانه و ماسه متراکم و شل به ترتیب در حدود 60 و 45 درصد کمتر از مقادیر متناظر برای ماسه شل است.
    کلید واژگان: سطح مشترک خاک, سازه, زبری, مقاومت برشی, اتساع, آزمایش برش مستقیم}
    Benyamin Farhadi, Ali Lashkari
    The bearing capacity of piles shaft and stability of retaining walls and reinforced soil structures depend on the behavior of soil-structure interfaces. Using direct shear apparatus، behavior of a sand with fine angular grains was studied. Steel plates with two surface roughness values were separately embedded at the lower half of the shear box and consequently، the upper half was filled with dense or loose sand. Then، the behavior of interfaces forming between dense/loose sand and rough/medium rough steel plates was studied. Tests show that the shear strength and dilation in sand-structure interfaces are significantly less than the corresponding values for sand. In this regard، the peak friction angle of rough steel plate in contact with dense and loose samples is، respectively، about 40 and 25 percent less than those of dense and loose sand. In a similar fashion، the peak friction angle of medium rough steel plate in contact with dense and loose samples is about 60 and 45 percent less than those in dense and loose sand، respectively.
    Keywords: Soil, Structure Interface, Roughness, Shear Strength, Dilation, Direct Shear Test}
  • محبوبه جم، ناصر طالب بیدختی*، اسدالله مردشتی
    کوشش های بسیاری برای افزایش راندمان استهلاک انرژی روی سرریز انجام شده است. در این پژوهش، شوت، به وسیله بلوک های دندانه دار از جنس تفلون و با شکل هندسی و چیدمان نوآوری شده پوشش داده شده است. آزمایش ها در سه شیب و شش دبی، برای پنج مدل آرایش متفاوت انجام شد. بر اساس نتایج آزمایشگاهی، تاثیر مستقیم هندسه زبری روی استهلاک انرژی بررسی گردید. همچنین افزایش میزان استهلاک انرژی به دلیل استفاده از چیدمان مختلط بلوک ها با اندازه های مختلف، مشاهده شد. نهایتا با توجه به استهلاک انرژی و عملکرد بالای سرریز پلکانی، مقایسه ای بین میزان استهلاک نسبی انرژی در سرریز پلکانی و سرریز پژوهش حاضر در زبری های معادل انجام شد که افزایش استهلاک نسبی انرژی سرریز جدید تا %21 نسبت به سرریز پلکانی مشاهده شد.
    کلید واژگان: بلوک دندانه دار, استهلاک انرژی, تحقیقات آزمایشگاهی, زبری, سرریز پلکانی}
    Mahboobe Jam, Nasser Talebbeydokhti *, Asadollah Mardashti
    Many investigations have been performed in order to increase the efficiency of energy dissipation over the spillways. In this study, the chute was roughened by means of the dentate blocks that were made of Teflon with new geometric shape and configurations. The experiments were carried out at three slopes, under six discharges and five dentate blocks configurations. Based on the laboratory results, it was concluded that the roughness geometry influences the relative energy loss. It was also found that using mix arrangements and selecting different sizes among roughness elements can increase the value of relative energy loss. Finally, it was observed that the dentate blocks spillway caused an extra 21% reduction in energy dissipation compared to the stepped spillway which is widely utilized to dissipate the energy.
    Keywords: Dentate Blocks, Energy Dissipation, Experimental Work, Roughness, Stepped Spillway}
  • محمدحسین هرمزی، ناصر طالب بیدختی، محمود شفاعی بجستان*
    وقوع آبشستگی در اطراف پایه پل یکی از عمده ترین دلایل تخریب پل ها است. استفاده از زبری های نصب شده به دور پایه، یکی از روش های جدید کاهش آبشستگی موضعی در اطراف پایه های پل می باشد. زبری های بکار رفته در آزمایش ها، با ضخامت ناچیز و با طول و عرض های متفاوت و فواصل قرارگیری مختلف نسبت به هم، به حالت عمود بر پایه قرار داده شده اند. این زبری ها با کاهش قدرت جریان های رو به پایین و فعالیت گرداب های نعل اسبی، باعث کاهش میزان آبشستگی موضعی در اطراف پایه پل ها می شوند. در این تحقیق با فرض اینکه زبری می تواند باعث کاهش قدرت جریان های رو به پایین و درنتیجه کاهش عمق آبشستگی شود، آزمایش هایی با ابعاد و فواصل قرارگیری زبری و شرایط جریان متفاوت انجام و نتایج در قالب نمودارهایی ارائه شده که حاکی از تاثیر کاهنده عمق آبشستگی تا حداکثر 70 درصد می باشد.
    کلید واژگان: آبشستگی موضعی, پایه پل, زبری, شرایط جریان}
    Mohammad Hossein Hormozi, Naser Taleb Bidokhti, Mahmood Shafai Bajestan*
    Bridge pier scour occur due to down-flow and flow redirecting after it impinges the pier. Any increase or decrease of the strength of such flow can result in the decrease or increase of the scour depth. The present study showed that roughness can decrease the down flow strength and thereby the scour depth. This result was concluded through laboratory experiments. The results of experiments under different roughness dimensions and flow conditions are also
    Keywords: Local Scour, Bridge Pier, Roughness, Flow Conditions}
  • علی شجاعی زاده، مسعود قدسیان، سیدعلی اکبر صالحی نیشابوری، اکبر صفرزاده
    در این مقاله برای بررسی تاثیر زبری بستر بر پارامترهای آشفتگی، مانند تنش های رینولدز و شدت آشفتگی، الگوی جریان پیرامون جت دیواره ای بررسی آزمایشگاهی شده است. اندازه گیری ها با استفاده از سرعت سنج سه بعدی ADV انجام شده و از سری های زمانی سه مولفه سرعت برای تحلیل روند تغییرات پارامترهای آشفتگی استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش زبری بستر، شدت آشفتگی مولفه های u و w در فواصل طولی متناظر از جت افزایش یافته و برای یک زبری ثابت، شدت آشفتگی مولفه u از w بیشتر است. همچنین با افزایش فاصله از جت، تنش برشی بستر کاهش یافته و با افزایش زبری بستر، تنش برشی روند افزایشی دارد. محل وقوع بیشینه ی تنش برشی بستر با تغییر زبری ثابت می ماند.
    کلید واژگان: جت دیواره ای, زبری, پارامترهای آشفتگی, سرعت سنج سه بعدی, تنش برشی}
    A. Shojaeizadeh, M. Ghodsian, A.A. Salehi Neyshaboori, A. Safarzadeh
    In this paper the experimental study of the flow pattern around a round wall jet has been carried out to investigate the effect of the bed roughness on the turbulence characteristics، including Reynolds stress and turbulence intensities. Measurements were conducted using the three-dimensional velocimeter، ADV and time series of the velocity components are used to investigate the variation of the turbulent flow parameters along the measuring domain. The results showed that by increasing the bed roughness، the streamwise and vertical turbulence intensities increase by downstream distance and for a specific bed roughness the streamwise turbulence intensity is higher than the vertical one. Furthermore، by going downstream from the jet entrance the bed shear stress reduces and by increasing the bed roughness، the bed shear stress has an increasing trend along the jet centerline. Location of the maximum bed shear stress does not change by changing the bed roughness.
    Keywords: Wall jet, Roughness, Turbulent characteristics, ADV, Shear stress}
  • منصور فخری*، ابراهیم شورمیج
    هزینه عملیاتی وسایل نقلیه شامل مصرف سوخت، مصرف روغن موتور، نگهداری و تعمیرات و زمان سفر می باشد که یک بخش مهم از آنالیز هزینه های چرخه عمر روسازی است. بخش مهمی از هزینه های عملیاتی وسایل نقلیه مربوط به هزینه مصرف سوخت می باشد. هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر گزینه های بهسازی روسازی در دوره تحلیل 10 سال بر کاهش مصرف سوخت وسایل نقلیه می باشد. بدین منظور مصرف سوخت در 1170 کیلومتر از شبکه راه های شریانی استان خوزستان با استفاده از نرم افزار HDM-4 برای دو حالت کلی از عملیات مرمت و نگهداری روسازی مورد ارزیابی قرار گرفت. در حالت اول فقط درزگیری و لکه گیری (نگهداری روزمره) و در حالت دوم عملیات نگهداری اساسی (روکش، بازسازی روسازی و...) نیز در نظر گرفته شد. همچنین نگهداری اساسی به منظور بررسی کیفیت ساخت، برای دو سطح از ناهمواری تعریف گردید. در حالت اول فرض گردید پس از اعمال عملیات نگهداری اساسی مقدار IRI به 1/5 متر بر کیلومتر و در حالت دوم به 2/5 متر بر کیلومتر برسد. با توجه به نتایج به دست آمده، با در نظر گرفتن نگهداری روزمره به عنوان رویکرد نگهداری روسازی، تغییری در کاهش مصرف سوخت مشاهده نشد. با اعمال عملیات نگهداری اساسی، مصرف سوخت خودروها در دوره طرح روسازی کاهش یافت. کاهش مصرف سوخت در ناهمواری 1/5 متر بر کیلومتر، بین 0/5 تا 1/5 درصد برای خودروهای سبک و 1/5 تا 4/0 درصد برای خودروهای سنگین و دیزلی حاصل گردید. همچنین مصرف سوخت در ناهمواری 2/5 متر بر کیلومتر، برای خودروهای سبک و بنزینی بین 0/1 تا 1 درصد و برای خودروهای سنگین و دیزلی 0/5 تا 2/5 درصد کاهش یافت. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با اجرای نگهداری اساسی در زمان مناسب، صرفه جویی بسیار زیادی در مصرف سوخت از طریق بهبود کیفیت سواری و مشخصات سطحی روسازی حاصل می شود.
    کلید واژگان: هزینه های عملیاتی وسایل نقلیه, مصرف سوخت, وضعیت ظاهری روسازی, ناهمواری}
    M. Fakhri*, E. Shoormeij
    Regarding necessity the scientific and clear criteria utilization for evaluating environmental costs, this research estimated a stochastic output distance function by measuring the environmental pollution parameters via analyzing in the transportation sector, as well as collecting the survey inputs and outputs production data. According to the Pigou’s theory which says each polluter should pay the costs of its pollution, given the lack of appropriate analytical methods for environmental policymaking, in this paper we made an estimate of shadow prices for environmental pollutions resulting from fossil fuel consumption in transportation sector. Accordingly, the average shadow prices in the transportation sector during the period of time from 1357 to 1389 for pollutants including nitrogen oxides (NOx) is equal to -121469.7 rials per ton-kilometer, sulfur dioxide (SO2) is equal to -131936.9 rials per ton-kilometer and for carbon dioxide (CO2) is equal to -488.4381 rials per ton-kilometer. These results suggested as a basic measure for planning to environmental policymakers to have a better knowledge of related economical-environmental effects of transportation sector and environmental costs.
    Keywords: Vehicle Operating Costs, Fuel Consumption, Pavement Surface Condition, Roughness}
  • مصطفی شریف زاده، صدیقه سیرایی
    رفتار یک توده سنگ به خواص سنگ بکر و ناپیوستگی آن بستگی دارد. از طرف دیگر رفتار هیدرومکانیکی درزه ها به وضعیت زبری سطح آن وابسته است. روش های مختلفی برای اندازه گیری زبری سطح درزه ها وجود دارد که خروجی آنها به صورت دو بعدی یا سه بعدی است. به علت فناوری بسیار بالای مورد استفاده در روش هایی با خروجی سه بعدی، دقت به مراتب بالاتر و در نتیجه هزینه های مربوط به آنها بالاتر است. ازاین رو بیشتر اندازه گیری ها از روش های دو بعدی انجام می شود. بدین منظور برای اولین بار در ایران دستگاهی طراحی و ساخته شد که با صرف هزینه ی بسیار پایین با استفاده از آن می توان زبری سطح درزه را تعیین نمود. دستگاه زبری سنجی شامل دو بخش سخت افزاری و نرم افزاری است. در بخش سخت افزاری، یک لیزر خطی برای برداشت از سطح نمونه و یک دوربین رقمی برای ثبت اطلاعات بر روی یک میز صلیبی نصب شد و در بخش نرم افزاری، برای پردازش داده ها برنامه ای مورد استفاده قرار گرفت که خروجی آن به صورت سه بعدی است. با استفاده از این دستگاه، علاوه بر غیر مخرب بودن روش نوری، بدون نیاز به صرف هزینه های بالا، امکان دسترسی به داده های سه بعدی با دقت بالا فراهم می شود. به این صورت که مقاطعی با فاصله ی 1 میلی متر تهیه شده و در هر مقطع نقاط نقطه به نقطه بررسی شده و مختصات نقاط محاسبه می شود. در این مقاله نحوه ی ساخت و عملکرد دستگاه تشریح، و نتایج اندازه گیری ها آورده می شود.
    کلید واژگان: درزه, زبری, لیزر, زبری سنجی, پردازش تصویر}
    M. Sharifzadeh, S. Siraei
    Rock mass behavior is closely depends on rock joints characteristics, rock joint behavior is depends on its surfaces roughness. There are several methods to measure joint surfaces roughness by two or three dimensional. Three dimensional methods are expensive and advanced technology, thus to obtain high precision roughness of joint surfaces a new apparatus is designed and developed for first time in Iran. Using the designed apparatus the joint surfaces measurement with high precision is possible with low expenses. The apparatus is made up of two parts consisting hardware and software. Hardware consists of: laser head, cross table, and digital camera. The measured data is processed in software to obtain three dimensional surfaces roughness. As an advantageous of the developed apparatus it is possible to determine surface roughness using non-destructive method and same sample could be used for mechanical laboratory testing. To verify the apparatus performance a rock joint specimen roughness profiles is measured with 1mm intervals and the surface topography of joint surface is obtained with 1mm*1mm cell size. In this paper the apparatus assembly and its application along with the results are illustrated.
    Keywords: Joint, Roughness, Laser, Rough measurement, Image processing}
  • مرتضی جوادی اصطهباناتی، مصطفی شریف زاده*، کورش شهریار، مجتبی مهرجویی

    شکستگی ها در توده سنگ مسیرهای اصلی جریان اند و به عنوان عارضه یی مهم در رفتار هیدرولیکی توده سنگ مطرح می شوند. خواص هیدرولیکی توده سنگ در فعالیت های عمرانی، معدنی و محیط زیستی نظیر دفن زباله های خطرناک و باطله فعالیت های هسته یی، نفت و انرژی زمین دما (ژئوترمال) اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش جریان آشفته ی سیال یک فازی درون یک شکستگی سه بعدی با استفاده از روش حجم محدود و برای بازه وسیعی از سرعت ورودی جریان شبیه سازی شده است. تعدادی مقاطع قائم و افقی در دامنه ی هندسی شکستگی در نظر گرفته شده و مقادیر سرعت بی بعد شده روی هریک از مقاطع و برای سرعت های ورودی مختلف محاسبه شده اند. این مقادیر، پس از مقایسه، برای ارزیابی تاثیر زبری دیواره ی شکستگی روی دامنه ی سرعت متوسط مورد استفاده قرار گرفته اند. نتایج این بررسی ها نشان می دهد که با افزایش سرعت ورودی، پروفیل(نیم رخ) سرعت نامتقارن تر شده و به سمت دیواره با زبری کم تر چوله می شود. همچنین با افزایش سرعت ورودی جریان، آرایش جدیدی از جریان هدایت شده)کانالیزه(مشاهده می شود و از نواحی با دهانه ی کوچک تر دبی جریان (بی بعدشده)بیشتری نسبت به نواحی با دهانه ی بزرگ تر عبور می کند.

    کلید واژگان: جریان آشفته, شبیه سازی, جریان, شکستگی سنگی, زبری, الگوی توزیع سرعت}
    M. Javadi, M. Sharifzadeh *, K. Shahriar, M. Mehrjooe

    F l u i d f l o w a n d s o l u t e t r a n s p o r t i n a f r a c t u r e d r o c k m a s s a r e o f k e y i n t e r e s t f o r m a n y p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n s, s u c h a s i n t h e h y d r o c a r b o n a n d w a t e r i n d u s t r i e s a n d i n t h e s a f e d e s i g n o f d i s p o s a l s i t e s f o r d o m e s t i c, i n d u s t r i a l a n d n u c l e a r w a s t e. I n m a n y g e o l o g i c a l s t r u c t u r e s, r o c k f r a c t u r e s a r e t h e m a i n f l o w p a t h s a n d a r e a m o s t i m p o r t a n t a t t r i b u t e i n r o c k m a s s h y d r a u l i c b e h a v i o r. T h e r e f o r e, t h e d e v e l o p m e n t o f r e a l i s t i c a n d r o b u s t p r e d i c t i v e m o d e l s o f f l o w a n d t r a n s p o r t r e q u i r e s a t h o r o u g h u n d e r s t a n d i n g o f t h e p h y s i c a l p r o c e s s e s t h a t g o v e r n f l o w i n i n d i v i d u a l f r a c t u r e s. T h e o b j e c t i v e o f t h i s p a p e r i s t o e x a m i n e t h e i m p a c t s o f f r a c t u r e r o u g h n e s s o n t h e f l o w v e l o c i t y f i e l d t h r o u g h o u t a n i n d i v i d u a l f r a c t u r e. F i r s t, a t h r e e-d i m e n s i o n a l g e o m e t r i c a l d o m a i n o f a n a r b i t r a r y r o u g h-w a l l e d f r a c t u r e, c o n s i s t i n g o f 150 v o l u m e t r i c e l e m e n t s (f r a c t u r e s e g m e n t s) i n 6 r o w s a n d 25 c o l u m n s, w a s g e n e r a t e d. T h e c o m p u t a t i o n a l d o m a i n o f t h i s f r a c t u r e w a s g e n e r a t e d, a n d t u r b u l e n t f l o w t h r o u g h t h e v o i d s p e c i m e n w a s s i m u l a t e d b y u s i n g t h e f i n i t e v o l u m e m e t h o d f o r a w i d e r a n g e o f i n l e t v e l o c i t i e s; f r o m 0.01 t o 1 m/s. I n o r d e r t o e v a l u a t e t h e e f f e c t o f s u r f a c e r o u g h n e s s a n d a p e r t u r e o n t h e a v e r a g e f l o w v e l o c i t y, s i x t y-f o u r h o r i z o n t a l s e c t i o n s, w i t h 0.01m m c o n s e c u t i v e d i s t a n c e s i n a z-d i r e c t i o n a n d e l e v e n v e r t i c a l s e c t i o n s, n o r m a l t o t h e y-d i r e c t i o n a n d p e r p e n d i c u l a r t o t h e m a i n f l o w d i r e c t i o n, w i t h 1 m m c o n s e c u t i v e d i s t a n c e s i n t h e y-d i r e c t i o n, w e r e c o n s i d e r e d t h r o u g h t h e g e o m e t r i c a l d o m a i n, r e s p e c t i v e l y. T h e a v e r a g e v e l o c i t y o n t h e s e h o r i z o n t a l a n d v e r t i c a l s e c t i o n s h a s b e e n n o r m a l i z e d w i t h t h e i n l e t v e l o c i t y. T h e s e n o r m a l i z e d v e l o c i t i e s w e r e u s e d t o i l l u s t r a t e r o u g h n e s s a n d a p e r t u r e e f f e c t s o n f l o w v e l o c i t y f i e l d s i n r o c k f r a c t u r e s. T h e m a x i m u m v a l u e o f t h e n o r m a l i z e d v e l o c i t y o n h o r i z o n t a l s e c t i o n s i s a b o u t 1.47, o c c u r r e d i n t h e i n l e t v e l o c i t y o f 0.01 m/s, w h i c h i s c l o s e t o t h e i d e a l m a g n i t u d e f o r c u b i c l a w. B y i n c r e a s i n g i n l e t v e l o c i t y, t h e m a x i m u m v a l u e o f t h e n o r m a l i z e d v e l o c i t y o n h o r i z o n t a l s e c t i o n s d e c r e a s e s f r o m 1.47 t o 1.34 f o r t h e i n l e t v e l o c i t y o f 0.01 m/s t o 1 m/s, r e s p e c t i v e l y. M o r e o v e r, b y i n c r e a s i n g i n l e t v e l o c i t y, t h e c o r r e s p o n d i n g h e i g h t o f t h e m a x i m u m v a l u e o f t h e n o r m a l i z e d v e l o c i t y d e c r e a s e s f r o m 0.205 m m t o 0.18 m m f o r t h e i n l e t v e l o c i t y o f 0.01 m /s t o 1 m/s, r e s p e c t i v e l y. T h e r e s u l t s s h o w t h a t; (i) b y i n c r e a s i n g f l o w r a t e, t h e s y m m e t r y o f t h e v e l o c i t y p r o f i l e d e c r e a s e s a n d i n c l i n e s t o t h e s m o o t h e s t f r a c t u r e s u r f a c e, a n d, a l s o, t h e i n t e n s i t y o f t h e r o t a t i o n a l f l o w i n c r e a s e s, (i i) i n h i g h f l o w r a t e s, t h e a r r a n g e m e n t o f f l o w c h a n n e l s c h a n g e s a n d l o w e r f l o w r a t e s t a k e p l a c e t h r o u g h l a r g e a p e r t u r e s.

    Keywords: Turbulent Flow, Fluid Flow Simulation, Rock Fractures, Roughness, Velocity Distribution}
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