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 "boundary condition" در نشریات گروه "مکانیک"

تکرار جستجوی کلیدواژه «boundary condition» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • Mohsen Rahmani*, Younes Mohammadi, Mahdi Abtahi

    In this paper, the nonlinear buckling behavior of two types of functionally graded sandwich beams was studied using a high-order sandwich beam theory. Type I consists of functionally graded layers coating a homogeneous core, while type II features an FG core covered by homogeneous face sheets. All materials are considered temperature dependent, with FGM properties modified through even and uneven porosity distributions modeled by a power law rule. The sandwich beam theory was adjusted to account for nonlinear Lagrange strains, thermal stresses of the face sheets, in-plane strain, and the transverse flexibility of the core. The governing equations were derived from the minimum potential energy principle, and a Galerkin method was employed to solve them for simply supported and clamped boundary conditions. Comparisons with existing literature demonstrate good agreement. The resultes showed that critical load parameter decreases with increasing temperature, power law index, length-to-thickness ratio, thickness, and porosity volume fraction in both distributions, but increases with the wave number. Additionally, the stability of type II sandwich beams surpasses that of type I in high-temperature conditions.

    Keywords: Porosity, FGM, Boundary Condition, High-order Sandwich Beam Theory
  • Ramin Motiei, Mostafa Pirmoradian *, Hossein Karimpour
    In this paper, the effect of different boundary conditions on dynamic stability of a beam located on a viscoelastic medium stimulated by moving masses and periodic axial force is studied. Partial differential equations governing the system are derived using Hamilton's method and based on Euler-Bernoulli beam theory. Then, equations are converted into a set of ordinary differential equation with time-varying coefficients using Galerkin method along with trigonometric shape functions. The time-varying position of moving loads causes these time-varying coefficients in the governing equations. By applying Floquet's theory to the obtained equations, the conditions of parametric resonance are analyzed for different values of mass and velocity of passing loads. The results obtained from this research show that the stiffness and viscosity of the elastic medium have positive effects on the stability of the beam under moving and fluctuating axial loads. So, with a suitable choice for these values in practical applications, it is possible to prevent unexpected vibrations of the structure. In addition, the use of fixed supports for the two ends of the beam exposed to the mentioned loadings has high reliability in the discussion of dynamic stability.
    Keywords: Dynamic stability, Boundary Condition, Viscoelastic medium, Moving mass
  • J. Jagos, J. Kohut, M. Kotek, P. Skace, J. Bursa

    The presented paper aims at comparison of modelling approaches to a pulsatile fluid flow in aorta-like tube; it investigates their influence on the shape of the velocity profiles and waveforms, and consequently on wall shear stress. Comparisons of computational results between rigid and compliant tubes with laminar and low Re turbulent models of fluid are presented. The results were validated with PIV experimental data through the velocity profile in the half-length section of the tube for both cases (rigid and compliant) and the overall agreement was very good, almost perfect for the rigid case. Frequency of the pulse pump in the experimental circuit was 1Hz, the diameter of the tube ~ 20 mm, and maximum deformation of the compliant tube during a period was 12%. The turbulent model improved the agreement with the experimental data by flattening the velocity profiles in both cases, but the effect was much more pronounced for the compliant tube, especially during the deceleration phase. This work confirms the hypothesis stated by Brindise and Vlachos (2018) that a longer deceleration phase triggers transition to turbulence. We put foundations for extension of this hypothesis to compliant tubes where this conclusion was confirmed for physiological Reynolds and Womersley numbers. The main outputs of this study are: (i) the length of deceleration phase should be considered (in addition to the geometry or severity of stenosis) in decision whether fluid simulations should be performed with or without laminar flow assumption; (ii) for fluid simulations of blood vessels considering their compliance, a special care should be devoted to time synchronization between BCs to prevent unphysiological waveforms.

    Keywords: Pulsatile flow, Pulse wave velocity, Compliant tube, Low Re turbulent model, Boundary condition
  • سید مهدی نقوی، قنبرعلی شیخ زاده*

    روش بولتزمن شبکه ای یکی از زیرشاخه های دینامیک سیالات محاسباتی است. با وجود اینکه این روش زمینه ریاضی پیچیده ای دارد، روابط نهایی نسبتا ساده ای بر آن حکم فرماست، از این رو برنامه رایانه ای ساده تری نسبت به روش های مرسوم دینامیک سیالات محاسباتی نیاز دارد. با توجه به ویژگی های روش بولتزمن شبکه ای برای پردازش موازی، این روش به عنوان روشی کارامد برای شبیه سازی جریان سیال در هندسه های پیچیده، که نیاز به حافظه محاسباتی زیادی دارند، در نظر گرفته می شود. به خاطر وجود مرزهای منحنی در هندسه های پیچیده، یافتن شرط مرزی مناسب در روش بولتزمن شبکه ای اجتناب ناپذیر است. برای این منظور پژوهش های زیادی انجام شده و شرایط مرزی مختلفی پیشنهاد شده است. در پژوهش حاضر، ابتدا تعدادی از شرایط مرزی منحنی مرور و سپس شرط مرزی ساده شده ای پیشنهاد شده است. برنامه ای به زبان فرترن، بر مبنای روش بولتزمن شبکه ای تهیه شده، که شرط مرزی پیشنهادی به همراه چند شرط مرزی دیگر در آن اعمال شده است. برای بررسی صحت و دقت شرط مرزی پیشنهادی، جریان داخل حفره دوبعدی شبیه سازی و با نتایج عددی موجود مقایسه شده است. تطابق نتایج حاصل از پژوهش حاضر با نتایج پژوهشگران قبلی، صحت برنامه تهیه شده را تایید می کند. همچنین دو جریان سیال، یکی جریان اطراف استوانه ساکن در کانالی دوبعدی و دیگری جریان بین دو استوانه ساکن و متحرک، شبیه سازی شده اند. نتایج شبیه سازی ها با شرط مرزی پیشنهادی، به همراه نتایج شرایط مرزی قبلی، با نتایج در دسترس مقایسه شده است. مقایسه ها نشان می دهند که جواب هایی با دقت مناسب توسط شرط مرزی پیشنهادی به دست آمده است.

    کلید واژگان: روش بولتزمن شبکه ای, شرط مرزی, کمانه کردن, مدل تراکم ناپذیر
    S.M. Naghavi, G.A. Sheikhzadeh*

    Lattice Boltzmann method is one of computational fluid dynamic subdivisions. Despite complicated mathematics involved in its background, end simple relations dominate on it; so in comparison to the conventional computational fluid dynamic methods, simpler computer programs are needed. Due to its characteristics for parallel programming, this method is considered efficient for the simulation of complex geometry flows, in which a large amount of computational memories is needed. Because of the curved boundaries in the complex geometries, detecting the proper curved boundary condition is unavoidable for the lattice Boltzmann method. For this purpose, more works have been done, and different curved boundary conditions have been proposed. At the present work, first, some curved boundary conditions have been reviewed; then a simplified curved boundary condition is proposed. A computer program based on the lattice Boltzmann method, in FORTRAN language, has been prepared; in this program, the boundary condition along with some others applied on it is proposed. To verify the accuracy and correctness of the proposed boundary condition, 2D cavity flow has been simulated and compared to the available numerical results. Adaptation of the achieved results with those of previous researchers verifies the prepared program correctness. Also, two fluid flows have been simulated, a flow around a stationary cylinder in a 2D channel and one between two stationary and moving cylinders. The results of simulations with the proposed boundary condition, along with the previous boundary conditions, have been compared to the available results. Comparisons demonstrate that solutions with proper accuracy could be obtained by the proposed boundary condition.

    Keywords: Lattice Boltzmann method, Boundary condition, Bounce back, Incompressible model
  • Mostafa Varmazyar *, Mohammadreza Habibi, Arash Mohammadi
    Various numerical boundary condition methods have been proposed to simulate various aspects of the no-slip wall condition using the Lattice Boltzmann Method. In this paper, a new boundary condition scheme is developed to model the no-slip wall condition in the presence of the body force term near the wall which is based on the Bennett extension. The error related to the new model is smaller than those of other boundary condition methods existing in the last studies. Based on the computational results, the body forces method which representing minimum error has been illustrated. Finally, the effect of the variation of diffusion coefficients on Rayleigh-Benard convection was studied. The critical Rayleigh number, which is obtained by current method, are in good agreement with the results calculated by the linear stability theory. It has been revealed that the proposed model is capable of computing the effect of high nonlinearity in the conservative equation in the presence of variable diffusion coefficients.
    Keywords: Lattice Boltzmann Method, Boundary Condition, Multi Relaxation Time, Variable Thermal Conductivity, Rayleigh, Benard Convection
  • رضا ناظم نژاد، کامران کمالی، شاهرخ حسینی هاشمی
    در این پژوهش، اثرات شرایط مرزی مختلف بر ارتعاشات آزاد نانوریبون های دو لایه برای حالتی که هر دو نوع اثرات کششی- فشاری و برشی پیوندهای واندروالسی بصورت همزمان در نظر گرفته شده باشند، بررسی شده است. به منظور مدل سازی نانوریبون دو لایه، از تئوری تیرهای ساندویچی استفاده شده است. در مراجع موجود تنها یکی از دو اثر کششی- فشاری و یا برشی پیوندهای واندروالسی مورد بررسی قرار گرفته است. در این پژوهش پیوندهای واندروالسی که نقش هسته مدل ساندیچی را ایفا می کنند، به گونه ای مدل سازی می شوند که تحمل هر دو نوع نیروی کششی- فشاری و برشی را داشته باشند. با استفاده از اصل همیلتون معادلات حاکم و شرایط مرزی استخراج می شوند. فرکانس های طبیعی و شکل مودهای نانوریبون دولایه به روش حل عددی مربعات دیفرانسیلی هارمونیک استخراج می گردند. به منظور صحت سنجی، نتایج بدست آمده با گزارش های موجود در مقالات در شرایطی که یکی از دو اثر حذف شده باشد مقایسه شده است و مطابقت خوب بدست آمده حاکی از دقت و صحت فرمولاسیون و روش حل عددی می باشد. تاثیرات تغییر شرایط مرزی و تغییر راستای برش بین لایه ای بر روی شکل مودها و ترتیب و اندازه فرکانس های طبیعی مورد مطالعه قرار گرفته است.
    کلید واژگان: نانوریبون دولایه, اثر کششی, فشاری, اثر برشی, ارتعاشات آزاد, شرایط مرزی
    R. Nazemnezhad, K. Kamali, S. Hosseini, Hashemi
    In this study, effects of various boundary conditions on the free vibration of double layer graphene nanoribbons (DLGNRs) are investigated by considering both of tensile-compressive and shear effects of van der Waals (vdWs) interactions. Sandwich beam theory is used to model the DLGNRs. In the references, only one of tensile-compressive or shear effects of vdWs interactions have been considered. Based on sandwich beams theory, vdWs interactions are equivalent to the sandwich core and are modeled in a way that they can withstand the tensile-compressive and shear forces simultaneously. Hamilton’s principle is employed to extract governing equations of motion and boundary conditions. Harmonic differential quadrature method is utilized to investigate natural frequencies and related mode shapes of DLGNRs. In order to verify, results are compared to other literatures in a condition that one of the vdWs effects to be neglected. The effect of boundary condition and interlayer shear direction on the mode shape, sequence and value of DLGNRs natural frequencies are investigated.
    Keywords: Bilayer nanoribbon, Tensile, compressive effect, Shear effect, Free vibration, Boundary condition
  • Dr. M.H. Djavareshkian, A.M. Faghihi
    A pressure based implicit procedure to solve the Euler and Navier-Stokes equation is developed to predict transonic viscous and inviscid flows around the pitching and heaving airfoils with a high reslution scheme. In this process, nonorthogonal and non moving mesh with collocated finite volume formulation are used. In order to simulate pitching or heaving airfoil, oscillation of flow boundary condition is applied. The boundedness criteria for this procedure are determined from Normalized Variable Diagram (NVD) scheme. The procedure incorporates the K-E eddy- viscosity turbulence model. This process is tested for inviscid and turbulent transoinc aerodynamic flows around oscillation airfoil. The results are compared with other existing numerical solutions and with the experimental data. The comparisons show that the resolution quality of the developed algorithm is significant.
    Keywords: Pitchnig, Heaving, Transoinc, Inviscid, Viscous, Boundary condition
  • محمدرضا هاشمی، روح الله فاتحی، مهرداد منظری*

    در این نوشتار با ارائه ی روشی جدید در اعمال شرط مرزی جامد و استفاده از رویه های اصلاح شده ی مشتق گیری مکانی، قابلیت های روش هیدرودینامیک ذره ی هموار در حل مسائل جریان سیال حاوی اجسام معلق افزایش یافته است. روش معرفی شده به منظور اعمال مرز جامد امکان محاسبه ی بهینه ی نیروهای تعاملی سیال جامد را فراهم می کند، و رویه های اصلاح شده ی گسسته سازی مشتقات مکانی موجب حفظ سازگاری روش و نیز تسهیل اعمال روش جدید در مرز جامد می شود. نوسانات غیرفیزیکی فشار نیز با اصلاح معادله ی پیوستگی کاهش یافته است. نتایج حاصل از شبیه سازی دوبعدی سقوط اجسام جامد دایره یی شکل در کانال حاوی سیال نیوتنی تراکم ناپذیر، با نتایج موجود در سایر مقالات مقایسه و اعتبار روش ارزیابی شده است.

    کلید واژگان: هیدرودینامیک ذره ای هموار, شرط مرزی, تعامل سیال جامد, جریان حاوی اجسام معلق
    M.R. Hashemi, R. Fatehi, M. Manzar*

    I n t h i s p a p e r, a S m o o t h e d P a r t i c l e H y d r o d y n a m i c s m e t h o d i s i n t r o d u c e d t o s i m u l a t e p a r t i c u l a t e f l o w p r o b l e m s s e e n i n, f o r e x a m p l e, b i o l o g i c a l o r r e f i n e r y i n d u s t r i e s. T o t h i s e n d, t h e c a p a b i l i t y o f t h e S m o o t h e d P a r t i c l e H y d r o d y n a m i c s m e t h o d h a s b e e n i m p r o v e d u s i n g a n e w s o l i d b o u n d a r y t r e a t m e n t m e t h o d, a l o n g w i t h t h e s o-c a l l e d r e n o r m a l i z e d s p a t i a l d e r i v a t i v e s c h e m e s. I n t h i s m e t h o d, a s u f f i c i e n t l y a c c u r a t e p r e s s u r e i s o b t a i n e d a t t h e s o l i d s u r f a c e u s i n g t h e f l u i d e q u a t i o n o f m o t i o n. A s a r e s u l t o f t h i s, t h e f l u i d-s o l i d i n t e r a c t i o n f o r c e s c a n b e e f f i c i e n t l y c a l c u l a t e d.I n o r d e r t o a l l e v i a t e t h e p r o b l e m s c a u s e d b y d e f i c i e n c i e s i n t h e S P H p a r t i c l e d i s t r i b u t i o n i n t h e n e i g h b o r h o o d o f t h e s o l i d s u r f a c e s, r e n o r m a l i z e d s c h e m e s a r e a c q u i r e d f o r t h e f i r s t a n d s e c o n d o r d e r s p a t i a l d e r i v a t i v e s. T h e s e s c h e m e s l e a d t o a c o n s i s t e n t m e t h o d a n d f a c i l i t a t e t h e i m p l e m e n t a t i o n o f t h e p r o p o s e d s o l i d b o u n d a r y t r e a t m e n t m e t h o d.U s i n g a w e a k l y c o m p r e s s i b l e S P H s c h e m e c a n p o t e n t i a l l y l e a d t o s e v e r e p r e s s u r e o s c i l l a t i o n s t h a t e v e n t u a l l y c a u s e a f a i l u r e i n t h e s o l u t i o n p r o c e d u r e. H e r e,t h e s p u r i o u s p r e s s u r e o s c i l l a t i o n s a r e r e d u c e d b y u s i n g a m o d i f i e d c o n t i n u i t y e q u a t i o n, i n w h i c h t h e f i r s t a n d s e c o n d o r d e r d e r i v a t i o n s o f t h e p r e s s u r e f i e l d a r e t a k e n i n t o a c c o u n t.T h e p r o p o s e d m e t h o d i s v e r i f i e d b y c o m p a r i n g t h e r e s u l t s o f t h e s i m u l a t i o n s o f f a l l i n g c i r c u l a r c y l i n d e r s w i t h t h e a v a i l a b l e d a t a, i n a t w o-d i m e n s i o n a l c l o s e d c h a n n e l, f i l l e d w i t h a n i n c o m p r e s s i b l e N e w t o n i a n f l u i d. T h e f a l l i n g o f a s i n g l e s o l i d b o d y c o m e s a s t h e f i r s t b e n c h m a r k p r o b l e m i n t h e c o n t e x t o f p a r t i c u l a t e f l o w s. I t i s s h o w n t h a t t h e r e s u l t h a s g o o d a g r e e m e n t w i t h t h o s e p r e v i o u s l y r e p o r t e d, w h i l e i t i s i n d e p e n d e n t f r o m t h e r e s o l u t i o n o f t h e d o m a i n d i s c r e t i z a t i o n. I n t h e s e c o n d b e n c h m a r k, t h e s o-c a l l e d d r a f t i n g-k i s s i n g a n d t u m b l i n g o f t w o f a l l i n g c y l i n d e r s i s s i m u l a t e d. T h e s o l i d-s o l i d c o l l i s i o n i s t r e a t e d b y u s i n g a s i m p l e r e p u l s i v e f o r c e. G o o d a g r e e m e n t w i t h t h e a v a i l a b l e d a t a i s a c h i e v e d. T h e l a s t s i m u l a t i o n i n t h i s p a p e r s h o w s t h e r e s u l t i n g d e v i a t i o n i n t h e f a l l i n g p a t h o f a s i n g l e s o l i d b o d y i n t h e p r e s e n c e o f a n o b s t a c l e p l a c e d o n t h e s i d e w a l l o f t h e c l o s e d c h a n n e l.

    Keywords: smoothed particle hydrodynamics, SPH, boundary condition, fluid-solid interaction, particulate flow
  • محمدحسن شجاعی فرد، روح الله طالبی، رضا احمدی، مائده امیرپور ملا
    در این مقاله تحلیل رفتار آکوستیکی صفحات ساندویچی دوجداره با لایه متخلخل میانی به منظور بررسی اثرات استفاده از شرایط مرزی مختلف بر روی لایه متخلخل و نیز شناسایی پارامترهای موثر بر روی افت انتقال صوت این سازه ها و میزان تاثیر هر یک در شرایط مرزی مختلف به روش تحلیلی مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا بر اساس تئوری بایوت و با در نظر گرفتن اتصال لزجت و اینرسی در نوشتن معادلات دینامیک انتقال تنش و نیز اتصال گرمایی و الاستیک در نوشتن معادلات تنش-کرنش مواد متخلخل، معادلات حاکم بر انتشار موج به دست می آیند. سپس با اعمال شرایط مرزی مختلف و با استفاده از حل همزمان این معادلات و با نوشتن کد مربوطه در MATLAB، ضریب افت انتقال صوت (TL) سازه به روش تحلیلی محاسبه می شود. نتایج حل تحلیلی با نتایج حل تحلیل انرژی آماری (SEA) و داده های آزمایشگاهی موجود در این زمینه مقایسه شده و پس از اطمینان از صحت آنها، به شناسایی و بررسی سایر پارامترهای موثر بر روی افت انتقال صوت این سازه ها و میزان تاثیر هر یک در شرایط مرزی مختلف پرداخته شده است. نتایج نشان می دهند نحوه اتصال لایه متخلخل به صفحه دوجداره و نوع شرایط مرزی آن نقش مهمی در چگونگی افت انتقال صوت و پارامترهای موثر بر آن خواهند داشت.
    کلید واژگان: صفحات دوجداره, لایه متخلخل, افت انتقال صوت, تحلیل انرژی آماری, شرایط مرزی
    M.H. Shojaeefard, R. Talebi, R. Ahmadi, M. Amirpour Molla
    In this paper, the acoustical treatment of double-panel structures lined with poroelatic materials is predicted using analytical method in order to study the effective usage of the various boundary conditions of porous layer and to identify the effective parameters on the transmission loss of the multilayer systems. Therefore, inertia and viscous coupling along with thermal and elastic coupling should be considered in transfer stress dynamic and stress-strain relationships for an elastic porous material based on Biot theory. Then, the governing equations of the wave propagation in an elastic porous material are briefly considered and the general forms for the stresses and displacements within the porous material are given. Applying various boundary conditions and solving these equations with Matlab code simultaneously, the transmission loss of these structures is calculated. The results from the analytical method are compared with the SEA madel and the experimental data with excellent agreement is observed. Finally, the influence of effective parameters of this structure with various boundary conditions on the transmission loss of the multilayer systems is studied. The results have been shown that the transmission loss of double-panel structures lined with a layer of porous material can depend critically on the method of mounting the porous layer to the facing panel.
    Keywords: Double, panel structures, Poroelastic layer, Transmission loss, Boundary Condition, Statistical Energy Analysis(SEA)
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