نشریه صوت و ارتعاش
پیاپی 15 (بهار و تابستان 1398)

کامپوزیت های لایه‎ ای، موادی با استحکام و با سفتی ویژه بالا هستند که در صنایع مختلف همانند هوافضا، خودروسازی و کشتی سازی مورد استفاده قرار می گیرند. این مواد در طی فرایند ساخت و تعمیر و نگهداری، ممکن است دچار عیوب سازه ای شوند. یکی از مهم ترین عیوب سازه ای، جدایش بین لایه ای [i] است. ممکن است دامنه عیب مذکور رشد نکند و موجب خرابی کلی سازه نگردد، اما منجر به کاهش خواص استحکامی و سفتی آن خواهند شد و در نتیجه بر روی خواص ارتعاشی آن نیز تاثیر می گذارند. در مقاله حاضر خواص ارتعاشی پوسته انحنادار کامپوزیتی چند لایه کربن/ اپوکسی و دارای جدایش بین لایه ای با استفاده از دو روش عددی و آزمایشگاهی بررسی شده است. جهت بررسی رفتار واقعی ارتعاشی، در روش آزمایشگاهی از آنالیز مودال و در روش عددی از نرم افزارهای تجاری المان محدود، استفاده شده است. با مقایسه نتایج به دست آمده از روش تجربی (تست مودال) و روش عددی، تفاوت فرکانس های طبیعی و شکل مودهای صفحه سالم و صفحات دارای عیوب مشخص شده و می توان آنها را از یکدیگر تفکیک نمود. در نهایت تاثیر میزان افزایش ناحیه جدایش بین لایه ای بر روی فرکانس های طبیعی یک صفحه انحنادار چهارگوش بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش مساحت جدایش، فرکانس های طبیعی کاهش خواهند یافت.

آزمون های فراصوتی یکی از روش های غیرمخرب در پایش سلامت و تشخیص عیوب است که به منظور جلوگیری از وقوع حوادث احتمالی، به صورت وسیع در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. به مرور زمان و با توسعه تجهیزات و ابزار های در دسترس امکان انجام آزمون های فراصوت با استفاده از پروب های چند المانی فراهم شد. آزمون فراصوت آرایه فازی روش پیشرفته آزمون فراصوت است. استفاده از ابزارهای طراحی و پردازش برای آزمون های فراصوتی در مدل سازی آزمون و تفسیر نتایج موثر و مفید است. در این مقاله به منظور بررسی کارآیی آزمون فراصوتی آرایه فازی در عیب یابی به کمک نرم افزار المان محدود آباکوس و ابزار پردازش سیگنال موجک، آزمون فراصوتی آرایه فازی برای پایش و عیب یابی دو نمونه ورق سالم و معیوب آلومینیومی مدل می شود. درستی نتایج با توجه به درصد خطای برآورد مکان عیب و لبه ی ورق به دست آمد. مدل سازی آزمون پیشرفته فراصوتی علاوه بر درک مفاهیم آن در طراحی بهینه آزمون نیز کارایی دارد. همچنین استفاده از ابزارهای پردازش سیگنال موجک در تفسیر دقیق نتایج مفید و موثر است.

با گسترش روزافزون صنایع حمل و نقل هوایی (%9/5 در سال) و گسترش جوامع شهری، حاشیه فرودگاه ها و سطح بالای آلایندگی صوتی هواپیماهای جت، لزوم به کارگیری فناوری های نوین به منظور کاهش آلایندگی صوتی را امری اجتناب ناپذیر می سازد. صدای نامطلوب برخاسته از هواپیما را می توان به دو منبع اصلی موتور و بدنه هواپیما مرتبط دانست. در این پژوهش ابتدا تاریخچه کوتاهی از موتور جت ارائه شده و سپس به معرفی منابع مختلف تولید کننده آلایندگی صوتی در هواپیما، شرایط استاندارد اندازه گیری شدت صوت و در نهایت فناوری های کاهش دهنده آلایندگی صوتی در موتور هواپیما به عنوان یکی از منابع مهم تولید آلایندگی صوتی پرداخته شده است. از جمله فناوری های بررسی شده در این تحقیق می توان به افزایش نسبت کنارگذری موتور از 6 به 14 و کاهش dB8 از سر و صدا موثر دریافتی از موتور در اثر آن، فناوری استفاده از نازل شورن و کاهش حدود dB5 سر و صدا و تغییر محل فرکانس ماکزیمم سر و صدا اشاره کرد. همچنین استفاده از فناوری آکوستیک لاینر در فرکانس و امپدانس صوتی مشخص به میزان dB4 سر و صدا ایجاد شده را کاهش می دهد.

امروزه با توجه به گسترش موسیقی و نبود سالن های استاندارد اجرای زنده در داخل کشور، اصلاحات آکوستیکی و بالانس کردن فرکانس های شنیداری در سالن ها از اهمیت خاصی برخوردار است. از این رو می توان با ابتکاری خاص،  با کمک جعبه های تشدیدگری که از تشدیدگر ساخته شده توسط هرمان لودویگ فرناند فون هلمهولتز، دانشمند و فیزیک دان آلمانی الهام گرفته شده، در روند اصلاحات آکوستیکی بهره برد. هدف از ارائه این مقاله، آموزش ساخت پنل هایی است که، قادر باشند با جذب انرژی آکوستیکی در اثر تشدید در فرکانس های مشخص، به بهبود وضعیت آکوستیکی اتاق و یا سالن کمک کنند. در این مقاله خواهیم آموخت که چگونه هلمهولتز در روند اصلاح آکوستیکی موثر واقع می شود.

چکیده یاتاقان ها اعضاء حامل باری هستند که به صورت گسترده در تجهیزات دوار صنایع نفت و گاز کاربرد دارند لذا از این رو، بررسی و پیش بینی خرابی این تجهیزات از اهمیت بالایی برخوردار است. آنالیز ارتعاشات بر پایه آنالیز پاسخ زمانی، طیف فرکانسی، آنالیز فاز، اوربیت و آنالیز انولوپ[i] است. در این تحقیق چگونگی خرابی یاتاقان های غلتشی با استفاده از تکنیک انولوپ بررسی شده است. نتایج حاصل از این تحقیق بر پایه بررسی های تجربی و همچنین با استفاده از ابزارآلات تخصصی در حوزه تحلیل ارتعاشات هستند. پیش بینی خرابی و همچنین ریشه یابی خرابی نقش مهمی در هزینه تعمیر و نگهداری دارد که در این تحقیق خرابی یاتاقان و دلایل آن مورد بررسی قرار گرفته است. هر یاتاقان با توجه به شرایط هندسی و سختی آن، برای ساعت کارکرد مشخصی طراحی شده است. چنانچه یاتاقان پیش تر از زمان تعیین شده دچار خرابی شود باید دلایل آن بررسی و در صورت امکان رفع شود. در این مطالعه خرابی زود رس یاتاقان غلتشی به دلیل اعمال بار بیش از حد، بررسی شده است. [i]. Envelope

پیشرفت فن آوری های صنعتی و گسترش آن کاربرد وسیع ماشین آلات و تجهیزات را به همراه داشته است. این رشد سریع سبب گردیده تا انسان در زندگی روزمره و شغلی خود هرچه بیشتر تحت تاثیر آشفتگی های ناخوشایند آکوستیکی یعنی صدا با شدت های مختلف قرار گیرد. صدا یکی از خطرات شغلی و صنعتی به شمار می رود و ‎بسیاری از کارکنان بخش صنعت در معرض این عامل زیان آور قرار دارند. تشخیص ویژگی ها و مشخصات آکوستیکی منبع تولید صدا اولین گام در طراحی تجهیزات کنترل آلودگی صوتی به شمار می رود. در روش های کاهش وکنترل آلودگی صوتی، کنترل صدا در منبع تولید از کاراترین و مفیدترین روش ها به شمار می رود. در این پژوهش نحوه عملکرد صداخفه کن های صنعتی بررسی و سپس با توجه به نتایج تست های تجربی بهترین نوع آن انتخاب می گردد.

در کشورهای توسعه یافته انواع مختلفی از دستگاه های صوتی جهت پایش منابع آب سطحی توسعه یافته است. به طورکلی روش های به کارگیری امواج صوتی به منظور پایش جریان آب در رودخانه ها به سه دسته مبتنی بر قانون داپلر، روش زمان طی شده و روش تیکه نگاری صوتی تقسیم می شوند. دستگاه های مبتنی بر قانون داپلر با نام ای دی سی پی عموما به صورت متحرک مورد استفاده قرار می گیرند و نه تنها سرعت و دبی جریان رودخانه را اندازه گیری می کنند، بلکه نقشه بستر رودخانه را نیز تهیه می کنند. اما مهم ترین ایراد این روش عدم اندازه گیری پیوسته جریان است. دستگاه های مبتنی بر زمان طی شده در دو طرف رودخانه به صورت مورب نصب می شوند و با ارسال و دریافت امواج صوتی، سرعت جریان را به صورت پیوسته اندازه گیری می کنند. مهم ترین عیب این روش ارسال امواج صوتی در یک راستای مستقیم از عمق رودخانه است. بنابراین برای تخمین سرعت متوسط رودخانه به محاسبات پیچیده و واسنجی دستگاه نیاز است. همچنین یکی از ملزومات استفاده از این روش تهیه نقشه بستر به منظور تخمین دبی رودخانه است. روش سوم، دستگاه های تیکه نگاری صوتی است که مانند روش زمان طی شده در دو طرف رودخانه به صورت مورب نصب می شوند و با ارسال و دریافت امواج صوتی سرعت جریان را به صورت پیوسته اندازه گیری می کنند. در این روش بر خلاف روش زمان طی شده امواج صوتی در کل عمق آب انتشار می یابند و سرعت متوسط جریان در مقطع عرضی بدون نیاز به محاسبات پیچیده و یا واسنجی اندازه گیری می شود.  ایراد این روش نیز مانند روش زمان طی شده، نیاز به نقشه برداری بستر رودخانه است.

در این مقاله روش های بالانس ملخ های دو پره و سه پره هوایی ارائه شده است. به طورکلی هدف آشنایی با تئوری، نحوه انجام عملی و روش های رایج مورد استفاده در زمینه بالانس ملخ هوایی و به طور خاص بررسی روش های استاتیکی و دینامیکی موجود، جهت بالانس ملخ ها به خصوص ملخ های چوبی است. ابتدا به معرفی مقدماتی در مورد بالانس ملخ و توضیحاتی در مورد انواع ملخ، اجزاء رایج ملخ و... پرداخته ایم، پس از آن مروری کوتاه بر تئوری های مقدماتی بالانس داریم و سپس به صورت مرحله به مرحله بالانس استاتیکی ملخ های 2 و 3 پره توضیح داده شده است. همچنین ابزارهای مورد نیاز جهت بالانس دینامیکی و مراحل استفاده از آنها معرفی شده اند.

تاکنون از روش انعکاس ضربه[i] برای اندازه گیری و ارزیابی غیرمخرب سازه های بتنی و سنگی مانند ساختمان ها، پل ها و باندهای فرودگاه استفاده شده است، اما در این مقاله برای اولین بار کاربرد این روش در اندازه گیری و تعیین ضخامت ورق های کامپوزیتی به صورت تحلیلی و تجربی بررسی شده است. سازه های کامپوزیتی دارای کاربری گسترده ای در صنایع مختلف هستند و نیاز به بازرسی و اندازه گیری ضخامت آنها همواره احساس می شود. این روش می تواند ضخامت قطعات کامپوزیتی را سریع و حتی در مواردی که دسترسی به یک سمت قطعه وجود دارد، تعیین کند. برای این منظور ورق های کامپوزیتی ساخته شده از فیبر شیشه (E-Glass) و اپوکسی به صورت لایه گذاری دستی و با درنظر گرفتن ویژگی های ایزوتروپیک در ضخامت های مختلف ساخته و به صورت عددی مدل شده اند تا اثر ضخامت بر روی نتایج به دست آمده مشخص شود. نتایج حاصل از تحلیل فرکانسی امواج و همچنین تحلیل المان محدود حرکت موج با نتایج به دست آمده از دستگاه به منظور بررسی دقت، صحت و تکرارپذیری نتایج مقایسه شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد بین ضخامت های واقعی اندازه گیری شده ورق ها و ضخامت های به دست آمده از روش تحلیلی و دستگاه Impact-Echo نزدیکی قابل قبولی وجود دارد و استفاده از این روش در بازرسی قطعات کامپوزیتی امکان پذیر بوده و می توان بر روی گسترش کاربرد آن در مطالعات آتی به عنوان یک روش آزمون غیرمخرب (NDT) برای قطعات کامپوزیت متمرکز شد.

حفظ و نگهداری مواد غذایی در انبارهای غلات و سیلوها منوط به عدم نفوذ جانوران موذی و جوندگانی مانند موش ها است. لذا به کارگیری روشی نوین که بتوان به وسیله آن جانوران موذی را بدون آسیب به محیط زیست و با تاثیر دائمی دور نمود، بیش از پیش احساس می شود. در این پژوهش استفاده از امواج فراصوتی و تاثیر آن بر دور نمودن این جانوران از چنین محیط هایی مورد بررسی قرار گرفته است. در نمونه ارائه شده، دستگاه دارای مکانیزم تغییر فرکانس خودکار بوده و توانایی تولید برد مفید با توان بالاتری را نسبت به نمونه های سابق دارا است. نتایج نشان می دهد استفاده از امواج فراصوتی سبب دور نمودن موجودات موذی و انواع حشرات می گردد. با دستگاه فرکانس متغیر معرفی شده در این مقاله، پس از یک هفته، محل تحت آزمایش تا 80 درصد موجب کاهش حیوانات موذی گردید.

هدف اصلی این مطالعه مروری بر تحقیقات انجام شده در زمینه کاربرد امواج فراصوت در زمینه حذف سموم از پساب های کشاورزی می باشد. در سالهای اخیر و به طور خاص در دهه اخیر امواج فراصوت در زمینه های مختلفی به کار رفته است و همچنان کاربردهای جدیدی برای پدیده حباب زایی فراصوتی در حال کشف می باشد. دما و فشار ایجاد شده پس از ترکیدن حباب های ایجاد شده توسط امواج فراصوت به حدی برای دانشمندان جذاب و حتی عجیب بوده است که کاربردهای آن از نظر حوزه حد و مرزی نمی شناسد و در علوم مختلف به کار می رود. در ابتدای این مطالعه به طور خلاصه به مرور برخی از کاربردهای امواج فراصوت در تصفیه آب پرداخته شده است و در ادامه مطالعات انجام شده در زمینه حذف سموم به کمک این امواج به طور دقیق تر مورد بررسی قرار گرفته است. آبکافت مولکول های آب به یون های هیدروژن و هیدروکسید توسط امواج فراصوت زمینه را برای واکنش های بعدی آماده می کند. استفاده از اکسیدکننده های مختلف نظیر هیدروژن پراکسید و فنتون به منظور حذف مولکولهای سموم کشاورزی از آب بارها مورد مطالعه قرار گرفته است. مطالعات مرور شده در این تحقیق به وضوح نشان دادند که استفاده از امواج فراصوت نه تنها باعث سرعت بخشیدن به فرآیند حذف سموم می شود، بلکه از سوی دیگر مقدرا اکسید کننده را تا حد قابل توجهی کاهش می دهد.