مواد پیزوالکتریک در اشکال مختلفی همچون ورق مستطیلی، دایروی، حلقوی و پنل های استوانه ای کاربرد روزافزونی در صنایع، برای هوشمند سازی سازه ها، پیدا کرده اند. در این مقاله به تحلیل تجربی و عددی ارتعاشات آزاد یک پنل استوانه ای هوشمند دولایه متشکل از یک لایه فلزی و یک لایه پیزوالکتریک در شرایط مرزی و هندسی مختلف پرداخته می شود. ابتدا یک پنل پیزوالکتریک به عنوان عملگر برای استفاده در شرایط مورد نظر آماده سازی و در راستای شعاعی قطبی می شود. سپس، با اضافه کردن لایه آلومینیومی، پنل استوانه ای دو لایه ساخته شده و از سه روش مختلف به صورت تجربی فرکانس طبیعی آن در شرایط مرزی آزاد اندازه گیری می شود. در مرحله بعد، پنل مذکور در یک نرم افزار المان محدود مدل سازی شده و از مقایسه نتایج المان محدود با نتایج تجربی مشاهده می شود که انطباق مناسبی بین آن ها وجود دارد. همچنین دقت و محدودیت های روش های تجربی استفاده شده، مورد بحث قرار می گیرند. در نهایت تاثیر شرایط مرزی مختلف ساده و گیردار و همچنین پارامترهای هندسی از قبیل ضخامت، عرض و شعاع پنل بر روی فرکانس طبیعی با استفاده از مدل المان محدود تحلیل می شود.

در این پژوهش فرض شده است که پوسته ساندویچی خارجی دارای هسته ساخته شده از مواد مدرج تابعی همراه با وصله های پیزوالکتریک و پوسته داخلی از جنس کامپوزیت‏های لایه‏ای باشد. پوسته‏های استوانه‏ای دو جداره دارای سه محیط آکوستیک خارجی، داخلی و میانی هستند و تحت برخورد امواج آکوستیک با زاویه اثر مشخص قرار گرفته اند. معادلات دینامیکی سازه با استفاده از فرضیه میدان جابه جایی برشی مرتبه اول پوسته‏ها و اصل همیلتون استخراج شده‏اند و همراه با شرایط مرزی سیال/ سازه معادلات نهایی را تشکیل می‏دهند. با استفاده از بسط‏های سری فوریه فشار‏های صوت ورودی، برگشتی و خروجی و جابه جایی‏های پوسته، معادلات دینامیکی گسسته‏سازی شده و به فرم ماتریس حالت درمی‏آیند. بعد از اعتبارسنجی نتایج با مقالات موجود، نهایتا اثرات، ولتاژ اعمالی از طرف وصله‏های پیزوالکتریک، درصد مواد تابعی، زاویه الیاف به کار رفته در کامپوزیت ها، انواع مواد کامپوزیتی، تعداد وصله‏های پیزوالکتریک و زاویه برخورد بر رفتار افت انتقال صوت سازه در محدوده فرکانسی مشخصی مورد ارزیابی قرار گرفته است. و در نهایت پارامترهای ولتاژ اعمالی از طرف وصله‏های پیزوالکتریک، درصد مواد تابعی، زاویه الیاف به کار رفته در کامپوزیت ها، انواع مواد کامپوزیتی، تعداد وصله‏های پیزوالکتریک و زاویه برخورد، افت انتقال صوت را بیشتر کرد.

سیالات هوشمند، سیالاتی هستند که در حضور محرک خارجی، خصوصیات رئولوژیکی آنها از جمله گرانروی و تنش تسلیم، به سرعت و در کمتر از میلی ثانیه، تغییر می کند. این سیالات به دو دسته کلی حساس به میدان الکتریکی (سیالات الکترورئولوژیک) و حساس به میدان مغناطیسی (سیالات مگنتورئولوژیک)، تقسیم بندی می شوند. سیالات هوشمند شامل یک سیال عایق پایه می باشند که ذراتی به صورت معلق داخل آن پخش شده اند. در حضور میدان، ذرات به صورت زنجیره هایی آرایش می گیرند که باعث تبدیل سیال از حالت مایع به شبه جامد می شوند. این دسته از سیالات به دلیل پاسخ سریع، بازگشت پذیر بودن و کنترل آسان شرایط محیطی می توانند به طور گسترده در زمینه های مختلف از جمله صنایع خودرو سازی، ضد زلزله کردن ساختمان ها، شیرهای صنعتی، روبوتیک، صنایع نظامی و مهندسی پزشکی مورد استفاده قرار گیرند. در این مقاله، ساختار سیالات هوشمند، دسته بندی و خواص آنها بررسی شده است. همچنین رفتار یک سیال الکترورئولوژیک در فضای بین دو استوانه که استوانه داخلی با سرعت زاویه ای ثابتی می چرخد و نیمی از آن در معرض میدان الکتریکی قرار دارد، شبیه سازی شده است. شبیه سازی با استفاده از نرم افزار FEMLAB نسخه 2.3 که بر اساس روش المان محدود عمل می کند، انجام شده است. هدف از ارائه این مقاله بررسی امکان جایگزین کردن سیال هوشمند در کاربردهای صنعتی آنها مانند یاتاقانها و موارد دیگر می باشد. نتایج نشان می دهد که در مقایسه با سیال نیوتنی، کاهش سرعت چرخش استوانه داخلی و افزایش میدان الکتریکی باعث افزایش گرانروی و تنش تسلیم می شود که با کاهش شاخص پاورلا، این اثر قوی تر می گردد. به طور مثال برای 1n= و n=0.75 در شعاع خارجی اختلاف گرانروی بین دو حالت دارای میدان و بدون میدان، به ترتیب 2.5% و 5.5% می باشد.

در این مقاله تحلیل رفتار ارتعاشی پوسته های استوانه ای FGM هوشمند مجهز به لایه های سنسور و عملگر مگنتو استریکتیو مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور کاهش ارتعاش، از یک کنترل تناسبی فیدبک منفی سرعت در تعامل با لایه های حسگر و عملگر استفاده شده است. برای لحاظ کردن اثرات تغییر شکل برشی و عرضی و اینرسی دورانی، فرمولبندی مسئله براساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول موسوم به FSDT انجام شده است. پوسته های FGM مورد مطالعه ترکیبی از فلز و سرامیک در نظر گرفته شده است که خواص ساختاری آنها وابسته به دما و مدرج در جهت ضخامت پوسته استوانه ای مطابق با کسر حجمی قانون توانی می باشد. لایه های مگنتواستریکتیو نیز از جنس ترفنول دی در نظر گرفته شده اند. از روش انتگرال زمانی نیومارک و آنالیز مودال برای حل معادلات دیفرانسیل مربوطه به ترتیب در حوزه زمان و فرکانس استفاده شده است. اثرات مشخصه های کاهش ارتعاشات لایه های مگنتواستریکتیو در دو حوزه زمان و فرکانس، تاثیر موقعیت مکانی قرارگیری این لایه ها، ضخامت آنها و پارامترهای کنترل مورد تحقیق قرار گرفته اند.

یکی از مفاهیمی که انتظار می رود با هوشمند شدن شهرها، دچار تحول شود، مفهوم مشارکت شهروندان در امور شهرسازی و مدیریت شهری است. بویژه در شهری چون تهران که میزان مشارکت تا نقطه مطلوب، فاصله زیادی دارد. مسأله آن است که اگر پیدایش شهرهای دیجیتالی و هوشمندسازی شهرها از ابعاد و جنبه های مختلف بر شهر و شهرنشینی، مدیریت شهر و زندگی در شهرها اثر می گذارد، بر روی مشارکت که مفهومی با اهمیت بسیار بالا بوده و درای آورده های بالقوه بی شمار در مدیریت شهری است-چه تأثیری دارد و آینده مشارکت شهروندان در بستر شهرهای هوشمند و پویا، چه تحولاتی به خود خواهد دید؟ پژوهش به شیوه توصیفی-تحلیلی، ضمن استفاده از روش ها و ابزارهای مطالعاات اسنادی در بخش مبانی نظری و پیشنه های پژوهشی و سپس بر پایه راهبرد پیمایش (پرسشنامه شهروندان و پرسشنامه خبرگان و متخصان)، سعی نمود نسبت به گردآوری داده ها و سپس تجزیه و تحلیل آنها اقدام نماید. نتایج نشان دهنده تأیید فرضیه پژوهش است، زیرا نمره گزاره ها از حداقل قابل قبول (3.1) بالاتر و انحراف معیار نیز تقریبا در همه موارد، زیر 1 بوده است. همچنین آزمون تی تک نمونه ای نشان از تأیید گزاره ها داشت. نتیجه پژوهش، شامل ارائه ابعاد، مؤلفه ها و شاخص های مشارکت در شهر هوشمند و پویا در تهران به عنوان الگوی تمام نمای شهر ایرانی است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

این مقاله به بررسی ارتعاشات آزاد یک پوسته استوانه ای نازک با رینگ تقویت شده ساخته شده از مواد هوشمند (FGM) که ترکیبی از فولاد ضدزنگ و نیکل می باشد، می پردازد. اثرات شرایط مرزی و رینگ تقویت شده روی فرکانس های طبیعی پوسته استوانه ای هوشمند (FGM) مورد مطالعه قرار گرفته است. پوسته های استوانه ای دارای رینگ تقویت شده هستند و محل این رنگ ها در طول پوسته اختیاری می باشد. مطالعه بر اساس تئوری مرتبه سوم تغییر شکل برشی پوسته و تحلیل بر اساس اصل هامیلتون انجام شده است. معادلات حاکم بر حرکت پوسته، نتایج مربوط به خصوصیات فرکانس ها، اثر موقعیت رینگ تقویت شده و اثر شرایط مرزی ارایه شده است. با مقایسه نتایج این تحقیق و داده های موجود اعتبار تحلیل ارایه شده به اثبات رسیده است.