احداث سازه های هیدرولیکی در مسیر رودخانه ها، بروز اختلال در روند طبیعی زندگی آبزیان و اکوسیستم منطقه را در پی دارد. به منظور تسهیل راه ارتباطی بین پایین دست و بالادست سازه های هیدرولیکی متقاطع با رودخانه، مانند بندها و سدها، برطرف سازی عدم توانایی شنای ماهیان به بالادست و نیز تسهیل درحرکت آن ها به پائین دست ساخت سازه راه ماهی کاربرد فراوان دارد. انواع مختلف این نوع سازه ها باید طوری طراحی شوند که نوع ماهی مهاجر منطقه را جذب کنند و آن ها را به طور ایمن عبور داده و از خروجی خارج نماید، بدون اینکه ماهی زخمی شود یا تأخیر غیرضروری برای ماهی بالغ تخم ریزنده به وجود آورد. از این رو در تحقیق حاضر به منظور تعیین شکل بهینه موانع مورد استفاده در مسیر راه ماهی T شکل، سازه مزبور با چهار نوع شکل از موانع به صورت عددی و با بهره گیری از نرم افزار OpenFOAM و مدل آشفتگی K-ε شبیه سازی شد. صحت سنجی مدل عددی از طریق مقایسه با نتایج مدل آزمایشگاهی مرتبط صورت گرفت. یافته های مدل عددی حاکی از تطابق مناسب مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی دارد. از میان چهار پیکربندی مدنظر با لحاظ کردن فاکتورهای مختلف، پیکربندی D3 موانع T شکل، در جهات طولی و عرضی جریان، به ترتیب با دستیابی به 6/38% و 5/41% جریان های برگشتی، 9/85% و 3/92% جریان های با سرعت کمتر از 5/0 متر بر ثانیه، 6/51% و 8/17% مقادیر انرژی جنبشی آشفتگی کمتر از 02/0 متر مربع بر مجذور ثانیه و 1/72% و 3/19% درصد استهلاک انرژی بزرگتر از آستانه حدی، بهترین عملکرد را به خود اختصاص داد.

در این مقاله به منظور ساخت لوله های T شکل با روش هیدروفرمینگ، از سامانه چکش پرتابه ای استفاده شده است که منجر به بارگذاری هیدرودینامیکی می گردد. برای شکل دهی قطعه اولیه به فرم داخلی قالب، به دو عامل فشار داخلی هیدرولیکی و تغذیه محوری نیاز است، که در فرآیند مورد بررسی، باید از یک منبع انرژی به دو صورت استفاده شود. برای دریافت انرژی جنشی چکش پرتابه ای، قالبی با توجه به مسیر بارگذاری مذکور، طراحی شده است که از طریق سنبه های تعبیه شده بر قالب، ضربه حاصل از سقوط آزاد وزنه را دریافت کرده و ایجاد فشار هیدرولیکی می نماید و با قرار دادن کفشک هایی در طرفین لوله، با دریافت فشار از سیال واسط، تغذیه محوری صورت می-گیرد، همچنین با عبور سیال از سوراخ میانی کفشک ها، فشار داخلی برای تغییر شکل تامین می گردد. شایان ذکر است که در آزمایش ها، لوله های مسی و آلومینیومی مورد بررسی قرار گرفته اند. برای بررسی عددی قطعات نهایی و بهبود کیفیت شکل دهی، از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. مدل شبیه سازی تشکیل لوله T شکل، با در نظر گرفتن اثر نرخ کرنش و خواص مکانیکی مواد به صورت دینامیکی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان می دهند که برای تغییر شکل مطلوب باید تمام عوامل ورودی مانند ارتفاع سقوط وزنه، مقدار ستون سیال داخل قالب پیش از اعمال ضربه، آب بندی، روانکاری، جنس و ضخامت لوله با هم متناسب باشند. همچنین کیفیت ارتفاع برآمدگی با توجه به توزیع ضخامت، تغییرات محوری و سطح مماس با پانچ مقابل، مورد بررسی قرار گرفت.

زمینه و هدف: تلاش هایی به منظور بهبود کارایی مانع های صوتی از جمله بر روی شکل، زیبایی شناسی، فرم و جنس آنها انجام شده است. لذا هدف از انجام این مطالعه بررسی اثر زاویه لبه بالایی در مانع های صوتی شکل دار با لبه T شکل بالایی است. روش بررسی: برای محاسبه افت صدا در این مطالعه از روش شبیه ساز دو بعدی حد مرزی (BEM) Boundary Element Method استفاده شد. همچنین نتایج به دست آمده از موانع زاویه دار لبه بالایی در مانع های صوتی شکل دار با لبه T شکل بالایی مورد مقایسه قرار گرفت. یافته ها: طراحی موانع زاویه دار لبه بالایی در مانع های صوتی شکل دار باعث افزایش چشمگیر عملکرد افت صدا به خصوص در محدوده فرکانسی پایین در مقایسه با لبه T شکل بالایی شد. بیشترین میزان افت صدا در موانع زاویه دار لبه بالایی در مانع های صوتی شکل دار در مقایسه با لبه T شکل بالایی (A) dB3/79 برآورد گردید که معمولا بستگی به ابعاد و موقعیت نسبی به منبع و موقعیت گیرنده دارد. نتایج این مطالعه نشان داد که در بین مدل های تست شده جهت تعیین کارایی، بهترین مانع صوتی برای کنترل صدای ترافیک مانع زاویه دار با زاویه بالایی 19 درجه نسبت به زوایای بالایی دیگر و مانع T شکل ساده در فرکانس 315، 400، 500 و Hz 630 به دست آمد. نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که با به کار بردن مانع های زاویه دار لبه بالایی در مانع های صوتی شکل دار کارایی مانع با لبه T شکل بالایی را در مقایسه با مانع T به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. در این خصوص بهترین شکل برای به کارگیری مانع های زاویه دار با زاویه بالایی حدود 19 درجه نسبت به سطح افق است. علت این تاثیر را می توان وجود شکست و بازتاب لبه های زاویه دار در مسیر انتقال موج صوتی از منبع تا گیرنده دانست. تمامی موانع زاویه دار قادر هستند که کارایی مانع را در محدوده فرکانسی خاص به خصوص در فرکانس های پایین، افزایش دهند.

نیروی انسانی متخصص، مهم‏ترین ظرفیت مورد نیاز برای مواجهه با بحران‏هاست. ناپایداری کمی و کیفی منابع آب و تشدید روزافزون کم ‏آبی، به یکی از بزرگ‏ترین چالش‏ های محیط زیستی کشور تبدیل شده و زیست ‏پذیری بخش‏هایی از کشور را به مخاطره انداخته است. عده‏ای از متخصصان رویکرد فن‏ سالارانه توسط فارغ‏ التحصیلان رشته ‏های مرتبط با مهندسی آب را از عوامل مؤثر بر شکل‏ گیری و تداوم بحران آب در کشور می‏دانند. در این مقاله، توانمندی‏هایی که یک مهندس آب برای مواجهه با چالش‏هایی که امروز داشته باشد، بررسی و نقاط ضعف نظام آموزشی موجود در کشور در تقویت این توانمندی‏ها، نیز مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس بررسی‏های انجام‏شده، برنامه ‏های آموزشی مهندسی آب در برخی از دانشگاه‏های پیشرو در سایر کشورها به سمت تربیت متخصصان T-شکل اصلاح شده است. این نوع از متخصصان در زمینۀ خاص مهندسی آب دارای دانش عمیق هستند و در سایر زمینه‏ های تخصصی مرتبط، سطح محدودی از اطلاعات دارند که آنها را برای کار در گروه‏ های کاری با تخصص‏ های مختلف توانمند می‏کند. علاوه بر این، متخصصان T-شکل درک بهتری از ارتباطات همبستی بین سامانه‏ های آب، غذا، انرژی، محیط زیست و اقلیم دارند و برای مدیریت و راهبری نیز توانمند شده ‏اند. در این تحقیق ضمن تبیین اجزای دانشی شخصیت حرفه‏ای T-شکل، نحوه طراحی برنامه های آموزشی برای تربیت چنین مهندسانی تبیین شده است. دستاوردهای این تحقیق می‏تواند در ارتقای برنامه ‏های آموزشی مهندسی آب در کشور مورد استفاده قرار گیرد.

حفاظت از سواحل رودخانه در برابر فرسایش با استفاده از آبشکن ها از جمله روش های متداول در مهندسی رودخانه است. آبشکن ها، با هدایت جریان به سمت محور رودخانه، از ایجاد جریان قوی در طول ساحل جلوگیری کرده و مانع از فرسایش ساحل رودخانه می شوند. استقرار آبشکن در مسیر جریان، باعث ایجاد آبشستگی موضعی در محل آبشکن و تغییرات توپوگرافی بستر می شود. در این پژوهش، با استفاده از فلوم آزمایشگاهی به طول 18 متر، عرض 1.5 و عمق 0.8 متر در بستری متحرک، تاثیر مشخصات هندسی آبشکن ها بر آبشستگی موضعی دماغه مورد بررسی قرار گرفت. آبشکن ها از جنس توری سنگ (گابیون)، از نوع غیر مستغرق و عمود بر دیواره فلوم ساخته شدند. آبشکن های مورد استفاده در دو نوع سرسپری و سرکج با 20 درصد و 30 درصد تنگ شدگی کانال (دو طول آبشکن) بوده و آزمایش ها در چهار نسبت فاصله به طول در بستری با مصالح، شیب ثابت و استفاده از سه مقدار دبی انجام شدند. به منظور بررسی سرعت در بین آبشکن ها، آزمایش ها در بستری ثابت، تکرار و سرعت جریان در بین آبشکن ها اندازه گیری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد، در آبشکن های سرکج نسبت فاصله به طول 3 و در آبشکن های سرسپری نسبت فاصله به طول4 می توانند به عنوان نسبت های مناسب پیشنهاد شوند. همچنین سری آبشکن های سرسپری نسبت به سری آبشکن های سرکج حداکثر عمق آبشستگی کمتری دارند.

آبشکن ها سازه های هیدرولیکی هستند که برای حفاظت از سواحل رودخانه بکار می روند. استقرار آبشکن ها باعث ایجاد تغییرات در میدان جریان، الگوی آبشستگی و توپوگرافی بستر می شود. در این مقاله به بررسی توپوگرافی بستر اطراف آبشکن T شکل مستغرق واقع در مسیر مستقیم پرداخته شده است. برای این منظور از یک فلوم مستطیلی به عمق 70 سانتیمتر و عرض 60 سانتیمتر استفاده گردیده است. در این آزمایشات تاثیر پارامترهای طول آبشکن، طول بال آبشکن، عمق استغراق و همچنین عدد فرود جریان برتغییرات ابعاد چاله آبشستگی حول آبشکن T شکل و تغییرات توپوگرافی بستر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد با افزایش عدد فرود (Fr) و طول آبشکن میزان عمق و ابعاد چاله آبشستگی افزایش می یابد. همچنین با افزایش عمق استغراق در یک ناحیه محدود، ابتدا میزان آبشستگی و گسترش پشته ها افزایش و سپس کاهش می یابد. تجزیه و تحلیل نتایج مربوط به آبشستگی در مقاطع عرضی، طولی و پلان های مختلف از دیگر موارد مطرح شده در این مقاله می باشد.

در این مقاله یکی از قطعات متداول برای محاسبه چقرمگی شکست در بارگذاری مود 2 موسوم به قطعه E شکل مورد بررسی قرار می گیرد. به این منظور قطعه مورد نظر توسط روش اجزا محدود مدلسازی شده و ضرایب شدت تنش آن محاسبه می شود. در تحقیقات قبلی انجام شده بر روی این نمونه فرض شده است که به هنگام آزمایشهای استاندارد شکست قطعه در حالت بارگذاری مود 2 خالص قرار دارد. منتها نتایج بدست آمده در تحقیق حاضر نشان می دهد که در این قطعه علاوه بر تغییر فرمهای ناشی از مود 2، مقدار قابل ملاحظه ای از اثرات مود 1 نیز موجود می باشد. برای تخمین میزان خطای ناشی از نتایج تست وقتی که اثر مود 1 منظور نمی شود، معیار شکست حداکثر تنش مماسی مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج محاسبات مربوطه نشان می دهد که چقرمگی شکست به دست آمده از آزمایش روی قطعه E شکل از خطای قابل توجهی برخوردار خواهد بود مگر آنکه تغییر فرم های ناشی از مود 1 نیز در نتایج آزمایش منظور گردد. در خاتمه برای تعیین مقدار صحیح چقرمگی شکست مود 2 اصلاحاتی روی نحوه انجام آزمایش در قطعه E شکل پیشنهاد می شود.

در فرآیند هیدروفرمینگ اعمال همزمان فشار هیدرولیکی به سطح داخلی لوله و نیروی محوری به دو انتهای لوله، باعث تبدیل یک لوله به شکل قالب مورد نظر می شود. استفاده از شبیه سازی اجزاء محدود برای پیش بینی ابعاد هندسی قطعات تولیدی و پیش گیری از عیوب احتمالی متداول است. برای شبیه سازی اجزاء محدود خواص مکانیکی دقیق ماده لوله مورد نیاز است. بدست آوردن خواص مکانیکی ماده لوله از آزمایش های مشابه با فرآیند هیدروفرمینگ مطلوب می باشد. در این تحقیق آزمون بالج هیدرولیکی با استفاده از قالب T شکل برای بدست آوردن منحنی تنش-کرنش ماده لوله معرفی گردیده است. برای این منظور با استفاده از یک سیستم هیدروفرمینگ، آزمایشاتی بر روی لوله های مشابه از جنس آلیاژ مس C12200 انجام شده است. مقادیر پارامترهای هندسی مورد نیاز برای استفاده در روابط تحلیلی استخراج شده اند و منحنی تنش-کرنش رسم گردیده است. نتایج روش ارائه شده با نتایج آزمایش کشش مقایسه شده است. همچنین اثر ناهمسانگردی بر روی منحنی های تنش-کرنش بدست آمده از هر دو آزمون مورد بررسی قرار گرفته است. منحنی تنش-کرنش بدست آمده برای رسم منحنی حد شکل دهی استفاده شده است. خواص مکانیکی بدست آمده از آزمون بالج و منحنی حد شکل دهی، برای شبیه سازی ترکیدگی لوله و پیش بینی ابعاد هندسی قطعه نهایی در فرآیند هیدروفرمینگ سه راهی T شکل بکار رفته است و با نتایج قطعه آزمایش هیدروفرمینگ مقایسه گشته اند. نتایج نشان می دهد که قطعه هیدروفرمینگ شبیه سازی شده به کمک منحنی تنش-کرنش بدست آمده از روش ارائه شده، با دقت مناسبی به قطعه هیدروفرمینگ واقعی منطبق بوده است.