در تقاطع­­های راست گوشه سه شاخه یا چهار شاخه کانال­های روباز، مطالعه جدایی جریان بسیار حائز اهمیت می­باشد. برخی پارامترهای موثر در این زمینه نسبت دبی ورودی و عمق جریان می­باشد که در این تحقیق تاثیر نسبت دبی ورودی و نسبت ارتفاع سرریزها (عمق جریان) در الگوی جریان و ابعاد ناحیه جداشدگی به صورت عددی شبیه­سازی شده است. بررسی نتایج مدل عددی نشان داد که مدل k-ω بیشترین مطابقت را با نتایج آزمایشگاهی دارد، به طوریکه میزان خطای شبیه­سازی کمتر از 20% بود. ابعاد ناحیه جداشدگی در کانال­­های اصلی و فرعی با نسبت دبی ورودی رابطه مستقیم داشت. همچنین با افزایش ارتفاع سرریزهای خروجی، عمق جریان افزایش یافت و منجر به کاهش ابعاد ناحیه جداشدگی شد. مطابق نتایج عددی، ابعاد ناحیه جداشدگی در راستای قائم از کف کانال به سطح آب افزایش یافت، به­طوری­که برای نسبت دبی 6/0 و نسبت ارتفاع سرریز 377/0، طول ناحیه جداشدگی در کف کانال، فاصله 1/0 متر از کف و در سطح آب به ترتیب در حدود 60 سانتیمتر، 75 سانتیمتر و 85 سانتیمتر بود. بنابراین از سطح آب به سمت کف کانال طول ناحیه جداشدگی در حدود 29% کاهش یافت.

با توجه به گسترش استفاده مواد کامپوزیت پلیمری در صنایع، بررسی دقیق خواص این مواد در شرایط مختلف بارگذاری از جمله ضربه سرعت بالا بسیار حائز اهمیت است. در این پژوهش به بررسی ضربه سرعت بالا بر روی پنل کامپوزیتی پلیمری غیر هیبرید و هیبریدی پرداخته شده است. در ابتدا پس از معرفی انواع بارگذاری ضربه، تئوریهای مورد استفاده در خصوص ارزیابی آسیب و مقایسه آنها، با استفاده از تئوری ماتزنمیلر، به پیش بینی آسیب پرداخته شده است. در این تئوری برای ارزیابی دقیق تر تخریب، تنش برشی در ناحیه الاستیک به صورت غیرخطی در نظر گرفته شده است. در ادامه، جهت استفاده از این تئوری، یک سابروتینVUMAT در قالب نرم افزار Abaqus جهت مدلسازی اجزا محدود نوشته شده است. در نهایت، نتایج حاصل از مدلسازی و تحلیل حاضر با نتایج تجربی موجود، برای حالت های مختلف پنل های کامپوزیتی غیرهیبرید و هیبریدی مقایسه شده است. تطابق مناسب نتایج تئوری مورد استفاده در این تحقیق با داده های آزمایشگاهی، توانمندی مدل و سابروتین ارائه شده در این تحقیق را نشان می دهد.

چتر، یک مورد خاص از ارتعاشات خود تحریک می باشد که در نتیجه عکس العمل بین سازه دینامیکی قفسه نورد و دینامیک فرایند نورد بوجود می آید. مدلی که در این مقاله مطرح شده است شامل دو زیر مدل یکی برای سازه قفسه و دیگری برای فرایند نورد (تغییرشکل ورق) می باشد. در سازه قفسه از جرم های متمرکز برای تحلیل غلتک ها و المان های فنر و دمپر به منظور شبیه سازی تماس غلتک ها با یکدیگر و اتصال آنها به ساختمان دستگاه استفاده شده است.در این مقاله برای تحلیل ارتعاشات چتر مربوط به مدل دینامیکی نورد سرد روش اجزاء محدود استفاده شده است. تاثیر برخی پارامترهای نورد مانند سرعت نورد، میزان کاهش سطح مقطع و ضریب اصطکاک بر روی ارتعاشات چتر مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید که با افزایش سرعت نورد و کاهش ضریب اصطکاک احتمال وقوع چتر افزایش می یابد. نتایج این تحقیق با نتایج مطالعات گذشته که بیشتر تحلیلی و آزمایشی بوده مقایسه شد و برابری خوب نتایج، بیانگر توانایی مدل اجزاء محدود ارائه شده در تحلیل این پدیده است.

چکیده: تراکم خاک به فرآیندی که سبب افزایش چگالی ظاهری، کاهش حجم و پیوستگی منافذ، کاهش نفوذپذیری آبی و هوایی خاک و افزایش مقاومت مکانیکی می­گردد، اطلاق می شود. یکی از پارامترهای مهم ارزیابی تراکم خاک، تنش پیش-تراکمی می باشد که اغلب به عنوان تنش در آستانه تراکم خاک، محسوب می شود. آزمون نشست صفحه­ای روشی مناسب برای تعیین تنش پیش تراکمی خاک می­باشد. در این تحقیق، آزمون تجربی نشست صفحه­ای، روی یک نمونه خاک زراعی (شنی رسی لومی) در سطح محتوای رطوبتی 15 درصد بر پایه خشک و چگالی 1500 کیلوگرم بر مترمکعب انجام شد و خواص مکانیکی خاک تعیین شدند. سپس آزمون نشست صفحه­ای به روش اجزاء محدود به صورت دو بعدی و متقارن در نرم­افزار آباکوس شبیه­سازی و تنش پیش­تراکمی با این روش نیز پیش­بینی شد. همچنین میزان تغییرات تنش و جابجایی در لایه­های عرضی و عمقی خاک زراعی تجزیه و تحلیل شدند. بین داده­های استخراج شده از مدل شبیه­سازی و داده­های تجربی تطابق بالایی بین آن ها وجود داشت (R2 =0.99). بررسی توزیع تنش فشاری و جابجایی در لایه­های مختلف در عمق خاک نشان داد که مقدار تنش و جابجایی در لایه­های نزدیک به سطح بارگذاری بیشتر و با پیشروی به سمت لایه­های زیرین از مقدار تنش و جابجایی کاسته می­شود. همچنین، در این پژوهش، از تکنیک پردازش تصویر نرم افزار متلب[1] به عنوان روشی برای تخمین میزان تراکم خاک استفاده شد. به­عنوان نتیجه­گیری کلی، می­توان از هر دو روش اجزاء محدود و پردازش تصویر برای تشخیص ناحیه فشرده شده خاک استفاده نمود.   [1] MATLAB

در دنیای پیشرفته امروز، به ویژه در حوزه های مهندسی مکانیک و صنایع هوافضا، کامپوزیت ها به دلیل ویژگی منحصربه فرد استحکام بالا در کنار وزن کم، جایگاه برجسته ای یافته اند. با این حال، رفتار پیچیده این مواد، تحلیل دقیق و ابزارهای پیشرفته ای را برای مدل سازی و پیش بینی آسیب های ساختاری آن ها می طلبد. پژوهش حاضر با بهره گیری از ترکیب مدل های چندمقیاسی مزو-ماکرو و مفاهیم مکانیک آسیب پیوسته، رویکردی نوین برای تحلیل و ارزیابی خرابی در ساختارهای کامپوزیتی ارائه می کند. این مطالعه از چارچوب مدل های چندمقیاسی شبه همزمان بهره می گیرد که با استفاده از روش های پیشرفته شبیه سازی المان محدود و ابزارهای پردازش تصویر، امکان تحلیل جامع ترک خوردگی زمینه و شکست الیاف را فراهم می سازد. افزون بر این، زیربرنامه ای مبتنی بر مفاهیم مکانیک خرابی پیوسته در نرم افزار المان محدود میتوان توسعه داد که قادر باشد تکامل آسیب ها، از جمله پیشرفت ترک ها، شکست الیاف و پیش بینی بار نهایی شکست سازه های کامپوزیت را به صورت پیش رونده تحلیل کند. از سوی دیگر، به کارگیری روش های هوش مصنوعی، به ویژه در پردازش تصویر، سبب کاهش زمان و هزینه های محاسباتی شده و دقت تحلیل های مکانیکی را به طرز چشمگیری افزایش داده است. این رویکردهای چندمقیاسی هوشمند نقشی کلیدی در بهینه سازی طراحی و پیش بینی دقیق مکانیزم های خرابی ایفا می کنند. این روش ها، به ویژه در کاربردهای پیچیده و حساس هوافضایی، ابزارهای مؤثری برای ارتقای عملکرد و قابلیت اطمینان ساختارهای کامپوزیت ها به شمار می روند.

در تحقیق حاضر ضخامت بهینه پوشش WC-Co پاشش شده به روش HVOF بر روی سطح غلتک پینچ رول نورد گرم به روش اجزای محدود بررسی شده است. وظیفه پینچ رول ورق گیری و هدایت ورق به طرف کویلرها است. محیط کاری این قطعات اسیدی است و در دما و رطوبت محیط کار می کنند. در اثر برخورد و حرکت ورق بر روی سطح این غلتک ها، سایش حاصل می شود. ابتدا شرایط بحرانی عملکرد پینچ رول تعیین گردید. نتایج نشان داد وضعیت کاری پینچ رول در لحظه ضربه و برخورد اولیه ورق به آن سخت تر از غلتش بعدی ورق بر روی سطح این غلتک است. همچنین ورق های سخت و نازک برای پینچ رول وضعیت بحرانی تری را ایجاد می کنند. پس از اعمال پوشش بر پینچ رول، تحلیل ها نشان داد تحت ضربه، پوشش دچار تغییر شکل و شکست می شود. در این حالت بهترین ضخامت برای پوشش حدود 600 میکرون حاصل شد که توزیع تنش برشی کمتری هم در سطح پوشش و هم در مرز پوشش با زیرلایه بوجود می آید.

در این مطالعه به منظور تحلیل برهم کنش تایر متحرک- خاک از دو روش عددی و تجربی استفاده شد تا تاثیر تغییرات سرعت پیشروی، بار دینامیکی و فشار باد تایر روی مقاومت غلتشی آن مورد بررسی قرار گیرد. در روش عددی با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس (ABAQUS/ Explicit) برای شبیه سازی خاک به عنوان ماده الاستو پلاستیک از مدل دراکر- پراگر و برای طراحی مولفه های سازنده تایر به عنوان لاستیک تراکم ناپذیر از مدل مواد هایپرالاستیک کرنش محدود و الاستیک استفاده شد. آزمون های تجربی نیز با استفاده از آزمونگر تک چرخ و انباره خاک در سطوح مختلفی از سرعت پیشروی، فشار باد تایر و بار دینامیکی انجام گرفتند. مقایسه نتایج حاصل از هر دو روش حاکی از مطابقت خوب نتایج شبیه سازی و اندازه گیری مقاومت غلتشی در سرعت پیشروی، بار دینامیکی و فشار بادهای مختلف است. در هر دو آزمون با افزایش بار دینامیکی تایر میزان مقاومت غلتشی به طور معنی داری افزایش یافت به طوری که ضریب همبستگی بین نتایج تجربی و عددی در کمترین و بیشترین بار به ترتیب برابر 0.8 و 0.78 می باشد. تغییرات فشار باد تایر و مقاومت غلتشی آن در هر دو آزمون نسبت معکوسی با هم داشته و در آزمون های عددی شیب تغییرات مقاومت غلتشی در برابر فشار باد تایر نسبت به آزمون های تجربی کمتر بوده است.

راه های مختلفی برای کاهش اعوجاج ناشی از جوشکاری وجود دارد که یکی از آن ها استفاده از روش جدیدی به نام منبع سرد کننده دنباله رو است. در این پژوهش به بررسی تأثیر منبع سردکننده دنباله رو بر کاهش اعوجاج ناشی از جوشکاری پرداخته شده است. در این بررسی، ابتدا آلیاژ آلومینیوم کار شده 3105 به ضخامت 2 میلیمتر، با روش جوشکاری قوسی تنگستن - گاز محافظ بدون منبع سرد کننده دنباله رو، جوشکاری شد. در گام بعد، یک منبع سردکننده از گاز آرگون برای سردکردن سریع خط جوش تعبیه و مورداستفاده قرار گرفت. سپس انتقال حرارت و تنش های حرارتی ناشی از جوشکاری با استفاده از روش المان محدود سه بعدی با و بدون درنظرگرفتن تأثیر منبع سردکننده اعمال شده شبیه سازی شد. در مرحله بعد تأثیر قطر و دبی گاز سردکننده بر توزیع دما و اعوجاج ناشی از جوشکاری، تحلیل شد. مشخص شد که استفاده از منبع سردکننده دنباله رو سبب با ایجاد تنش های کششی، کرنش های پلاستیکی کششی ایجاد کرده و کرنش های فشاری منطقه تحت گرمایش را جبران می‏نمایند. منبع سرد کننده دنباله رو مقدار اعوجاج ناشی از جوشکاری را حدود 30 درصد کاهش داد و باعث افزایش سختی در منطقه متأثر از حرارت به مقدار 10% شد.