شکستگی هیدرولیک (مقاله رایگان pdf)

چکیده 

        در این مقاله روشی برای شبیه سازی شکستگی هیدرولیک 3-D در محیط های متخلخل کاملا اشباع شده ارائه می کنیم. شکستگی گسسته ناشی از فشار مایع می باشد. یک مدل جامع شکستگی زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که شکستگی به دنبال عناصر نزدیک به جهت طبیعی تنش اصلی حداکثر در راس شکستگی ایجاد شده باشد. هیچ مسیر شکستگی از قبل تعیین شده ای مورد نیاز نیست.این امر مستلزم به روز رسانی مداوم شبکه ی اطراف شکاف به منظور در نظر گرفتن هندسه ی تکاملی می باشد. به روز رسانی شبکه به وسیله ی مولد کارآمد شبکه حاصل می شود. معادلات حاکم در چارچوب نظریه ی مکانیک محیط های متخلخل نوشته می شوند و به صورت عددی به شیوه ای کاملا پیوسته حل می شوند. مثالی در رابطه با یک سد بتنی ارائه شده است.

سطح مقطع هیدرولیک (مقاله رایگان pdf)

خلاصه

           بهترین نوع سطح مقطع کانال هیدرولیک موجب ایجاد حداکثر ظرفیت جریان برای سطح مقطع جریان، حداقل سطح مقطع و محیط اطراف برای میزان تخلیه مشابه می‌شود. هزینه ساخت‌وساز را نیز می‌توان در همان میزان زمان به حداقل مقدار رساند. سطح مقطع سهمی گون افقی (HBP) را می‌توان یک سطح مقطع مرکب در نظر گرفت. مهم است که در فرایند طراحی، پارامترهای نواحی افقی و سهمی گون محاسبه شوند. در این مقاله به بررسی بهترین نوع سطح مقطع هیدرولیک و مشخصه‌های آن پرداخت‌شده است. به‌منظور تعیین ابعاد در بهترین ترکیب از حالت‌های افقی و سهمی گون، روش صریح پیشنهادشده است. این روش و پارامترهای آن موجب تسهیل طراحی کانال می‌شود. مشخص شد که نسبت‌های عرض سطح بالایی به عمق و عرض سطح پایینی به عمق برای مقطع هیدرولیک، ثابت است. در مقایسه باحالت سهمی گون، حالت‌های مستطیلی، ذوزنقه، مثلث، نیم مکعب و نیم مکعب افقی دارای بیشترین ظرفیت جریان هستند و کوچک‌ترین سطح جریان برای همان میزان تخلیه را دارند. نتایج به دست آمده از مقطع هیدرولیک در کانال سهمی گون، قابل‌اعمال به سطح مقطع HBP نیست.

سیستم انرژی بهره ور (مقاله رایگان pdf)

چکیده

         یک مرکز داده  مکانی جهت نگهداری تجهیزات کامپیوتری است. تخمین زده می‌شود که هر دو سال نرخ حرارت تولید شده در مرکز داده دو برابر شده و در کنار آن ناتوانی در سرد کردن سیستم رو به افزایش است. در همین حال مصرف انرژی مرکز داده رو به رشد است و هزینه بالایی برای مصرف انرژی در سیستم سرمایش در مقایسه با تامین تجهیزات می‌گردد. در نتیجه تمایل به صرفه‌جویی انرژی در بخش سرمایش رو به فزونی است. در این مقاله، به سراغ دو سیستم اولیه سرمایش آزاد  به نام‌های صرفه‌جوی هوایی  و صرفه‌جوی آبی  رفتیم. یک سیستم سرمایش آزاد در زمانی که شرایط جوی متناسب با مقررات سرمایشی ASHRE باشد، هوای بیرون را که با زور وارد مرکز شده است مورد مصرف قرار می‌دهد. علاوه بر آن، با استفاده از ابزار تحلیل‌گر تجهیزات سرمایشی تریس بررسی و شبیه‌سازی تخمینی صورت گرفت. در این مطالعه، مصرف انرژی در یک مرکز داده با سیستم سرمایشی متداول مورد مقایسه با صرفه‌جوی هوایی و صرفه‌جوی آبی در سه منطقه مختلف شیکاگو ، آتلانتا  و فونیکس  قرار گرفت. با توجه به این مسئله که در هر سه منطقه هوای بیرون در بیشتر سال خنک می‌باشد. نتایج حاصل نشان داده است که استفاده از هر دو سیستم صرفه‌جوی کاهش مصرف انرژی و هزینه نسبت به سیستم‌ متداول را در پی دارد. استفاده از سیستم صرفه‌جو اجازه می‌دهد تا تحت شرایط مطلوب جوی، خنک‌کننده خاموش شده و یا مصرف انرژی آن کاهش یابد. نتایج نشان می‌دهند که صرفه‌جوی آبی همواره عملکرد بهتری نسبت به صرفه‌جوی هوایی دارد که باعث بهبود چشمگیر بازدهی و هزینه‌ها در مرکز داده می‌شود. نسبت کارایی  سیستم‌های متداول، صرفه‌جوی هوایی و صرفه‌جوی آبی به ترتیب 50%، 76% و 79% است که نشان می‌دهد سیستم‌های صرفه‌جو نسبت به سیستم متداول از لحاظ اقتصادی به صرفه‌تر هستند.

سیستم های خنک کننده (مقاله رایگان pdf)

خلاصه اجرایی

       در اقلیم های خاص، برخی سیستم های خنک کننده با فعالیت در حالت صرفه جویی می توانند بیش از 70 درصد در هزینه های سالانه انرژی صرفه جویی کنند، که برابر با بیش از 15 درصد کاهش در PUE سالانه است. اما، حداقل 17 نوع متفاوت حالت صرفه جویی با تعاریف صنعتی غیردقیق وجود دارند که مقایسه، انتخاب یا تعیین آنها را سخت می کند. این مقاله، اصطلاحات و تعاریفی برای انواع مختلف حالات صرفه جویی فراهم می کند و عملکرد آنها را در برابر ویژگی های مرکز داده اصلی مقایسه می کند. 

تیرهای تک سلولی (مقاله رایگان pdf)

       بررسی رفتار ارتعاش آزاد تیرهای کامپوزیتی جدار نازک با مقطع قوطی با در نظر گرفتن فرضیه های مختلف در معادلات ساختاری، انجام شده است. در مدل پیش رو، برخی از اثرات غیر کلاسیک، مانند انحراف مهار شده (محدود)  و برش عرضی، دخیل شده اند. نتایج ارتعاش آزاد بر اساس نتایج تجربی و عددی ارزیابی شده اند که در بررسی پژوهش های انجام شده، موجود هستند. فرکانس های طبیعی به دست آمده بر اساس فرضیات مختلف معادلات ساختاری مقایسه شده  و نشان داده شده است که این فرض ها نقش مهمی را در کنترل مناسب رفتار ارتعاش آزاد تیرهای کامپوزیتی کوپل پیچشی-خمشی بازی می کنند. نتایج به دست آمده بر اساس معادلات ساختاری پیشنهاد شده نشان می دهد که هم خوانی خوبی با نتایج روش اجزا محدود تا آنجا که فرکانس های طبیعی پایین تر تیرها مهم هستند، وجود دارد.

طراحی قالب تزریق (مقاله رایگان pdf)

چکیده

        این مقاله ساختار اصلی یک سیستم تعاملی و دانش‌بنیان سیستم طراحی قالب تزریق را ارائه می‌کند (IKB-MOULD). مبنای این سیستم از تحلیل فرایند طراحی قالب تزریق برای شرکت های طراحی قالب، گرفته شده است. این سیستم طراحی قالب تزریق هر دو مورد فرایند طراحی و مدیریت دانش قالب را پوشش می دهد. IKB-MOULD فرایند طراحی هوشمندانه و مدیریت دانش را با بسیاری از ابزارهای تعاملی توسعه یافته در محیط یک نرم‌افزار تجاری مدل‌سازی ماده جامد، ادغام می‌کند.

استحکام جت گروت (مقاله رایگان pdf)

چکیده

          استفاده از ستون‌های جت گروت زیر افقی در ساخت تونل‌های زمین نرم، روشی رایج برای پشتیبانی حفاری است. نصب متوالی ستون های جت گروت در یک محیط تونل زنی منجر به بارگیری ستون های جت گروت به صورت مرحله ای می شود که در نتیجه خواص مواد جت گروت و ترتیب نصب بر بزرگی و توزیع نشست های سطحی و تغییر شکل های صورت تأثیر می گذارد. یک برنامه آزمایشگاهی برای تعیین کمیت توسعه کوتاه مدت (کمتر از 24 ساعت) استحکام و سفتی یک دوغاب با ترکیبی شبیه به آنچه در ساخت ستون‌های جت گروت یافت می‌شود، انجام شد. آزمایشات آزمایشگاهی در دمای 8 درجه سانتیگراد برای شبیه سازی دمای زمین انجام شد. همچنین سیلندرهای آزمایش آزمایشگاهی برای شبیه‌سازی تفاوت‌های شرایط مرزی بین ستون‌های جت گروت با قطر 600 میلی‌متر در خاک و نمونه‌های آزمایشگاهی با قطر 76 میلی‌متر عایق‌سازی شدند.

تولید مقاوم (مقاله رایگان pdf)

چکیده

        تجاری سازی و ایجاد جهاد راهبردی برای تولید مقاوم نیازمند تلاش مشارکتی است.  توانایی های راهبردی که می‌تواند برای همه ذینفعان  به ایجاد ارزش مقاومت کمک کند، بایستی مشخص شود. از طریق شراکت عمومی-خصوصی، فناوری ها و روش هایی برای بکارگیری این توانمندی ها بایستی توسعه داده شود. این مقاله توانایی‌های راهبردی و اهمیت های تجاری عمده را نشان می دهد که لازمه ایجاد ارزش از طریق تولید مقاوم است که بر اساس مشارکت بین رهبران بنگاه و متخصصین صنعت در کنار متخصصین دانشگاهی و نمایندگان آژانس ها و دولت مشخص می‌شوند . همچنین مقاله یک دید آتی را برای محصولات فرآیندها و سیستم های مقاوم که می‌توانند از چنین قابلیت‌هایی استخراج شود ایجاد می کند. 

میراگرهای ویسکوالاستیک (مقاله رایگان pdf)

چکیده

        این مقاله روند طراحی میراگرهای ویسکوالاستیک و نتایج آزمون تجربی یک سازه های فلزی 5 طبقه تک دهانه با میراگر ویسکوالاستیک را ارائه می دهد. خواص مکانیکی میراگر ویسکوالاستیک و ویژگی های دینامیکی ساختار مدل، از طریق آزمایش و با استفاده از تحریک هارمونیک به دست آمد. نتایج این آزمایش در روند طراحی مورد استفاده قرار گرفته است. در ابتدا، نسبت میرایی اضافی لازم، برای کاهش حداکثر پاسخ سازه به یک سطح مورد نظر به دست آمد. سپس به اندازه لازم میراگر برای رسیدن به نسبت میرایی مورد نیاز، با استفاده از روش انرژی کرنشی مودها و با مشاهده تغییرات در نسبت میرایی مودها و با توجه به تغییر در سختی میراگر تعیین شد. میراگر ویسکوالاستیک در طبقه ی اول و دوم مدل نصب شده است. نتایج حاصل از آزمایشاتی که از روش نویزتصادفی با باند محدود و یا هارمونی استفاده می کنند، نشان داد که پس از نصب میراگر های، پاسخ دینامیکی مدل سازه ای با مقیاس واقعی تا میزان مطلوب راحی کاهش یافته است.

مخازن ذخیره سازی (مقاله رایگان pdf)

چکیده

       عملکرد زیرساخت انرژی تحت شرایط بارگذاری شدید، به ویژه تحت شرایط انفجار ، با وجود احتمال کم رخ دادن چنین رویدادهایی از اهمیت زیادی برخوردار است. به دلیل عواقب فاجعه بار شکست بنیادی، بهبود مقاومت زیرساخت های انرژی در مقابل اثرات انفجار بسیار مهم است. از روش هم ارزی TNT برای شبیه سازی انفجار ابر بخار گاز نفت خام هنگام آنالیز پاسخ دینامیکی مخزن کروی تحت فشار بارهای انفجار خارجی استفاده شد. توزیع فشار در سطح یک مخزن ذخیره سازی کروی 1000 مترمکعبی بررسی شده است. پاسخ دینامیک مخزن، مانند توزیع تنش موثر، جابجایی سازه ای، حالات شکست و توزیع انرژی تحت بارهای انفجار مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج شبیه سازی نشان داد که فشار منعکس شده بر روی مخزن کروی از استوا تا قطب های کره به تدریج کاهش می یابد. با این حال، اثرات بازتاب موج تلاطم بر روی ستون آشکار نیست. آسیب ساختاری در مخزن تحت بار انفجار شامل شکست جزئی پایه ای در نقطه ی عطف تغییر شکل و مرکز تنش معنی دار است، که می تواند در اتصال بین ستون و پوسته ی پایین کروی مشاهده شود. دلیل اصلی برای تغییر شکل قابل توجه و آسیب ساختاری ناشی از انرژی داخلی اولیه ست که مخزن از موج انفجار تلاطم به دست آورده است. مایع درون مخزن انرژی بارهای اصابت را جذب می کند و پاسخ را در مرحله اولیه آسیب پس از تاثیر انفجار کاهش می دهد.