نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

---

در این تحقیق آلیاژ مس – روی – آلومینیوم توسط کورۀ برقی مقاومتی ذوب شده و سپس در یک ریژه فولادی ریخته­گری شد. با انجام آزمایشهای متعدد، شیوۀ بهینه برای رسیدن به تجزیه نهایی در محدودۀ هیپویوتکتویید مشخص شد. تأثیر عنصر آلیاژی تیتانیوم بر ریزی دانه­ها و خصوصیات حافظه­داری بررسی شد. عملیات حل سازی (بتا کردن) در C˚850 انجام شد و سپس سرد کردن سریع1 در مخلوط آب و یخ سبب ایجاد ساختار مارتنزیتی و نهایتاً ظهور خاصیت حافظه­داری در نمونه­ها شد. اثر فوق کشسان در دمای C˚40 (بین Md و Ms) بررسی شد و برای تعیین تأثیر نوع فاز بر خواص، آزمایش کشش در دو دمای C˚25 و C˚55- انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داد که پیری حاصل از ماندن در دماهای تا C˚200، کاهش دماهای تغییر حالت را به همراه دارد در حالی که عملیات پیر کردن در دماهای ثابت بین C˚200 تا C˚350 و زمان ثابت بلافاصله بعد از سرد کردن سریع آلیاژ باعث افزایش دماهای تغییر حالت می­شود. این نتایج همچنین نشان داد که پیر کردن در بیش از C˚350، از بین رفتن خواص حافظه­داری آلیاژ را سبب می­شود.

---

در این پژوهش، برای بهینه سازی فرایندهای سیلیکونایزینگ و بروسیلیکونایزینگ جامد روی فولادهای کربنی، گستره ای از زمان عملیات و ترکیب پودر در دمای ثابت در نظر گرفته شد به گونه ای که مبنای بهینه سازی، ضخامت، کیفیت سطحی و سختی لایه-های به دست آمده بوده است. با توجه به یافته های آزمایشی، زمان و دمای بهینه هردو فرایند، به ترتیب 4 ساعت و C˚950 به دست آمد؛ ترکیب پودر در فرایند سیلیکونایزینگ، مخلوط 5/2% فروسیلیسیم، 5/2% کلریدآمونیم و مابقی اکسید آلومینیم تعیین شد در حالی که در عملیات بروسیلیکونایزینگ همزمان، ترکیب 90% پودر برونایز بهینه و 10% پودر سیلیکونایز بهینه، مخلوط مطلوب تشخیص داده شد. با انجام فرایندهای بهینه، پوششهای به ضخامت حدود mμ150 و حداکثر سختی HV600 در فولادهای سیلیکونایز شده و با ضخامت حدود mμ100 و سختی بیش از HV3000 در فولادهای بروسیلیکونایز شده به دست آمد. بررسیهای میکروسکوپی و فازشناسی پرتو ایکس توسط آزمایشهای متالوگرافی، XRD و EDAX نشان داد که فازهای ایجاد شده در فرایند سیلیکونایزینگ عبارت اند از si3Fe و 3Si5Fe، در حالی که طی فرایند بروسیلیکونایزینگ فازهای 3(FeSi)B، B2Si9/4Fe، FeSi، FeB و B2Fe شناسایی شدند.

---

در این مقاله، روش جدیدی برای هدایت موشکهای بالستیک زمین به زمین سوخت جامد بدون نیاز به خاموشی اجباری موتور ارائه شده است. پیچیدگی خاموشی موتورهای سوخت جامد روش جامعی برای هدایت این گونه موشکها را می طلبد. در این روش با اتلاف انرژی اضافی سوخت به صورت کنترل شده، قانون هدایتی خاصی به کار می رود تا با ارسال فرامین مناسب به سیستم کنترل و تغییر مسیر حرکت موشک، سرعت آن در انتهای زمان سوزش برابر با سرعت لازمه شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش هدایتی بالا در مورد موشکهای برد بلند با سیستم کنترل انحراف دهندۀ نیروی پیشران1 کارا و عملی است.

---

کاتالیز ایزومریزاسیون گلوکز به فروکتوز توسط آنزیم تثبیت یافتۀ گلوکز ایزومراز در محیط آبی – الکلی مورد مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از رابطۀ میکلیس – منتن و نیز رابطۀ هلدین متغیرهای اصلی سینتیکی در این واکنش اندازه گیری و تعیین شده اند: Vmr، Kmr، Vmr، Kmr، مقادیر Kmr و Kmr برای آنزیم مزبور در محیط الکلی نسبت به این مقادیر در محیط آبی افزایش داشه است اگرچه مقادیر حداکثر سرعت در این رابطه نشانگر کاهش است. این مطلب با استناد به ثابتهای سرعت منتسبه در این واکنش ایزومریزاسیون، مورد تفسیر قرار گرفته است. در بیان پیش بینی ای از این واکنش ایزومریزاسیون، معادلۀ انتگرالگیری شدۀ میکلیس – منتن در موافقت نسبتاً خوبی با نتایج تجربی قرار گرفته است.

---

در این مطالعه اثر پارامترهای سازه ای در پاسخ ساختمانهای نامتقارن با استفاده از تحلیل غیر کشسان دینامیکی و با در نظر گرفتن تأثیر اندرکنش خاک – سازه برای گروهی از زلزله های واقعی ایران مورد بررسی قرار گرفته است. سپس خروج از مرکزیت طراحی حاصل از تحلیل با خروج از مرکزیت طراحی آیین نامه های لرزه ای ایران، آمریکا، نیوزیلند، کانادا، مکزیک، استرالیا و اروپا مقایسه شده و با استناد به نقش پارامترهای مهم سازه ای با ملحوظ کردن انعطاف پذیری پایه، معادله ای برای خروج از مرکزیت طراحی پیشنهاد شده است.

---

الگوریتمهای دستی متفاوتی برای طبقه بندی اثر انگشت ارائه شده است که کاملترین آنها الگوریتم FBI است. به کارگیری الگوریتمهای دستی برای یک سیستم خودکار از نظر دقت و سرعت جستجو مناسب نیست. در این مقاله با انتخاب و استخراج خودکار ویژگیهای مناسب، یک الگوریتم دقیقتر و سریعتر برای طبقه بندی اثر انگشت ارائه شده است. در روشهای دستی، نقاط قلب1، مثلث2، و پیچ3 به عنوان ویژگیهای ساختاری و اصلی در طبقه-بندی اثر انگشت به کار می روند. در الگوریتم ارائه شده، ویژگیهای ساختاری یک اثر انگشت قلب و مثلث اند که استفاده از جهت و مختصات نسبی آنها از ویژگیهای جدید این الگوریتم است. به کمک این ویژگیها می توان زیرگروههای جدیدی برای طبقه بندی اثر انگشت تعریف کرد. با این عمل، فضای جستجوی زیرگروهها تا حد ممکن کوچک می شود و سرعت و دقت شناسایی اثر انگشت به طور چشمگیر افزایش می یابد. روش ارائه شده، مستقل از چرخش بوده و مکان نسبی قلب و مثلث با دقت بسیار خوبی به دست می آید. در انتها نتایج طبقه بندی روی آثار متنوع انگشت ارائه شده است. نتایج نشان می دهند که دقت طبقه بندی بالا بوده و این الگوریتم نسبت به اغتشاشات نمونه برداری حساسیت کمتری دارد.

---

روشهای تصدیق هویت افراد از طریق بیان کلمات یا جملات مشخص، دارای کاربرد فراوانی اند. وقتی تعداد کلمات یا جملات مورد توافق یا تعداد افراد برای تعیین هویت گفتاری کم باشد، از روشهای بهینه DTW1 برای این منظور می توان استفاده کرد. چنانچه تعداد کلمات یا جملات زیاد باشد و یا اینکه سیستم برای تعداد افراد زیاد طراحی شود، استفاده از روش DTW مقرون به صرفه نیست (به علت نیاز به بار محاسباتی و حجم حافظۀ بالا). در چنین مواقعی از چندی کننده های برداری یا ماتریسی می توان استفاده کرد. در طی این تحقیق از روش چندی کردن ماتریسی به علت کارایی بالاتر استفاده کرده ایم. همچنین برای افزایش کارایی سیستم از اطلاعات تحریک (شامل کانتورگین و فرکانس پیچ) نیز به نحو مناسبی استفاده کرده ایم. استفاده از اطلاعات تحریک به قسمی انجام پذیرفته که سیستم در مقابل تقلید ماهرانه مقاوم2 است.

---

یکی از عوامل محدود کنندۀ ظرفیت کانالهای مخابراتی فیبر نوری مکانیزم پاشندگی نوری است. بررسی دقیق پاشندگی ماده اغلب بسیار پیچیده است و تنها در شرایط خاص و با پذیرفتن فرضهای متعدد بررسی شده است. یکی از بهترین روشهای بررسی پاشندگی ماده توسط مارکوس، که خود یکی از پیشگامان بررسی موجبرهای عایق است، ارائه شده است. در این مقاله ضمن اشاره مختصر به روش ارائه شده توسط مارکوس الگوریتم جدیدی پیشنهاد می شود که بر مبنای آن می توان پاشندگی ماده را با دقت بیشتری تعیین کرد. در روش جدید پیشنهادی، نیازی به پیش فرضهای ساده کننده نیست و برخلاف روش مارکوس که منابع نوری خاصی را در نظر گرفته است، این روش برای همۀ منابع نوری قابل استفاده است.

---

در این تحقیق ابتدا میکروارگانیسم مورد نظر جداسازی، خالص سازی و پس از ارزیابی براساس مقدار کاهش COD آب پنیر و تولید تودۀ زیستی، انتخاب شد. جنس این میکروارگانیسم مخمر تریکوسپرون2 تعیین شد. پس از بهینه سازی شرایط، دمای C˚30، 6 = pH اولیه، میزان هوادهی v.v.m 2 و دور به هم-زن 800 دور در دقیق به عنوان مناسبترین شرایط به دست آمد. تحت این شرایط شدت رشد ویژه3، 1-h 59/ 0= μ و زمان دو برابر شدن4 تودۀ زیستی h 16/1 محاسبه شد. با به کارگیری شرایط بهینه، میزان کاهش COD در ظرف مدت 24 ساعت، 52 درصد و تولید تودۀ زیستی 1-g L 73/8 به دست آمد. تحت شرایط کشت مداوم دمای C˚ 34، دور به هم زن 800 دور در دقیقه، میزان هوادهی v.v.m 2، شدت رقیق سازی5 1-h 42/0-36/0 و pH حین تخمیر 4-5 به عنوان بهترین شرایط به دست آمد. تحت این شرایط مقدار تودۀ زیستی تولید شده 1-g L 17/8، درصد کاهش COD 21/53 و محصول دهی6 1-h 1-g L 4/3 حاصل شد. تودۀ زیستی تولید شده از نظر میزان پروتیین، اسیدهای نوکلئیک، چربی، خاکستر و رطوبت مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج به دست آمده پروتیین تک یاختۀ حاصله از نظر ارزش تغذیه ای برای طیور و دام مناسب است.

---

در مطالعۀ شبکه های پرت احتمالی، توجه به ساختار شبکه به عنوان یک راهکار جدید مطرح است. در مقالۀ حاضر، شبکه های هامنی1 به عنوان یک کلاس ویژه از شبکه ها بررسی می شوند. دو مکانیزم ساختاری تحت عناوین انقباض و حذف کمانی به منظور تبدیل شبکه های هامنی به شبکه های سری – موازی معرفی می شوند. ساختار شبکه های سری – موازی به گونه ای است که فقط با استفاده از دو عملیات ضرب و پیچش2 می توان تابع توزیع زمان تکمیل شبکه را محاسبه کرد. در مقالۀ حاضر برای اولین بار، شبکه های سری – موازی از نظر ساختاری مطالعه می شوند. نتیجۀ بررسی مزبور مؤید تعلق این شبکه ها به کلاس شبکه های هامنی است. یک قضیه کلیدی قابلیت و امکانپذیری مکانیزمهای انقباض و حذف کمانی را برای شبکه های هامنی غیرسری – موازی تبیین می کند.

---

در این تحقیق رفتار ممان – انحنا و نرمی با استفاده از تحلیل غیرخطی روی مقاطع اعضای بتن پیش تنیده بررسی شده است. در این راستا اثر پارامترهای مختلف طراحی روی نرمی اعضای خمشی با استفاده از مدل مصالح شامل منحنیهای تنش – کرنش بتن و فولادهای پیش تنیدگی و معمولی تعیین شده است. متغیرهای مورد بررسی شامل اندیس فولادگذاری (ω ̅) ، مقاومت فشاری بتن، نسبت پیش تنیدگی جزیی (PPR)، مقدار تنش پیش تنیدگی مؤثر (fpe)، محصور شدگی، نسبت فولاد فشاری (γ)، شکل مقطع و نوع فولاد پیش تنیدگی است. اندیس فولادگذاری مؤثرترین پارامتر روی نرمی خمشی است. این متغیر اثرات چندین متغیر دیگر مانند مقاومت فشاری بتن و نسبت فولادگذاری را در بر می گیرد. در حداکثر اندیس فولادگذاری بر اساس آیین نامۀ ACI (1β36/0) نرمی انحنایی بین 5/1 تا 0/3 و در ω ̅ برابر 2/0 که حداکثر مقدار برای امکان باز توزیع لنگر خمشی است، مقادیر بالاتر از 0/4 و نرمی 0/10 و بالاتر برای مقادیر ω ̅ کمتر از 10/0 قابل حصول است. اثر مقاومت نهایی فولاد پیش تنیدگی و شکل مقطع روی نرمی نامحسوس است. اثر محصور شدگی روی نرمی قابل توجه است.

---

محاسبۀ توزیع مکانی و زمانی رطوبت نسبی، اهمیت زیادی در پیش بینی تغییر شکلهای زمانی سازه های بتنی دارد. محاسبات دقیق توزیع رطوبت نیازمند به روشهای عددی پرهزینه است که برای اغلب ساختمانها موجه نخواهد بود. برای سازه های با اشکال هندسی منظم از قبیل دیوار و دال حصول به روشهای تقریبی پیش بینی تغییرات رطوبت، با دقت و سهولت مناسب امکانپذیر است. در این مطالعه، با استفاده از مدلهای ساده و شناخته شدۀ موجود در رابطه با انقباض و ارتباط آن با تغییرات رطوبت نسبی، برای تغییرات زمانی رطوبت نسبی متوسط معادلۀ ساده ای به خدمت گرفته می شود. برای توزیع مکانی رطوبت نیز معادله های نسبتاً ساده ای بررسی و پیشنهاد می شود. از ترکیب دو معادلۀ مزبور، معادلۀ مناسب پیش بینی توزیع زمانی- مکانی رطوبت نسبی به دست می آید. مدل حاصل دارای سه پارامتر است که بر اساس نتایج و اندازه گیریهای موجود برای دو پارامتر از آنها مقادیر مناسبی پیشنهاد می شود. پارامتر باقیمانده، مشابه پارامتر مربوط به انقباض است که برای آن نیز از معادله های تجربی موجود می توان استفاده کرد.

---

در این مقاله سینماتیک و دینامیک دو ربات صنعتی در حالت فضایی که با همدیگر جسمی را جابه جا می کنند بررسی می شوند. با استفاده از روش موسوم به NOC1 معادله های مستقل حاکم بر حرکت دو ربات همکار استخراج می شود. تاریخچه زمانی کوپل مفاصل بر اساس اعمال محدودیتهایی برای به دست آوردن جواب منحصر به فرد به دو روش حداقل نیروی وارد بر جسم متحرک و حداقل مقدار کوپل به کار رفته در مفاصل محاسبه خواهد شد. همچنین با مثالی برای دو ربات همکار یکسان از نوع پوما560 2تاریخچۀ زمانی دوران مفاصل و نرخ تغییرات آنها به همراه تاریخچۀ زمانی کوپلهای مفاصل به دست آمده و نتایج حاصل از تغییرات زمان کل انجام کار مورد بررسی قرار می گیرد.

---

هدایت و کنترل هواپیما در مرحلۀ فرود، بار کاری زیاد را بر خلبان تحمیل می کند. لذا به کارگیری سیستمهای کنترل فرود خودکار در این فاز پروازی از اهمیت خاصی برخوردار است. در این مقاله پس از بررسی مراحل اصلی فرود به معرفی سیستمهای هدایت و ناوبری فعال در این فاز پروازی پرداخته شده است. فرود بهینه ارائه شده است. در این خصوص اصول نظری طراحی سیستم کنترل براساس حداقل کردن انحراف هواپیما از مسیر فرود با صرف کمترین انرژی کنترلی پایه گذاری شده است. سیستم کنترل طرح شده در خصوص یک هواپیمای مسافربری از ردۀ بویینگ 747-B در ازای شرایط پروازی مندرج در آیین نامۀ FAR1 شبیه سازی رایانه ای شده است این شبیه سازیها نشان داده است که سیستم کنترل طراحی شده قادر است هواپیما را با بهترین شاخصهای پروازی در کوریدور مسیر فرود هدایت کند.

---

آدم ریوی1 یکی از بیماریهای حاد است که در اثر به هم خوردن تبادلات میرگی و فاکتورهای موثر در این تبادلات که مجموعاً قانون استارلینگ نامیده می-شود، پدید می آید. هدف، ارائۀ مدلی ریاضی از چگونگی ایجاد ادم ریه به منظور درک بهتر و کاملتر از مکانیزمهای درگیر با این پدیده است. با استفاده از آناتومی و فیزیولوژی ریه، خواص پوستۀ حبابچه ای تعیین و نیروهای حاکم بر تبادلات سیالات در ریه بررسی شد. همچنین با استفاده از خواص بستر عروقی و پوستۀ حبابچه ای معادلۀ دیفرانسیلی با مشتقات جزئی غیر خطی برای تعیین فشار داخل بستر عروقی تعیین شد و با در نظر گرفتن خواص فضای میانبافتی مطرح شده و پمپ لنفاوی مدل ریاضی شبیه سازی شد. نتایج حل مدل ریاضی با اعمال شرایط مشخصی روی بستر عروقی نشان می دهد که با افزایش فشار بستر عروقی، کاهش غلظت پروتیین بستر عروقی و همچنین با از بین رفتن دیوارۀ داخلی عروقی شدت رشد ادم ریوی افزایش می یابد. به طوری که بر حسب مقادیر مختلف فشار هیدروستاتیک، غلظت پروتیین بستر عروقی و یا وضعیتهای مختلف دیوارۀ مویرگی ممکن است ادم ریه به حالت پایدار برسد یا به صورت افزاینده رشد کند تا جایی که ادم داخل حبابچه ای تشکیل شود و باعث از بین رفتن دیوارۀ حبابچه شود.

---

در این بررسی، فرایند شکل دهی غلتکی سرد برای تولید مقاطع کانال متقارن تحلیل تنش و انرژی شده است. هندسۀ جسم به کمک یک تابع شکل تقریب زده شده است. سپس کرنشهای عرضی، طولی و برشی محاسبه شده اند و به کمک معادله های لوی-میسز، و پراندل-روس و همچنین با منظور کردن اصل باشینگر توزیعهای تنش به دست آمده اند. پس از متعادل نمودن نیروی طولی در هر گام، انرژی تغییر شکل ورق بین ایستگاههای متوالی محاسبه و با تغییر تابع شکل حداقل شده است. کرنشها و تنشها در نقاط مختلف ورق ارائه شده و مقایسۀ کرنشهای نظری با کارهای تجربی موجود رضایتبخش بوده است. در این بررسی، به کارگیری معادلۀ لوی-میسز به منظور کاهش زمان محاسبات، توجه به اصل باشینگر و محاسبۀ کرنشها و تنشهای برشی تازگی دارد.

---

در این مقاله، روش جدیدی به منظور طراحی کنترل کنندۀ مقاوم برای فرایندهای چند متغیرۀ خطی و نامعین که دارای محدودیتهای سخت زمانی1 بر روی بردار خروجیها و سیگنالهای کنترل در پاسخ به اغتشاشات ورودی پله ای هستند، ارائه می شود. در این روش، فرایند چند متغیرۀ m×m به 2m فرایند یک متغیره تجزیه می شود و سپس با استفاده از نظریه پس خور کمّی2 (QFT) کنترل کننده-های مطلوب طراحی می شوند. کنترل کننده هایی که با این روش به دست می آیند قطری بوده و از آنجا که هریک از کنترل کننده ها جداگانه طراحی می شوند، امکان خوبی برای به دست آمدن پهنای باند3 مناسب فراهم می شود که این خود باعث اقتصادی شدن طرح می شود. کاربرد این روش توسط یک مثال نشان داده شده است.

---

از روش سنتز احتراقی برای تولید کامپوزیت ذره ای Fe-(Ti,W)C استفاده شده است. راکتور ساده ای طراحی و ساخته شد که امکان انجام آزمایشها را تحت خلاء و آتمسفر خاص و شرایط کنترل پذیر از نظر دما و احتراق اولیه فراهم می سازد. نمونه هایی از مخلوط پودرهای آهن، تیتانیم، تنگستن و کربن با نسبتهای متفاوت از W/Ti تهیه شد و توسط جرقۀ الکتریکی تحت W/Ti در مخلوط اولیه کامپوزیتهای متفاوتی شامل WC در زمینۀ Fe-Ti، WC+(Ti,W)C در زمینۀ Fe و (Ti,W)C درر زمینۀ Fe تولید شد. فاز WC دارای ساختمان بلوری با مورفولوژی زاویه دار است ولی فاز (Ti,W)C مانند کاربید تیتانیم دارای مورفولوژی مدور است.

---

در این پژوهش رفتار تریبولوژیکی پوششهای ترکیبات بین فلزی Ti-Ni-P آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V در شرایط خشک لغزشی توسط یک دستگاه سایش رفت و برگشتی مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعات میکروسکوپی الکترونی سطوح سایش مبین بهبود مقاومت سایش چسبان پوششهای مزبور است که به طور گسترده توانسته اند از سیلان ماده در سطح و انتقال آن به سطح مقابل جلوگیری کنند. این امر همچنین کاهش ضریب اصطکاک و دامنه تغییرات آن را موجب شده است. نتایج اندازه گیری شیب سختی بر روی سطح مقطع نمونه های پوشش داده شده نمایانگر سختی بالای لایه های خارجی در پوششهای ترکیبات بین فلزی Ti-Ni-P است. تغییرات شیب سختی و بررسی سختی لایه از سطح تا عمق نشان می دهد که علت اصلی چسبندگی خوب لایه های ترکیبات بین فلزی عمدتاً به لحاظ شیب ملایم و یکنواخت سختی و کاهش نقش فصل مشترک لایه و زیرلایه می باشد. به همین علت پوششهای ترکیبات بین فلزی توانسته اند زیرلایه های مزبور را تحت شرایط بارگذاری و سایش لغزشی خشک به خوبی محافظت کنند. این امر می تواند کاربرد صنعتی آلیاژهای تیتانیوم را در حالت خشک تریبوسیستم افزایش دهد.

---

با استفاده از تحلیل غیر خطی بر روی قیمت سهام یکی از شرکتها در بازار بورس تهران، ماهیت فرایند مربوط به سری زمانی قیمت آن شرکت، مشخص می شود. روش به کار رفته برای هر شرکت دیگری قابل اجراست. دیدگاه مورد مطالعه در این پژوهش براساس نظریه آشوب1 است.، نشان داده می شود که رفتار فرایند مربوط به سری زمانی قیمت سهام مورد مطالعه رفتاری آشوبگونۀ ضعیف2 است، تمایز این گونه رفتار با رفتار تصادفی، پیش بینی رفتار این سهام را ممکن می سازد. همچنین با انجام تحلیل مربوط به تخمین بعد همبستگی3 دریافته می شود که برای مدلسازی رفتار قیمت سهام در بازار بورس تهران تنها قیمتهای ثبت شده قبل برای تجدید دینامیک و ساختار فرایند مولد قیمت آن سهام کافی نیست و می بایست متغیرهای دیگری را نیز دخیل کرد.