۸ نتیجه برای المان محدود
فریبرز ناطقی الهی، اکبر واثقی و وحید لعل شهسوار، ،
دوره ۲۵، شماره ۱ - ( ۴-۱۳۸۵ )
چکیده
پلها به طور بالقوه از آسیبﭘذیرترین سازهﻫای موجود در سیستمهای شهری و بزرگراهی در حین زلزله‌اند. بدیهی است که کارایی لرزهﺍی سیستمهای حمل و نقل از جمله پلها نقش کلیدی در مدیریت بحران زلزله ایفا می‌کنند. از این رو ضرورت ارزیابی هر دو جنبه کاربردی و فیزیکی سازه پلها مهم است. جنبه فیزیکی کارآیی لرزهﺍی پلها توسط توابع شکنندگی لرزهﺍی (منحنیهای شکنندگی) یا ماتریسهای احتمال خسارت تجهیزات حمل و نقل ارزیابی میﺷوند. احتمال خسارت سازﻩای به سبب سطوح مختلف جنبش لرزﻩای زمین، توسط منحنیهای شکنندگی بیان میﮔردد.
در این پژوهش نحوه تهیه منحنیهای شکنندگی پلها توسعه داده شده و برای ارزیابی از عملکرد بهینه چنین منحنیهایی، آسیبﭘذیری لرزهﺍی یک پل پیش‌تنیده راه آهن به طول ۲۱۵ متر و به طور کامل، توسط این چنین منحنیهای شکنندگی و با کمک نرمﺍفزار اپن سیز۱، به صورت ۱۰۰% سه بعدی المان محدود غیرخطی مورد بررسی قرار گرفته است. برای مطالعه نتایج تحلیل، یک بسته نرمﺍفزاری در متلب۲ تهیه شده است. مدلسازی کامل پل با استفاده از مدلهای غیرخطی سه بعدی و شش مولفهﺍی، به همراه مدلسازی کامل رفتار کولهﻫا، بالشتکها، اثر سقوط عرشه از روی نشیمن و اندرکنش غیرخطی خاک-سازه از مزیتهای این پژوهش نسبت به کارهای مشابه است. مطالعه روی منحنیهای شاخص قابلیت اعتماد سازهﺍی از دیگر بخشهای این پژوهش است که این منحنیها برای اولین بار ارائه میﺷوند. در نهایت روش و نحوه ارزیابی انجام شده جمعﺑندی و نتایج در قالب منحنیهای آسیب‌پذیری و قابلیت اعتماد سازهﺍی برای دو شاخص خسارت معتبر ارائه و مقایسه شدهﺍند
محمدرضا فروزان، ایمان صالحی،
دوره ۲۶، شماره ۱ - ( ۴-۱۳۸۶ )
چکیده
در این مقاله مشخصات تغییر شکل تختال در فرایند سایزینگ پرس به عنوان یکی از روشهای کاهش عرض تختال در نورد گرم توسط روش المان محدود و با استفاده از فرمولاسیون صریح به کمک المانهای الاستوویسکوپلاستیک مورد بررسی قرار گرفته است. تأثیر متغیرهایی مانند عرض و ضخامت اولیه تختال، کاهش عرض، گام تغذیه و سرعت ابزار پرس بر فاکتورهایی از جمله شکل پروفیل ضخامت (عیب استخوان سگی۱)، فرم دو انتهای تختال (عیب دم ماهی شدن۲)، کاهش عرض در ابتدای تختال (عیب گردن پیدا کردن۳) و کیفیت لبه تختال بررسی شده است. در ادامه مقایسه ای بین دو روش کاهش عرض متداول یعنی نورد عمودی به کمک غلتکهای عمودی۴ و دستگاه سایزینگ پرس۵ به منظور تعیین تفاوتها و بازده هر کدام از دو روش ارایه شده است. میزان برگشت عرض که یکی از مهمترین فاکتورها در ارجحیت روش کاهش عرض است و همچنین شکل تختال پس از عبور از اولین ایستگاه نورد افقی در این تحقیق ارزیابی شده است. همچنین به منظور معتبرسازی روش تحلیل، نتایج حاصله با نتایج تجربی مقایسه شده است. نتایج تحقیق حاکی از تغییر شکل یکنواخت تر و بازده بالاتر در فرایند سایزینگ پرس نسبت به نورد عمودی است.
فرهنگ دانشمند، مهرداد فرید و محمدجواد کاظم‌زاده‌پارسی، ،
دوره ۲۷، شماره ۲ - ( ۱۰-۱۳۸۷ )
چکیده
در این مقاله شکل جدیدی از روش المان محدود شبکه ثابت ارائه وکاربرد آن در حل مسائل دو بعدی ارتجاعی خطی بررسی شده است. در این روش از یک شبکه غیر منطبق بر مرز برای حل معادلات دیفرانسیل جزیی استفاده میشود و عدم تطبیق شبکه بر مرز باعث تقاطع مرز با المانها شده که به نوبه خود نیازمند تکنیکهای ویژه‌ای برای اعمال شرایط مرزی است. در این مقاله، روش جدیدی برای محاسبه ماتریس سختی المانهای مرزی که قسمتی از آنها در داخل و قسمتی دیگر در خارج از ناحیه جسم قرار دارد پیشنهاد و شرایط مرزی نیز با دقت بیشتری نسبت به روش المان محدود شبکه ثابت اعمال شده است. به منظور مقایسه تواناییهای روش پیشنهادی تعدادی مثال عددی با آن حل و نتایج حاصل با مقادیر تحلیلی و نتایج حاصل از روش المانهای محدود استاندارد و روش المان محدود شبکه ثابت مقایسه شده و دقت و همگرایی روش مورد بررسی قرار گرفته است.
احسان یاری، حسن قاسمی،
دوره ۳۴، شماره ۲ - ( ۱۰-۱۳۹۴ )
چکیده
هدف از ارائه این مقاله ارائه الگوریتم کاربردی جهت تحلیل ارتعاشات شفت - پروانه در شناورهای دریایی می باشد. در ابتدا شناور زیرسطحی در سرعت های مختلف در حالت ناپایا با استفاده از روش حجم محدود مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. بر‌اساس نتایج به‌دست آمده از این تحلیل میدان دنباله پاشنه شناور و ورودی به پروانه در زمان های مختلف استخراج شده است. میدان جریان ورودی به پروانه در کد المان مرزی لحاظ شده است و با استفاده از این کد پروانه شناور در حالت ناپایا مورد تحلیل قرار گرفته است و نیروها و گشتاورهای اصلی و جانبی روی پروانه استخراج شده است. سپس داده های به‌دست آمده از روش المان مرزی به‌همراه هندسه دقیق شفت و پروانه با استفاده از روش المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است. فرکانس طبیعی و اجباری پروانه در مودهای ارتعاشی مختلف تعیین شده اند. با توجه به داده‌های به‌دست آمده از آنالیز عددی المان محدود، بیشترین جابجایی پروانه مربوط به نوک پره در حالت ارتعاشات اجباری می باشد.
بهزاد صادقیان، مسعود عطاپور، ابوذر طاهری‌زاده،
دوره ۳۶، شماره ۲ - ( ۱۲-۱۳۹۶ )
چکیده
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی از روشهای بسیار کاربردی در اتصال فلزات غیرمشابه است. در این پژوهش به شبیه‌سازی توزیع حرارت در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی اتصال غیرمشابه فولاد زنگ‌نزن ۳۰۴ به آلیاژ آلومینیوم ۵۰۸۳ با استفاده از روش المان محدود پرداخته شده است. حل حرارتی برای این مسئله از دو روش حل حالت پایدار و نیز حل حالت گذرا استفاده شده و دو روش با یکدیگر مقایسه شده‌اند. قابل ذکر است که، به‌منظور اعتبارسنجی مدل، ورق‌های فولاد زنگ‌نزن و آلومینیوم آماده‌سازی شده و جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی صورت گرفته است. به‌علاوه با به‌کار بردن ترموکوپل بر قطعات، تاریخچه دمایی نقاط حین جوشکاری برای دو فلز به‌دست آمد. پس از آن، نتایج حاصل از شبیه‌سازی حرارتی با نتایج آزمایشگاهی حاصل از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی این اتصال مقایسه و اعتبارسنجی شد. در پایان با ساخت یک مدل شبکه عصبی، تأثیر پارامترهای ورودی فرایند جوشکاری بر حداکثر دمای زیر ابزار بررسی شد.
فاطمه شیرمحمدی، محمدمهدی سعادت‌پور،
دوره ۳۷، شماره ۱ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
در این نوشتار روش مودال طیفی به منظور مطالعه انتشار امواج عرضی در ورق‌های نازک مستطیلی با ضخامت ثابت و متغیر در راستای عرضی و با شرایط مرزی مختلف که تحت بارهای ضربهای قرار میگیرند، توسعه داده میشود. روش مودال طیفی که ترکیبی از روشهای سختی دینامیکی (DSM)، آنالیز طیفی و یا آنالیز فوریه (SAM) و روش نوار محدود کلاسیک (FSM) است، با مدلسازی دقیق توزیع جرم و سختی در حوزه فرکانسی منجر به پاسخهایی با دقت کافی میشود. این روش برخلاف سایر روشهای عددی از تعداد محدودی از اجزا برای نیل به پاسخ در حوزه زمانی بهره میگیرد که موجب کاهش زمان و هزینه لازم برای انجام محاسبات میشود. در ادامه پارامترهای حائز اهمیت در این روش معرفی و ضمن حل مثالهایی تأثیر هر یک از این پارامترها در دستیابی به پاسخ با دقت کافی مورد بررسی قرار میگیرد.
عیسی احمدی، داریوش کوه‌بر، رویا تقی‌لو،
دوره ۳۸، شماره ۱ - ( ۵-۱۳۹۸ )
چکیده
در این پژوهش، یک مدل المان محدود برای تحلیل ضربه سرعت پایین بر ورق کامپوزیتی ارائه شده است و با استفاده از آن آسیب ایجاد شده ناشی از برخورد یک ضربه‌زننده، با ورق کامپوزیتی لایه‌ای با سرعت پایین، مورد بررسی قرار گرفته است. برای پیش‌بینی آسیب از تئوری پیشنهاد شده توسط چویی- چانگ و همچنین معیار سای- هیل استفاده شده است. برای مدلسازی و تحلیل رفتار ورق از تئوری مرتبه اول برشی و تئوری المان محدود ریتز و برای مدلسازی تماس از قانون تماس اصلاح‌شده هرتز استفاده شده است. برای حل زمانی معادلات حرکت ورق و ضربه‌زننده از روش انتگرال‌گیری نیومارک استفاده شده است. در قسمت نتایج عددی شرایط مرزی مختلف، ابعاد مختلف و لایه‌گذاری متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است و به بررسی آسیب ناشی از ضربه سرعت پایین در ورق کامپوزیتی لایه‌ای پرداخته شده است. پارامتر آسیب و ناحیه آسیب ناشی از ضربه، مورد بررسی قرار گرفته است و اثر پارامترهای مختلف بررسی شده است.
مهدی جامعی، حمیدرضا غفوری،
دوره ۳۸، شماره ۲ - ( ۱۲-۱۳۹۸ )
چکیده
در این تحقیق حل عددی معادله‌‌های حاکم بر جریان‌های دوفازی (فشار ترکننده- درجه اشباع ترکننده) در محیط متخلخل و در شرایط همدمایی، با استفاده از ترکیب دو روش المان محدود نامنطبق خطی و گالرکین ناپیوسته پنالتی داخلی ارائه شده است. این ترکیب از مدل عددی برای اولین بار در زمینه مدلسازی جریان‌های دوفازی به‌کار رفته است و به‌عنوان نوآوری این تحقیق تلقی میشود. معادله فشار با استفاده از روش المان محدود نامنطبق به‌کمک المانهای کروزیکس- راویارت خطی ناپیوسته و معادله انتقال غالب درجه اشباع نیز با استفاده از روشهای گالرکین ناپیوسته پنالتی داخلی وزنی حل می‌شوند. استفاده از روش المان محدود نامطبق در حل معادلات جریان موجب شده تا، به‌دلیل استقرار درجات آزادی روی مرکز وجوه مشترک المانها، مقادیر فشار و سرعت از تطابق مطلوب‌تری برخوردار شوند. در این مدلسازی از شرایط مرزی نوع رابین در مرزهای ورودی استفاده شده است و برای گسسته‌سازی زمانی معادله‌‌های همبسته حاکم، از تکنیک حل‌های متوالی بهره برده شده است. به‌منظور بهبود وضوح نتایج و حفظ پیوستگی بردار نرمال سرعت در ناپیوستگی‌ها و ناهمگنی‌ها، از نگاشت فضای H(div) با کمک المانهای خطی راویارت- توماس استفاده میشود. در پایان هر گام زمانی نیز با استفاده از محدودکننده شیب چاونت- جافر اصلاح شده، نوسانات غیرفیزیکی مقادیر درجه اشباع در هر المان حذف می‌شوند. همچنین به‌منظور صحت‌سنجی و بیان کارایی مدل در تسخیر شوک‌های ناگهانی در محل تماس دو فاز سیال و ناهمگنی‌ها، به حل مدلهای بنجمارک و نمونه پرداخته شده است.
