لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 16
بهینه سازی کنداسورهای لوله ـ پرّه دار با استفاده از یک سیستم هوشمند
خلاصه :
مسیر عبور مبّرد ( تعداد pass ) تأثیر قابل توجهی بر روی ظرفیت مبدل می گذارد . یک مهندس طراح به طور معمول یک مسیر عبور برای مبرد مشخص می کند و با استفاده از یک مدل شبیه سازی شده و یا یک تست آزمایشگاهی از درستی تصمیم خود یقین حاصل می کند . فر آیند بهینه سازی مسیر حرکت جریان با استفاده از تکنیک های جستجوی هوشمند می تواند بهبود پیدا کند . این مقاله تجربیاتی را همراه با یک برنامه بهینه سازی هوشمند متفاوت و جدید ارائه می کند . ISHED یک سیستم هوشمند برای طراحی مبدل های حرارتی است ، این سیستم به کار گرفته شده است تا با طراحی مسیر عبور جریان مبرد در کنداسورهای لوله ـ پرّه دار ظرفیت آنها رابه حداکثر برساند .
این برنامه ( ISHED ) در یک حالت نیمه داروینی ( Darwinian ) عمل می کند و سعی می کند تا مسیر هایی را برای عبور جریان پیدا کند که ظرفیت کنداسور را برای شرایط خاص کار کرد و پیش فرض های طراحی کنداسور به حداکثر برساند . در اینجا نمونه هایی از مسیر های بهینه سازی وجود دارد که برای 6 مبرد گوناگون طراحی شده است .
ISHED نشان داد که می تواند ساختاری از مسیر عبور جریان را ، با ظرفیت هایی برابر و حتّی بیشتر از ظرفیت های بدست آمده با روش های محاسباتی و طراحی دستی به وجود آورد ، به ویژه در مواردی که هوا با توزیع غیر یکنواخت وارد می شود .
مقدمه :
اِواپراتورها ( بخار کننده ها ) و کنداسورها ی لوله ـ پرّه دار از انواع عمدة مبدل های مبرد ـ هوا هستند . عملکرد آنها تحت تأثیر تعداد زیادی از پارامتر های طراحی است ، برخی از این پارامترها محدود می شوند به سفارش ها و یا قابلیت ها و توانایی های تولید و ساختِ صنعتیِ که در دسترس می باشد . هنگامی که ابعاد خارجی مبدل ، قطر لوله ، فاصله گذاری بین لوله ها و پرّه ها و محدودة سطح انتقال حرارت معین شد ، مهندس طراح بایستی ترتیبی برای قرار گیری لوله هایی که مرتبط با تعیین جریان مبرد در داخل لوله های مارپیچی هستند مشخص کند . در واقع هدف مهندس طراح مشخص کردن مسیری است ، که مبرّد در آن مسیر ، ظرفیتِ دِبی لوله های مارپیچی را به حداکثر مقدار خود برساند . تعداد این مسیرها ، که برای عبور جریان مبرد ، می توان یکی از آنها را برگزید مشخص هستند . برای مثال یک مبدل حرارتی سه ردیفه با دوازده لوله در هر ردیف تقریباً دارای 2 x 1045 حالت ممکن به عنوان ساختارِ مسیر عبور جریان است . اکنون می توان گفت فرآیند طراحی مسیر عبور جریان در وحلة اوّل توسط تجربه مهندس طراح و پس از آن به کمک برنامه هایی که عملکرد مبدل را شبیه سازی می کنند هدایت می شود . (انتخاب) طراحی یک مسیر جریان بهینه برای مبرد وقتی سخت تر می شود که توزیع جریان هوا بر روی سطح لوله های مارپیچ داخل مبدل به طور غیر یکنواخت باشد . در چنین حالتی ، ممکن است مهندس طراح به اشتباه بیاُفتد و تغییرات سرعتِ جریان هوا را یکنواخت فرض کند ، که در چنین شرایطی این فرض ، کاهش ظرفیت را برای مبدل به دنبال خواهد داشت ( Chwalow Skietal : 1989 ) . در میان مقالاتی که در حال بررسی در رابطه ، باعث بهینه سازی مسیر جریان مبرد هستند ، یک ارزیابی تحلیلی دربارة تعداد بهینه لوله های موازی در یک اِواپراتور ( تبخیر کننده ) نشان داد که حداکثر ظرفیت مبدل هنگامی میسّر می شود که افت دمای اشباع مبرّد برابر با 33% اختلاف دمای میانگین بین مبرد و دیوارة لوله باشد ( Granryd and Palm 2003 ) . بررسی شبیه سازی 6 چیدمان برای مسیر جریان ، ما را به این نتیجه رساند که ، با یک طراحی مناسب و درست برای مسیر جریان مبرد ، ممکن است ، سطح انتقال حرارت در قیاس با ساختار هایی رایج به اندازه 5% کاهش یابد ( Liangetall . 2001 ) .
بررسی دیگر با توجه به عملکرد های متناوب R22 ، نشان داد که در کندانسورها ، مبرّدهای گوناگون ، برای به حداکثر رساندن ظرفیت مبدل ( کندانسور ) نیاز به ساختار های گوناگون در مسیر جریان دارند .
( Cassonetal . 2002 ) . نتایج شبیه سازی نشان می دهد که ، مبردهای فشار بالا ، هنگامی که با جریان جزئی بالا استفاده می شوند ، مؤثرتر از R22 هستند و علت آن افت کم دمای اشباعشان است و به علت این امر نیز ، افت فشاری است که مبرد دچار آن می شود . این نتیجه گیری ، مفهوم فاکتور جریمه را ( Penalty Factor ) بیشتر روشن می کند ( Cavalliniatal . 2000 ) ، که در محاسبه اُفت دمای اشباع مبرد در طی یک چگالش با جابجایی اجباری به کار گرفته می شود . یک وجه مشترک بین تمامی مطالعات و بررسی های ذکر شده بالا ، این است که تمامی آنها مبدل های حرارتی لوله ـ پرّه دار ، با چیدمان های اوّلیه متفاوت برای مسیر جریان را مورد توجه قرار داده اند . اکنون یک نگرش امکان پذیر است ، با پیشرفت هایی که در ساخت ماشین های هوشمند به وجود آمده ، طرح های مدار حرکت ، که بر اساس ، اقتضای شرایط ایجاد می شوند ، می توانند برای بکارگیری مبدلهای خاص با توزیع هوای ورودی یکنواخت و غیر یکنواخت تولید شوند . این توانایی ها به اثبات رسیده است ، چگونه !؟به وسیله یک سیستم بهینه سازی جدید و متفاوت به نام ISHED ( Domanskietal . 2004a ) . پی گیری کار مشخص کرد ، که به کارگیری ISHED برای بهینه سازی مدار حرکتِ ( مسیر ) مبرد در اِواپراتورهایی که با ایزو بوتان ( R600a) ، R134a ، پروپان ( R290 ) ، R22 ، R140a ، R32 کار می کنند میسّر است . ( Domanskietal . 2004b ) . در این مقاله به کار گیری ISHED را برای کندانسورهایی که با همین 6 مبرد کار می کنند ، شرح و سبط می دهیم .
2- بهینه سازی مدار حرکت مبرد با ISHED :
شکل 1 یک دیاگرام از سیستم ISHED را نشان می دهد . این سیستم مرکب است از یک شبیه ساز مبدل حرارتی ، که ظرفیت های مبدل را متناسب با ساختارهای گوناگون مسیر جریان (مدارحرکت ) فراهم می سازد و یک دستگاه برنامه ساز که در آماده کردن ساختارهای جدید شرکت می کند .
ISHED از یک نظریه تحولیِ همراه با جابجایی استفاده می کند ، که در آن ISHED در یک برنامة تولید ساختار مدار جریان عمل می کند ، هر قسمت از این فرآیند تولید ، به وسیله شبیه ساز تغییر می کند ، که ظرفیتی را به عنوان یک مقدار مناسب عددی برای مبدل فراهم می سازد . طرح های مدار حرکت ( جریان ) و مقادیر مناسب ظرفیت شان برای تصمیم گیری دربارة تولید طرح های بعدی مدار جریان ، به برنامه کنترل ( Control Modnle ) بر می گردند . از این پس فرآیند بهینه سازی به یک حلقه تکرار برده می شود و به تعداد تولیدات مشخص شده تکرار می شود . از دیگر طرح های ISHED ، استفاده از دو برنامه ساز ، به عنوان نسل جدیدی از تولید کننده های مسیر جریان مبرد است . این دو برنامه ساز عبارتند از :
– Based Evolutionary Computational / Module Knowledge Symbolic Learning Module.
برنامه ساز یا همان کنترل کنندة برنامه تصمیم می گیرد که چه برنامه ای را برای (تولید) ایجاد مدارِ بعدی مورد استفاده قرار گیرد . در ابتدای برنامه بهینه سازی ،
– Based Evolutionary Computational / Module Knowledge Symbolic Learning Module.
تا زمانی که ، ظرفیت های حاصل از تولیدات مدار حرکت ، بهینه باشد مورد استفاده قرار می گیرد ، سپس در صورت بهینه نبودن ظرفیت ها با برنامه قبلی فرآیند با برنامه Learning ـ Symbolic عوض می شود و این برنامه نیز تا زمانی که باعث بهبود ظرفیت حاصل از تولیدات مدار حرکت می شود ، اجراء می شود و این تعویض شدن دو برنامه با یکدیگر به طور متناوب ، با توجه به ظرفیت ماکزیمم ادامه پیدا می کند . این عمل ( تعویض شدن دو برنامه با یکدیگر ) توسط بخش کنترل کنندة برنامه ها انجام می شود .
ساختار تابعیِ ISHED ـ Figure 1
مدل شبیه سازی شده مورد استفاده در این سری مطالعات ، COND ، متشکل است از برنامه شبیه سازی COND ـ EVAP ( NIST . 2003 ) . COND در یک طرح لوله به لوله تهیه و سازماندهی شده است که به کاربر اجازه می دهد تا یک ساختار دلخواه برای مسیر جریان مبرد و
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 9
تاریخچه استفاده از اطلاعات خاص(TIPS/TRIZ)
در کل دو نوع رویکرد مقابله و گروه های مردمی در رویارویی با مشکلات وجود دارد: دسته ای که به طور کمی راه حل را می دانند و دسته ای که راه حل را نمی دانند. دسته ای که راه حل را می دانند می توانند به کمک اطلاعاتی که از کتابها، مجله های تکنیکی و یا کمک متخصصان آن فن به دست می آورند، آن موضوع را حل کنند. در اینجا مشکل خاصی به کمک مشکلات و پیش آمدهای استاندارد در یک تشابه و قیاس طبیعی افراشته شده است.
یک راهکار بهتر، تکیه کردن و اعتماد نه بر روانشناسی بلکه بر تکنولوژی که توسط گنریچ است آلتشوئلر که در سال 1926 در اتحاد جماهیر شوروی به دنیا آمده است. اولین ابداع و اختراع وی، برای شنای زیر آب هنگامی بود که او تنها 14 سال سن داشت. بدن و قامت و شکل و اندام وی به او اجازه می داد که شغل حرفه ای اش را به عنوان یک مهندس مکانیک ادامه دهد. انجام خدمت سربازی در نیروی دریایی شوروی به عنوان یک کارشناس صاحب امتیاز کمک های شایانی به وی در مورد استفاده و به کارگیری از اختراعاتش کرد. اختراعات وی در همان سال ها نقش خوبی در حل مشکلات پیش آمده داشت. حس کنجکاوی وی در مورد حل مسائل وی را به سمت یافتن روش های استاندارد این موضوع سوق داد. به گونه ای که او دریافت که تجهیزات روانپزشکی به حد قابل قبول و لازم اختراعات قرن 20 را جدی نگرفته اند. حداقل او احساس کرد که تئوری یک اختراع می بایست بتواند شرایط و موقعیت های زیر را راضی کند:
یک روش و راهکار سیستماتیک و گام به گام باشد.
یک راهنمایی مشخص در میان راهکارهای مختلف باشد.
مستقیماً به راه حل ایده آل منتهی شود.
قابل تکرار و قابل اعتماد باشد و به تجهیزات و وسایل روانشناسی و روانپزشکی وابسته نباشد.
توانایی افزودن علوم شخصی به آن وجود داشته باشد.
برای مخترعان به اندازه ی کافی آشنا باشد که به فرایند حل مسئله کمک کند.
در سال های کوتاه بعد از آن، بیش از 200000 حق انحصاری فکر اختراع را برای حل مسائل و مشکلات و این که چگونه حل می شوند دریافت داشت.
از تمامی این ها تنها 20% تا حدی راه حل اختراعی بودند که درست و صحیح بودند و بیشتر آنها اصلاح شدند.
اکتشوئلر، مشکل اختراعی و اختراعاتی را به گونه ای که یک راه حل سبب ایجاد مشکل دیگری می شود بیش از پیش توضیح داد، مانند افزایش کشش و فشار صفحه و قاب فلزی سبب افزایش وزن آن می شود. عموماً مخترعان می بایست سبک و سنگین کرده و مصالحه ای را بین خصوصیات گوناگون برقرار کنند و بنابراین به یک راه حل ایده آل دست نمی یابند. آلتشوئلر در بررسی اش فهمید که بسیاری از افراد راه حلی را توصیف می کنند که در آن تناقضات آن را نادیده گرفته اند و در آن هیچ احتیاجی به سبک و سنگین کردن و بررسی های اینچنین نیست. آلتشوئلر این موضوعات را در یک راه و روش نو و بدیع دسته بندی کرد و در عوض اینکه آنها را توسط صنایع مربوطشان طبقه بندی کند، او موضوع اصلی را برداشت تا بدین طریق فرایند حل مسئله را بی پوشش و آشکار کند.
او فهمید که گاهی اوقات مشکلات شبیه چندین بار با استفاده از تک قانون قوانین چندین گانه ی بنیادین حل شده است.
اگر تنها مخترعان آینده از کارهای اخیر اطلاع داشته باشند راه حل های مسئله ها بسیار سریعتر و موثرتر کشف می شوند. در سالهای دهه 1990 و 1970 او راه حل های مسئله را به پنج سطح طبقه بندی کرد: سطح اول: مشکلات معمول طراحی که به کمک روش های مرسوم تخصصی و موضوع حل می شوند. که هیچ اختراعی نیز لازم ندارند و به نظر می رسد که حدود 32% از راه حل ها از این سطح می باشند.
سطح دوم: یک گسترش و پیشرفت کوچک در یک سیستم موجود و در اختیار، که توسط روش های صنعتی حل می شوند که معمولاٌ نیز به نوعی مصالحه نیاز دارند. و حدود 45% از راه حل ها به این دسته تعلق دارند. سطح سوم: گسترش و بهسازی های بنیادین در مورد سیستم های موجود که توسط روش هایی که در صنعت مرسوم نیست حل می شوند و روش های حل غیر معمول دارند و حدود 18% از راهکارها از این دسته می باشند.
سطح چهارم: یک نسل جدید که قوانین جدیدی را برای انجام توابع اولیه ی سیستم لازم دارد. که بیشتر در علم وجود دارند تا در تکنولوژی و حدود 4% از راه حل ها از این دسته و سطح می باشد.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 9
سمینار کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک
دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد
تحلیل ورقهای مرکب پیزوالکتریک با استفاده از تئوری لایه ای به روش اجزاء محدود
علیرضا ستوده علی نویدمقدم
استادیار،گروه مکانیک دانشگاه فردوسی مشهد دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک (طراحی کاربردی)
E-mail: ali_navidmoghaddam@yahoo.com E-mail : setoodeh@um.ac.ir
چکیده
در این مقاله فرمول بندی کلی اجزاء محدود با استفاده از تئوری لایه ای برای تحلیل ورقهای مرکب با لایه های پیزوالکتریک بکار گرفته شده است. این تحقیق تغییر مکانهای کوچک، رفتار الاستیک خطی، توابع مختلف درون یاب در جهتهای مختلف صفحه و همچنین تغییرات ضخامت را نشان می دهد. در ضمن این روش مقایسه ای را بین تئوری های لایه ای با ضخامتهای مختلف انجام می دهد.
کلمات کلیدی: تئوری لایه ای1، مواد پیزوالکتریک2، روش اجزاء محدود3، ورقهای مرکب4
1- مقدمه
اخیراً استفاده از مواد پیزوالکتریک در ساختارهای هوشمند رشد قابل ملاحظه ای داشته است. مواد پیزوالکتریک دارای خاصیت جفت شدگی5 و هماهنگی قوی بین پاسخ مکانیکی و الکتریکی هستند[1].
وقتی که این مواد تحت تنش کششی، فشاری یا نیروی برشی قرار می گیرند، یک ولتاژ الکتریکی در آنها بوجود می آید. که به عنوان تاثیر مستقیم پیزوالکتریک شناخته می شود.
لذا دارای کاربردهای مختلفی در علوم مهندسی از جمله هوا فضا، شیمی، عمران، الکترونیک و مکانیک و... می باشند[2]. همچنین می توان به عنوان سنسور برای اندازه گیری مقادیر فیزیکی از جمله کرنش در ساختارهای متفاوت و پیش بینی خرابی از آنها استفاده کرد. از مواد پیزوالکتریک می توان به عنوان محرک در کنترل ارتعاشات نیز استفاده نمود[3].
اولین بار یونانیان باستان متوجه خاصیت الکتریکی بویژه شارژ استاتیکی در مواد خاص در هنگام سایش آنها به یکدیگر شدند[4]. استفاده های نخستین از مواد پیزوالکتریک به سال 1880 بر می گردد زمانی که برادران کوری اثر مستقیم مواد پیزوالکتریک را کشف کردند[5].
ویت در سال 1894 متوجه رابطه بین ساختار مواد و تاثیرات پیزوالکتریک شد. بدین صورت که یک ولتاژ در مواد پیزوالکتریک باعث تغییرات هندسی در آنها می شود .که امروزه به نام تاثیرات معکوس پیزوالکتریک شناخته می شود[6].
مواد بسیاری از جمله نمک راشل6 ،کوارتز7،باریم8 و کهربای اصل9 خواص پیزوالکتریک را از خود نشان می دهند. در اوایل سال 1918 لنگ اوین از مواد پیزوالکتریک برای ساخت سونار10در جنگ جهانی دوم استفاده کرد. همچنین در دهه 1960 بشر متوجه خاصیت پیزوالکتریک در استخوان و ماهیچه انسان شدند.
باید توجه داشت که خواص مکانیکی ورقهای مرکب در جهت عرضی ناپیوسته است و این گونه سازه ها در برابر تنش های برشی و عمودی عرضی بسیار تغییر شکل پذیر می باشند. به علت وجود خواص مکانیکی مختلف در جهات و لایه های متفاوت، صفحه در حالت کلی ناهمگن بوده و به همین دلیل تا به حال تئوری های متعددی برای مدل- سازی خصوصیات موادی و رفتار سینماتیکی آنها ارائه شده است. این تئوری ها به طور کلی شامل تئوری های مبنی بر توزیع میدان تنش11 و توزیع میدان تغییر مکان12 می باشند. تئوری های مبنی بر توزیع میدان تنش کاربرد چندانی در تحلیل صفحات ندارند، زیرا بسط مدل اجزاء محدود آنها دشوار می باشد و اغلب از تئوری های مبنی بر توزیع میدان تغییر مکان در جهت ضخامت، استفاده می شود. تئوری های مبنی بر توزیع میدان تغییر مکان نیز به دو دسته تئوری های تک لایه معادل و تئوری های لایه ای تقسیم می شوند.
تحلیل صفحات کامپوزیتی بر اساس یکی از روش های زیر است:
1-1) تئوری های تک لایه معادل1 (دو بعدی):
1—1-1) تئوری کلاسیک صفحات چند لایه
1-2-2) تئوری های تغییر شکل برشی صفحات چند لایه
1-2) تئوری سه بعدی الاستیسیته:
1-2-1) فرمول بندی سنتی سه بعدی الاستیسیته
1-2-2) تئوری های لایه ای
1-3) روش های دو بعدی و سه بعدی مدل چندگانه (روش اجزاء محدود)
تئوری های تک لایه معادل از تئوری سه بعدی الاستیسیته با ایجاد فرضیات مناسب درباره سینماتیک تغییر شکل یا حالت تنش در راستای ضخامت چند لایه کامپوزیتی به دست آمده اند. به این ترتیب می توان تغییر شکل صفحه کامپوزیتی را در قالب یک تک لایه معادل توصیف نمود و بنابراین مسئله سه بعدی به دو بعدی کاهش پیدا می کند. برای صفحات چند لایه مرکب این کار مانند آن است که چند لایه ناهمگن با یک تک لایه، که از نظر استاتیکی با چند لایه مذکور معادل است، جایگزین گردد. به این ترتیب میدان تغییر مکان یا میدان تنش به صورت ترکیبی خطی از توابع نامعین و مختصه ضخامت در نظر گرفته می شود. تئوری کلاسیک صفحات چند لایه که ساده ترین تئوری تک لایه معادل می باشد، از بسط تئوری کیرشهف2 برای صفحات کامپوزیتی به وجود آمده است. طبق این تئوری، خطوط مستقیم که ابتدا عمود بر صفحه میانی بوده اند، بعد از تغییر شکل نیز مستقیم و عمود باقی خواهند ماند. همچنین از تغییر ضخامت صفحه صرفنظر می شود. تئوری کلاسیک کاربرد وسیعی در تحلیل خمش استاتیکی، ارتعاشات و پایداری صفحات نازک دارد، ولی از آنجا که از تنش های ناشی از تغییر فرم های برشی صرفنظر می کند، از این تئوری نمی توان در مورد صفحات ضخیم که تغییر شکل های برشی در آن حائز اهمیت می باشد، استفاده نمود. بنابراین کاربرد روش کلاسیک محدود به صفحات نازک می باشد. ریزنر و میندلین به منظور بیان تاثیر تنش های برشی عرضی بر رفتار صفحات، تئوری هایی ارائه نمودند که اکنون به نام تئوری صفحه ریزنر- میندلین3 و یا تئوری تغییرشکل برشی مرتبه اول4 مشهور است. تئوری فوق پرکاربرد ترین تئوری در رابطه با تحلیل صفحات می باشد. بر طبق این تئوری تنش های برشی عرضی در جهت ضخامت ثابت فرض می شوند. بنابراین خطوط مستقیم که ابتدا عمود بر صفحه میانی بوده اند، بعد از تغییر شکل مستقیم باقی خواهند ماند اما لزوما" عمود بر صفحه میانی نیستند.
با توجه به فرض ثابت بودن تنش های برشی عرضی در راستای ضخامت، به منظور بهبود توزیع میدان تنش، از ضرایب تصحیح برشی استفاده می شود. به دلیل وجود خطای غیر قابل اغماض تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول، خصوصاً در تحلیل صفحات ضخیم و نیز در پیش بینی تنش های برشی عرضی، محققان سعی نمودند تئوری بهتری را برای پیشگویی میدان تنش و کرنش در چند لایه های کامپوزیتی ارائه نمایند. به همین جهت تئوری های دیگری با هدف رفع محدودیت های تئوری کلاسیک و تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول و تشریح بهتر سینماتیک تغییر شکل صفحات، با در نظر گرفتن فرم کامل تری از تغییرات تنش های برشی ارائه شد که به نام تئوری های مرتبه بالاتر5 شهرت یافته اند. بسط تیلور میدان تغییر مکان این تئوری ها در راستای ضخامت برحسب ترم های مرتبه بالاتر بیان می شود. از جمله مزایای این تئوری ها آن است که توزیع کرنش های برشی را در طول ضخامت به صورت سهموی در نظر گرفته و شرط صفر بودن تنش های برشی عرضی را در سطوح صفحه از طریق اعمال شرایط مرزی به میدان تنش، برآورده می سازند. تئوری های تکاملی فوق تحت عنوان تئوری های تک لایه معادل شناخته می شوند. مدل های تک لایه معادل برای بیان رفتار کلی صفحات چند لایه مانند خیز، فرکانس پایه ارتعاشی، بار کمانش بحرانی و منتجه های نیرو و ممان مناسبند؛ اما در تحلیل های دقیق لایه ای و بین لایه ای و تشریح اثرات موضعی مانند توزیع تنش های درون لایه ای و پدیده لایه لایه شدن کارایی لازم را ندارند.
برای پیشگویی دقیق توزیع تنش و به دست آوردن مدلی جامع جهت تشریح سینماتیک تغییر شکل چند لایه های کامپوزیتی باید وضعیت سه بعدی تنش ها را مورد تحلیل و ارزیابی قرار داد.
در تئوری لایه ای، صفحه کامپوزیتی به چند زیر لایه تقسیم می شود و برای هر کدام ، میدان تغییر مکان به طور جداگانه فرض می شود؛ بنابراین خصوصیات موادی و اثرات برشی منحصر به فرد هر لایه در میدان تغییر مکان لحاظ می گردد و باعث می شود تا نمایش صحیحی از میدان کرنش در لایه های مختلف فراهم آمده و تنش ها در لایه ها با دقت بیشتری محاسبه گردد. در این تئوری تغییرات میدان جابجایی در جهت ضخامت بر اساس توابع درونیاب یک بعدی لاگرانژی تعریف می گردد که به طور خودکار پیوستگی از نوع را در امتداد ضخامت بر مؤلفه های تغییر مکان اعمال می نماید و سبب می شود که کرنش های عرضی در امتداد ضخامت به صورت تکه تکه6 خطی شوند.
2- میدان تغییر مکان کلی تئوری های تک لایه معادل
تئوری کلاسیک و تئوری های تغییر شکل برشی مرتبه اول و مرتبه سوم صفحات چند لایه را می توان در قالب یک تئوری واحد بیان نمود:
که،وتغییر مکان در جهات،، و به ترتیب چرخش محور عمود بر صفحه میانی، حول محورهایو می باشد. و توابع مجهول هستند و به چرخش های مرتبه بالا اشاره دارند. کلیه تغییر مکان های تعمیم یافته فوق توابعی ازوهستند. با انتخاب مقادیر صحیح ثابت های،،ومی توان میدان تغییر مکان تئوری های مختلف را از رابطه فوق استخراج نمود.
در تئوری کلاسیک:
(2)
در تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول:
(3)
در تئوری تغییر شکل برشی مرتبه دوم:
(4)
در تئوری تغییر شکل برشی مرتبه سوم:
(5)
/
شکل1- نیروها، ممان ها و سینماتیک تغییر شکل صفحه در تئوری کلاسیک و تئوری های تغییر شکل برشی مرتبه اول و مرتبه سوم[2].
همان گونه که مشاهده می شود، تمام تئوری های معرفی شده فوق را می توان با یک میدان تغییر مکان کلی بیان نمود؛ اما تئوری لایه ای اساساً با تئوری های فوق متفاوت است. همان طور که از میدان تغییر مکان (1) پیداست، در این گونه تئوری ها که به تئوری های تک لایه معادل مشهورند، مؤلفه های تغییر مکان با یک عبارت که تابعی پیوسته از در تمام طول ضخامت است، تخمین زده می شوند و بنابراین پیوستگی از نوع را در امتداد ضخامت ایجاد می نماید. بنابراین میدان کرنش نیز پیوسته بوده و همان طور که بیان شد، به علت وجود ضرایب متفاوت برای لایه های غیر هم جنس، تنش های برشی عرضی ( و) در محل تماس لایه ها، ناپیوسته می گردد. تئوری های لایه ای به همین سبب، به وجود آمدند. این تئوری میدان جابجایی با پیوستگی از نوع را در هر لایه به طور مجزا در نظر می گیرد. بنابراین این امکان را به وجود می آورد که با اعمال ضرایب مختلف بر کرنش های برشی عرضی ناپیوسته در محل تماس لایه ها، تنش های متناظر پیوسته شود.
شکل2- نمایش تغییرات پیوسته کرنش درون صفحه ای و تغییرات ناپیوسته تنش متناظر در تئوری های تک لایه معادل[9].
3- تئوری لایه ای
تئوری های لایه ای در راستای بهبود و تکامل تئوری های تک لایه معادل به وجود آمده اند و مبنی بر بسط میدان تغییر مکان منحصر به فرد در هر لایه می باشند. برخلاف تئوری های تک لایه معادل، تئوری های لایه ای بر اساس فرض پیوستگی از نوع میدان جابجایی در راستای ضخامت شکل می گیرند، بنابراین مؤلفه های تغییر مکان در طول ضخامت پیوسته خواهند بود ولی مشتقات تغییر مکان ممکن است در نقاط مختلف در راستای ضخامت ناپیوسته باشند. میدان جابجایی را در حالت کلی (سه بعدی) و شامل شش مؤلفه کرنش در نظر می گیریم. کرنش های درون صفحه ای در راستای ضخامت صفحه و به طور هم زمان کرنش های جانبی در سطوح مشترک لایه ها به طور تکه ای پیوسته خواهند بود. همچنین امکان پیوستگی تنش های عرضی در فصل مشترک لایه های متشکل از مواد غیر مشابه وجود خواهد داشت. میدان کرنش به خصوص در حالتی که تعداد لایه ها افزایش می یابد، به میدان کرنش واقعی نزدیک تر می شود. تغییرات جابجایی در هر لایه از طریق درونیابی خطی لاگرانژ یا توابع شکل درجه دو به دست می آید[9].
شکل3- تغییر شکل و میدان تنش صفحه چند لایه کامپوزیتی در تئوری لایه ای[9]. از تعادل نیروهای درون لایه ای (شکل (4))، شرایط پیوستگی میدان تنش لایه های مجاور در سطوح مشترک آنان، به صورت زیر نتیجه می شود:
شکل4- تعادل تنش های درون لایه ای [9].
از آنجا که در حالت کلی ، رابطه زیر را می توان در مورد میدان کرنش لایه های مجاور نوشت:
در تمام تئوری های تک لایه معادل مبنی بر میدان جابجایی، مؤلفه های تغییر مکان به صورت توابعی پیوسته از ضخامت صفحه، فرض می شوند. بنابراین کرنش های عرضی پیوسته خواهند بود و بدین ترتیب اصل بیان شده در رابطه (7) نقض می گردد. از این رو تمام تنش ها در تئوری های تک لایه معادل در مرز لایه ها، به ویژه تنش های عرضی در سطح مشترک دو لایه که به تنش های درون لایه ای معروف هستند، ناپیوسته می باشند:
در چند لایه های نازک، خطای ایجاد شده ناشی از ناپیوستگی تنش های درون لایه ای قابل صرفنظر کردن می باشد.
تئوری های لایه ای مبنی بر جابجایی به دو دسته تقسیم می شوند:
3-1- تئوری های لایه ای جزئی1: که در آن از بسط لایه ای برای محاسبه مؤلفه های تغییر مکان درون صفحه ای استفاده می شود.
3-2- تئوری های لایه ای کامل2: که در آن از بسط لایه ای برای محاسبه هر سه مؤلفه تغییر مکان استفاده می شود.
در مقایسه با تئوری های تک لایه معادل، تئوری های لایه ای جزئی با معرفی اثرات تنش های برشی عرضی لایه مجزا در میدان جابجایی، شرایط بهتری را جهت تشریح رفتار چند لایه های کامپوزیتی فراهم می آورند. در تئوری های لایه ای کامل، اثر تنش های عمودی لایه مجزا نیز در نظر گرفته می شود و دقت آن بیشتر خواهد شد. در ادامه تئوری لایه ای مبنی بر تغییر مکان ردی یا تئوری کلی صفحه چند لایه معرفی می شود. این تئوری بر اساس تغییرات تکه تکه خطی مؤلفه های تغییر مکان درون-صفحه ای و تغییر مکان عرضی ثابت در راستای ضخامت، بنا نهاده شده است. یک چند لایه متشکل از لایه زیر را در نظر بگیرید. مختصات چند لایه را روی صفحه میانی3 قرار داده به طوری که جهت مختصات ضخامت، رو به بالا باشد (شکل (5)). هر لایه ارتوتروپیک4 بوده و جهت اصلی ماده در آن (جهت الیاف) نسبت به مختصات چند لایه دلخواه است.
شکل5- شماتیک چند لایه در جهت ضخامت [9].
در این تئوری برای هر نقطه دلخواه در چند لایه با مختصات () میدان تغییر مکان به صورت زیر در نظر گرفته می شود:
در رابطه فوق () تغییر مکان های نقطه () روی صفحه مبنا (صفحه میانی) بوده وو توابعی هستند که روی این صفحه صفرند:
(10)
خیز جانبی مستقل از مختصات ضخامت فرض می شود. به منظور کاهش تئوری سه بعدی به دو بعدی، مؤلفه های برون صفحه ای تغییر مکان، و، به صورت ترکیبی خطی از توابع مجهول برحسب () و توابع پیوسته بر حسب () در نظر گرفته می شوند:
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 6
ترفندهایی در Windows Media Player با استفاده از رجیستری
مطمئنأ همگی شما نرم افزار Windows Media Player را میشناسید. در این ترفند قصد داریم به معرفی چندین تغییر عمده در این برنامه بپردازیم که همگی آنها از طریق رجیستری صورت میگیرد. این ترفند ها عبارتند از : غیرفعال کردن پیغام Upgrade ، حذف آخرین Play List ، پنهان کردن پنجره Anchor ، تغییر عنوان پنجره مدیا پلیر ، حذف کردن عناصر مختلف از برنامه ، ارسال شناسه کاربر ، قفل کردن Skin انتخاب شده و فعال کردن ویژگی های مربوط به DVD. لازم به ذکر است که این ترفندها بر روی تمامی ویندوزها قابل استفاده میباشد.ابتدا از منوی Start وارد Run شده و regedit را در آن تایپ کنید و Enter بزنید تا ویرایشگر رجیستری باز شود. حال هر یک از ترفندهای زیر را انجام دهید. غیرفعال کردن پیغام Upgradeبا این کار پیغام Upgrade ای که موقع نصب یک نسخه جدیدتر مدیا پلیر ویندوز ظاهر می شود غیر فعال می شود. به آدرس زیر بروید : HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/Microsoft/MediaPlayer/PlayerUpgradeدر صفحه سمت راست در یک فضای خالی راست کلیک کنید و از آنجا New و از منوی باز شده String Value را انتخاب کنید و نام آنرا AskMeAgain بگذارید . سپس روی آن کلیک کرده و در قسمت Value Data عبارت No را بنویسید.با این کار Upgrade مربوط به مدیا پلیر خذف می شود . برای فعال کردن مجدد این پیغام مقدار Yes را به جای No قرار بدهید. حذف آخرین Play Listبا این کار می توانید آخرین فایل ها و URL های استفاده شده را از History مربوط به مدیا پلیر ویندوز حذف کنید. برای حذف لیست فایل هایی که آخرین بار پخش شده اند به این آدرس بروید :HKEY_CURRENT_USER/Software/Microsoft/MediaPlayer/Player/RecentFileListو برای حذف لیست URL ها به این آدرس بروید :HKEY_CURRENT_USER/Software/Microsoft/MediaPlayer/Player/RecentURLListموارد مورد نظر خود را Delete ( حذف ) کنید.پنهان کردن پنجره Anchor وقتی در حالت Skin از مدیا پلیر استفاده می کنید ، پنجره ای با نام Anchor نمایش داده می شود که به نظر ک چیز ضائد و اضافی است.برای حذف این پنجره به آدرس زیر بروید :HKEY_CURRENT_USER/Software/Policies/Microsoft/WindowsMediaPlayerبا راست کلیک کردن در صفحه سمت راست و با راست کلیک کردن از منوی باز شده یک DWORD با نام DoNotShowAnchor بسازید و مقدار آنرا 1 قرار دهید تا پنجره Anchor حذف شود . برای نمایش دادن این پنجره عدد 0 را به جای 1 قرار دهید.نکته : این ترفند برای مدیاپلیر با ورژن 8 به بالا کاربرد دارد.تغییر عنوان پنجره مدیا پلیربا این ترفند می توانید عنوان برنامه را تغییر دهید و عنوان دلخواه خودتان را جایگزین کنید. به آدرس زیر بروید :HKEY_CURRENT_USER/Software/Policies/Microsoft/WindowsMediaPlayerدر این صفحه یک String با نام TitleBar بسازید و روی آن کلیک کنید و متن دلخواه خود را بنویسید. حذف کردن عناصر مختلف از مدیا پلیر عناصر متعددی روی مدیا پلیر موجود است که ممکن است برای ما کاربردی نداشته باشد. اگر می خواهید بعضی از این عناصر را حذف کنید به آدرس زیر بروید :HKEY_CURRENT_USER/Software/Policies/Microsoft/WindowsMediaPlayerشما می توانید در اینجا عناصر Radio Bar , Media Favorite , Find New Station را حذف کنید . برای حذف هر کدام باید یک DWORD بسازید و با توجه به زیر نام مناسب را انتخاب کنید و مقدار آنرا برابر 1 قرار دهید تا حذف شود . برای فعال کردن مقدار 1 را به 0 تغییر دهید.Radio Bar = NoRadiaBarMedia Favorite = NoMediaFavoriteFind New Station = NoFindNewStationارسال شناسه کاربر در مدیا پلیردر زمان برقرار ارتباط راه دور با یک شبکه تلویزیونی یا رادیویی معمولا یک شناسه خاص توسط مدیا پلیر ارسال می شود . ترفند زیر ارسال یا عدم ارسال این شناسه را کنترل می کند.به آدرس زیر بروید :HKEY_CURRENT_USER/Software/Microsoft/MediaPlayer/Preferencesیک Binary با نام SendUserGUID بسازید , جهت ارسال شدن شناسه خاص ( GUID ) عدد 1 و جهت عدم ارسال عدد 0 را بنویسید.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 83
آماده کردن فلزات برای استفاده در ساخت بدنه خودرو:
علاوه بر ساختار شیمیایی فلزات، ساختار سطح فلزات نیز بر روی خواص ظاهری سیستم رنگی که در مراحل بعد اعمال میشود مؤثر میباشند. ساختار سطح فلزات کم و بیش متأثر از پروسه تولید فلزات و نحوه شکل دهی آنها میباشد. به همین دلیل زبری سطح فلز را طی عملیات تمیزکاری بوسیله برس زنی، سندینگ و بلاستینگ بوسیله ذرات فولادی یا سند، تغییر میدهند، تا بوسیله ایجاد زبری مناسب خواص سیستم رنگ را بهبود دهیم.
از آنجا که خواص ظاهری و حفاظتی لایههای رنگ که در مراحل بعد اعمال میشوند وابستگی شدیدی به ساختار سطح فلزات دارد، به همین علت در نظر گرفتن فاصله قله تا دره و اختلاف بین بلندترین قله و عمیقترین دره اهمیت بالایی دارد.
در صورتیکه زبری سطح فلز زیاد باشد حتی بعد از اعمال لایههای مختلف رنگ میتوان به وضوح تأثیر آن را پس از اعمال رنگ رویه مشاهده کرد. در شکل زیر یک نمونه از میزان تأثیر زبری سطح بدنه بر روی زبری لایههای مختلف رنگ، را میتوان مشاهده کرد.
علاوه بر برخی مواد مورد استفاده در ساخت یک قطعه صنعتی همانند ساختار سطح و نحوه آمادهسازی، یکی از عوامل دیگری که به شدت بر روی کیفیت سیستم رنگ و در نتیجه خواص حفاظتی و ظاهری رنگ یک قطعه صنعتی اثر میگذارد نحوه اتصال و طراحی قطعه صنعتی میباشد. در صورتیکه یکی از اهداف رنگآمیزی حفظ کیفیت رنگ در درازمدت باشد، طراحان صنعتی باید به قوانین معینی در طراحی قطعات صنعتی دقت کنند. این قطعات صنعتی ممکن از مواد مختلفی همانند چوب، کامپوزیتها، فولاد یا سایر فلزات و پلاستیک یا سایر ترکیبات ساخته شده باشند.
به خصوص طراحی مناسب قطعات ساخته شده از چوب به منظور جلوگیری از ایجاد استرسهای حاصل از رطوبت و در نتیجه ترک خوردن چوب اهمیت ویژهای دارد. در عین حال باید طراحی قطعه به گونهای باشد که بتوان لایههای مختلف رنگ را با ضخامت یکنواخت بر روی قطعه اعمال کرد و دارای حداقل مقدار اختلاف ضخامت باشیم.
ارتباط بین طراحی مناسب و پایداری رنگ را میتوان به وضوح در ساخت پنجرهها مشاهده کرد. در هنگام طراحی پنجره باید مطمئن باشیم که آب براحتی از روی پنجره خارج میشود و آب بر روی پنجره باقی نمیماند. به منظور اطمینان از خروج آب میتوان در برخی مناطق سوراخهایی تعبیه کرد یا به این مناطق حالت شیبدار دهیم تا آب در این محلها باقی نماند. همه لبههای تیز باید دارای انحنا شوند زیرا هرچه لبه تیزتر باشد ضخامت رنگ در آن مناطق کمتر میباشد. بنابراین با ایجاد انحنا در این مناطق سعی میکنیم تا به ضخامت مناسبی از فیلم رنگ دست یابیم. همچنین باید برخی نواحی با سیلرهای مناسب پر شوند. سیلرهای مورد استفاده باید خاصیت الاستیته خود را برای مدتهای طولانی حفظ کنند زیرا همیشه یک پنجره تحت اثر استرسهای دائمی میباشد.
قطعات فلزی اغلباً دارای شکل بسیار پیچیده و دارای نقاط اتصال، بوسیله جوشکاری و پرچ نمودن میباشند در عین حال دارای حفره و شیارهای متعددی میباشند. بدنه خودرو نیز دارای این ویژگی ها میباشد. وجود نقاط نوک تیز در یک قطعه فلزی باعث مشکل شدن فرآیند رنگ آمیزی آن میگردد. حفرههای سربسته یا حفرههایی که به سختی قابل دسترسی میباشند باید توسط مواد مناسب پر شوند یا اینکه توسط طراحی مناسب یا ایجاد سوراخ برای ورود رنگ به داخل آنها قابل دسترس شوند. زمانی که اعمال رنگ بصورت غوطه وری صورت گیرد همانند اعمال آستر باید طراحی خودرو به گونهای باشد که مناطقی برای جمع شدن رنگ وجود نداشته باشد وجود این مناطق علاوه بر هدر رفتن رنگ باعث کاهش ضخامت فیلم رنگ در این مناطق و در نتیجه کاهش مقاومت خوردگی رنگ و در عین حال عیوب فراوان دیگری برای لایه آستر میشود. در صورت بروز این عیوب در یک لایه آستر مجبور به رفع عیب از نقاط معیوب میباشیم که نتیجه آن افزایش هزینههای رفع عیب، افزایش تعداد نیروی انسانی مورد نیاز برای رفع عیب، افزایش طول سالن رنگ و افزایش سایر هزینهها و در عین حال کاهش سرعت تولید خط خودرو میگردد. به علت اینکه دلایل بروز این عیوب، روشهای رفع عیوب احتمالی دارای جزییات فراوان میباشد و در عین حال تعداد عیوب احتمالی نسبتاً زیاد میباشد به همین دلیل در این کتاب در مورد این مسائل صحبت نمیکنیم و فقط به بیان کلیات اکتفا میکنیم. تبدیل نقاط نوک تیز به نقاط دارای انحناء نیز اهمیت ویژهای دارد زیرا همانطور که گفته شد ضخامت لایههای رنگ در لبههای نوک تیز پایین میباشد که نتیجه آن کاهش خواص حفاظتی سیستم رنگ در این نقاط میباشد.