تحقیق درمورد آشنایی با سیستمهای سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری و مزایای استفاده از تکنولوژی های جدید سوخت رسانی در خودرو 18 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 23

آشنایی با سیستمهای سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری و مزایای استفاده از تکنولوژی های جدید سوخت رسانی در خودرو

Electronic Fuel Injection

 سیستم سوخت رسانی برای خودرو به مانند دستگاه گوارش و دستگاه تنفسی برای بدن انسان ضروری و بسیار حساس است که بایستی انرژی لازم برای استفاده و کار خودرو را فراهم سازد . اما این سیستم های سوخت رسانی چگونه چنین کاری را انجام میدهند ؟ بر چند نوع هستند ؟ مزایا و معایب این نوع سیستم ها چیست ؟ چه نوع سیستمی برای خودرو اقتصادی تر و مناسب تر است ؟ و . . . ده ها سئوال دیگر که ممکن است برای همه ی کسانی که به نوعی با خودرو سر و کار دارند پیش آید . از سال 1383 ساخت خودرو های سواری کاربراتوری تقریبا به حالت تعلیق در آمده است و شرکت ها تنها مجازند از سیستم های انژکتوری برای محصولات خود استفاده کنند . حال آنکه تعدادی از رانندگان قدیمی خودرو همچنان بر استفاده از خودروهای کاربراتوری اصرار می ورزند . اصلا کاربراتور و انژکتور چه تفاوتی با هم دارند ؟ چه کاری انجام می دهند ؟ و کدامیک بر دیگری ارجحیت دارد ؟ و . . . سئوالات مشابه دیگر . در این نوشتار سعی داریم به صورت اختصار با هر دو نوع سیستم سوخت رسانی آشنا شویم و در نهایت با مزایا و معایب هر دو آشنایی پیدا کرده تا بتوانیم به درستی در خصوص استفاده از این سیستم ها در خودرو تصمیم گیری نماییم .کاربراتور چیست ؟کاربراتور مهمترین قطعه در سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری است . وظیفه ی اصلی کاربراتور تهیه مخلوط مناسبی از هوا و سوخت برای شرایط مختلف کار موتور می باشد . یک کاربراتور بایستی خواسته های زیر را برآورده سازد :1 . تهیه مخلوط صحیح هوا و سوخت برای شرایط مختلف کار موتور در زمانی بسیارکوتاه

2 . مصرف کم سوخت در وضعیت کار عادی موتور

3 . امکان تامین حداکثر قدرت در حالت بار کامل

4 . روشن شدن موتور در هر درجه حرارت و کارکرد منظم آن در حالت دور آرام5 . پایداری تنظیم های انجام یافته بر روی کاربراتور برای یک مدت طولانی و امکان تنظیم ها با توجه به شرایط کاری موتور

6 . سادگی ، قابلیت اطمینان و دوام

7 . سهولت تعمیر و نگهداریکاربراتور چگونه کار می کند ؟

عامل اصلی کار کاربراتور ایجاد مکش ( خلاء ) در روی مجرای خروج سوخت ( ژیگلور ) می باشد .این کار توسط قسمتی از بدنه کاربراتور به نام ونتوری یا گلوگاه انجام می گیرد . ونتوری در حقیقت مقطع کاهش بدنه کاربراتور می باشد . با باز شدن صفحه گاز هوا توسط سیلندر موتور مکیده شده و به داخل کاربراتور جریان می یابد . در هنگام عبور از ونتوری به علت کاهش مقطع عبور ، سرعت هوا افزایش یافته و فشار محفظه ونتوری کاهش می یابد و مکشی ایجاد می نماید که به مراتب از سایر مقاطع کاربراتور بیشتر است . بنابراین چنانچه مجرای سوخت به این قیمت متصل شود ، سوخت مکیده شده و پس از مخلوط شدن با هوا به داخل سیلندر وارد می شود .

انواع کاربراتور : کاربراتور ها از نظر جریان هوا به سه دسته تقسیم می شوند :1 . کاربراتور با جریان هوا از بالا به پایین : در این کاربراتور نیروی جاذبه به جریان مخلوط سوخت و هوا به داخل موتور کمک می کند و در نتیجه تغذیه موتور بهتر انجام میشود . علاوه بر آن دسترسی به کاربراتور از نظر فضای تعمیراتی نیز بهتر می باشد . به همین دلیل این نوع کاربراتور برروی اکثر خودروها به کار می رود که می توانند شامل کاربراتورهای یک مرحله ای یا دو مرحله ای باشند . کاربراتور خودروهای نیسان ، پراید ، پژو از این نوع می باشند 

.2 . کاربراتور با جریان هوا از پایین به بالا : این نوع کاربراتور بیشتر در گذشته به کار گرفته می شده است و علت آن جلوگیری از ورود سوخت به صورت مایع به موتور بود . در حال حاضر با توجه به اینکه این کاربراتور از نظر فضای تعمیراتی از قابلیت دسترسی خوبی برخوردار نیست و علاوه برآن روشن شدن موتور در هوای سرد نیز به خوبی انجام نمی شود ، کاربردی ندارد . کاربراتور خودروهای قدیمی دهه ی 60 19 معمولا از این نوع می باشد

3 . کاربراتور با جریان هوای افقی : مزیت اصلی این نوع کاربراتور ارتفاع کمی است که درزیر درپوش موتوراشغال می کند . این نوع کاربراتور می تواند دارای ونتوری ثابت یا متغیر باشد . کاربراتور خودرو پیکان از نوع کاربراتور با جریان هوای افقی و با ونتوری متغیر می باشد

کاربراتورها عموما از قسمت های زیر تشکیل شده اند :

محفظه ی گاز – محفظه ی ساسات – بدنه – محفظه راه انداز – پمپ شتابدهنده که ونتوری در کاربراتورهای یک مرحله ای یا ونتوری ها در انواع دو مرحله ای در بدنه اصلی جای می گیرند

تحقیق در مورد آشنایی با سیستمهای سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری و مزایای استفاده از تکنولوژی های جدید سوخت رسانی در خودرو 18 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 23

آشنایی با سیستمهای سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری و مزایای استفاده از تکنولوژی های جدید سوخت رسانی در خودرو

Electronic Fuel Injection

 سیستم سوخت رسانی برای خودرو به مانند دستگاه گوارش و دستگاه تنفسی برای بدن انسان ضروری و بسیار حساس است که بایستی انرژی لازم برای استفاده و کار خودرو را فراهم سازد . اما این سیستم های سوخت رسانی چگونه چنین کاری را انجام میدهند ؟ بر چند نوع هستند ؟ مزایا و معایب این نوع سیستم ها چیست ؟ چه نوع سیستمی برای خودرو اقتصادی تر و مناسب تر است ؟ و . . . ده ها سئوال دیگر که ممکن است برای همه ی کسانی که به نوعی با خودرو سر و کار دارند پیش آید . از سال 1383 ساخت خودرو های سواری کاربراتوری تقریبا به حالت تعلیق در آمده است و شرکت ها تنها مجازند از سیستم های انژکتوری برای محصولات خود استفاده کنند . حال آنکه تعدادی از رانندگان قدیمی خودرو همچنان بر استفاده از خودروهای کاربراتوری اصرار می ورزند . اصلا کاربراتور و انژکتور چه تفاوتی با هم دارند ؟ چه کاری انجام می دهند ؟ و کدامیک بر دیگری ارجحیت دارد ؟ و . . . سئوالات مشابه دیگر . در این نوشتار سعی داریم به صورت اختصار با هر دو نوع سیستم سوخت رسانی آشنا شویم و در نهایت با مزایا و معایب هر دو آشنایی پیدا کرده تا بتوانیم به درستی در خصوص استفاده از این سیستم ها در خودرو تصمیم گیری نماییم .کاربراتور چیست ؟کاربراتور مهمترین قطعه در سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری است . وظیفه ی اصلی کاربراتور تهیه مخلوط مناسبی از هوا و سوخت برای شرایط مختلف کار موتور می باشد . یک کاربراتور بایستی خواسته های زیر را برآورده سازد :1 . تهیه مخلوط صحیح هوا و سوخت برای شرایط مختلف کار موتور در زمانی بسیارکوتاه

2 . مصرف کم سوخت در وضعیت کار عادی موتور

3 . امکان تامین حداکثر قدرت در حالت بار کامل

4 . روشن شدن موتور در هر درجه حرارت و کارکرد منظم آن در حالت دور آرام5 . پایداری تنظیم های انجام یافته بر روی کاربراتور برای یک مدت طولانی و امکان تنظیم ها با توجه به شرایط کاری موتور

6 . سادگی ، قابلیت اطمینان و دوام

7 . سهولت تعمیر و نگهداریکاربراتور چگونه کار می کند ؟

عامل اصلی کار کاربراتور ایجاد مکش ( خلاء ) در روی مجرای خروج سوخت ( ژیگلور ) می باشد .این کار توسط قسمتی از بدنه کاربراتور به نام ونتوری یا گلوگاه انجام می گیرد . ونتوری در حقیقت مقطع کاهش بدنه کاربراتور می باشد . با باز شدن صفحه گاز هوا توسط سیلندر موتور مکیده شده و به داخل کاربراتور جریان می یابد . در هنگام عبور از ونتوری به علت کاهش مقطع عبور ، سرعت هوا افزایش یافته و فشار محفظه ونتوری کاهش می یابد و مکشی ایجاد می نماید که به مراتب از سایر مقاطع کاربراتور بیشتر است . بنابراین چنانچه مجرای سوخت به این قیمت متصل شود ، سوخت مکیده شده و پس از مخلوط شدن با هوا به داخل سیلندر وارد می شود .

انواع کاربراتور : کاربراتور ها از نظر جریان هوا به سه دسته تقسیم می شوند :1 . کاربراتور با جریان هوا از بالا به پایین : در این کاربراتور نیروی جاذبه به جریان مخلوط سوخت و هوا به داخل موتور کمک می کند و در نتیجه تغذیه موتور بهتر انجام میشود . علاوه بر آن دسترسی به کاربراتور از نظر فضای تعمیراتی نیز بهتر می باشد . به همین دلیل این نوع کاربراتور برروی اکثر خودروها به کار می رود که می توانند شامل کاربراتورهای یک مرحله ای یا دو مرحله ای باشند . کاربراتور خودروهای نیسان ، پراید ، پژو از این نوع می باشند 

.2 . کاربراتور با جریان هوا از پایین به بالا : این نوع کاربراتور بیشتر در گذشته به کار گرفته می شده است و علت آن جلوگیری از ورود سوخت به صورت مایع به موتور بود . در حال حاضر با توجه به اینکه این کاربراتور از نظر فضای تعمیراتی از قابلیت دسترسی خوبی برخوردار نیست و علاوه برآن روشن شدن موتور در هوای سرد نیز به خوبی انجام نمی شود ، کاربردی ندارد . کاربراتور خودروهای قدیمی دهه ی 60 19 معمولا از این نوع می باشد

3 . کاربراتور با جریان هوای افقی : مزیت اصلی این نوع کاربراتور ارتفاع کمی است که درزیر درپوش موتوراشغال می کند . این نوع کاربراتور می تواند دارای ونتوری ثابت یا متغیر باشد . کاربراتور خودرو پیکان از نوع کاربراتور با جریان هوای افقی و با ونتوری متغیر می باشد

کاربراتورها عموما از قسمت های زیر تشکیل شده اند :

محفظه ی گاز – محفظه ی ساسات – بدنه – محفظه راه انداز – پمپ شتابدهنده که ونتوری در کاربراتورهای یک مرحله ای یا ونتوری ها در انواع دو مرحله ای در بدنه اصلی جای می گیرند

تحقیق در مورد تحلیل ورقهای مرکب پیزوالکتریک با استفاده از تئوری لایه ای به روش اجزاء محدود 9 ص

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: [e-mail] E-mail : [e-mail]

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:

تحقیق درمورد پیش بینی سطح آب در مخزن با استفاده از سیستم استنتاج فازی – عصبی تطبیقی 79 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 81

پیش بینی سطح آب در مخزن با استفاده از سیستم استنتاج فازی – عصبی تطبیقی

(ANFIS)

مقدمه:

سدها و مخازن مهمترین و موثرترین سیستم ذخیره آب می باشند که توزیع نابرابر مکانی و زمانی آب را تغییر می دهند. آنها نه تنها در تامین آب شرب، تولید انرژی برقابی و آبیاری زمین های پایین دست کاربرد داشته، بلکه در به حداقل رسانی خسارات ناشی از سیلاب و خشکسالی نیز نقش موثری را ایفا می کنند. بدون شک به منظور استفاده کامل از آب موجود، مدیریت بهینه مخازن بسیار با اهمیت می باشد. مدیریت مخزن مجموعه ای از تصمیم ها را در بر می گیرد که جمع آوری و رهاسازی آب در طول زمان را مشخص می کنند. با توجه به کارکردهای مختلف مخازن، پیش بینی دقیق دبی ورودی و سطح آب می تواند در بهینه سازی مدیریت منابع آب، بسیار موثر باشد. با توجه به وجود روابط غیرخطی، عدم قطعیت زیاد و ویژگی های متغیر زمانی در سیستم های آبی، هیچ یک از مدل های آماری و مفهومی پیشنهاد شده به منظور پیش بینی دقیق سطح آب نتوانسته به عنوان یک مدل برتر و توانا شناخته شوند[1]. امروزه سیستم های هوشمند به منظور پیش بینی یک چنین پدیده های پیچیده و غیرخطی، بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. روش بدیع سیستم استنتاج فازی – عصبی تطبیقی (ANFIS) یکی از این روشهاست که یک شبکه پس خور چند لایه می باشد و از الگوریتمهای یادگیری شبکه عصبی و منطق فازی به منظور طراحی نگاشت غیرخطی بین فضای ورودی و خروجی استفاده می کند. ANFIS با توجه به توانایی در ترکیب قدرت زبانی یک سیستم فازی با قدرت عددی یک شبکه عصبی، نشان داده است که در مدل سازی فرایندهای همچون مدیریت مخازن [2،3]، سری های زمانی هیدرولوژیکی [4] و برآورد رسوب [5] بسیار قدرتمند می باشند.

هدف اصلی این تحقیق بررسی توانایی سیستم استنتاج فازی – عصبی تطبیقی جهت پیش بینی سطح آب در مواقع سیلابی و به صورت ساعتی می باشد. به این منظور از اطلاعات اشل پنج ایستگاه بالادست سد دز، جهت پیش بینی سطح آب در مخزن این سد استفاده شد. همچنین به منظور بررسی توانایی شبکه های فازی – عصبی در تقابل با تصمیمات بشری، دو الگوی متفاوت یکی با در نظر گرفتن خروجی مخزن به عنوان متغیر ورودی و دیگری بدون این متغیر به کار گرفته شد.

مواد و روشها

سیستم استنتاجی فازی – عصبی تطبیقی (ANFIS)

از زمانی که پروفسور عسگرزاده تئوری منطق فازی را به منظور توصیف سیستم های پیچیده پیشنهاد داد، این منطق بسیار مشهور شده است و به طور موفقیت آمیزی در مسائل مختلف، به ویژه کنترل کننده هایی مثل راکتور شیمیایی، قطارهای خودکار و راکتورهای هسته ای به کار گرفته شده است. اخیرا منطق فازی برای مدل کردن مدیریت مخازن و حل ویژگیهای مبهم آنها پیشنهاد شده است. با وجود این، مشکل اصلی منطق فازی این است که روند سینماتیکی برای طراحی یک کنترل کننده فازی وجود ندارد. به عبارت دیگر، یک شبکه عصبی این توانایی را دارد که از محیط آموزش ببیند (جفت های ورودی – خروجی)، ساختارش را خود مرتب کند و با شیوه ای، تعامل خود را تطبیق دهد. بدین منظور پروفسور جنگ در سال 1993 مدل ANFIS را ارائه کرد که قابلیت ترکیب توانایی دو روش مذکور را داشت[6].

ساختار و الگوریتم: [1]

ANFIS قابلیت خوبی در آموزش، ساخت و طبقه بندی دارد و همچنین دارای این مزیت است که اجازه استخراج قوانین فازی را از اطلاعات عددی یا دانش متخصص می دهد و به طور تطبیقی یک قاعده – بنیاد می سازد. علاوه بر این، می تواند تبدیل پیچیده هوش بشری به سیستم های فازی را تنظیم کند. مشکل اصلی مدل پیش بینی ANFIS، احتیاج نسبتا زیاد به زمان برای آموزش ساختار و تعیین پارامترها می باشد.

به منظور ساده سازی، فرض می شود که سیستم استنتاجی مورد نظر دو ورودی x و y و یک خروجی z دارد. برای یک مدل فازی تاکاگی – سوگنو درجه اول، می توان یک مجموعه قانون نمونه را با دو قانون اگر – آنگاه فازی به صورت زیر بیان کرد:

قانون اول: اگر x برابر A1 و y برابر B1 باشد آنگاه

قانون دوم: اگر x برابر A2 و y برابر B2 باشد آنگاه

که Pi، qi و ri (i=1,2) پارامترهای خطی در بخش تالی مدل فازی تاکاگی – سوگنو درجه اول هستند. ساختار ANFIS شامل پنج لایه می شود (شکل 1) که معرفی خلاصه ای از مدل در پی می آید:

لایه اول، گره های ورودی: هر گره از این لایه، مقادیر عضویتی که به هر یک از مجموعه های فازی مناسب تعلق دارند، با استفاده از تابع عضویت تولید می کنند.

که x و y ورودی های غیرفازی به گره I و Ai و Bi (کوچک، بزرگ و ...)، برچسب های زبانی هستند که به ترتیب با توابع عضویت مناسب Aiμ و Biμ مشخص می شوند. در اینجا معمولا از فازی سازهای گوسی و زنگی شکل استفاده می شود. باید پارامترهای این توابع عضویت که به عنوان پارامترهای مقدماتی در این لایه شناخته می شوند، مشخص شوند.

لایه دوم، گره های قاعده: در لایه دوم، عملگر " و" (AND) به کار برده می شود تا خروجی (قوه اشتعال) که نمایانگر بخش مقدم آن قانون است، بدست می آید. قوه اشتغال به مقدار درجه ای که بخش مقدم یک قانون فازی برآورده شده، گفته می شود و

تحقیق درمورد پرورش بره ها به صورت مصنوعی با استفاده از جایگزین شیر

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

پرورش بره ها به صورت مصنوعی با استفاده از جایگزین شیردانشگاه اژه ترکیه – دانشکده کشاورزی Dr.turgay tashkin 2003 ترجمه : علیرضا لطفی ( مهندسی علوم دامی – دانشگاه آزاد اسلامی واحد شبستر)[e-mail]

مقدمهفاکتورهای مهم پرورش گوسفند یکی قیمت بره در بازار و دیگری تعداد بره های از شیر گرفته شده به ازای هر راس گوسفند در سال می باشد.با انجام فعالیت های اصلاحی و سلکسیون ، گوسفندانی با دوقلوزایی ومیزلن بره زایی بالا حاصل شده اند که علاوه بر مزیتی که دارد این افزایش مشکل پرورش بره ها را به وجود آورده است.کافی نبودن شیر مادر به دلایل مختلف مانند سنگینی زایمان مرگ و میر بره ها را افزایش داده است.هزینه ،زمان، نیروی کاری که صرف کاهش میزان مرگ و میر بره ها که ناشی از گرسنگی بره و فقدان خصوصیات مادری میش است می شود از لحاظ اقتصادی مقادیر زیادی را شامل می شود. برای حل این مشکل پرورش مصنوعی بره ها به عنوان یک راه چاره برگزیده می شود.پرورش دهندگان گوسفند به دلیل مراقبت های ویژه ، احتمال مرگ ، صرف نیروی کار و گران بودن غذای جایگزین از پرورش مصنوعی بره ها خودداری می کنند. اما امروزه با پیشرفت صنعت تولید خوراک دام،بهبود ویژگیهای کیفی،وجود سیستم های مختلف پرورش مصنوعی و وجود تجهیزات مدرن ، میزان نیروی کار کاهش یافته است.درپرورش بره ها به صورت مصنوعی ،با از شیرگیری زودهنگام بره و تغذیه مناسب ورعایت اصول بهداشتی نتیجه پرورش مصنوعی بره ها به میزان زیادی بهبود یافته است.پرورش بره ها با شیشه وپستانک یا سیستم های اتوماتیکدر یک واحد پرورش گوسفند،وقتی تصمیم به پرورش مصنوعی بره ها گرفته میشود اولین روشی که به ذهن پرورش دهندگان می رسد استفاده از شیشه و پستانک است . بره ها در 5-3 روز اول ، هر 6 ساعت یکبار با استفاده از شیشه و پستانک تغذیه می شوند. بعد ازاین مدت بره ها هر روز 3-2 دفعه با جایگزین شیر تغذیه میشوند.در این روش مقدارمصرف جایگزین شیر را به سهولت می توان کنترل نمود.اگر باگذشت زمان و همراه با رشد بره مقدار خوراک جایگزین شیر و مدت تغذیه تغییر نکند پیش معده بره ها با گذشت زمان بزرگتر شده و عوارض ناخواسته حاصل از پرورش نامناسب به چشم خواهد خورد.در پرورش با شیشه و پستانک می توان از شیر میش های دیگر نیز به عنوان منبع شیر استفاده نمود.یک روش دیگر،((پرورش اتوماتیک)) می باشد.دراین روش امکان مصرف خوراک جایگزین به صورت مداوم و آزادانه برای بره ها مهیا می شود . دراین روش نیروی کار کاهش یافته و در مدت کوتاه تعداد زیادی بره پرورش می یابد.دراین روش واحدهای مکش شیر برای تعدادزیادی بره قابل استفاده است. پرورش دهندگان گوسفند باتوجه به تعداد بره ای که می خواهند به صورت مصنوعی پرورش دهند بایستی تعداد سطل مورد نیاز را خریداری نمایند و یا خودشان اقدام به ساختن آنها نمایند.پرورش بره ها در محفظه یا اتاقک برهبره ها با شروع تغذیه جایگزین شیرازهفته دوم به اتاقک بره آورده می شوند.غذایی که بعد از این بایستی به برها بدهیم خوش خوراک بوده و دارای حداقل 20 درصد پروتئین باشد.کنجاله سویا به میزان 50 درصد کل جیره برای تغذیه بره ها در این مرحله مناسب است.از آنجا که یونجه خشک باعث نفخ در بره ها می شود نباید زیاد مصرف شود. یونجه پربرگ نباید در دوهفته اول زیاد شود و همچنین آب مصرفی بره ها بایستی تمیز و تازه باشد.غذا و آب طوری قراردهده شود که بره ها نتوانند ریخت و پاش کنند.بدین منظور ظرف شیر را می پوشانند تا فضولات داخل غذا نشود و هر24 ساعت یکبار غذای بره تعویض میشود. بخش ها و تجهیزات مورد نیازبره هایی که به صورت مصنوعی پرورش می یابند باید به مقدار کافی از تحت شرایط تهویه و محیط مناسب از جایگزین شیر تغذیه نمایند.بره ها در چند هفته اول زندگی حرارت بدن خود را نمی توانند با محیط تطبیق دهند . بنابراین باید از تجهیزات گرمازا همانطور که در مورد جوجه های یکروزه استفاده می شود مانند مادر مصنوعی ،لامپها وغیره استفاده نماییم. طی تحقیقات انجام شده حرارت 20 درجه سانتیگراد محیط ، بهترین شرایط دمایی برای رشد بره ها می باشد. اگر زمین خاکی و یا بتون باشد بایستی روی آن را باکاه و یا تراشه چوب بپوشانیم . برای بره های تازه به دنیا آمده میتوانیم از دربهای چوبی یا فلزی جمع شونده سیار استفاده نماییم. برای هربره 0.9 مترمربع باکس چوبی سیار در سطح بتونی 0.5 الی 0.6 مترمربع تازمان اتمام شیرخوارگی کافی است.باکس های چوبی جمع شونده از لحاظ بهداشت و استفاده بهینه از سطح دارای مزیت می باشند. پستانک ها و سطلهای شیر مورد استفاده،دارای دونوع می باشند. نوع اول سیستم اتوماتیک و نوع دوم پستانک معمولی می باشد:در سیستم اتوماتیک یک دگمه باز وبسته کردن وجود دارد که به کپسول پلاستیکی متصل است،وجوددارد.در سیستم پستانک ، رعایت بهداشت سخت تر بوده و خوردن شیر سردتر است . نوع دیگر پستانک متصل به کپسول پلاستیکی است که بره برای دریافت شیر بایستی فشار زیادی را با مکش به پستانک و کپسول وارد کند . در سیستم پستانک دار دو نوع سطل استفاده می شود:پستانک-سطل نوع I : دارای یک لاستیک به طول یک متر که ازداخل شیر عبور کرده و پستانک در راس سطل قرار می گیرد.پستانک - سطل نوعII: پستانک ها در اطراف قرار دارند و شیر با نیروی جاذبه زمین به داخل پستانک هاجاری می شود و بره ها آن را می خورند.شیر همیشه در پستانک قرار دارد و تغذیه بره ها را آسانتر می کند. درسیستم اتوماتیک ، هیچ افتی در میزان رشد بره ها نسبت به سیستم سطل وجود ندارد.پستانک های ازجنس لاتکس یا لاستیک برای این کار ایده آل هستند.پستانک های لاستیکی دارای طول 4-3 سانتیمتر بوده و برا ی هر پستانک 5-3 راس بره در نظر گرفته می شود.برای پرورش مصنوعی بره ها دو یا سه قسمت در نظر گرفته می شود. اولین بخش، بخش عادت یا وفق دادن بره