نام پژوهشگر: محمدرحیم همتیان

تحلیل انحنا در مواد مرکب لایه ای تحت اثر تنش های حرارتی و کاربرد آن در فرآیند پخت ورق های نامتقارن
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1388
  ادیب خلیلی   محمدحسن کدیور

در این پایان نامه به بررسی انحناهای ایجاد شده در مواد مرکب لایه¬ای در اثر تنش¬های حرارتی با نمایه یکنواخت وعاری از هر گونه بارگذاری مکانیکی پرداخته شده است. از روش قطبی که روشی برای بیان مولفه-های تانسوری است، استفاده شده و ماتریس¬های مربوطه به کمک این روش بر حسب ناوردا¬های آن¬ها بیان گردیده¬اند. پارامتر¬های بی¬بعد مناسب و در نتیجه مقادیر انحنا¬های ایجاد شده توسط روش قطبی محاسبه شده اند. این مراحل برای ورق ](90)/(0)[ انجام شده و برای برخی مواد با جهت¬گیری¬های متفاوت نیز تکرار گردیده¬اند. از آن¬جایی که در روش قطبی روابط بر اساس ضخامت نسبی دو لایه تنظیم گشته اند، به راحتی می¬توان به محاسبه مکان¬ها و مقادیر مربوط به انحناهای بیشینه پرداخت. مدل¬سازی مواد مرکب به کمک نرم افزار ansys صورت پذیرفته و نمایه تغییرات حرارتی در خلال فرآیند سرد¬شدن ورق نیز اعمال گردیده است. محاسبه مقادیر تغییر شکل¬های ایجاد شده در حین این فرآیند برای ترکیبات مشخصی از ضخامت نسبی لایه¬ها محاسبه گردیده و سپس مقادیر انحناهای ایجادشده به¬دست آمده¬اند. نتایج حاصل شده توسط این دو روش مورد مقایسه قرار گرفته¬اند. این قیاس، گواهی بر منطبق بودن نسبی و قابل قبول روش¬های ذکر شده بوده است

محاسبه توزیع دز در بافت تغییر شکل پذیر در درمان براکی تراپی پستان با استفاده از مدل بیومکانیکی و پردازش تصویر
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مکانیک 1392
  پروین محمدیاری   رضا فقیهی

جدیدترین روش درمان سرطان پستان، براکی تراپی سطحی به کمک اپلیکاتورهای accuboost است. این درمان افزوده پس از پوتودهی کلی، دربافت متراکم شده بوسیله واحد ماموگرافی انجام می شود. در این تحقیق بررسی رفتار مکانیکی پستان در بارگذاری ماموگرافی، جابجایی المان های ?ان و توزیع دز در بافت متراکم و غیر متراکم بررسی می شود. در ابتدا تصاویر ماموگرافی و mri از 6 نفر داوطلب تهیه گردید. توزیع دز بافت متراکم با کمک شبیه سازی مونت کارلو در کد mcnp5 بدست ?امد. جابجایی المان های پستان نیز به کمک روش اجزا محدود )fem( شبیه سازی و در نرم افزار abaqus محاسبه شده و بدین ترتیب توزیع دز بافت غیر متراکم بدست ?امد. به منظور اعتبار سنجی تمام ابزار درمان به طور کامل شامل اپلیکاتورها، فانتوم معادل بافت پلی ونیل الکل و مجموعه های مورد نیاز برای پرتودهی و متراکم کننده ساخته شدند. دزیمتری به کمک دزیمترهای ترمولومینسانس )tld( کارگذاشته درون فانتوم انجام و سپس با نتایج کد mcnp5 مقایسه شد. پس از بررسی سیست ها به عنوان نشانگر داخلی در تصاویر mri، مدل کردن ?ان ها با توجه به سختی بیشتر نسبت به سایر بافت ها، مختصات و جهت قرارگیری در پستان، در محاسبه مقادیر جابجایی تاثیرگذار گزارش شد. همچنین در حالت مرجع، پستان معلق درون ?اب، متوسط کاهش فاصله نوک پستان از قفسه سینه در اثر حذف گرانش برای 6 نفر داوطلب 14.6 ?8.0 mm بدست ?امد. نتایج شبیه سازی mcnp5، در مقایسه توزیع دز ها، اپلیکاتور مخروطی به عمق 5 تا 17mm بیش از 95 درصد دز می دهد، درحالیکه اپلیکاتور گرد با کاهش دز در عمق و دز بیشتر پوست همراه است. جابجایی نودها در شبیه سازی abaqus تحت گرانش و 60n به مانند ماموگرافی، در راستای بارگذاری با 43? تراکم و 37? کشیدگی در راستای عرضی عمود بر ?ان بدست ?امد. درنهایت پس از مقایسه داده های تجربی متوسط اختالف 13.7. ?5.7 درصد از نتایج شبیه سازی موید یکدیگر هستند.

تحلیل پیچش میله های همگن و غیر همگن با مقطع باز
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1390
  احسان استخریان حقیقی   محمدرحیم همتیان

روش مرسوم بر اساس تئوری جدار نازک فقط برای تحلیل پیچش میله های همگن با ضخامت کوچک و شعاع گوشه بزرگ جواب قابل قبولی می دهد. از طرفی تا کنون هیچ راه حل تحلیلی برای پیچش مقاطع باز غیر همگن ارائه نشده است. در این پایان نامه، یک روش تقریبی تحلیلی برای پیچش مقاطع باز همگن و غیر همگن با ضخامت ثابت ارائه می شود. برای مدل سازی هندسه مسأله، مقطع بصورت ترکیبی از تعدادی اجزاء مستقیم، انحنادار (کمان دایره) و انتهائی درنظر گرفته شده است. معادله پواسون برای مسائل پیچش بر اساس تابع تنش پرانتل در هر قسمت بطور جداگانه حل می گردد. مدول سختی برشی برای میله های همگن، ثابت و برای میله های غیر همگن فقط دارای تغییرات در راستای ضخامت درنظر گرفته شده است. با روش ارائه شده، می توانیم جوابهایی با فرم بسته برای میله های همگن و یک راه حل ساده تحلیلی برای میله های غیر همگن ارائه کنیم. با این روش جوابها برای تنش برشی و سختی پیچشی میله های با مقاطع باز قابل محاسبه است. برای میله های همگن تقریب بهتری به کار گرفته شده است و فرمول های دقیقتری بدست آمده است. چند مثال برای نشان دادن کارایی روش پیشنهادی ارائه شده است. دقت فرمولها نیز بر حسب ضخامت و شعاع گوشه بررسی شده است. برای میله های غیر همگن اثرات پارامترهای مربوط به ماده نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از روش المان محدود مقایسه شده اند. با اینکه روش ارائه شده خصوصاً برای میله های همگن، نسبتاً ساده است، نتایج بسیار خوبی برای مقاطع باز جدار نازک تا نسبتاً ضخیم ارائه می دهد.

شناسایی پارامترهای مادی مواد هایپرالاستیک همسانگرد و ناهمسانگرد
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  مائده حاج هاشم خانی   محمدرحیم همتیان

شناسایی پارامترهای مادی مواد مختلف برای پیش بینی پاسخ آنها هنگامی که تحت بارهای مکانیکی مختلف قرار می گیرند در صنعت و علوم پزشکی همواره مورد توجه بوده است. از این رو مدل های ریاضی فراوانی برای شبیه سازی رفتار مواد مختلف ارائه شده است. یکی از متداول ترین روش ها برای محاسبه ثوابت موجود در مدل های مختلف روش معکوس می باشد. در این تحقیق به دست آوردن پارامترهای مادی مواد هایپرالاستیک مورد بررسی قرار گرفته است و با حل مساله معکوس که از روش هموارسازی تیخونوف استفاده می کند ثوابت موجود در مدل های مونی-ریولین و هولزاپفل به ترتیب برای مواد هایپرالاستیک همسانگرد و ناهمسانگرد محاسبه شده است. برای اطمینان از صحت روش ارائه شده نمونه ای از جنس پلی ونیل الکل ساخته شده و با انجام آزمایش، پارامترهای مادی آن محاسبه شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با وجود اینکه در برخی حالات استفاده از بارگذاری های تک جهته ثوابت را با دقت خوبی محاسبه می کند، در اکثر حالت ها استفاده از یک بارگذاری به تنهایی نتیجه مطلوبی را ارائه نمی دهد و ممکن است خطای بسیار بالا در مقدار ثوابت به دست آمده موجود باشد. ولی استفاده از نتایج چند بارگذاری به صورت هم زمان همواره جواب قابل قبولی را برای ثوابت ارائه می دهد. تاثیر تعداد نقاط منتخب در به دست آوردن ثوابت نیز مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که اگر تعداد این نقاط بیشتر از تعداد مجهولات ماده باشد، ثوابت با دقت بالاتری به دست می آیند. با این وجود در شرایطی نیز که امکان اندازه گیری جابه جایی در تعداد زیادی از نقاط وجود ندارد می توان با در نظر گرفتن تعداد نقاط منتخب به تعداد مجهولات و استفاده هم زمان از نتایج چند بارگذاری، از صحت ثوابت به دست آمده اطمینان داشت.

ارتعاشات نانولوله ها با درنظرگرفتن آثار حرارتی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  سیدمهدی شفاعتیان   مجتبی محزون

در دو دهه اخیر پس از کشف نانولوله ها، تحقیقات گسترده ای بر روی آن ها صورت گرفته و این تحقیقات روز به روز در حال افزایش است. از لحاظ خواص فیزیکی نانولوله های برون- نیترید و نانولوله های کربنی، خواص فوق العاده ای دارند. به خاطر همین خواص وکاربردهای وسیع در وسایل نانومکانیکی، بررسی ارتعاشات نانولوله ها از اهمیت قابل ملاحظه ای برخوردار است. علاوه بر این کاربردها، در فرایند های تولیدی مانند تولید نانوکامپوزیت ها و همچنین فرایندهای ارزیابی غیرتخریبی نیز ارتعاشات نانولوله ها موردتوجه قرارمی گیرد. در پایان نامه حاضر ارتعاشات نانولوله های کربنی و همچنین نانولوله های برون- نیترید تک جداره و دوجداره حاوی سیال مورد بررسی قرار گرفته و تغییر در فرکانس طبیعی ارتعاشات و سرعت بحرانی جریان سیال درون نانولوله، ناشی از تغییر در دمای محیط، ثابت الاستیک محیط اطراف، پارامتر غیرموضعی و دیگر عوامل موثر مطالعه شده است. همچنین به منظور در نظر گرفتن اثرات مقیاس کوچک ، از تئوری الاستیسیته غیرموضعی ارینگن استفاده شده است. نتایج بدست آمده به تفصیل ارائه، بررسی و تحلیل شده است.

شناسایی پارامترهای مادی مواد هایپرالاستیک همسانگرد و ناهمسانگرد
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  مائده حاج هاشم خانی   محمدرحیم همتیان

شناسایی پارامترهای مادی مواد مختلف برای پیش بینی پاسخ آنها هنگامی که تحت بارهای مکانیکی مختلف قرار می گیرند در صنعت و علوم پزشکی همواره مورد توجه بوده است. از این رو مدل های ریاضی فراوانی برای شبیه سازی رفتار مواد مختلف ارائه شده است. یکی از متداول ترین روش ها برای محاسبه ثوابت موجود در مدل های مختلف روش معکوس می باشد. در این تحقیق به دست آوردن پارامترهای مادی مواد هایپرالاستیک مورد بررسی قرار گرفته است و با حل مساله معکوس که از روش هموارسازی تیخونوف استفاده می کند ثوابت موجود در مدل های مونی-ریولین و هولزاپفل به ترتیب برای مواد هایپرالاستیک همسانگرد و ناهمسانگرد محاسبه شده است. برای اطمینان از صحت روش ارائه شده نمونه ای از جنس پلی ونیل الکل ساخته شده و با انجام آزمایش، پارامترهای مادی آن محاسبه شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با وجود اینکه در برخی حالات استفاده از بارگذاری های تک جهته ثوابت را با دقت خوبی محاسبه می کند، در اکثر حالت ها استفاده از یک بارگذاری به تنهایی نتیجه مطلوبی را ارائه نمی دهد و ممکن است خطای بسیار بالا در مقدار ثوابت به دست آمده موجود باشد. ولی استفاده از نتایج چند بارگذاری به صورت هم زمان همواره جواب قابل قبولی را برای ثوابت ارائه می دهد. تاثیر تعداد نقاط منتخب در به دست آوردن ثوابت نیز مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که اگر تعداد این نقاط بیشتر از تعداد مجهولات ماده باشد، ثوابت با دقت بالاتری به دست می آیند. با این وجود در شرایطی نیز که امکان اندازه گیری جابه جایی در تعداد زیادی از نقاط وجود ندارد می توان با در نظر گرفتن تعداد نقاط منتخب به تعداد مجهولات و استفاده هم زمان از نتایج چند بارگذاری، از صحت ثوابت به دست آمده اطمینان داشت.

بررسی پایداری سقف های گنبدی شکل مشبک تک لایه
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1387
  علی حسین افشاری   محمدرحیم همتیان

چکیده ندارد.

تحلیل پیچش اعضای جدار نازک تا نسبتا ضخیم تو خالی با خواص متغیر
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1387
  سینا ارغوان   محمدرحیم همتیان

چکیده ندارد.

تحلیل معکوس انجماد دو بعدی با استفاده از روش اجزاء محدود
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی 1387
  سیامک هژبری حقیقی   محمدرحیم همتیان

چکیده ندارد.

مدلسازی و تحلیل آیروسروالاستیک موشک های انعطاف پذیر
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1388
  علی راستی جهرمی   احمد فاضل زاده

در این پایان¬نامه مدلسازی و شبیه¬سازی آیروسروالاستیک و تحلیل پایداری موشک¬های انعطاف¬پذیر و صلب به روشی جامع که در آن معادلات حرکت موشک هم شامل متغیرهای الاستیک و هم شامل متغیرهای صلب حرکت می¬شود، انجام گردیده است. در این روش امکان انعطاف¬پذیر فرض کردن اجزاء مختلف موشک از قبیل بالک¬ها و بدنه، بطور جداگانه و همزمان، وجود دارد. جهت انجام شبیه¬سازی و تحلیل پایداری، معادلات حرکت کوپل غیرخطی یک موشک الاستیک با استفاده از چارچوب ثابت بدست آمده¬اند. بدنه موشک به صورت یک تیر دو سر آزاد و بال موشک به صورت یک تیر یک سر گیردار مدل شده¬اند. درجات آزادی الاستیک در نظر گرفته شده برای بدنه، خمش در دو راستا و پیچش حول محور طولی آن است و برای درجات آزادی الاستیک بال، پیچش حول محور الاستیک و خمش در یک راستا در نظر گرفته شده است. متغیرهای پیوسته بیان¬کننده جابجایی¬های الاستیک توسط روش گلرکین در فضا گسسته¬سازی شده¬اند. همچنین در محاسبه نیروها و گشتاورهای آیرودینامیکی از تئوری استریپ استفاده شده است. شبیه¬سازی مذکور به دو روش خطی و غیرخطی در مانورهای مختلف، که به دو دسته کلی مانورهای مستقل از زمان و مانورهای وابسته به زمان تقسیم می¬گردند، انجام شده که به ترتیب، دو روش کنترلی خطی و غیرخطی نیز جهت کنترل سیستم اعمال گردیده است. در این روش، شبیه¬سازی آیروسروالاستیک غیرخطی که برای اولین بار انجام می¬شود در مانورهای وابسته به زمان مورد استفاده قرار گرفته و سعی شده است که نقایص روش¬های قبلی تا حد امکان مرتفع گردد. علاوه بر انجام شبیه¬سازی آیروسروالاستیک در مانورهای مختلف، بررسی ناپایداری آیروالاستیک موشک و محاسبه سرعت و فرکانس فلاتر نیز انجام گردیده و تأثیر پارامترهای مختلف مانند مشخصات هندسی و فیزیکی و نیروهای وارد بر موشک بررسی شده است.

کاربرد روش کوپل اجزاء محدود و اجزاء مرزی در حل مسائل معکوس هدایت حرارت و انجماد
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1379
  محمدرحیم همتیان   قدرت الله کرمی

تاکنون مسائل مستقیم فیزیک و مهندسی توسط تعداد زیادی از محققین و مهندسان مورد بررسی قرار گرفته است و روشهای مختلف و متنوعی ارائه گردیده است ، اما مسائل معکوس تنها در موارد محدودی بررسی شده است و جوابهای ارائه شده نیز بسیار محدود می باشد. در مسائل مستقیم، دامنه، مرز، شرایط مرزی و بار وارد شونده مشخص است و با حل آن یک چند متغیر در داخل دامنه و یا روی مرز محاسبه می شود در حالیکه در مسائل معکوس قسمتی از شرایط مرزی یا بار وارد شونده بر سیستم نامعلوم است و با داشتن اطلاعات اضافی دامنه یا روی مرز می بایست سایر اطلاعات را بدست آورد. در ابتدا بنظر می آید با مرتب سازی مجهولات می توان مسائل معکوس را با تغییر جزئی در فرمولبندی مستقیم حل نمود، حال انکه با حل مسائل معکوس به این صوردت ممکن است جوابهایی با نوسان شدید و غیرقابل قبول بدست آید. بنابراین در حل مسائل معکوس باید از روشهای مختلف هموارساز جهت کاهش نوسانات جواب استفاده نمود. در این پایان نامه چند نوع مختلف مسائل معکوس در زمینه هدایت حرارت دائمی، هدایت حرارت گذرا و انجماد مطرح گردیده است . در زمینه هدایت حرارت بیشتر محققین مسائل معکوس بدست آوردن مجهولات روی مرز را مطرح کرده اند در حالیکه در این تحقیق مسائل معکوس جدیدی در رابطه با منابع تولید حرارت تعریف و حل شده است .