در سالهای اخیر مواد نیتریدی کاربردهای بسیار ارزنده ای در صنعت الکترونیک? اپتوالکترونیک?صنایع نظامی و... پیدا کرده اند. از این میان? ساختارهای نامتجانس نیتریدی بخصوص بسیار مورد توجه بوده اند. از خواص مواد نیتریدی بخصوص که چاه های کوانتومی آنها مورد توجه در این پایان نامه می باشد، می توان به بزرگ بودن و مستقیم بودن گاف انرژی ?رسانندگی حرارتی خوب و سرعت اشباع الکترونی بالا اشاره کرد که این خواص باعث مزیت هایی چون ولتاژ شکست بالا? ایجاد نویز کمتر ? پایداری حرارتی خوب و کاربرد در دماهای بالا می گردد. ما در این پایان نامه بعد از معرفی ترانزیستورهای لیزری ، با استفاده از روش تفاضلات متناهی به عنوان روش حل عددی دقیق، و در نظر گرفتن اثرات قطبش خود به خودی و پیزو الکتریک برای ساختار مورد بحث ، کمیت های میکروسکوپیک مورد نیاز برای مدلسازی ترانزیستورهای لیزری را به دست آوردیم. در قسمت نهایی این پایان نامه حالت پایا و حالت گذرا بدون در نظر گرفتن تاثیرات بیس و همچنین با در نظر گرفتن تاثیرات بیس را تحلیل کردیم . و سپس مدولاسیون فرکانس بالای ترانزیستور لیزری در تقریب سیگنال کوچک را بررسی کردیم .

آکنههای ساختاریافته از بهترین ابزار درونی برج ها شناخته شده اند که بازده انتقال جرم بالایی بدون نقصان در ظرفیت هیدرولیکی در مقایسه با آکنه های نامنظم و انواع سینی ها ارائه می دهند و به طور گسترده در بسیاری از صنایع عملیاتی، بویژه تقطیر و استخراج استفاده می شوند. ترشوندگی سطح جامد توسط مایعات پارامتر مهمی در فرآیندهای مهندسی شیمی مانند تقطیر، جذب و دفع می باشد. میزان سطح ترشونده در برج های پر شده به طور قابل ملاحظه ای در ایجاد سطح موثر و افزایش میزان انتقال حرارت و جرم نقش دارد. هدف کار حاضر، محاسبه سطح موثر سیستم آب- هوا در یک مدل 3 بعدی شامل دو صفحه از آکنه ساختار یافته gempak 2a با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی می باشد. هندسه مدل توسط نرم افزار gambit رسم گردید و برای شبیه سازی از نرم افزار cfx-11 استفاده شد. نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی و برخی روابط تجربی موجود مقایسه گردید. خطای محاسبه شده نتایج افت فشار خشک و دو فازی حاصل از شبیه سازی در مقایسه با داده های آزمایشگاهی، به ترتیب برابر 2/14% و 6/16% می باشد. بدلیل در دسترس نبودن داده های آزمایشگاهی نتایج محاسبه سطح موثر توسط آنالیز cfd با مدل های تجربی مقایسه گردید. اثر دو عامل، سرعت گاز و مایع روی سطح موثر تحقیق شد. مدل های olujic و onda در مقایسه با نتایج شبیه سازی با تغییر سرعت گاز، نتایج بهتری ارائه کردند و خطای نسبی متوسط برای این دو مدل بترتیب برابر 5% و 2/5% می باشد. کمترین خطای نسبی متوسط بدست آمده با تغییر سرعت مایع توسط مدل های brunazzi و onda می باشد که بترتیب برابر 7/8% و 6/3% است. مطابقت نسبی خوبی بین نتایج شبیه سازی، داده های آزمایشگاهی و روابط تجربی مشاهده شد، که نشانگر مناسب بودن مدل پیشنهادی برای شبیه سازی برج های با آکنه ساختار یافته می باشد.مطابقت نسبی خوبی بین نتایج شبیه سازی، داده های آزمایشگاهی و روابط تجربی مشاهده شد، که نشانگر مناسب بودن مدل پیشنهادی برای شبیه سازی برج های با آکنه ساختار یافته می باشد.

استفاده از شالودههای متکی بر شمع یکی از متداولترین روشهای ساخت سازهها بر خاکهای مسأله دار است. در سالهای اخیر، به دلیل مزایای نسبی ریزشمعها در مقایسه با شمع های قطور، استفاده از آنها در بسیاری از پروژه ها جهت افزایش ظرفیت باربری شالوده و یا کاهش نشست های نسبی یا کل مرسوم شده است. در حال حاضر، یک روش استاندارد فراگیر برای موقعیت یابی و طراحی ریزشمع ها وجود نداشته و اکثر طراحی ها بر اساس تجربه و سلیقه ی طراحان صورت می گیرد. از آنجاییکه تعداد و محل ریزشمع ها تأثیر زیادی بر نتایج تحلیل و همچنین هزینه پروژه دارد، بهینه سازی این عوامل باعث کاهش هزینه نهایی خواهد شد. در این تحقیق برای چند مثال، تعداد و چیدمان ریزشمع ها در زیر پی گسترده به صورت بهینه ارائه شده است. برای تحلیل سیستم شالوده گسترده متکی بر ریز شمع از نرم افزار opensees، که قابلیت درنظرگرفتن اندرکنش کامل خاک، ریزشمع و پی گسترده را دارا می باشد، استفاده شده است. همچنین برای بهینه سازی از الگوریتم جامعه مورچگان استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که اگرچه نوع تحلیل از نظر خطی یا غیرخطی بودن و همچنین اندرکنش خاک، ریزشمع و شالوده تأثیر زیادی بر نتیجه بهینه سازی دارد، اما در حالت کلی پخش ریزشمع ها در درصد مشخصی از سطح شالوده منجر به نتیجه بهینه خواهد شد.

پس از انقلابی که نیمرساناها در تکنولوژی ایجاد کردند و موجب گذر بشر از عصر مکانیکی به عصر الکتریکی شدند بلورهای فوتونی دومین انقلاب دنیای تکنولوژی به حساب می آیند. انقلابی که تمام هدفش به اسارت درآوردن ذراتی بنام فوتون است. انتظار می رود در آینده ای نه چندان دور بلورهای فوتونی جایگزین قطعات الکتریکی شده و شاهد تحولی شگرف در صنعت فناوری اطلاعات و مخابرات باشیم. بیشتر کاربردهای بلور فوتونی با ایجاد نقص نقطه ای در ساختار متناوب آن همراه است. نقص های نقطه ای باعث ایجاد یک سری فرکانس های مجاز در محدوده ی گاف فرکانسی بلور می شوند که نور تابشی به بلور به ازای این فرکانس ها در حجم کوچکی از فضای اطراف نقص محبوس می شود. آنچه که در این پایان نامه بررسی شده است مطالعه ی نقص در بلورهای فوتونی دو بعدی پاشنده می باشد. در ساختمان این نوع بلورها از موادی استفاده شده است که ضریب شکستی با تابعیت فرکانسی دارند. با توجه به تابعیت فرکانسی ضریب شکست مواد موجود در بلور، نمی توان از هر روشی برای بررسی نقص در آن ها استفاده کرد. لذا انتخاب روشی مناسب که با کمترین هزینه ی محاسباتی و زمانی نتایج مورد نیاز را در اختیار بگزارد، از اهمیت خاصی برخوردار است. روشی که در این طرح بکارگرفته شده است روش ماتریس پراکندگی است که اطلاعات مورد نیاز را با بررسی میدان پراکنده شده از بلور مشخص می کند. روند کلی این روش بر پایه ی حل معادله ی هلمهولتز برای کل فضای بلور می باشد. با شروع از این معادله، ابتدا میدان پراکنده شده از یک میله ی بلور دو بعدی مشخص می شود و پس از آن اندرکنش میدان پراکنده شده از تمام میله های بلور بررسی می شود. این محاسبات در نهایت به یک معادله ی ماتریسی برای کل شبکه ختم می شوند که ماتریس مربعی موجود در آن معرف ماتریس پراکندگی بلور مورد نظر است. پس از حل معادله ی مذکور ضرایب میدان پراکنده شده از میله ها مشخص می شود و نمودار سطح مقطع پراکندگی بلور که ضرایب بدست آمده از معادله ی ماتریسی نقش اساسی در آن دارند، رسم می شود. با مقایسه ی این نمودار در دو حالت نقص دار و بدون نقص، فرکانس های نقص شناسایی می شود و سپس می توان توضیع فضایی میدان نظیر این مدها را نشان داد. دو بلور پاشنده در این طرح بررسی شده اند. اولین مورد متشکل از میله های فلزی است که در زمینه ی هوا با یک شبکه ی مربعی آرایش یافته اند، و مورد دوم از میله هایی با جنس مواد فریتی می باشد که با یک شبکه ی مثلثی در زمینه ی هوا قرار دارند. نور تابشی در مود بلور اول دارای قطبش te و در دومی دارای قطبش tm می باشد. نتایج نشان می دهند که مد های نقص در بلورهای پاشنده به ازای فرکانس هایی که ثابت دی الکتریک مواد فلزی و یا ضریب تراوایی نسبی مواد فریتی دارای مقادیر منفی هستند، رفتاری متفاوت با مدهای نقص بلورهای فوتونی دی الکتریک دارند. اولین تفاوت به رفتار مد-های نقص با تغییر شعاع میله ی نقص مربوط می شود که با افزایش شعاع، مدهای نقص به سمت فرکانس های بالا میل می کنند در حالی که در بلورهای دی الکتریک رفتار کاملاً عکس آن است. همچنین توزیع میدان به ازای فرکانس های نقصی که ثابت دی الکتریک یا ضریب تراوایی میله ی نقص منفی باشد درسطح میله ی نقص دارای شدت بیشتری است و شدیداً با نفوذ به داخل میله میرا می شود، در حالی که چنین ویژگی در بلورهای فوتونی دی الکتریک مشاهده نمی شود

بهینه سازی موثر گروه شمع ها برای کاهش هزینه های اجرائی از مقوله هائی است که پیوسته مورد توجه متخصصین و دست اندرکاران این امر بوده است. در بسیاری از پروژه های ژئوتکنیک بدلیل زیاد بودن بار و یا کم بودن ظرفیت باربری خاک از شمع ها بصورت گروهی استفاده می گردد. هزینه های اجرائی شالوده های عمیق نسبتا زیاد بوده لیکن در عمل بعلت ایمن بودن سازه ها در برابر نشست از این نوع شالوده ها استفاده شده است. در بیشتر پروژه های عمرانی یافتن تعداد و چیدمان شمع ها در زیر شالوده گسترده با سعی و خطا انجام شده و در عمل تعداد شمع ها بیش از نیاز پروژه بوده است. نتایج تحقیقات متعدد نشان داده است که استفاده از سیستم شالوده گسترده- گروه شمع با قطر یکسان شمع ها ترکیب بهینه ای نیست. در این پایان نامه با تجزیه و تحلیل چندین مسئله از شالوده های گسترده شمعی حجم مواد مصرفی گروه شمع بعنوان تابع هدف با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ژنتیک بهینه شده است. در مسائل ضمن ارائه تعداد، چیدمان و همچنین قطر بهینه شمع ها در گروه شمع تحت اثر بارگذاری های گوناگون اثرات نحوه بارگذاری، مقدار بارگذاری و افزایش تعداد نسل ها در الگوریتم ژنتیک بر روی بهینه سازی گروه شمع مطالعه شده است. نتایج نشان داده است که با طرح بهینه گروه شمع ها، حجم مواد مصرفی شالوده بطور محسوسی کاهش یافته است.

در این پایان نامه برآنیم با استفاده از روش صفحه تراز به بهینه سازی صفحات ضخیم بپردازیم. روش صفحه تراز به خاطر نمایش مرزهای سازه به صورت هموار و نیز قابلیت اعمال تغییرات ساختار یا توپولوژی به ابزاری معروف و کارآمد در بهینه سازی شکل و توپولوژی سازه های پیوسته تبدیل شده است. ابتدا به بهینه سازی صفحات ضخیم تحت بارهای استاتیکی با استفاده از روشهای مختلفی می پردازیم. اول روش صفحه تراز ابتدایی و سپس روش صفحه تراز با استفاده از آنالیز حساسیت برمبنای مشتق توپولوژی و روش صفحه تراز غیر خطی را به منظور فرار از بهینه محلی و کاهش حساسیت مسئله به حدس اولیه مورد استفاده قرار می دهیم. در این پایان نامه روش جدید صفحه تراز بر مبنای تراز انرژی به منظور فرار از بهینه محلی و کاهش حساسیت مسئله به حدس اولیه ونیز سادگی و سرعت بالای همگرایی پروسه بهینه سازی آورده شده است. سپس به بهینه سازی صفحات ضخیم تحت بار دنامیکی به روش صفحه تراز ابتدایی و صفحه تراز غیر خطی می پردازیم.

گرافینها ساختارهای دوبعدی کربنی هستند که در آنها اتمهای کربن در یک تقارن هگزاگونال به شکل لانه زنبوری مرتب شده اند و به خاطر سهولت ساخت مورد توجه بسیاری قرار گرفته اند. این ساختارها با توجه به شرایط فیزیکی اعمالی می توانند خاصیت فلزی و نیمرسانایی از خود نشان دهند. گرافینها می توانند تک لایه، دولایه یا چندلایه باشند که ما در این پایاننامه گرافینهای تک لایه و دولایه را مورد بررسی قرار داده ایم که در آن ابتدا به بررسی شرایط لازم برای ایجاد گاف در این دو ساختار پرداختیم. سپس به بررسی طیف جذب، و در نهایت انرژی بستگی حالت پایه اکسیتونی را در گرافین تک لایه برای عرضها و ضخامتهای مختلف لایه گرافینی و در دولایه برای میدانهای الکتریکی خارجی متفاوت و همچنین برای ضخامت های مختلف لایه گرافینی بررسی کردیم. اثرات لبه ای همچون انرژی جهشی نزدیکترین همسایه دوم داخل صفحه ای، انرژی جهشی نزدیکترین همسایه دوم بین لایه ای، و انرژی محلی، نیز در گرافین دولایه تحت بایاس در نظر گرفته شد. به منظور محاسبه انرژی بستگی از معادله بته- سالپیتر و روش وردشی استفاده کردیم. نتایج بدست آمده نشان می دهد که مقدار گاف انرژی در نانونوارهای آرمچیر بطور معکوس متناسب با عرض آنهاست و در دولایه مقدار آن با افزایش میدان الکتریکی قائم اعمالی افزایش می یابد. نتایج نشان می دهد که با افزایش عرض نانونوارها، انرژی بستگی اکسیتونی کاهش می یابد، و در دولایه با افزایش میدان الکتریکی، انرژی بستگی اکسیتونی بواسطه افزایش گاف انرژی افزایش می یابد و در هر دو نوع گرافین تک لایه و دولایه، انرژی بستگی وابستگی چندانی به ضخامت لایه گرافینی ندارد و بطور جزئی افزایش می یابد.

نظر به عملکرد مطلوب بهینه سازی توپولوژی سازه ها در ایجاد درک مناسب در مراحل اولیه طرح، این موضوع در دهه های اخیر از نقطه نظر تحقیقاتی یا کاربرد صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. از سه دهه گذشته تا به امروز چندین روش بهینه سازی توپولوژی ارائه شده است. یکی از روش هایی که اخیراً به طور موثر در بهینه سازی توپولوژی سازه مورد استفاده قرار گرفته، روش مجموعه سطوح تراز می باشد. از آنجایی که در این روش مرز دامنه طرح بصورت ضمنی نمایش داده می شود، این روش به راحتی قادر به ایجاد تغییر در شکل و توپولوژی سازه می باشد. با این وجود این روش نیز مانند بسیاری از روش های دیگر محدودیت های خاص خود را داشته که از آن جمله می توان به ضعف آن در ایجاد نمودن حفره اشاره نمودکه باعث گشته طرح نهایی در روش مجموعه سطوح تراز وابستگی زیادی به حدس اولیه داشته باشد. همچنین عدم وجود فرم تحلیلی تابع مجموعه سطوح تراز و نیز محدود بودن گام زمانی به شرط cfl و لزوم به مقدار دهی اولیه مجدد، نقطه قوت اولیه این روش را تا حدودی کم رنگ نموده است. لذا در این رساله برآنیم تا نقاط ضعف این روش را اصلاح نماییم. جهت نیل به این هدف علاوه بر بررسی دقیق چندین روش که جهت ارتقاء روش مجموعه سطوح تراز اولیه ارائه شده

چکیده ندارد.

روش تحلیل تاریخچه زمانی به دلیل تاثیر بازتاب های سازه در هر مقطع زمانی در مدت وقوع زلزله، یک روش قوی و موثر در ارزیابی سازه ها در برابر زلزله است. برای انجام این تحلیل، نیاز به شتاب نگاشت هایی است که منطبق بر خصوصیات لرزه خیزی منطقه باشد. اما در بعضی از مناطق، داده های لرزه ای مناسبی به ثبت نرسیده است. یکی از راه های حل این مشکل، استفاده از شتاب نگاشت های مصنوعی تطبیق یافته برخواص لرزه خیزی منطقه می-باشد. در این مسیر مشکلاتی وجود دارد که از آن جمله می توان از بین رفتن محتوای فرکانسی، بالا رفتن شاخص انرژی (که تاثیر زیادی بر ساختمان های بلند و نامنظم دارد) و متفاوت بودن مدت تداوم حرکت (که در تحلیل غیر خطی تاریخچه زمانی تاثیر زیادی دارد) شتاب نگاشت مصنوعی نسبت به شتاب نگاشت اصلی را نام برد. در این مقاله با استفاده از تئوری موجکی و الگوریتم pso شتاب نگاشت های منطبق بر طیف طراحی تولید شده است که محتوای فرکانسی، شاخص انرژی ومدت تداوم حرکتی آنها تا حد زیادی به شتاب نگاشت اصلی نزدیک است. در این روش، ابتدا از شتاب نگاشت های اصلی تبدیل موجکی پیوسته گرفته، سپس تابع جزئیات را به دست آورده و اصلاح می کنیم. با استفاده از الگوریتم pso ضرایب مقیاس بهینه-ای برای موجک محاسبه می شود و بهترین جواب که از لحاظ محتوای فرکانسی، شاخص انرژی و مدت تداوم حرکت تا حد زیادی به شتاب نگاشت اصلی نزدیک است بدست می آید.

استفاده از افزاره های الکترونیکی بر پایه نیمرساناهای گاف پهن بدلیل قابلیت های بالای آن به عنوان سنسور گازی با استقبال مواجه شده است. استفاده از این افزاره ها به عنوان سنسور گازی نسبت به سایر سنسورها دارای مزایایی چون: آشکارسازی گازها در غلظت بسیار پایین، قابلیت کارکردن در دماهای بالا و پاسخ دهی سریع تر می باشد. در این پایان نامه عملکرد سنسورهای هیدروژن فلز-نیمرسانا-فلز (msm) و فلز-عایق-نیمرسانا (mis) بررسی شده است. جریان تونل زنی در سنسورهای msm اندازه گیری شده است و عملکرد حسگری سنسورها در شرایط مختلف با هم مقایسه شده است. همچنین تغییرات ضریب ایده آل بودن با ولتاژ اعمال شده در سنسور msm برسی شده و اثر دما بر روی این تغییرات نیز در نظر گرفته شده است.

حل معادلات دیفرانسیل حاکم بر رفتار یک سیستم یکی از مهمترین مسائلی است که همواره در زمینه های علوم مهندسی مورد بحث قرار می گیرد. حل این معادلات توسط روشهای موجکی در سالهای اخیر به خصوص معادلات حاکم بر مسایل مهندسی، گسترش زیادی پیدا کرده است. با وجود روشهای عددی متنوع در حل معادلات حاکم، به دلیل ضعف در همگرایی، احتیاج به روشهای عددی جدید احساس می شود. به دلیل همگرایی خوب در روش موجکی ، تنوع زیاد در شکل موجکها و دقت بالا، این روش با موفقیت در حل معادلات دیفرانسیل وکار با امواج زلزله بکار برده می شود. درروش تبدیل موجکی توابع مادر (پایه ) متفاوتی وجود دارد که با بکارگیری این توابع پایه، تحلیل موجکی انجام می پذیرد. یکی از توابعی که به دلیل پیوستگی بالا از دقت خوبی بر خوردار است تابع چند جمله ای b- اسپلاین می باشد. از حدود سال 1960 موضوع توابع قطعه ای چند جمله ای به خصوص توابع اسپلاین به سرعت عمومیت پیدا کرد. این توابع چند جمله ای کاربرد های فراوانی در درونیابی، تقریب سازی، تطبیق منحنی، طراحی گرافیکی، مشتق و انتگرال گیری عددی و حل معادلات با مشتقات جزئی دارند. b- اسپلاین ها ترکیبی خطی از یک سری توابع پایه می باشند که بر اساس الگوریتم دی بور طی یک رابطه بازگشتی ساخته می شوند. با استفاده از توابع پایه b- اسپلاین و تعریف موجک، موجک b- اسپلاین استخراج می شود. در این پایان نامه با استفاده از موجک b-اسپلاین یک روش انتگرال گیری مستقیم زمانی صریح جهت تحلیل دینامیکی سازه ها پیشنهاد شده است. در این روش با بکارگیری موجک b-اسپلاین درجه دو، در ابتدا به حل معادله دیفرانسیل حاکم بر حرکت سیستم یک درجه آزادی خطی و غیر خطی پرداخته شده است و در ادامه روش پیشنهادی برای سیستم های چند درجه آزادی نیز تعمیم داده شده است. روش پیشنهادی از همگرایی، دقت و سرعت خوبی برخوردار می باشد. صحت و کارایی روش پیشنهادی با تحلیل مثال های متعدد نشان داده شده و نتایج این روش با نتایج حاصل از روش-های موجود مقایسه شده است.

هدف این پایان نامه بررسی عملکرد لیزر نقطه کوانتومی می باشد. ناحیه فعال این نوع لیزر ، نقاط کوانتومی هستند که ضخامت نقاط کوانتومی مورد استفاده در این گونه لیزر ها ، در حد نانومتر است. این گونه لیزرها به دلیل ویژگی های جالبشان از جمله؛ جریان آستانه پایین، عملکرد مستقل از دما و بهره نوری بالا و تغییر طول موج گسیلی با تغییر ضخامت چاه ها از اهمیت خاصی برخوردارند ، همچنین مواد نیتریدی بخاطر خصوصیاتی از جمله ؛ پایداری گرمایی و رسانندگی بالا، گاف انرژی مستقیم، ... موادی مطمئن برای کاربرد در لیزرهای نقطه کوانتومی در دمای اتاق و حتی دماهای بالاتر هستند. در این پایان نامه برای مدل سازی لیزر های نقطه کوانتومی نیتریدی، معادلات شرودینگر و آهنگ لیزر برای بدست آوردن کمیت هایی مانند تراز های انرژی ، توابع موج و ... بررسی و محاسبه شده اند ، اثرات پارامترهایی چون زمان واهلش حاملین و طول کاواک بر روی عملکرد این نوع لیزر ها بررسی می گردد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با افزایش طول کاواک ، اتلافات کاواک کاهش می یابد ، بنابراین بهره اپتیکی افزایش می یابد هر چند این افزایش ، ناچیز است وهمچنین توان خروجی لیزر کاهش می یابد. باافزایش دما ، زمان واهلش کوتاهتر و بهره اپتیکی کاهش می یابد. توان خروجی به طور خطی با جریان تزریقی تغییر می کند و به دما وابسته است . ودر نهایت، با افزایش پهن شدگی همگن، طیف لیزر نقطه کوانتومی باریک تر می شود و در جریان های بالاتر می توان لیزر تک مدی نیز بدست آورد.

گسیختگی پیشرونده زمانی اتفاق می افتد که خرابی یک عضو سازه ای منجر به خرابی و گسیختگی اعضای ساز ه ای مجاور و یا حتی گسیختگی کلی سازه گردد. یعنی سیستم در رسیدن به شرایط تعادل استاتیکی ناتوان باشد.در این تحقیق مقاومت در برابر گسیختگی پیشرونده در قابهای خمشی فولادی و مهاربندی شده فولادی برای سه نمونه ساختمان 3 ،5 ،10 طبقه که بر اساس مباحث ششم و دهم از مقررات ملی ساختمان و با توجه به الزامات استاندارد 2800 طراحی شده اند، مورد بررسی قرار گرفته و با هم مقایسه شده است. به منظور انجام تحلیلهای غیر خطی از نرم افزار2000 sap استفاده گردیده است. با توجه به سناریوهای حذف ناگهانی اعضای سازه ای، تحلیل های دینامیکی غیر خطی بر روی قابها صورت گرفته و پتانسیل بروز گسیختگی پیشرونده در آنها مشخص گردیده و ظرفیت باقیمانده سازه در برابر گسیختگی پیشرونده و مقاومت آن پس از حذف ناگهانی اعضا محاسبه شده است. در ادامه و با توجه به نتایج قسمت قبل نسبت ظرفیت بر تقاضا تعریف شده و با استفاده از آن محل های بحرانی حذف ناگهانی اعضا مشخص گردیده است.

یکی از جالبترین نوع نیمرسانا ها نقاط کوانتومی هستند که امکان مطالعه ی محدودیت سه بعدی حاملین بار را فراهم آورده است. بر خلاف چاههای کوانتومی و سیم های کوانتومی طیف انرژی نقاط کوانتومی کاملا گسسته است. نقاط کوانتومی مدل های خوبی برای بررسی خواص فرمیونی مواد و تئوری های کوانتومی هستند. چنین به نظر می رسد که این نقاط نسبت به اتم ها بسیار انعطاف پذیرند و شامل هسته داخلی نیستند بنا براین می توانند تعداد زیادی ازالکترونها را در خود محدود کنند. ابعاد نقاط کوانتومی بسیار بزرگترازثابت شبکه می باشد اما قابل مقایسه با طول موج دوبروی الکترون است. بنابراین حرکت حامل بار در رژیم کوانتومی بررسی می شود. طول موج دوبروی بستگی به جرم موثر حامل بار و دما دارد.

در این پایان نامه برای محاسبه طول عمر و طول پخش حاملین اقلیت ابتدا نیاز داشتیم تا میزان تراکم حاملین اقلیت را در هر نقطه بدست یباوریم ، بدین منظور معادلات پیوستگی و پواسون را بطور همزمان و با استفاده از حل عددی به روش رانگ کوتای مرتبه ی چهاروبا در نظر گرفتن شرایط مرزی حل کردیم . نمودار تراکم حاملین اقلیت را بر حسب فاصله بدست آوردیم . سپس با استفاده از نمودار بدست آمده چگالی جریان حاملین اقلیت را بدست آوردیم . و با استفاده از معادله پیوستگی حاملین اقلیت و قرار دادن تراکم حامل اقلیت و چگالی جریان ، طول عمر حاملین اقلیت و در نهایت طول پخش حاملین اقلیت محاسبه شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با افزایش طول سلول خورشیدی ، تراکم حامل اقلیت کاهش یافته و احتمال رسیدن حاملها به انتهای قطعه و برقراری جریان کاهش می یابد. همچنین با افزایش میزان آلایش در نیمرسانای مورد استفاده ،طول عمر حاملین اقلیت کاهش می یابد. همچنین با افزایش میزان تولید نوری که معیاری از میزان تابش نور خورشید است ، طول عمر حاملین اقلیت افزایش می یابد. با افزایش سرعت باز ترکیب سطحی ، طول عمر کاهش می یابد. و با افزایش ولتاژ ، طول عمر کاهش می یابد.

گروه شمع اغلب با شمع هایی با طول یکسان طراحی می گردد، اما اثرات اندر کنش میان شمع ها و جابجایی های ‏شالوده ی گسترده واقع بر روی گروه شمع، بیانگر این مطلب است که یک گروه شمع با طول های یکسان ممکن ‏است چیدمان بهینه ای نباشد.‏ این پایان نامه سعی دارد تا با استفاده از الگوریتم های بهینه سازی جامعه ی مورچگان گسسته، جامعه ی ‏مورچگان پیوسته، جامعه ی ذرات کلاسیک و الگوریتم جامعه ذرات با رفتار کوانتومی با جهش دیفرانسیلی، با هدف ‏کمینه کردن طول شمع ها یا نشست تفاضلی شالوده ی گسترده به صورت جداگانه، و با نگاهی به چگونگی چیدمان ‏شمع های درجاریز بتنی در گروه شمع و با توجه به قیودی مانند نشست کلی و تفاضلی شالوده گسترده و فشار ‏مضاعف میان شمع ها (در اثر تداخل حباب های تنش)، طرحی بهینه و قابل اجرا را ارائه کند، و سعی دارد کاستی-‏های تحقیقات گذشته را تا حدی تکمیل نماید.‏ بهینه سازی گروه شمع با هدف کمینه کردن طول شمع ها و یا با هدف کمینه کردن میزان نشست تفاضلی ‏می تواند باعث افزایش سختی گروه شمع، کاهش میزان هزینه، افزایش میزان کارایی گروه شمع، و کاهش میزان ‏لنگر در شالوده ی گسترده و نتیجه کاهش میزان ترک ها و تنش ها در سازه ها و شالوده گردد.‏ در شالوده های متقارن با بارگذاری قائم یکنواخت، متقارن و سراسری، چه برای کمینه کردن نشست تفاضلی، ‏چه برای بهینه کردن طول شمع ها، نتایج نشان دهنده ی شمع های بلند تر در ناحیه ی مرکزی، و شمع های کوتاه تر ‏در اطراف شالوده می باشد. در ضمن در مورد مزیت چیدمان دایروی برای شالوده های متقارن و بارگذاری متقارن ‏قائم، بحث شده است.‏ کلمات کلیدی: بهینه سازی،گروه شمع، ‏aco r، ‏qpso، نشست تفاضلی

افزاره‎های نورگسیل پولاریتونی، نسل جدیدی از ادوات اپتوالکترونیکی محسوب می‎شوند که شامل دیود‎های نورگسیل پولاریتونی و لیزرهای پولاریتونی می‎باشند. در سال‎های اخیر، گزارش‎های ارایه شده توسط گروه‎های تحقیقاتی مختلف نشان داده که این افزاره‎ها خصلت‎های جالبی را دارا می‎باشند. به عنوان مثال، برای مشاهده فرآیند لیزینگ در لیزرهای پولاریتونی، نیازی برای رسیدن به شرایط وارونگی جمعیت نیست. این پدیده، مهمترین ویژگی لیزرهای پولاریتونی می باشد که آنها را نسبت به لیزرهای نیم‎رسانای رایج متمایزکرده است. میکروکاواک های حاوی چاه ها و یا نقاط کوانتومی نیم رسانا، تشکیل سیستم های آزمایشگاهی ای را می دهند که به منظور مطالعه فیزیک پولاریتون ها بسیار مناسب هستند. اکسایتون-پولاریتون شبه ذره‎ای است که از تزویج قوی نور با اکسایتون بوجود می‎آید و آنرا به اختصار پولاریتون گویند. انرژی رابی، شکافتگی بوجود آمده بین شاخه های پولاریتونی در رژیم تزویج قوی است. هدف این پایان نامه، بررسی اثر پتانسیل خارجی بر روی انرژی رابی، با در نظر گرفتن یک نانو ساختار تعبیه شده در داخل بازتابنده‎های براگ، می‎باشد. نانو‎ساختار در نظر گرفته شده در این پایان‎نامه یک چاه کوانتمی می‎باشد که بایاس خارجی مستقیما به دو سر چاه اعمال می‎شود. پارامتر‎های مهم در فرآیند گسیل نور از حالت‎های پولاریتونی در رژیم تزویج قوی در میکروکاواک نیمرسانا را مورد مطالعه قرار می دهیم. پیش بینی می شود، با استفاده از موادی که دارای گاف انرژی بزرگتری هستند، به دلیل بزرگ تر بودن انرژی اکسایتون‎ها در آنها، بتوان به مقادیر انرژی رابی بزرگتری دست یافت. پولاریتون‎های تجمع یافته در شاخه پولاریتونی پایین، پس از گذراندن طول عمرشان، به صورت یکجا واپاشی کرده و منجر به گسیل نور می شوند. با مهندسی ساختار هندسی مناسب و استفاده از مواد کارآمد، از این افزاره می توان به عنوان منبع تولید نور تراهرتز استفاده کرد.

در دهه های اخیر که موضوع کامپیوترها و اطلاعات کوانتومی گسترش یافته است، نتایج فراوانی در مورد حالت های درهم تنیده به دست آمده است. تقریباً تمام آزمایش هایی که تاکنون برای فرآیندهای انتقال اطلاعات کوانتومی انجام شده اند از حالت های در هم تنیده ی قطبش فوتون ها استفاده می کنند. فوتون های درهم تنیده به علت امکان مهندسی و دستکاری راحت آن ها به عنوان یک منبع اساسی برای پروتکل های پردازنده ی اطلاعات کوانتومی مختلف، مانند رمزنگاری کوانتومی و انتقال از راه دور شناخته شده اند. منابع تولید زوج فوتون های درهم تنیده از نقطه نظر کاربردی در اطلاعات کوانتومی، از اهمیت اساسی برخوردار است. نقاط کوانتومی نیمه هادی امکان تولید زوج فوتون های درهم تنیده ی مورد نظر از طریق قطبش فوتون های نشر شده در فرآیند تشعشع آبشاری دواکسیتون-اکسیتون را فراهم می سازد. وجود شکاف ناشی از انرژی تبادلی الکترون-حفره در حالت های اکسیتونی، به عنوان یک عامل مزاحم در رسیدن به درهم تنیدگی عمل می کند. راه های مختلفی برای کنترل آن از طریق مهندسی اندازه و ترکیب مواد به کار رفته در نقاط کوانتومی، پیشنهاد و به کار گرفته شده است. در این پایان نامه ضمن معرفی مکانیزم تولید زوج فوتون های درهم تنیده با بهره گیری از حالت های اکسیتونی در نقاط کوانتومی، تأثیر میدان الکتریکی عرضی در کنترل شکاف حالت های اکسیتونی به صورت تحلیلی و عددی مورد بررسی واقع شده است. سپس اثر اشتارک محدود شده ی کوانتومی روی ترازهای انرژی اکسیتونی بررسی شده است. هم چنین میزان درهم تنیدگی زوج فوتون های تولیدی در فرآیند آبشاری در حضور شکاف حالت های اکسیتونی و دینامیک درهم تنیدگی این زوج فوتون ها بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که با اعمال میدان الکتریکی عرضی، شکاف حالت های اکسیتونی کاهش می یابد. هم چنین در حضور میدان الکتریکی دو ناحیه در رفتار انرژی حالت پایه ی اکسیتون اتفاق می افتد: در میدان های کوچک، انرژی با اعمال میدان تغییر محسوسی نمی کند، در حالی که برای میدان های بزرگ تر، با اعمال میدان، انرژی کاهش می یابد. نتایج بررسی میزان درهم تنیدگی زوج فوتون های تولیدی در این فرآیند نشان می دهند که بااعمال میدان الکتریکی و کاهش شکاف حالت های اکسیتونی، میزان درهم تنیدگی زوج فوتون ها افزایش می یابد.

الکترودینامیک کوانتومی کاواک چارچوب مناسبی را برای درک اندرکنش نور-ماده در سطح کوانتومی فراهم می کند. در این میان، سیستم های نقطه کوانتومی-کاواک مهمترین دستاوردها را در تحقق آزمایش های الکترودینامیک کاواک مهیا کرده اند. ماهیت چنین سیستم های جفت شده در دو تزویج ضعیف و قوی بروز می کند که کاربردهای فراوانی در لیزرهای با آستانه نشر پایین، منابع تک فوتون و پردازش اطلاعات کوانتومی دارند. منابع نوری غیرکلاسیکی به دلیل نقش محوری خود در پردازش اطلاعات کوانتومی مورد توجه زیادی هستند. ترجیحاً، منابع نوری کوانتومی باید در هر پالس تک فوتون یا زوج درهم تنیده فوتونی گسیل کنند. یک منبع تک فوتون ایده آل در هر پالس فقط یک فوتون گسیل می کند. گسیل تک فوتون از منابعی چون نقاط کوانتومی، مراکز نقص در الماس، اتم های در تله افتاده در کاواک و مولکول های آلی امکان پذیر است. در این میان، نقاط کوانتومی به دلیل ترازهای انرژی گسسته که از اندرکنش محیط با حامل ها جلوگیری می کند حائز اهمیت است. نقاط کوانتومی دارای پایداری زیاد، قدرت نوسانگر بالا و پهنای خط طیفی باریک هستند. اشکال مهم این است که این سیستم ها بازده پایین داشته و نیز نرخ گسیل فوتون در آنها کم است. تمام این کمبودها با جاسازی نقطه کوانتومی در کاواک بهبود می یابد. برای این منظور، میکروکاواک های مختلفی پیشنهاد می شوند که از میان آنها میکروکاواک های بلور فوتونی به دلیل فاکتور کیفیت بالا و حجم مد بسیار پایین اهمیت فوق العاده ای دارند. مشخصه های مهم منبع تک فوتون بازده بالا و احتمال گسیل چندفوتونی پایین است که این احتمال با تابع همبستگی مرتبه دوم در زمان تأخیر صفر بیان می شود. در میان پارامترهای موثر مربوطه، بهینه سازی نرخ پمپاژ نقطه کوانتومی و کاواک و نیز نرخ واهلش کاواک برای بهبود عملکرد این سیستم ها مهم است. بنابراین، بررسی دقیق مشخصات کاواک و نقطه کوانتومی به منظور تجزیه و تحلیل خواص انتشار منابع تک فوتون ضروری است. در این رساله، سیستم میکروکاواک بلور فوتونی که در آن نقطه کوانتومی جاسازی شده است مورد بررسی قرار گرفته است. انرژی حالت پایه اکسیتون به روش وردشی و مد نقص میکروکاواک به روش بسط مد هدایت شده و توسط توسعه نرم افزار gme محاسبه می شوند. تأثیر مشخصات کاواک و نقطه کوانتومی در تزویج بطور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. در مدل خطی، که اکسیتون به عنوان بوزون در نظر گرفته می شود، دینامیک سیستم با استفاده از تابع همبستگی مرتبه اول و دوم مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده است که تابع همبستگی مرتبه اول در تزویج قوی و ضعیف رفتار متفاوتی دارد و نیز تحت پمپاژ پیوسته ناهمدوس، محاسبات مربوط به تابع همبستگی مرتبه دوم نشان می دهد که امکان گسیل تک فوتون درمدل خطی وجود ندارد. در مدل غیرخطی، که اکسیتون به عنوان فرمیون در نظر گرفته می شود، اثرات نرخ های پمپاژ و نرخ واهلش در تغییرات جمعیت ها و تابع همبستگی مرتبه دوم در زمان تأخیر صفر بطور جامع مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین نتایج ما نشاندهنده نقش اساسی اختلاف انرژی بین مد کاواک و اکسیتون در احتمال گسیل تک فوتون می باشد که در توافق معقولی با نتایج تجربی است.

رفتار سازه ای پوسته ها در مقایسه با انواع دیگر سازه ها، از لحاظ کارایی مکانیکی(چگونگی توزیع تنش در ضخامت) در سطح بالاتری قرار دارد. این سازه ها در صورت طراحی مناسب، توانایی تحمل بارهای فراوان و همچنین پوشش سطوح وسیع را با استفاده از مصالح اندک دارند. شکل هندسی پوسته ها در رفتار سازه ای آنها تأثیر بسزایی دارد. تکنیک های بهینه سازی در پیداکردن شکل هندسی سازه های پوسته ای در جهت بهبود رفتار مکانیکی و بخصوص برای جلوگیری و یا کاهش لنگرهای خمشی مفید می باشند. در این تحقیق بهینه سازی شکل و ابعاد پوسته های بتنی با در نظر گرفتن قیود تنش و جابجایی انجام پذیرفته است. بهینه سازی تحت شرایط بارگذاری استاتیکی معادل و با در نظر گرفتن ترکیبات مختلف بارگذاری صورت پذیرفته است. برای بهینه سازی از الگوریتم اجتماع ذرات اصلاح شده استفاده نموده ایم. در این تحقیق وزن سازه به عنوان تابع هدف بهینه سازی در نظر گرفته شده است. شکل منحنی پایه تشکیل دهنده پوسته و ضخامت آن به عنوان متغیرهای بهینه سازی منظور شده اند. از منحنی های بی اسپلاین برای تولید منحنی پایه پوسته و از معادلات مرتبه دوم برای تعیین ضخامت سازه در طول منحنی پایه استفاده شده است. نتایج نشان دهنده کارآمدی این روش برای بهینه نمودن سازه های پوسته ای بتنی می باشد، به نحوی که علاوه بر کاهش مصرف مصالح، سبب بهبود رفتار مکانیکی سازه نیز می گردد.

در این تحقیق طرح بهینه شبکه های دولایه فضاکار با در نظر گرفتن همزمان قیود تنش، تغییر مکان و قیود قابلیت اعتماد، انجام گردید و نتایج طرح بهینه در دو حالت با و بدون قیود قابلیت اعتماد با یکدیگر مقایسه می شوند. در این راستا از الگوریتم اجتماع ذرات بعنوان الگوریتم بهینه ساز استفاده شده که با الگوبرداری از رفتار موجودات زنده به جستجوی نقطه بهینه می پردازد. در این تحقیق وزن سازه بعنوان تابع هدف بهینه سازی در نظر گرفته شده است. احتمال نقص در ساخت اعضا می تواند منجر به تغییر احتمالی در ارتفاع بین لایه های تحتانی و فوقانی شبکه های دولایه شده که بعنوان قیود احتمالی قابلیت اعتماد در طرح بهینه اعمال گردیده اند. همچنین برای ایجاد تعداد سازه های کافی جهت استخراج نتایج مورد نیاز برای مدل سازی قابلیت اعتماد از تقریب سازی استفاده شده است. در این تحقیق از تقریب سازی دو نقطه ای درجه دوم استفاده شده است. جهت بررسی قیود قابلیت اعتماد، برای هر کدام از سازه ها میزان جریمه ناشی از اعمال این قیود بدست آمده و در تابع هدف اعمال می شود. با بررسی نتایج حاصل از بهینه سازی با در نظر گرفتن این قیود، مشخص می شود که اعمال قیود قابلیت اعتماد باعث افزایش وزن و تغییر سطح مقطع اعضای سازه می گردد.

سرریز جانبی یکی از قدیمی ترین سازه های هیدرولیکی است که به عنوان یک سازه انحرافی در رودخانه ها و کانال ها استفاده می شود. این سرریز در کناره ی کانال تعبیه شده و هنگامی که ارتفاع آب به تراز تاج سرریز می رسد به طور خودکار مازاد آب از کانال اصلی منحرف می شود. معمولی ترین نوع سرریز جانبی یک سرریز مستطیلی است که به موازات و در کناره ی کانال نصب می شود و آب اضافی را به یک کانال انحرافی که با کانال اصلی زاویه ی قائمه می سازد، انتقال می دهد. زمانی که طول باز شدگی محدود باشد لازم است از سرریز هایی استفاده شود که طول موثر بیشتر و بازدهی بیشتری دارند. در این تحقیق ابتدا 33 نمونه سرریز کناری منقاری از طریق روش حجم محدود و با استفاده از نرم افزار فلوئنت مدل سازی شد و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید. و پس از صحت سنجی محاسبات عددی انجام شده، به بررسی سرریز جانبی منقاری در حالتی که کانال انحرافی نسبت به کانال اصلی قائمه نباشد پرداخته شده است. نتایج 99 مدل ساخته شده حاکی از افزایش 30 درصدی راندمان سرریز کناری منقاری مایل نسبت به سرریز کناری منقاری ساده می باشند. جهت تخمین دبی عبوری از سرریز های کناری نیاز به استفاده از رابطه ی سرریز های جانبی می باشد. اما در این نوع سرریز ضریب دبی با حالت معمولی متفاوت بوده و لازم است که ضریب دبی آن به صورت تجربی به دست آید. به همین دلیل در این تحقیق برای تعیین ضریب دبی سرریز های مایل منقاری بر حسب پارامتر های موثر بر آنها به ارائه ی روابطی پرداخته شد که خطای آنها به کمتر از 5 درصد می رسد.

شیشه ها به شکل های مختلفی در سیستم های اپتیکی و اپتو الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند. از کاربردهای مهم شیشه ها استفاده از آن ها در سلول های خورشیدی و سنسور ها و میزبان لیزرهای حالت جامد می باشد. در دو دهه ی اخیر بررسی ها و تحقیقات گسترده ای بر روی میزبان های شیشه ی آلاییده به یون های خاکی کمیاب و ویژگی-های فلورسانسی آن ها انجام شده است. این تحقیقات برای دست یابی به میزبان های مناسب و بازه ی طول موجی گسترده هنوز ادامه دارد. امروزه تحقیق بر روی مواد آلاییده به یون های خاکی کمیاب برای استفاده در مخابرات فیبر نوری، لیزرهای حالت جامد، تقویت کننده های فیبر نوری، نمایشگرهای سه بعدی، برچسب های بیولوژیکی و سنسورها و سلول های خورشیدی بسیار مورد توجه می باشد. برای پیدا کردن موادی با کاربرد های بهتر و خواص نوری مطلوب، و افزایش سطح مقطع یون های خاکی کمیاب نیز تلاش های زیادی صورت گرفته است. همچنین توجه زیادی برای جستجوی میزبان های شیشه ای آلاییده به یون های خاکی کمیاب با ویژگی تبدیل فرکانس وجود دارد. در بین میزبان های شیشه ای مختلف، شیشه های بورو فسفات بعلت دمای انتقال پایین و ضریب انتقال حرارتی بالا مورد توجه واقع شده اند. همچنین این شیشه ها غلظت زیادی از یون های خاکی کمیاب با همگنی بالا را پذیرا هستند. از دیگر ویژگی شیشه های بوروفسفات سطح ویژه بالا می باشد[1-3]. اکسید روی به دلیل ویژگی های نوری، الکترونیکی، الکتریکی و ساختاری، در حوزه مهندسی قطعات اپتوالکترونیک کاربردهای فراوان دارد. شفافیت نوری وسیع و رسانندگی الکتریکی مناسب، موجب کاربرد فراوان آن در الکترود های شفاف سلول های خورشیدی، دیود های نور گسیل و لایه های محافظ هواپیما شده است. اکسید روی یک نیمه رسانای نوع n با گاف انرژی پهن (ev3/.3) و ساختار هگزاگونال ورتسایت است. در شیشه سرامیک های حاوی نانوبلور نیمرسانا مانند اکسید روی، انتقال انرژی از نانوذرات به عناصر لانتانیدی موجب تقویت فوتولومینسانس می شود[4]. با رشد نانوذرات مناسب در محیط میزبان، انقلابی بزرگ در ساخت محیط فعال لیزرهای جدید، سلول های خورشیدی (solar cells) وسنسورها (sensors) فراهم شده است. درشیشه- سرامیک های لیزری که در برگیرنده نانوبلور های با اندازه های nm 50-5 می باشند[5]، از میان یون های خاکی کمیاب nd3+ به طور گسترده ای در زمینه های میزبان مختلف مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. نتایج اخیر طیف سنجی نشان می دهد که شیشه های آلاییده به nd3+ میزبان های خوبی برای لیزر های تبدیل فرکانس به بالا می باشد. از طرف دیگر شیشه-سرامیک های بوروفسفاتی در مقایسه با نمونه های شیشه ای آن، دوام شیمیایی عالی و استحکام مکانیکی بالایی دارند و برای استفاده های کاربردی بسیار مناسب هستند. در میزبان های شیشه-سرامیکی، یون های لانتانید بعد از عملیات حرارتی می توانند به طور انتخابی در فاز بلور اکسید روی داخل شوند و مواد شفاف باقی بمانند]3-4[. آنچه در این پایان نامه، مورد بررسی و سنتز قرار گرفته است، ساخت نانو شیشه-سرامیک های بوروفسفاتی آلاییده به یون های nd3+ و در برگیرنده نانوبلورهای znoمی باشد.و نتایج حاصل از بررسی ویژگی های طیفی آن ها گزارش شده است. فصل اول این پایان نامه به بررسی وضعیت پژوهش و فعالیت های انجام شده پیش از این در شیشه سرامیک ها و فعالیت های انجام شده روی شیشه سرامیک های آلاییده با عناصر لانتانیدی و پدیده های نوری اشاره دارد. بعضی از مفاهیم کلی همچون یون های خاکی کمیاب، تبدیل فوتون، شیشه، شیشه-سرامیک و روش های شناسایی شرح داده شده است. عمده این مطالب در راستای کارهای تجربی پایان نامه می باشد. در فصل دوم، روش ساخت و شناسایی شیشه و شیشه-سرامیک ها آورده شده است. در فرآیند ساخت شیشه از ترکیبات بسیاری استفاده شده بود که در این فصل چند نمونه از آن ها آورده شده است و کیفیت این شیشه ها نیز ذکر شده است که در مجموع دو نمونه برای ساخت شیشه-سرامیک و بررسی ویژگی فوتولومینسانسی آن ها انتخاب شده است. در فصل سوم آنالیز حرارتی، شرایط عملیات بازپخت و نتایج بررسی های الگوهای پراش پرتوی ایکس آورده شده است، و همچنین مطالعه ریز ساختاری نمونه ها همراه با تحلیل و سپس ویژگی های تبدیل فرکانس نمونه ها همراه با تحلیل طیف ها توضیح داده شده است.

طرح های معماری و تصمیماتی که موجب طراحی سازه می شود، نقش مهمی در عملکرد سازه ها در برابر زلزله ایفا میکند. این طرح ها میتواند باعث ایجاد سازه های نامتقارن گردند. آئین نامه های لرزه ای مختلف تعاریف متفاوتی از نامتقارنی در سازه ها ارائه داده اند. نامتقارنی در سازه منجر به ایجاد پیچش در سازه تحت اثر حرکت های زمین می شود و برای بررسی آنها، روش های تحلیل دینامیکی توصیه می شود. استفاده از روشهای تحلیل دینامیکی غیرخطی معمولا پیچیده و وقت گیر می باشند. بنابراین روشهای استاتیکی بار افزون به عنوان جایگزین معرفی شده اند. در روش های بارافزون متداول معمولا توزیع بارگذاری در ارتفاع به صورت تابعی برگرفته از مود اول در نظر گرفته میشود. این توزیع بار برای سازه های نامتقارن منجر به خطای قابل ملاحظه در تخمین پاسخ سازه در برابر بارهای ناشی از زلزله میگردد. برای افزودن دقت در روش بار افزون در مراجع مختلف سعی شده علاوه بر اثر مود اول اثرات مودهای مرتبه بالاتر را در پاسخ سازه لحاظ گردد. در این تحقیق سعی شده است روندی جدید جهت تحلیل بار افزون ارائه شود که از دقت کافی برای تحلیل بار افزون سازه های نامتقارن برخوردار باشد. به منظور بررسی میزان دقت روش بارافزون ارائه شده در برآورد نیازهای لرزه ای سازه هایی با نامتقارنی جرمی در پلان، علاوه بر روش های پیشنهادی ارائه شده در این پایان نامه، روش های بارافزون مودی (mpa) ، روش بارافزون مودی متوالی (cmp)، روش n2 توسعه یافته و تحلیل دینامیکی (nl-rha) مورد بررسی قرار گرفته و نتایج این روش ها مقایسه شده است. نتایج حاصله نشان می دهد که روش تجمعی مودی و روش جذر مجموع مربعات مودی ارائه شده دربرآورد نیازهای لرزه ای سازه (جابجایی کف ها و جابجایی نسبی طبقات) از دقت مطلوبی برخوردار می باشد.

عملکرد ساختمانها در برابر زلزله نشان داده است که سازه های نامتقارن اغلب خسارات زیادتری نسبت به سازه های متقارن داشته اند ، از این رو بایستی عملکرد لرزه ای سازه های نامتقارن را برای زلزله های آینده مورد برسی قرار داد . همچنین برآورد قابلیت اعتماد لرزه ای ،که یکی از اهداف اصلی در مهندسی زلزله بر اساس عملکرد می باشد، که می تواند کیفیت و قابلیت لرزه ای سازه های موجود را برای زلزله های آینده تخمین بزند . در این رساله هدف برسی قابلیت اعتماد لرزه ای ساختمانهای چندین طبقه با دیوار برشی در مقابل تغییرات زاویه زلزله است که برای رسیدن به این هدف از آنالیز دینامیکی افزایشی چند مولفه ای استفاده شده است .آنالیز دینامیکی چند مولفه ای به عنوان روشی مناسب جهت تعیین ظرفیت لرزه ای یک سازه در مقابل جهت وقوع تصادفی زلزله است .در این روش برای پیش بینی قابلیت اعتماد این سازه ها فرکانس متوسط تخطی شده را برای یک سطح عملکردی ، متناسب با نیاز لرزه ای در نظر می گیریم.

امروزه با پیشرفت دانش بشری و ساخت سازه های پیچیده، از روش های تحلیلی و تقریب های مهندسی در مسایل پیچیده کمتر استفاده می شود. از این رو حل چنین مسایل پیچیده ای به طور روز افزون به روش های حل عددی وابسته می شوند و در این راستا روشهای عددی زیادی در چند دهه اخیر پیشنهاد شده است. در میان متداول ترین این روشها، روشهای اجزاءمحدود را می توان نام بردکه استفاده از آن در تحلیل سازه های پیچیده و مکانیک محاسباتی به امری معمول تبدیل شده است. در ادامه توسعه روش های عددی، اخیرا تحلیل ایزوژیومتریک توسط پروفسور هیوز و همکاران ایشان در دانشگاه تگزاس ارایه شده است. تحلیل ایزوژیومتریک، یک روش نوین در مکانیک محاسباتی است که با هدف یکپارچه سازی تحلیل و طراحی در یک مدل و با استفاده از یک نمایش هندسی واحد برای تحلیل و طراحی به وجود آمده است. نربز (بی-اسپلاین های غیریکنواخت نسبتی ) پرکاربردترین تکنولوژی در نرم افزارهای مدلسازی طراحی کامپیوتری امروزی است و بنابراین به عنوان توابع پایه در تحلیل ایزوژیومتریک به کار گرفته شده است. در این پایان نامه، ضمن معرفی و بررسی تحلیل ایزوژیومتریک، روش ضریب لاگرانژ برای بهبود اعمال شرایط مرزی ضروری در چهارچوب تحلیل ایزوژیومتریک ارایه شده است. همچنین کاربرد روش ایزوژیومتریک در تحلیل استاتیکی، ارتعاش آزاد و کمانش ورق های یک لایه ایزوتروپیک و چندلایه ارتوتروپیک مورد بررسی قرار گرفته است. فرمولبندی مسایل ورق بر اساس تیوری کیرشهف انجام شده و برای اعمال شرایط مرزی ضروری از روش ضریب لاگرانژ استفاده شده است. علاوه بر این، به بررسی مسایل بهینه سازی شکل سازه ها با ترکیب تحلیل ایزوژیومتریک با الگوریتم غیرگرادیانی جامعه پرندگان پرداخته شده است. مسایل بهینه سازی توپولوژی سازه ها از دیگر مسایلی است که با ترکیب تحلیل ایزوژیومتریک با روش تعیین تراز مورد بررسی قرار گرفته است. برای اثبات کارایی و دقت تحلیل ایزوژیومتریک، مثالهای عددی دوبعدی متنوعی در بخش های مختلف این پایان نامه ارایه شده است که توانایی روش ایزوژیومتریک را در تحلیل مسایل مکانیک محاسباتی و بهینه سازی نشان می دهد.

عیب یابی سازه ها به منظور جلوگیری از خرابی، یکی از فعال ترین زمینه های تحقیقاتی است. وقوع آسیب در سازه ها باعث تغییر جرم، سختی و خواص میرایی سازه گردیده و در پی آن، پاسخ های استاتیکی و دینامیکی سیستم نیز تغییر می کند. امروزه، بیشتر تحقیقات براساس حداقل سازی اختلاف پاسخ سازه سالم و خراب، انجام می گیرد. در این تحقیق با استفاده از دو روش، مدل سازه جهت عیب یابی بروز رسانی شده است. در روش اول، با استفاده از الگوریتم بهینه سازی فاخته طی یک فرآیندی دو مرحله ای با بهره گیری از پاسخ های مودال، مدل سازه بروز شده است. در روش دوم با بهره گیری از روش اختلال هوموتوپی که برای حل دستگاه های غیرخطی کاربرد دارد، مسئله غیرخطی عیب یابی حل شده و همچنین دو الگوریتم برای مسئله عیب یابی ارائه شده است. روش دوم که یک روش تک مرحله ای می باشد، مبتنی بر آنالیز حساسیت بوده که طی فرآیندی تکراری، تابع هدف ارائه شده را حداقل می کند. در این روش، با استفاده از پاسخ های شتاب تحت تحریک دینامیکی، عیب-یابی سازه انجام می شود. همچنین با استفاده همزمان دو پاسخ فرکانس و مود شکل در بردار پاسخ ها، مدل سازه بروز شده است. جهت نزدیک کردن نتایج تئوری به واقعیت، اثر وجود نویز در پاسخ های دینامیکی بررسی می شود. مزیت این تحقیق در آن است که از پاسخ ها در تعداد محدودی از گره ها استفاده شده است. جهت بررسی کارایی دو روش پیشنهادی و مقایسه آنها، مثال های عددی ارائه شده است. نتایج روش اول با الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات و نتایج روش دوم با روش انتخاب پیشرو مقایسه شده است. نتایج بیانگر عملکرد مطلوب روش های پیشنهادی، جهت شناسایی خرابی در سازه ها می باشد.

بهینه سازی سازه ها یعنی طراحی آن ها به طوری که تمام ضوابط طراحی رعایت گردد و همچنین وزن و یا هزینه اجرایی حداقل را داشته باشد. در این راستا از سه الگوریتم اجتماع ذرات، الگوریتم وراثتی و الگوریتم گروه احتمال به عنوان الگوریتم های بهینه ساز جهت بهینه سازی سازه های خرپایی استفاده شده است و با توجه به اینکه تفاوت اساسی الگوریتم های فرا ابتکاری در نحوه جستجوی فضا است و الگوریتم ها وابسته به نوع جستجوی فضا، کارایی متفاوتی از خود نشان می دهند، جهت نیل به نتایج مطلوب به بهبود فضای جستجوی الگوریتم های وراثتی و اجتماع ذرات پرداخته شده است و همچنین از سیستم استنتاج فازی جهت تنظیم پارامترهای الگوریتم وراثتی استفاده گردیده است. بررسی نتایج به دست آمده کارایی مناسب الگوریتم های اجتماع ذرات و وراثتی را نسبت به الگوریتم گروه احتمال نشان می دهد. شبکه های دولایه فضاکار که جزء سازه های خرپایی محسوب می شوند به دلیل توانایی پوشش سطوح بزرگ، کاربرد های فراوانی دارند، این نوع سازه ها از جمله سازه های پر عضو می باشند که با توجه به هزینه مصالح، طرح بهینه آن ها بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق به بهینه سازی همزمان سایز، شکل و توپولوژی این نوع سازه ها پرداخته شده است. سطح مقطع اعضاء به عنوان متغیر بهینه سازی سایز، ضخامت دولایه و تعداد شبکه بندی سازه در دو جهت به عنوان متغیر بهینه سازی شکل و وجود و عدم وجود گره های شبکه به عنوان متغیرهای بهینه سازی توپولوژی در نظر گرفته شده است و همچنین در مرحله پایانی الگوریتم عضوهای صفر نیرویی به شرط ارضاء قیود طراحی، از سازه حذف می گردند. قیود در نظر گرفته برای بهینه سازی شبکه های دولایه، تنش و لاغری اعضاء و جابجایی گره ها در نظر گرفته شده است. در این راستا از دو الگوریتم اجتماع ذرات، وراثتی به علت نتایج مناسب نسبت به گروه احتمال به عنوان الگوریتم های بهینه ساز جهت بهینه سازی شبکه های دولایه استفاده شده است.

در مسائل طراحی، در نظر گرفتن چند هدف به صورت هم زمان می تواند تعریف بهتری از عملکرد سازه ارائه کند. از سوی دیگر در بهینه سازی های تک هدفه، گزینه های انتخاب برای طراح محدود است، به همین علت استفاده از بهینه سازی چندهدفه توصیه می شود. چالش اصلی در بهینه سازی چندهدفه ی سازه ها و به طورکلی مسائل مقید، نحوه ی اعمال قیود در الگوریتم است. راهکار متداول برای اعمال قیود در بیشتر الگوریتم های چندهدفه، حذف پاسخ های نقض کننده ی قیود و یا حذف این پاسخ ها در رقابت با پاسخ های ممکن است. این امر می تواند موجب از دست دادن پاسخی از مجموعه ی بهینه ی پارتو شود که در نزدیکی یک پاسخ نقض کننده ی قیود قرار دارد. همچنین به دلیل وجود پاسخ های متنوع در فضای متغیرهای تصمیم مسائل چندهدفه، استفاده ی مستقیم از روش تابع جریمه در الگوریتم های چندهدفه نتایج مطلوبی را در پی ندارد. در این تحقیق برای یک الگوریتم چندهدفه ی تکاملی، از نظریه ی مجموعه فازی جهت تقویت بهینه سازی کمک گرفته شده است. به کارگیری الگوریتم وراثتی با رتبه بندی نامغلوب به همراه راهکار فازی سازی قیود و توابع هدف، موجب حفظ پاسخ های ناممکن با مقادیر پایین تجاوز از قید ها می شود. در نتیجه ی این روند، همگرایی به بهینه ی پارتو افزایش می یابد. هر چند عملکرد اصلی این روش در مسائل مقید است، اما در مسائل نامقید نیز با فازی سازی اهداف و محدود شدن فضای جستجو، پاسخ های نهایی بهبود می یابند. برای نمایش کارایی این روش ، علاوه بر به کار گیری توابع آزمون برای مسائل نامقید، سه مثال سازه ای شامل خرپای 25 عضوی، گنبد خرپایی56 عضوی و خرپای 72 عضوی در دو حالت 16 و 28 گروه عضو با دو تابع هدف بررسی شده است. نتایج نشان می دهد علاوه بر عدم نقض قیود، میزان اختلاف جبهه پاسخ نهایی و جبهه معیار در تمام مثال ها کاهش یافته است. همچنین با اعمال روش ارائه شده گستردگی، یکنواختی و تعداد پاسخ ها در جبهه پاسخ های نامغلوب در بیشتر موارد بهبود می یابد.

اخیراً به دلیل صرفه جویی در هزینه ها و حجم و وزن مصالح مصرفی جهت ساخت و تولید‏، در همه شاخه های مهندسی سعی بر بهینه سازی مسئله مورد نظر می باشد. بهینه سازی یعنی یافتن بهترین جواب برای یک مسئله و رسیدن به بهترین نتیجه برای آن است. بهینه سازی توپولوژی یکی از شاخه های مهم علم مهندسی است که اخیراً به آن توجه زیادی شده است. در این زمینه روش های بسیاری ارائه شده است که یکی از بهترین روش ها، روش مجموعه سطوح تراز است که بر مبنای حرکت مرزها استوار است و خود به زیر شاخه های متعددی تقسیم بندی می شود. در این رساله هدف بررسی این روشها،انتخاب مناسب ترین روش و استفاده از آن جهت بهینه سازی توپولوژی سازه های پیوسته سه بعدی می باشد. یکی از این روش ها، روش مجموعه سطوح تراز ثابت تکه ای است که در آن مسئله به دو فاز مجزای حفره و ماده تقسیم می شود. این روش مناسب ترین روش برای مسائل چند فازی است. از ویژگی های این روش قابلیت ایجاد حفره داخل دامنه طرح است که وابستگی طرح نهایی را به طرح اولیه از بین می برد.مسائل بهینه سازی معمولاً برمبنای کمینه کردن انرژی کرنشی، کمینه کردن تنش استوار می باشند. لازم به ذکر است در این رساله جهت بهینه سازی از کمینه کردن تابع تنش به عنوان تابع هدف تحت قید حجم استفاده شده است. در نتیجه پس از استفاده از این روش و استفاده از تابع تنش به عنوان تابع هدف مشاهده می گردد حساسیت تحلیل بالا رفته و تاحدودی مرزهای ناهموارتری نسبت به تابع انرژی کرنشی ایجاد می گردد و در نواحی که میزان تنش بالا بوده مقدار المان های حذف شده کمتر از نواحی دیگر می باشد. همانطور که می دانیم وقتی از المان مکعبی هشت گرهی برای تحلیل استفاده می کنیم باید برای محاسبه تنش معیار المان از میانگین گیری تنش های المان بهره برد که این امر سبب تقریب سازی شده ودر نتیجه مرزها دچار پراکندگی و ناهم‎‎واری هایی می شوند.

در این رساله، روش سطح تراز باینری با روش میدان فازی ترکیب شده و از آن برای حل مسائل بهینه سازی شکل و توپولوژی استفاده گردیده است. در ابتدا مسائل بهینه سازی توپولوژی بر اساس روش سطح تراز ثابت تکه ای تشکیل گردیده است. در ادامه با استفاده از ترم انرژی موجود در معادلات میدان فازی این روش به روزرسانی شده است. سپس معادله انتشار که باعث به روز رسانی تابع سطح تراز می شود بدست می آید و الگوریتم بهینه سازی شکل می گیرد که از روش اجزا محدود و تفاضل محدود و تحلیل ایزوژئومتریک برای حل معادله تکاملی استفاده گردیده است. این روش باعث افزایش سرعت همگرایی در حل مسائل بهینه سازی شده است.

برای اینکه یک ارتباط تلفنی ساده بین مبدا و مقصد برقرار شود نیاز به تجهیزاتی از قبیل گوشی تلفن مشترک a ، کابل جهت ارتباط با مرکز سوئیچینگ ، گوشی تلفن مشترک b ، اگر هر دو مشترک a و b در یک ناحیه نباشند در اینصورت نیاز به تجهیزات transmission که در مخابرات به قسمت pcm مشهور است . حال در نظر بگیرید مشترک a بخواهد با مشترک b تماس بگیرد چه کسی مشترک b را خبر می کند یا وقتی مشترک b گوشی را برمی دارد چطور زنگ قطع و مکالمه آغاز می شود ؟ همچنین زمانی که گوشی از طرف a یا b گذاشته می شود چطور کلیه تجهیزات تصرف شده آزاد می شوند ؟ جواب این سوالات را سیگنالینگ می دهد چرا که سیگنالینگ زبان گفت و گوی بین سوئیچ ها است که بعد ا شرح آن خواهد آمد . همچنین کلیه مراحلی که انجام می گیرد تا یک ارتباط صورت گیرد تحت عنوان call processing است که برای آشنایی شرح آن نیز خواهد آمد.با پیشرفت تکنولوژی ارتباطات و مهیا شدن بسترهای جدید ارتباطی سوئیچ های بسته ای جایگزین سوئیچ های مداری فعلی می شوند . فن آوری های نوین ارتباطی نظیر ngn و ims سوئیچ های بسته ای پیشرفته ای هستند که می توانند با ارائه سرویس های متعددی از جمله سرویس ondemand tv و سرویس مکالمه تلفنی ویدئویی درآمدزائی خوبی داشته باشند اما گذر از مرحله کنونی به آن شامل هزینه های زیادی است . بنابراین روش های متعددی برای رسیدن به آن پیشنهاد شده است . یکی از روش هایی که در کشور ما نیز مدنظر است و از آن روش استفاده می شود روش migration یا روش مهاجرتی است . در این روش سیستم های قدیمی جمع آوری نشده بلکه در کنار سیستم ngn کار خواهد کرد و زمانی که شرایط از نظربستر شبکه وتجهیزات مهیا شد سیستم های مداری جمع آوری و ngn جایگزین می شود .

درچند سال اخیر تحقیقات زیادی در زمینه آشکارسازهایی که دارای ساختار ابرشبکه ای هستند صورت گرفته است، دلیل این امر هم ساختار خاص ابرشبکه ها است که قابلیت آشکارسازی طول موجهای بلند را می دهد. این محدوده طول موجی، برای کاربردهایی از قبیل دید درشب، دید از میان مه، و کاربردهای پزشکی حائز اهمیت می باشد. لذا با توجه به اینکه بالا بردن کارآیی آشکارسازهای ابرشبکه ای،کارکرد آنها را بخصوص در طول موجهای بلند بهبود می بخشد، شناخت مکانیسم هایی که باعث افزایش و یا کاهش کارآیی در این نوع از آشکارسازهای می شود مهم و ضروری است. در این پایان نامه سعی شده نقش حاملین اقلیت و چگونگی تولید و بازترکیب آنها و اثرات طول عمر آنها در کارآیی آشکار سازهای ابرشبکه ای مورد بررسی قرارگیرد.

چشمه اتصال ناحیه ای از جان یا جان های ستون است که محصور بین امتداد بال های بالایی و پایینی تیرهای متصل به دو وجه ستون و بال های ستون می باشد. به رغم تحقیقات گسترده انجام شده در خصوص رفتار چشمه اتصال، کماکان دیدگاه های متفاوتی در مورد نحوه ی عملکرد چشمه اتصال وجود دارد. از آنجائیکه در قاب های خمشی استفاده گسترده ای از ستون های قوطی شکل می شود، ارائه مدل ریاضی برای رفتار چشمه اتصال این ستون ها ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش سعی شده روابطی جهت تعیین ظرفیت برشی، سختی خطی و غیرخطی چشمه اتصال در ستون های قوطی شکل ارائه گردد. برای این منظور مطالعه پارامتریک وسیعی توسط نرم افزار abaqus صورت پذیرفته و بر اساس آن مدل ریاضی معرفی شده است و نتایج بدست آمده با نتایج حاصله از سایر مراجع مقایسه شده و دقت نتایج مدل به اثبات رسیده است.

استفاده از سیستم های باربر جانبی در دو جهت اصلی ساختمان، امری متداول می باشد. از این میان سیستم قاب خمشی به عللی چون نیاز به فضای بدون مانع در بین ستون ها، به علت وجود طرح های متنوع معماری سهم عمده ای را دارد. در طراحی سیستم های قاب خمشی متعامد، ستون یکی از اجزای اصلی سیستم است و بخش مهمی از عملکرد سیستم به عملکرد آن، وابسته است. ستون های محل تلاقی این دو سیستم متعامد باید دارای سختی و مقاومت کافی در هر دو راستا باشند. از ستون های صلیبی می توان به عنوان ستون با مقاطعی که دارای رفتار مشابه در هر دو راستا می باشند نام برد، از طرفی یکی از مهم ترین اجزا در سیستم قاب خمشی فولادی، اتصال تیر به ستون می باشد. رفتار چشمه اتصال نیز که یک ناحیه مستطیل شکل از جان ستون، محصور بین ورق های پیوستگی و بال های ستون می باشد، نقش مهمی در رفتار اتصال دارد. در روابط ارائه شده توسط آیین نامه آمریکا (و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان) ظرفیت چشمه اتصال از نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی بر روی جان ستون i شکل با بال های نسبتا نازک به دست آمده اند، و از آنجا که در مقاطع صلیبی علاوه بر جان دو بال موازی با جان نیز در تحمل برش نقش دارند، روابط ارائه شده توسط آیین نامه از کفایت لازم جهت تخمین ظرفیت برشی چشمه اتصال ستون صلیبی برخوردار نیستند. در این تحقیق با انجام یک مطالعه وسیع پارامتریک اجزا محدود، روابط جدید ظرفیت تسلیم و ظرفیت نهایی برشی چشمه اتصال صلیبی ارائه خواهد شد.بخشی از نتایج این تحقیق نشان می دهد که روابط آیین نامه ظرفیت چشمه اتصال صلیبی را حدود 20 درصد کمتر از مقدار واقعی تخمین می زند. نتایج نشان داد که روابط جدید ارائه شده با دقت خوبی ظرفیت تسلیم و نهایی برشی چشمه اتصال صلیبی را تخمین می زنند.

در این تحقیق، تحلیل هم هندسی مبتنی بر توابع نربز برای تحلیلِ جابه جایی، تنش و ارتعاش آزاد پوسته های نازک به کار گرفته شده است. از آنجا که رفتارِ سازه ای پوسته ها عمدتاً توسط ساختار هندسیِ آنها تعیین می گردد بنابراین توصیف دقیق هندسه ضروری است و چون توابعِ نربز قابلیت بیان هندسه ی دقیقِ شکل را دارند لذا برای تحلیل مورد استفاده قرار گرفته اند. فرمول بندی ارائه شده برای پوسته ها براساس نظریه کیرشهف-لاو می باشد و تنها دارای درجات آزادی مربوط به جابه جایی ها است. برای لحاظ کردن درجات آزادی دورانی از همان شرایط نقاط کنترلی که دارای درجات آزادی انتقالی هستند استفاده شده است. در ادامه، چگونگیِ اعمال شرایط مرزی و رفتار پوسته های چند وصله ای نیز مورد مطالعه قرار گرفته است که مثال های مختلف کارایی بالای این روش و قابلیت آن برای تحلیل را به خوبی نشان می دهد. همچنین روش هم هندسی، دقت خوبی برای بررسی فرکانس ها و مود شکل ها ارائه می دهد که این موضوع بیانگر قابلیت این روش برای محاسبات دینامیکی است.

پیشرفت¬های روز افزون در تکنولوژی ساخت مواد نیم¬رسانای کم¬بعد و نیز ویژگی¬های منحصر¬به¬فرد این ساختار¬ها باعث ظهور نسل جدیدی از ابزارهای اپتوالکترونیکی با سرعت¬های بالا از جمله لیزر¬های مادون قرمز، تقویت¬کننده¬ها و آشکارساز¬های فوتونی شده¬است. در این میان ساختار¬های نقطه¬کوانتومی به دلیل محبوسیت سه بعدی حاملین بار و سطوح الکترونیکی کاملاً گسسته کاندیدای اصلی برای مطالعات بنیادین می¬باشند، علاوه بر این حضور حالت¬های ناخالصی هیدروژن¬گونه¬ی محبوس شده در ابزار¬های نیم¬رسانا ویژگی¬های فیزیکی این ساختار¬ها را به طور چشم¬گیری تغییر می¬دهد. در این پایان¬نامه ویژگی¬های فیزیکی ناخالصی در نقطه¬کوانتومی قرص شکل در حضور میدان مغناطیسی با استفاده از روش قطری¬سازی ماتریس هامیلتونی در تقریب جرم موثر مورد بررسی واقع شده¬است. اثر میدان مغناطیسی روی تراز¬های انرژی ناخالصی، انرژی بستگی و انرژی جذب شده¬مورد بررسی قرار گرفت، در ضمن اثر توأم میدان الکتریکی و مغناطیسی بر انرژی¬های حالت¬های ناخالصی و انرژی بستگی آن مورد توجه قرار¬گرفت. اعمال میدان مغناطیسی معادل با اضافه شدن محبوسیت اضافی بر نقطه¬کوانتومی می¬باشد که خواص نوری و ترابردی حاملین بار را تحت تأثیر قرار می¬دهد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که انرژی حالت پایه¬ی ناخالصی با افزایش میدان مغناطیسی افزایش می¬یابد ولی انرژی حالت¬های برانگیخته¬ی اول و دوم در حضور میدان مغناطیسی رفتار متفاوت نشان می¬دهند در نتیجه انرژی جذب شده¬ در گذار از حالت پایه به اولین حالت برانگیخته با افزایش میدان مغناطیسی کاهش یافته در حالیکه انرژی جذب شده در گذار از حالت پایه به دومین حالت برانگیخته با افزایش میدان مغناطیسی روند افزایشی داشته¬است. همچنین با توجه به نتایج بدست آمده میزان تغییرات انرژی بستگی نیز با افزایش میدان مغناطیسی افزایش یافته¬است.

صفحات چند لایه، به عنوان سازه های پیچیده، به طور گسترده در صنعت هوافضا، کشتی سازی، اتومبیل سازی و مهندسی عمران استفاده شده اند. روش عددی اجزا محدود به عنوان روش تحلیل این سازه ها به طور گسترده به کار گرفته شده است. علیرغم قابلیت های روش اجزا محدود کلاسیک در تحلیل عددی، توانایی مدل سازی دقیق اشکال هندسی پیچیده را ندارد. بهبود مدل در این روش نیازمند به افزایش تعداد المان ها یا مرتبه توابع پایه می باشد که باعث افزایش هزینه های محاسباتی می شود. در سال های اخیر، روش نوپای ایزوژئومتریک با توابع پایه نربز ارائه گردیده است که توانایی مدل سازی دقیق هندسه های پیچیده را دارد. در این تحقیق از روش عددی ایزوژئومتریک جهت تحلیل صفحات چند لایه استفاده گردیده است. جهت مدل سازی صفحات چند لایه از تئوری های کلاسیک و بهبود یافته استفاده گردیده است. از جمله تئوری های کلاسیک می توان به تئوری کلاسیک صفحات چند لایه مبتنی بر فرضیات کیرشهف و تئوری های تغییر شکل برشی مرتبه اول و بالاتر اشاره کرد. تئوری های بهبود یافته شامل مجموعه ای از مدل های دوبعدی به نام فرمولاسیون یکپارچه کررا (cuf) می باشند که توسط کررا در سال 2002 ارائه شده اند. ایده اصلی این فرمول بندی استفاده از یک بسط کلی برای متغیرها در راستای ضخامت، بر اساس مجموعه توابعی به نام توابع ضخامت است. در این تحقیق از بسط تیلور، چند جمله ای لژاندر و لاگرانژ به عنوان تابع ضخامت استفاده شده است. برای استخراج معادلات حاکم از مدل pvd (شامل فرضیات میدان جابجایی) و مدل ترکیبی rmvt (شامل فرضیات میدان جابجایی و تنش) استفاده شده و هم چنین دو مدل esl و lw به عنوان روش تشریح متغیرها جهت بیان ترکیب اثر لایه ها به کار گرفته شده اند. جهت صحت سنجی مدل عددی حاضر، فرکانسی های طبیعی سازه، که اهمیت ویژه ای در تحلیل دینامیکی صفحات چند لایه دارا می باشند، با تحلیل ارتعاش آزاد محاسبه و با نتایج عددی و تحلیلی موجود مقایسه گردیده اند. همچنین اثرات نسبت بعد به ضخامت و تعداد لایه ها در پاسخ فرکانس مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که مدل عددی ایزوژئومتریک حاضر با درنظر گرفتن تئوری های مذکور، دقت بالایی در تحلیل صفحات چند لایه دارا است.

طی سالهای اخیر گرافن به یکی از جالب توجه ترین سوژه های دنیای فناوری تبدیل شده است. خواص عجیب و منحصر به فرد گرافن نسبت به نیم رساناهای استاندارد باعث شده است محققان به سختی بتوانند جایگزینی برای گرافن پیدا کنند. با توجه به ساختار باند گرافن و فاقد گاف بودن آن نمی توان از گرافن در کاربردهایی همچون ساخت ادوات الکترونیکی و اپتیکی استفاده کرد. یکی از راههای ایجاد گاف در گرافن ساخت نقاط کوانتومی است. علاقه مندی به چنین نانو ساختارهایی بیشتر ناشی از کاربردهای فراوان آنها در قطعات اپتو الکترونیکی نانو مقیاس مانند آشکارسازهای نوری , لیزرهای کوانتومی , دیودهای نور گسیل و ... می باشد. در این پایان نامه ضمن بررسی حالتهای الکترونی در نقاط کوانتومی گرافنی دایره ای با استفاده از حل تحلیلی معادله دیراک ـ ویل، گذارهای نوری بین ترازهای انرژی نقاط کوانتومی گرافنی مورد بررسی قرار داده شده است.

ساختمان ها از عناصر کلیدی زندگی برای انسان ها می باشد و خرابی آن ها می تواند منجر به خسارات مالی و جانی گردد. همان طور که می دانیم طرح های معماری به خاطر محدودیت های متنوع در فضا و سلیقه های مختلف در انواع طرح ها دارای انواع متنوع نامنظمی می باشد، این نامنظمی ها در زمان وقوع زلزله منجر به رفتار غیرقابل پیش بینی در سازه ها می گردد. در این پژوهش برای پیش بینی رفتار سازه در ناحیه الاستیک و پلاستیک از تحلیل دینامیکی غیر خطی فزاینده استفاده شده و با در نظر گرفتن خروج از مرکزیت های متفاوت سختی و مقاومت، و تأثیر پارامترهای زلزله (محتوای فرکانسی فاصله از گسل و ...) سعی بر بدست آوردن تأثیرات این عوامل روی پاسخ سازه شده، بنابراین با ارائه منحنی های شکنندگی برای این نوع ساختمان ها و برآورد ظرفیت و عملکرد لرزه ای آن ها احتمال رسیدن سازه ها با خصوصیات مختلف مانند خروج از مرکزیت های متفاوت سختی و مقاومت به سطوح مختلف عملکردی همانند io, ls, cp برآورد شده است. از این رو راه کارهایی برای بهتر کردن عملکرد این سازه های نامنظم در هنگام زلزله ارائه می شود. منحنی های شکست با فرض توزیع احتمالاتی لوگ نرمال و به صورت تحلیلی تولید شده است. جهت تعیین تقاضا، از تحلیل دینامیکی افزایشی (ida) در سطوح مختلف خرابی استفاده شده است و همچنین برای محاسبه مرکز مقاومت از تحلیل پوش آور مبتنی بر جابه جایی استفاده شده است. در این پژوهش سه سازه فولادی 8 طبقه با سیستم قاب خمشی با پلان منظم و نامنظمی های سختی و مقاومت و با در نظر گرفتن ضوابط لرزه ای آیین نامه 2800 ایران طراحی شد. عملکرد سه سازه پس از مدل سازی در نرم افزار seismostruct و رسم منحنی های شکنندگی بررسی و مقایسه شد. نتایج حاکی از آن است که در ناحیه الاستیک خروج از مرکزیت سختی تأثیرگذار است و در ناحیه پلاستیک خروج از مرکزیت مقاومت تأثیرگذار می باشد.

دیوار برشی فولادی یکی از سیستم های پیشنهادی مقاوم در برابر بارهای جانبی می باشد که استفاده از آن به دلیل مزیت هایی نظیر سختی اولیه بالا، شکل پذیری زیاد و به تبع آن قابلیت جذب انرژی بالا در سال های اخیر مورد توجه پژوهشگران و طراحان قرار گرفته است. سیستم دیوارهای برشی فولادی همانند قاب های ساده و خمشی متداول در ساختمان ها، از مجموعه تیر و ستون به عنوان اعضای مرزی افقی و عمودی تشکیل شده اند که ورق فولادی را در داخل خود محاط کرده و بصورت یک سیستم دوگانه مقاوم در برابر بارهای جانبی عمل می کنند. اساس طراحی دیوارهای برشی فولادی بر پایه بهره گیری از میدان کششی قطری می باشد که به سبب رفتار پس کمانشی ورق فولادی در آن ایجاد می شود. در مواردی به سبب برخی ملاحظات معماری و غیر سازه ای نظیر عبور سیستم های تاسیساتی نیاز به ایجاد بازشو در این سیستم می باشد و با توجه به این که رفتار پس کمانشی این سیستم به سبب ایجاد میدان کششی است، وجود بازشو باعث گسیختگی در پانل فولادی و ضعف در رفتار سیستم می گردد. در این پژوهش به منظور بهبود رفتار دیوارهای برشی فولادی دارای بازشو، پس از مدل سازی دیوار برشی فولادی توسط نرم افزار abaqus و با در نظر گرفتن خرابی شکل پذیر در نمونه ها، گسیختگی ناشی از ایجاد بازشو با استفاده از ورق تقویت کنترل شده، و رفتار سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از تحلیل نشان داد که تقویت مناسب دیوار برشی فولادی می تواند باعث کنترل گسیختگی و افزایش مقاومت و شکل پذیری سیستم گردد.

فیبرهای نوری عادی مهمترین و کلیدی ترین جزء شبکه های مخابرات نوری می باشند که به دلیل اهمیت روزافزون انتقال اطلاعات در سراسر دنیا هنوز تحقیقات و مطالعات وسیعی روی بهبود طراحی و کارایی فیبرهای نوری در شبکه های مخابراتی صورت می گیرد که فیبرهای بلور فوتونی به علت خواص نوری فوق العاده شان می باشند و منجر به تحولات وسیعی درعرصه صنعت مخابرات و همچنین ساخت قطعات نوری در ابعاد نانو شده اند. فیبرهای بلور فوتونی بر اساس خواص مواد بلور فوتونی ساخته می شوند و ترکیبی از خواص فیبرهای نوری عادی و بلورهای فوتونی را دارا می باشند که این خواص مهم منجر به گسترش کاربردهای فراوان این فیبرها در صنایع مختلف و به خصوص صنعت مخابرات شده است. این فیبرها مانند فیبرهای معمولی دارای هسته و غلاف هستند. برخی دارای هسته توپر از جنس سیلیکا و یا دارای هسته هوایی هستند و غلافشان از شبکه های بلور فوتونی تشکیل شده است. در این تحقیق پس از معرفی فیبرهای بلور فوتونی و بررسی ویژگی آنها با استفاده از روش تفاضل متناهی در حوزه زمان و نرم افزار mode solution خواص پاشندگی بلور فوتونی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. از آنجاکه بررسی ما محدود به طول موجهای مخابراتی می باشد و فیبرهای هسته تهی با توجه به خواص ویژه شان بیشترین کاربرد را در عرصه مخابرات دارند، مطالعه خود را بر روی این نوع فیبرها برای شبکه شش ضلعی و شبکه مربعی متشکل از حفره های هوا در زمینه دی الکتریک انجام داده ایم و نشان داده شده است که با تغییر پارامترهای متعدد هندسی و غیره از جمله ثابت شبکه، شعاع هسته وحفره های ناحیه پوشش، شکل حفره های ناحیه پوشش و ضریب شکست ماده زمینه می توان پاشندگی فیبر را محدود کرده و به رفتار بسیار تخت آن حول طول موج مخابراتی 1.55 میکرومتر دست یافت .

led های ابر لیانی یا دیودهای نور گسیل ابر لیانی قطعاتی هستند که جهت مندی باریکه دیود لیزری را با گسیل طیف پهن دیود های نور گسیل ترکیب می کنند و این خصوصیات ویژه باعث افزایش کارایی در جفت شدگی با فیبرهای نوری ، سیستم های تصویر برداری پزشکی و ... می شوند . در این تحقیق مدل سازی ساختار دیودهای نورگسیل ابر لیانی ، فیزیک قطعه ومشخصه های مورد نظر قطعه بیان خواهند شد. روش بررسی ما بر اساس حل معادلات آهنگ حاکم بر قطعه خواهد بود . اثرات فرار حامل ها از چاه های کوانتومی،پخش حامل ها، اثرات دمایی روی باز ترکیب های تابشی و غیر تابشی پدیده هایی هستند که به طور محدود در مقالات بررسی شدند وما به بررسی آنها خواهیم پرداخت. ساختاری که برای بررسی در این پروپوزال در نظر گرفته می شود یک ساختار چاه کوانتومی چند گانه خواهد بود . دینامیک حامل ها در ناحیه ی فعال بررسی شده و تاثیر پارامترهای مختلف مانند اثرات دمایی ، زمان های بازترکیب و ... روی مشخصه های عملکردی دیودهای نور گسیل ابر لیانی مورد بحث قرار خواهند گرفت .

بهینه سازی دینامیکی سازه ها،به دلیل تحلیل سازه در هر نسل زمان زیادی را میطلبد که با افزایش زمان و درجات آزادی،بیشتر نیز می شود.برای کاهش زمان محاسبات از روش های تقریبی بجای تابع هدف اصلی بهینه سازی در روند بهینه سازی استفاده میکنیم.استفاده از روش های تقریبی می تواند در کاهش زمان تحلیل سازه موثر باشد و درنتیجه معایبی که به دنبال تحلیل مستقیم بدست می آید نیز برطرف می شود.

اَبَر بتن خودمتراکم (high performance high strength self compacting concrete, hphsscc)، بتن نسبتا جدیدی است بدون نیاز به ویبره و با مقاومتی حدود 800 kg/cm2 که در صورت استفاده از آن در سیستم های پس تنیده، صرفه جوئی های بیشتری نسبت به چنین بتن هائی با نیاز به ویبره را بدست خواهد داد.

چکیده در سال های اخیر، طراحی بر اساس سطح عملکرد، مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. در این پایان نامه مقاوم سازی با استفاده از ورقه های کامپوزیتی الیافی برای تقویت محل اتصالات پیشنهاد شده است. بدین منظور یک قاب 8 طبقه و 3 دهانه بتن آرمه با شکل-پذیری معمولی که توسط دیگر محققین طراحی شده، انتخاب گردیده و با ورقه های در محل اتصالات تقویت و شکل پذیری و سطح عملکرد آن تعیین شده است. در این تحقیق اصل (تیر ضعیف– ستون قوی) در ارزیابی رفتار سازه ها ملاک قرار گرفته است. برای این منظور یک روش مقاوم سازی شامل تقویت جان تیر با frp در محل اتصالات جهت دور کردن مفصل پلاستیک از بر ستون به کار گرفته می شود. با این روش شکل پذیری و همچنین ایمنی قاب خمشی افزایش می یابد. در این خصوص ابتدا به کمک تحلیل اجزای محدود غیر خطی و با بکار گیری نرم افزار ، سختی خمشی اتصالات خارجی و داخلی قاب استخراج گردیده و با استفاده از المان های غیر خطی، اتصالات تقویت شده با frp در برنامه مدل و سپس به روش فشار افزون دو بعدی تحلیل می شود. نهایتاً سطح عملکرد و شکل پذیری این قاب بر اساس دستورالعمل های و بدست می آید. نتایج نشان می دهد که شکل پذیری قاب های بتن آرمه موجود در صورت تقویت در اتصالات با frp نسبت به قاب های بدون تقویت بیشتر می باشد و همچنین سطح عملکرد، محدوده خطر جانی را نسبت به حالت اولیه ارتقاء می بخشد.

ناحیه آسیب دیده در اطراف تونل، ناحیه ای است که خواص و شرایط فیزیکی، ژئومکانیکی و هیدرولیکی آن در اثر حفاری دچار تغییرات شده است. این ناحیه تاثیر مستقیم بر روی رفتار توده سنگ اطراف سازه ی زیرزمینی خواهد داشت به طوری که این ناحیه سبب می شود که پایداری و ضریب اطمینان سازه ی زیرزمینی کاهش پیدا کند. لذا شناسایی این ناحیه دارای اهمیت ویژه ای است.

چکیده: در این مطالعه از روش ایزوژئومتریک توسعه یافته برای مدل سازی عددی ترک های ایستا جهت آنالیز گسیختگی صفحات fgmبا رویکرد ارتوتروپیک استفاده شده است. روش ایزوژئومتریک توسعه یافته از ترکیب توابع غنی ساز و روش تابع مجموعه سطوح تراز با روش آنالیز ایزوژئومتریک بوجود می آید. به علاوه روش انتگرال اندرکنش با هر سه نوع فرمول بندی مربوط به حوزه های کمکی در آنالیز گسیختگی صفحات fgm ) یعنی فرمول بندی عدم تعادل , فرمول بندی ناسازگاری و فرمول بندی تانسور مواد تشکیل دهنده ی ثابت ( برای استخراج ضرایب شدت تنش در مود اول و مود دوم گسیختگی ترک مورد استفاده قرار گرفته است. برای تغییر خصوصیات مواد ارتوتروپیک صفحات fgm در جهت مورد نظر نیز از توابعی هموار بر اساس مختصات فضایی آن ها استفاده شده که شامل توابع نمایی , شعاعی و تانژانت هایپرپولیکی می باشند. تعدادی مثال عددی دوبعدی با در نظر گرفتن انواع شیب ترک , بارگذاری , هندسه , شرایط مرزی , میزان مقادیر اولیه ی خصوصیات مواد تشکیل دهنده ی صفحات fgm و همچنین نحوه ی تغییر خصوصیات این مواد در جهت مورد نظر حل گردیده و برای مقایسه ی روش ایزوژئومتریک توسعه یافته با سایر روش ها از ضرایب شدت تنش بدست آمده استفاده شده است. نتیجه ی بدست آمده حاکی از آن است که تطابق خوبی بین روش ایزوژئومتریک توسعه یافته با سایر روش های موجود وجود دارد , در حالیکه در روش ایزوژئومتریک توسعه یافته از تعداد المان و درجات آزادی کمتری نسبت به سایر روش ها استفاده می گردد.

طی سال های اخیر استفاده از روش های عددی در تحلیل مسائل علمی گسترش یافته است. این روش ها عموما مبتنی بر حل تقریبی یک معادله یا دسته ای از معادلات حاکم بر محیط مورد بررسی می باشند. یکی از این روش ها روش المان مرزی می باشد. در این روش معادلات دیفرانسیل حاکم بر رفتار محیط به صورت معادلات دیفرانسیل حاکم بر مرزهای آن محیط تبدیل می شوند در نتیجه بعد مسئله کاهش می یابد. به طوری که مسائل دو بعدی در یک بعد ومسائل سه بعدی در دو بعد حل می شوند که این باعث کاهش قابل توجهی در تولید مش می شود و صرفه جویی قابل توجهی در زمان پردازش حل مسئله بدست می آید. در این پایان نامه برای افزایش کارآیی ودقت روش المان مرزی، ترکیب این روش با روش هم هندسی برای حل مسائل دو بعدی تنش-کرنش صفحه ای پیشنهاد شده است.

گرافن به دلیل تحرک ترابرد بالا و قابلیت استفاده در دمای اتاق کاندیدای خوبی در مقایسه با دیگر نیمرساناهای متداول در تکنولوژیهای جدید فوتوولتائیک است. سلول های خورشیدی نیم رسانا بطور وسیعی برای تولید جریان نوری مورد استفاده قرار می گیرد. ولی بخاطر هزینه ی بالا و بی اثر بودن جذب نور نزدیک گاف باندی و پایین بودن راندمان تدریجا جای خود را به ساختارهای گرافنی می دهد. لذا در پژوهش حاضر یک ساختارچاه کوانتومی شامل یک نوار گرافنی و دو نوار فیلم نازک از مواد نیم رسانابا گاف های انرژی متفاوت که به دو انتهای نوار گرافنی در یک صفحه ی تخت متصل اند جهت استفاده در سلول خورشیدی بررسی می شود

هدف از این تحقیق ارزیابی برخی روش های جستجوی محلی غیرخطی حل دستگاه معادلات برای بکارگیری در بحث عیب یابی سازه ها و ارائه روشی کارآمد به منظور یافتن آسیب های سازه های کوچک و بزرگ است. دو روش گرادیان مزدوج غیرخطی و روش bfgs از جمله روش های قدرتمند حل دستگاه معادلات غیرخطی هستند که در این تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفته اند. مشکل ناپایداری آن ها توسط روش تیخونوف غیر استاندارد اصلاح گردیده است و نهایتاً روشی کارآمد برای عیب یابی سازه های کوچک و بزرگ ارائه شده است. همچنین جهت بررسی کارایی روش پیشنهادی از یک خرپای دو بعدی و چهار سازه فضاکار استفاده گردیده است. پاسخ های فرکانس و شتاب به عنوان پاسخ های سازه ای مورد استفاده و ارزیابی قرار گرفته اند. کلمات کلیدی: عیب یابی- بروزرسانی مدل اجزا محدود- پاسخ دینامیکی- پایدارسازی- جستجوی محلی- گرادیان مزدوج غیرخطی- bfgs

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.