در این پژوهش ابتدا برخی خواص فیزیکی و خواص رئولوژی به صورت آزمایش های فشاری محصور و غیر محصور سه رقم سیب (گلاب کهنز، جناگلد و فوجی) در سه تاریخ برداشت، تعیین گردید. سپس با استفاده از آزمایش نفوذ سفتی بافت و پوست سیب ها بدست آمد و همچنین مقاومت برشی با استفاده از دستگاه برش مستقیم ساخته شده، تعیین گردید. آزمایش های صفحه موازی و کروی به منظور بررسی حساسیت به کوفتگی سیب ها در چهار سطح بارگذاری (1، 2، 3 و 4 میلی متر) انجام شد و حجم کوفتگی سیب ها پس از 24 ساعت محاسبه گردید. آستانه درصد الاستیسیته و درصد انرژی جذب شده برای جلوگیری از صدمات مکانیکی تعیین شد. معیارهای شاخص کوفتگی، شاخص هارمونیک کوفتگی، حساسیت به کوفتگی و مقاومت به کوفتگی، برای مقایسه حساسیت به کوفتگی سه رقم سیب مورد بررسی واقع شد. در آخر با استفاده از پارامترهای تعیین شده، سیب گلاب کهنز در برداشت اول به صورت الاستیک و ویسکوالاستیک تحت بارگذاری شبه استاتیک مدل سازی گردید. از بین تمامی پارامترهای اندازه گیری شده، بیشترین تاثیر رقم و تاریخ برداشت بر تنش، کرنش و انرژی شکست(خواص مکانیکی اندازه گیری شده توسط آزمون فشاری روی نمونه استوانه ای)، مقدار نیروی اندازه گیری شده طی نفوذ در گوشت میوه (آزمایش فشاری نفوذ روی نمونه دست نخورده) و مقاومت برشی (اندازه گیری شده توسط دستگاه برش مستقیم) مشاهده شد. نتایج بررسی نشان داد که سیب گلاب کهنز و فوجی از لحاظ تمامی پارامترهای محاسبه شده به ترتیب کمترین و بیشترین مقدار را به خود اختصاص داده بودند. با مقایسه حجم کوفتگی سه رقم سیب در سه تاریخ برداشت نتیجه گیری شد که با رسیدگی میوه حساسیت آن به کوفتگی افزایش یافته است و همچنین سیب فوجی بالاترین مقاومت به صدمات مکانیکی را نسبت به دو رقم دیگر، نشان داد. معیار شکست در سیب های تحت آزمایش تنش برشی تعیین شد. مدل سازی سیب توسط نرم افزار آباکوس به صورت کره ویسکوالاستیک با فرض ثابت گرفتن مقدار مدول حجمی توانست به خوبی رفتار سیب تحت بارگذاری شبه استاتیک را نشان دهد.

بر اساس آمار فائو، ایران در سال های اخیر با میانگین تولید دو میلیون تن سیب در سال، از مهم ترین تولید کنندگان این محصول در جهان به شمار می رود. طبق آمار همین سازمان صادرات این محصول توسط کشورمان در سال های اخیر روندی افزایشی داشته است. حفظ این روند و به تبع آن کسب درآمد بیشتر نیازمند استفاده از تجهیزات مکانیکی در مراحل برداشت، حمل و نقل، جابجایی، درجه بندی و بسته بندی این محصول می باشد. در حالی که این مراحل همچنان در کشورمان به صورت دستی انجام می شود. از طرفی سیب میوه ای بسیار آسیب پذیر بوده و حفظ کیفیت آن در تمامی مراحل ذکر شده امری ضروری است. این موضوع محققان را بر آن می دارد تا با مطالعات بیشتر پیرامون آسیب های مکانیکی وارد بر سیب در طی مراحل برداشت و پس از برداشت، ملاحظاتی را برای طراحی این سیستم ها و کاهش آسیب ها ارائه دهند. کوفتگی مهم ترین نوع آسیب در سیب ها می باشد. دلیل بیشتر این نوع آسیب نیز نیروهای دینامیکی حاصل از ضربه می باشد. بنابراین مطالعه و بررسی رفتار این میوه در برابر ضربه کاملاً توجیه پذیر است. در این پژوهش ابتدا دستگاه آزمون ضربه ای از نوع سقوط آزاد ساخته شد. آزمایش های ضربه با استفاده از دستگاه ساخته شده به دو روش انجام شد. در روش اول سیب ها پس اندازه گیری جرمشان، از ارتفاع های مختلف بر روی یک صفحه ی آلومینیومی مجهز به لودسل رها گردید و منحنی نیرو-زمان حاصل از ضربه استخراج شد. در روش دوم سیب های نیم شده بر روی یک صفحه ی صلب فولادی ثابت شده و جرم هایی از جنس آلومینیوم با انحناهای مختلف از ارتفاعات گوناگون بر روی آن رها شدند. آزمایش ها به هر دو روش برای دو رقم سیب جوناگلد و فوجی، هر کدام در سه تاریخ برداشت انجام شد. برای تمامی سیب های مورد آزمایش سفتی گوشت سیب در نزدیکی محل ضربه به وسیله ی آزمون نفوذ، با استفاده از دستگاه جامع کشش-فشار استخراج شد. شعاع انحنای سطح سیب در محل ضربه نیز قبل از انجام آزمون ضربه به وسیله ی دستگاه انحنا سنج اندازه گیری شد. حجم و سطح کوفتگی ایجاد شده در سیب ها، پس از گذشت 24 ساعت از انجام آزمون های ضربه به وسیله ی ایجاد مقطع در محل کوفتگی و اندازه گیری ابعاد آن ها، محاسبه گردید. برای بررسی اثر رقم و تاریخ برداشت بر کوفتگی، نتایج آزمایش های انجام شده به روش اول به صورت آزمون فاکتوریل 3×2 (2 رقم و 3 تاریخ برداشت) در قالب طرح کاملاً تصادفی، مورد تحلیل قرار گرفتند. تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها برای حجم و سطح کوفتگی نشان داد که اثر رقم و تاریخ برداشت و اثر متقابل آن ها بر حجم و سطح کوفتگی در سطح احتمال خطای 5 درصد معنی دار است. نتایج نشان داد که سیب جوناگلد در مقایسه با سیب فوجی حساسیت بیشتری به صدمات حاصل از ضربه دارد. همچنین میانگین حجم و سطح کوفتگی با تأخیر در برداشت، به طور کلی روندی افزایشی را نشان داد. در ادامه با استفاده از داده های روش اول آزمایش ها آستانه ی کوفتگی برای ایجاد سطح کوفتگی کمتر از 100 میلی متر مربع، برای دو رقم سیب جوناگلد و فوجی در سه تاریخ برداشت آن ها بدست آمد. بدین ترتیب ارتفاع مجاز سقوط برای برداشت اول تا سوم سیب جوناگلد به ترتیب 6/9، 3/4 و 7/2 سانتی متر و برای سیب فوجی0/6، 1/5 و 5/8 سانتی متر بدست آمد. همچنین انرژی اولیه ی مجاز ضربه در برداشت اول تا سوم به ترتیب برای سیب جوناگلد 1/100، 9/46 و 1/23 میلی ژول و برای سیب فوجی 5/61، 1/49 و 2/70 میلی ژول بود. در نهایت با استفاده از داده های هر دو روش آزمایش چندین مدل رگرسیونی خطی چندمتغیره برای پیش بینی حجم و سطح کوفتگی سیب های جوناگلد و فوجی در برخورد با صفحات تخت و کروی آلومینیومی استخراج گردید. همچنین اعتبار سنجی انجام شده برای مدل های استخراج شده نشان از اعتبار نسبتاً خوب آن ها داشت.

تخمین نفوذپذیری محیط و مدلسازی جریان سیال درون زمین از ملزومات اصلی مطالعات ژئوتکنیکی ، مطالعات مخازن نفتی، سدسازی و محیط زیست می باشد. در بسیاری سازندهای زمین شناسی بویژه در مناطقی که ماتریکس سنگ نفوذناپذیر می باشد، سیستم اصلی انتقال جریان سیال شبکه ی پیوسته ای از شکستگی های مجزا می باشد. در این میان شبکه شکستگی ها نیز از ساختارهای پیچیده ای برخوردار بوده و ساخت مدل های معین و کلی برای آنها امکان پذیر نیست، مطالعات تئوری و نتایج تجربی نشان داده است مدل های سه بعدی شبکه شکستگی مجزا که به صورت تصادفی تولید می شوند نتایج نزدیک به واقعیت تری نسبت به سایر مدل ها بویژه در مطالعات انتقال جریان بوسیله شبکه ی شکستگی ارائه می کنند. از این رو، تولید مدل سه بعدی شبکه شکستگی های درون زمین، نخستین گام در کلیه مطالعات مدلسازی جریان درون سنگ ها می باشد. بر این اساس، در این مطالعه که با هدف مدلسازی سه بعدی هیدرومکانیکی تخمین نفوذپذیری مخزن در سیستم شکستگی ها در محدوده زون پارس جنوبی صورت پذیرفت، در گام نخست، مدل سه بعدی شبکه شکستگی های درون سنگ مخزن تولید شد. به کمک داده های صحرایی تفسیر شده و با استفاده از کدکامپیوتری fraciutمدل سه بعدی شبکه شکستگی ها بدست آمد. کد مذکور با استفاده از الگوریتم مونت کارلو و بر اساس توزیع آماری پارامتر های هندسی دسته درزه ها، مدل های دو بعدی و سه بعدی شبکه شکستگی ها را تولید می نماید. پس از تولید مدل شبکه شکستگی ها، تاثیر تنش های درون زمین بر شبکه شکستگی ها مورد تحلیل هیدرومکانیکی قرار گرفت. کد کامپیوتری sfluiut جهت تحلیل هیدرومکانیکی وضعیت شکستگی ها توسعه داده شد. کد مذکور بوسیله مدلسازی شرایط مکانیکی وضعیت شکستگی های درون زمین، وضعیت شبکه شکستگی پس از اعمال تنش، معین نمود. پس از تولید مدل وضعیت شبکه شکستگی پس از اعمال تنش، وضعیت جریان درون شکستگی ها مورد مدلسازی سه بعدی قرار گرفت. در این راستا از کدکامپیوتری fluiutکه بر اساس مدل شبکه لوله ای جریان، توسعه داده شده است استفاده شد. پس از مدلسازی جریان، مولفه های تنسور نفوذپذیری مخزن در فضای سه بعدی تعیین گردید. نفوذپذیری در حالت دو بعدی با سه بعدی نیز مقایسه شد که نتایج نشان می دهد که نفوذپذیری در حالت سه بعدی بیشتر از حالت دو بعدی است که این هم به دلیل بزرگتر بودن چگالی در حالت سه بعدی است.

هدف از این تحقیق تحلیل دینامیکی تونل های راه آهن در برابر بارهای دینامیکی زلزله و قطار متحرک می باشد. برای این منظور تونل شماره 5 از قطعه سوم راه آهن اصفهان- شیراز مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجایی که این تونل در محیطی کاملاً تکتونیزه قرار دارد، محیط اطراف تونل به صورت محیط معادل پیوسته در نظر گرفته شده و تحلیل های عددی این تحقیق با نرم افزار flac 2d صورت گرفته است. برای تحلیل دینامیکی تونل در برابر بار زلزله وضعیت لرزه خیزی ساختگاه تونل مورد بررسی قرار گرفته و بر اساس مبانی احتمالات دو نوع زلزله مبنای طرح (dbe) و بزرگترین زلزله قابل انتظار (mce) پیش بینی شده است. برای شبیه سازی بار زلزله منطقه، با درنظر گرفتن ملاحظات مختلف، شتابنگاشت زلزله چنگوره و آوج، که در ایستگاه آوج به ثبت رسیده است اصلاح شده و به صورت تاریخچه تنش به پایه مدل اعمال شده است. برای تعیین بار دینامیکی قطار عوامل موثر بر میزان بار دینامیکی قطار مورد بررسی قرار گرفته و تغییرات نیروی قائم اعمالی از طرف واگن به ریل در یک مدل طولی از واگن ها، بر حسب زمان تعیین شده است. سپس تابع بار ناشی از حرکت قطار بر حسب فرکانس محاسبه شده و به کمک طیف دامنه فوریه، محدوده فرکانس بار، شناسایی شده است. در مرحله بعد با فیلتر کردن فرکانس های دارای انرژی کمتر در محدوده فرکانسی بار، بار دینامیکی قطار به صورت نقطه ای به مدل عددی تونل اعمال شده است. در نهایت تحلیل دینامیکی تونل در برابر بار قطار بر اساس روش تحلیلی metrikine & vrouwenvelder انجام شده و مشاهده شده است که هماهنگی بسیار خوبی بین نتایج روش عددی و روش تحلیلی وجود دارد. تحلیل های انجام شده در این مطالعه نشان می دهد که تونل مورد مطالعه در برابر بار زلزله dbe کاملاً پایدار بوده و اگرچه زلزله mce آسیبی جزئی به تونل وارد می نماید ولی براساس هدف تعریف بارهای دینامیکی dbe و mce ضرورتی برای تقویت نگهداری تونل مشاهده نمی شود. همچنین تحلیل های انجام شده برای قطار متحرک نشان می دهد که حرکت قطار در تونل های سنگی لرزش چندانی را در محیط اطراف تونل و بخصوص سطح زمین ایجاد نمی کند.