در این پایان نامه، کنترل فعال ارتعاشات تیر چرخان با استفاده از میراکننده تکانه ای به منظور کاهش ارتعاشات بازوی های مکانیکی انعطاف پذیر مورد بررسی قرار می گیرد. تیر چرخان به صورت یک تیر یکسرگیردار اویلر ـ برنولی در نظر گرفته می شود که یک میراکننده تکانه ای روی آن نصب شده است. میراکننده تکانه ای از یک محرک پیزوالکتریک تشکیل شده که قادر به اعمال نیروی مناسب جهت کنترل ارتعاشات تیر است. این نیروی کنترلی با استفاده از خاصیت انقباض ـ انبساط بلور پیزوالکتریک و ولتاژ کنترلی ارسال شده به آن شکل می گیرد. بررسی و تحلیل این موضوع با توجه به ارائه مدلی مناسب از دینامیک سیستم و بکارگیری قانون کنترلی مطلوب انجام می شود. در مدلسازی تیر از اصل همیلتون و روش مودهای فرضی استفاده شده و محرک پیزوالکتریک نیز به صورت یک سیستم یک درجه آزادی جرم ـ فنر ـ میراکننده مدل شده است. بدین ترتیب مجموعه ای از معادلات دیفرانسیل کوپل به هم حاصل می شود که بیانگر دینامیک سیستم بوده و در تحلیلهای کنترلی مورد استفاده قرار می گیرند. اثر پارامترهای موثر بر پایداری و کنترل پذیری سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان، یک قانون کنترل دینامیکی در تولید فرمانهای هیسترزیس برای انبساط و انقباض محرک پیزوالکتریک پیشنهاد شده است. بخش هیسترزیس فرمان کنترل با استفاده از یک معادله دیفرانسیل عادی غیر خطی مرتبه اول تولید می شود. نتایج شبیه سازی موثر بودن این قانون را اثبات می کند.

در سال های اخیر افزایش دمای سطح زمین و عوارض ناشی از آن توجه پژوهشگران را به علل و عوامل موثر در این افزایش دما جلب کرده است. گازهای گلخانه ای به ویژه دی اکسید کربن موجود در اتمسفر به عنوان مهم ترین عامل در افزایش دمای سطح زمین شناخته شده است. ذخیره کربن در خاک های کشاورزی عامل مهمی در چرخه جهانی کربن محسوب می?شود و در تبادل با اتمسفر، میزان دی اکسید کربن آن را تحت تأثیر قرار می دهد. نگهداری کربن در خاک می تواند سهم زمین های کشاورزی را در انتشار گاز دی?اکسیدکربن به اتمسفر کاهش دهد. به همین منظور این پژوهش با هدف بررسی اثر تراکم، رطوبت و کود دامی بر مقدار ذخایر کربن و ویژگی های ساختمانی در چهار بافت مختلف خاک در گلخانه پژوهشی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام گرفت. این پژوهش به صورت آزمایش های فاکتوریل در قالب طرح بلوک تصادفی با 8 تیمار و 3 تکرار در 4 بافت خاک و در مجموع 96 گلدان انجام گرفت. تیمارها شامل: تراکم نسبی در دو سطح 83/0 و 91/0 ، رطوبت در دو سطح 70 و 90 درصد fc، و کود دامی در دو سطح صفر و 25تن در هکتار در چهار بافت خاک، لوم شنی، لومی، لوم رسی و رس سیلتی انجام شد. در این پژوهش از بذر ذرت رقم 704 استفاده شد. پس از رسیدن بوته های ذرت به مرحله 12برگی، گیاه از خاک خارج شد و در نمونه خاک گلدان ها کربن آلی، ماده آلی ذره ای (pom)، کربوهیدرات قابل هیدرولیز با اسید رقیق (ahc) و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (mwd) اندازه گیری شد. تجزیه آماری داده ها توسط نرم افزار sas و مقایسه میانگین با استفاده از کم ترین اختلاف معنی دار (lsd) در سطح احتمال 5 درصد انجام شد. نتایج نشان داد که در تمامی بافت های مورد بررسی افزودن کود دامی باعث افزایش ماده آلی ذره ای خاک شده است، در حالی که در بافت لوم رسی کود دامی تأثیری بر ماده آلی خاک نداشته است. همچنین کود دامی میزان کربوهیدرات عصاره گیری شده با اسید رقیق را در کلیه بافت ها به جز بافت لومی به طور معنی داری افزایش داده است. کود دامی همچنین در خاک های لوم شنی، لوم رسی و لومی باعث افزایش میانگین وزنی قطر خاکدانه و افزایش پایداری خاکدانه ها شده است. به کار بردن تیمار 90 درصد fc تنها در خاک های با بافت لوم شنی و لومی باعث افزایش معنی دار مقدار ماده آلی ذره ای خاک شده است. درحالی که همین تیمار در بافت های رس سیلتی، لومی و لوم شنی باعث کاهش معنی دار مقدار کربوهیدرات عصاره گیری شده با اسید رقیق شده است. افزایش رطوبت خاک، علاوه بر ذخایر آلی، پایداری خاکدانه ها در بافت های لوم شنی و لومی را نیز افزایش داده اما در بافت های ریز تر باعث کاهش پایداری خاکدانه ها شده است. افزایش تراکم مقدار کربوهیدرات عصاره گیری شده با اسید رقیق را در بافت درشت تر افزایش داده ولی باعث کاهش آن در بافت های ریز شده است. در حالی که در خاک های با بافت درشت افزایش تراکم باعث افزایش پایداری خاکدانه ها شده است.

افزایش فعّالیت های کشاورزی توأم با تولید آلاینده یکی از مشکلات جدی و در حال گسترش پیش روی انسان عصر حاضر است. در سال های اخیر، به دلیل تجمع عناصر سنگین در خاک و خطرات ناشی از آن، تشخیص نوع، منشاء و پراکندگی این عناصر از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با توجه به کمبود دانسته های پیرامون پراکنش مکانی عناصر سنگین در خاک های استان همدان، این پژوهش با هدف تهیه نقشه توزیع مکانی غلظت فلزات سنگین روی، سرب، نیکل و کادمیم در خاک های سطحی استان همدان انجام گرفت. با استفاده از روش نمونه برداری سیستماتیک تصادفی طبقه بندی شده تعداد 286 نمونه خاک سطحی (20 - 0 سانتی-متری ) از منطقه ای به وسعت حدود 19547 کیلومتر مربع جمع آوری گردید. موقعیت نقاط توسط دستگاه gps تعیین و کاربری مکان نیز شناسایی و ثبت گردید. غلظت کل روی، سرب، نیکل و کادمیم، غلظت قابل جذب این عناصر، ویژگی های خاک شامل ph، ماده آلی، آهک خاک، ظرفیت تبادل کاتیونی، هدایت الکتریکی و درصد رس، سیلت و شن در آن ها اندازه گیری شد. برای پهنه بندی غلظت فلزات سنگین از روش های زمین آمار استفاده شد. دقت روش های کریجینگ با مدل های مختلف با استفاده از خطای قدر مطلق میانگین ( mean absolute error ) و خطای بایاس میانگین ( mean bias error ) مقایسه شد و روشی که دارای بالاترین میزان دقت بود برای تهیه نقشه فلزات سنگین خاک مورد استفاده قرار گرفت. نقشه پهنه بندی روی کل و نیکل کل با استفاده از روش کریجینگ معمولی و مدل نمایی، نقشه کادمیم کل و سرب کل با استفاده از روش کریجینگ گسسته و مدل دایره ای و همچنین نقشه روی قابل جذب با روش کریجینگ معمولی با مدل دایره ای تهیه شد. در نهایت با تجزیه و تحلیل نقشه های پهنه بندی فلزات سنگین مورد بررسی و روی هم گذاری توزیع مکانی فلزات سنگین خاک با نقشه های زمین شناسی و کاربری اراضی نشان داد کادمیم، روی و سرب منشاء کشاورزی و زمین شناسی دارند و نیکل مورد بررسی از سنگ بستر منشاء می گیرد ولی فعالیت های کشاورزی به دلیل مصرف بیش از حد کودهای شیمیایی می تواند باعث افزایش هرچه بیشتر این عناصر در خاک شود. همبستگی بالایی بین عناصر با منشاء مواد مادری و برخی ویژگی های خاک مانند شن، رس و ظرفیت تبادل کاتیونی مشاهده شد. در حالی که روی و سرب همبستگی بالایی با این ویژگی ها نشان ندادند. توزیع فراوانی فلزات اندازه گیری شده نشان می دهد که بر اساس حد استاندارد آلودگی کشور هلند ( 30 میلی گرم برکیلوگرم )، نیکل بیش ترین آلودگی ، حدود 97 درصد و این درحالی است که روی ، سرب، و کادمیم به ترتیب با 05/1 ، 35/0 و 35/0 درصد بیش از حد مجاز کشور هلند ، پس از نیکل قرار دارند. تجزیه و تحلیل نقشه پهنه بندی فلزات سنگین مورد مطالعه با توجه به نقشه کاربری اراضی و ساختار زمین شناسی نشان داد که عناصر نیکل و سرب بیشتر دارای منشاء زمین شناسی می باشند. در عین حال فاکتور آلودگی عناصر روی و کادمیم فعالیت های کشاورزی را عامل تجمع بیشتر این عناصر در اراضی کشاورزی معرفی می کند. بررسی نقشه پهنه بندی غلظت فلزات سنگین و نقشه زمین شناسی نشان داد که طبقات سنگ بستر ماسه سنگ، سنگ آهک، شیل، سنگ های آذرین و سنگ های دگرگونی عامل اصلی بالا بودن غلظت فلزات سنگین خاک در منطقه مورد بررسی می باشد.

چکیده استفاده از روش های مصنوعی برای کاهش دی اکسیدکربن اتمسفر هزینه های سنگینی را در بر دارد، لذا ترسیب کربن از طریق گیاه ساده ترین و به لحاظ اقتصادی، عملی ترین راهکار ممکن جهت مواجهه با بحران تغییر اقلیم است. کیفیت و کمیت مواد آلی در خاک توسط عواملی مانند شدت خاکورزی، بافت و نوع رس، توزیع خاکدانه ها و شرایط آب و هوایی تغییر می نماید. هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر مدیریت های مختلف کشاورزی و بافت بر کیفیت و کمیت مواد آلی ذره ای (pom) و کربوهیدرات ها در باغات پسته رفسنجان بوده است. به این منظور سه نوع مدیریت در بافت لومی شنی (مدیریت 1: کوثرریز هرندی، مدیریت 2: کوثرریز برخورداری و مدیریت 3: باغات صداقت) و سه نوع مدیریت در بافت لومی رسی شنی (مدیریت 1: کوثرریز هرندی، مدیریت 2: حومه شرقی باغ برزی و مدیریت 3: باغات اکبرآباد هجری) در نظر گرفته شد وهمچنین در یک مطالعه دیگر تأثیر یک نحوه مدیریت (کوثرریز هرندی) و در بافتهای لومی رسی شنی و لومی شنی بررسی گردید. در هر منطقه از سه عمق 5-0، 15-5 و 30-15 سانتی متر و در دو محل سایه انداز درختان و خارج آن نمونه برداری انجام گرفت. در نمونه های خاک مقدار ec، ph، درصد ازت، کربن آلی، نسبت c/n، pom، کربوهیدرات ها و تنفس برانگیخته تعیین شد. در موقعیت سایه انداز و بافت لومی رسی شنی نسبت به بافت لومی شنی مقدار کربوهیدرات ها به طور معنی داری بیشتر بود اما در این موقعیت مقدار pom در بافت لومی شنی افزایش معنی داری نشان داد. در هر دو موقعیت، بافت لومی رسی شنی اثر حفاظتی بیشتری نسبت به بافت لومی شنی بر میکروارگانیسم های خاک داشت. در بافت لومی شنی و در موقعیت سایه انداز، مقدار mwd افزایش معنی داری نسبت به خارج سایه انداز نشان داد. در بافت لومی شنیدر هر دو موقعیت تحت مدیریت 1 نسبت به دو مدیریت 2 و 3، مقدار کربوهیدرات به طور معنی داری کمتر بود. در بافت لومی رسی شنی درموقعیت سایه انداز، مدیریت 1 نسبت به مدیریت های 2 و 3 مقدار کربوهیدرات ها به طور معنی داری بیشتر بود و در موقعیت خارج سایه انداز، مدیریت 2 نسبت به دو مدیریت دیگر، مقدار pom افزایش معنی داری نشان داد. نتایج تحقیق اثر مثبت کود آلی در کنار کودهای شیمیایی بر شرایط خاک را نشان داد. در بخش دوم این تحقیق با استفاده از خصوصیات زودیافت خاک (کربن آلی، نیتروژن، نسبت c/n، شوری، ph، درصد رس و درصد شن) توابع انتقالی با استفاده از دو روش رگرسیون آماری و مدل شبکه عصبی برای پارامترهای کربوهیدرات ها، pom، mwd و تنفس برانگیخته به دست آمد. در روش رگرسیون آماری با توجه به تأثیر بافت و مدیریت های مختلف بر خواص شیمیایی و فیزیکی خاک و اعتبار پایین مدل های به دست آمده در کل منطقه مطالعاتی، مدل ها برای هر منطقه جداگانه نیز به-دست آمد. شبکه عصبی تنها توانست مدلی برای پارامتر کربوهیدرات ها با ضریب تبیین 74/0 ایجاد کند، تصور می شود تعداد نمونه بیشتری با شرایط یکسان برای ایجاد مدل توسط شبکه عصبی لازم می باشد. کلیدواژه ها: کربن آلی، ماده آلی ذره ای، تنفس برانگیخته، کربوهیدرات خاک، پایداری خاکدانه ها، شبکه عصبی.

در یک جامد ترمو?الاستیک، کوپل شدن میدان های کرنش و دما نوعی مکانیزم اتلاف انرژی را ایجاد می?کند که میرایی ترمو?الاستیک نامیده می?شود. دانستن اثرات میرایی ترموالاستیک بر ویژگی?های ارتعاشی از جمله فرکانس تشدید و حساسیت فرکانسی رزوناتورها، برای طراحی سیستم?های میکرو و نانو?الکترو?مکانیکی ضروری است. از جمله رزوناتورهای مورد استفاده در چنین سیتسم?هایی، می?توان به تیر یک?سر?گیردار مورد استفاده در میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) اشاره کرد. در این پایان?نامه اثر میرایی ترموالاستیک بر ارتعاشات رزوناتور afm مورد بررسی قرار خواهد گرفت. مدل رزوناتور یک تیر یک?سرگیردار متصل به فنر است که فنر اثر سفتی سطح مربوط به جنس نمونه تحت آزمایش را در بر می گیرد. معادلات حاکم بر رفتار سیستم شامل معادله انتقال حرارت هدایت و معادلات حرکت ارتعاشی که به یکدیگر کوپل هستند، برای حالت سه بعدی استنتاج شده اند. در حل معادلات حاکم، با اتکا به روشهای تحلیلی و در نظر گرفتن فرضیات مناسب ابتدا معادله انتقال حرارت برای توزیع دمای سه بعدی در راستای ضخامت، عرض و طول میکرو?تیر حل می?شود، سپس معادله حرکت ارتعاشی با لحاظ کردن کوپلینگ ترموالاستیک از طریق یک گشتاور وابسته به توزیع دما و همچنین اثر سفتی سطح نمونه آزمایشی برای مطالعه مود خمشی در راستای عمود بر سطح نمونه و ترکیب مود خمشی در جهت جانبی و پیچش حل می?شود. در نهایت انتقال فرکانس، فاکتور کیفیت و حساسیت تحت اثرات میرایی ترموالاستیک و سفتی سطح به طور همزمان، برای ارتعاشات مود خمشی و ترکیب مود خمشی و مود پیچشی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. انتقال فرکانس بدست آمده در حالت?های خاص با انتقال فرکانس حاصل از توزیع دمای دو?بعدی مقایسه شده است، همچنین فاکتور کیفیت بدست آمده نیز با مدل?های تحلیلی توزیع دمای یک?بعدی مقایسه شده است. نتایج بدست?آمده، نشان می?دهد که مدل مطرح شده در این پایان?نامه انطباق نسبتاً خوبی با سایر مدل?ها دارد و اثر میرایی ترموالاستیک را بر رفتار میکرو – نانو?رزوناتورها به صورت دقیق?تری پیش?بینی می?کند.

در این پایان نامه، تحلیل تغییر شکل استاتیکی و ارتعاشات آزاد ورقهای دایروی و حلقوی ضخیم همگن بر پایه تئوری نا نلوکال ارینگن ارائه شده است. از تئوری ورق مرتبه اول استفاده شده و مدل متقارن محوری در نظر گرفته شده است. قبل از آن، برای داشتن نتایج و دید بهتر، تغییر شکل استاتیکی و ارتعاشات آزاد برای تیرها و بااستفاده از تئوری تیر اویلر برنولی و تئوری غیر محلی ارینگن وهمچنین برای ورق دایروی و حلقوی نازک و با استفاده از تئوری ورق کلاسیک و تئوری غیر محلی انجام شده است. برای حل معادلات از روش اجزاء محدود استفاده شده و شرایط مرزی مختلفی در نظر گرفته شده است. معادلات حاکم برای تیرها بااستفاده از روش انتگرال وزن دار و ایجاد فرم ضعیف برش انتگرال جزء به جزء و برای ورق ها با استفاده از اصل همیلتون بدست آمده ا ند. با مساوی صفر قرار دادن پارامتر نانلوکال، تمامی معادلات به فرم محلی کاهش می یابند. نتایج عددی نشان می دهد که رفتار نانو ورق دایروی و حلقوی متقارن محوری شدیدا به شرایط مرزی وابسته است و تاثیر پارامتر نانلوکال و شرایط مرزی مشابه آن برای نا نو تیرها است.

فرسایش خاک از جمله چالش های مهم زیست محیطی است که در مناطقی که کنترل نمی شود نه تنها سبب وارد آوردن خسارت های جبران ناپذیر به اراضی منابع طبیعی و کشاورزی می شود بلکه با رسوب مواد در آبراهه ها، مخازن، دریاچه سدها و بنادر، سبب کاهش ظرفیت آب گیری آن ها و بنابراین زیان های فراوان می شود. در این پژوهش قابلیت استفاده از سه مدل گوناگون شامل مدل های الگوریتم منطق فازی، swat و الگوریتم ژنتیک - خوشه بندی فازی برای برآورد فرسایش خاک در حوزه آبخیز بازفت (حد فاصل ?34 °49 تا ?32 °50 طول شرقی و ?37 °31 تا ?39 °32 عرض شمالی با مساحت 9/216786 هکتار) بررسی شد. در مدل الگوریتم منطق فازی، سه عامل اصلی موثر بر فرسایش در معادله جهانی هدررفت خاک (usle) شامل درصد شیب، درصد پوشش گیاهی و فاکتور فرسایش پذیری خاک (k در مدل usle) برای مدل سازی خطر فرسایش خاک مورد استفاده قرار گرفتند. در مدل swat، ابتدا امکان استفاده از 3 مجموعه داده اقلیمی مختلف شامل داده های اقلیمی حوزه آبخیز بازفت، داده های اقلیمی جهانی (cru) و داده های اقلیمی ترکیبی بازفت - cru برای شبیه سازی بهتر رواناب جاری در منطقه، بررسی شد. سپس قابلیت استفاده از الگوریتم های glue، sufi-2 و pso برای واسنجی و اعتبارسنجی مدل ارزیابی گردید. پس از تعیین الگوریتم مناسب از مدل واسنجی و اعتبارسنجی شده برای برآورد میزان هدررفت خاک در منطقه مورد مطالعه استفاده شد. در مدل الگوریتم ژنتیک - خوشه بندی فازی نیز میانگین وزنی 12 پارامتر زودیافت موثر بر فرسایش خاک و تولید رسوب در منطقه برای برآورد خطر فرسایش استفاده شد. بر اساس نتایج مدل الگوریتم منطق فازی، بخش عمده ای از حوزه آبخیز بازفت (حدود 2/42 درصد از وسعت منطقه معادل 91428 هکتار) دارای خطر فرسایش خاک خیلی زیاد (بیش از 50 تن در هکتار در سال) و حدود 6/35 درصد (77225 هکتار، 13 زیرحوزه) نیز دارای خطر فرسایش زیاد (25 تا 50 تن در هکتار در سال) بود. تنها 7 زیرحوزه از مجموع 55 زیرحوزه در کل منطقه مورد مطالعه در گروه خطر فرسایش خاک خیلی کم (کم تر از 5 تن در هکتار در سال) قرار گرفتند. با اجرای مدل swat، حوزه آبخیز بازفت به 55 زیرحوزه و 946 واحد واکنش هیدرولوژیک (hru) تقسیم شد. مدل swat طراحی شده با داده های اقلیمی ترکیبی بازفت - cru، شبیه سازی بهتری از رواناب جاری در منطقه مورد مطالعه داشت. استفاده از الگوریتم pso برای واسنجی مدل، منجر به نتایج بهتری نسبت به الگوریتم های glue و sufi-2 شد و داده های شبیه سازی شده هم بستگی بیش تری با داده های مشاهده ای داشتند. مقدار ضریب نش- ساتکلیف برای مدل واسنجی شده با الگوریتم pso برابر 38/0 بود درحالی که مقدار آن برای مدل واسنجی شده با استفاده از الگوریتم های glue و sufi-2 به ترتیب 21/0 و 31/0 بود. مدل swat، دقت قابل قبولی در شبیه سازی رواناب در هر دو مرحله واسنجی و اعتبارسنجی داشت. مقادیر r-factor و p-factor به دست آمده در مرحله واسنجی به ترتیب برابر 25/1 و 81/0 و ضرایب تبیین و نش- ساتکلیف به دست آمده برای مرحله اعتبارسنجی به ترتیب 64/0 و 60/0 بود. در شبیه سازی رسوب، مقادیر r-factor و p-factor به دست آمده برای مرحله واسنجی به ترتیب برابر 69/0 و 85/0 و برای مرحله اعتبارسنجی برابر 63/0 و 80/0 بودند. با اولویت بندی زیرحوزه ها بر اساس نتایج مدل swat، حدود 7/31 درصد از وسعت حوزه آبخیز (17 زیر حوزه از مجموع 55 زیرحوزه) دارای میزان فرسایش خیلی زیاد بود. زیرحوزه های با فرسایش خاک خیلی زیاد منشأ حدود 84 درصد از رسوب تولیدی در منطقه مورد مطالعه بودند. میزان فرسایش خاک در بخش ناچیزی از منطقه مورد مطالعه (حدود 6/13 درصد) کم تر از 5 تن در هکتار در سال بود. با خوشه بندی زیرحوزه ها بر اساس روش الگوریتم ژنتیک - خوشه بندی فازی در قالب 10 خوشه، خوشه شماره 9 با 12 زیرحوزه و خوشه های شماره 5 و 8 هر کدام با یک زیرحوزه به ترتیب بیش ترین و کم ترین تعداد زیرحوزه را در برگرفتند. با تعیین میزان فاصله شباهت، خوشه شماره 9 دارای بیش ترین شباهت (کم ترین فاصله شباهت) با خوشه فرضی (که در آن 12 پارامتر مورد استفاده برای برآورد خطر فرسایش به صورتی در نظر گرفته شدند تا بیش ترین فرسایش و رسوب حاصل شود) بود. بر اساس نتایج مدل الگوریتم ژنتیک - خوشه بندی فازی، تعداد 12 زیرحوزه از مجموع 55 زیرحوزه در کل حوزه آبخیز بازفت دارای خطر فرسایش خیلی زیاد بودند که در مجموع حدود 5/29 درصد از وسعت کل حوزه (حدود 63879 هکتار) را شامل شدند. بنابراین بر اساس نتایج مدل های مورد مطالعه، بخش وسیعی از حوزه آبخیز بازفت دارای خطر فرسایش خاک زیاد تا خیلی زیاد بود. با اولویت بندی زیرحوزه های بحرانی، زیرحوزه های شماره 7، 4، 8، 9 و 25 به ترتیب دارای بیش ترین میزان فرسایش بوده و به عنوان زیرحوزه-های بحرانی از نظر فرسایش و هدررفت خاک در حوزه آبخیز بازفت به منظور اجرای برنامه های حفاظت خاک و مبارزه با فرسایش و کاهش رسوب زایی در منطقه، معرفی شدند.

در این پایان نامه، ارتعاشات آزاد ورق های مستطیلی از جنس مواد هدفمند تراکم پذیر و تراکم ناپذیر قرار گرفته روی بستر الاستیک مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا مواد تراکم پذیر، تراکم ناپذیر و مواد هدفمند معرفی شده اند و سپس با استفاده از معادلات حرکت، معادلات حاکم بر ورق بر پایه ی تئوری مرتبه ی بالاتر تغییر شکل برشی و عمودی به کمک اصل کار مجازی بدست آمده است. در این تئوری از بسط لژاندر برای بیان تابعیت مولفه های میدان جابجایی در راستای ضخامت استفاده می شود. به منظور بررسی اثر بستر الاستیک، از مدل دو پارامتری وینکلر- پاسترناک استفاده شده است. معادلات حاصل با فرض تکیه گاه ساده روی هر چهار لبه ی ورق به صورت تحلیلی حل شده است. در پایان، پس از اعتبار سنجی نتایج ارائه شده، نتایج عددی درهر دو حالت ماده ی تراکم پذیر و تراکم ناپذیر ارائه شده است. همچنین اثر پارامتر های مختلف مانند توان ماده ی هدفمند، نسبت ضخامت به طول مشخصه، نسبت منظری و پارامتر های بستر الاستیک بر فرکانس های طبیعی ورق با جزئیات مورد مطالعه قرار گرفته است.

یاتاقانهای ژورنال در صنعت کاربرد فراوان دارند. از اینگونه یاتاقانها معمولاً برای اتکای روتورهای سنگین موجود در ماشینآلات نیروگاهها استفاده میشود. پدیدههای لنگزنی روغنی و ضربهی روغنی که هر دو نتیجهی لنگزنی نیمفرکانسی در سیستمهای متکی بر یاتاقانهای ژورنال میباشند، پدیدههایی بسیار مخرب هستند و از این رو مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفتهاند. در پایاننامهی حاضر به کمک آنالیزهای مودال، هارمونیک و گذرا این سه پدیده به صورت تحلیلی و با استفاده از روش اجزاء محدود بررسی شده و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از مشاهدات آزمایشگاهی مراجع مرتبط، مقایسه گردیده که تطابق خوبی را نشان میدهد. این نتایج و روشهای تحلیلی مورد استفاده در این پایاننامه میتواند به عنوان پیشنیازی برای طراحی اولیهی سیستمهای روتور-یاتاقان پیچیده مورد استفاده قرار گیرد و بدینترتیب علاوه بر کاهش هزینه، مهندسان را به سمت درک بهتری از ویژگیهای سیستم طراحی شده، قبل از ساخت آن سوق دهد. برای حل معادلات از نرمافزار اجزاء محدودansys استفاده شده است.

در این پژوهش، به منظور توصیف پخش موج درمیکرو تیرتابدار، مشخصات پخش نظیر عدد موج، سرعت فاز و فرکانس قطع برای هندسه ی مزبور محاسبه شده اند. بدین منظور، در قدم اول انرژی سیستم با استفاده از تئوری کوپل ـ تنش اصلاح شده محاسبه و سپس به کمک اصل همیلتون معادلات سیستم استنتاج شده است.از حل هارمونیک معادلات سیستم، رابطه ی پراکنش موج نتیجه می شود. وجود هشت ریشه، شامل اعداد موج و ضرایب میرایی برای معادله ی پراکنش، حاکی از تجزیه ی موج ورودی به چهار جفت موج است.امواج مذکور می توانند متحرک یا ساکن باشند. هر کدام از اجزاء متحرک پاسخ با سرعتی موسوم به سرعت فاز در محیط پراکننده انتشار می یابند. سرعت فاز با توجه به فرکانس و عدد موج تعیین می شود.در محدوده ی فرکانسی مورد بررسی، مرزهایی برای تغییر رفتار سیستم مشاهده می شود. مرزهای مزبور را فرکانس های قطع می نامند. پارامترهای ضخامت و نرخ پیچش در رابطه ی پراکنش ظاهر می شود. به منظور بررسی کمّی اثر پارامترهای مزبور بر ریشه های رابطه ی پراکنش، محاسبات برای نیکل خالص انجام شده است. تفاوت های اساسی در رفتار موج در تیر تابدار نسبت به تیر مستقیم مشاهده شده است. مقایسه ی نتایج مطالعه ی حاضر برای تیر مستقیم با نتایج سایر محققین مطابقت خوبی را نشان می دهد.

آتش سوزی به صورت گسترده برای تمیزکردن مزارع کشاورزی و مراتع در ایران استفاده می شود. استفاده بیش از حد این نوع شیوه مدیریتی می تواند منجر به تخریب ساختمان خاک، هدرروی مواد آلی و تغییر عناصر غذایی موجود در خاک و هم چنین کاهش نفوذ آب در خاک و ایجاد روان آب گردد. با توجه به این که دانسته های کمی از اثر آتش سوزی بر ویژگی های خاک های مرتعی در ایران در دسترس می باشد بنابراین پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر کوتاه مدت آتش-سوزی بر برخی از ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و هیدرولیکی و هم چنین آب گریزی خاک در سه موقعیت مرتعی واقع در شهرستان فریدن در استان اصفهان انجام گرفت. آتش سوزی به صورت کنترل شده پس از فصل گرما و رویش و پیش از شروع فصل بارش و یخبندان در پاییز 1390 انجام گرفت. مرحله اول نمونه برداری خاک بلافاصله پس از سوزاندن انجام شد و اثر آتش سوزی بر برخی از ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک مورد بررسی قرار گرفت. مرحله دوم نمونه برداری خاک پس از گذشت دوره سرما، بارندگی و یخبندان و بلافاصله پس از گاورو شدن زمین در بهار 1391 از همین مراتع انجام گرفت و اثر باقی مانده آتش سوزی بر ویژگی های ذکر شده مورد بررسی قرار گرفت. نمونه برداری خاک در هر دو مرحله از لایه 5-0 سانتی متری با 3 تکرار برای اندازه گیری برخی از ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی خاک (منحنی مشخصه رطوبتی، چگالی ظاهری و چگالی حقیقی) و 4 تکرار برای اندازه گیری سایر ویژگی های مورد بررسی از قسمت های سوخته و از نواحی مجاور همین خاک ها که تحت تأثیر آتش سوزی قرار نگرفته اند (نمونه شاهد)، انجام گرفت. هم چنین نفوذ آب به خاک با استفاده از دستگاه نفوذسنج مکشی با 3 تکرار و آب گریزی خاک به روش نفوذ قطره آب در محل (عرصه مرتع) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مقادیر ph و رسانایی الکتریکی خاک در تیمار سوزاندن نسبت به تیمار نسوخته در دو مرحله نمونه برداری افزایش معنی دار یافت. هم چنین آتش سوزی سبب افزایش عناصر غذایی خاک در هر دو مرحله نمونه برداری شد. اثر سوزاندن بر ماده آلی خاک در مرحله اول (یعنی بلافاصله پس از آتش سوزی) معنی دار نبود، اما مقدار آن در تیمار سوزاندن به دلیل مخلوط شدن خاکستر با خاک اندکی بیش تر شد. در مرحله دوم میزان ماده آلی خاک در تیمار سوخته به دلیل از دست رفتن خاکستر و بقایای نسوخته در اثر فرسایش، کاهش معنی دار یافت. هم چنین رس قابل پراکنش مکانیکی خاک در مرحله اول به دلیل افزایش ماده آلی در تیمار سوزاندن به طور معنی داری کاهش یافت در حالی که در مرحله دوم رس قابل پراکنش مکانیکی و خود به خودی به دلیل کاهش مقدار ماده آلی و فرسایش افزایش معنی داری یافت. اثرآتش سوزی بر تنفس پایه در مرحله اول و دوم معنی دار نشد، اما در هر دو مرحله مقدار آن به دلیل برگردانده شدن خاکستر حاصل از بقایای سوزانده شده به خاک افزایش یافت. هم چنین تنفس میکروبی القاء شده در تیمار سوخته در مرحله اول افزایش معنی دار نشان داد. در حالی که در مرحله دوم تفاوت معنی داری نشان نداد اما مقدار آن در تیمار سوزاندن اندکی افزایش یافت. آتش سوزی به دلیل ایجاد مواد آب گریز ناشی از گرما و سوختن گیاهان و بقایا، سبب آب گریز شدن خاک در مرحله اول شد در حالی که در مرحله دوم، خاک ها به دلیل بارندگی و شسته-شدن مواد آب گریز کاملاً آب دوست شدند. مقدار نفوذ آب به خاک پس از آتش سوزی نسبت به تیمار نسوخته در دو مرحله کاهش یافت. در مرحله دوم (اندازه گیری در فصل بهار) به دلیل کاهش جزء رس و فرسایش خاک و هم چنین تشکیل سله پس از دوره سرما و بارش مقدار نفوذ نسبت به مرحله اول کاهش یافت. هم چنین نگهداشت آب در مکش های ماتریک مختلف در تیمار سوخته نسبت به نسوخته کاهش یافت و این تفاوت به ویژه در مکش های ماتریک کم (دامنه مرطوب) بیش تر بود.

نقش رس ها در فعالیت فیزیکی و شیمیایی و ساختمان خاک و در ویژگی های هیدرولیکی و مکانیکی آن قابل توجه می باشد. نه تنها مقدار رس، بلکه نوع کانی رسی نیز بر رفتار فیزیکی و مکانیکی خاک موثر است. از میان کانی های 2:1 سیلیکاتی کانی هایی مانند سپیولیت و پالیگورسکیت فراوانی زیادی در خاک های مناطق خشک ایران دارند، ولی پژوهش های اندکی در مورد ویژگی-های هیدرولیکی و مکانیکی سپیولیت و پالیگورسکیت (که جزو کانی های فیبری می باشند) انجام شده است. در این پژوهش اثر افزودن دو کانی سپیولیت و پالیگورسکیت بر منحنی مشخصه رطوبتی و مقاومت های کششی و فروروی مخلوط آنها با شن بررسی گردید. نمونه های شن-کانی دارای درصد رس 15، 30 و 45، با چگالی ظاهری برابر 90 درصد چگالی ظاهری بحرانی برای رشد -گیاه ساخته شدند. منحنی مشخصه رطوبتی نمونه های ساخته شده با قطر و ارتفاع 5 سانتی متر با استفاده از دستگاه های جعبه شن، جعبه شن-کائولین و صفحه فشاری اندازه گیری شد. مقاومت کششی استوانه های خاک در رطوبت های مختلف با استفاده از روش غیر مستقیم برزیلی اندازه گیری شد. هم چنین مقاومت فروروی با استفاده از دستگاه فروسنج ریز با زاویه مخروط 30 درجه، قطر مخروط mm4 و با سرعت فرو روی mm/min 2 اندازه گیری شد . نتایج نشان داد که با افزایش رس پالیگورسکیت در مخلوط شن-رس مقاومت کششی به طور چشم گیری افزایش می یابد که در نتیجه تاثیر این رس بر پیوند بین ذرات شن و مقابله با گسیختگی می باشد. هم چنین با افزایش مقدار رس و کاهش رطوبت مقاومت فروروی افزایش یافته که در تیمار های دارای سپیولیت تاثیر بیش -تری دیده شد و این به تاثیر سپیولیت بر افزایش اصطکاک میان مخروط فروسنج و مخلوط شن-رس اشاره دارد . با استفاده از داده-های منحنی مشخصه رطوبتی ، پس از برازش مدل ون گنوختن-معلم ، مقدار آب قابل استفاده (paw) و دامنه رطوبتی با حد اقل محدودیت (llwr) در خاک محاسبه شد که در مورد هر دو نوع رس با افزایش مقدار رس ، مقدار آب قابل استفاده و llwr افزایش یافت .با استفاده از داده های منحنی مشخصه رطوبتی و داده های مقاومت کششی و فروروی اثر تنش موثر بر مقاومت مکانیکی تیمار ها بررسی گردید ، با افزایش مقدار رس و کاهش درجه اشباع مقدار تنش موثر افزایش یافت. هم چنین شیب منحنی مقاومت مکانیکی – تنش موثر به عنوان شاخص سخت شوندگی در نظر گرفته شد و دیده شد که با افزایش مقدار رس مقدار شاخص سخت شوندگی افزایش یافته و رس سپیولیت همواره تاثیر بیشتری در افزایش استعداد سخت شوندگی شن نسبت به رس پالیگورسکیت داشته است و در تیمار های دارای پالیگورسکیت با افزایش 45% رس شاخص سخت شوندگی کاهش می یابد.

در دهه های اخیر آلوده شدن خاک به هیدروکربن های نفتی یک تهدید جدی زیست محیطی محسوب می شود. چرا که ممکن است این آلودگی ها وارد چرخه آب و مواد غذایی شود. با توجه به اینکه ایران یکی از مهمترین تولید کننده های نفت است و بیشتر پالایشگاه ها مانند پالایشگاه اصفهان در مناطق شهری و کشاورزی قرار دارند، لذا آلودگی نفتی یک چالش جدی زیست محیطی برای این مناطق می باشد. چندین روش فیزیکی و شیمیایی برای حذف هیدروکربن های نفتی از خاک وجود دارد که از جمله ی این ها می توان به شستشو، تثبیت و اعمال تیمارهای حرارتی اشاره کرد که نه تنها گرانند و تأثیر منفی بر روی محیط دارند، بلکه محتاج به تجهیزات خاص و همچنین صرف انرژی زیاد می باشند. در مطالعه حاضر اثر افزودن مقادیر مختلف لجن فاضلاب به خاک های آلوده به مواد نفتی و همگام با کشت ذرت (zea mays l) بررشد گیاه و حذف هیدروکربن های نفتی از خاک مورد بررسی قرار گرفته است. خاک مورد آزمایش از یک منطقه آلوده به نفت از اطراف پالایشگاه اصفهان جمع آوری شد. میزان اولیه کل هیدروکربن های نفتی تقریباً 3700 میلی گرم بر کیلوگرم بود. نمونه های خاک از عمق 0 تا 30 سانتی متری جمع آوری و با هم مخلوط شدند. آزمایش در قالب طرح کامل تصادفی، به صورت فاکتوریل اجرا شد. سه سطح مختلف لجن به خاک اضافه شد (0، 2 و 5% وزنی لجن که به ترتیب s0، s1 و s2 نامیده شدند) و تحت شرایط کنترل شده گلخانه ای گیاه ذرت در گلدانه ها (با piriformospora indica p2، گیاه بدون p. indica، p1 و بدون گیاهp0 ) کشت شده و به مدت دو ماه نگهداری شدند. . در ابتدای آزمایشات گلخانه ای از سطوح مختلف لجن نمونه برای تنفس میکروبی برداشته شد. تنفس میکروبی در روزهای 3، 10، 17، 24، 31، 38، 45، 55، 65 و 75 اندازه گیری شد. به منظور بررسی اثر بلند مدت لجن فاضلاب بر روی حذف هیدروکربن های نفتی گلدان های بدون گیاه در گلخانه باقی ماندند و از آن ها دو ماه یکبار نمونه برداری شد طی این مدت رطوبت گلدان ها نزدیک ظرفیت مزرعه نگهداری شدند. برداشت نمونه در زمان های صفر، دو ماه، چهار ماه و شش ماه بود. نتایج نشان داد که لجن فاضلاب اثرمعنی داری روی تنفس داشته است نمونه های لجن دار (s1 و s2) در مقایسه با خاک بدون لجن (s0) اثر بیشتری بر روی تنفس داشته است. همچنین لجن اختلاف معناداری در میزان عملکرد ماده خشک در ریشه و در اندام هوایی بوجود آورد ولی بین گیاه با و بدون p. indica اختلاف معنا داری در عملکرد وجود نداشت. سطوح لجن و گیاه اثر معنا داری بر روی حذف هیدروکربن های نفتی از خاک دارند (p < 0.01). در سطوح 0 و 2 درصد لجن گیاه با p. indica موفق تر از گیاه بدون p. indica در کاهش آلودگی نفتی بوده اند این در حالی است که در سطح 5% لجن گیاه بدون p. indica عملکرد بهتری نسبت به گیاه با p. indica داشته است. تیمار زمان، تیمار لجن فاضلاب و بر هم کنش بین آن ها معنا دار می باشد. با گذشت زمان میزان تجزیه هیدروکربن ها افزایش یافته اما این میزان تجزیه در تیمارهای t2 و t4 با سرعت بیشتر اتفاق افتاده و البته با گذشت زمان از این سرعت کاسته شده به طوری که اختلاف بین تیمار t4 و t6 معنا دار نمی باشد. همچنین اختلاف بین تمامی تیمارهای لجن فاضلاب معنادارمی باشد، کاربرد لجن فاضلاب در تیمارها به طور کاملاً مشخص باعث کاهش آلودگی نفتی شده است. تمامی تیمارهایی که لجن دارند (2 و 5%) نسب به خاک بدون لجن در کاهش آلودگی موفق تر عمل کرده اند. میزان تجزیه هیدروکربن های نفتی در ماه دوم بسیار بیشتر است، نسبت به سایر ماه ها و بیشترین مقدار تجزیه در تیمار t6s2 اتفاق افتاده است.

چکیده آلاینده های آلی و معدنی که از طریق فعالیت های صنایع تولید می شوند، می توانند مشکلات جدی را برای محیط زیست به وجود آورند. آلودگی محیط زیست در نتیجه ورود هیدروکربن های نفتی از جمله نگرانی های اخیر جوامع بشری مخصوصا کشورهای تولید و مصرف کننده مواد نفتی است. گرچه نفت یکی از ترکیبات اصلی جوامع صنعتی مدرن است، اما استخراج، انتقال و استفاده از ترکیبات نفتی، خطرات زیست محیطی غیر قابل انتظاری را به دنبال دارد. تیمار خاک با جاذب هایی همچون رس های طبیعی، رس های اصلاح شده و کربن فعال روش موثری در پایش خاک های آلوده به هیدروکربن های نفتی است. در این مطالعه، استفاده از جاذب های ارزان قیمت و مناسب برای محیط زیست و همچنین گیاه تلقیح شده با قارچ p.indica جهت آلودگی زدایی هیدروکربن های نفتی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از خاک آلوده به هیدروکربن های نفتی از منطقه بختیار دشت اصفهان نمونه برداری انجام گرفت. سه نوع اصلاح کننده بنتونیت طبیعی، بنتونیت اصلاح شده و کربن فعال در مقادیر 40 و 80 گرم بر کیلوگرم با خاک آلوده به مدت 50 و 90 روز انکوباسیون شدند و پس از انکوباسیون، غلظت هیدروکربن های باقیمانده در خاک آلوده تعیین گردید. به منظور بررسی اثر استفاده از اصلاح کننده بر کاهش آلودگی و همچنین رشد گیاه، پس از 50 روز انکوباسیون، در خاک مورد مطالعه گیاه ذرت کشت شد. برداشت گیاهان 5/1 ماه پس از کشت انجام گرفت. همچنین به منظور بررسی تاثیر استفاده از اصلاح کننده ها بر توانایی گیاه در حذف آلاینده های نفتی، غلظت هیدروکربن های نفتی تحت تیمار اصلاح کننده و گیاه با تلقیح و بدون تلقیح قارچ تعیین شد. نتایج نشان داد به کارگیری اصلاح کننده ها در هر دو مقدار 40 و 80 گرم بر کیلوگرم خاک به طور معنی داری مقدار هیدروکربن های نفتی قابل عصاره گیری خاک را کاهش می دهد. کاربرد بنتونیت طبیعی، بنتونیت اصلاح شده و کربن فعال به مقدار 80 گرم بر کیلوگرم خاک توانست به ترتیب 7860، 3630 و 16260 میلی گرم بر کیلوگرم از هیدروکربن های نفتی موجود در خاک آلوده را پس از 50 روز انکوباسیون جذب کند. تاثیر کربن فعال بر حذف آلاینده های نفتی نسیت به سایر تیمارها بیشتر بود. کاربرد هر سه اصلاح کننده به مقدار 40 گرم بر کیلوگرم خاک آلوده به اندازه کاربرد در 80 گرم بر کیلوگرم موثر بود. کاهش معنی دار غلظت هیدروکربن ها تحت تاثیر این تیمارها می-تواند ناشی از جذب آلاینده ها توسط این مواد اصلاح کننده باشد. تاثیر اصلاح کننده های مورد استفاده بر کاهش آلاینده-های نفتی با تعیین مقدار عملکرد گیاه ذرت تایید شد. بدین صورت که با کاربرد هر سه نوع اصلاح کننده، عملکرد گیاه ذرت افزایش یافت. همچنین با افزایش زمان انکوباسیون، مقدار کاهش قابلیت عصاره گیری آلاینده های نفتی با به کارگیری اصلاح کننده ها به طور معنی داری افزایش یافت. پایش آلاینده های نفتی از خاک تیمار شده با بنتونیت طبیعی، بنتونیت اصلاح شده و کربن فعال به ترتیب با افزایش زمان انکوباسیون از 50 روز به 90 روز، 17، 130 و 207 درصد افزایش یافت. تلقیح گیاه با قارچ p.indicaباعث افزایش معنی دار عملکرد گیاه کشت شده در خاک آلوده شد ولی تاثیری بر کاهش غلظت آلاینده ها نداشت. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از جاذب هایی همچون بنتونیت طبیعی و کربن فعال می تواند روش مناسبی در کاهش هیدروکربن ها در خاک های آلوده باشد.

در این پایان نامه، از روش اجزا محدود و الگوریتم ژنتیک برای تعیین بهینه ی خواص ماده(material tailoring) برای تحلیل خواص مکانیکی در مسائل الاستیسیته صفحه ای استفاده شده است.بر مبنای تئوری الاستیسیته ی صفحه ای در حالت تعادل به واسطه ی دو روش تابع وزن و روش به حداقل رساندن انرژی پتانسیل به فرم ضعیف مورد نیاز برای نوشتن مدل اجزا محدود دست پیدا کردیم که سپس با استفاده از توابع شکل لاگرانژ در مختصات طبیعی و فرم ضعیف توانستیم مدل اجزا محدود مسائل الاستیسیته صفحه ای را بدست بیاوریم. در این روش به طور کلی نیاز به شبکه بندی هندسه مسئله است.در ادامه ضرورت بهینه سازی و الگوریتم های بهینه سازی معرفی شده اند که الگوریتم ژنتیک به عنوان پرکاربرد ترین الگوریتم بهینه سازی مورد استفاده قرار گرفته است.چگونگی استفاده از الگوریتم ژنتیک در برنامه متلب نیز آورده شده است.سپس فرایند های تولید مواد هدفمند در حوزه ی خیاطی ماده (material tailoring)بیان شده است که به واسطه آنها می توان ماده هدفمند را با خصوصیات دلخواه تولید کرد. مدول یانگ موثر را در اینجا به عنوان متغیر طراحی و مقدار ماکزیمم تنش von misesرا نیز به عنوان تابع هدف در نظر می گیریم که وقتی الگوریتم بهینه سازی ما متوقف می شود که مقدار تابع هدف به بهینه ترین مقدار که همانا کمترین مقدار است، برسد.در این پایان نامه ما ضریب پواسون را ثابت فرض کرده ایم به این دلیل که تمامی متغیر های طراحی ما از جنس مدول یانگ باشند. سپس با استفاده از روش های ذکر شده و فرضیات مسائل مسئله کرنش صفحه ای استوانه دایره ای تحت فشار را حل کرده ایم و نتایج آن را با نتایج مقالات معتبر مقایسه کرده ایم بعد از آگاهی از دقت قابل قبول روش حل مسائل کرنش صفحه ای، استوانه دایره ای توخالی تحت بارگذاری برشی و متمرکز را نیز حل کرده ایم. در مقالات معتبر کمتر به مسائل کرنش صفحه ای استوانه ها با سطع مقطع بیضوی پرداخته شده است که در اینجا ما مسائل کرنش صفحه ای مربوط به استوانه بیضوی تحت فشار و تحت بارگذاری برشی را حل می کنیم. کلمات کلیدی:روش اجزا محدود– الگوریتم ژنتیک–الاستیسیته صفحه ای-خیاطی ماده(material tailoring)– بهینه سازی– مواد هدفمند.

یکی از عوامل مهم آلودگی فلزات سنگین به ویژه آرسنیک در خاک، معدن کاری می باشد. اگرچه معدن کاری مواد لازم برای پیشرفت بشر را فراهم می کند، اما از طرفی با افزایش آلودگی های زیست محیطی امکان حیات و استفاده از محیط زیست سالم را به خطر می اندازد. به همین جهت در برخی از کشورها با بررسی تاثیرات عملیات معدن کاری، استانداردها و راه کارهایی برای حذف و تثبیت آلاینده های حاصل از این عملیات در نظر گرفته شده است. یکی از مناسب ترین راه کارها، تثبیت فلزات سنگین به خصوص آرسنیک در خاک های آلوده شده اطراف معادن با استفاده از ترکیبات مختلف آهن است. در طی 100 سال گذشته بهره برداری نادرست و زه آب های خروجی از معدن طلا زرشوران در جنوب استان آذربایجان غربی سبب افزایش تجمع فلزات سنگین مانند آرسنیک، کادمیم، روی و سرب در خاک های منطقه زرشورن و همچنین افزایش چشمگیر بیماری سرطان پوست در این منطقه شده است. در این پژوهش تاثیر جاذب های مختلف از قبیل زئولیت و بنتونیت خام، زئولیت و بنتونیت اصلاح شده با آهن، براده آهن و سولفات آهن بر تحرک و دسترسی زیستی آرسنیک در قالب دو مطالعه بررسی شد. مطالعه اول در محیط کشت شنی غنی شده با آرسنات و در حضور آفتابگردان (helianthus annuus. l) اجرا شد. هدف این مطالعه بررسی پتانسیل جاذب های یاد شده بر تثبیت و گونه بندی آرسنات بود. هر یک از جاذب ها براساس درصد وزنی به بستر کشت شنی اضافه شدند. بعد از پایان کشت گونه بندی آرسنات در بستر کشت با نرم-افزار minteq تخمین زده شد. زئولیت و بنتونیت خام و براده آهن با افزایش ph بستر کشت سبب کاهش فراوانی گونه h2aso4-و زئولیت و بنتونیت اصلاح شده با آهن و سولفات آهن با کاهش phسبب افزایش فراوانی گونه h2aso4- در بستر کشت شدند. تمامی جاذب ها غلظت آرسنیک در بافت های گیاهی را کاهش دادند. زئولیت و بنتونیت اصلاح شده با آهن و براده آهن از طریق مکانیسم جذب الکترواستاتیک و تبادل لیگاندی، سولفات آهن از طریق مکانیسم رسوب و زئولیت و بنتونیت خام از طریق تغییر گونه بندی آرسنات در بستر کشت سبب کاهش غلظت آرسنیک در بافت های گیاهی شدند. سولفات آهن بهترین کارایی و زئولیت خام کمترین کارایی را در تثبیت آرسنیک داشتند. نهایتاً سطح2 براده آهن(حاوی 6میلی مول fe+3) به واسطه قیمت مناسب، افزایش وزن خشک و کاهش غلظت آرسنیک در بافت های گیاهی به عنوان جاذب مناسب انتخاب شد. مطالعه دوم در محیط کشت خاکی به صورت آزمایش گلدانی و در حضور آفتابگردان اجرا شد و هدف آن بررسی تاثیر جاذب های یاد شده بر گونه بندی و تثبیت آرسنات و آرسنیت، تغییر فازهای آرسنیک در خاک(به خصوص فاز محلول و تبادلی) و کاهش دسترسی زیستی آن در خاک آلوده بود. در این مطالعه جهت کشت، نمونه برداری از خاک های آلوده شده منطقه زرشوران صورت گرفت. جاذب ها در درصد وزنی های مختلف به خاک اضافه شده و بعد از یک ماه انکوباسیون تحت کشت قرار گرفتند. بعد از پایان کشت نمونه های خاک و گیاه آنالیز شده و گونه های مختلف آرسنات و آرسنیت در محلول به وسیله نرم افزار minteqتخمین زده شد. جاذب ها تاثیر زیادی بر روی گونه بندی آرسنات و آرسنیت وهمچنین کاهش آرسنیت در محلول خاک نداشتند.در خاک های تیمار شده با زئولیت و بنتونیت خام غلظت آرسنات محلول افزایش و غلظت آرسنیک تبادلی کاهش یافت. زئولیت اصلاح شده با آهن غلظت آرسنات محلول را افزایش داد. بنتونیت اصلاح شده با آهن، براده آهن و سولفات آهن غلظت آرسنات محلول و آرسنیک تبادلی را کاهش دادند. نهایتاً سطح2 براده آهن(حاوی 354 میلی مولfe+3) به واسطه قیمت مناسب، افزایش وزن خشک و کاهش غلظت آرسنیک در بافت های گیاهی به عنوان جاذب مناسب جهت تثبیت آرسنیک در خاک انتخاب شد.

ارتعاشات چرخدنده سیاره ای بارهای دینامیکی تولید می کند که باعث کاهش عمر آنها و ایجاد سر و صدا می-شود. عامل اصلی ارتعاش، پارامترهای تحریکی ناشی از سختی درگیری تابع زمان در تماس متناوب بین خورشیدی-سیاره و حلقه-سیاره بوجود می آید. این پژوهش، مدلی دینامیکی برای مجموعه چرخدنده سیاره ای دو مرحله ای بر اثر بک لش ارائه می دهد. این مدل مربوط به دستگاه تراک شرکت مس ایران می باشد. در این مدل دینامیکی برای تماس خورشیدی-سیاره و حلقه-سیاره، سختی درگیری تابع زمان و بک لشدر نظر گرفته می شود.هر مولفه این مدل (خورشیدی، سیاره مرحله اول، سیاره مرحله دوم، بازو و حلقه) دارای سه درجه آزادی هستند که دو تای آنها جابجایی و یکی چرخشی می باشد، بنابراین با در نظر گرفتن سه جفت سیاره در مجموع بیست و هفت درجه آزادی دارد.معادلات حرکت خطی برای بدست آمدن فرکانس های طبیعی سیستم و معادلات غیر خطی برای بررسی تاثیر سختی تابع زمان و بک لشحل شد.همچنین معادلات غیر خطی برای بدست آوردن پاسخ زمانی سیستمبر اثر بک لش متقارن و نامتقارن حل شد.

ورق ها به عنوان یکی از از المان های مهم در سازه های مهندسی همواره مورد توجه محققان قرار گرفته اند. کاربرد گسترده ی ورق ها در صنایع مختلف از جمله هوافضا، کشتی سازی، راکتورها، ساختمان سازی و دیگر صنایع، نیاز به تحلیل رفتار مکانیکی آنها را پدید می آورد. تا کنون روش های متفاوتی برای تحلیل ورق ها ارائه شده است. این روش ها شامل تحلیل سه بعدی رفتار ورق با تئوری الاستیسیته و تحلیل رفتار ورق با انواع تئوری های دو بعدی ورق می شوند. روش تحلیل رفتار ورق با استفاده از تئوری الاستیسیته ی سه بعدی اگر چه روشی پایه ای و دقیق محسوب می شود، اما به دلیل تحلیل سه بعدی ورق با پیچیدگی ها و دشواری هایی همراه است. ساده ترین تئوری در تحلیل ورق ها، تئوری کلاسیک ورق (cpt) می باشد.این تئوری که بر پایه ی فرضیات کیرشهف استوار است، اثر تغییر شکل برشی و عمودی را در راستای ضخامت در نظر نمی گیرد. در این تئوری فرض می شودکه هر مقطع مسطح و عمود بر صفحه میانی ورق، پس از تغییر شکل نیز مسطح و عمود بر صفحه ی میانی باقی می ماند. اگر چه تئوری کلاسیک ورق گزینه ای مناسب در تحلیل ورق های نازک با نسبت ضخامت به طولی در حدود 05/0 است، اما به دلیل صرف نظر کردن از کرنش های برشی و عمودی در راستای ضخامت، استفاده از این تئوری در تحلیل ورق های ضخیم همواره با خطا همراه می باشد. به منظور کاهش خطا در تحلیل ورق های نسبتاً ضخیم، تئوری دیگری موسوم به تئوری تغییر شکل برشی (sdt) معرفی شده است. در این تئوری، اثر تغییر شکل برشی در راستای ضخامت در نظر گرفته می شود. با توجه به تعداد جملات نگاه داشته شده در بسط میدان جابجایی در راستای ضخامت، مرتبه ی تئوری مشخص می شود. در تئوری برشی مرتبه ی اول (fsdt) که به تئوری میندلین - رایسنر معروف است، فرض می شود که هر صفحه ی مسطح و عمود بر صفحه ی میانی ورق، پس از تغییر شکل مسطح و نه الزاماً عمود، باقی می ماند. مرتبه های بالاتر این تئوری نیز برای ورق های نسبتاً ضخیم و ضخیم مورد استفاده قرار می گیرند. رایج ترین تئوری مرتبه ی بالاتر برشی، تئوری برشی مرتبه ی سوم (tsdt) می باشد که توسط ردی مطرح شده است. گر چه تئوری های برشی ورق در تحلیل ورق های ضخیم نتایج خوبی از خود به جای گذاشته اند، اما به دلیل در نظر نگرفتن اثر کرنش های عمودی، هنوز با جواب های دقیق فاصله دارند. برای رفع این مشکل و بالا بردن حداکثری دقت، تئوری جدیدی به نام تئوری تغییر شکل برشی و عمودی توسط باترا و ویدولی معرفی شده است. این تئوری، کامل کننده ی تئوری های قبل بوده و هر دو اثر تغییر شکل برشی و عمودی را در راستای ضخامت در نظر می گیرد. مواد هدفمند کامپوزیت هایی ناهمگن متشکل از فلزات و سرامیک ها با جفت شده گی بالای خمش و کشش می باشند به طوری که از قابلیت حرارتی سرامیک و چقرمگی فلز برای تحمل بارهای وارده استفاده می شود. این مواد ترکیبی از خصوصیات سرامیک نظیر مقاومت در مقابل حرارت، سایش و اکسیداسیون و همچنین خصوصیات فلز چون استحکام، چقرمگی و قابلیت ماشین کاری را دارا می باشند. از سوی دیگر، سازه های هدفمند با داشتن خواص قبلیشان هنگامی که با لایه ای از مواد پیزو الکتریک ترکیب شوند، ماده ی هدفمند با خواص کنترل پذیر به وجود خواهند آورد که کاربرد آن را بیش از پیش مطلوب می سازد. در این پایان نامه حل تحلیلی برای مطالعه ی رفتار کمانشی ورق های مستطیلی چند لایه، ساخته شده از مواد هدفمند با لایه های پیزوالکتریک ارائه شده است. تئوری مورد استفاده، تئوری مرتبه بالای تغییر شکل برشی و عمودی بوده و تکیه گاه ها از نوع ساده در چهار لبه ی ورق می باشد و دو لایه ی پیزوالکتریک در دو حالت مدار باز و مدار بسته مورد بررسی قرار گرفته اند. از آنجا که تاکنون حل تحلیلی برای کمانش ورق های مستطیلی از جنس مواد هدفمند با لایه های پیزوالکتریک و با استفاده از تئوری مرتبه بالای تغییر شکل برشی و عمودی انجام نشده است، می توان هدف از این پایان نامه را تعمیم این تئوری به ورق های ساخته شده از مواد هدفمند با لایه های پیزو الکتریک بیان کرد. فصل دوم، به بیان مقدماتی پیرامون مواد هدفمند، سازه های هوشمند و مواد پیزوالکتریک اختصاص یافته است. در ابتدا به تاریخچه ی مواد هدفمند، موارد استفاده و نحوه ی ساخت آنها اشاره شده و معادلات مربوط به این مواد بیان گردیده است. سپس بعد از ذکر تاریخچه ای از مواد پیزوالکتریک، انواع این مواد، نحوه ی قطبی شدن و روابط ساختاری حاکم بر این دسته از مواد بیان شده است. در فصل سوم، با استفاده از تئوری مرتبه بالای تغییر شکل برشی و عمودی، معادلات حاکم بر پایداری ورق ساخته شده از مواد هدفمند با لایه های پیزوالکتریک را در دو حالت مدار باز ومدار بسته بدست آوردیم. نحوه ی توزیع تابع پتانسیل الکتریکی در راستای ضخامت لایه ی پیزوالکتریک در دو حالت مهم موسوم به حالت مدار باز و حالت مدار بسته به همراه معادله ی ماکسول و توابع موجود در حالت مدار باز و بسته بررسی شده است. به منظور مطالعه ی تحلیلی کمانش ورق، ابتدا با استفاده از میدان جابجایی خاص این تئوری و اصل حداقل انرژی پتانسیل و با در نظر گرفتن معادله ی مشخصه ی مواد هدفمند و لایه های پیزوالکتریک، معادلات تعادل حاکم بر ورق به دست آمده اند. با به کار بردن معیار تعادل همسایگی معادلات پایداری حاکم بر ورق، تحت بارگذاری ثابت درون صفحه ای استخراج شده اند. سپس با در نظر گرفتن تکیه گاه ساده در هر چهار لبه ی ورق و بسط هارمونیک جواب، دستگاه معادلات دیفرانسیل پاره ای حاکم به دستگاه معادلات جبری همگن بر حسب ضرایب مجهول میدان جابجایی وتابع پتانسیل الکتریکی تبدیل شده اند، که با برابر صفر قرار دادن دترمینان ضرایب این دستگاه، مقادیر ویژه ای به دست می آیند که کمترین آنها بار کمانش بحرانی می باشد. در فصل چهارم، بعد از اعتبارسنجی نتایج به دست آمده با مراجع معتبر، به بیان نتایج عددی بار بحرانی با تغییرات پارامترهای مختلفی از ورق همچون توان ماده ی هدفمند، نسبت ضخامت به طول مشخصه، ضخامت لایه های پیزو الکتریک، ضخامت ورق، حالت مدار باز ومدار بسته، شرایط بارگذاری و نوع ماده ی پیزو الکتریک با جزئیات در قالب نمودار و شکل پرداخته شده است. فصل پنجم، به جمع بندی نتایج به دست آمده در فصل قبل و ارائه ی پیشنهاد هایی برای کارهای آتی اختصاص یافته است.

در این پژوهش از مدل swat جهت پیش بینی اثرات تغییر اقلیم و کاربری اراضی بر رواناب و منابع آب آبی و آب سبز (جریان و ذخیره آب سبز) در بخشی از حوزه آبخیز لردگان استفاده شد. جهت بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر رواناب و منابع آب، از سه نقشه کاربری اراضی شامل نقشه کاربری اراضی گذشته (1988)، نقشه کاربری اراضی حال حاضر (2010) و نقشه قابلیت اراضی استفاده شد. رواناب ماهانه شبیه سازی شده توسط مدل swat ساخته شده با استفاده از نقشه کاربری اراضی حال حاضر (مدل اول) توسط الگوریتم sufi-2 مورد واسنجی و اعتبارسنجی قرار گرفت. سپس پارامترهای بهینه شده در مرحله واسنجی، توسط نرم افزار swat-cup به مدل های اجرا شده با استفاده از نقشه قابلیت اراضی (مدل دوم) و نقشه کاربری اراضی گذشته (مدل سوم) وارد و پارامترهای مورد نظر شبیه سازی شدند. جهت بررسی تغییر اقلیم در آینده نزدیک (2039- 2011)، آینده میانی (2069- 2040) و آینده دور (2099- 2070) از داده های ریزمقیاس شده cru حاصل از خروجی مدل hadcm3 تحت سناریوی انتشار a2 و نیز غلظت پیش بینی شده گاز دی اکسید کربن تحت سناریوی انتشار a2 استفاده شد. سپس درصد تغییرات بارندگی و متوسط درجه حرارت ماهانه محاسبه و به مدل های بهینه شده ی اول و دوم وارد گردید. مدل swat دقت قابل قبولی در هر دو مرحله واسنجی و اعتبارسنجی داشت. در مرحله واسنجی مقادیر ضریب تبیین و نش- ساتکلیف 83/0 بدست آمد و مقادیر r-factor و p-factor به دست آمده نیز به ترتیب 06/1 و 49/0 بود. در مرحله اعتبارسنجی نیز مقادیر ضریب تبیین و نش- ساتکلیف به ترتیب 75/0 و 74/0 بدست آمد. مقدار این ضرایب برای مدل دوم 74/0 و 73/0و برای مدل سوم نیز 71/0 و 71/0 بود. درصد تغییرات بارش در آینده در ماه های مختلف سال از 5/38- تا 287 درصد به دست آمد به گونه ای که بیشترین مقدار کاهش بارندگی در ماه ژوئن و در آینده دور و بیشترین افزایش بارندگی نیز در فصل گرم سال در ماه سپتامبر و در آینده میانی خواهد بود. میزان متوسط درجه حرارت ماهانه نیز در هرسه دوره در تمامی ماه های سال، بجز در ماه فوریه در دوره آینده نزدیک، افزایش داشت. این افزایش از 65/0 در ماه آوریل در دوره آینده نزدیک تا 2/6 درصد در ماه آگوست (اوت) در دوره آینده دور بود. تغییر کاربری اراضی تفاوت معنی داری را در جریان پایه رواناب و میزان بیشینه جریان ایجاد کرد به گونه ای که در دوره پایه (2011-1996) کمترین جریان پایه و بیشترین بیشینه جریان مربوط به مدل اول (ساخته شده با استفاده از نقشه کاربری اراضی حال حاضر) بود. اما تأثیر تغییر اقلیم تأثیرات بیشتری نسبت به تغییر کاربری اراضی داشت به گونه ای که در هر دو مدل (ساخته شده با استفاده از نقشه کاربری اراضی حال حاضر و نقشه قابلیت اراضی) و برای هر سه دوره، مقدار تغییرات در بیشینه جریان و جریان پایه بیشتر از دوره پایه بود و همچنین روند جریان تغییر کرد. به طور کلی این تغییرات در مدل اول بیشتر از مدل دوم بود. مقادیر منابع آب آبی و سبز در دوره پایه متأثر از تغییر کاربری اراضی و نحوه توزیع بارندگی در منطقه مورد مطالعه بود به شکلی که در بخش مرکزی و شمالی حوزه که کمترین سهم ریزش های آسمانی را داشتند کمترین مقادیر آب آبی و آب سبز (جریان و ذخیره آب سبز) بدست آمد و بخش جنوبی حوزه نیز با بیشترین سهم ریزش-های آسمانی بیشترین مقادیر منابع آب را داشت. در دوره های آتی نیز مقادیر این مولفه ها متأثر از تغییر اقلیم و تغییر کاربری اراضی بود. با نزدیک شدن به دوره های آینده میانی و دور، درصد تغییرات تمامی مولفه های منابع آب در مدل اول منفی بود و مقادیر منابع آب حوزه تغییرات شدیدی داشت و وضعیت بحرانی تری را نشان داد. اما در مدل دوم وضعیت بهتر بود و تغییرات مقادیر مولفه های منابع آب حوزه از روند کاهشی تا افزایشی متغیر بود. به طور کلی آثار منفی ناشی از تغییر اقلیم بر منابع آب حوزه در دوره های آتی در مدل ساخته شده با استفاده از نقشه کاربری اراضی حال حاضر نسبت به مدل ساخته شده با استفاده از نقشه قابلیت اراضی، شدیدتر بود.

در این پایان نامه محقق به بررسی کمانش پوسته های استوانه ای تحت بارگذاریهای مختلف پرداخته، که مبنای کار پوسته های جدار نازک می باشد. روش حلی که این تحقیق بر پایه آن شکل گرفته بدین منوال است که پس از استخراج انرژی کل پوسته، معادلات حاکم بر پوسته های استوانه ای تحت بارگذاریهای متنوع و شرایط مرزی مختلف با استفاده از روش سری های مثلثاتی بدست می آیند.

ز بین عوامل مختلف نابود کننده جنگل ها و مراتع، آتش خطرناک ترین عامل به حساب می آید و اثرات متفاوتی را بسته به شرایط آن بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک می گذارد. به طوری که سالانه سطح زیادی از جنگل ها و مراتع دنیا دچار آتش سوزی می شوند که نه تنها باعث نابودی پوشش گیاهی بلکه باعث اختلال در فرایندهای هیدرولوژیکی، افزایش فرسایش خاک و رواناب تولیدی از این مناطق می شود.

در این پایان نامه، به تحلیل ارتعاشات آزاد ورق های ساخته شده از مواد متخلخل پرداخته می شود. بر اساس تئوری های برشی مرتبه اول و سوم و یک تئوری مرتبه بالاتر نرمال و برشی و با استفاده از اصل همیلتون، معادلات حرکت سیستم تعیین شده اند. از آن جاییکه خواص مواد متخلخل تابع مختصات می باشند، این معادلات به هم پیوسته (کوپل) هستند. به منظور جداسازی و حل معادلات بالا از روش هایی استفاده می شود. در پایان، پس از اعتبار سنجی نتایج ارائه شده، نتایج عددی برای ورق متخلخل ارائه شده است. همچنین تاثیر ضریب تخلخل ورق، نسبت منظری، ضخامت ورق، شرایط مرزی و حضور سیال در شبکه های حفره ای ورق بر فرکانس طبیعی ورق مورد مطالعه قرار گرفته است. مشاهده شده است که افزایش ضریب تخلخل به روند کاهش برای فرکانس طبیعی منتهی می شود. همچنین حضور سیال موجب می شود ورق در فرکانس های بالاتری ارتعاش کند.

چکیده ندارد.

در این پژوهش اثرات کشت برنج بر برخی از ویژگیهای فیزیکی خاک و پراکنش مکانی آنها مورد بررسی گردیده است. در پاییز سال 1377 پس از برداشت برنج در دو قطعه 5 هکتاری مجاور یکدیگر انتخاب گردید . که در یکی از آنها کشت برنج به صورت سنتی در تناوب زراعی قرار داشت. قطعه دیگر در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع گردیده بود که سابقه زراعی کشت برنج نداشت. در هر قطعه بر روی گره های شبکه ای به طول 450 متر و عرض 120 متر به فاصله 30 متر از یکدیگر وزن مخصوص ظاهری خاک، هدایت آبی اشباع و شاخص مخروطی اندازه گیری شد. اندازه گیری ها در دوره برداشت گندم پاییزه در هر دو قطعه تکرار گردید. همچنین هدایت الکتریکی خاک و ‏‎ph‎‏ نمونه های مذکور تعین گردید و مقایسه های آماری انجام شد. در قطعه برنجکاری شده وزن مخصوص ظاهری خاک ، هدایت آبی اشباع و شاخص مخروطی با قطعه محاور آن تفاوت معنی دار آماری در سطح یک درصد داشته است. در اثر کشت برنج وزن مخصوص ظاهری خاک افزایش یافته است و هدایت آبی اشباع کم شده است. کشت برنج باعث افزایش مقاومت خاک در برابر نفوذ شده و شاخص مخروطی آن را بالا برده است. هنگامی که در هر دو قطعه گندم پاییزه کشت گردید وزن مخصوص ظاهری خاک و هدایت آبی اشباع در دو قطعه در سطح یک درصد آماری تفاوت معنی دار داشته است. کشت برنج باعث کاهش معنی دار در واکنش خاک و هدایت الکتریکی آن گردیده است. قرار دادن کشت برنج در تناوب زراعی منطقه بر روی ویژگیهای خاک و پراکنش مکان آن اثرات قابل توجهی داشته است بنابراین حتی در صورتیکه بازده اقتصادی تناسب کشت برنج در این اراضی را نشان دهد با توجه به ملاحظات زیست محیطی و مدیریت پایدار خاک تجدید نظر در این الگوی کشت ضروری به نظر می رسد در غیر این صورت با استفاده از روشهای بهسازی ساختمان خاک می توان اثرات سو کشت برنج را تا حدی کاهش داد.

این مطالعه با هدف شناسایی برخی از شاخص های کیفیت خاک در عرصه های مرتعی و جنگلی ایران مرکزی و نیز تاثیر مدیریت مرسوم بر تغییرات مکانی این شاخص ها انجام گرفت.

مدیریت بهینه خاک عامل مهمی در استفاده پایدار از اراضی بوده و رابطه مثبتی بین آن عامل و کیفیت خاک آب و هوا وجود دارد. تحقیق حاضر برای بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی مرتعی به اراضی زراعی بر برخی خصوصیات خاک و پذیرش پذیری آن صورت گرفته است. برای این منظور دو منطقه در استان چهار محال و بختیاری ( منطقه دوراهان واقع در حوضه ابخیز ونک و منطقه شپید دشت واقع در حوضه آبخیز بهشت آباد) برای اجرای طرح انتخاب شدند. به طور خلاصه اهداف طرح عبارند از :1) بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر خصوصیات فیزیکی خاک . 2) بررسی نقش کاربری اراضی در فرسایش پذیری خاک .3) مقایسه شاخص کشت پذیری خاک در کاربردها مختلف اراضی .