نام پژوهشگر: احسان سلیمانی
احسان سلیمانی حمید باصری
در این پایان نامه منحنی حد شکل دهی(fld) آلیاژ آلومینیوم 5083 در حالت گرم به دست آمده و اثر تغییرات دما در نرخ کرنش ثابت و تغییرات نرخ کرنش در دمای ثابت بر منحنی حد شکل دهی، تغییر طول ماده قبل از شکست و مکانیزم شکست مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از روش فرم دهی با دمش گاز بهره گرفته شده است و به کمک قالب های بیضی شکل با نسبت های قطری متفاوت، مسیرهای کرنش از حالت کشش دو محوری تا حالت کرنش صفحه ای ایجاد شده است. ابتدا با استفاده از تست بالج آزاد، روابط تحلیلی و نرم افزار اجزاء محدود abaqus 6.9، خواص ماده مورد نظر در دماهای 400، 450، 500 و 550°c به دست آمده و منحنی فشار مورد نیاز برای ایجاد نرخ کرنش ثابت در حین فرآیند شکل دهی تعیین گردیده است. سپس منحنی های حد شکل دهی در دماهای 450، 500 و 550°c و نرخ کرنش ثابتs^(-1) 0.008 به دست آمده و اثر تغییرات دما بر شکل پذیری ماده در نرخ کرنش ثابت بررسی شده است. در ادامه منحنی های حد شکل دهی در دمای ثابت 500°c و نرخ کرنش هایs^(-1) 0.008، 0.006 و 0.004 به دست آمده و اثر تغییرات نرخ کرنش بر شکل پذیری ماده در دمای ثابت بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در نرخ کرنش ثابت افزایش دما تا 500°c سبب افزایش منحنی حد شکل دهی شده و افزایش بیشتر دما تا 550°c، سبب کاهش تدریجی منحنی حد شکل دهی می شود. همچنین تغییر دما در نرخ کرنش ثابت بر مکانیزم شکست نمونه های تحت آزمون تاثیرگذار است. بر اساس نتایج، در دمای ثابت کاهش نرخ کرنش نیز سبب افزایش تدریجی کرنش های حدی در تمامی مسیرهای کرنش می شود.
احسان سلیمانی فرهاد بهنام فر
ساختمان مجموعه ای از اجزاء سازه ای است که بوسیله ی اتصالات به یکدیگر پیوند یافته اند. در زمان طراحی سازه اگر تمام زوایای رفتاری اتصالات به خوبی مورد ارزیابی قرار نگیرند بصورت حلقه های ضعیف این پیوند در آمده و یا میزان دقت تحلیل سازه را تحت الشعاع قرار می دهند که در نتیجه ایمنی و خدمت دهی ساختمان را دچار مخاطره می سازد. در مدلسازی سازه ها اتصالات معمولاً به دو صورت کاملاً مفصلی و یا کاملاً صلب مدل می شوند، اما در عمل این اتصالات رفتاری بین این دو حالت حدی دارند و به صورت نیمه صلب رفتار می کنند. محققان از دیرباز اقدامات زیادی را برای بررسی رفتار اتصالات انجام داده اند. هدف از انجام برخی از این تحقیقات که همچنان نیز ادامه دارد استخراج یک منحنی رفتاری برای اتصال بوده است که میزان چرخش اتصال را در برابر لنگر وارد بر آن ارزیابی کند. از این منحنی که به منحنی لنگر- چرخش موسوم است برای در نظر گرفتن تأثیر اتصالات در مدلسازی و تحلیل سازه ها استفاده می شود. اما نگاهی اجمالی به این تحقیقات نشان می دهد که بخش بسیار گسترده ای از آن ها مختص استخراج این منحنی ها برای اتصالات پیچی بوده و در زمینه ی اتصالات جوشی که بطور گسترده ای در کشور ما استفاده می شوند هنوز اقدامات کافی صورت نگرفته است. صدمات به وجود آمده در اتصالات جوشی ساختمان های بلند مرتبه تحت اثر زلزله عاملی برای ایجاد بدگمانی در خصوص رفتار اتصالات جوشی در ذهن مهندسان بوده است. اما عقیده ی اهل فن بر این است که اگر استانداردهای مربوطه در طراحی و اجرای اتصالات جوشی بکار گرفته شود، نباید اشکال خاصی در رفتار اتصالات جوشی به وجود بیاید. نتایج تحقیقات انجام شده بر روی اتصالات جوشی و نحوه ی صحیح مسلح کردن آن ها پس از زلزه های 1994 نورث ریج و 1995 کوبه گواه خوب این ادعاست. با توجه به توضیحات فوق، هدف از انجام این تحقیق ارائه ی منحنی لنگر- چرخش برای اتصالات جوشی تیر به ستون با استفاده از تحلیل آن ها به روش اجزاء محدود است. بدین منظور ابتدا نتایج حاصل از 5 نمونه ی آزمایشگاهی از اتصالات جوشی با نتایج مدلسازی اجزاء محدود مقایسه شده که نتایج نشان دهنده ی این است که مدلسازی اجزاء محدود با دقت خوبی می تواند رفتار اتصالات را شبیه سازی کند. در مرحله ی بعد با استفاده از 210 نمونه ی مدلسازی شده در نرم افزار abaqus منحنی های لنگر- چرخش برای 5 نوع از اتصالات جوشی تعیین گردیده و میزان تأثیر هر یک از پارامترهای هندسی اتصال بر این منحنی مورد ارزیابی قرار گرفته است. اتصالات مورد بررسی اتصال با زوج نبشی جان، اتصال با نبشی بالا و پایین، اتصال با نبشی بالا و نشیمن سخت شده، اتصال خمشی با ورق بالا و پایین و اتصال خورجینی خمشی می باشند. برای اینکه بتوان منحنی های مذکور را بدون نیاز به مدلسازی برای هر نوع دلخواه از ابعاد هندسی اجزای اتصال بدست آورد یک رابطه ی ریاضی سه پارامتری به شکل تابع تانژانت معکوس پیشنهاد شده است که پارامترهای آن سختی اولیه، سختی پلاستیک و یک ضریب شکل به نام لنگر مرجع می باشند. در واقع با داشتن این سه پارامتر و با استفاده از این رابطه می توان منحنی لنگر- چرخش اتصال مورد نظر را رسم کرد. بخش اعظمی از این تحقیق در خصوص تعیین پارامترهای مدل پیشنهادی (رابطه ی تانژانت معکوس) برای اتصالات ذکر شده می باشد. این پارامترها با استفاده از یکسری روابط نیمه تحلیلی تعیین و با نتایج حاصل از مدلسازی اجزاء محدود مقایسه شده اند. همچنین در انتها برای اثبات کاربردی بودن مدل پیشنهادی پاسخ مدل ماکروی (مدل فنر پیچشی) یک نمونه از هر 5 نوع اتصال که در آن ها اتصالات توسط یک فنر پیچشی که منحنی رفتاری آن مطابق با مدل پیشنهادی می باشد با پاسخ حاصل از تحلیل اجزاء محدود نمونه مقایسه شده است. نتیجه ی این مقایسه حاکی از آن است که مدل پیشنهادی توانایی خوبی در مدلسازی اتصالات دارد.
احسان سلیمانی هجیر کریمی
در این پژوهش از کربن فعال طبیعی اصلاح شده با نانو ذرات نقره هیدروکسید به عنوان جاذب برای حذف رنگ ها که از آلاینده های اصلی آب می باشند استفاده شد. کارایی جاذب برای دو رنگ متیلن بلو و مالاخیت گرین به صورت تکی و همزمانی دو رنگ بررسی شد. بهینه سازی فرایند و اثرات هر کدام از عوامل با استفاده روش طراحی آزمایش طرح مرکب مرکزی با تغییر در چهار پارامتر ph، غلظت رنگ ها، مقدار جاذب و زمان فراصوت مورد بررسی قرار گرفت. برای حذف تکی رنگ متیلن بلو و مالاخیت گرین با استفاده از جاذب نام برده شده با بررسی چهار پارامتر ph، غلظت رنگ ها، مقدار جاذب و زمان فراصوت با استفاده از طرح مرکب مرکزی عوامل موثر مشخص و نقاط بهینه برای دستیابی به حداکثر حذف انجام شد. هر دو رنگ از مدل ایزوترمی لانگمویر و سنتیک هر دو فرایند از درجه دوم تبعیت می کنند. مدلسازی فرایند حذف تکی رنگ متیلن بلو با استفاده از یک شبکه ی عصبی مصنوعی سه لایه در تعداد نرون بهینه 10 و با میانگین قدر مطلق انحرافات (aad) 1/46 و میانگین مربعات خطا 0/0011485 بدست آمد. مدلسازی حذف تکی رنگ مالاخیت گرین نیز با استفاده از یک شبکه ی عصبی مصنوعی سه لایه در تعداد نرون بهینه 6 و با میانگین قدر مطلق انحرافات (aad) 97/0 و میانگین مربعات خطا (mse) 0/00013967 بدست آمد. حذف همزمانی دو رنگ با در نظر گرفتن ph بهینه 6، با تغییر در پارامترهای غلظت اولیه¬ی هر کدام از دو رنگ، مقدار جاذب و زمان تماس مورد آزمایش قرار گرفت. برای بدست آوردن غلظت خروجی پس از فرایند جذب از روش¬های مشتقی استفاده شد. مقدار جذب برای رنگ متیلن بلو و مالاخیت گرین در مشتق مرتبه¬ی دوم و در طول موج 574 نانومتر و 596/6 نانومتر بدست آمد. برای بهینه سازی پارامترها در حذف همزمانی از طرح مرکب مرکزی استفاده شد. خروجی¬های فرآیند درصد حذف دو رنگ قرار داده شد. در ادامه از یک شبکه عصبی سه لایه با پیش پردازش آنالیز مولفه های اصلی(pca) که هدف اصلی آن تقلیل بعد مساله است، برای پیش بینی غلظت خروجی پس از فرآیند حذف رنگ استفاده شد. پس از آموزش شبکه از 31 آزمایش pca گرفته و به عنوان ورودی به شبکه آموزش داده شده وارد می شود و با استفاده از خروجی شبکه، درصد حذف فرایند برای دو رنگ محاسبه شد.