نام پژوهشگر: هادی ایرجی

شبیه سازی فرآیند تزریق رزین و طراحی بهینه قالب vartm، برای ساخت پوشش کامپوزیتی محافظ سونار شناور دریایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مکانیک 1392
  هادی ایرجی   محسن صفوی

پوشش محافظ سونار کامپوزیتی بر روی کشتی های سطحی و زیر دریایی ساخته و استفاده می شود. این پوشش محافظ گنبدی شکل، جریانی آرام تولید و از آسیب ضربه به سونار جلو گیری می کند. پوشش محافظ سونار شناور دریایی همیشه از نظر ویژگی آکوستیکی و همچنین، استحکام لازم مورد توجه بوده است. در ایران نیز مانند کشور های پیشرفته جهان برای تولید سازه ای با این دو ویژگی به سراغ مواد کامپوزیتی به جای مواد فولادی رایج رفته اند. در این پژوهش چگونگی مدل سازی جریان رزین و پارامتر های موثر بر آن در فرآیند قالب گیری تزریق رزین تحت خلأ بررسی و تحلیل می شود. این فرآیند جهت ساخت سازه پوشش محافظ سونار کامپوزیتی انتخاب شده است. پُرشدن کامل قالب با آغشته سازی مناسب الیاف مسئله ای ضروری در قالب گیری تزریق رزین در خلأ می باشد. نتیجه نقص در آغشته سازی الیاف، قطعه معیوب و صرف هزینه اضافی است. به علت ناتوانی در شبیه سازی این فرآیند، تولید کنندگان بیشتر به استفاده از روش های سنتی دستی تمایل دارند. در روش های سنتی، به دلیل مصرف بالای رزین، آلودگی های ایجاد شده از طریق تبخیر رزین بالا بوده و استحکام محصول نهایی پایین می آید. بنابراین، شبیه سازی جریان رزین از میان الیاف، گامی مهم برای حصول اطمینان از فرآیند پر شدن قالب قبل از ژل(سفت) شدن رزین می باشد. به این منظور فرآیند تزریق رزین تحت خلأ، معادلات حاکم بر مدل سازی جریان رزین و پارامترهای مربوطه بررسی گردید. در این راستا، ابتدا تغییرات پارامتر های نفوذپذیری، تخلخل نسبت به فشار سه مدل الیاف شیشه توسط آزمایش اندازه گیری شده و نتایج حاصل در تحلیل های نرم افزاری مورد استفاده قرارگرفته است. در طی فرآیند vartm، تغییرات سرعت جبهه جریان نشان می دهد که مقدار ضخامت الیاف، تخلخل و نفوذپذیری ناحیه آغشته شده با گرادیان فشار تغییر می کند. تخلخل الیاف، با افزایش فشار کاهش می یابد که تحت تأثیر تراکم لایه های الیاف به صورت موضعی، با گرادیان فشار است. نفوذپذیری نسبت به فشار جریان و فشار تراکم تغییر می کند که با افزایش فشار جریان، میزان نفوذپذیری افزایش و با افزایش فشار تراکم نفوذپذیری کاهش می یابد. تأثیر فشار تراکم بر میزان نفوذپذیری بیشتر بوده و به طور کلی با افزایش فشار تراکم و فشار جریان، نفوذپذیری کاهش می یابد. فرآیند برای نمونه هایی ساده، توسط نرم افزار رایانه ای fluent شبیه سازی و جهت صحت سنجی نتایج نرم افزار با تست های عملی انجام گرفته، مقایسه گردیده است. این مقایسه نشان دهنده حدود 10 تا 20 درصد خطای شبیه سازی می باشد. خطای اندازه گیری پارامتر ها، در نظر نگرفتن تغییرات ضخامت طی شبیه سازی و خطای نرم افزار از جمله علت های خطا در شبیه سازی حدس زده می شود. در نهایت نیز با سعی و خطای نرم افزاری، استراتژی بهینه تزریق رزین مورد نیاز جهت ساخت پوشش محافظ سونار کامپوزیتی تعیین شده است.

بررسی رسوب گذاری در مخازن سدها با استفاده از تکنیک شبکه های عصبی (مطالعه ی موردی؛ سد بارون ماکو)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه ارومیه - دانشکده مهندسی 1393
  هادی ایرجی   میرعلی محمدی

یکی از بزرگترین مشکلاتی که پس از ساخت سدها ایجاد می شود مسئله ی رسوبگذاری در مخازن آن هاست. این پدیده بهره برداری بهینه از حجم آب ذخیره شده در مخزن سد را با مشکل جدی مواجه می سازد. از اثرات رسوبگذاری مخزن سد می توان به کاهش ظرفیت مخزن، افزایش قدرت فرسایشی رودخانه در پایین دست سد، اختلال در عملکرد دریچه های تحتانی و ... اشاره کرد. حصول روش های مناسب و دقیق در پیش بینی بار رسوبی ورودی رودخانه ها به مخازن سدها را می توان به عنوان یکی از مهمترین چالش ها در فرآیند فرسایش و رسوبگذاری دانست.کاربرد روش های آزمایشگاهی، مدل های ریاضی و روش های تجربی از جمله روش های معمول برای بررسی رسوب گذاری مخازن و تعیین حجم مفید آن ها می باشد. لذا استفاده از روش شبکه های عصبی مصنوعی (ann) به عنوان یکی از روش های نوین مدلسازی در علوم مهندسی مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این تحقیق رسوب ورودی به مخزن سد بارون ماکو با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه (mlp ) موجود در نرم افزار متلب (matlab) پیش بینی گردیده و عملکرد مدل های پیش بینی شده به کمک معیارهای rmse و r^2 مورد ارزیابی قرار گرفته و با روش منحنی دبی سنجه رسوب (usbr) مقایسه گردیده است. همچنین به بررسی نحوه توزیع رسوب با استفاده از روش تجربی کاهش سطح پرداخته شده است. بر اساس نتایج بدست آمده مدل شبکه عصبی مصنوعی دو لایه با الگوریتم آموزشی لونبرگ مارکوات و تابع تحریک سیگموید با دقت بالاتری قادر به تخمین رسوب می باشد وهمچنین مشاهده گردید که بطور متوسط سالانه 1/67 میلیون متر مکعب به دلیل ورود رسوبات به مخزن سد بارون ماکو از حجم آن کاسته شده که با توجه به این مقدار رسوب ورودی، اقدام به توزیع رسوب با استفاده از روش کاهش سطح پرداخته و مشاهده گردید که بعد از 30 سال اگر هیچگونه عملیات رسوب زدایی انجام نگیرد سد عملا غیر قابل بهره برداری خواهد بود.