دانشگاه سمنانمدل سازی در مهندسی2008-4854102920120621MODELING AND ESTIMATION OF PLASTIC HINGE LENGTH OF RC COLUMNS USING ARTIFICIAL NEURAL NETWORKSمدلسازی و تخمین طول مفصل پلاستیک ستون های بتنآرمه به کمک شبکههای عصبی مصنوعی117161210.22075/jme.2017.1612FAعلیرضامرتضاییعلیخیرالدینJournal Article20170128Artificial neural networks are computing systems that simulate the biological neural systems of human brain. ANNs are structures deliberately designed to mimic and utilize the organizational principles observed in the human brain. Although three dimensional nonlinear dynamic analyses of RC buildings provide valuable information about their behavior, they are expensive and time-consuming. Using ANN based models it is possible, at comparatively low cost and effort, to predict the response of complex RC structures provided that adequate input layers with correct input parameters are chosen and trained. They also enable the designer to rapidly compute the three dimensional response of buildings during the preliminary design stage. In these models the goal is to drastically reduce the computational effort. In this paper, ANN based models were employed as an alternative to determine the plastic hinge length of reinforced concrete columns. This study has shown the feasibility of the potential use of ANN models in determining the response of columns subjected to earthquakes. The promising results observed in the dynamic analysis of RC columns indicate that the ANN models enable the designers to rapidly evaluate the response of columns during the preliminary design stage.شبکههای عصبی مصنوعی تا حدودی از مغز انسان الگوبرداری شدهاند و همانگونه که مغز انسان میتواند با استفاده از تجربیات قبلی و مسائل از پیش یادگرفته، مسائل جدید را تحلیل و تجزیه نماید، شبکههای عصبی نیز در صورت آموزش قادرند بر مبنای اطلاعاتی که به ازای آنها آموزش دیدهاند، جوابهای قابل قبول ارائه دهند و نیز میتوان از آنها به طور نامحدود در ارائه جواب به اطلاعاتی که قبلا با آنها مواجه نبودهاند، استفاده نمود.
به منظور سادهسازی تخمین تغییرمکان ستونهای بتنآرمه، انحناهای غیرالاستیک در مفاصل پلاستیک معمولا در طول ناحیه مفصل پلاستیک ثابت فرض میشوند. بنابراین اگر طول مفصل پلاستیک شناخته شود، تغییرمکان انتهای یک ستون را میتوان به راحتی با انتگرالگیری انحناها و برعکس بدست آورد.
در این مقاله از شبکههای عصبی مصنوعی برای تحلیل و بررسی رفتار ستونهای بتنآرمه در سطح مولفهای، شامل تعیین طول مفصل پلاستیک، استفاده شده و نتایج قابل قبول و مطلوبی بدست آمده است. به کمک نتایج حاصل از 150 آزمایش بر روی ستونهای بتنآرمه و مدل شبکه عصبی مصنوعی پیشنهادی مشخصات مفصل پلاستیک شامل طول مفصل پلاستیک به گونهای ارائه شده که با ارائه اطلاعات لازم به این شبکهها در زمانی کمتر از چند دهم ثانیه میتوان از مشخصات مفاصل پلاستیک اطلاع حاصل نمود. دادههای ورودی به سه دسته آموزش، ارزیابی و آزمایش تقسیم شده که 70 درصد دادهها برای آموزش، 20 درصد برای ارزیابی و 10 درصد برای آزمایش در نظر گرفته میشوند.
خطاهایی که در طول روند یادگیری بوجود میآیند نشاندهنده میزان اختلاف بین مقادیر ورودی (آزمایشگاهی) و مقادیر پیشبینیشده میباشند. با درنظر گرفتن خطاهای محاسبهشده و میزان تاثیر هر یک از پارامترهای ورودی بر طول مفصل پلاستیک، رابطهای ارائه شده است که با استفاده از این رابطه مقادیر اصلی اندازهگیریشده برای طول مفصل پلاستیک، بدست میآیند.https://modelling.semnan.ac.ir/article_1612_173178b7be4be975ab119655320154ac.pdfدانشگاه سمنانمدل سازی در مهندسی2008-4854102920120621A COORDINATION MODEL FOR A COMPETITIVE SUPPLY CHAIN USING COOPERATIVE AND NON-COOPERATIVE GAME THEORYطراحی مدل هماهنگی در زنجیره تأمین رقابتی با استفاده از رویکرد نظریه بازی با همکاری و بدون همکاری1931161310.22075/jme.2017.1613FAعلینعیمی صدیقعلینعیمی صدیقکمالچهارسوقیمجیدشیخمحمدیJournal Article20170128Sellerâbuyer supply chain has a wholesale price mechanism. Because of this mechanism, seller and buyer have conflicts of interest. For example, due to dynamic market demand, sellers prefer to order flexibly from the manufacturer so as to avoid incurring inventory costs and to be able to respond flexibly to market changes. In this paper, several sellerâbuyer supply chain models are proposed which are considered both competition and cooperation between seller and buyer. We assume that the demand of each product is jointly influenced by price and advertising cost. The presented models are considered the relationships between seller and buyer by non-cooperative and cooperative games. The non-cooperative game is based on the Nash solution concept. We consider both seller and buyer have same power in supply chain and do their decisions simultaneously. Such conflicts between seller and buyer can result in an inefficient supply chain. Due to this, we consider the cooperative game model to achieve more profit rather than non-cooperative game. Numerical examples presenting in this paper, will compare the results between cooperative and non-cooperative games considered.زنجیره تأمین فروشنده- خریدار دارای مکانیسم قیمت عمدهفروشی است. بهخاطر وجود همین مکانیسم، فروشنده و خریدار اهداف متضادی دارند. بهعنوان مثال، بهعلت پویایی تقاضا در بازار، خریدار ترجیح میدهد اندازه سفارشهای متفاوتی از فروشنده داشته باشد تا هزینه نگهداری کمتری بپردازد. در این تحقیق، مدلهای مختلف زنجیره تأمین فروشنده- خریدار بررسی شده است که در آن رقابت و همکاری وجود دارد. در این مقاله تقاضای هر محصول متغیر فرض شدهاست، بهطوری که تابعی از قیمت و هزینه تبلیغات آن محصول است. مدلهای ارائهشده، روابط بین خریدار و فروشنده را در دو حالت بازی بدون همکاری و بازیهای با همکاری درنظر میگیرند. بازی بدون همکاری درنظر گرفتهشده از نوع نش است که در آن خریدار و فروشنده از قدرت یکسانی برخوردارند و بهطور همزمان تصمیم میگیرند. بهعلت وجود تضاد در اهداف، مدلهای خریدار و فروشنده کارایی لازم را ندارند، از اینرو بازی با همکاری برای خریدار و فروشنده ارائه شدهاست تا هر یک نسبت به حالت بدون همکاری سود بیشتری عائدشان گردد. در پایان تعدادی مثال نیز برای مقایسه بین مدلهای با همکاری و بدون همکاری ارائه شدهاست.https://modelling.semnan.ac.ir/article_1613_bb72bba423b4395015e5cc3cb0be5add.pdfدانشگاه سمنانمدل سازی در مهندسی2008-4854102920120621MODELING AND NUMERICAL ANALYSIS OF THYRISTOR BASED CONVERTERS BY MULTI-VARIABLE RUNGE-KUTTA ALGORITHMمدل سازی و تحلیل عددی مبدلهای تایریستوری به روش رانگ-کوتای چند متغیره3342161410.22075/jme.2017.1614FAآتیلااسکندرنژادعبدالرضارحمتیادیبابریشمی فرJournal Article20170128Nowadays modeling of semiconductor switches is an important topic that is focused on, by design engineers. Since it improves their observation on design cases such as structure, comparison, component values, control loop and stability of the system. This paper presents a numerical analysis method to determine the voltages and currents of thyristors in power electronic converters. Such converter components are divided in two categories: linear and non-linear. In the proposed method, first we consider the rotated characteristic curve of the switch, and then deduce the current-voltage block diagram of Thyristor based on the curve. Then we replace the Thyristor in the converter with its block diagram. After assigning impedance and transfer matrixes by the circuit theory and applying the multivariable Runge-Kutta algorithm on the differential equations, instantaneous voltage and current values of the switches will be determined. Eventually, proposed method results are compared with simulation results. The comparison shows the capability of this method, So that maximum error of voltages and currents is below 2%.مدلسازی کلیدهای نیمه هادی در مبدلهای سوئیچینگ از موضوعهایی میباشد که امروزه، بیشتر مورد توجه مهندسین طراح قرار گرفته است. زیرا به دیدگاه آنها در انتخاب ساختار، مقایسه، تعیین مقادیر اجزای مبدل، حلقه کنترلی و پایداری اشراف بیشتری میبخشد. در این مقاله، روشی عددی برای تعیین منحنی ولتاژ و جریان تایریستور در مبدلهای الکترونیک قدرت ارائه شدهاست. عناصر موجود در این مبدلها را میتوان از نظر منحنی مشخصه، به دو گروه خطی و غیرخطی تقسیم بندی کرد. در روش پیشنهادی ابتدا منحنی مشخصه دوران یافته سوئیچ را در نظر گرفته و سپس دیاگرامی که گویای ارتباط جریان-ولتاژی تریستور است استخراج میشود. در ادمه، بلوک دیاگرام منتجه در مدار مبدل جاگذاری میگردد. از سوی دیگر ماتریسهای امپدانس و انتقال مربوط به عناصر خطی به روش نظریه مش و گره تعیین میشوند. سپس بلوک دیاگرام سیستمی مبدل که شامل عملگرهای تفاضلی است تعیین شده و با اعمال روش رانگ-کوتای چند متغیره بر بلوک نهایی، مقادیر لحظهای پارامترهای مبدل محاسبه میگردد. در انتها نتایج شبیهسازی با روش تحلیلی جبری پیشنهادی، مقایسه میشود که گویای کارآمدی این روش در تخمین ولتاژ و جریان سوئیچها میباشد به طوری که بیشینه خطای ولتاژ و جریان به کمتر از 2 درصد محدود میشود.https://modelling.semnan.ac.ir/article_1614_72a73f2db284c745fe158c23a7dabedf.pdfدانشگاه سمنانمدل سازی در مهندسی2008-4854102920120621STATISTICAL MODELING OF SYNTHESIZING OF ALUMINUM BASED NANOCOMPSOITE PARTICLES REINFORCED BY SiC VIA MECHANICAL ALLOYING PROCESSمدل سازی آماری فرایند تولید ذرات نانوکامپوزیت پایه آلومینیم تقویت شده با ذرات SiC به روش آلیاژسازی مکانیکی4360161510.22075/jme.2017.1615FAمحمدرضادشت بیاضمحمدرضاعباسیJournal Article20170128In this study, mechanical alloying process for producing of aluminum-based nanocomposites reinforced by SiC nanometric particles was modeled by using statistical methods. First, more effective parameters have been selected for analyzing. Since, in order to obtain nanocomposit powder, practical experiments have been planned and carried out. Because, the mechanical alloying process is affected by many complex parameters, complete physical modeling of the process seems to be almost impossible in current condition. Therefore, in this study, statistical modeling was used to analyze the process. By performing statistical analysis of the obtained parameters from experiments, variation trend and mean particle size were perceived. Then, using the regression method, the desired mechanical alloying process was modeled by considering the selected input and output parameters. Statistical analysis was performed in order to make sure about the suitability of this model and it has become clear that the mean particle size is affected by ball to powder weight ratio, squared the ball to powder weight ratio, and the interaction of multiplication of milling speed by milling time. Other input variables in regression model were of little importance and the effect of these terms in the final regression model was neglected.در تحقیق حاضر فرایند آلیاژسازی مکانیکی جهت تولید پودر نانوکامپوزیت پایه آلومینیم تقویت شده توسط ذرات نانومتری SiC به روشهای آماری مدلسازی شده است. در ابتدا، از میان عوامل متعدد، عوامل موثرتر جهت تحلیل فرایند برگزیده شدهاند. سپس آزمایشهای عملی جهت تهیه پودر نانوکامپوزیت برنامهریزی و انجام شده است. با توجه به این که آلیاژسازی مکانیکی متأثر از پارامترهای متعدد و پیچیدهای است، مدلسازی کامل فیزیکی آن تقریباً در شرایط فعلی غیرممکن به نظر میرسد. از اینرو در مطالعه حاضر از مدلسازی آماری جهت تحلیل این فرایند تصادفی استفاده شده است. با انجام تحلیلهای آماری بر روی نمودارهای توزیع اندازه ذرات، به روند تغییرات اندازه ذرات پس از آلیاژسازی مکانیکی پی برده می شود. در ادامه، با استفاده از روش رگرسیون از نوع درجه دو، آلیاژسازی مکانیکی با توجه به عوامل ورودی و خروجی انتخاب شده، مدلسازی شد. تحلیلهای آماری جهت بررسی مناسب بودن این مدل انجام گرفت و مشخص شد که نسبت وزنی گلوله به پودر، توان دوم نسبت وزنی گلوله به پودر، اثر متقابل نسبت وزنی گلوله به پودر و حاصل ضرب سرعت آسیاب کاری در زمان آسیاب کاری بر روی اندازه متوسط ذرات، موثرتر میباشند. سایر متغیرهای ورودی در مدل رگرسیون به دست آمده، دارای اهمیت چندانی نمیباشند و از اثر آنها در مدل نهایی به دست آمده صرف نظر شده است.https://modelling.semnan.ac.ir/article_1615_9a3662aea2a5b1f8e043df2ded8d4328.pdfدانشگاه سمنانمدل سازی در مهندسی2008-4854102920120621NUMERICAL ANALYSIS EFFECT OF AIRCRAFT MAIN GEARS ON THE CRITICAL ZONES OF RUNWAY RIGID PAVEMENTتحلیل عددی اثر مجموعه چرخهای انواع هواپیماها در تعیین نواحی بحرانی روسازی صلب باند فرودگاه6170161610.22075/jme.2017.1616FAغلامعلیشفابخشعباساکبریاحسانکاشیJournal Article20170128Rigid pavement design in airport runways is based on tension critical stress at the bottom of the concrete slab. Determination of slab's critical zones, under airplanes loading types in 3D finite element modeling is the objective of this study. Numerical study to determination main gear role in passenger, commercial and military airplanes on pavement critical stress and also critical zones determination in the runway rigid pavement by using of finite element software, ABAQUS is done. In order to this study, 148 wheels characteristic of different airplanes and in various loading positions including edge and center of the concrete slab is considered. Results show that among different airplanes, A380F, B777-300ER, C17A and Concorde impose maximum tensional stress on the solid pavement airport runway. Also in all kinds of airplanes, the maximum critical stress under concrete slab is happening when the length of wheels lie on concrete slab edge.طراحی ضخامت روسازی صلب باند فرودگاه مبتنی بر تنش کششی بحرانی در زیر دال بتنی میباشد. هدف از انجام این تحقیق تعیین نواحی بحرانی دال بتنی تحت بارگذاری انواع هواپیماها در محیط سه بعدی اجزا محدود است. در این مقاله با توجه به مدلسازیهای سه بعدی صورت گرفته با استفاده از نرم افزار اجزا محدود ABAQUS، مطالعه عددی به منظور تعیین نقش مجموعه چرخ هواپیماهای مسافربری، تجاری و نظامی بر تنش بحرانی وارده بر روسازی و تعیین نواحی بحرانی روسازی صلب باند فرودگاه صورت پذیرفته است. بدین منظور آرایش چرخهای 148 هواپیمای مختلف در حالات مختلف بارگذاری در لبه و وسط دال بتنی مدلسازی شده است. نتایج این مطالعه بیانگر آنست که در میان هواپیماهای مختلفی که در فرودگاههای جهان تردد میکنند، A380F، B777-300ER، C17A و Concorde بیشترین تنش کششی را بر روسازی صلب باند فرودگاه تحمیل میکنند. همچنین در طیف وسیعی از هواپیماها، در حالتی که طول تایر چرخها در لبه دال بتنی قرار میگیرد، بحرانیترین تنش در زیر دال بتنی اتفاق میافتد.https://modelling.semnan.ac.ir/article_1616_1a3e47fec7b1df17955bbea3c49be828.pdfدانشگاه سمنانمدل سازی در مهندسی2008-4854102920120621ANALYTICAL SOLTION AND SIMULATION OF DYNAMIC STRESS INTENSITY FACTOR AND STRESS FILED DETERMINATION ON THE CRACKED PLATE UNDER BLAST LOADINGحل تحلیلی و شبیه سازی تعیین ضریب شدت تنش دینامیکی و میدان تنش در صفحه ترکدار تحت بارگذاری انفجاری7180161710.22075/jme.2017.1617FAمحمددامغانی نوریمحمددامغانی نوریحسینرحمانیمحمد جوادرضوانیمحمد جوادرضوانیJournal Article20170128Many structures that have been made of brittle material such as glass, concrete or strength steel plates may be subjected to impact or explosive loading. In this situation, material behavior could be considered elastic. In this research we have studied an elastic cracked plate under dynamic non-periodic load. Thus an especial non-periodic load like a blast load has been considered. Crack length is far lesser than the plateâs. By applying load on the plate, stress distribution and deflection of the plate have been obtained. The results of deflection and acceleration have been compared with experimental tests. Using the results, the relationship of a dynamic stress intensity factor at the crack tip located on the plate has been derived. Then it has been modeled with finite element ABAQUS / Explicit software and the results were compared. Finally, the relative error is compared for different crack length.بسیاری از سازههای ساخته شده از مواد ترد، مانند شیشه، بتن و یا ورقهای فولادی مستحکم، ممکن است تحت بارهای ضربهای و یا شوکهای ناگهانی حاصل از انفجار قرارگیرند. در این حالت میتوان رفتار ماده را به صورت الاستیک درنظر گرفت. در این تحقیق به بررسی رفتار یک ورق الاستیک ترکدار تحت شوک ناگهانی حاصل از انفجار پرداخته شده است. در اینجا با فرض اینکه طول ترک در مقایسه با ابعاد صفحه کوچک است، ابتدا روابط تحلیلی مربوط به توزیع تنش و خیز ورق الاستیک در حالت بارگذاری دینامیکی (وابسته به زمان) به دست آمده و سپس با استفاده از این روابط، میزان ضریب شدت تنش دینامیکی و به دنبال آن میدانهای تنش در نوک ترک موجود در صفحه با درنظر گرفتن دو مود شکست یک و دو تعیین میشود. در نهایت اعتبار رابطه تحلیلی برای طول ترکهای مختلف بررسی شده و نتایج با نتایج عملی در مطالعات گذشته و شبیهسازی المان محدود مقایسه شده است.https://modelling.semnan.ac.ir/article_1617_f43a223d94d403f47e80d5505bce8f45.pdfدانشگاه سمنانمدل سازی در مهندسی2008-4854102920120621EFFECTS OF END FORM OF T-JOINT WELDS ON FORMATION OF RESIDUAL STRESSESبررسی تجربی و عددی تأثیر شکل جوش در انتهای اتصال سپری بر تنشهای پسماند8190161810.22075/jme.2017.1618FAرحمنسیفیمحسنموسوی ریگیوحیدآذری فرJournal Article20170128Fillet weld is a common method of connecting various elements of the steel structures as in T- or butt joints. Thus, estimation of the amounts and distributions of residual stresses in these connections are important. Effects of complete and non-complete ends of T-joint, curvature of the ends, welding procedure, thickness ratio and welding speed on the distribution of the residual stresses were studied numerically and experimentally. The numerical analyses are done by using the finite element method. The center hole drilling method is used to measure of the residual stresses. A 3D model in Sysweld with thermo-mechanical analysis has been carried out to modeling the welding of stainless steel. There are good agreements between the results of two methods. Longitudinal residual stresses reduce in the midsection while transverse stresses increase in the end zone of the weld with complete end.جوش ماهیچهای به شکل اتصالات سپری و لب به لب در سازههای فولادی به صورت گسترده استفاده میشود. بنابراین تخمین میزان و نحوه توزیع تنشهای پسماند در این اتصالات ضروری به نظر میرسد. در تحقیق حاضر توزیع تنشهای پسماند مربوط به یک اتصال سپری مورد بررسی قرار گرفته است. انتهای اتصال به سه حالت مختلف ناقص، کامل با انحنا و بدون انحنا جوشکاری شده است. تحلیل عددی با روش اجزاء محدود و تحلیل تجربی با استفاده از روش سوراخکاری مرکزی انجام شده است. نتایج عددی و تجربی مطابقت مطلوبی دارند. جوش کامل باعث کاهش تنشهای پسماند طولی در ناحیه میانی اتصال و افزایش تنشهای پسماند عرضی در ناحیه انتهایی میشود.https://modelling.semnan.ac.ir/article_1618_f9678eaf71a0ec84854408e7f579ca2b.pdf