عنوان

مقاوم سازی سازه های قاب خمشی بتنی در مقابل اثرات زلزله در نزدیکی گسل

Number

‭۱۳۷۴۴پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

مقاوم سازی سازه های قاب خمشی بتنی در مقابل اثرات زلزله در نزدیکی گسل

First Statement of Responsibility

/آرمان سیداحمدی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی مکانیک

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۴‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مکانیک- تبدیل انرژی

Date of degree

‮‭۱۳۹۴/۰۵/۱۷‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

در پژوهش حاضر، هدف مدل‌سازی عددی مدلی از یک ریزارگانیسم مشابه اسپرم انسان است .معادله‌ی حاکم بر مسأله بنا به شرایط فیزیکی موجود، معادله‌ی استوکس خواهد بود .روش عددی به کارگرفته شده در این پژوهش، روش اجزاء محدود است که جزو روش‌های مستقیم حل معادلات حاکم دسته‌بندی شده و مدل‌سازی حرکت مرزهای تاژکی در داخل سیال با استفاده از روش اویلری-لاگرانژی دلخواه صورت می‌پذیرد .مجموعه‌ی این معادلات در نرم‌افزار کامسول تعبیه شده و روال حل مناسب برای آن‌ها برنامه‌ریزی می‌شود و مجموعه‌ی کامل معادلات ناویه-استوکس به شکل ناپایا با استفاده از روش پتروف-گالرکین حل می‌گردند .سهولت به‌کارگیری الگوهای عددی مرتبه‌ی بالاتر امکان استفاده از شبکه‌های محاسباتی درشت‌تر را فرهم کرده و در نتیجه شبکه‌بندی‌های کمتری در طول محاسبات نیاز خواهد بود .برای شبیه‌سازی حرکت، قانون دوم نیوتون با معادلات توصیف‌گر سیال همبسته شده و شناگر در اثر نیروهای واکنشی حرکت می‌کند .مشخص است که پارامترهای مختلفی بر فیزیک شنای ریزارگانیسم‌ها تأثیر گذارند .هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر پارامترهای مختلف بر سرعت شنا و پارامترهایی چون آهنگ کار انجام‌شده و بازدهی شنای اسپرم در محیط سیال است .ابتدا حالت‌هایی مشابه پژوهش‌های پیشین شبیه‌سازی شده و عملکرد نرم‌افزار و صحت و اعتبار شرایط حل مسأله مورد سنجش واقع می‌گردند .اعتبارسنجی‌های انجام شده در این پژوهش نشان می‌دهد که حل با استفاده از روش پژوهش حاضر جواب‌هایی تولید می‌کند که از مطابقت و هم‌خوانی بسیار زیادی با نتایج پژوهش‌های تحلیلی و کارهای عددی پیشین برخوردار است .نرخ باروری مردانه به طور عمده با سرعت شنای اسپرم همبسته است و از این‌رو، پارامتر اصلی مورد بررسی در این پژوهش، سرعت شناگر است .در مدل‌سازی‌های انجام شده در این پژوهش تاثیر پارامترهایی همچون دامنه، طول موج، فرکانس و اثرات هندسه‌ی سر ریزارگانیسم با جزئیات بررسی شده و اثرات شنا در مجراهایی با ارتفاع متغیر، و تأثیر آن بر سرعت شنا، آهنگ کار انجام شده و بازدهی هیدرودینامیکی شناگر نیز مطالعه شده است .نتایج این پژوهش حاکی از آن است که سرعت شناگر در دامنه‌های نسبتا بزرگ، تابعی خطی از دامنه‌ی موج است .همچنین، سرعت شناگر با افزایش طول موج در مجراهایی با عرض متفاوت، رفتار متفاوتی از خود نشان می‌هد .با شبیه‌سازی اثرات هندسه‌ی سر شناگر مشخص می‌شود که افزایش حجم سر همواره سرعت را کاهش داده و افزایش طول آن با حجم ثابت، تاثیر چندانی بر سرعت شناگر ندارد .نتایج عددی از پیش‌رانش در سیالات غیر نیوتونی نشان می‌دهد که بازدهی حرکت شناگر در سیالات رقیق‌شونده، همواره بیشتر از حرکت در سیالات غلیظشونده و یا نیوتونی است

Text of Note

رفتار سنجی

Text of Note

سدهای خاکی

Text of Note

ابزار دقیق

Text of Note

المان محدود

Text of Note

نشست

Text of Note

A computational model of flagellar motility is presented using finite element method. Traveling waves of finite amplitude are propageted down the flagellum and the swimmer is propelled through a viscous fluid according to the Newton's second law of motion. The incompressible, time-dependent Navier-Stokes equations are solved on unstructured triangular moving mesh using a discontinous Galerkin approach; namely the Streamline Upwinding Petrov-Galerkin (SUPG) method. The relative simplicity of applying high order schemes in the finite element method framework allows the usage of coarser meshes, and hence fewer remeshings are required. The Navier-Stokes equations are coupled with Newton's second law of motion to obtain the position and the velocity of the swimmer in every timestep, while the deformations of the boundaries are accounted for by using the ALE scheme. Results of this thesis compare very well with the previous analytical works in the limits where those theories are stated to be valid, and also with data from numerical simualtions performed by the immersed boundary method.The swimming velocity is reported to be strongly correlated to the male fertility, therefore it is the parameter of interest in this study. In the very small deformations range, the swimming velocity and rate of work preserve their quadratic dependence on the amplitude, as derived in thoeretical analysis of Taylor; however, for larger amplitudes the curves are best described as being linear. When the micro-organism swims in narrow channels, increasing the wavelength results in significant velocity enhancement, while it may hinder the forward motion for wider channels. Parametric studies for different geometries of head have indicated that mere elongation of the head while keeping the width constant reduces the forward velocity. Given a constant amount of genetic material hence a constant volume of sperm head, we have shown that for an aspect ratio of 1.65 which is around the normal value for human sperm, the elongation of the head does not change the swimming velocity appreciably except for propulsion in channels of heights less than the wavelength. It is also observed that propulsion in shear-thinning fluids is generally more efficient than in Newtonian or shear-thickening fluids, and that there are points of maximum and minimum when the efficiencies are plotted for different values of the power-law index, n. We conclude that finite element method can be successfully applied to simulate the phenomenon of microscale propulsion, without posing any restrictions on the magnitude of deformations or any other difficulties associated with implementing the method for complex geometries or flow situations

Variant Title

2

Variant Title

104

سیداحمدی، آرمان

رضوی، سید اسماعیل، استاد راهنما

سیما باهری اسلامی، استاد مشاور

فارسی‮‭۱۳۷۳۱‬

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی