ORIGINAL_ARTICLE
مدل سازی ریاضی و بررسی پایدارپذیری حرکت کایت مولد در فضا
مشکل تولید انرژی از منابع فسیلی به علت محدودیت منابع، آلودگی زیاد و تخریب محیطزیست، باعث جلب توجه پژوهشگران به سمت منابع تجدیدپذیر از قبیل انرژیهای بادی، خورشیدی، هیدروالکتریک، زمینگرمایی و ... شده است. در این راستا یکی از ایدههای جدید جهت تولید انرژی الکتریکی از انرژی تجدیدپذیر باد، ایده کایتمولد (kiteGen) است. این پروژه اولین بار در شهر تورینو ایتالیا شروع شد. در این روش جهت تولید حداکثر انرژی نیاز به کنترل مسیر صحیح است و لازمه کنترل صحیح، داشتن یک مدل ریاضی دقیق و تحلیل صحیح دینامیکی از آن است. این مقاله به مدلسازی ریاضی و بررسی کنترلپذیری و مشاهدهپذیری حرکت کایت حول یک مسیر نامی که در منابع دیگر پیشنهاد شده است میپردازد. نتایج این مدلسازی نشان میدهد که حرکت کایت حول مسیر ذکر شده کنترلپذیر و مشاهدهپذیر و در نتیجه حرکت کایت در فضا پایدارپذیر است.
https://jmep.isme.ir/article_27198_5ff47ea80ad1d71995a715075e9a8e9b.pdf
2015-05-22
6
15
انرژی بادی
مدلسازی ریاضی
دینامیک
کنترلپذیری
مشاهدهپذیری
پایدارپذیر
صدرا
پورطاهری
pourtaheri.sadra@yahoo.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
LEAD_AUTHOR
علی
رحمانی هنزکی
a.rahmani@srttu.edu
2
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران
AUTHOR
حسین
دریجانی
darijani@uk.ac.ir
3
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
AUTHOR
[1] Canale, M., and Fagiano, L., “Power Kites for Wind Energy Generation Fast Predictive Control of Tethered Airfoils”, IEEE Control Systems Magazine, December, (2007).
1
[2] Argatov, I., Rautakorpi, P., and Silvennoinen, R., “Estimation of the Mechanical Energy Output of the Kite Wind Generator”, Vol. 34, No. 6, pp. 1525–1532, (2009).
2
[3] Canale, M., Fagiano, L., Milanese, M., and Ippolito, M., “Kitegen Project: Control as Key Technology for a Quantum Leap in Wind Energy Generators”, American Control Conference, 9-13 July, New York, USA, pp. 3522 – 3528, (2007).
3
[4] Diehl, M., “Real-time Optimization for Large Scale Nonlinear Processes”, Ph.D. Thesis, University of Heidelberg, Germany, (2001).
4
[5] Canale, M., Fagiano, L., Ippolito, M., and Milanese, M., “Control of Tethered Airfoils for a New Class of Wind Energy Generator”, Proc. 45th IEEE Conf. Decision and Control, 13-15 Dec., San Diego, USA, pp. 4020 – 4026, (2006).
5
[6] Fagiano, L., Milanese, M., and Piga, D., “High Altitude Wind Generation”, IEEE TRANS on Energy Conversion, Vol. 25, No. 1, pp. 168-180, (2010).
6
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل ارتعاشات غیرخطی ورق چندلایه مرکب با استفاده از دو روش تحلیلی تقریبی
در این مقاله با استفاده از دو روش تحلیلی تقریبی، به بررسی ارتعاشات آزاد غیرخطی ورقهای چندلایه مرکب پرداخته شده است. با توجه به لزوم بـررسی اثـر پـارامترهای مختلف بـر روی ارتعاشات غیرخطی ورقهای مرکب و یافتن یک حل تحلیلی تقریبی، ابتدا با در نظر گرفتن جملات غیرخطی در روابط کرنش ـ جابجایی ونکارمن، به مدلسازی یک ورق مرکب پرداخته شده است؛ سپس معادله دیفرانسیل پارهای حاکم بر حرکت غیرخطی استخراج شده و این معادله به یک معادله دیفرانسیل عادی غیرخطی کاهش داده میشود. از آنجاییکه روش تحلیلی تقریبی هموتوپی یکی از روشهای کارآمد جهت حل معادلات دیفرانسیل غیرخطی میباشد و دارای دقت بسیار بالایی است و روش دامنه فرکانس هی نیز در عین سادگی، دقت بسیار خوبی را دارد، لذا به منظور دستیابی به یک جواب تحلیلی تقریبی قابل قبول، از این روشها استفاده گردیده است. نتایج نشان میدهند که این روشها، حلهای بسته با دقت بالایی را برای مسائل غیـر خطی ارائه مینمایند. در پـایـان، اثـر پارامترهای مختلف از جمله نسبت منظری، لایهچینیها و نسبت مدولها بر روی نسبت فرکانس غیرخطی به خطی ورقهای ایزوتروپ و مرکب مورد بررسی قرار گرفته است.
https://jmep.isme.ir/article_27209_fce41db0c886f3b7018c5a137f53ca53.pdf
2015-05-22
16
39
ارتعاشات غیرخطی
ورق چندلایه کامپوزیتی
تئوری کلاسیک
روش تحلیلی هموتوپی
روش دامنه - فرکانس هی
امیر
لطفآور
1
نویسنده مسئول، استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی شیراز
LEAD_AUTHOR
حسین
رفیعی پور
2
دانشجوی دکترای مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی شیرا
AUTHOR
صغری
حمزه شلمزاری
3
کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی شیراز
AUTHOR
طاهره
محمدی
4
کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی شیراز
AUTHOR
[1] He, J.H., “Homotopy Perturbation Method for Solving Boundary Value Problems”, Physics Letters A, Vol. 350, No. 1-2, pp. 87-88, (2006).
1
[2] He, J.H., “Variational Iteration Method: Some Recent Results and New Interpretations”, Journal of Computational and Applied Mathematics, Vol. 207, pp. 3-17, (2007).
2
[3] Liu, H.M., “Approximate Period of Nonlinear Oscillators with Discontinuities by Modified Lindstedt-Poincare Method”, Chaos, Solitons and Fractals, Vol. 23, No. 2, pp. 577–579, (2005).
3
[4] Beléndez, A., Hernandez, A., Beléndez, T., Álvarez, M.L., Gallego, S., Ortuño, M., and Neipp, C., “Application of the Harmonic Balance Method to a Nonlinear Oscillator Typified by a Mass Attached to a Stretched Wire”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 302, No. 4-5, pp. 1018-1029, (2007).
4
[5] Younesian, D., Askari, H., Saadatnia, Z., and KalamiYazdi, M., “Frequency Analysis of Strongly Nonlinear Generalized Duffing Oscillators using He’s Frequency Amplitude Formulation and He’s Energy Balance Method”, Computers and Mathematics with Applications, Vol. 59, No. 9, pp. 3222-3228, (2010).
5
[6] Leissa, A.W., “Plate Vibration Research, 1976–1980: Classical Theory”, The Shock and Vibration Digest, Vol. 13, No. 9, pp. 11-22, (1981).
6
[7] Leissa, A.W., “Plate Vibration Research, 1976–1980: Complicating Factors”, The Shock and Vibration Digest, Vol. 13, No. 10, pp. 19-36, (1981).
7
[8] Bert, C.W., “Plate Research on Dynamic Behavior of Composite and Sandwich Plates—IV”, The Shock and Vibration Digest, Vol. 17, No. 11, pp. 3-25, (1985).
8
[9] Sathyamoorthy, M., “Nonlinear Vibrations of Plates: an Update of Recent Research Developments”, Applied Mechanics Reviews, Vol. 49, No. 10S, pp. 55-62, (1996).
9
[10] Chu, H.N., and Herrmann, G., “Plate Influence of Large Amplitudes on Free Flexural Vibrations of Rectangular Plates”, ASME J. Appl. Mech. Vol. 23, pp. 532-540, (1956).
10
[11] Chandrasekharappa, G., and Srirangarajan, H.R., “Nonlinear Free Vibration of Elastic Plates”, AIAA Journal, Vol. 27, No. 5, pp. 665-667, (1989).
11
[12] Bhimaraddi, A., “Large Amplitude Vibrations of Imperfect Antisymmetric Angle-ply Laminated Plates”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 162, No. 3, pp. 457-470, (1993).
12
[13] Rao, B.N., and Pillai, S.R.R., “Non-linear Vibrations of a Simply Supported Rectangular Antisymmetric Cross-ply Plate with Immovable Edges”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 152, No. 3, pp. 568-572, (1992).
13
[14] Raju, I.S., Rao, G.V., and Raju, K.K., “Effect of Longitudinal or Inplane Deformation and Inertia on the Large Amplitude Flexural Vibrations of Slender Beams and Thin Plates”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 49, No. 3, pp. 415-422, (1976).
14
[15] Chen, C.S., Fung, C.P., and Chein, R.D., “A Further Study on Nonlinear Vibration of Initially Stressed Plates”, Applied Mathematics and Computation, Vol. 172, No. 1, pp. 349-367, (2006).
15
[16] Singh, S., Raju, K.K., and Rao, G.V., “Non-linear Vibrations of Simply Supported Rectangular Cross-ply Plates”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 142, No. 2, pp. 213-226, (1990).
16
[17] Sheikh, A.H., and Mukhopadhyay, M., “Large Amplitude Free Flexural Vibration of Stiffened Plates”, AIAA Journal, Vol. 34, No. 11, pp. 2377-2383, (1996).
17
[18] Sivakumar, K., Iyengar, N.G.R., and Deb, K., “Free Vibration of Laminated Composite Plates with Cutouts”, Journal of Sound and Vibration, Vol. 221, No. 3, pp. 443-470, (1999).
18
[19] Sundararajana, N., Prakash, T., and Ganapathi, M., “Nonlinear Free Flexural Vibrations of Functionally Graded Rectangular and Skew Plates under Thermal Environments”, Finite Elements in Analysis and Design, Vol. 42, No. 2, pp. 152-168, (2005).
19
[20] Singha, M.K., and Ganapathi, M., “Large Amplitude Free Flexural Vibrations of Laminated Composite Skew Plates”, International Journal of Non-linear Mechanics, Vol. 39, No. 10, pp. 1709-1720, (2004).
20
[21] Malekzadeha, P., and Karami, G., “Differential Quadrature Nonlinear Analysis of Skew Composite Plates Based on FSDT”, Engineering Structures, Vol. 28, No. 9, pp. 1307-1318, (2006).
21
[22] Malekzadeha, P., “A Differential Quadrature Nonlinear Free Vibration Analysis of Laminated Composite Skew Thin Plates”, Thin-Walled Structures, Vol. 45, No. 2, pp. 237-250, (2007).
22
[23] Lal, A., and Singh, B.N., “Stochastic Nonlinear Free Vibration of Laminated Composite Plates Resting on Elastic Foundation in Thermal Environments”, Computational Mechanics, Vol. 44, No. 1, pp. 15-29, (2008).
23
[24] Kumar Dash, A., “Large Amplitude Free Vibration Analysis of Composite Plates by Finite Element Method”, Master of Technology in Structural Engineering, Department of Civil Engineering, National Institute of Technology, Rourkela, India, (2010).
24
[25] Mei, C., “Finite Element Displacement Method for Large Amplitude Free Flexural Vibrations of Beams and Plates”, Computers and Structures, Vol. 3, No. 1, pp. 163-174, (1973).
25
[26] He, J.H., “Some Asymptotic Methods for Strongly Nonlinear Equations”, International Journal of Modern Physics B, Vol. 20, No. 10, pp. 1141-1199, (2006).
26
[27] Zhang, H.L., “He's Amplitude-frequency Formulation to a Nonlinear Oscillator with Discontinuity”, Application, Computers and Mathematics with Applications, Vol. 58, No. 11-12, pp. 2197-2198, (2009).
27
[28] Fan, J., “He’s Frequency-amplitude Formulation for the Duffing Harmonic Oscillator”, Computers and Mathematics with Application. Vol. 58, No. 11-12, pp. 2473-2476, (2009).
28
[29] Geng, L., and Cai, X.C., “He's Frequency Formulation for Nonlinear Oscillators”, European Journal of Physics, Vol. 28, No. 5, pp. 923-931, (2007).
29
[30] He, J.H., “An Improved Amplitude-frequency Formulation for Nonlinear Oscillators”, International Journal of Nonlinear Sciences and Numerical Simulation, Vol. 9, No. 2, pp. 211-212, (2008).
30
[31] Li, S., and Liao, S.J., “An Analytic Approach to Solve Multiple Solutions of a Strongly Nonlinear Problem”, Applied Mathematics and Computation, Vol. 169, No. 2, pp. 854-865, (2005).
31
[32] رفیعیپور حسین، لطفآور امیر، حمزهشلمزاری صغری، "تحلیل ارتعاشات غیرخطی تیر هدفمند روی بستر الاستیک وینکلر ـ پسترناک تحت بارهای مکانیکی و حرارتی با استفاده از روش تحلیلی هموتوپی"، مهندسی مکانیک مدرس، 12 (5)، ص87-101، (1391).
32
[33] Singha, M.K., and Daripa, R., “Nonlinear Vibration of Symmetrically Laminated Composite Skew Plates by Finite Element Method”, International Journal of Non-linear Mechanics, Vol. 42, No. 9, pp. 1144-1152, (2007).
33
ORIGINAL_ARTICLE
بهینه سازی اندازه و شکل خرپاهای دوبعدی با درنظر گرفتن چندین تابع هدف به روش NSCSS
در این مقاله با تغییر سطح مقطع و موقعیت مفاصل خرپاها به بهینه سازی چند هدف آن ها پرداخته شده است. این دو مورد گاهی با تغییر جداگانه و گاهی با تغییر همزمان انجام گرفته است. توابع هدف بهینه سازی، وزن و خیز مفاصل خرپا در نظر گرفته شده اند. برای بهینه سازی توام وزن و خیز ازروش NSCSS استفاده شده است. استفاده از این روش و به کارگیری ان برای بهینه سازی چند هدفه یک کار جدید است . به منظور اثبات توانمندی روش ارائه شده در این مقاله چند مثال استاندارد مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. مقایسه نتایج این روش با نتایج مقالات دیگر دقت قابل قبول و گستردگی مطلوب منحنی پارتو را نشان میدهد.
https://jmep.isme.ir/article_27210_3c39aaf73896c6abd8ee8d618ce86ec5.pdf
2015-05-22
40
54
خربا
بهینه سازی چند هدفه
بهینهسازی اندازه
NSCSS
بهینه سازی شکل
سیدسعید
حسینی
hosseiny.saeed@yahoo.com
1
کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان،
LEAD_AUTHOR
علی
قدوسیان
aghoddosian@semnan.ac.ir
2
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
AUTHOR
رحمت الله
رحمانی
3
کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس
AUTHOR
[1] Schmit, L., “A Structual Synthesis – its Genesis and Developments”, AIAA Journal, Vol. 19, No. 0, pp. 1249-1263, (1981).
1
[2] Schmit, L. A., “Structural Optimization: A Unified Approach”, Wiley, New York N.Y., pp. 1-45, (1982).
2
[3] Zhou, M, and Xia, R, “An Efficient Method of Truss Design for Optimum Gometry”, Computers and Structures, Vol. 35, No. 2, pp. 115-119, (1990).
3
[4] Michelle, A.G.M., “The Limits of Economy of Material in Frame-structures, Philos Mag”, Vol. 8, pp. 589-597, (1906).
4
] 5[ مجتبی شیخی و علی قدوسیان “طراحی موقعیت بهینه ساپورت های سازه با استفاده از روش رقابت استعماری و المان محدود اصلاح یافته” ، مهندسی مکانیک مدرس، دوره(12)، شماره (3)، شهریور(1391)، صفحه 50-59، (1390).
5
[6] Kaveh, A., and Talatahari, S., “A Novel Heuristic Optimization Method: Charged System Search”. Acta. Mech. Vol. 213, No. 3-4, pp. 267–289, (2010).
6
[7] Kalyanmoy, Deb., "A Fast and Elitist Multiobjective Genetic Algorithm: NSGA-II" , IEEE Transactions on Evolutionary Computation, Vol. 6, No. 2, April, ( 2002.(
7
[8] Guan, C.L., and Chung, H.C., "Multi-objective Optimal Design of Truss Structure with Immune Algorithm", Computers and Structures, Vol. 82, pp. 829-844, (2004).
8
[9] Lamberti, L., and Pappalettere, C., "Improved Sequential Linear Programming Formulation for Structural Weight Minimization", Comput. Methods Appl. Mech. Eng., Vol. 193, pp. 3493–3521, (2004).
9
[10] Wang, D., Zhang, W.H., and Jiang, J.S., “Truss Shape Optimization with Multiple Displacement Constraints”, Comput. Methods Appl. Mech. Eng., Vol. 191, pp. 3597–3612, (2002).
10
[11] Wang, D., “Optimal Shape Design of a Framestructure for Minimization of Maximum Bending Moment”, Engin. Struct. Vol. 29, pp. 1824–1832, (2007).
11
] 12 [علی قدوسیان و مجتبی شیخی، یافتن شکل بهینه سازه اسکلتی به کمک روش بهینه سازی طراحی سرد کردن فلزات، مجله علمی پژوهشی مکانیک سازه ها و شاره ها دوره (2)، شماره (1)، صفحه 13-21، (1391).
12
[13] Ahrari, A., and Atari, A., “Fully Stressed Design Evolution Strategy for Shape and Size Optimization of Truss Structures”, Computers and Structures, Vol. 123, pp. 58-67, (2013).
13
ORIGINAL_ARTICLE
فرایندهای ساخت لایههای پیلسوختی اکسید جامد (مقالهمروری)
پیلهای سوختی اکسید جامد به دلیل تولید انرژی با بازده بالا مخصوصاً در سیکل ترکیبی با توربین بخار و توربین گاز در نیروگاههای تولید برق و مقدار بسیار ناچیز آلایندگی در سرار جهان بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مهمترین عوامل برای فراگیر شدن این نوع از پیلها افزایش عملکرد, افزایش عمر مفید آنها و مهمتر از همه کاهش هزینه در تولید انبوه میباشد. دو عامل اصلی برای نیل به این اهداف بهبود مواد تشکیل دهنده لایهها (کاتد، آند و الکترولیت) و روشهای بهینه برای ساخت این لایهها میباشند. در حال حاضر روشهای ساخت لایههای پیل سوختی اکسید جامد عبارتند از: ریختهگری نواری, چاپ صفحهای, پالس لیزر، اسپاترینگ، لایه نشانی بخار مواد به صورت فیزیکی و شیمیایی و ... که هدف از این مقاله بررسی فرایندهای ساخت لایههای پیل سوختی اکسید جامد میباشد که از دیدگاه علم تجربی و مختصری هم از لحاظ اقتصادی به آنها پرداخته شده است.
https://jmep.isme.ir/article_27211_b4ba8f204be0e87dcdf1bf5464c090f1.pdf
2015-05-22
55
82
پیل سوختی اکسید جامد
دوغاب
لایهنشانی
سینترینگ
کاتد
الکترولیت
محسن
مزروعی
mazrouei@ut.ac.ir
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران
LEAD_AUTHOR
کارن
ابرینیا
2
استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران
AUTHOR
جلیل
جمالی
3
استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد جامع شوشتر
AUTHOR
مهدی
تفضلی
4
دانشجوی دکترا، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی بابل
AUTHOR
مجید
بنیاسدی
5
نویسنده مسئول، استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران
AUTHOR
[2] Braun, R. J., ''Optimal Design and Operation of Solid Oxide Fuel Cell Systems for Small-scale Stationary Applications'', University of Wisconsin–Madison, Ph.D. Dissertation, (2002).
1
[3] Tabei, S., Sheidaei, A., Baniassadi, M., Pourboghrat, F., and Garmestani, H., ''Microstructure Reconstruction and Homogenization of Porous Ni-YSZ Composites for Temperature Dependent Properties'', Journal of Power Sources, Vol. 235, pp. 74-80, (2013).
2
[4] Hamedani, H. A., Baniassadi, M., Khaleel, M., Sun, X., Ahzi, S., Ruch, D., and Garmestani, H., ''Microstructure, Property and Processing Relation in Gradient Porous Cathode of Solid Oxide Fuel Cells using Statistical Continuum Mechanics'', Journal of Power Sources, Vol. 196. pp. 6325-6331, (2011).
3
[5] Baniassadi, M., Garmestani, H., Li, D., Ahzi, S., Khaleel, M., and Sun, X., ''Three-phase Solid Oxide Fuel Cell Anode Microstructure Realization using Two-point Correlation Functions'', Acta Materialia, Vol. 59, pp. 30-43, (2011).
4
[6] Blum, L., Drenckhahn, W., Greiner, H., and Ivers-Tiffée, E., ''Multi-K W-SOFC Development at Siemens'', Proceedings of the Fourth International Symposium on Solid Oxide Fuel Cells (SOFC-IV), Vol. 91, pp. 163-163, Yokohama, Japan, (1995).
5
[7] Buchkremer, H., Diekmann, U., and Stöver, D., ''Component Manufacturing and Stack Integration of Anode-supported Planar Sofc System'', Proceedings of the Second European Solid Oxide Fuel Cell Forum, Vol. 1, pp. 221-228, (1996).
6
[8] Tietz, F., Buchkremer, H. P., and Stöver, D., ''Components Manufacturing for Solid Oxide Fuel Cells'', Solid State Ionics, Vol. 152, pp. 373-381, (2002).
7
[9] www.suna.org.ir
8
[10] Huang, K., and Goodenough, J. B., ''Solid Oxide Fuel Cell Technology: Principles, Performance and Operations'', Elsevier, England, Cambridge, (2009).
9
[11] De Souza, S., Visco, S. J., and De Jonghe, L. C., ''Thin-film Solid Oxide Fuel Cell with High Performance at Low-temperature'', Solid State Ionics, Vol. 98, pp. 57-61, (1997).
10
[12] Villarreal, I., Jacobson, C., Leming, A., Matus, Y., Visco, S., and De Jonghe, L., ''Metal-supported Solid Oxide Fuel Cells'', Electrochemical and Solid-state letters, Vol. 6 pp. A178-A179, (2003).
11
[13] Franco, T., Ilhan, Z., Lang, M., Schiller, G., and Szabo, P., ''Investigation of Porous Metallic Substrates for Plasma Sprayed Thin-film Sofcs'', Solid Oxide Fuel Cells IX (SOFCIX), Hrsg.: SC Singhal und J. Mizusaki, Electrochemical Society, Pennington, NJ, pp. 344-352, (2005).
12
[14] Zhang, Y., ''Fabrication and Characterisation of Planar and Tubular Solid Oxide Fuel Cell Anodes'', Edinburgh Napier University, MSc by Research, Vol. 2, pp. 24-24 , (2013).
13
[15] Singhal, S., ''High-Temperature Solid Oxide Fuel Cells: Fundamentals, Design and Applications: Fundamentals, Design and Applications'', Elsevier, USA, Washington, (2003).
14
[16] Holtappels, P., and Stimming, U., ''Solid Oxide Fuel Cells (Sofc)'', in: Handbook of Fuel Cells, John Wiley & Sons, Ltd, New York, (2010).
15
[17] Iwasita, T., Vielstich, W., Lamm, A., and Gasteiger, H., ''Handbook of Fuel Cells'', Handbook of Fuel Cells, 2, Wiley, New York, USA, (2003).
16
[18] Subramania, A., Saradha, T., and Muzhumathi, S., ''Synthesis of Nano-crystalline (Ba0.5 Sr0. 5) Co0. 8fe0. 2O3-Δ Cathode Material by a Novel Sol-gel Thermolysis Process for It-Sofcs'', Journal of Power Sources, Vol. 165, pp. 728-732, (2007).
17
[19] Liu, J., Co, A. C., Paulson, S., and Birss, V. I., ''Oxygen Reduction at Sol–gel Derived La0.8 Sr 0.2 Co0.8 Fe0.2 O3 Cathodes'', Solid State Ionics, Vol. 177, pp. 377-387, (2006).
18
[20] Kim, S. D., Lee, J. J., Moon, H., Hyun, S. H., Moon, J., Kim, J., and Lee, H. W., ''Effects of Anode and Electrolyte Microstructures on Performance of Solid Oxide Fuel Cells'', Journal of Power Sources, Vol. 169, pp. 265-270, (2007).
19
[21] Tang, Z., Xie, Y., Hawthorne, H., and Ghosh, D., ''Sol–gel Processing of Sr0.5 Sm0.5 CoO3 Film'', Journal of Power Sources, Vol. 157, pp. 385-388, (2006).
20
[22] Xia, C., Zhang, Y., and Liu, M., ''Lsm-Gdc Composite Cathodes Derived from a Sol-gel Process Effect of Microstructure on Interfacial Polarization Resistance'', Electrochemical and Solid-state Letters, Vol. 6, pp. A290-A292, (2003).
21
[23] Mehta, K., Xu, R., and Virkar, A. V., ''Two-layer Fuel Cell Electrolyte Structure by Sol-gel Processing'', Journal of Sol-gel Science and Technology, Vol. 11, pp. 203-207, (1998).
22
[24] Pierre, A. C., ''Introduction to Sol-gel Processing'', Springer, New York, (1998).
23
[25] Xu, Z., Rajaram, G., Sankar, J., and Pai, D., ''Electrophoretic Deposition of YSZ Electrolyte Coatings for Sofcs'', Fuel Cells Bulletin, Vol. 2007, pp. 12-16, (2007).
24
[26] Zhitomirsky, I., and Petric, A., ''Electrophoretic Deposition of Electrolyte Materials for Solid Oxide Fuel Cells'', Journal of Materials Science, Vol. 39, pp. 825-831, (2004).
25
[27] Ishihara, T., Sato, K., and Takita, Y., ''Electrophoretic Deposition of Y2O3‐Stabilized ZrO2 Electrolyte Films in Solid Oxide Fuel Cells'', Journal of the American Ceramic Society, Vol. 79, pp. 913-919, (1996).
26
[28] Singhal, S., ''Advances in Solid Oxide Fuel Cell Technology'', Solid State Ionics, Vol. 135, pp. 305-313, (2000).
27
[29] Huang, Y., Vohs, J., and Gorte, R., ''Sofc Cathodes Prepared by Infiltration with Various Lsm Precursors'', Electrochemical and Solid-State Letters, Vol. 9, pp. A237-A240, (2006).
28
[30] Gorte, R. J., Kim, H., and Vohs, J. M., ''Novel Sofc Anodes for the Direct Electrochemical Oxidation of Hydrocarbon'', Journal of Power Sources, Vol. 106, pp. 10-15, (2002).
29
[31] Kim, H., Lu, C., Worrell, W., Vohs, J., and Gorte, R., ''Cu-Ni Cermet Anodes for Direct Oxidation of Methane in Solid-oxide Fuel Cells'', Journal of the Electrochemical Society, Vol. 149, pp. A247-A250, (2002).
30
[32] Gross, M. D., Vohs, J. M., and Gorte, R. J., ''A Study of Thermal Stability and Methane Tolerance of Cu-based Sofc Anodes with Electrodeposited Co'', Electrochimical Acta, Vol. 52, pp. 1951-1957, (2007).
31
[33] Qiao, J., Sun, K., Zhang, N., Sun, B., Kong, J., and Zhou, D., ''Ni/YSZ and Ni–CeO2 / YSZ Anodes Prepared by Impregnation for Solid Oxide Fuel Cells'', Journal of Power Sources, Vol. 169, pp. 253-258, (2007).
32
[34] Fergus, J., Hui, R., Li, X., Wilkinson, D. P., and Zhang, J., ''Solid Oxide Fuel Cells: Materials Properties and Performance'', CRC Press, New York, (2008).
33
[35] Tao, S., and Irvine, J. T., ''A Redox-stable Efficient Anode for Solid-oxide Fuel Cells'', Nature Materials, Vol. 2, pp. 320-323, (2003).
34
[36] Li, Q., Fan, Y., Zhao, H., Sun, L.-P., and Huo, L. H., ''Preparation and Electrochemical Properties of a Sm2− X Srx NiO4 Cathode for an It-Sofc'', Journal of Power Sources, Vol. 167, 64-68, (2007).
35
[37] Nguyen, T. L., Kato, T., Nozaki, K., Honda, T., Negishi, A., Kato, K., and Iimura, Y., ''Application of (Sm0. 5Sr0. 5) CoO3 as a Cathode Material to (Zr, Sc) O2 Electrolyte with Ceria-Based Interlayers for Reduced-temperature Operation Sofcs'', Journal of the Electrochemical Society, Vol. 153, pp. A1310-A1316, (2006).
36
[38] Zhou, W., Shao, Z., Ran, R., Zeng, P., Gu, H., Jin, W., and Xu, N., ''Ba0.5 Sr 0.5 CO0.8 Fe0.2 O 3− Δ+ Lacoo3 Composite Cathode for Sm0.2 Ce0.8 O1.9 - Electrolyte Based Intermediate-Temperature Solid-oxide Fuel Cells'', Journal of Power Sources, Vol. 168, pp. 330-337, (2007).
37
[39] Hui, R., Wang, Z., Yick, S., Maric, R., and Ghosh, D., ''Fabrication of Ceramic Films for Solid Oxide Fuel Cells Via Slurry Spin Coating Technique'', Journal of Power Sources, Vol. 172, pp. 840-844, (2007).
38
[40] Yin, Y., Li, S., Xia, C., and Meng, G., ''Electrochemical Performance of Gel-cast NiO–Sdc Composite Anodes in Low-temperature Sofcs'', Electrochimica Acta, Vol. 51, pp. 2594-2598, (2006).
39
[41] Wang, Z., Qian, J., Cao, J., Wang, S., and Wen, T., ''A Study of Multilayer Tape Casting Method for Anode-supported Planar Type Solid Oxide Fuel Cells (Sofcs)'', Journal of Alloys and Compounds, Vol. 437, pp. 264-268, (2007).
40
[42] Hung, M.-H., Rao, M., and Tsai, D. S., ''Microstructures and Electrical Properties of Calcium Substituted LafeO3 as Sofc Cathode'', Materials Chemistry and Physics, Vol. 101, pp. 297-302, (2007).
41
[43] Isenberg, A., ''Growth of Refractory Oxide Layers by Electrochemical Vapor-deposition (Evd) at Elevated-temperatures'', Journal of the Electrochemical Society, Vol. 124, pp. C136-C136, (1977).
42
[44] Haldane, M., and Etsell, T., ''Fabrication of Composite Sofc Anodes'', Materials Science and Engineering: B, Vol. 121, pp. 120-125, (2005).
43
[45] Choy, K., ''Chemical Vapour Deposition of Coatings'', Progress in Materials Science, Vol. 48, pp. 57-170, (2003).
44
[46] Meng, G., Song, H., Xia, C., Liu, X., and Peng, D., ''Novel Cvd Techniques for Micro and It‐Sofc Fabrication'', Fuel Cells, Vol. 4, pp. 48-55, (2004).
45
[47] Refke, A., Barbezat, G., Hawley, D., and Schmid, R., ''Low Pressure Plasma Spraying(LPPS) as a Tool for the Deposition of Functional Sofc Components'', ITSC 2004: International Thermal Spray Conference 2004, Advances in Technology and Application, pp. 61-65, (2004).
46
]48 [میراحمدی، ا. والفی، ک.، ''کاربرد پلاسما اسپری در پوشش لایه های پیل سوختی اکسید جامد''، اولین کنفرانس ملی هیدروژن و پیل سوختی، )1387(.
47
[49] Kesler, O., Finot, M., Suresh, S., and Sampath, S., ''Thermal Spray: Current Status and Future Trends'', Acta Mater, Vol. 45, pp. 3123-3130, (1997).
48
[50] Tang, Z., Burgess, A., Kesler, O., White, B., and Ben-Oved, N., ''Manufacturing Solid Oxide Fuel Cells with an Axial-injection Plasma Spray System'', Thermal Spray 2007: Global Coating Solutions: Proceedings of the 2007 International Thermal Spray Conference, pp. 309-309, (2007).
49
[51] Khor, K., Cheng, K., Yu, L., and Boey, F., ''Thermal Conductivity and Dielectric Constant of Spark Plasma Sintered Aluminum Nitride'', Materials Science and Engineering: A, Vol. 347, pp. 300-305, (2003).
50
[52] Kim, S., Kwon, O., Kumar, S., Xiong, Y., and Lee, C., ''Development and Microstructure Optimization of Atmospheric Plasma-sprayed NiO/YSZ Anode Coatings for Sofcs'', Surface and Coatings Technology, Vol. 202, pp. 3180-3186, (2008).
51
[53] Suda, S., Itagaki, M., Node, E., Takahashi, S., Kawano, M., Yoshida, H., and Inagaki, T., ''Preparation of Sofc Anode Composites by Spray Pyrolysis'', Journal of the European Ceramic Society,Vol. 26, pp. 593-597, (2006).
52
[54] Xie, Y., Neagu, R., Hsu, C. S., Zhang, X., and Decès-Petit, C., ''Spray Pyrolysis Deposition of Electrolyte and Anode for Metal-supported Solid Oxide Fuel Cell'', Journal of the Electrochemical Society, Vol. 155, pp. B407-B410, (2008).
53
[55] Filipovic, L., Selberherr, S., Mutinati, G. C., Brunet, E., Steinhauer, S., Köck, A., Teva, J., Kraft, J., Siegert, J., and Schrank, F., ''Modeling Spray Pyrolysis Deposition'', Proceedings of the World Congress on Engineering, Vol. 2, pp. 987-992, (2013).
54
]56 [احمدی، ا. والفی، ک.، ''کاربرد روش پیرولیز در تولید الکترولیت پیل سوختی اکسید جامد''، اولین کنفرانس ملی هیدروژن و پیل سوختی، (1387).
55
[57] Pederson, L. R., Singh, P., and Zhou, X. D., ''Application of Vacuum Deposition Methods to Solid Oxide Fuel Cells'', Vacuum, Vol. 80, pp. 1066-1083, (2006).
56
[58] Rey-Mermet, S., and Muralt, P., ''Microfabricated Solid Oxide Fuel Cells'', Vol. 3, pp. 53-53, (2008).
57
[59] Holtappels, P., Vogt, U., and Graule, T., ''Ceramic Materials for Advanced Solid Oxide Fuel Cells'', Advanced Engineering Materials, Vol. 7, pp. 292-302, (2005).
58
[60] Nagata, A., and Okayama, H., ''Characterization of Solid Oxide Fuel Cell Device Having a Three-layer Film Structure Grown by Rf Magnetron Sputtering'', Vacuum, Vol. 66, pp. 523-529, (2002).
59
[61] Labrincha, J., Meng, L. J., Dos Santos, M., Marques, F., and Frade, J., ''Evaluation of Deposition Techniques of Cathode Materials for Solid Oxide Fuel Cells'', Materials Research Bulletin, Vol. 28, pp. 101-109, (1993).
60
]62 [بزرگمهری، ش.، حامدی، م.، محبی, ح.، قبادزاده، ا.، اصلان نژاد، ح.، ''ارزیابی عملکرد و ریز ساختار تک سل پیل سوختی اکسید جامد" ، نشریه انرژی ایران، (1391).
61
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل خواص وابسته به دمای تیرهای ساندویچی با رویه های هدفمند تحت بارهای موضعی
از یک تئوری مرتبه بالای اصلاح شده برای تحلیل خواص وابسته به دمای تیرهای ساندویچی با رویههای هدفمند تحت بارهای موضعی در شرایط دمایی مختلف استفاده شده است. برای توزیع خواص در رویههای هدفمند از توابع توانی[1] استفاده شده و تمامی خواص رویهها وابسته به دما میباشند. در این مدل، برای رویههای هدفمند از تئوری برشی مرتبه اول و برای هسته انعطاف پذیر از الاستیسیته سه بعدی استفاده شده است. دو مقیاس طول انتشار بار برای تیر ساندویچی مذکور تعریف و در شرایط مختلف محاسبه شده است، که رفتار تیر ساندویچی تحت بارهای موضعی با طول موجهای مختلف را توصیف میکنند. این مقیاسهای طول انتشار وابسته به خواص مادی و خواص هندسی تیر ساندویچی می باشند و مشخص میکنند زمانی که یک بار خارجی بر رویه بالایی تیر وارد می شود، چه طولی از رویه ها و هسته را تحت تاثیر خود قرار می دهد. هماهنگی قابل قبولی بین نتایج تحلیل حاضر با نتایج المان محدود و همچنین با نتایج محققین دیگر مشاهده شده است
[1] Power Law Function
تاریخ دریافت: 28/07/93، تاریخ پذیرش: 19/11/93
https://jmep.isme.ir/article_27212_2f729c7756b0703d31c17b1aeb965d5e.pdf
2015-05-22
83
103
تیر ساندویچی
خواص وابسته به دما
بارگذاری موضعی
رویههای هدفمند
یونس
محمدی
u.mohammadi@gmail.com
1
عضو هیات علمی/ مدیر گروه / دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین
LEAD_AUTHOR
محسن
بت شکنان دهکردی
2
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهرکرد
AUTHOR
[1] Hui, S.S., and Li, S.R., “Postbuckling of Sandwich Plates with FGM Face Sheets and Temperature-dependent Properties”, Composites: Part B, Vol. 39, pp. 332–344, (2008).
1
[2] Zhao, J., Yanzheng, L., and Xing, A., “Analysis of Transient Thermal Stress in Sandwich Plate with Functionally Graded Coatings”, Thin Solid Films, Vol. 516, pp. 7581–7587, (2008).
2
[3] Frostig, Y., and Baruch, M., “Localized Load Effects in High-order Bending of Sandwich Panels with Flexible Core”, J. Engr. Mech, Vol. 122, No. 11, pp. 1069-1076, (1996).
3
[4] Khalili, S.M.R., and Mohammadi, Y., “Free Vibration Analysis of Sandwich Plates with Functionally Graded Face Sheets and Temperature-dependent Material Properties: A New Approach”, European Journal of Mechanics A/Solid, Vol. 35, pp. 61-74, (2012).
4
[5] Allen, H.G., “Analysis and Design of Structural Sandwich Panels”, Pergamon Press, London, (1969).
5
[6] Plantema, F.J., “Sandwich Construction”, Wiley, New York, (1966).
6
[7] Zenkert, D., “An Introduction to Sandwich Construction”, Chameleon Press Ltd, London, (1995).
7
[8] Vinson, J.R, “The Behavior of Sandwich Structures of Isotropic and Composite Materials”, Technomic Publishing Co. Inc, Lancaster, (1999).
8
[9] Noor, A.K., Burton, W.S., and Bert, C.W., “Computational Models for Sandwich Panels and Shells”, Appl. Mech. Rev, Vol. 49, pp. 155–199, (1996).
9
[10] Librescu, L., and Hause, T., “Recent Developments in the Modeling and Behavior of Advanced Sandwich Constructions: A Survey”, Composite Structure, Vol. 48, No. 1, pp. 1–17, (2011).
10
[11] Mindlin, R.D., “Influence of Transverse Shear Deformation on the Bending of Classical Plates”, J. Appl. Mech, Vol. 8, pp. 18–31, (1951).
11
[12] Reddy, J.N., “Energy Principles and Variational Methods in Applied Mechanics”, Wiley & Sons, New York, (1984).
12
[13] Petras, A., and Sutcliffe, M.P.F., “Indentation Resistance of Sandwich Beams”, J Composite Structure, Vol. 46, pp. 413-424, (1999).
13
[14] Frostig, Y., and Baruch, M., “A High Order Theory for the Bending of Sandwich Beams with a Flexible Core”, J. ASCE, EM Division, Vol. 118, No. 5, pp. 1026–1043, (1992).
14
[15] Mohammadi, Y., and Khalili, S.M.R., “Effect of Geometrical and Mechanical Properties on Behavior of Sandwich Beams with Functionally Graded Face Sheets under Indentation Loading”, J. Materials: Design and Applications, Vol. 225, pp. 231-244, (2011).
15
[16] Touloukian, Y.S., “Thermophysical Properties of High Temperature Solid Materials”, McMillan, New York, (1967).
16
[17] Malekzadeh, K., Khalili, S.M.R., and Mittal, R.K., “Local and Global Damped Vibrations of Sandwich Plates with a Viscoelastic Soft Flexible Core: An Improved High-order Approach”, J. Sandwich Structure Mater, Vol. 7, No. 5, pp. 431–456, (2005).
17
[18] Chi, S.H., and Chung, Y.L., “Mechanical Behavior of Functionally Graded Material Plates under Transverse Load-Part I: Analysis”, J. Solids and Structures, Vol. 43, pp. 3657-3674, (2006).
18
[19] Mindlin, R.M., “Influence of Rotary Inertia and Shear on Flexural Motions of Isotropic Elastic Plates”, J. Appl. Mech., Vol. 18, pp. 31-38, (1951).
19
[20] Malekzadeh K., Khalili, M.R., Olsson. R., and Jafari, A., “Higher-order Dynamic Response of Composite Sandwich Panels with Flexible Core under Simultaneous Low-velocity Impacts of Multiple Small Masses”, J. Solids and Structures, Vol. 43, pp. 6667-6687, (2006).
20