موضوع رساله دکتری حاضر، ارائه یک روش نیمه تحلیلی نوین است که توانایی مدل سازی مسایل مختلف مکانیک محیط های پیوسته را دارا بوده و با حداقل هزینه محاسباتی، پاسخ های دارای دقت مناسب را ارائه دهد. این روش که در نهایت به منظور حل مسایل انتشار امواج در مباحث مهندسی زلزله مورد بهره برداری قرار خواهد گرفت، علاوه بر حل مسایل الاستودینامیک، توانایی حل مسایل ساده تر مانند مسایل پتانسیل و مسایل الاستواستاتیک را نیز دارد. این روش پیشنهادی، دارای ماتریس ضرایب قطری و معادلات دیفرانسیل حاکم غیردرگیر بوده و مسایل را در فضایی که یک بعد کمتر از بعد فضای اصلی مسئله می باشد، حل می کند. در روش حاضر برای تقریب هندسه مسئله، از المان های مرتبه بالای غیرایزوپارامتریک جدیدی استفاده می شود که در این المان ها، چندجمله ای های چبیشف نقش توابع نگاشت را بر عهده دارند، همچنین توابع شکل خاصی به منظور مدل سازی مجهولات مسئله ارائه شده اند که دارای دو ویژگی اصلی می باشد: از یک سو مانند تمام توابع شکل استاندارد مورد استفاده در روش های عددی متداول، دارای خاصیت دلتای کرونیکر در نقاط گرهی بوده و از سوی دیگر، مشتق نخست آن ها نسبت به مختصات محلی مرزی در نقاط گرهی برابر با صفر می باشد. شیوه پیشنهادی به منظور تولید فرم انتگرالی معادلات حاکم و نیز روش انتگرال گیری عددی کلنشا-کورتیس بر روی المان های مذکور، منجر به ایجاد ماتریس های ضرایب قطری می گردد. در این رساله، ابزار مورد نیاز به منظور استخراج روابط مورد نیاز برای حل مسایل پتانسیل، الاستواستاتیک و الاستودینامیک دو و سه بعدی ارائه شده است. همچنین در هر بخش، با حل تعدادی مسئله شاخص، به صحت سنجی دقت روش پیشنهادی پرداخته شده است. در پایان نیز تعدادی از مسایل بزرگ مقیاس و متنوع مطرح در مباحث مهندسی زلزله مورد ارزیابی قرار گرفته است. مقایسه نتایج به دست آمده از روش پیشنهادی و سایر روش های عددی و تحلیلی، حاکی از دقت نسبتا مناسب این روش برای حل مسایل مطرح شده می باشد.

به سهولت می توان دریافت که زمین با سطوح توپوگرافی نامنظم، یکی از عوامل پاسخ های لرزه ای پیچیده می باشد. دلیل اصلی ایجاد پاسخ لرزه ای پیچیده، مسئله انتشار و پراکنش امواج در این سطوح است. به هر حال اثرات انتشار امواج در مکان های خاصی ازسطح زمین هنوز مشخص نیست و مطالعات بیشتری در این زمینه مورد نیاز است. در این مطالعه، با فرض اینکه زمین، همگن، ایزوتروپ و الاستیک باشد، نخست فرمولاسیون موج منتشر شده در یک میدان موج sh دو بعدی، با استفاده از روش المان مرزی مستقیم و بسط سری نیومن بیان می گردد. سپس تحلیل های عددی برای دره ها و تپه ها یی با شکل های مختلف با استفاده از برنامه نوشته شده صحت سنجی می شود. لازم به توضیح است که مسئله فوق در قلمرو فرکانس حل شده و دره ها به شکل های نیم دایروی، مثلثی و نیم بیضوی می باشند که در حل مستقیم در نظر گرفته شده اند. در نهایت با استفاده کردن از شبکه عصبی مصنوعی به حل معکوس مسئله پرداخته شده است. در حل معکوس، پارامتر های ورودی شبکه عصبی، جابجایی در سه نقطه متفاوت از سه دره با شکل های مختلف در نظر گرفته شده است و پارامتر های خروجی شبکه زاویه و فرکانس موج برخوردی می باشد. با داشتن زاویه و فرکانس موج برخوردی و با استفاده از کد bem نوشته شده، جابجایی در نقاط مختلف دره را در قلمرو فرکانس به راحتی می توان به دست آورد.

به طور کلی پایداری تکیه گاه های سنگی در سدهای بتنی قوسی، عامل مهمی برای طراحی سدهای قوسی و نیز در برابر زلزله است. در این زمینه مهمترین مسأله کنترل پایداری صفحات درزه و ناپیوستگیهای(گسلها، ترکها و خرد شدگیها) موجود در تکیه گاه، در برابر لغزش است. در این تحقیق، سد بتنی قوسی به همراه تکیه گاههای آن به صورت سه بعدی با روش المان های محدود مدل می شود. مدل مخزن به طور تقریبی و با استفاده از روش وسترگارد در نظر گرفته شده است. در مورد توده سنگ درزه دار از مدل چند لایه با رفتارالاستو ویسکو پلاستیک بهره گیری شده است. در این تحلیل تحت نیروی رانش بدنه سد پایداری صفحات مستعد لغزش در تکیه گاه ها تحت بارهای دینامیکی مورد بررسی قرار می گیرد. برای محاسبه پایداری صفحات مستعد لغزش تحت بارهای دینامیکی، از روش جدیدی به نام اندیس برشی استفاده شده است. الگوریتم این روش به صورتی است که در هر گام زمانی نیروی رانش بدنه سد به تکیه گاه محاسبه می شود. سپس نیروهای حاصل از زلزله در هر گام زمانی با انتگرالگیری از تنشها روی سطح لغزش بدست می آید. بدین ترتیب ضریب اطمینان دینامیکی با در نظر گرفتن معیار گسیختگی موهر-کولمب روی صفحه مذکور محاسبه می شود. نتایج تحلیل دینامیکی نشان می دهد که زلزله میزانی از خسارت را تحمیل خواهد نمود و ضریب اطمینان صفحات لغزشی کمتر از حالت تحلیل استاتیکی بدست آمده است، همچنین شیب دسته درزه ها به سمت پایاب حالت بحرانی تری نسبت به شیب به سمت سراب ایجاد می کنند. وجود صفحات لغزشی در تراز میانی سد، ضریب اطمینانی کمتر از صفحات لغزشی در ترازهای بالاتر و پایینتر از آن دارند و در طراحی باید با حساسیت بیشتری مورد بررسی قرار گیرند. در پایان ضریب اطمینان 5/1 برای ارزیابی پایداری صفحات لغزشی در تحلیلهای دینامیکی پیشنهاد شده است.

سد به دلیل ماهیت پیچیده خود دارای ابهاماتی در تحلیل می باشد. طراحی سدها همواره دارای قیدها و مسائلی در خود هستند که انجام آن را تبدیل به یکی از ظریف ترین، و در عین حال، پیچیده ترین فعالیت های موجود در مهندسی سازه نموده است. سد به دلیل حجم بسیار بالای بتن ریزی وخاکبرداری و خاکریزی و نیز سطح فراوان قالب بندی و همچنین سازه های جانبی بسیار آن، یکی از مهمترین انواع سازه و پروژه برای هر جامعه ای است که باعث می شود در اکثر نقاط دنیا به پروژه های سد سازی به چشم پروژه های ملی نگاه شود. با توجه به چشم انداز فوق، می توان تصور کرد که کمینه سازی هر یک از اجزا و فعالیت ها در یک پروژه سدسازی چه مقدار با اهمیت جلوه می کند. با نگاهی کوتاه به هزینه ها و ارزش مالی یک پروژه سدسازی، به راحتی می توان درک کرد که از چه روست که سد در زمانی که دارای طراحی مناسب باشد، می تواند چه تاثیر ژرفی بر اقتصاد پروژه داشته باشد. از همین روست که پژوهشگران مدتهای زیادی است که به دنبال یافتن راه مناسب جهت طراحی بهینه شکل سدها از جمله سدهای وزنی می باشند. این نوع سدها با دلیل دارا بودن سطح مقطع ثابت در مقاطع مختلف به صورت دو بعدی طراحی می شوند و این مسئله باعث می گردد که طراحان در انتخاب مقطع نهایی وسواس زیادی به خرج دهند. این دقت عمل از این روست که در صورتی که طرح مقطع بیش از مقدار مورد نیاز باشد، این مقدار در طول سد از بین می رود و این مسئله باعث از بین رفتن بتن می گردد. علیرغم این مسئله هنوز در بسیاری موارد سدها به صورت سعی و خطا طراحی می شود که باعث می گردد طرح ارائه شده، با توجه به بارهای طراحی، لزوما بهترین طرح نباشد. از دیگر سو طراحان معمولا سعی بر آن دارند که تحلیل را بر اساس شرایط واقعی در محل انجام دهند. بر همین اساس است که در طراحی و محاسبه سدها در بسیاری موارد اثر زلزله بر سازه با توجه به ویژگی های ساختاری محل مورد توجه قرار می گیرد. با توجه به اینکه احتمال وقوع زلزله در زمان پر بودن مخزن سد در هنگام زلزله وجود دارد، نیاز است که سد برای این حالت بحرانی نیز طراحی گردد. این مسئله باعث داخل شدن مسئله اندرکنش سد و مخزن می گردد. در بسیاری موارد، به جای تحلیل سد و در نظر گرفتن اندرکنش، از اثر بار جرم افزوده وسترگارد استفاده می شود. متاسفانه در بهینه سازی شکل سدها، پژوهشگران استفاده از جرم افزوده را کافی در نظر گرفته بودند و به همین دلیل یا تا کنون کسی اثر اندرکنش سد و مخزن را در بهینه سازی شکل سدها در نظر نگرفته بود و یا اگر که در نظر گرفته باشد، چنان کم مقدار است که از چشم نگارنده دور مانده است. از همین روست که در این پژوهش، عزم بر یافتن شکل بهینه سد وزنی است که در آن اثر وجود سیال و نیز اثر زلزله ای مشخص بر آنها در نظر گرفته شده باشد. به دلیل تاکید بر یافتن جوابی که بتوان با قاطعیت بالایی از کلی بودن جواب بهینه و فرار از بهینه های محلی -که معمولا در الگوریتم های کلاسیک وجود دارد- استفاده از الگوریتم های هوشمند مورد توجه قرار گرفت. آنچه که در این پژوهش مورد استفاده بود، روش الگوریتم ژنتیک بود که به دلیل دقت قابل قبولش در ارائه جوابهای بهینه کلی، گزینه مناسبی در نظر گرفته شد. این روش در دو قسمت مختلف از پژوهش، به وسیله دو زبان برنامه نویسی متلب و فرترن مورد استفاده قرار گرفت. برای تحلیل هم استفاده از نرم افزار تجاری موجود که کارآیی خود را به اثبات رسانده باشد، مناسبتر از سعی و خطا برای نوشتن برنامه جهت حل اندرکنش تشخیص داده شد و بدین منظور از نرم افزار انسیس استفاده گردید. شتابنگاشت اعمال شده در حل برنامه نیز شتابنگاشت زلزله طبس در ایستگاه دیهوک بود که به دلیل ساختار سنگی آن مشابه بستر سد در نظر گرفته شد و برای استفاده برنامه الگوریتم ژنتیک در سعی و خطاهای خود از نتایج تحلیل، جوابهای به دست آمده از تحلی های نرم افزار به یک شبکه عصبی آموزش داده شد تا بتواند آن را برای هر شکل دلخواه آموزش دهد. برنامه های الگوریتم ژتنیک و شبکه عصبی در زبان برنامه نویسی متلب نوشته شد، که البته برای روش شبکه عصبی از جعبه ابزار آماده نرم افزار مذکور استفاده گردید. برای مقایسه با حالت بدون اندر کنش، برنامه الگوریتم ژنتیک با استفاده از زبان برنامه نویسی فرترن نوشته شد و بار جرم افزوده بر آن اعمال گردید و شکل بهینه به دست آمد. همچنین جوابهای به دست آمده با جواب پژوهشگران پیشین که از بار جرم افزوده استفاده نمودند مقایسه شد . در نهایت برای مقایسه جواب به دست آمده از الگوریتم ژنتیک با در نظر گرفتن اندر کنش و جوابهای غیر آن، به دلیل عدم دسترسی به پژوهش مشابه، الگوریتمی پیشنهادی مورد استفاده قرار گرفت که جزئیات آن در متن آمده است. برای این منظور برنامه ای به زبان فرترن نوشته شد و زلزله طبس به علاوه بار هیدرو استاتیک بر سد اعمال گردید تا نهایتا شکلی مناسب جهت مقایسه به دست آید.

مدلسازی مناسب پلهای قوسی سنگی موضوعی است که در سالهای اخیر با توجه به نیاز به ارزیابی ایمنی آنها بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است. شمار این پلها در کشور ما نیز زیاد است و در این میان به دلیل نقش مهم پلهای قوسی سنگی در سیستم ریلی که تخریب آنها باعث فلج شدن این سیستم می شود. این پلها از اهمیت ویژه ای برخورداراند. برای نشان دادن تاثیر بارهای وارده در جهت عرض پل و تاثیر عملکرد تمام قسمتهای تشکیل دهنده پل، مثل دیوارهای پیشانی و پایه ها از مدل المان محدود سه بعدی استفاده شده است. دیوارهای پیشانی در تغییر شکل جانبی خاکریز روی قوس و تغییر مکان قائم قوس موثر می باشد. مولفه عرضی زلزله و فشار حاصل از سیلاب بر روی پایه پل تنها در مدل سه بعدی دیده می شود. باید به نکته توجه کرد که انتخاب مدل رفتاری مناسب برای مصالح در محاسبه بار نهایی گسیختگی این پلها نقش چشم گیری برعهده دارد. تجربه و مشاهدات نشان می دهد که مدلسازی ارتجاعی این پلها در اکثر مواقع رفتار واقعی را نمی تواند حتی بصورت تقریبی نشان دهد. از طرفی در صورتیکه در تعیین بار نهایی گسیختگی پل تنها غیر خطی بودن رفتار سطوح تماس بین قطعات لحاظ شود و مصالح پل با مدل رفتاری الاستیک در نظر گرفته شود باز در برخی موارد کفایت نمی کند. حال آنکه با در نظر گرفتن مدلهای رفتاری مناسب خاک و سنگ بر اساس مدلهای اصطکاکی خمیری دقت قابل توجهی حاصل می شود. بدین منظور معیار گسیختگی مور-کلومب برای قوس و دیوارهای پیشانی و پایه ها و معیار گسیختگی دراکر-پراگر برای خاکریز روی قوس انتخاب شده است. بعلاوه با استفاده از سختی نرمال متغیر و سختی مماسی رفتار سطوح تماس مدل شده است. علاوه بر تحلیل استاتیکی پلهای قوسی سنگی تحت بارهای بهره برداری، تحلیل دینامیکی این پلها تحت زلزله با مولفه های افقی نیز صورت گرفته است. برای بررسی وضعیت این سازه ها در هنگام سیلاب فشار ناشی از سیلاب با فرض وزن مخصوص خشک برای همه مصالح پل مورد بررسی قرار گرفته است و در مواردی که نفوذپذیری قابل توجه است، نفوذ آب به درون محیط پل با فرض متخلخل بودن محیط نیز مدل شده است، تا بتوان تاثیر نفوذ آب به درون محیط را بر روی مقادیر و توزیع تنشها و تغییر مکانها نشان داد. تحت این نوع مدلسازی مقدار تنش اصلی ماکزیمم و جابجایی عرضی نسبت به مدلسازی تحت وزن مخصوص اشباع (بدون در نظر گرفتن محیط متخلخل) بیشتر و محل وقوع آنها نیز متفاوت است. به منظور صحت سنجی مدل پیشنهادی، پل پرستوود تحت بار متمرکز در یک چهارم دهانه به کمک نرم افزار المان محدود شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از این مدلسازی دارای خطای کمتری نسبت به مدلهای پیشنهادی پیشین می باشد. تغییر مکان قائم و بار متمرکز هنگام انهدام مقادیر قابل قبولی نسبت به مقادیر اندازه گیری شده از آزمایش بر روی پل واقعی می باشد. پل پرستوود و سکوی لشکر تحت بارهای استاتیکی، زلزله و سیلاب با استفاده از مدل پیشنهاد شده مورد بررسی قرار گرفته اند.

از مهمترین مسائلی که در طراحی سدهای بتنی قوسی وجود دارد، طراحی شکل سد به نحوی است که در عین اقتصادی بودن طرح، از پایداری و ایمنی کافی در ساختگاه خاص خود برخوردار باشد. این امر ضرورت شناسایی الگوی شکلهای سدهای بهینه در ساختگاههای مختلف را روشن می کند. هدف از این نوشتار نیز معرفی برخی الگوهای شکل سد بهینه در مناطق لرزه خیز و شناسایی گرایشها و تغییرات حاکم بر شکل سد بهینه، نسبت به تغییرات شرایط فیزیکی و هندسی ساختگاه می باشد. روش انجام تحقیق به صورت انجام محاسبات پارامتریک و آماری برروی تعداد زیادی نمونه سد قوسی می باشد. به این طریق که تعداد زیادی نمونه سد قوسی با شرایط مختلف از نظر ارتفاع، عرض دره، نوع دره (uشکل یا vشکل)، مدول الاستیسیته و ضریب چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی توده سنگ تکیه گاه، تولید شده و عملیات بهینه سازی بر روی آنها انجام می گیرد و شکل بهینه نمونه های سدهای بتنی قوسی بدست می آیند. با بررسی شکل سدهای موجود در شرایط مختلف ساختگاه، قوانین حاکم بر تغییرات شکل سدهای بهینه نسبت به تغییرات مشخصات ساختگاه، استخراج می شود که این روندها به صورت گرافهایی که نشان دهنده تغییرات متغیرهای طراحی نسبت به تغییرات مشخصات فیزیکی و هندسی ساختگاه می باشد، نشان داده می شوند. این قوانین می توانند به عنوان رهنمودهایی در هنگام طراحی شکل سدها مورد استفاده قرار گیرند. در قسمت دیگری از این تحقیق، به بررسی تغییرات تنش اصلی کششی رویه بالادست سدهای قوسی نسبت به تغییرات پارامترهای فیزیکی تکیه گاه و همچنین بررسی تغییرات تنش کششی و تغییر مکان رویه بالادست طره مرکزی پرداخته شده است که تاثیر هر پارامتر فیزیکی ساختگاه بر روی پاسخ سد را بیان می کند. برای انجام عملیات بهینه سازی برروی سدهای قوسی از برنامه cadso (اکبری1386) استفاده شده است که این برنامه دارای قابلیتها و نوآوری های مهمی نسبت به تحقیقات پیشین خود می باشد. همچنین در قسمت بررسی های پارامتریک و آماری نتایج و نمونه داده ها، از روش آماری رگرسیون خطی استفاده شده است که با توجه به شرایط مسئله موجود، گزینه مناسبی می باشد و دقت نتایج حاصله از طریق معیار همبستگی مربوطه ( )، کنترل شده است. کلید واژه ها: سد بتنی قوسی، شکل هندسی بهینه، بهینه سازی، طراحی سد

امروزه نانولوله های کربنی از لحاظ علمی به عنوان سنگ بنای نانوالکترونیک علاقه بسیاری از دانشمندان را در سراسر جهان به خود جلب کرده اند. از سوی دیگر درمقایسه با سایر مواد نانو ابعاد کوچک و خواص فیزیکی قابل توجه آنها، این ساختارهارا تبدیل به مواد منحصر به فرد با طیف وسیعی ازکاربردها کرده است. در این تحقیق تولید نانولوله ی کربنی را به روش تخلیه قوس الکتریکی با جریان متناوب وبا استفاده از یک ژنراتور ولتاژ بالا بررسی می کنیم. برای این منظورراکتور از دو الکترود که سربه سرهم قرار گرفته اند،تشکیل یافته است. و گاز متان تجاری به عنوان منبع کربن ومدل های مختلف از الکترودها جهت تولید رشته های پایدارکربن به کاررفته است. که می تواند در قالب یک سنسور مورد بررسی قرار بگیرد. از سوی دیگرفاصله بین دو الکترود از 1تا5 میلی متر در حال تغییر میباشد علاوه بر این برای طراحی قوس فاصله 1میلی متر بعنوان فاصله بهینه در پلت فرم سنسورگزارش شده است. همچنین کیفیت نانولوله های کربنی تولید شده به روش تخلیه قوس الکتریکی باجریان متناوب به عنوان تابعی از شکل هندسی الکترودها وتاثیر گاز متان روی خواص ساختاری نانولوله ها مورد بررسی قرار گرفته است

موضوع رساله دکتری حاضر، ارائه یک روش نیمه تحلیلی نوین است که توانایی مدل سازی مسایل مختلف مکانیک محیط های پیوسته را دارا بوده و با حداقل هزینه محاسباتی، پاسخ های دارای دقت مناسب را ارائه دهد. این روش که در نهایت به منظور حل مسایل انتشار امواج در مباحث مهندسی زلزله مورد بهره برداری قرار خواهد گرفت، علاوه بر حل مسایل الاستودینامیک، توانایی حل مسایل ساده تر مانند مسایل پتانسیل و مسایل الاستواستاتیک را نیز دارد. این روش پیشنهادی، دارای ماتریس ضرایب قطری و معادلات دیفرانسیل حاکم غیردرگیر بوده و مسایل را در فضایی که یک بعد کمتر از بعد فضای اصلی مسئله می باشد، حل می کند. در روش حاضر برای تقریب هندسه مسئله، از المان های مرتبه بالای غیرایزوپارامتریک جدیدی استفاده می شود که در این المان ها، چندجمله ای های چبیشف نقش توابع نگاشت را بر عهده دارند، همچنین توابع شکل خاصی به منظور مدل سازی مجهولات مسئله ارائه شده اند که دارای دو ویژگی اصلی می باشد: از یک سو مانند تمام توابع شکل استاندارد مورد استفاده در روش های عددی متداول، دارای خاصیت دلتای کرونیکر در نقاط گرهی بوده و از سوی دیگر، مشتق نخست آن ها نسبت به مختصات محلی مرزی در نقاط گرهی برابر با صفر می باشد. شیوه پیشنهادی به منظور تولید فرم انتگرالی معادلات حاکم و نیز روش انتگرال گیری عددی کلنشا کورتیس بر روی المان های مذکور، منجر به ایجاد ماتریس های ضرایب قطری می گردد. در این رساله، ابزار مورد نیاز به منظور استخراج روابط مورد نیاز برای حل مسایل پتانسیل، الاستواستاتیک و الاستودینامیک دو و سه بعدی ارائه شده است. همچنین در هر بخش، با حل تعدادی مسئله شاخص، به صحت سنجی دقت روش پیشنهادی پرداخته شده است. در پایان نیز تعدادی از مسایل بزرگ مقیاس و متنوع مطرح در مباحث مهندسی زلزله مورد ارزیابی قرار گرفته است. مقایسه نتایج به دست آمده از روش پیشنهادی و سایر روش های عددی و تحلیلی، حاکی از دقت نسبتا مناسب این روش برای حل مسایل مطرح شده می باشد.

سدها به عنوان یکی از مهم ترین سازه ها در توسعه و آبادانی کشورها، همواره در معرض خطراتی مانند زلزله قرار دارند. از آنجایی که شکست یک سد هزینه های مالی و جانی فراوانی را به همراه خواهد داشت، در طراحی آنها باید از دقیق ترین و در عین حال اقتصادی ترین روش ها استفاده کرد. در این پژوهش یک روش جدید با قابلیت های خوب به نام روش معادلات مجزا، برای آنالیز لرزه ای اندرکنش سد و مخزن توسعه داده شده است. در روش نیمه تحلیلی مذکور فقط مرزهای مسئله با استفاده از المان های مرتبه بالای غیرایزوپارامتریک ویژه گسسته سازی می شود. با استفاده از چندجمله ای های مرتبه بالای چبیشف به عنوان توابع نگاشت، توابع شکل ویژه، روش انتگرال گیری عددی کلنشا-کورتیس و روند تولید فرم انتگرالی با استفاده از روش باقیمانده های وزن دار، ماتریس ضرایب در معادلات حاکم، قطری می گردد. به عبارت دیگر معادله دیفرانسیل حاکم برای هر درجه آزادی مستقل از سایر درجات آزادی به دست می آید. این امر و نیز حل مسئله در فضایی با یک بعد کمتر از فضای اصلی، باعث کاهش قابل توجه حجم محاسبات نسبت به سایر روش ها می گردد. با استفاده از این ابزارها، برای اولین بار در این پایان نامه روابط مورد نیاز و روند حل برای مسائل الاستودینامیک با تحریک پایه، اعمال مستقیم شرایط مرزی مخزن سد در حل آن، محاسبه ی توزیع فشار هیدرودینامیکی در مخازن سدها بر اساس معادله ی لاپلاس و آنالیز لرزه ای اندرکنش سد و مخزن در حوزه ی فرکانس ارائه شده است. در این ارتباط، مسسائل مختلفی با استفاده از روش معادلات مجزا حل شده که عبارت است از: الف) آنالیز استاتیکی یک سد وزنی تحت بار فشار هیدرواستاتیک، ب) آنالیز دینامیکی دو سد خالی، ج) محاسبه ی فشار هیدرودینامیک بر روی بدنه ی یک سد صلب با اعمال غیرمستقیم و مستقیم شرایط مرزی (اثرات امواج سطحی، رسوبات کف و جذب امواج فشاری در دوردست) مخزن و د) دو مورد از آنالیز اندرکنش سد وزنی و مخزن با فرض تراکم پذیری (استفاده از معادله ی هلمهولتز) و تراکم ناپدیری (استفاده از معادله ی لاپلاس) آب مخزن تحت یک زلزله ی هارمونیک افقی. مقایسه نتایج به دست آمده از این روش با سایر روش های عددی و تحلیلی، بیان گر توانایی و دقت مناسب این روش در زمینه های ذکر شده توام با کاهش حجم محاسبات می باشد.

عدم تناسب رژیم آبدهی رودخانه ها با تقاضاهای مصرف، احداث سد به منظور ایجاد مخزن با گنجایش قابل اعتماد برای ذخیره و تامین بلندای لازم برای اهداف مختلف را ناگزیر می نماید. امکان پذیری احداث سد مستلزم تامین شرایط مناسب ژئوتکنیکی و هیدروژئولوژی ساختگاه می-باشد. افزایش ارتفاع سدها در سال های اخیر و لزوم احداث در ساختگاه های با مشکلات عدیده زمین شناسی در کنار اهمیت استراتژیک و فجایع ناگوار ناشی از عدم استحکام کافی تکیه گاه سنگی سدها، ضرورت شبیه سازی پدیده های مرتبط با رفتار توده سنگ پیرامون بدنه سدها را نمایان می سازد. تدوین شیوه جامع کاربردی در مدل های محاسباتی تحلیل تنش، تراوش، پایداری و لحاظ نمودن تأثیرات توأم آن ها برای اطمینان از ایمنی این ابرسازه ها در دوران بهره برداری از اهداف پژوهش پیش رو می باشد. بر این اساس یک مدل سه بعدی غیر خطی کاملاً همبسته تنش و تراوش با راهبرد حل به روش جداسازی برای شبیه سازی رفتار توده سنگ توسعه و در پی سدها به کار گرفته شده است. شبیه سازی رفتار با تئوری تعمیم یافته محیط متخلخل بیوت و گسسته سازی معادلات دیفرانسیل حاکم در قالب اجزای محدود و به روش گالرکین انجام شده است. ابتداء جایگاه مدل با توجه به سطوح مختلف تحلیل هیدرومکانیکی در توده سنگ شامل سنگ سالم، درزه های تصادفی، دسته درزه ها و ناپیوستگی های عمده تبیین شده است. برای توصیف رفتار غیر خطی درزه ها، از مدل بارتن- بندیس با اعمال ناهمواری بسیج شده سطح درزه و اثرات مقیاس استفاده شده است. تأثیرات ناهمسانی ناشی از چندین دسته درزه با شیب و جهات مختلف با مدل چند لایه و گسل به صورت صفحه ضعیف با شیب و امتداد مشخص با المان بدون ضخامت شبیه سازی شده است. برای دستیابی به جواب پلاستیسیته از الگوریتم حل مبتنی بر تحلیل الاستوویسکوپلاستیک با قانون جریان غیر همراه و انتگرال گیری زمانی صریح استفاده شده است. در این مدل تراوش در ناپیوستگی ها به صورت جریان لایه ای با قانون مکعب در نظر گرفته شده است. ارتباط بین باز شدگی مکانیکی و هیدرولیکی درزه ها با رابطه اولسون و بارتن لحاظ و مدل به محیط های غیر اشباع نیز گسترش یافته است. مدل توسعه یافته به منظور ارزیابی تأثیرات الگوهای مختلف هندسی و مکانیکی ناپیوستگی ها در رفتار هیدرومکانیکی پی سدهای بتنی وزنی به کار برده شده است. تحلیل حساسیت رفتار پی نشان می دهد ساده انگاری پدیده پیچیده هیدرومکانیک به دلیل افزایش تنش ها در تکیه گاه سدها و فشار بالا برنده در سطح تماس سد و سنگ همزمان با تغییر اندازه و جهت تنش های اصلی بدنه بسته به الگوی درزه داری توده سنگ بعضاً در خلاف جهت اطمینان بوده و می تواند پیامدهای ناگواری به دنبال داشته باشد. در پایان مدل در سد بتنی قوسی مالپاسه و تکیه-گاه پیرامون آن به صورت جامع و مستند به شواهد ساختگاه با موفقیت به کار گرفته شده است.

با توجه به کاربرد بسیار وسیع قطعات الکترونیکی در تحقیقات فضایی و وجود پرتوهای کیهانی با شدت بسیار زیاد در خارج از جو، یافتن مواد جایگزین سیلیکون و مواد مشابه دیگر با مواد مقاوم در برابر اشعه، نیاز روز تکنولوژی الکترونیک فضایی است. مواد با پایه کربنی، به خاطر ویژگی های الکتریکی جالبی که دارند، و با توجه به پتانسیل بالای آن ها در کاربردهای الکترونیک فضایی مورد توجه تحقیقات علمی قرار گرفته اند. لذا در این تحقیق ساخت ترانزیستور شاتکی بعنوان ترانزیستور پایه که در آن مس به عنوان الکترود فلزی و نانولوله کربنی را به عنوان نیم رسانا برگزیدیم. نانولوله کربنی را به روش تخلیه قوس الکتریکی با جریان متناوب و با استفاده از یک ژنراتور ولتاژ بالا مابین دو الکترود مسی رشد دادیم. برای این منظور راکتور از دو الکترود مسی که روبروی هم قرار گرفته-اند، تشکیل یافته است.گاز ترکیبی پروپان وبوتان بعنوان منبع کربن جهت تولید رشته های پایدار کربن به کار رفته است. بعد از ساخت ترانزیستور شاتکی با تابش پرتوهای بتا تغییرات مشخصه های جریان-ولتاژ قطعه حاصل را بررسی کردیم.

ترانزیستورهای مدرن به رغم عملکرد ساده¬¬شان، یکی از مهمترین دستگاه¬های پیچیده¬ی ایجاد شده توسط بشر هستند. سالانه میلیون¬ها ترانزیستور ساخته شده در جهان نقش مهمی در رایانه، تلفن همراه، رله قدرت و انواع دیگر دستگاه¬های الکترونیکی بازی می¬کنند. ماسفت به¬عنوان پایه¬ی مدارات مجتمع امروزی و همچنین پایه¬ی بسیاری از سنسورهای دقیق می¬باشد. جهت¬گیری تکنولوژی همواره به کوچک¬سازی این قطعه ¬انجامیده است. اخیراً ماسفت¬هایی مورد استفاده قرار گرفته¬اند که در نواحی سورس و درین به¬جای دیفیوژن از فلزات استفاده می¬شود و به این ترتیب اتصالات pn در ماسفت¬های مرسوم جای خود را به سدهای شاتکی داده است. از طرفی الکترونیک کربنی ساختار نانولوله کربن را جهت جای¬گزینی با نیمه هادی¬های مرسوم مورد استفاده در ماسفت (سیلیکون) پیش¬رو قرار می¬دهد. در این پایان¬نامه در گام نخست نانو لوله¬های کربنی با فیزیک مناسب (گاف انرژی) جهت استفاده به¬عنوان کانال ترانزیستور ماسفت تهیه می¬گردد، سپس سد شاتکی با اتصال نانولوله¬های ساخته شده به یک فلز مناسب ساخته می¬شود و پارامترهای آن (ازجمله ارتفاع سطح و یا مشخصه¬ی i-v آن) استخراج می¬گردد. در مرحله¬ نهایی با اتصال نانولوله کربنی به دو فلز (درین و سورس) ساختار ترانزیستور شاتکی ایجاد خواهد شد و منحنی مشخصه¬ی این ترانزیستور ایجاد می¬گردد.

در این تحقیق حل مساله موج با استفاده از اتوماتای سلولی وفقی شده مورد نظر است. اتوماتای سلولی یک روش فرمول بندی شده بر اساس قواعد همسایگی است. برای رسیدن به حل وفقی از تعمیم موجکهای دوبوک و دسلرز و توابع پایه شعاعی استفاده شده است. در بخش انتهایی روش لغزش رهایش برای مدلسازی گسلش به کار گرفته شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

پلهای قوسی یادگاری است از مهندسین قدیمی که هنر خود را در ساخت این نوع پلها در طول سالیان دراز به نمایش گذاشته اند. در شبکه راه آهن ایران حدود 3300 پل سنگی قوسی در حال خدمت رسانی است. بعضی از این پلها نقش بسیار کلیدی و حیاتی را در سیستم ریلی کشور دارند. باتوجه به اهمیت و تعداد این پلها در کشور لازم است تا بارگذاری های بحرانی برای این پلها مشخص و مطابق آن شرایط پلها بررسی شود. در این تحقیق با توجه به اهمیت میزان باربری این پل ها بعد از گذشت سالیان طولانی از زمان ساخت و افزایش بارهای ثقلی در ابتدا به مرور دیدگاه ها و روش های مختلف (بغیر از روش المان مجزا) در زمینه مدلسازی پلهای قوسی پرداخته شده است. محققین نظریات مختلفی را در مورد رفتار خطی ویا غیرخطی این پلها دارند. با جمع بندی نظریات محققین مختلف مدل اجزای محدودی پیشنهاد شده که در آن سعی شده جزییات موجود در این پلها به خوبی در نظرگرفته شود. در این مدل از المان های درز در طول قوس به عنوان محل های احتمالی ترک و بین قوس و مصالح پرکننده استفاده شده است. مدلسازی بصورت 2بعدی و3 بعدی انجام شده است. در مدل جامع دو بعدی و سه بعدی پیشنهادی قابلیت اعمال انواع بارگذاری ها از جمله بارگذاری لرزه ای وجود دارد. مقایسه نتایج مدل 2 بعدی و3 بعدی نشان می دهد که در مدل 2بعدی با توجه به عدم در نظرگرفتن دیوارهای سنگی دوطرف تغییرمکان ها و بازشدگی در درزها بیشتر می باشد. همچنین نتایج تحلیل پل تحت بار زلزله که بسیار کم مورد توجه محققین قرار گرفته، نشان از عملکرد خوب این پلها در برابر زلزله در راستای طولی پل دارد ولی پل تحت زلزله عرضی عملکرد ضعیف تری را نشان می دهد و امکان خرابی دیوارهای پیشانی در این حالت وجود دارد.

امروزه در علم سدسازی ایمنی سدها از اهمیت غیرقابل انکاری برخوردار است. از همین رو ساخت سدهای ایمن اولویت تمامی مهندسان سدساز گشته است. در مقابل سدهای تازه ساز سدهایی وجود دارند که در سال های دور و با معیارهای ایمنی گذشته ساخته شده اند. امروزه ثابت شده در مواردی این سدها از ایمنی چندانی برخوردار نیستند. از همین رو ارزیابی ایمنی این سدها از اهمیتی حیاتی برخوردار است. در تحقیق پیش رو تمرکز بر روی ارزیابی ایمنی سدهای وزنی تحت بار زلزله می باشد. بر همین اساس با استفاده از روش های طراحی بر اساس عملکرد، ایمنی سدهای بتنی ارزیابی شده است. در میان این روش ها، از روش ارایه شده در fema-356 استفاده شده است. در میان روش های ارایه شده در این منبع نیز روش تحلیل استاتیکی غیرخطی برگزیده شده است. بر همین اساس ابتدا نقاط آسیب پذیر سدهای بتنی شناسایی می شوند. این شناخت بر اساس مرور مطالعات پیشین و انجام یک سری تحلیل دینامیکی غیرخطی به دست می آید. این تحلیل ها با فرض فونداسیون صلب انجام شده و مشخصات غیرخطی مواد در آن دیده شده است. نتایج به دست آمده از مقایسه ی تحلیل های با فونداسیون و بدون فونداسیون نشان می داد، مکان وقوع خسارت در هر دو حالت به طور کلی مشابه می باشد. تنها در حالت تحلیل دینامیکی با فونداسیون مشاهده شده، خسارات بالادست از شدت کم تری برخوردار می باشد. در مقابل در مورد خسارات پایین دست خسارات حاصل از تحلیل دینامیکی از شدت بیش تری برخوردار بودند. با استفاده از نتایج این تحلیل ها نقاط آسیب پذیر به دو دسته (بالادست و پایین دست) تقسیم می شوند. سپس با مورد آزمون قرار دادن توابع بار مختلف، دو تابع بار انتخاب می شود. حاصل ضرب مقدار مود اول سد با مخزن خالی، در تابع بی بعد ضخامت سد در راستای ارتفاع به عنوان تابع ایجاد کننده ی خسارات پایین دست انتخاب شد. برای خسارات بالادست نیز از تابع حاصل از جمع نیروی هیدرواستاتیک و هیدرودینامیک استفاده شده است. مبنای انتخاب این دو تابع تولید خساراتی مشابه با تحلیل های دینامیکی غیرخطی است. پس از آن، مطابق با روابط ارایه شده در fema-356 این روابط برای سدهای وزنی بتنی تنظیم می شوند. در پایان برای هر دسته از خسارات معرفی شده کالیبراسیون انجام می شود. بر مبنای کالیبراسیون صورت گرفته سطوح خسارت، تعریف می گردد. در نهایت، در هر حالت کفایت تحلیل استاتیکی غیرخطی مورد بررسی قرار گرفت. بر مبنای محاسبات صورت گرفته کفایت تحلیل استاتیکی بر اساس روش ارایه شده بیش از 90% برآورد شده است. در واقع با استفاده از روش ارایه شده، به منظور ارزیابی ایمنی سدهای بتنی وزنی، نیازی به انجام تحلیل های دینامیکی غیرخطی نبوده و می توان تنها با استفاده از یک سری تحلیل استاتیکی غیرخطی وضعیت ایمنی سد وزنی را مشخص نمود.

کشاورزی یکی از مهمترین بخشهای اقتصادی در ایران و جهان است که درصد بالایی از تولید و اشتغال را به خود اختصاص داده است ، بهمین دلیل توسعه آن از اهمیت بسزایی برخوردار است . هر چند توسعه، پدیده ای چند وجهی بوده و موانع تحقیق آنرا نمی توان به یک عامل محدود نمود، اما به اعتقاد اکثر صاحبنظران مهمترین مانع توسعه بخش کشاورزی در ایران مسئله نظام بهره برداری یعنی کوچکی و پراکندگی اراضی کشاورزی و وجود تعداد زیادی بهره بردار در این بخش می باشد. این مشکل بعد از انجام اصلاحات ارضی در ایران بوجود آمده و از زمان تاکنون جهت رفع آن راه حلهای گوناگونی ارائه و اجرا گردیده اند که بدلایل مختلفی موفق نبوده و یا با شکست مواجه شده اند. در برنامه پنج ساله اول توسعه کشور، این مسئله مجددا مورد توجه قرار گرفته و برای حل آن تشکیل تعاونیهای تولید روستایی پیشنهاد گردیده است . تحقیق حاضر جهت بررسی عوامل موثر بر عضویت کشاورزان در این تعاونیها، در محدوده استان فارس انجام گردیده است . جامعه آماری تحقیق عبارتند از کشاورزان ساکن در روستاهای تحت پوشش تعاونیهای تولید تشکیل شده در استان فارس از شروع برنامه پنج ساله اول توسعه تا پایان سال 1375، که از میان آنها 120 نفر به روش نمونه گیری تصادفی طبقه ای از دو گروه عضو و غیرعضو تعاونیها، با نسبت مساوی، بعنوان نمونه های آماری تحقیق انتخاب گردیده اند. این تحقیق از نوع توصیفی-همبتسگی بوده، به روش پیمایشی با استفاده از پرسشنامه و مصاحبه انجام گردیده است . تجزیه و تحلیل اطلاعات بدست آمده توسط نرم افزار spss در محیط ویندوز، نشان داد که بین ویژگیهای فردی (بغیر از سابقه کار کشاورزی)، ویژگیهای اقتصادی (بجز میزان زمین، سطح زیر کشت و میزان مشارکت خانواده در کار کشاورزی) و منزلت اجتماعی پاسخگویان با عضویت آنان در تعاونیهای تولید روستایی رابطه معنی داری وجود دارد. بین ویژگیهای فردی (به استثناء سابقه کار کشاورزی)، ویژگیهای اقتصادی (بغیر از میزان زمین، سطح زیر کشت میزان مشارکت افراد خانواده در کارهای کشاورزی) و منزلت اجتماعی پاسخگویان عضو و غیرعضو تعاونیهای تولید روستایی تفاوت معنی داری وجود دارد. تجزیه و تحلیل رگرسیون با روش گام به گام نشان داد که متغیرهای الگوی تلفیقی بیشترین قدرت تبیین کنندگی را داشته و 78/4 درصد از تغییرات متغیر وابسته را هشت متغیر زیر تبیین می کنند: سن، عمل به توصیه های مروجین و کارشناسان کشاورزی، افراد خانواده، سطح سواد، منزلت اجتماعی، میزان استفاده از ماشین آلات کشاورزی، شغل اصلی و مشاوره شخصی با کارشناسان.

خصوصیات دینامیکی سازه ها از قبیل پریودهای طبیعی ارتعاش، شکل مودهای ارتعاش و درصد میرایی در ردیف مهمترین عواملی هستند که نحوه رفتار سازه در برابر زلزله را مشخص می کنند. از طرفی مدلهای ریاضی و تئوری استفاده شده برای این منظور معمولا با فرضیات ساده کننده ای همراه هستند که لازم است با انجام آزمایش روی سازه واقعی دقت آنها را بررسی کرده و برای جوابهای واقعی کالیبره نمود.در این تحقیق خصوصیات دینامیکی سد شهید رجائی ساری به روش آزمایش ارتعاش اجباری و تحلیل مدل المان محدود با هم مقایسه شده اند. آزمایش ارتعاش اجباری روی سد مذکور با دو واحد لرزاننده که در طرفین محور تاج سد قرار گرفتند انجام شد بدین صورت که لرزاننده ها یکبار با فاز موافق و بار دیگر با فاز مخالف بکار گرفته شدند.رکوردهای ثبت شده توسط سنسورهای نصب شده در تاج و گالری سد به کمک نرم افزار ‏‎matlab 5.3‎‏ و با استفاده از طیفهای ‏‎psd,csd‎‏ و ‏‎coherence‎‏ مورد پردازش قرار گرفتند و فرکانسهای طبیعی، شکل مودها و درصد میرایی های متناظر هر مود، برای 9 مود ارتعاشی شناسایی و محاسبه شدند.مدل المان محدود سد که با استفاده از نرم افزار ‏‎ansys‎‏ بصورت سد - مخزن و فونداسیون مدل شده بود با استفاده از پارامترهای بهینه بدست آمده از نتایج آزمایش ارتعاشی محیطی برای مدولهای الاستیسیته سد و سنگ، مورد تحلیل قرار گرفت.انطباق بین نتایج مدل المان محدود سد و آزمایش ارتعاش اجباری برای 8 مورد بدست آمده از آزمایش انجام ولی برای مود نهم بدست آمده از آزمایش این انطباق حاصل نشد.