---

تعیین دقیق پارامترهای دینامیکی سنگها در نرخهای بارگذاری بالا از جمله موضوعات بسیار مهم در زمینه‌های مختلف دینامیک سنگ می باشد. طیف وسیعی از مسائل مرتبط با مهندسی سنگ شامل انفجار، زلزله و نفوذ پرتابه‌ها در ارتباط مستقیم با علم دینامیک سنگ و رفتار دینامیکی سنگها می‌باشد. به منظور طراحی و تحلیل بسیاری از سازه‌های نظامی و دفاعی احداث شده در یا بر روی سنگ شامل نیروگاههای زیرزمینی، پناهگاههای زیرزمینی و مغارها، تشخیص دقیق رفتار دینامیکی سنگها تحت مقادیر مختلف نرخ بارگذاری لازم و ضروری می‌باشد. مرسومترین و پرکاریردترین تکنیک مورد استفاده به منظور تعیین رفتار دینامیکی مواد در نرخهای کرنش بالا آزمایش میله فشاری هاپکینسون است. در این تکنیک یک موج فشارشی با دامنه زیاد به نام موج ورودی، به سمت نمونه روانه شده و سپس امواج برگشتی و عبوری از نمونه همراه با موج ورودی توسط کرنش‌سنجهای نصب شده برروی میله‌های دستگاه ثبت می‌شوند. سپس با به کار بردن معادلاتی مشخص که حاکم بر آزمایش هاپکینسون هستند، منحنی تنش-کرنش دینامیکی نمونه به دست می‌آید. در این تحقیق، ابتدا پارامترهای مقاومتی ماسه سنگ در شرایط شبه‌استاتیکی به دست آمده و سپس آزمایش هاپکینسون در نرخهای بارگذاری مختلف انجام شده است و منحنی تنش-کرنش دینامیکی ماسه سنگ به دست آمده است. نتایج نشان می‌دهد که در نرخهای بارگذاری بالا مقاومت ماسه سنگ به مقدار زیادی افزایش پیدا می کند به‌گونه‌ای که با افزایش نرخ کرنش نمونه تا s^(-۱) ۱۵۰، مقاومت ماسه سنگ از مقدار حدود MPa ۱۶۰ در شرایط شبه‌استاتیکی به مقدار MPa ۲۶۰ در شرایط دینامیکی رسیده است.

---

پرتابگرهای گازی، بخش مهمی از دستگاه‌های آزمایش ضربه هستند که کاربردهای فراوانی در شناخت خواص مواد دارند. انجام برخی آزمایش‌ها نیاز به پرتاب در سرعت‌های بالا دارد که پرتابگرهای تک‌مرحله‌ای قادر به پرتاب در چنین محدود سرعتی نمی‌باشند، لذا از پرتابگر‌های دومرحله‌ای بدین منظور استفاده می‌گردد. پارامترهای متعددی عملکرد این گونه پرتابگرها را تحت تاثیر قرار می‌دهد. برای تنظیم بهینه این پارامترها، مدل‌سازی و بهینه‌سازی پرتابگر امری ضروری و غیر قابل اجتناب است. بدین منظور در این مقاله مدلی یک‌بعدی برای تعیین کارآیی پرتابگر و بهینه‌سازی آن پیشنهاد می‌گردد که در آن از اطلاعات تجربی نرخ سوختن جهت مدل‌سازی احتراق استفاده گردیده است. برای بررسی صحت مدل پیشنهادی و شبیه‌سازی پرتابگر، نتایج برای چندین حالت با نتایج تجربی مقایسه شده‌است که نشان می‌دهد مدل مورداستفاده از دقت کافی برخوردار است. نتایج حاصل از مدل‌سازی یکبعدی برای بهینه‌سازی عملکرد پرتابگر و تعیین مقادیر بهینه پارامترهای مختلف استفاده می‌گردد. علاوه بر این، مدل یکبعدی ارائه‌شده می‌تواند برای محاسبات طراحی اولیه پرتابگر و بررسی امکان‌پذیری ساخت و تخمین هزینه‌ها مورد استفاده قرار ‌گیرد. در این تحقیق از روش آماری پاسخ سطح برای یافتن مدل‌های چندجمله‌ای درجه دو برای پاسخ سرعت و فشار استفاده‌ شده است و سپس از این مدل‌ها جهت کمینه‌سازی فشار بیشینه وارد بر پرتابه در شرایط مختلف، از روش سیمپلکس استفاده‌ شده‌است. در نهایت جهت تسهیل استفاده از پرتابگر گازی دومرحله‌ای، منحنی و جدول عملکردی پرتابگر ارائه شده‌است که برای عملکرد بهینه پرتابگر می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.

---

آلیاژهای حافظه‌دار مغناطیسی دسته‌ی جدیدی از مواد هوشمند به شمار می‌آیند که خواصی همچون کرنش‌های برگشت‌پذیر بزرگ و فرکانس عملکرد بالا از خود نشان می‌دهند. این خواص منحصر به فرد، آلیاژهای حافظه دار مغناطیسی را به عنوان گزینه‌ای مناسب در کاربردهایی همچون عملگرها، حسگرها و برداشت‌کننده‌های انرژی مطرح کرده است. این مقاله یک مدل ساختاری پدیده شناختی دو‌بعدی برای آلیاژهای حافظه‌دار مغناطیسی، در چارچوب ترمودینامیک فرایندهای بازگشت‌ناپذیر ارائه می‌کند. به منظور منعکس کردن پدیده‌های میکروسکوپیک بر روی رفتار ماکروسکوپیک ماده، تعدادی متغیر داخلی مناسب معرفی شده است. در ضمن نیروی محرک بحرانی برای شروع بازچینی مارتنزیتی، وابسته به تنش در نظر گرفته شده است که دقت مدل در بارگذاری‌های چندمحوره را افزایش می‌دهد. معادلات سینتیکی پیش‌فرض شده برای کسرهای حجمی دامنه‌های مغناطیسی، معادلات مستقل از یکدیگر برای بردارهای یکه مغناطیس‌شوندگی و معرفی تابع حدی مناسب برای بازچینی واریانت‌های مارتنزیتی منجر به سادگی فرمول‌بندی مدل پیشنهادی شده‌اند. به منظور بررسی عملکرد مدل پیشنهادی در پیش‌بینی رفتار آلیاژهای حافظه دار مغناطیسی چند مثال عددی حل و با داده‌های تجربی موجود و همچنین با مدل‌های ساختاری دیگر مقایسه شده‌ است. مدل پیشنهادی با دارا بودن دقت قابل قبول در پیش‌بینی نتایج تجربی و همچنین سادگی روابط که منجر به کاهش هزینه‌های محاسباتی می‌گردد، برای تحلیل سازه‌های هوشمند بر پایه آلیاژهای حافظه‌دار مغناطیسی مناسب می‌باشد.

---

روش‌های ساخت افزودنی و یا چاپ سه‌بعدی به‌صورت روزافزون در ساخت قطعات سه‌بعدی موردتوجه قرار گرفته‌اند و در سال‌های اخیر توجه ویژه‌ای به آن دسته از روش‌هایی شده است که با مواد فلزی کار می‌کنند. فرآیند ذوب انتخابی با لیزر یکی از روش‌های ساخت افزودنی در تولید قطعات فلزی محسوب می‌شود. این روش، ‌به‌صورت خاص برای تولید قطعات فلزی که نیاز است بیش از ۹۹ درصد چگال باشند، توسعه داده ‌شد. در این روش، سطح لایه‌ی پودر فلزی، توسط لیزر، مطابق یک الگوی مشخص اسکن شده و در محل تابش لیزر، یک حوضچه مذاب موضعی (انتخابی) شکل می‌گیرد که پس از انجماد، یک لایه چگال را نتیجه می‌دهد. در این پژوهش، شبیه‌سازی نیمه‌کوپل ترمومکانیکی فرآیند ذوب انتخابی با لیزر به روش اجزاء محدود در نرم‌افزار آباکوس انجام می‌شود. برای شبیه‌سازی شار متحرک لیزر و بروز رسانی خواص مادی، از پودر به جامد چگال، از قابلیت زیربرنامه‌نویسی در نرم‌افزار‌ استفاده می‌شود. هدف اصلی از این شبیه‌سازی، بررسی توزیع تنش‌های پسماند و اعوجاج قطعه ساخته‌شده به روش ذوب انتخابی با لیزر است. نتایج که برای دو شرط مرزی مکانیکی مختلف ارائه‌شده است، نشان می‌دهد هنگامی‌که کف لایه گیردار است، سطح فوقانی لایه ساخته‌شده، به‌صورت مقعر تغییر شکل می‌دهد و برای حالتی که وجوه جانبی لایه، دارای تکیه‌گاه‌های ساده باشند و سطح زیرین آن آزاد باشد، قطعه تاب برمی‌دارد.

---

در این تحقیق روشی نوین برای تحلیل رفتار دینامیکی تیر یکسر گیردار از جنس آلیاژحافظ شکل ارائه شده است. فرض بر این است که تیر کاملا از آلیاژ حافظ شکل ساخته شده است. در ابتدا معادلات دیفرانسیل حاکم بر حرکت و شرایط مرزی مسئله بر اساس تئوری تیر اویلر برنولی و با بکارگیری اصل همیلتون توسعه یافته استخراج شده است. در معادلات استخراج شده پارامتر کرنش تغییر فاز درنقاط مختلف تیر بصورت یک متغیر داخلی تعریف شده که با زمان و مکان تغییر می‌کند. با استفاده از توابع شکل مود که کلیه شرایط مرزی را ارضا می‌کند و با بکار‌گیری روش گالرکین، معادلات حرکت سیستم به تعدادی معادله دیفرانسیل معمولی تبدیل شده و معادلات حاصله با استفاده از روش عددی نیومارک حل شده است.برای معین نمودن شرایط فاز آلیاژ حافظ شکل در نقاط مختلف تیر از مدل ماده سوزا جهت تعیین فاز ماده استفاده شده است. متغیر داخلی کرنش تغییر فاز که در معادلات حاکم با مختصه های زمانی کوپل می‌باشد با استفاده از این مدل ماده و بر اساس الگوریتم نگاشت برگشتی در هر زمان و برای هر نقطه از تیر تعیین می گردد. اثر متغیر کنترلی دما و متغیر کنترلی کرنش اولیه که بصورت جابجایی اولیه بر سیستم اعمال می‌شود را بر میزان میرایی سیستم، به تفصیل بررسی شده است. از نتایج بدست آمده مشاهده می‌گردد که با افزایش دما میزان استهلاک به علت تشکیل حلقه های هیستریزیس بزرگتر افزایش می‌یابد و با افزایش جابجایی اولیه سرعت میرایی در ارتعاش آزاد افزایش می‌یابد.