دانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Assessment of the Impact of Distributed Generation and Distribution Network Faults on Generation Reliability Indicesمحاسبه تاثیر واحدهای تولید پراکنده و اتفاقات شبکه توزیع بر شاخصهای قابلیت اطمینان سطح تولید133313594910.48301/kssa.2021.277262.1427FAفرزانه عسکریعضو هیئت علمی، گروه مهندسی برق، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.0000-0002-7588-3317Journal Article20210406In addition to effects on the distribution network such as reducing loss, improving voltage profile, and increasing reliability, installing DGs can also indirectly affect the power system generation reliability. But unlike the transmission network, which is considered to be completely reliable when studying HLI level reliability studies, the distribution network, which contains most of the distributed power generation capacity, has high incidence, lower levels of automation, and radial structure that can lead to capacity closure. These units are crafted. Therefore, in this article, a method is proposed to combine the uncertainties of distribution network and forced outage rate of DG into “Equivalent Forced Outage Rate” or EFOR. Using this parameter, DGs can be moved from the distribution network to the sub-transmission bus to participate in forming the capacity outage probability table and calculating HLI reliability indices. The proposed method has a Single Contingency approach to distribution network events and therefore has a higher speed compared to methods such as Monte Carlo simulation.افزایش نصب منابع تولید پراکنده در شبکه قدرت علاوه بر تأثیراتی مانند کاهش تلفات شبکه، بهبود پروفیل ولتاژ، افزایش قابلیت اطمینان و ... که بر شبکه توزیع بر جای میگذارد، میتواند قابلیت اطمینان سطح تولید را نیز بهطور غیرمستقیم تحت تأثیر قرار دهد. اما برخلاف شبکه انتقال که در هنگام مطالعات قابلیت اطمینان سطح HLI کاملاً قابل اطمینان فرض میگردد، شبکه توزیع که دربردارنده بخش اعظم ظرفیت تولید پراکنده شبکه قدرت است، دارای اتفاقات زیاد، سطوح پایینتر اتوماسیون و ساختاری شعاعی است که میتواند منجر به حبس ظرفیت تولید این واحدها گردد؛ از این رو در این مقاله روشی ارائه شده است تا با استفاده از آن نرخ خروج اجباری واحدهای تولید پراکنده و اتفاقات شبکه توزیع با یکدیگر تلفیق و در قالب «نرخ خروج اجباری معادل» ظاهر گردد تا از آن بتوان برای معادلسازی این واحدها در شینه فوقتوزیع و مشارکت دادن آنها در تشکیل جدول COPT برای استفاده شاخصهای قابلیت اطمینان سطح HLI استفاده کرد. روش ارائه شده، رویکردی Single Contingency به اتفاقات شبکه توزیع دارد و به همین دلیل در قیاس با روشهایی مانند شبیهسازی مونت کارلو، از سرعت بالاتری برخوردار است.https://karafan.tvu.ac.ir/article_135949_9653459bec7e07a108921045fe755fa1.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Designing a Convex Optimization Model for Self-healing of a Smart Distribution Networkطراحی یک مدل بهینهسازی محدب برای خودترمیمی یک شبکه توزیع هوشمند355313068410.48301/kssa.2021.130684FAمحمدحسن یگانه کیادانشجوی دکتری، گروه مهندسی برق، واحد خمینی شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران.0000000287472021محمد مهدی رضاییاستادیار، گروه مهندسی برق، واحد خمینی شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران.0000-0002-8569-3170مهرداد عابدیاستاد، گروه مهندسی برق، دانشکده برق، دانشگاه امیر کبیر، تهران، ایران.0000-0002-1795-2951Journal Article20210220Self-healing is used to automatically repair the distribution system in the event of a fault. One way to reduce without service customers is to operate the faulty area as an island. However, the island is formed optimally when the island is formed online after the fault. If the island is determined before the fault, the optimal margin of the island will not be formed and the number of customers without electricity might increase. In this article, island building is carried out online after the fault. One of the most important problems after a fault occurs is the quick solution of the problem. Since nonlinear models greatly increase the solving time, in the proposed method, the problem is transformed from a non-convex MINLP model to a convex model. As a result, the proposed model can be answered in a very short time. The second point in the problem of self-healing optimization is to achieve the optimal global solution. The optimization problem is carried out by the convex optimization method. Because in convex problems there is only one optimal, the proposed method ensures the achievement of the optimal global solution. A variety of dispatchable and non-dispatchable distributed generation sources were used. Load and production modeling was also undertaken in a probabilistic space because considering the uncertainty, it can be said that the proposed model can be resistant to such events. After determining the optimal microgrid, the optimal production of distributed generation resources and load shedding was carried out to balance the system power. The IEEE 33-bus system was used to demonstrate the efficiency of the proposed method. خودترمیمی برای ترمیم خودکار سیستم توزیع در هنگام خطا بهکار میرود. یکی از روشهای کاهش مشترکین بدون برق، بهرهبرداری منطقه خطادار بهصورت جزیرهای است اما زمانی جزیره بهصورت بهینه تشکیل میشود که این جزیره بهصورت آنلاین بعد از خطا شکل گیرد. در صورتی که جزیره قبل از خطا تعیین شده باشد، مرز بهینه جزیره تشکیل نمیشود و ممکن است تعداد مشترکین بدون برق افزایش یابد. در این مقاله جزیرهسازی بهصورت آنلاین پس از خطا انجام میشود. یکی از مهمترین مشکلات پس از وقوع یک رخداد خطا، حل سریع مسئله است. از آنجایی که مدلهای غیرخطی، زمان حل را بهشدت زیاد میکنند؛ در روش پیشنهادی، مسئله خودترمیمی از مدل MINLP نامحدب به یک مدل محدب تبدیل شده است. در نتیجه مدل پیشنهادی با زمان بسیار کمی میتواند به جواب برسد. نکته دوم در مسئله بهینهسازی خودترمیمی رسیدن به جواب بهینه سراسری است. چون در مسائل محدب تنها یک راهحل بهینه وجود دارد؛ بنابراین روش پیشنهادی رسیدن به جواب بهینه سراسری را تضمین میکند. همچنین مدلسازی بار و تولید در یک فضای احتمالاتی صورت میگیرد. پس از تعیین ریزشبکه بهینه، تولید بهینه منابع تولید پراکنده و برداشت بار برای متعادل کردن توان سیستم انجام میشود. برای نشان دادن کارایی روش پیشنهادی از سیستم 33 باس IEEE استفاده شده است. https://karafan.tvu.ac.ir/article_130684_087a3751c6037fd10ef766a7e545ff65.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Process Simulation and Extraction of Parameters Affecting the Production Capacity and Efficiency of a Combined Cycle Power Plant Unit (Case study: Yazd Combined Cycle Power Plant)شبیهسازی فرایندی و استخراج پارامترهای مؤثر بر توان تولیدی و راندمان حرارتی یک واحد نیروگاه چرخه ترکیبی مطالعه موردی: نیروگاه چرخه ترکیبی یزد557713067910.48301/kssa.2021.130679FAمحمد امیدپناهاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.0000-0002-5787-4038سیدامیرعباس علومیاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد یزد، دانشگاه آزاد اسلامی، یزد، ایران.0000-0002-2931-4025مهدی آشتیان ملایردانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد یزد، دانشگاه آزاد اسلامی، یزد، ایران.0000-0002-8366-3410Journal Article20210102Given the increasing importance of energy management, optimizing power generation systems and reducing their energy consumption are of great importance, particularly recognizing the parameters affecting the performance of these units. In the present study, ANSALDO unit was investigated as a combined cycle unit commonly applied in Iran. To this end, the ANSALDO unit of Yazd Combined Cycle Power Plants was modeled and analyzed. This was followed by obtaining the efficiency and production capacity of the power plant, determining the thermal balance of all power plant equipment and investigating the impact of effective parameters on gas and steam units. Based on the findings, each gas unit of this power plant had a thermal efficiency of 34% and a production capacity of 134 MW. When these units were coupled to the steam unit in the design, the total thermal efficiency of the power plant reached 50% and its production capacity reached 422 MW. An examination of the impact of effective parameters on thermal efficiency and production capacity showed that increasing ambient temperature decreased the thermal efficiency of power plant by 14%, which can be compensated by activating the evaporator system and total production by 10 to 15 MW.به دلیل اهمیت روزافزون انرژی، بهینهسازی و کاهش مصرف انرژی سیستمهای تولید قدرت با شناخت پارامترهای مؤثر بر عملکرد واحد، امری ضروری میباشد. در تحقیق حاضر، واحد آنسالدو، یکی از واحدهای چرخه ترکیبی رایج کشور بررسی شده است. در این پژوهش، واحد آنسالدو نیروگاه سیکل ترکیبی یزد بهطور کامل مدلسازی و تحلیل شد و پس از بهدست آمدن راندمان و توان تولید نیروگاه، بالانس حرارتی مربوط به تمام تجهیزات نیروگاه مشخص گردید و سپس تأثیر پارامترهای مؤثر بر عملکرد واحدهای گازی و بخار آن پرداخته شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان میدهد که هرکدام از واحدهای گازی این نیروگاه دارای راندمان 34 درصد و توان تولیدی 134 مگاوات در شرایط طراحی میباشند که با کوپل شدن به واحد بخار راندمان کل نیروگاه به 50 درصد و توان تولیدی آن به 422 مگاوات میرسد و با بررسی تأثیر پارامترهای مؤثر بر راندمان و توان تولیدی مشاهده گردید که با افزایش دمای محیط، راندمان نیروگاه 14 درصد کاهش یافت که میتوان با فعال کردن سیستم کولر تبخیری، این کاهش را جبران کرد و تولیدی کل را حدود 10 الی 15 مگاوات افزایش داد.https://karafan.tvu.ac.ir/article_130679_2276a8b3db97343e230a4031d35c3103.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Design and Manufacturing of Gloves for Intelligent Quantification of Hand Vibrationطراحی و ساخت دستکش در راستای کمیسازی هوشمند میزان لرزش دست799913338210.48301/kssa.2021.282479.1489FAناصر همدانیکارشناسی ارشد، گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.محمد کریمی مریدانیاستادیار، گروه مهندسی پزشکی، دانشکده بهداشت و مهندسی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی آزاد اسلامی، تهران، ایران.0000-0003-0793-3797Journal Article20210505This research paper aimed to design and manufacture a sample of motion recording gloves to measure angles and quantify the amount of vibration of the finger joints to obtain a suitable criterion for measuring the amount of hand vibration. This glove can record the intensity of vibration, and by connecting to a computer, it can provide motion and vibration signals in the form of diagrams. The device's hardware includes an ATmega32 microcontroller, an LCD, and six bending sensors used in gloves. The present research used LabVIEW software to show online charts. After repeated tests and optimization of the device, samples were taken from 13 people with hand tremors (patients) and 9 people without hand tremors (healthy). In this sampling method, patients were evaluated in three states of displacement, concentration, and position. After recording the samples, processes were performed to extract the hand movement signal diagrams and variables to differentiate between people in the best way. The classification performed in this study between the two groups of healthy and patients showed that experimentally this system had a difference of 2.5 to 3 times between patients and healthy people in 22 people using the average speed feature. This device will help physicians in clinical diagnoses. It was also found that the best diagnostic examination by this device occurs in the parameter of average speed and position.هدف این مقاله، طراحی و ساخت یک نمونه از دستکش ثبت حرکت با هدف اندازهگیری زوایا و کمیسازی میزان لرزش مفاصل انگشتان دست با هدف بهدست آوردن معیاری مناسب برای اندازهگیری میزان لرزش دست افراد میباشد. این دستکش میتواند شدت لرزش را ثبت کند و با اتصال به رایانه، سیگنال حرکتی و لرزش را به شکل نمودار ارائه دهد. سختافزار دستگاه ساخته شده شامل یک عدد میکروکنترلر ATmega32، یک عدد نمایشگر LCD و شش عدد سنسور خمشی بهکاررفته در دستکش میباشد. در این مقاله از نرمافزار LabVIEW برای نشان دادن نمودار آنلاین استفاده میشود. پس از آزمایشهای مکرر و بهینهسازی دستگاه، از 13 نفر فرد دچار لرزش دست (بیمار) و 9 نفر فرد بدون لرزش دست (سالم) نمونه گرفته شد. در این روش نمونهگیری، بیماران در سه حالت حرکتی، تمرکزی و وضعیتی ارزیابی شدند. پس از ثبت نمونهها پردازشهایی صورت گرفت تا نمودارهای سیگنال حرکت دست و متغیرهای ایجاد تمایز بین افراد به بهترین حالت استخراج شود. طبقهبندی انجام شده در این پژوهش بین افراد دو گروه سالم و بیمار، نشان میدهد این سیستم بهصورت آزمایشی در تعداد 22 نفر با استفاده از ویژگی میانگین سرعت دارای تمایزی در حد 5/2 الی 3 برابر میان بیماران و افراد سالم میباشد. این امر در تشخیصهای کلینیکی به پزشکان کمک خواهد کرد. همچنین مشخص گردید بهترین معاینه تشخیصی توسط این دستگاه در پارامتر میانگین سرعت و در حالت وضعیتی رخ میدهد.https://karafan.tvu.ac.ir/article_133382_5929ff163f12ce6f25bf96d6f3d23f53.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Robust Optimization of Satellite Attitude Control with Reaction Wheel Actuator in the Presence of Uncertaintiesبهینهسازی مقاوم کنترل وضعیت ماهواره با عملگر چرخ عکسالعملی با لحاظ عدمقطعیت10111413031010.48301/kssa.2021.130310FAوحید بهلوریاستادیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.0000-0001-5077-3608Journal Article20210123In this paper, a single - axis satellite attitude control with reaction wheel actuator was analyzed in the presence of uncertainty and external disturbance. A proportional - integral - derivative (PID) controller was used to control when the control gains were achieved with evolutionary optimization algorithm. To increase robustness, robust optimization method was used in the presence of uncertainties and disturbances. In the robust optimization method, the statistical properties of the performance criterion, expected value and standard deviation were considered as the combined objective function of the optimization algorithm. For fair comparison, deterministic and robust optimization results were compared together versus uncertainties. Reaction wheel actuator was modeled with first - order equation and practical constraint in maximum and minimum generation momentum. Uncertainty was considered on moment of inertia, external disturbance, and reaction wheel with power spectral density function sampled with LHS algorithm. The graph of the mean value and performance criteria of the combined objective function shows small changes in the objective function in the face of uncertainties. Achieved numerical solution results indicated that the tuned controller with robust optimization performed better in the presence of uncertainties although tuned controller with deterministic optimization performed better assuming certain values. در این مقاله کنترل وضعیت تکمحوره ماهواره صلب با عملگر چرخ عکسالعملی با فرض عدمقطعیت و اغتشاش بررسی شده است. بهمنظور کنترل وضعیت ماهواره از کنترلکننده تناسبی- انتگرالی- مشتقی (PID) استفاده شد که ضرایب آن از فرایند بهینهسازی مبتنی بر الگوریتم تکاملی بهدست آمده است. برای افزایش قوام سیستم کنترل در مواجهه با عدمقطعیت و اغتشاش، از روش بهینهسازی مقاوم استفاده شده است. در روش بهینهسازی مقاوم ویژگیهای آماری معیار عملکرد بهعنوان تابع هدف ترکیبی الگوریتم بهینهساز لحاظ شده است. بهمنظور مقایسه منصفانه، نتایج بهینهسازی معین و بهینهسازی مقاوم بهازای عدمقطعیتهای مختلف با یکدیگر مقایسه شدهاند. چرخ عکسالعملی با دینامیک مرتبه اول و لحاظ کردن محدودیت عملی بیشینه گشتاور تولیدی مدلسازی شده است. عدمقطعیت روی مدل عملگر، لختی دورانی ماهواره و اغتشاشات خارجی با مدل تابع چگالی طیفی، اعمال گردیده و با روش بهینه LHS نمونهبرداری تصادفی شده است. نتایج حل عددی، نشانگر عملکرد مقاومتر کنترلکننده تنظیمشده با روش بهینهسازی مقاوم در مواجهه با عدمقطعیتهاست؛ بهطوری که نمودار میانگین و معیار عملکرد تابع هدف ترکیبی نشاندهنده تغییرات کممعیار عملکرد در مواجهه با عدمقطعیتهاست البته کنترلکننده طراحیشده با روش بهینهسازی معین، با فرض معین بودن همه مقادیر، عملکرد مناسبتری دارد.https://karafan.tvu.ac.ir/article_130310_8da1eaf622b15c592d5837a79f5a7920.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Improving the Performance of the Adaptive Virtual Impedance Method in the Island Microgridبهبود عملکرد روش امپدانس مجازی تطبیقی در ریز شبکه جزیره ای11513513068010.48301/kssa.2021.130680FAکیومرث سیزواریاستادیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.0000-0002-5484-3041Journal Article20210103One of the main challenges in island microgrids is the distribution of reactive power between distributed generation sources. The use of adaptive virtual impedance has been introduced as a method of improving the distribution of reactive power between distributed generation sources. Although the use of adaptive virtual impedance improves the reactive power distribution between the distributed generation sources and reduces the circulating current, it causes a voltage drop and the output voltage range of the distributed generation unit is reduced. In this paper, a control strategy for improving the adaptive virtual impedance method is proposed. In the proposed control strategy, the voltage drop across the output impedance of the distributed generation units is compensated due to the use of increased virtual impedance, and the load supply voltage is adjusted to the nominal value. The proposed control method, in addition to maintaining the advantages of using adaptive virtual impedance such as appropriate distribution of active and reactive capacities between distributed generation units and reducing circulating current, compensates for the voltage drop in the output impedance. In the proposed method, the output reference voltage of the drop control method is adjusted within the allowable range in proportion to the load change. To evaluate performance and efficiency, the proposed control method is implemented on an island microgrid consisting of two distributed generation units. The simulation results show the performance and efficiency of the proposed method.یکی از معضلات اصلی در ریزشبکههای جزیرهای، تقسیم توان راکتیو بین منابع تولید پراکنده میباشد. استفاده از امپدانس مجازی تطبیقی بهعنوان یکی از راهکارهای بهبود تقسیم توان راکتیو بین منابع تولید پراکنده معرفی شده است. اگرچه استفاده از امپدانس مجازی تطبیقی سبب بهبود تقسیم توان راکتیو بین منابع تولید پراکنده و کاهش جریان گردشی میشود اما سبب ایجاد افت ولتاژ شده و دامنه ولتاژ خروجی واحد تولیدی پراکنده کاهش مییابد. در این مقاله، یک استراتژی کنترلی برای بهبود روش امپدانس مجازی تطبیقی پیشنهاد گردیده است. در استراتژی کنترلی پیشنهادی، افت ولتاژ روی امپدانس خروجی واحدهای تولید پراکنده که به دلیل استفاده از امپدانس مجازی افزایشیافته، جبران میشود و ولتاژ تغذیه بار در مقدار نامی تنظیم میگردد. روش کنترلی پیشنهادی، علاوه بر حفظ مزایای استفاده از امپدانس مجازی تطبیقی نظیر تقسیم مناسب توانهای اکتیو و راکتیو بین واحدهای تولید پراکنده و کاهش جریان گردشی، افت ولتاژ ایجاد شده در امپدانس خروجی جبران میشود. در روش پیشنهادی ولتاژ مرجع تولیدی روش کنترل افتی متناسب با تغییر بار، در محدوده مجاز تنظیم میشود. برای ارزیابی عملکرد و کارایی، روش کنترلی پیشنهادی، روی یک ریزشبکه جزیرهای شامل دو واحد تولید پراکنده اجرا شد. نتایج شبیهسازی نشاندهنده عملکرد و کارایی مناسب روش پیشنهادی میباشد. https://karafan.tvu.ac.ir/article_130680_0326acd4139c2e0eb678b3dbf59e8e46.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Fast Texture Retrieval Using Walsh-Hadamard Transformبازیابی سریع تصاویر بافتی با استفاده از تبدیل والش- هادامارد13715313628410.48301/kssa.2021.262698.1326FAمحمد امیریاستادیار،گروه مهندسی کامپیوتر، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.0000-0002-9692-8721Journal Article20210105One of the most important issues in image processing is to find algorithms that can determine the similarity and dissimilarity of a texture image with other images in a short time. Because texture images have repetitive patterns throughout the image, similarity algorithms for natural or non- texture images are not effective for texture images. Deep learning algorithms also require large amounts of data in the same group and for texture images that do not have much data volumes available, they do not work. In this paper, an algorithm was developed to rapidly search for tissue similarity using the Walsh-Hadamard transform. This algorithm consists of three steps. In the first step, the Gabor filter was used to extract the high-dimensional feature from each texture. Then, a randomized Walsh-Hadamard transform was used to convert high-dimensional feature from each texture into two-dimensional feature. In the third step, an earth mover distance (EMD) approximation algorithm was used to determine the similarity or dissimilarity between two textures that are represented by two-dimensional vectors. The results of the proposed algorithm proved that this approximation algorithm is relatively suitable for real tissues.یکی از مسائل مهم در پردازش تصویر، پیدا کردن الگوریتمهایی است که بتوان تشابه و عدمتشابه یک تصویر بافت را با سایر تصاویر در زمان کوتاه مشخص کند. از آنجایی که تصاویر بافت دارای الگوهای تکرارشونده در کل تصویر هستند، الگوریتمهای مشابهتیابی برای تصاویر معمولی برای تصاویر بافت کارایی ندارند. الگوریتمهای مبتنی بر یادگیری عمیق هم نیازمند حجم بسیار زیادی داده در همان گروه هستند و برای تصاویر بافت که حجم داده زیادی در دسترس نباشد کارایی ندارند. در این مقاله، الگوریتمی برای جستجوی سریع تشابه بافتی با استفاده از تبدیل والش- هادامارد، توسعه داده شد. این الگوریتم، از سه مرحله تشکیل شده است: در مرحله اول از فیلتر گابور برای استخراج بردارهایی با ابعاد بالا از هر بافت، استفاده شد. سپس، از یک تبدیل تصادفیشده والش- هادامارد استفاده گردید تا بردارهایی با ابعاد بالا به بردارهایی با دو بُعد جایگذاری شود. در مرحله سوم، از یک الگوریتم تقریب برای اندازهگیری فاصله بین دو بردار استفاده شد تا تشابه یا عدمتشابه بین دو تصویر بافت مشخص شود. نتایج آزمایش عملی الگوریتم گواه این امر هستند که این تقریب برای بافتهای واقعی نسبتاً مناسب هستند.https://karafan.tvu.ac.ir/article_136284_4506e07878555941bd24186179ca9070.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Analysis and Implementation of Harmonic Elimination of a Synchronous Generator Supplying Nonlinear Loadsتحلیل و اجرای روش حذف مؤلفههای هارمونیک ژنراتور سنکرون با بارهای غیرخطی15516813428210.48301/kssa.2021.257650.1280FAحسین اصغرپورعلمداریاستادیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.0000-0002-7507-7737Journal Article20201219One The generation of sinusoidal voltage in terminal of synchronous generators is often non-sinusoidal due to the connection of non-linear loads to it. Under these conditions, the flowing current and voltage waveforms would considerably be affected. This would ultimately result in destructive effects such as increased losses, frequency fluctuations, reduced grid stability as well as reduced power quality of the load. Accordingly, this paper examines the various harmonic components and their impact on synchronous generators with conventional windings feeding nonlinear local loads. The consequences of the harmonic contents of the output waveforms by varying nonlinear loads were tested practically by implementing the single and triple layer winding synchronous generators. Then, the energy-saving lightbulb, the three-phase induction motor, and the incandescent lamp connected to the diode bridge (using power electronic components) were utilized as three non-linear electrical charges. Finally, the obtained results were evaluated by calculating the THD of the different states of the experiments performed on the two designs (three-layer winding design instead of one-layer winding). By comparing the experimental THD, the three-layer winding design was superior to the conventional one.شکل موج ولتاژ تولیدی در ترمینال ژنراتورهای سنکرون غالباً غیرسینوسی میباشد و در صورتیکه بارهای مصرفی از نوع غیرخطی به آن متصل گردد ولتاژ غیرسینوسی دوسر بار ایجاد میگردد که باعث کاهش کیفیت توان در مصرفکنندگان میشود. در این شرایط، وجود مؤلفههای هارمونیک باعث پدیدآمدن آثار مخربی از جمله افزایش تلفات، نوسانات فرکانس و کاهش پایداری شبکه خواهد شد. در این مقاله به بررسی مؤلفههای مختلف هارمونیکی و اهمیت آن در ژنراتورهای الکتریکی متصل به شبکه محلی بر پایه تمرکز بر سیمپیچیهای متداول در بارهای غیرخطی پرداخته میشود. سپس با اتصال بارهای مختلف غیرخطی به ژنراتور سنکرون یک و سه لایه، آثار مؤلفههای هارمونیکی ولتاژ و جریان بهصورت عملی آزمایش شده است. لامپ کممصرف، موتور القایی سه فاز و لامپ رشتهای متصل به پل دیود (استفاده از قطعات الکترونیک قدرت) بهعنوان سه بار الکتریکی غیرخطی در این مقاله آزمایش شدند. در نهایت نتایج بهدستآمده، با محاسبه THD حالات مختلف آزمایشهای انجام شده بر دو طرح (طرح سیمپیچی سه لایه بهجای سیمپیچی یک لایه) موردنظر ارزیابی شد. با مقایسه تی اچ دی بهدستآمده از آزمایشها، برتری طرح سیمپیچی سه لایه نسبت به طرح متعارف میباشد.https://karafan.tvu.ac.ir/article_134282_00e5fd0cf1fc7bba325af88feca4d689.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Optimization of Model Predictive Control Horizons Using Particle Swarm Algorithm to Synchronize Marine Simulator Motionبهینهسازی افقهای کنترل پیشبین مدل با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات در راستای همگامسازی حرکت شبیهساز دریایی16918613898010.48301/kssa.2021.271748.1381FAنوید مشتاقی یزدانیدکتری، گروه مهندسی برق، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران.0000-0001-8922-207Xمحمد حسن علیائی طرقبهکارشناسی ارشد، گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی برق و مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی سجاد، مشهد، ایران.0000-0002-9657-5954Journal Article20210224Marine simulators are effective tools for making a ship feel like driving by creating a similar environment using motion commands. The main problem with simulators is the limited workspace which does not allow them to generate accurate real-time floating movements, so they require a motion synchronization algorithm. Recently, the use of predictive control has become popular in marine simulators. Values of control horizon and future forecast affect the computational load. However, because the designer manually selects these horizons, they are lower than the optimal level. In this paper, a new method based on particle swarm algorithm was used to achieve the best control and forecast horizons by minimizing some periods such as sensory error, displacement and computational load. The proposed method eliminates the disadvantages of the MPC-MCA method such as time-consuming empirical estimation through trial and error for initial control and forecast horizons, while minimizing optimal cost performance and computational load. The simulation results showed the efficiency of the proposed method based on the improvement of performance output and computational load.شبیهسازهای دریایی، ابزارهای مؤثری برای احساس راندن یک شناور دریایی از طریق ایجاد یک محیط مشابه با استفاده از فرمانهای حرکتی هستند. مشکل اصلی شبیهسازها فضای کار محدودی است که به آنها اجازه نمیدهد تا حرکات دقیق شناور واقعی را ایجاد کنند؛ در نتیجه آنها به الگوریتم همگامسازی حرکت نیاز دارند. اخیراً استفاده از کنترل پیشبین در شبیهسازهای دریایی به محبوبیت رسیده است. دریچههای افق کنترل و پیشبینی آینده بر بار محاسباتی تأثیر میگذارد اما از آن جا که این افقها بهصورت دستی توسط طراح انتخاب میشوند، پایینتر از سطح بهینه میباشند. در این مقاله، روشی نوین بر مبنای الگوریتم ازدحام ذرات برای دستیابی به بهترین افقهای کنترل و پیشبینی با توجه به حداقلرسانی برخی از کمیتها مانند خطای حسی، جابهجایی و بار محاسباتی بهکار گرفته شده است. روش پیشنهادی معایب روش MPC-MCA مانند تخمین تجربی وقتگیر از طریق تکرار آزمون و خطا برای تعیین افقهای کنترل و پیشبینی را برطرف میکند و در عین حال هزینه و بار محاسباتی را به حداقل میرساند. نتایج شبیهسازی، کارآمدی روش پیشنهادی را بر مبنای بهبود خروجی عملکرد و بار محاسباتی نشان میدهد.https://karafan.tvu.ac.ir/article_138980_85608950db2fd3f6e44cdfea61746f83.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Decentralized Control of Bidirectional Converters in a Grid-connected DC Microgrid to Increase System Stability Using a Genetic-Neural Algorithmکنترل غیرمتمرکز مبدلهای دوطرفه در یک ریزشبکه DC متصل به شبکه بهمنظور افزایش پایداری سیستم به کمک الگوریتم ژنتیک- عصبی18720513428310.48301/kssa.2021.261332.1319FAسید مجتبی عباسیدانشجوی دکتری، گروه مهندسی برق، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران.0000-0003-4145-7501مهدی نفراستادیار، گروه مهندسی برق، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران .0000-0002-5108-3737محسن سیماباستادیار، گروه مهندسی برق، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران.0000-0002-6222-6019Journal Article20210226Using bidirectional parallel converters improves system reliability as they can bypass faults. Therefore, the bidirectional parallel converters structure is adopted for the DC microgrid connected to the grid. There is a circulating current between the bidirectional parallel converters that limits the overall capacity of the system and can damage switching devices. To solve this problem, in this paper, the mechanism of generating circulating current on the AC side when several bidirectional parallel converters work together was taken into consideration with the effect of constant power loads by the droop strategy P<sub>dc</sub>-v<sub>dc</sub><sup>2</sup>-f to share DC power and network frequency adaptation. The PI coefficients of the bidirectional parallel converters controller were optimized by online genetic algorithm and neural networks and updated with system conditions. Both the stable and dynamic relationships between P<sub>dc</sub> and v<sub>dc</sub><sup>2</sup> are linear and did not create constant power loads of unstable poles for the system. The results indicated that compared with conventional i<sub>dc</sub>-v<sub>dc</sub> droop control, the proposed P<sub>dc</sub>-v<sub>dc</sub><sup>2</sup>-f strategy can increase dc power control and system stability, consequently increasing the dc voltage regulation dynamics.از آنجا که مبدلهای قدرت دوطرفه قابلیت عبور از خطا را دارند، بهکارگیری آنها باعث بهبود قابلیت اطمینان سیستم میشود. بنابراین، ساختار مبدلهای قدرت دوطرفه موازی، برای ریزشبکه DC متصل به شبکه اتخاذ شده است. میان مبدلهای قدرت دوطرفه موازی، جریان گردشی وجود دارد که ظرفیت کلی سیستم را محدود میکند و میتواند به دستگاههای سوئیچینگ آسیب برساند. برای حل این مسئله، در این مقاله مکانیزم تولید جریان گردشی در سمت AC، هنگامی که چندین مبدل قدرت دوطرفه بهصورت موازی با هم کار میکنند، با در نظر گرفتن تأثیر بارهای توان ثابت توسط استراتژی دروپ Pdc-vdc<sup>2</sup>-f مورد توجه قرار گرفت تا اشتراکگذاری توانDC و انطباقپذیری با فرکانس شبکه انجام شود. ضرایب PI کنترلر مبدلهای قدرت توسط الگوریتم ژنتیک آنلاین و شبکه عصبی بهینه شد و با شرایط سیستم بهروزرسانی گردید. هر دو رابطه پایدار و دینامیکی بینPdc و vdc<sup>2</sup> خطی هستند و بارهای توان ثابت قطبهای ناپایدار را برای سیستم ایجاد نمیکنند. نتایج مقایسه شده با کنترل دروپ idc-vdc متداول نشان میدهد استراتژی پیشنهادی Pdc-vdc<sup>2</sup>-f میتواند کنترل توانdc و پایداری سیستم را افزایش دهد که باعث افزایش دینامیک تنظیم ولتاژ dc میشود.https://karafan.tvu.ac.ir/article_134283_e4e1caba18f04743aca784ab711b8664.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Investigation of Offshore Wind Turbine Foundation - Floating Offshore and Fixed Base Offshore - and Potential of North and South Seas of Iranبررسی پتانسیل دریاهای شمالی و جنوبی ایران بهمنظور استقرار توربینهای بادی دریایی با فونداسیون شناور فراساحلی و پایه ثابت ساحلی20723513726810.48301/kssa.2021.297893.1648FAفرشته جعفریدانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی ، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران.
/ گروه مهندسی برق، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران.0000-0001-6049-6536حجیه بسطامیاستادیار، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران./0000-0002-6301-3672Journal Article20210814In the present work, the potential and capability of Iran's waters for acquiring and installing different types of wind turbines is discussed. For this purpose, various types of offshore wind turbines such as offshore float as the latest type of wind turbines as well as various types of base fixed offshore wind turbines were studied. In addition to reviewing the state of wind turbine technology in Iran according to oceanographic features, geographical coordinates, transportation costs and the possibility of assembly and ease of installation for the northern and southern seas of Iran, the amount of wind resources, water depth and available area were also taken into consideration. Based on the SWOT model, recommendations were made for the use of different types of turbines. In a part of the research, a comparison was made between Iran and leading countries in this field. For the Caspian Sea, the type of traction base of these turbines is not recommended due to the structural complexity, difficult installation and transportation and the need for deep water, while monopile structures and the third generation of gravity are suitable options for the shallow depths of lakes. In addition, near the southern coast of Iran, due to high tides and many changes in water depth during the day and night and the impact of the tension of the restraint lines of traction platforms, the use of this structure is not recommended. Due to the high depth of water in coastal areas and very good stability in various weather conditions, spar structures are introduced as a desirable option.در پژوهش حاضر، پتاسیل و قابلیت آبهای کشور ایران برای دستیابی و نصب انواع توربینهای بادی، بحث و بررسی میشود. به همین منظور، انواع توربینهای بادی دریایی از قبیل شناور فراساحلی بهعنوان نوینترین نوع توربینهای بادی و همچنین انواع توربینهای بادی دریایی پایه ثابت ساحلی، بررسی شده است. علاوه بر بررسی وضعیت فناوری توربین بادی در ایران، با توجه به ویژگیهای اقیانوسشناسی، مختصات جغرافیایی، هزینه حملونقل و امکان مونتاژ و سهولت نصب برای دریاهای شمالی و جنوبی ایران، میزان منابع بادی، عمق آبها و مساحت موجود و براساس مدل سوات، پیشنهادهایی برای استفاده از انواع مختلف توربینهای مذکور ارائه شده است. در بخشی از پژوهش نیز مقایسهای بین کشور ایران با کشورهای پیشرو در این حیطه صورت پذیرفته است. برای دریاچه خزر، نوع پایه کششی این توربینها با توجه به پیچیدگیهای ساختاری، نصب و حملونقل دشوار و نیاز به آبهای عمیق، توصیه نمیشود درحالی که سازههای مونوپایل و نسل سوم گرانشیها گزینههای مناسبی برای ژرفای کم این دریاچه هستند. همچنین در نزدیکی سواحل جنوبی ایران به دلیل جزر و مد زیاد و تغییرات بسیار در عمق آب در طول شبانهروز و تحت تأثیر قرارگرفتن میزان کشش خطوط مهارسازی سکوهای پایه کششی، استفاده از این ساختار توصیه نمیگردد. برای این سواحل، به دلیل عمق بالای آب در نواحی نزدیک به ساحل و پایداری بسیار خوب در شرایط جوی گوناگون، سازههای اسپار بهعنوان گزینه مطلوب معرفی میگردد.https://karafan.tvu.ac.ir/article_137268_e04131337f154734eacdc512b1763416.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Design and Implementation of Automatic License Plate Recognition System for Security Gatesطراحی و اجرای سیستم تشخیص خودکار ناحیه پلاک خودرو برای گیتهای ورودی اماکن حفاظتی23725213028810.48301/kssa.2021.130288FAعلیرضا آکوشیدهاستادیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.0000-0001-9958-4613علی تورانیکارشناسی ارشد گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران.0000-0002-6955-1172اسدالله شاه بهرامیدانشیار، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران.0000-0002-5195-1688مجتبی معصوم نژاداستادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.0000-0002-3395-8886Journal Article20210104In recent years, intelligent control of entry/exit points particularly based on image processing extracted from surveillance cameras, has been developed.<strong> </strong>The information obtained from such systems is important for monitoring the traffic and passage of vehicles. It can play an effective role in maintaining public safety and obtaining traffic statistics such as counting traffic at the gates of cities, statistical estimation of clients to organizations, and detecting and tracking suspicious traffic. Vehicles that enter a busy organization are identified at the time of entry and exit and a traffic log including the vehicle image with the license plate number and the date and time of entry and exit are recorded. In this research, a new method for extracting the license plate area is presented. The proposed method uses a combination of Canny vertical edge detection method and examination of connected components to identify candidate areas for the license plate. Experiment results in real conditions (images were taken from surveillance cameras in the organization supporting this research) showed that the proposed method can identify the license plate area of different vehicles in different lighting conditions with accuracy and readability of more than 98% and presents better performance than other state of the art methods.در سالهای اخیر، کنترل هوشمند مبادی ورودی و خروجی، بهویژه مبتنی بر پردازش تصاویر، بسیار توسعه یافته است. اطلاعات بهدستآمده از چنین سیستمهایی برای نظارت بر ترافیک، عبور و مرور وسایل نقلیه مهم میباشد. این رویکرد میتواند در حفظ امنیت عمومی نقش مؤثری داشته باشد و در به دست آوردن آمار ترافیک مانند شمارش تردد در دروازههای شهرها، برآورد آماری مشتریان از سازمانها، شناسایی و ردیابی عبور و مرور مشکوک نقش مؤثری داشته باشد. وسایل نقلیهای که وارد یک سازمان پرتردد میشوند، در زمان ورود و خروج شناسایی شده و گزارش ترافیک آنها، از جمله تصویر وسیله نقلیه با شماره پلاک و تاریخ و زمان تردد، ثبت میشود<strong>.</strong> در این تحقیق، ما یک روش جدید برای استخراج ناحیه پلاک خودرو پیشنهاد میدهیم. روش ما از ترکیب روش تشخیص لبه عمودی<strong> </strong>Canny<strong> </strong>و بررسی اجزای متصل برای شناسایی مناطق نامزد پلاک استفاده میکند. آزمایش در شرایط واقعی (تصاویر مستخرج از دوربینهای نظارتی در سازمان حامی این تحقیق) نشان میدهد که روش پیشنهادی میتواند ناحیه پلاک خودروهای مختلف را در شرایط نوری مختلف با دقت و خوانایی بیش از 98 درصد شناسایی کند و عملکرد بهتری در مقایسه با روشهای جدید نمایش دهد.https://karafan.tvu.ac.ir/article_130288_a5c689b2f19cfad5a99aa6d1313b51cf.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Sensor Node Clustering Algorithm with Respect to Node Density in Wireless Sensor Networksالگوریتم خوشهبندی گرههای حسگر با توجه به تراکم گرهها در شبکه-های حسگر بیسیم25327213802310.48301/kssa.2021.269713.1360FAحمید کریمیعضو هیات علمی، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.0000-0002-4517-3680Journal Article20210308In clustering algorithms for wireless sensor networks, cluster heads close to the sink node usually encounter much more relay traffic and therefore lose energy rapidly. To address this problem in wireless sensor networks, distance-aware clustering approaches such as EEUC that adjust the cluster size according to the distance between the sink node and each cluster head have been proposed. However, the network lifetime of such approaches is highly dependent on the distribution of the sensor nodes because in randomly distributed sensor networks the approaches do not guarantee that the cluster energy consumption is commensurate with the cluster size. It might be necessary, for example, for sensors to be randomly distributed over the surveillance region (e.g., via aircraft). To solve this problem in wireless sensor networks, a new method called distribution based clustering algorithm (DBCA) was proposed in the present research which is not only aware of the distance but also the density of the sensor nodes. In DBCA, clusters have limited sensor nodes that are determined by the distance between the sink node and the cluster head. The simulation results show that DBCA is 25% to 45% more efficient than previous algorithms in terms of power consumption under different operating conditions.در رویکردهای مبتنی بر خوشهبندی در شبکههای حسگر بیسیم، سرخوشههای نزدیک به گره سینک<sup>[1]</sup> معمولاً با ترافیک رله بسیار بیشتری روبهرو میشوند و بنابراین بهسرعت انرژی خود را از دست میدهند. برای رفع این مشکل، رویکردهای خوشهبندی آگاه از فاصله<sup>[2]</sup>، مانند الگوریتم خوشهبندیEEUC<sup>[3]</sup> که اندازه خوشه را با توجه به فاصله بین گره سینک و هر سرخوشه تنظیم میکنند پیشنهاد شده است. با این حال، طول عمر شبکه با استفاده از چنین رویکردهایی بسیار وابسته به توزیع گرههای حسگر میباشد؛ زیرا در شبکههای حسگر توزیع شده تصادفی، رویکردها تضمین نمیکنند که مصرف انرژی خوشه متناسب با اندازه خوشه باشد. برای رفع این مشکل، ما یک روش جدید به نام الگوریتم خوشهبندی با در نظر گرفتن توزیع گرهها پیشنهاد میکنیم که نهتنها آگاه از فاصله است بلکه آگاه از تراکم گرهها نیز میباشد. در الگوریتم پیشنهادی ما(DBCA)<sup>[4]</sup> ، خوشهها دارای گرههای محدودی هستند که با توجه به فاصله بین گره سینک و سرخوشه تعیین میشوند. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که DBCA در شرایط مختلف عملیاتی با توجه به طول عمر شبکه، 25 درصد الی 45 درصد کارآمدتر از الگوریتمهای قبلی از لحاظ مصرف انرژی میباشد.<br /> <br />1 Sink node<br />2 Distance-aware<br /><sup>3</sup> Energy-efficient unequal clustering<br />4 Distribution based clustering algorithmhttps://karafan.tvu.ac.ir/article_138023_6f4d83e27c088080af9ae9fbc30ee800.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Numerical Investigation of Boundary Layer Separation in a 3-D Divergent Channel under the influence of a non-Uniform Magnetic Fieldحل عددی جدایش لایه مرزی در کانال واگرا سهبعدی تحت تأثیر میدان مغناطیسی غیریکنواخت27328913276410.48301/kssa.2021.132764FAسید مرتضی مقیمیاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد قائم شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائم شهر، ایران.0000-0002-1735-2358مهران خاکی جامعیدانشیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران.0000-0002-1735-2358مرتضی عباسیدانشیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران.0000-0002-6951-534Xمحمد حسن طاهریدکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران.0000-0003-1811-4404نعمت اله عسکریعضو هیئت علمی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران.0000-0003-3338-0954Journal Article20210308In the present research, the non-uniform magnetic field effect on separation phenomenon in divergent channels was investigated numerically. The governing equations, including continuity and momentum equations, were presented and simplified for the laminar, steady, and incompressible flow; then, a non-uniform magnetic field was applied to the flow. Hence, the finite volume method using the OpenFOAM CFD toolbox was employed and a code for 3-D divergent channel flow under a non-uniform magnetic field developed. The effect of non-uniform magnetic field intensity on the boundary layer separation phenomenon on the divergent channel wall was investigated. The results show that the separation in the flow without applying a magnetic field occurs in Re=250 on the channel's upper (lower) wall. By applying the magnetic field and increasing the Hartmann, the boundary layer separation was delayed and in Ha equals 4, the separation is completely deleted and not observed. Under the same conditions, near the sidewalls, the separation occurs sooner than the channel entrance. Furthermore, by reducing the Reynolds to 208.33, the separation occurs late. In a 3-D channel that has a width ten times bigger than its height, the separation points far from the side walls are almost the same as a 2-D channel.در این تحقیق، تأثیر میدان مغناطیسی غیریکنواخت بر رفتار جریان سیال و پدیده جدایش در یک کانال واگرا سهبعدی بهصورت عددی بررسی شده است. معادلات حاکم شامل پیوستگی و مومنتم تعمیمیافته برای جریان سیال آرام، پایدار و تراکمناپذیر است. بهمنظور مدلسازی و حل عددی به روش حجم محدود، از نرمافزار متن باز اوپنفوم برای کانال واگرای سهبعدی تحت تأثیر میدان مغناطیسی متغیر استفاده شده است. بررسی نتایج نشان میدهد در غیاب میدان مغناطیسی و در رینولدز 250، بدون اعمال میدان مغناطیسی، جدایش در دیوارههای بالا و پایین کانال واگرا ایجاد میشود. با اعمال میدان مغناطیسی مشاهده میگردد که جدایش لایه مرزی به تأخیر خواهد افتاد. مشاهده گردید که با افزایش عدد هارتمن تا چهار، پدیده جدایش کاملاً حذف میشود و از بین میرود. در شرایط مشابه نشان داده شد هراندازه به دیواره جانبی نزدیک شویم، جدایش لایه مرزی زودتر رخ خواهد داد و با کاهش عدد رینولدز به 33/208، جدایش لایه مرزی نسبت به ورودی کانال، دیرتر اتفاق خواهد افتاد. همچنین مشخص گردید اگر پهنای کانال بیش از 10 برابر ارتفاع کانال در نظر گرفته شود، تأثیر دیوارههای جانبی ناچیز است و نتایج جدایش در جریان سهبعدی همانند جریان دوبعدی خواهد شد.https://karafan.tvu.ac.ir/article_132764_b7079b7ac515744444c289355b5277eb.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Numerical and Experimental Investigation of Low Pressure Hydroforming of Aluminum Tubesبررسی عددی و تجربی هیدروفرمینگ فشار پایین لولههای آلومینیومی29130713632910.48301/kssa.2021.296120.1643FAسید جلال هاشمیاستادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.0000-0002-6605-4920یعقوب دادگر اصلاستادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.0000-0002-5084-2017Journal Article20210726Tube hydroforming process is used widely in production of car structural parts. High strength to weight ratio is one of the properties of parts which is produced using this process. Low pressure tube hydroforming (LPTH) is one method recommended for solving problems of tube hydroforming such as requiring high pressure of fluid and sealing problems. LPTH method is similar to crushing a hollow solid body. Unlike high pressure tube hydroforming, upper die is not fixed in this process and it moves at the same time by applying internal pressure and squeezes the tube. Main defects in low pressure hydroforming are tube wall thinning and geometric errors at final form of the part. In this paper, LPTH of AA6063 aluminum tubes was carried out and circular cross section of tube was deformed to rectangular. Thickness distribution, formed corner radius and flatness of top surface of part was investigated under three different loading paths. Results show that lower corner radius can be achieved with higher internal pressure while thinning is increased. Maximum of flatness was obtained when moving of the upper die was carried out after reaching the maximum of internal pressure. Minimum of radius was formed at upper corner equal to 5.63mm and at lower corner equal to 5.62mm under internal pressure of 10MPa. Concavity of upper surface of part was decreased to 0.2mm by applying 10MPa internal pressure.<strong> </strong>فرایند هیدروفرمینگ لوله بهطور گسترده در تولید قطعات ساختاری اتومبیل استفاده میشود. یکی از خصوصیات قطعات تولید شده با این فرایند، نسبت استحکام به وزن بالا میباشد. هیدروفرمینگ لوله فشار پایین، یکی از روشهای پیشنهاد شده برای حل مشکلات هیدروفرمینگ لوله از قبیل نیاز به فشار بالای سیال و مشکلات آببندی میباشد. روش انجام هیدروفرمینگ فشار پایین لوله شبیه فشردن یک جسم جامد توخالی است و در آن برخلاف هیدروفرمینگ فشار بالا، قالب بالایی در طول فرایند ثابت نمیباشد و همزمان با اعمال فشار داخلی به لوله حرکت میکند و لوله را تحت فشار قرار میدهد. نازکشدگی دیوارههای لوله پس از شکلدهی و خطاهای هندسی در فرم نهایی قطعه، از عیوب مهم فرایند هیدروفرمینگ فشار پایین میباشند. در این مقاله، فرایند هیدروفرمینگ فشارپایین لولههای آلومینیومی آلیاژ AA6063انجام شده و مقطع گرد لوله بهوسیله فرایند هیدروفرمینگ به مقطع مستطیلی تغییر شکل داده است. توزیع ضخامت، مقادیر شعاع گوشه شکل داده شده و تختی سطح بالایی قطعه تحت مسیرهای بارگذاری متفاوت بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش فشار داخلی میتوان به شعاع گوشه کمتری دست پیدا کرد اما نازکشدگی افزایش پیدا میکند. بیشترین تختی سطح بالایی قطعه زمانی حاصل میشود که جابهجایی قالب بالایی بعد از رسیدن فشار داخلی به مقدار ماکزیمم خود انجام شود. حداقل شعاع گوشه تولید با فشار داخلی 10 مگاپاسکال در گوشه بالایی مقطع mm63/5 و در گوشه پایینی مقطع mm62/5 شکل داده شده است. با اعمال فشار داخلی 10 مگاپاسکال، فرورفتگی سطح بالایی قطعه به mm2/0 رسیده است.https://karafan.tvu.ac.ir/article_136329_53cbef1a4582046f34dfe0cca4b72288.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923The Effect of Tire Non-uniformity on Engine Power Lossتأثیر ناهمسانی تایر بر میزان هدررفت توان تولیدی موتور30732313676110.48301/kssa.2021.298358.1654FAصیاد نصیریعضو هیات علمی، مرکز آموزش مهارتهای مهندسی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.0000-0002-8151-5705حسین رحیمی آسیابرکیعضو هیات علمی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.0000-0002-2851-8413Journal Article20210804An ideal tire should be completely uniform in geometric dimension, mass distribution and stiffness coefficient. Under such conditions, the tire would rotate without any unwanted and harmful vibrations and/or force alterations delivered to the vehicle body as it moves. However, the ideal conditions are only theoretically possible and cannot be the case in actual conditions. Accordingly, a tire has some non-uniformities in actual conditions. This paper aims to study the lost energy of a non-uniform tire of a passenger car. To achieve this, the vertical force on the tire, which is due to initial loading and also each case of non-uniformity, was analytically calculated. Then, the equations were simulated in MATLAB software package. This was followed by comparing the frictional force between the tire and ground to the engine force to calculate the power loss. Finally, the value of power loss as a result of all kinds of tire non-uniformity was evaluated.در حالت ایدهآل باید تایر از نظر ابعاد هندسی، ضریب فنریت (سختی) و توزیع جرم، کاملاً همسان باشد. در این شرایط، هنگام حرکت خودرو، تایر بدون اعمال هیچگونه نیرو و ارتعاشات اضافه و مضر به حرکت دورانی خود ادامه خواهد داد اما فرضیه حالت ایدهآل فقط در شرایط تئوری امکانپذیر است و هیچگاه در عمل قابل دستیابی نخواهد بود؛ بنابراین در عمل، تایر همواره دارای مقداری از انواع ناهمسانیهای مختلف میباشد. این پژوهش به بررسی هدررفت انرژی یک تایر ناهمسان میپردازد. برای این منظور، ابتدا با استفاده از روشهای تحلیلی، میزان نیروهای عمودی خالص اعمالشده به چرخ که ناشی از ناهمسانی و بارگذاری اولیه میباشد، استخراج گردید. سپس مدلسازی موردنظر در نرمافزار متلب صورت پذیرفت. پس از آن، نیروی اصطکاک بین تایر و زمین محاسبه شد و با نیروی محرک موتور مقایسه شد تا میزان هدررفت انرژی بین تایر و زمین استخراج گردد. در نهایت میزان توان تلفشده به دلیل وجود ناهمسانی تایر بررسی و ارزیابی شد.https://karafan.tvu.ac.ir/article_136761_c527e13985b0bfd68aa01f14c345eca2.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Experimental Investigation on Mechanical Properties of PA6/NBR/Graphene Nanocomposite by Response Surface Methodologyبررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیتهای PA6/NBR/Graphene با روش پاسخ سطح32734113620210.48301/kssa.2021.275252.1405FAمحمدرضا نخعی امرودیاستادیار، گروه طراحی کاربردی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.0000-0001-6043-4458علی قربانخاندانشجوی کارشناسی ارشد، گروه طراحی کاربردی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.0000-0003-3211-7505Journal Article20210305In this paper, the feasibility study of the production of PA6/NBR/Graphene nanocomposite by an internal mixer was investigated. The effect of nitrile and graphene content on modulus strength and hardness was studied by response surface methodology. Analysis of variance was used to study the effect of input parameters and mathematical models. The mechanical properties and microstructure were investigated by tensile test, hardness, and scanning electron microscopy. The comparison of the experimental results and response surface methodology results showed a small percentage of error. The results show that at the different percentage of NBR content, modulus strength and hardness increased with an increase in graphene content at 0 to 2 wt% and the maximum modulus strength (2354 MPa) and hardness (111 shore A) was obtained at the graphene content of 2 % and nitrile content of 20 %. At a low percentage of graphene nanoparticle, an increase in the NBR content lead to a higher decrease of modulus strength so that in graphene content of 0.5%, with increasing NBR content from 20 % to 40 %, modulus strength decreased from 2229 to 1859 MPa. However, for graphene content of 1.5 %, increasing the NBR content lead to decreases of modulus strength from 2354 to 2164 MPa.در این مقاله، امکانسنجی تولید نانوکامپوزیتهای پلیآمید/ آکریلونیتریل بوتادین/ گرافن /NBR/Graphene 6PA) با استفاده از میکسر داخلی بررسی شده است. با استفاده از روش پاسخ سطح تأثیر درصد لاستیک نیتریل و گرافن بر مدول کششی و سختی این مواد بررسی گردید. با استفاده از جدول آنالیز واریانس، تأثیر پارامترها ورودی و مدلهای ریاضی مطالعه شد. خواص مکانیکی و ریزساختار نانوکامپوزیتها با استفاده از آزمون کشش، آزمون سختی و میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی گردید. مقایسه نتایج روش سطح پاسخ با نتایج تجربی، درصد خطای کمی را نشان داد. نتایج نشان داد که در درصدهای مختلف نیتریل، با افزایش گرافن از 0 تا 2 درصد، مدول کششی و سختی افزایش مییابد و بیشترین مدول کششی (MPa2354) و سختی ( shore A111) در گرافن 2 درصد و 20 درصد نیتریل بهدست خواهد آمد. در درصدهای پایین نانوذرات گرافن، افزایش مقدار NBR باعث کاهش بیشتر مدول خواهد شد؛ بهطوری که در 5/0 درصد گرافن با افزایش NBR از 20 تا 40 درصد، مدول از 2229 به MPa 1859 کاهش مییابد. در حالی که برای 5/1 درصد گرافن، افزایش NBR منجر به کاهش مدول از 2354 به MPa2164 خواهد شد.https://karafan.tvu.ac.ir/article_136202_5b54505203b03bd81a873160b60363f4.pdfدانشگاه فنی و حرفهایفصلنامه علمی کارافن2382-979618320210923Experimental Study of the Gaseous Coolants Influence in the Milling of Polytetrafluoroethylene on the Surface Characteristicsمطالعه تجربی تأثیر خنککننده گازی در فرزکاری پلیتترافلئورواتیلن بر خصوصیات سطح34336713031110.48301/kssa.2021.130311FAایوب کریم زادقویدلعضو هیئت علمی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.000-0001-7839-1337غلامرضا کیانیدانشیار، گروه شیمی آلی و بیوشیمی، دانشکده شیمی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.0000-0001-7913-8974Journal Article20210131The<em> </em>achievement of a desirable surface roughness with an efficient structure is a major challenge in machining of Polytetrafluoroethylene (PTFE) owing to its viscoelastic behavior. The aim of this research is to investigate the effect of gaseous coolants utilization on the roughness and structure of surfaces. For this purpose, the effect of Argon noble and CO<sub>2</sub> effective gases on the machining of PTFE were evaluated, taking into consideration the cutting and feed velocities as input factors. The surface roughness was measured by Ra criterion. The microscopic structure of surfaces was investigated using optical and scanning electron microscopes. To measure the<em> </em>machining temperature, the operation was recorded by high accurate thermal camera. The results show that the utilization of CO<sub>2</sub><em> </em>due to decreasing local machining temperature to below -40°C can change the cutting behavior of material from viscoelastic to elastoplastic, and reduces the surface roughness up to Ra=0.2 µm. Microscopic studies indicate that the using of CO<sub>2</sub> can govern the viscous behavior during cutting which causes the viscous-flowing of material and prevents the generation of surface cracks.<em> </em>CO<sub>2</sub> also protects the surface from chemical interactions and creation of functional groups during the machining.<em> </em>Microscopic examination revealed that the use of carbon dioxide gas prevents separated chips from re-adhering to the surface.دستیابی به صافی سطح مطلوب با ساختاری کارا در ماشینکاری پلیتترافلوئوراتیلن (PTFE) به دلیل رفتار ویسکوالاستیک آن، معضلی اساسی است. هدف این پژوهش بررسی تأثیر بهکارگیری خنککنندههای گازی و فاکتورهای ماشینکاری بر صافی و ساختار سطوح قطعات از این جنس است. برای این منظور اثر دمش گاز نجیب آرگون و گاز فعال دیاکسیدکربن با طرح سرعت برشی و پیشروی بهعنوان متغیرهای مستقل در ماشینکاری PTFE ارزیابی گردید. صافی سطوح توسط معیار Ra اندازهگیری شد. ساختار میکروسکوپی سطوح نیز توسط میکروسکوپهای نوری و روبشی الکترونی بررسی گردید. برای اندازهگیری دمای ماشینکاری، عملیات توسط دوربین حرارتی با دقت بالا فیلمبرداری گردید. نتایج نشان میدهد که استفاده از گاز دیاکسیدکربن میتواند با کاهش دمای موضع ماشینکاری تا C40°-، رفتار برشی ماده را از ویسکوالاستیک به الاستوپلاستیک تغییر دهد و زبری سطح را تا Ra=0.2 µm پایین آورد. مطالعات میکروسکوپی نشان داد گاز دیاکسیدکربن میتواند رفتار ویسکوز در حین برش را که موجب سیلان ماده میشود، کنترل و از پیدایش ترکهای سطحی جلوگیری کند و همچنین سطح را از تشکیل گروههای عاملی و تغییرات شیمیایی حین ماشینکاری محافظت کند. در بررسیهای میکروسکوپی معلوم شد که استفاده از گاز دیاکسیدکربن از چسبیدن مجدد برادههای جدا شده به سطح جلوگیری میکند. https://karafan.tvu.ac.ir/article_130311_1535f8bca91017d3e101481fdb99df38.pdf