مقاله رایگان c (916)

2-4-7-عناصر ( ارکان ) اساسی مشارکت:25
2-4-8-موانع مشارکت:25
2-4-9-ویژگی های مشارکت:26
2-4-10-انواع مشارکت27
2-4-11-نظریه های رایج در زمینه مشارکت28
2-5-شهروند، شهروند مداری و جایگاه آن در حقوق شهری30
2-5-1-شهروندی و فلسفه وجودی آن30
2-5-2-ساز و کار رابطه شهروندی-شهرداری: حقوق و وظایف متقابل32
2-5-3-مفهوم و حقوق شهروندی در ایران33
2-5-4-غیبت شهروندی در قوانین شهری ایران35
2-6-1-توسعه پایدار شهری37
2-6-2-اهداف ،ابعاد و اصول توسعه پایدار37
2-6-3-مقیاس محلی توسعه پایدار38
2-6-4–شاخصهای توسعه پایدار38
2-6-5-شاخص اقتصادی38
2-6-6-شاخص کالبدی38
2-6-7-نظریه توسعه پایدار شهری39
2-6-8-نظریه توسعه پایدار و مدیریت شهری40
2-7-پایداری شهری و مدیریت شهری پایدار43
2-8- مفهوم توسعه45
2-8-1- دیدگاههای نظری توسعه45
2-8-2-مولفه‌های اصلی برای توسعه پایدار عنوان شده است:46
2-8-3-سیستم متعامل در توسعه پایدار46
2-8-4-رویکرد سیستمی و توسعه پایدار47
2-9-نظریه توسعه پایدار شهری48
2-11- مجموعه پروژه‌های انجام شده در شهرداری تهران در زمینه مشارکت شهروندی51
2-11-1- پروژه شهر سالم51
2-11-2- طرح شهردار مدرسه51
2-11-3-طرح غنچه‌های شهر52
2-11-4- طرح شورایاری محلات52
2-11-5-طرح برنامه های اوقات فراغت شهرداری تهران با الگوی مشارکت مردمی53
2-12-سرمایه اجتماعی54
2-13- الگوهای مشارکت شهروندی مدیریت شهری در کشورهای پیشگام56
2-14-طراحی الگوی مشارکت شهروندان در امور شهری56
3-1-مقدمه67
3-2محدوده مورد مطالعه67
3-2-1- ویژگی‌های منطقه (وضعیت موجود)67
3-2-2-: تقسیمات (محدوده، وسعت و جمعیت منطقه به تفکیک نواحی و محلات)Error! Bookmark not defined.
3-2-3-: پیشینه کلی تحولات منطقه (محدوده و گسترش کالبدی)68
3-3-‌ شاخص های اجتماعی – اقتصادی و … معرف منطقه68
3-3-1-: جایگاه منطقه در سازمان فضایی طرح جامع (محورها، مراکز و پهنه 69
3-4-الگوی توسعه و سازمان فضایی منطقه69
3-5- : مبانی و اصول پهنه بندی70
3-6- کاربری‌ها و پهنه بندی استفاده از اراضی71
3-7-ساختار سلسله مراتب خدمات (مراکز و محورهای خدماتی)72
3-8- طرح‌های موضعی72
3-9-طرح‌های موضعی پیشنهادی طرح جامع در منطقه72
3-10-بررسی محلات نمونه:73
3-11-محدوده محله تهرانپارس73
3-11-1-چشم انداز محله تهران پارس74
3-11-2-مشخصات عمومی و جمعیتی محله74
3-12-بررسی محله نارمک:74
3-12-1-چشم انداز محله نارمک75
3-12-2-مشخصات عمومی و جمعیتی محله75
3-12-3-مشخصات کالبدی محله75
3-13-محله مجیدیه76
3-13-1-چشم انداز محله مجیدیه76
3-13-2-مشخصات عمومی محله77
3-13-3-مشخصات کالبدی محله77
3-13-4-تحلیل وضعیت محله مجیدیه با تکنیک SWOT78
3-13-5-مسایل و مشکلات اصلی محله مجیدیه79
3-13-6-مسایل اجتماعی –فرهنگی محله مجیدیه79
4-1-: توصیف یافته های متغیرهای جمعیتشناختی82
4-1-1- جنسیت شهروندان مشارکت کننده در تحقیق82
4-1-2- توزیع سنی شهروندان مشارکت کننده در تحقیق83
4-1-3- توزیع تحصیلات شهروندان مشارکت کننده در تحقیق84
4-1-4- توزیع شهروندان مشارکت کننده در تحقیق بر حسب مدت اقامت در محله خود85
4-2-میزان مشارکت شهروندان منطقه 8 تهران در امور شهری چگونه است؟86
4-2-1-وضعیت حکمروایی شهری منطقه 8 تهران چگونه است؟89
4-2-2- وضعیت مدیریت پایدار شهری در منطقه 8 تهران چگونه است؟94
4-3-بین مشارکت و مدیریت پایدار شهری رابطه معناداری وجود دارد.96
4-3-1-بین حکمروایی خوب شهری و مدیریت پایدار شهری رابطه معناداری وجود دارد.97
4-3-2-بین حکمروایی خوب شهری و مشارکت شهروندان در امور شهری رابطه معناداری وجود دارد.99
5-1-مقدمه103
5-2-آزمون فرضیه:104
5-3-بحث و نتیجه گیری107
راهکارها و پیشنهادها108
منابع110

فهرست جداول
جدول شماره 2-1: مقایسه ویژگیهای اصلی حکومت و حکمروایی11
جدول شمار2-2-: برخی از فعالیت‌های برنامه جعبه ابزار مشارکت شهروندی و تجارب بین شهرداری‌های جهان54
جدول شماره 3-1- مشخصات عمومی محله74
جدول 3-2-:مشخصات محله نارمک75
جدول شماره 3-5-:مشخصات کالبدی محله75
جدول شماره 3-6:مشخصات عمومی محله مجیدیه77
جدول شماره 3-7: مشخصات کالبدی محله77
جدول شماره 3-8: تحلیل وضعیت محله مجیدیه با تکنیک SWOT78
جدول شماره 3-9: مسایل و مشکلات اصلی محله مجیدیه79
جدول شماره 4-1: توزیع شهروندان مشارکت کننده در تحقیق بر حسب جنسیت82
جدول شماره 4-2: توزیع شهروندان مشارکت کننده در تحقیق بر حسب سن83
جدول شماره 4-3: توزیع شهروندان مشارکت کننده در تحقیق بر حسب تحصیلات84
جدول شماره 4-4: توزیع شهروندان مشارکت کننده در تحقیق بر حسب مدت اقامت در محله خود85
جدول شماره 4-6: نتایج آزمون T تک گروهی در رابطه با وضعیت حکمرانی شهری منطقه 8 تهران92
جدول شماره 4-7: نتایج آزمون T تک گروهی در رابطه با وضعیت مدیریت پایدار شهری منطقه 8 تهران95
جدول 4-8: ضریب همبستگی بین مشارکت شهروندان در امور شهری و مدیریت پایدار شهری96
جدول 4-9: ضریب همبستگی بین حکمرانی شهری و مدیریت پایدار شهری97
جدول 4-10: ضریب همبستگی بین حکمرواییی شهری و مشارکت شهروندان در امور شهری99

1-1-طرح مسئله
روند رو به رشد جمعیت و شهرنشینی و بروز مشکلات متعدد اجتماعی، اقتصادی از یک سو و ناکارآمد بودن روشهای مدیریت و کنترل توسعه شهری از سوی دیگر شهرهای نابسمان و ناپایداری را خلق نموده است که از اصلیترین علت ایجاد چنین نابسامانی و ناپایداری چالشهای مدیریتی است در این میان نبود مدیریت یکپارچه شهری و بخصوص شکل نگرفتن مدیریت مشارکت عمومی که مبتنی بر کنش متقابل و فعلانه تمامی ذینعفان و بازیگران کلیدی دخیل در مدیریت توسعه شهری است. قرن بیستم با توجه به افزایش جمعیت شهری، تغییر شیوه زندگی، فاصله بین ذینعفان مدیران و برنامه ریزان شهری ، توسعه پایدار را به عنوان یکی از مهمترین پارادایم های مدیریت شهری در سطوح مختلف مطرح کرده است .هدف از این توسعه، پاسخگویی به نیازهای سطوح مختلف مدیریتی در همان سطح و یکپارچگی مکانی و برنامهریزی است. از ابعاد اصلی توسعه پایدارشهری مدیریت یکپارچه شهری، حکمروایی خوب شهری و مشارکت است. در گذاشته آنچه بر نظام مدیرت شهری ایران حاکم بوده برنامهریزی متمرکز و از بالا به پایین بود که نمی توانست مشکلات شهری را بر طرف کند و نیازها و خواست های ساکنین را برآورده نماید . به همین دلیل در چند دهه اخیر برنامهریزی و مدیریت با مشارکت شهروندان در نظام مدیریت شهری مطرح شده است . علی رغم پیشینه طولانی شهرنشینی و وجود الگوهای سنتی در ایران پیروی از الگوی متمرکز برنامهریزی و مدیریتی امکان دخالت و مشارکت شهروندان رادر اداره امور شهرها نداده است.در چنین شرایطی نظام مدیریت شهری به منظور کاستن از مسائل و مشکلات رو به فزونی شهرنشینی در جستجوی راههای برای تسهیل و بهبود اداره امور شهرها است .این مهم هنگامی تحقق مییابد که ساکنان شهر را در اداره امور شهرها دخالت داد. منطقه8 تهران جزءمناطق22 گانه شهری است که بین دو محور شرقی- غربی در شرق تهران واقع شده است و از سه ناحیه و 20محله تشکیل شده است. براساس بررسیهای انجام شده در منطقه بویژه مقایسه تطبیقی طرحهاو برنامه باید گفت ،معضلات مدیریت شهری در منطقه و ریشه های آن از دیدگاه استراتژیک در قالب زیر مسالههایی چون برنامهریزی بدون توجه به اجرا و عدم مشارکت شهروندان در طرح ها است.بنابرین مطالعه و شناخت راههای جلب مشارکت شهروندان در طرح ها و اداره امور شهری و ارایه راهکارهای مناسب برای ارتقاءمشارکت شهروندان در سیستم مدیریت شهری در منطقه ضروری است .و هدف اصلی تحلیل تاثیرات و تاثرات متقابلی است که بین مشارکت شهروندی و مولفه های کیفیت زندگی شهری در راستای نیل به توسعه پایدار شهری وجود دارد.

1-2- سوال های اصلی تحقیق
آیا شاخص مشارکت در مدیریت شهری از مهمترین علل تحقق مدیریت شهری پایدار است؟
آیا شاخص حکمروایی خوب شهری با مدیریت شهری پایدار رابطه دارد؟
1-3- فرضیه های تحقیق
شاخص مشارکت در فرآیند مدیریت شهری یکی از مهمترین علل تحقق مدیریت شهری پایدار است.
شاخص حکمروایی شهری رابطه مستقیمی با مدیریت شهری پایدار دارد.
1-4- اهداف تحقیق
هدف از ارائهی این پایاننامه بررسی زمینهها و امکانات موجود برای بهرهگیری از مشارکت مردم در اداره امور شهری است. تلاش محقق این است که در پرتو نظریه های معتبر به شناخت وضع موجود بپردازد و راهکارهای کارآمد و مناسبی را در جهت بهبود وضعیت مشارکت شهروندان در سیستم مدیریت شهری منطقه 8 ارایه دهد.
1-5- روش تحقیق
روش تحقیق این پایان نامه بر اساس اطلاعات کمی می باشد و روش کار تحلیلی- توصیفی است با توجه به ماهیت موضوع مورد مطالعه و گستردگی آن ما از تحقیق کاربردی استفاده می کنیم تحقیق کاربردی به یافتن پاسخ، برای مشکلاتی که مطرح است می پردازد. برخورد با موقعیت مسئله ای اساس تحقیقات کاربردی است. انسان متعهد و متفکر در برخورد با مسائل و مشکلات اجتماعی بی تفاوت نمی باشد بلکه برای یافتن راه حل مسائل در تکاپو است.
1-6- نمونه گیری
جامعه آماری این پژوهش شامل ساکنان منطقه هشت شهرداری تهران می باشد، که با استفاده از فرمول نمونه گیری کوکران و اصلاحیه آن حجم نمونه 400 پرسشنامه تعیین گردید.
منطقه مورد مطالعه دارای جمعیتی حدود 378725 نفر است که با استفاده از فرمول کوکران تعداد 383.77 نفر برآورد گردید که جهت اطمینان بیشترو بهتر شدن نتایج کار حجم نمونه را تقریبا400 نفر در نظر گرفته و به همین تعداد پرسشنامه تهیه و از طریق مراجعه به منطقه و مصاحبه حضوری با ساکنان و مسولین آن منطقه اطلاعات مورد نیاز جمع آوری گردید.
T=1.96 p= 0.5 q= 0.5 d= 0.05 N=378725 n= 383.77 400 نفر=

1-7- روش تحلیل اطلاعات و داده ها
پس از جمع آوری اطلاعات مورد نیاز، به تجزیه و تحلیل اطلاعات و داده ها پرداخته می شود، که این مرحله به دو شیوه کمی و کیفی صورت خواهد گرفت. در روش کمی ابتدا اطلاعات جمع آوری شده با استفاده از نرم افزار های آماری توصیفی مانند Spss و Excel مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهد گرفت و نتایج آن به صورت جداول و نمودار مختلف ارائه خواهد شد. در روش کیفی نیز با توجه به مبانی نظری مسائل به تحلیل داده ها و بررسی ابعاد مختلف آن پرداخته می شود.
در مرحله بعد با توجه به نتایج بدست آمده به نتیجه گیری و آزمون فرضیات پرداخته خواهد شد در نهایت با توجه به نتایج بدست آمده و مسائل موجود در فضای مورد مطالعه، به ارائه پیشنهادات چند پرداخته خواهد شد.
1-8- پیشینه تحقیق
1-شورایی در سال1387در پایان نامه خود با عنوان ارزیابی الگوی مشارکتی شهروندان تهران درطرح های توسعه شهری و ارایه بهینه شفاف سازی فعالیت های مدیریت شهری برای شهروندان ،حذف ضوابط دولتی برای مشارکت مردم را در مدیریت شهری موردتوجه قرار می دهد.
2-معصومی در سال1388 در پایاننامهی مدیریت توسعه مشارکتی در راستای پایدار کلان شهر تهران نیاز جامعه شهری ما را ایجاد عرصه های میداند که شهروندان بتوانند با خیال راحت و ارامش کامل بتوانند برای حل مسایل شخصی و عمومی باهم مشارکت کنند .این مهم جزء با مشارکت مردمی در مدیریت شهری میسر نمیباشد.
3-سعید رضوانی در سال 1384در پایان نامه خود تحت عنوان شهرسازی مشارکتی برای ساماندهی فضایی شهر به دنبال آن است تا راههای جلب مشارکت شهروندان در اداره امور شهری جستجو و موانع اصلی جلب مشارکت انان را کاهش دهد.
بنابرین در این پایاننامه تاثیرات وتاثرات متقابلی که بین مشارکت شهروندی و مولفههای کیفیت زندگی شهری در راستای نیل به توسعه پایدار شهری هست،بررسی خواهد شد
1-9- تعریف واژگان کلیدی
مشارکت: مشارکت عبارتست از فعالیت های اداری و داوطلبانه ای که از طریق آن اعضای یک جامعه در امور محله، شهر، و یا روستای خود شرکت می کنند و به صورت مستقیم یا غیرمستقیم در شکل دادن به حیات اجتماعی خود سهیم می شوند
مشارکت اجتماعی: باز نمودن میدان تصمیم گیری و دخالت مردم در اجرای تصمیمات است که مسئولیت پذیری آحاد جامعه را امکان پذیر می کند و زمینه تحرک، پویایی و ارتقاء همه جانبه جامعه رافراهم می سازد. در مشارکت دو نوع رهیافت مطرح است؛ یکی دستیابی به فایده های اقتصادی یا کسب منزلت بالای اجتماعی که امر اقتصادی بر همه چیز مقدم است. و دیگری مشارکت در فعالیت اجتماعی و سیاسی فی نفسه هدف است و از طریق آن توانایی ها و خلاقیت های انسان به عنوان موجودی عقلانی و ارتباط جو فعلیت می یابد. در این نظریه مشارکت در سیاست و فعالیت های سازمان های اجتماعی وظیفه شهروند فعال است و صرفاً به خاطر تامین نیازهای مالی و منافع شخصی صورت نمی گیرد.
شهروند: به تنهایی فقط برای معرفی صفت شهر نشینی به کار می رود و هر انسانی که مقیم شهر است را در علوم اجتماعی شهروند می گویند. مارشال شهروندی را پایگاهی می داند که به تمامی افرادی که عضو تمام عیار اجتماع هستند، داده شده است. یعنی هر شهروند حق و حقوق، وظایف و تکالیفی متناسب با این پایگاه دارد. مارشال حقوق شهروندی را در سه حوزه می داند. 1) حقوق قانون مدنی 2) حقوق قانون سیاسی 3) حقوق اجتماعی
مدیریت: کارکردن افراد و گروه ها برای رسیدن به مقاصد سازمان در چهار مقوله برنامه ریزی، سازماندهی، نظارت و انگیزش
مدیریت شهری: باید برای انجام امور شهر برنامه ریزی انجام داده و فعالیت های شهر را سازمان دهد و بر فعالیت های انجام شده نظارت کند و حتی برای انجام امور انگیزش لازم را در سازمان و شهروندان ایجاد نماید.
شهرداری: از نظر دانش اداری، شهرداری سازمانی محسوب می شود که دارای نقش های سیاسی است. شهرداری سازمانی است حقوقی، محلی و مستقل که در محدوده شهر برای رفع نیازهای عمرانی، رفاهی و خدماتی مردم شهر که جنبه محلی دارد تشکیل می گردد و منظور آن است که امور مشارکت شهروندان حل و فصل گردد.
1-10- مشارکت مردمی
مشارکت مردمی امروزه در اجتماعات بشری از جایگاه ویژه ای برخوردار است. استراتژی مشارکت در همه ابعاد بیانگر روح دموکراسی و مردم سالاری حکومت ها و دولت هاست. هر چقدر نقش مردم در عرصه های مختلف یک نظام حکومتی زیاد باشد نشان از مشروعیت بالای آن حکومت و دولت میان آحاد جامعه و نظام بین المللی است.
یک سازمان و سیستم اجتماعی برای رسیدن به اهداف کلان و تحقق برنامه هایش احتیاج دارد به اقداماتی دست بزند که مهم ترین آنها پرداختن به اصل مشارکت می باشد. شهرداری به عنوان یک سازمان نیمه دولتی و غیر انتفاعی که وابستگی های زیادی به امکانات جامعه خود دارد، می بایستی ساختار مدیریتی و سازمان اداری خود را به سوی یک سیستم مشارکتی سوق دهد تا بتواند به بهترین وجه از شرایط و امکانات جامعه استفاده نماید و علاوه بر اینکه به اهداف سازمانی خود نائل می شود، با ایجاد روند مشارکتی و دخالت مردم در تصمیم گیری ها و سرنوشت شهر، نوعی مشروعیت قانونی را از جانب شهروندان اخذ کند و بدین ترتیب هم مسائل اقتصادی و هم مشکلات اجتماعی و سیاسی خود را به حداقل برساند. مشارکت به معنای سهمی در چیزی یافتن و از آن سود بردن است و یا در گروهی شرکت جستن و با آن همکاری کردن است. که از دیدگاه جامعه شناسی به عنوان حالت یا وضع (امر به شرکت داشتن) و مشارکت به عنوان عمل و تعهد است. گروهی از صاحب نظران مدیریت مشارکت را اینگونه تعریف کرده اند:
درگیری ذهنی و عاطفی اشخاص در موقعیت های گروهی است که آنان را بر می انگیزاند تا برای دستیابی به اهداف گروهی، یکدیگر را یاری دهند و در مسئولیت کار شریک شوند. در تعریف فوق سه جزء زیر اهمیت دارد که به تشریح آنها می پردازیم:
الف) درگیری ذهنی و عاطفی: مشارکت تنها به کوشش های بدنی محدود نمی شود. در مشارکت خود شخص هم درگیر است و تنها مهارت و توانایی های وی یا امکانات فراهم شده توسط او درگیر نیست.
ب) انگیزش برای یاری دادن: شخص در مشارکت این فرصت را پیدا می کند تا از قابلیت ها، ابتکارات و آفرینندگی خود برای دستیابی به هدف های گروهی استفاده کند. مشارکت یک داد و ستد دو سویه میان مردم است نه روش قبولاندن اندیشه های مسئولان بالا دست. در واقع در مشارکت نقش اصلی با مشارکت کننده است که می کوشد تا توانایی هایش را آشکار سازد.
ج) پذیرش مسئولیت: مشارکت اشخاص را بر می انگیزد تا در کوشش های گروه خود مسئولیت بپذیرد. در واقع مشارکت هنگامی محقق می شود که بی تفاوتی و بی مسئولیتی جای خود را به احساس وابستگی، هم سرنوشتی و مسئولیت بدهد.
مشارکت در چهار بعد قابل تفکیک است: الف) موضوع ب) چگونگی دخالت مردم ج) سطوح اجرایی د) کیفیت دخالت مردم
مشارکت از بعد موضوع دارای چهار مولفه سیاسی، اقتصادی، فرهنگی و اجتماعی است. مشارکت از بعد چگونگی دخالت مردم هم دارای دو بعد دموکراسی مستقیم و غیر مستقیم یا نمایندگی است. مشارکت از نظر بعد سوم یعنی سطوح اجرایی دارای مولفه های روستایی یا محلی، منطقه ای و ملی است و در نهایت از بعد کیفیت دخالت مردم دارای مولفه های ارادی – اجباری و برانگیخته – خود انگیخته می باشد.
مشارکت اجباری: این مشارکت غیر داوطلبانه است مانند استفاده رایگان از مردم برای ساخت دیوار چین، اهرام مصر و … که باعث نارضایتی مردم و ایجاد خرابکاری می شود.
مشارکت داوطلبانه: خود به دو صورت می باشد یکی غیر منصفانه و دیگری منصفانه.
مشارکت داوطلبانه غیر منصفانه: تنها تفاوتی که با مشارکت اجباری دارد در اختیاری بودن آن است.
مشارکت داوطلبانه منصفانه: مناسب ترین و مطلوب ترین نوع مشارکت است که مستقیماً در خدمت توسعه قراردارد. این مشارکت با رعایت انصاف و اشتغال سودمند انجام می گیرد.
مشارکت خود انگیخته: به صورت خود جوش و نهادی در بین افراد یک جامعه وجود دارد و محصول سال های متمادی زندگی مشترک افراد با جامعه است.
مشارکت برانگیخته: بر این اساس راجرز مطرح می کند که در جوامع سنتی مشارکت مردمی در سطح بالایی قرار دارد. راجرز مشارکتی را مثبت و مهم می داند که برانگیخته شده توسط دولت ها و با برنامه ریزی باشد.

2-1-مقدمه
حکمرانی و حکمرانی خوب مفاهیمی هستند که امروزه در علوم سیاسی، امور دولتی و بویژه مدیریت توسعه مطرح و به کارگرفته میشوند. این مفاهیم در کنار مفاهیمی دیگر مانند دموکراسی، جامعه متمدن، مشارکت شهروندان، حقوق بشر و توسعه اجتماعی و پایدار معنی مییابند. بنابراین با توجه به موضوعیت یافتن این مفاهیم و ضرورت توجه به آنها به دلیل تغییرات مستمر جوامع و ارتباط آنها با یکدیگر، تعیین سطوح بهکارگیری و متولیان جاری سازی آن اهمیتی قابل توجه دارد. به همین دلیل ایجاد تمایز و تعریف دقیق هر یک از مفاهیم حکومت، حکمرانی، حکمرانی خوب و مدیریت در دو سطح کشور و شهر میتواند به طور اعم نقش هر یک از عاملان اصلی و به طور اخص نقش و مسولیت مدیران شهری را مشخص کند و بر اساس آن، امکان تعیین الگوی مناسب و ایجاد زیرساختهای لازم برای مدیریت شهر و بهرهگیری از مزایای حکمرانی خوب شهری در سایه سازماندهی مناسب فراهم آید.
2-1-1-مفهوم حکمرانی
اصطلاحات حکمرانی و حکومت، دارای مفاهیم محض و تخصصی بوده که بعضاَ فارغ از مفهوم، معمولاً جایگزین یکدیگر به کار میروند. اما قدمت حکمرانی به تاریخ تمدن بشری برمیگردد. واژه حکمرانی از لغت یونانی (Kybernan) و (Kybernetes) گرفته شده و معنی آن هدایت کردن و راهنمایی کردن و یا چیزها را در کنار هم نگه‌داشتن است. در حالی که مفهوم حکومت دلالت بر واحد سیاسی برای انجام وظیفه س سیاستگذاری داشته و برجستهتر از اجرای سیاستها است. پس میتوان گفت واژه حکمرانی اشاره به پاسخگو بودن هم در حوزه سیاستگذاری و هم در حوزه اجرا دارد (شریفیان ثانی، 1380،ص،149)
حکمرانی طی دهه 1990 میلادی، به یکی از واژه های محوری علوم اجتماعی، به ویژه در حوزه نظریه سیاسی، علوم سیاسی و جغرافیایی انسانی تبدیل شدهاست. بنابراین حکمرانی را میتوان کنش، شیوه یا سیستم اداره دانست که در آن مرزهای بین سازمانها و بخش عمومی و خصوصی در سایه یکدیگر محو میشوند. جوهره حکمرانی به وجود روابط متعامل بین و درون حکومت و نیروهای غیرحکومتی اشاره دارد(برک پور؛ اسدی1388،ص،18)
2-1-3-حکمرانی شهری
حکمرانی شهری، طبق تعریف زیست بوم سازمان ملل1 عبارت است از مجموع روشهای برنامه‌ریزی و مدیریت عمومی شهر از سوی افراد، نهادهای عمومی و نهادهای خصوصی و نیز فرایند مستمری است که از آن طریق، منافع متضاد یا متعارض با یکدیگر همراه شده و زمینه همکاری و کنش متقابل فراهم میآید. طبق این تعریف حکمرانی شهری، هم نهادهای رسمی و هم اقدامات غیررسمی و سرمایه اجتماعی شهروندان را در برمی‌گیرد(2006 UN-HABITAT,).
بعلاوه نباید از نظر دور داشت تحقق سبک و شیوه مدیریت امور محلی و شهری که از آن به عنوان حکمرانی یاد می شود منوط به شکل گیری یک مجموعه روابط رسمی و ساختارهایی از قبیل قانون مداری، چارچوبهای حقوقی مدون و مشخص، تعریف و تعیین حدود رژیمهای سیاسی، تعیین سطوح تمرکززدایی و فراهم کردن زمینه مشارکتهای همگانی در امور تصمیم گیری راجع به خط‌مشی‌هاست (اکبری، 1381، ص136)
حمکرانی شهری بر خلاف مدیریت شهری، فرایندی مدیریتی است که به اتخاذ و حفظ زیربناها و خدمات شهری می‌پردازد. حکمرانی شهری فرایندی کاملاً سیاسی در نظر گرفته میشود (شریفیان ثانی، 1380، ص،9) و از آنجا که حکمرانی یا حاکمیت شهری، وظیفه به اجرا در آوردن تصمیمات و سیاست‌های عمومی در جهت منافع عامه را دارد (پاداش و همکاران، 1386،ص،4) به عنوان فرایند مشارکتی توسعه، تعریف میشود و به موجب آن همه ذینفعان شامل حکومت، بخش خصوصی و جامعه مدنی تمهیداتی را برای حل مشکلات شهری فراهم میآورند که نتیجه آن رفع ناپایداری توسعه شهری، رفع ناپایداریها از بدنه نهادهای مدیریتی، برنامهریزی شهری، کارآمد سازی و مسئولیت پذیری بیشتر در اداره امور شهری و تفویض قدرت، وظایف و صلاحیتها به حکومتها و سایر ذینفعان محلی خواهد بود(لالهپور،1386،ص68) بنابراین حکمرانی شهری را میتوان فرایندی دانست که بر اساس کنش متقابل میان سازمانها و نهادهای رسمی اداره شهر از یک طرف و سازمانهای غیردولتی و تشکل‌های جامعه مدنی از طرف دیگر شکل می‌گیرد.

جدول شماره (2-2): مقایسه ویژگیهای اصلی حکومت و حکمروایی
عوامل مقایسه حکومت حکمروایی بازیگران تعداد بسیار محدود شرکت کنندگان
عوامل اجرایی اساساً دولتی تعداد بسیار زیاد شرکت کنندگان
بازیگران بخش خصوصی و عمومی کارکردها مشاورهای صورت نمی گیرد
هیچگونه همکاری در صورت بندی سیاست ها و اجرای آنها صورت نمی گیرد انجام مشاوره
همکاری تا حد امکان در صورت بندی سیاست ها و اجرای آنها ساختار مرزهای بسته
عضویت غیر ارادی مرزهای بسیار زیاد
عضویت داوطلبانه قراردهای تعامل اقتدار سلسله مراتبی، رهبری متصل از بالا
تعامل خصمانه/ روابط متضاد
برخوردهای غیررسمی
پنهان کاری مشاوره افقی / تحرک درونی
توافق بر سر هنجارهای تکنوکراتیک/ روابط تعاونی
برخوردهای بسیار غیررسمی
باز بودن (شفافیت) توزیع قدرت آزادی عمل بالای دولت از جامعه/ تسلط دولت
گروههای ذی نفع جامعه هیچ نفوذی در دولت ندارند
هیچ تعادل یا همزیستی بین بازیگران وجود ندارد آزادی عمل اندک دولت از جامعه/ تسلط پراکنده دولت
گروههای ذی نفع، جامعه هیچ نفوذی پراکنده در دولت دارند
تعادل یا همزیستی بین بازیگران وجود دارد

2-1-4-گذار از حکومت شهری به حکمرانی شهری
تحولات اخیر در ساختار اجتماعی، اقتصادی و فضایی نواحی شهری، با تغییری در شیوه اداره شهرها همراه شده است که در متون مرتبط با بازساخت سیاسی شهرها، این نوع تحولات اغلب به عنوان حرکت از حکومت به حکمرانی تعریف میشود. اما با توجه به تفاوتی که میان این دو مفهوم وجود دارد نمیتوان به منظور توجیه حرکت، واژه حکمرانی را جایگزین مفهوم حکومت کرد(لاله پور،1387،ص،62)
استفاده از واژه حکمرانی به جای مفهوم حکومت بر این مسئله دلالت دارد که مدیریت شهری تنها وظیفه سازمانهای بخش عمومی نیست، بلکه ارتباطات بین عاملان حکومتی و غیرحکومتی را نیز در بر می گیرد که با الگوی حکومت متفاوت است(Rakodi, 2003).
در حقیقت، حکومت مبانی رسمی سازمانی را تهیه میبیند در حالی که حکمرانی تدارک و روند آزمون مشارکت در اعمال قدرت عمومی است (پلرر و پیترز، 1386،ص،44) حکومت مجموعهای از نهادهای رسمی و حقوقی با قدرت قانونی است. اما «حکمرانی» نوعی فرایند است. این فرایند متضمن نظام به هم پیوستهای است که هم حکومت و هم اجتماع را در بر می گیرد. کل نگری و فراگیری همه ابعاد کنشگران و فرایندهای مؤثر بر حیات و توسعه شهری را میتوان خصلت غالب در تلاش ها و تحولات نظری مدیریت شهری دانست. این تحولات را در خلاصهترین شکل ممکن میتوان به صورت حرکت از الگوی پایه و قدیمی حکومت شهری به الگوی حکمرانی شهری تبیین و تعریف کرد(کاظمیان،1386،ص،5) بنابراین دو مفهوم حکومت شهری و حکمرانی شهری را میتوان دو سر یک طیف تصور کرد که مبین نگرش ها و الگوهای بسیار متفاوت و متمایزی هستند که هر یک شکل و فرایند متفاوتی از مدیریت شهری را پدید میآورند. (همان،ص، 5)
پس حکومت و حکمرانی دو الگوی متفاوت در شیوه اداره شهرها هستند که تفاوت این دو ایده را میتوان به میزان قدرت ، نفوذ و صلاحیت سه عنصر دولت، بخش خصوصی و بخش مردمی (جامعه) در جامعه شهری نسبت داد(Rakodi,2001).
کانون توجه ایده حکمرانی، گروهی ازعوامل بیرون از سازمانهای رسمی دولتی است که تاکید عمده ای روی فرایندهای شبکهای و مشارکتی دارد. در این الگو، ساختارهای شبکهای جایگزین نظامهای اداری سیاسی از بالا به پایین حکومت شهری میشوند و در درون شبکه‌ها نیز به جز نظام اداری سیاسی، عاملان دیگری از بخشهای خصوصی و داوطلبانه و سازمانهای همکاری وارد نظام می‌شوند (Astleithner and Hamedinger, 2003).
2-1-5-اهداف حکمرانی شهری
هدف از حکمرانی شهری تقویت‌ فرایند توسعه‌ شهری‌ است‌ به گونهای که‌ در جامعه‌، زمینه‌ و محیط‌ مناسبی‌ برای‌ زندگی‌ راحت‌ و کارآمد شهروندان، به‌تناسب‌ ویژگیهای‌ اجتماعی‌ و اقتصادی آنان‌ فراهم‌ شود. در مباحث گذشته به مفاهیم و روند شکلگیری حکمرانی شهری پرداخته شد که با توجه به روند ذکر شده بر پایه مفاهیم، میتوان اهداف کلان ذیل را برای حکمرانی شهری بیان کرد:
– بازساخت جامعه مدنی برای تقویت و اعتلای بیشتر سازمانها ، نهادها و جوامع محلی؛
– کاهش فقر و جدایی گزینیهای اجتماعی ، قومی و فرهنگی در شهرها؛
– افزایش مشارکت و مداخله افراد و صاحبان منافع در فرایندهای سیاسی درون شهرها؛
حکمروایی شهری به طور خاصتر نیز اهداف عملیاتی زیر را دنبال می کند:
– کاهش فساد؛
– بهبود کیفیت و افزایش امکان زندگی برای همه شهروندان؛
– حفظ دموکراسی؛

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

– ایجاد فرصت و امکان برای مردم به منظور نشان دادن خواستهها و آمالشان در زندگی؛
– اعتلای امنیت، برابری و پایداری (UNDP

2-2-مدیریت شهری:
مفهوم مدیریت شهری اولین بار زمانی مورد توجه واقع گردید که در سال 1976میلادی در کنار مفاهیم دیگری چون توسعه پایدار شهری پروزه شهر سالم در دستور کار یکی از برنامه های توسعه سازمان ملل با عنوان برنامه مدیریت شهری قرار گرفت. مطرح شدن چنین مفهوم و اصطلاحی از مدیریت در قالب مدیریت شهری ناشی از حرکت شیوه مدیریت متمرکز به سمت مدیریت غیر متمرکز در چارچوب مدیریتهای محلی تر با هدف توسعه شهری بوسیله سازمانهای محلی میباشد.
مدیریت شهری بعنوان چارچوب سازمانی توسعه شهر به سیاستها ،برنامهها ،طرحها و اقداماتی مربوط میشود که در پی اطمینان از تطابق رشد جمعیت با میزان دسترسی به زیر ساختهای اساسی زندگی شهری خصوصا مسکن و اشتغال میباشد در چارچوب این تعریف کارایی مدیریت شهری وابستگی مشخص و مستقیمی به عوامل زمینهای از قبیل ثبات سیاسی ،وحدت .و یکپارچگی اجتماعی و برخی عوامل دیگر نظیر توان و مهارت و دانش سیاستگذاران ،تصمیم گیران و تصمیم سازان و نسز افراد استفاده کننده از این سیاستها و برنامه ها دارد .براین اساس ویزگیهای سازمانی مدیریت شهری و نیز نقش اجرایی بخش دولتی و عمومی در آن ،تاثیر بسزایی در موفقیت و یا عدم موفقیت آن ایفا مینماید .
هدف کلان مدیریت شهری ایجاد محیطی قابل زندگی برای همه شهروندان همراه با عدالت اجتماعی ،کارایی اقتصادی و پایداری زیست محیطی میباشد . براین اساس در شرایط فعلی مدیریت پایدار شهری با مدیریت شهری پایدار مطرح و مورد تاکید میباشد .
مدیریت پایدار شهری حداقل استفاده از منابع تجدید ناپذیر ،پیشرفت در استفاده از منابع تجدیدپذیر ،ظرفیتهای جذب مواد زاید در سطوح جهانی و محلی ،کنترل و راهبری نحوه برآورده ساختن نیاز های اساسی انسان را در بر میگیرد .
مدیریت شهری پایدار به تمامی عرصه های فعالیت شهری و نیز به تمامی شهروندان و حضور آنان در مدیریت شهری اشاره دارد .به عبارتی دیگر شهر پایدار زمانی شکل می گیرد و کارآمدی خود را نشان میدهد که مشارکت و مداخله مردم را بصورت حقیقی و حقوقی به رسمیت بشناسد(.پرهیزکار، 1390،ص33)
در رابطه با مفهوم و کارکرد مدیریت شهری چنین میتوان بیان کرد که مدیریت شهری بیشتر وجه فنی و اجرایی دارد و نسبت به حکومت شهری، جو حاکمیتی آن کمتر است و نهادهای مدیریتی شهر بیشتر مجری تصمیمات نهادهای حکومتی هستند که معمولاً در سطح ملی یا محلی مطرح شوند(آخوندی و همکاران، 1387،ص،73)
هر چند رهیافت سنتی و متداول در مدیریت شهری بر مبنای تمرکزگرایی در سطح ملی و تمرکززدایی در سطح محلی، برنامه ریزی یکپارچه در سطح کلان ملی، برنامه ریزی بخشی میان مدت، نظام بسته و انحصار طلبانه دولتی، اقدامات واکنشی و تنظیم کننده وضع موجود با استفاده از راهحلهای فنسالارانه استوار بوده اما در مقابل، رهیافت نوین اداره شهرها بر تمرکززدایی در سطح ملی و تمرکزگرایی در سطح محلی، نظام باز و کثرت طلبی در جامعه مدنی، اقدامات ابتکاری و تسهیل کننده وضع مطلوب، عمل اجتماعی و مشارکت فراگیر استوار است(طرح تحیقیقاتی طراحی نظام مطلوب مدیریت مجموعههای شهری تهران، 1384).
بحثهای کلیدی درباره «بهترین » راههای اداره شهرها طیف وسیعی از موضوعات مختلفی چون مدل حکومت، قدرت شهردار، نحوه انتخاب شهردار (توسط شورا از میان اعضای آن یا خارج از شورا )، انتخاب شورا و شهردار (در روش‌های مختلف مستقیم، با رای یکپارچه شهروندان، با رای مجزای نواحی مختلف شهر و یا به صورت مرکب)، رای مخفی غیر حزبی، تعادل رابطه شورا و شهردار، مسؤولیت پذیری مدیر شهر و بی طرفی سیاسی را در برمی گیرد( Hall, 2005, P 211).
در این میان ساختار مدیریت شهری یکی از ابعاد بسیار مهم حکمرانی شهری محسوب می‌شود (Ibid, 212) .
2-2-1-مدلهای مدیریت شهری
هر چند مشخصات و ساختار نهادهای قانونی اداره کننده شهر از کشوری به کشور دیگر تفاوت دارد و هر جامعه‌ای با توجه به ساختار اقتصادی، اجتماعی و سیاسی خود تعریف یا تلقی خاصی از مدیریت شهری دارد؛ وظایف کنونی مدیریت شهری (صرف‌نظر از تنوع و اختلاف در نظامهای اجتماعی و سیاسی گوناگون) تنها محدود به مواردی از قبیل برنامه‌ریزی، خدمات رسانی، مدیریت فرهنگ محلی، انجام پروژه‌های عمرانی و غیره نمی‌شود و جهت دهی فعالیتهای شهری و ترسیم چشم انداز شهر در راستای دستیابی به توسعه پایدار از جمله مهمترین وظایف مدیران شهری به شمار می‌رود (سعیدنیا ، 1383،ص،44)
در میان دسته بندیهای مختلفی که در رابطه با مدل مدیریت شهری ارائه شده است میتوان به چهارگونه ساختار اداری و مدل اصلی اشاره کرد که با توجه به تقسیم مسئولیها به شرح ذیل عبارتند از : (Nallathiga, 2008, P 4)
1-ساختار شورا –شهردار ضعیف
2-ساختار شورا –شهردار قوی
3-سیستم کمسیونی
4-سیستم مدیر-شورا
2-2-2-تعریف حکومت محلی و سازمان محلی
حکومت یا دولت به طور کلی به تشکیلات و نهادهایی اطلاق می شود که وقتی توسط مردم یک محل ( به نام حکومت محلی ) یا مردم یک منطقه ( به نام حکومت ایالتی ) و یا مردم یک کشور ( به نام حکومت مرکزی یا فدرال ) ایجاد گردید و مردم نمایندگانی را از طرف خود برای نظارت و تصمیم گیری در امور آن انتخاب کردند ، در هیچ مورد نیازی به کسب اجازه از یک واحد حکومتی دیگر و یا گزارش دادن به واحد حکومتی دیگر نداشته باشد. این روش در کشورهایی که از سیستم عدم تمرکز پیروی می کنند ، رایج است . (هاشمی ، 1371، ص،23)
2-2-3-انواع سازمان های محلی
به طور کلی سازمان های محلی را دو دسته عمده ( شورای شهر و شهرداری برای اداره کردن امور شهرها ) و تشکیلات اداری روستایی ( برای اداره کردن امور روستاها ) می توان تقسیم نمود. لکن نهادهای دیگر از جمله شوراهای بخش و شهرستان و تشکیلات اداری مرتبط با آنها را نیز می توان جزء سازمان های محلی محسوب نمود. زیر خدماتی که معمولاً به عهده آنها محول می گردد مربوط به سطح وسیعی از تقسیمات اقلیمی کشور نبوده و جنبه محلی دارد.
1- شهرداری ها ( Municipality )
شهرداری ها را کاملترین سازمان محلی می توان محسوب داشت. در کشور ما نیز اگر چه شهرداری ها شدید تحت کنترل و نظارت حکومت مرکزی و همچنین استانداران و فرمانداران و بخشداران می باشند . قسمت قابل ملاحظه ای از درآمد آنها توأم با مالیات و حقوق و عوارض گمرکی توسط سازمان های دولتی وصول و به آنها تحویل گردد و از کمک های بلاعوض عمرانی استفاده می کنند . ولی چون اولاً تصویب بسیاری از آنها امور آنها از جمله تصویب بودجه و عوارض وصولی آنها به عهده شورای شهر بوده و ثانیاً حساب درآمد و هزینه هر یک از آنها جداگانه توسط خود آنها نگاهداری می شود و ثالثاً عهده دار تعداد قابل ملاحظه ای از خدمات محلی مورد احتیاج ساکنان شهرهای می باشند ، لذا می توان آنها را در مقایسه با سایر کشورها کاملترین سازمان های محلی در ایران دانست . (سعیدنیا ،1379 ،ص،123 )
2- شورای شهر( City Council)
سیستم مدیریت شهری در ایران اقتباس از سیستم ( شورای شهر – شهردار ) است که سیستم خوبی در جهان و از اوایل قرن بیستم ابداع گردیده است و اکنون در بسیاری از کشورهای جهان رایج است. در این سیستم مردم شهر عده ای را به نمایندگی شورای شهر انتخاب می کنند و سپس شورای مذکور، شخص واجد شرایط و متخصصی را به عنوان شهردار استخدام و منصوب نموده ، اداره امور شهر را به عهده او واگذار و برنامه فعالیت ها و عملیات شهرداری و منابع درآمد و طرز به مصرف رسانیدن آن را تصویب ، در پیشرفت کارهای شهرداری نظارت به عمل می آورد.
• دو سیستم عمده دیگر نیز وجود دارد: یکی سیستم ” شهردار– شورای شهر ” . مردم شهر شهردار را جداگانه و اعضای شورای شهر را نیز جداگانه انتخاب می نمایند و شهردار ضمناً ریاست شورای شهر را هم دارا می باشد و لزوماً دارای تخصص نیست .
نوع دیگر سیستم شورایی مطلق است که اعضای شورا هر کدام مسئول قسمتی از کارهای شهرداری بوده ضمناً با یکدیگر جلسات مشورتی دارند و درباره کلیه امور تصمیم گیری جمعی دارند. (سعیدنیا، 1379، ص،149)
2-3-جایگاه محوری شهرداریها در نظام مدیریت شهری
بدیهی است مدیریت شهری «سازمان گسترده متشکل از عناصر و اجزاء رسمی و غیررسمی مؤثر در ابعاد مختلف اجتماعی، اقتصادی و کالبدی حیات‏ شهر با هدف اداره، هدایت، کنترل و توسعه پایدار شهری است» (رجب صلاحی، ،1379ص،55)، که از انواع سیستم‏های باز و پیچیده انسانی و اجتماعی تلقی میشود و با عناصر و روابط متنوع و متعددی روبرو است؛ بنابراین مدیریت شهری بایستی تمام نظام شهری اعم از فضای کالبدی، فعالیتها‏، روابط و عملکرد آنها را تحت پوشش قرار دهد. این نظام دارای ماهیت سازمانی چندسطحی (سیاست‌گذاری، برنامه‏ریزی و اجراء) است که در هر بخش آن میتوان جایگاه مشارکت شهروندان را ملاحظه کرد.

منابع پایان‌نامه c (915)

زنان به مثابهی قشری (و در ادبیات مارکسیستی طبقهای) متمایز از مردان، دارای نیازها و نقشها، هنجارها و مسائل مخصوص به خود هستند. تفاوتهای اجتماعی موجود، صرف نظر از منشا و علت پیدایش پدیدهای واقعی در زندگی روزمره است. مولفههای دوگانهی حق به شهر از مفاهیمی هستند که اخیرا در جغرافیای فمینیستی و ادبیات زنان و فضا مورد توجه زیادی قرار گرفته است.
یک بحث بنیادی در این حوزه که در مطالعات فمینیستی مطرح شده است این است که تقسیمکار سنتی که مشاغل خانگی را مناسب زنان و مشاغل بیرون از خانه را مناسب مردان تصور میکند، در کنار هنجارهای فرهنگی دیگر، جنسیت را به عنوان یک متغیر تعیینکننده در طبقهبندی امر شهری وارد کرده است طوری که شهر، هم در موجودیت فیزیکی و هم در موجودیت اجتماعی تعلق کمتری به زنان دارد و کمتر مناسب مشارکت زنان در فراگردهای جاری در آن شناخته شده است. این مساله به کاهش تحرک زنان در شهر، انحصار فضاها به مردان، نادیده گرفته شدن جسم زنانه در طراحی شهری و … انجامیده است. این رویکرد با تغییرات اجتماعی گسترده در ایران و وارد شدن زنان به عرصهی فعالیتهای عمومی تا حدودی تغییر شکل داده است.
با وجود تغییرات اخیر در عرصهی شهرها که فضاها را بیش از پیش به زنان اختصاص داده است، برخی از اندیشمندان پیشنهاد کردهاند که در زمان حاضر بیش از آن که از حذف محدودیت زنان در اندرونی خانهها سخن بگوییم درستتر است از اندرونیهای تغییر شکل یافته صحبت کنیم. به این معنا که فضا به شکل ریشهای تغییر شکل نداده است زیرا اگرچه در ظاهر اندرونیها حذف شده است و زنان وارد عرصهی عمومی شهرها شدهاند، محدودیتهای فضایی به قدری زیاد است که به نظر میرسد تغییر چندانی در حقوق فضایی آنان رخ نداده است. این ایده موازی با مفهوم «توازن پدرسالارانه» است که توسط بنت15 (2005) مطرح شده است. او معتقد است که در طول تاریخ، بیش از این که تغییر و تحول بر زندگی زنان حاکم باشد، ثبات و ایستایی حاکم بوده است، زیرا پدرسالاری که در طول تاریخ بر زندگی زنان سیطره داشته است، دارای بنیانهای نظری ثابتی است که مانع تغییرات عمدهی محتوایی میشود و تنها به صورتها اجازهی تغییر میدهد (بنت، 2005: 153).
در این رویکرد، زنان چه به عنوان یک فرد و چه به مثابهی یک گروه یا طبقه، از آزادیها، فرصتها و یا حق عضویت در گروههای سیاسی، احزاب و اجتماعات که در عرصهی عمومی قرار دارند، همانند مردها و یا حتی مشابه یا نزدیک به مردان بهرهمند نیستند. از این منظر، آنچه در عقاید منصوب به دنیای دموکراتیک، به عنوان زندگی خوب و آزادانه مطرح میشود، زنان تنها اسماً و به شکل صوری میتوانند به آن دست پیدا کنند (نرسیسیانس، 1383: 186) و این معضل به فضا نیز قابل تسری است. زیرا فضا اساسا مفهومی است که تحت تاثیر سلسلهمراتب اجتماعی و مفهوم قدرت و سلطه قرار دارد. تفاوتها نظم اجتماعی را تهدید میکند و قدرتها تلاش میکنند به یکسانسازی در میان شهروندان خود دست بزنند. از این رو لوفور به حذف شدهها16 توجه میکند17. گروهها و افرادی که از حضور در برخی فضاهای عمومی منع و یا محدود میشوند (لوفور، 1991: 373 به نقل از میچل18، 2003: 150).
این نوشتار با استفاده از چهارچوب نظری ارائه شده توسط هانری لوفور و عملیاتی کردن ایدهی حق به شهر تلاش میکند در کنار به آزمون گذاشتن نظریه در بستر شهروندی تهران، تفاوتهای جنسیتی موجود را نیز آشکار کند و نشان دهد که فرایندهای زندگی روزمرهی زنان در شهر به دلیل بهرهمند نشدن آنان از حقوق خود دچار اختلال شده است. از این رو جمعیت مورد مطالعه مجموعهای از زنان و مردان ساکن شهر تهران قرار داده شدهاند. پس از گردآوری دادهها با روش پیمایش تفاوتهای اساسی حق به شهر میان پاسخگویان زن و پاسخگویان مرد استخراج شده و با استفاده از ابزارهای مناسب در چهارچوب نظریهی حق به شهر لوفور تحلیل میگردد. ضمن این که با استفاده از روش کیفی، یافتههای کمی وارسی شده و سازوکارهای جنسیتی ادراک از مولفههای حق به شهر بررسی میگردد.
براساس بیان مقدمه و بیان مسالهی ذکر شده، فرضیههای پژوهش عبارتند از:
­ جنسیت بر مشارکت افراد در شهر تاثیرگذار است.
­ جنسیت بر اختصاص دادن فضای شهر به خود تاثیرگذار است.
­ جنسیت بر حق به شهر تاثیرگذار است.
­ طبقه بر حق به شهر تاثیرگذار است.
­ در ادراک از حق به شهر تفاوتهای جنسیتی وجود دارد.

1-3- پرسشهای پژوهش
به اعتقاد برخی از اندیشمندان جوهرهی هر روش تحقیقی در پاسخدهی به پرسشهای بنیادین آن تحقیق نهفته است (پلتو، 1375: 13). پرسشهای مناسب میتواند توانایی محقق را در انجام پژوهش افزایش بخشد. پرسشهای اساسی این پژوهش که برگرفته از چهارچوب نظری «حق به شهر»، نظریهی شهری کاستلز، ادبیات فمینیستی پیرامون فضا و جنسیت و مفهوم «نردبان مشارکت» آرنستاین است به شرح زیر معرفی میگردند:
­ آیا در زمینه مشارکت افراد در شهر تفاوت جنسیتی وجود دارد؟
­ آیا در اختصاصدهی شهر به خود و استفاده از شهر تفاوت جنسیتی وجود دارد؟
­ آیا در تحقق حق به شهر بین زنان و مردان تفاوت وجود دارد؟
­ آیا تفاوت طبقاتی در تحقق حق به شهر وجود دارد؟
­ مشارکت زنان در شهر در چه سطحی است؟
پرسشهای فرعی پژوهش که به تکمیل پاسخهای به دست آمده برای پرسشهای اساسی پرداخته و نگرشی کیفیتر به مسائل اصلی پژوهش دارند عبارتند از:
­ تفاوتهای جنسیتی در حق به شهر از کجا ریشه میگیرد؟
­ ماهیت و کیفیت تفاوتهای جنسیتی در حق به شهر چیست؟
­ تفاوتهای جنسیتی در حق به شهر از طریق چه سازوکارهایی ایجاد میشود؟
­ تفاوتهای جنسیتی در حق به شهر در فضاهای شهری چگونه بازنمود مییابد؟
­ جنسیت چه تاثیری بر ادراک و تعریف از فضای شهری و به تبع آن حق به شهر دارد؟
علاوه بر پرسشهای اصلی و فرعی یاد شده، پرسشهای دیگری نیز وجود دارند که در خلال پژوهش تلاش بر این است که بدانها پاسخ داده شود. این پرسشها که نسبت به پرسشهای فوق در درجهی کمتری از اولویت قرار دارند را میتوان در سه دسته طبقهبندی کرد:
دستهی اول:
پرسشهایی که در ارتباط با طراحی فضای شهری هستند، مانند:
وضعیت عمومی طراحی فضایی در زمینهی مورد مطالعه چگونه است؟ نقش دولت در طراحی فضایی چیست و چالشهای موجود در مقابل آن چیست؟ آیا اشکال فضایی و سازوکارهای تولید شده در طول تاریخ که اکنون به واقعیتهای فضایی بدل شدهاند، به مانعی در برابر تغییرات فضایی جدید بدل شدهاند؟ میزان فعالیت ساکنان/شهروندان19 در طراحی فضایی چیست و میزان معناداری این فعالیتها چقدر است؟
دسته دوم:
دستهی دوم پرسشهایی هستند که با ارتباط امر سیاسی و طراحی فضا مرتبطاند، مانند:
آیا به شهروندان اجازه دخالت در طراحی فضا داده میشود؟ جنسیت کجا به عنوان عامل تعیینکننده وارد معادلات سیاسی میشود؟ طراحی فضایی اولویت کدام اقشار اجتماعی را مد نظر قرار میدهد؟ آیا طبقه اساسا در طراحی فضایی تاثیرگذار است؟ آیا یک گفتمان هژمونیک بر طراحی فضایی حاکم است؟
دستهی سوم:
پرسشهایی است که در ارتباط با چهارچوب نظری و مفهومی است و نحوهی استفاده از آنها، مانند:
میزان تعمیمپذیری و جهانشمول بودن20 مفاهیم و چهارچوب نظری استفاده شده چقدر است؟ محدودیتهای مفهومی استفاده از «حق به شهر» در ایران کدامها هستند؟ چگونه میتوان از مفهوم عدالت شهری21 در شهرهای ایرانی سخن گفت؟ مفهوم تعلق یافتن22 در فضا را چگونه میتوان در فضاهای شهری مورد مطالعه به کار گرفت؟
1-4- نوع و حدود پژوهش
پژوهش حاضر از نظر هدف نوع بنیادی و توسعهای است و به ارائهی برخی پیشنهادات کاربردی نیز میپردازد. بدین معنا که ضمن تلاش برای گسترش مرزهای دانش در حوزهی مزبور (جامعهشناسی شهری، فضا و جنسیت)، قصد دارد که به تقویت چهارچوبهای نظری و مفهومی جدیدی در این عرصه نیز دست بزند. در این پژوهش واحد مشاهده فرد و واحد تحلیل در سه سطح فرد، گروه اجتماعی و نهادهای اجتماعی است. ضمن این که با استفاده از تحلیلهای کمی و کیفی و با به کارگیری روشها و تکنیکهای مختلف موجود در این دو رویکرد روششناختی، این پژوهش تلاش بر این دارد که سطوح اجتماعی خرد و کلان و میانه را مورد توجه قرار داده و تا حد ممکن به هم پیوند دهد.

1-5- اهداف پژوهش
این نوشتار قصد دارد با مطالعهی مولفههای مفهوم حق به شهر و عوامل تبیینکنندهی آنان، میزان تحقق حق زنان به شهر و تفاوتهای جنسیتی در حق به شهر را در کلانشهر تهران به بحث بگذارد. در این راستا، اهداف پژوهش به شرح زیر معرفی میشوند:
– بررسی چهارچوب نظری هانری لوفور پیرامون مفهوم «حق به شهر»: اعتقاد نگارنده این است که چهارچوب نظری یاد شده به عنوان یک ابزار نظری مناسب که میتواند در پژوهشهای جامعهشناسی شهری ایران مورد استفاده قرار گیرد.
– به آزمون گذاشتن نظریهی حق به شهر لوفور در جامعه شهری ایران و بررسی امکان تعمیمدهی این نظریه به زمینهی زندگی شهری ایران: بحث انتقال نظریهها و امکان وارد کردن نظریههای جامعهشناختی یکی از مباحث داغ در جامعهشناسی امروز است (رهبری، 2014). این پژوهش به نوعی امکان وارد کردن نظریه و قدرت «سفر کردن»23 نظریههای جامعهشناختی را نیز به آزمون میگذارد.
– قرار دادن مفهوم جنسیت در کنار مفهوم کلیدی طبقه در نظریهی حق به شهر در زمینهی اجتماعی – شهری تهران و بررسی رابطهی جنسیت، طبقه و حق به شهر: مفهوم حق به شهر در چهارچوب نظری استفاده شده در این پژوهش عموما بر مفهوم طبقه استوار است. این در حالی است که ادبیات داخلی و خارجی نشاندهندهی معناداری مفهوم جنسیت در فضاهای شهری است. از این رو ارتباط میان این سه مفهوم مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
– بررسی کیفی وضعیت تفاوتهای جنسیتی در بهرهمندی از حق به شهر در کلانشهر تهران: در کنار آزمون نظریه و افزودن مفهوم جنسیت به تحلیلهای نظری، استفاده از روش کیفی ما را قادر میسازد که به سطوح عمقیتر اجتماعی وارد شده و مفاهیم و مولفههای فضایی را در سطح فرد و با رویکردی میدانی-مشاهدهای بررسی کنیم.

1-6- ضرورت پژوهش
اهمیت و ضرورت پژوهش حاضر پیرامون حقوق شهری و شهروندی در ایران و ارائهی تحلیل جنسیتی از آن از دو منظر قابل بحث است. از منظر اول، موضوع مورد مطالعه، موضوعی است به روز که برای ایجاد یک جامعهی شهری توسعهیافته شایان توجه است. از منظر دوم، به لحاظ نظری، موضوع، چهارچوب نظری و رویکرد انتخاب شده میتواند به توسعهی دانش در جامعهشناسی شهری بینجامد. در ادامه این دو بعد به شکل تفصیلی مورد بررسی قرار میگیرند.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

«مناطق کلان‌شهری» از پدیده‌های نوظهور قرن بیستم‌اند که در آغاز هزاره سوم میلادی به الگوی غالب‌ شهرنشینی تبدیل شده‌اند. این مناطق کلان‌شهری با مشخصه‌هایی چون دگرگونی در نقش و عملکرد شهری، تحول در شکل و ساختار و تغییر معنا و مفهوم فضاهای شهری مواجه شده‌اند و تحت تأثیر نیروها و عوامل مختلف در طول‌ زمان و بنا به مقتضیات مکانی در کشورهای توسعه‌یافته و در حال توسعه، سازوکار و فرایند خاصی را در شکل‌گیری و تکوین و دگرگونی‌شان طی کرده‌اند (زبردست و حاجیپور، 1388: 122-105). در حال حاضر بحران جمعیت و تمرکز فعالیتهای اقتصادی در شهرهایی با تنگناهای محیطی و مدیریتی، سبب ناموزونیهای شدیدی در سازمان فضایی شهر شده و رابطه میان عناصر تشکیلدهندهی فضا و فعالیتهای اجتماعی را بر هم زده است. ساماندهی فضا و هدایت آن به سوی یک منطق فضایی منطبق با الزامات فضایی شهر، می‌تواند به عنوان یک راهکار پایهای اثرات تعیینکنندهای بر کاهش احساسات منفی ناشی از فضا در شهروندان و تعدیل آسیب‌های اجتماعی در شهرها بر جای گذارد (علیاکبری، 1383: 49).
ادبیات جغرافیایی و جامعهشناسی شهری در ایران توجه بسیاری به انواع آسیبهای شهری مبذول داشته است. پژوهشهای بسیاری در زمینهی ارتباط شهرنشینی با همبستگی اجتماعی، سرمایهی اجتماعی و انواع آسیبهای اجتماعی انجام شده است (برای نمونه، ن.ک به موسوی، 1381؛ علیاکبری، 1383). در کنار این مطالعات که عموما از نسل اول جامعهشناسان شهری آمریکای شمالی تاثیر میپذیرند (ن.ک به شارعپور، 1389)، توجه کمتری به برداشت ساکنان شهر از فضاهای شهری و میزان رضایت آنان از مولفههای شهری شده است. در زمینهی ارتباط شهر و جنسیت نیز مطالعاتی انجام شده است که معنادار بودن مفهوم جنسیت در فضاهای شهری را نشان میدهد (برای نمونه ن.ک به رهبری، 1391؛ رهبری و شارعپور، 1393). با این وجود مسالهی معناداری جنسیت و وجود نابرابریهای جنسیتی در شهر هنوز در میان اندیشمندان حوزهی علوم اجتماعی در ایران پذیرفته نیست (برای نمونه ن.ک به مهرخانه، 1393: کدخبر: 10370). بنابراین اساسا مسالهی وجود تفاوتهای جنسیتی در بهرهمندی از فضاهای شهری در ایران، هنوز مسالهای مورد مناقشه است.
شهرها مرکز اصلی تولید، مصرف و بازتولید هنجارها و هویتهای مبتنی بر جنسیت هستند (جارویس، کانتور و کلوک24، 2009). اندیشمندان علوم اجتماعی همواره فضای شهر را قلمرویی برای زندگی و هویتیابی دانستهاند (فکوهی، 1383) که هویتهای جنسیتی را نیز شامل میشود.
خود شهرها توسط تجسم جنسیتی و واقعیت اجتماعی فعالیتهای روزمره (در خانه، در ملاءعام و در مسافرت) شکل میگیرند (جارویس، کانتور و کلوک، 2009). اکنون به نظر میرسد تمایز جنسیتی در حوزههای مختلفی نظیر مسکن، حمل و نقل، اشتغال، و مسئولیتهای مربوط به مراقبت، به رسمیت شناخته میشود ولی ترکیب نظاممندِ مطالعات شهری و مطالعات جنسیتی به عنوان حوزههای بر هم تاثیرگذار، مدتهاست که مورد غفلت قرار گرفته است. بنابراین صحبت از مسکن، تقسیمبندی فضایی و سبک معماری نیز بدون توجه به امر شهری و فضای شهری ممکن نخواهد بود.
به لحاظ نظری، یکی از مسائلی که در جامعهشناسی معاصر نظر اندیشمندان را به خود جلب کرده است، بحث تقسیم کار علمی میان مرکز و پیرامون است (العطاس25، 2003؛ سینا26، 2000؛ مینیولو27، 2000)؛ طوری که محققان و اندیشمندان در کشورهای ثروتمند عموما نقش مرکزی را در تولید نظریهها و رویکردها بازی میکنند و محققان اجتماعات علمی پیرامونی این نظریهها و رویکردها را در زمینههای مختلف به آزمون گذاشته و دادههای تجربی برای تایید یا عدم تایید آن ها مهیا میکنند. این مساله به ضعف نظری در جامعهشناسی و علوم اجتماعی کشورهای پیرامونی (مانند ایران) منجر شده است.
پژوهش حاضر با آزمون نظریهی لوفور ابتدا امکان استفاده از این نظریه را در شهر ایرانی بررسی میکند و به این پرسش اساسی پاسخ میدهد که آیا اساسا میتوان نظریات تولید شده در مرکز را به پیرامون نیز تعمیم داد؟ سپس با افزودن مفهوم جنسیت، به بررسی این مساله پرداخته میشود که آیا نظریههای مرکزی قابلیت بومیشدن یا تلفیق با محتواهای محلی را دارند یا خیر. البته اهمیت جنسیت در حق به شهر در تهران لزوما به یک بازاندیشی در نظریهی لوفور منجر نمیشود. زیرا نظریهی حق به شهر لوفور در بستر اجتماع اروپایی و در جامعهی فرانسه در انتهای قرن بیستم طراحی شده است. تفاوتهای زمانی و فضایی میتواند تاثیر عمدهای بر نتایج نهایی پژوهش داشته باشد. با این وجود، یافتههای این پژوهش، درصورت دریافت تایید تجربی مجدد که از مطالعات آتی ناشی میشود، احتمالا میتواند به مفهومپردازی مجدد نظریه و ایجاد یک نظریهی بومی شده در ارتباط با حق به شهر در ایران بینجامد.
فصل دوم
پیشینهی پژوهش

2-1- پیشینه پژوهش
مفهوم «حق به شهر» لوفور در ادبیات جامعهشناسی شهری ایران مورد توجه قرار نگرفته است و مقالات داخلی در ارتباط با آن مگر تعدادی معدود موجود نیست. با این وجود مطالعاتی در زمینهی مشارکت شهروندی و اختصاصدهی شهر به خود به عنوان ابعاد «حق به شهر» و مطالعات دیگری در زمینهی عوامل تاثیرگذار بر این دو بعد انجام شده است که در بخش اول این فصل مطالعاتی که در شهر تهران انجام گرفتهاند معرفی خواهند شد.
عدم توجه به مفهوم حق به شهر لوفور به ادبیات داخلی محدود نمیشود. اگرچه این چهارچوب نظری اخیرا با اقبال بیشتری در شاخههای مختلف جامعهشناسی از جمله جامعهشناسی شهری، جامعهشناسی فضا و جامعهشناسی زندگی روزمره قرار گرفته است، مطالعات انجام شده در خارج از ایران نیز هنوز گستردگی چندانی ندارد. در بخش دوم این فصل به بررسی پیشینه خارجی استفاده از مفهوم حق به شهر یا مولفههای فضای شهری پرداخته میشود.
در نهایت، پس از معرفی پیشینه داخلی و خارجی پژوهش به جمعبندی پیرامون محتوای ادبیات «حق به شهر» و به توضیح نقش و جایگاه این پژوهش پرداخته میشود.

2-1-1- بررسی پیشینه داخلی پژوهش
در بررسی پیشینهی داخلی پژوهش، در ابتدا به منابع و پژوهشهایی اشاره میگردد که مستقیما مفهوم حق به شهر را مورد بررسی قرار دادهاند و سپس پژوهشهایی که در ارتباط با این مفهوم یا بخشی از ابعاد آن هستند معرفی میگردند.

منابع تحقیق c (914)

Remote controllable switch (RCS) ١ Configuration ٢ Normally Open (NO) ٣
Normally Close (NC) ۴ Switching ۵ reconfiguration ۶
7
هر مجموعهکیدزنی، اهداف خاصی را در نظر گرفته وطراح شبکه متناسب با هدف مورد نظر یک مساله بهینهسازی را تعریف میکند. فرض کنید یک شبکه شامل m کلید قابل باز و بسته شدن باشد بدین ترتیب 2m حالت مختلف برای وضعیت این کلیدها وجود خواهد داشت، لذا 2m آرایش مختلف برای شبکه داریم که از بین این 2m آرایش مختلف بایستی آرایشی از شبکه را پیدا کنیم که در آن تلفات اهمی شبکه کمترین باشد، از طرفی برای اینکه تلفات شبکه را برای یک آرایش مشخص محاسبه کنیم بایستی برای آن آرایش برنامه پخش بار اجرا گردد. بدین ترتیب برای 2m آرایش مختلف بایستی 2m بار، برنامهپخشبار اجرا گردد که اینکار بسیار وقتگیر بوده و برای شبکههایتوزیع بزرگ، حتی با سیستمهای کامپیوتری امروزی نیز تقریباً غیر ممکن می باشد. از این رو جهت ساده کردن محاسبات و دسترسی به سرعت تحلیل بالا همراه با دقت کافی، روشهای متعددی برای انجام بازآرایی در شبکه های توزیع معرفی گردیده است. تابع هدفی که برای حداقل نمودن تلفات توان به کار می رود به صورت (3-2) می باشد.
nb P2 Q2(3-2)RiiiMinconf j ii1V 2iکه در آن nb تعداد کل شاخه های موجود در شبکه مورد مطالعه وPi , Qi توانهای اکتیو و راکتیودر شاخه i ام و Ri مقاومت شاخه i ام و Vi ولتاژ ابتدای شاخه i امو confJ آرایش j ام از شبکه
مورد مطالعه میباشد. چون تابع فوق بایستی در یک شبکه الکتریکی کمینه گردد لذا محدودیتهای الکتریکی شبکه میبایست در آرایش بهینه رعایت شود. این محدودیتها، اندازه ولتاژ گرهها و ظرفیت شاخه ها می باشد که به صورت (4-2) و((5-2 قابل بیان هستندکه در آن Vi ولتاژ گره i ام و Ii j جریان شاخه بین گره i, j و n تعداد کل گرههای شبکه میباشد. محدودیت دیگری که باید درنظر گرفت، شعاعی بودن شبکه است. در نظر گرفتن این محدودیت تعداد آرایشهای مورد مطالعه کاهش مییابد یعنی اگر m کلید در شبکه موجود باشد تعداد آرایشهای مورد مطالعه با توجه به توپولوژی شبکه کمتر از 2m خواهد بود.
(4-2)i i ji, j 1,2,.., nIijmin Iij IijMax(5-2)i i 1,2,.., nVi min Vi Vi Max
مشکلی که این محدودیت وارد مساله میکند این است که بررسی شعاعی بودن آرایش مورد مطالعه، الگوریتم نسبتاً پیچیدهای دارد و باعث میشود وقت بیشتری برای حل مساله گرفته شود. یک محدودیت دیگر که در عملیات بازارایی برای مرحله بهرهبرداری از شبکه مطرح میشود تعداد کلیدزنیها در هر بار انجام عملیات بازآرایی است. این محدودیت در مواقعیکه بحث طول عمر کلید در انجام عملیات بازآرایی مطرح می شود بایستی در نظر گرفته شود.
شکل((2-2 را در نظر بگیرید. بار متعلق به فیدر با ثوابت P, Q ، در انتهای خط فرض شدهاند. هر خط در سیستم با یک کلید معادل است . خطوط ممتد بیانگر خطوطی هستند که بر پایه آرایش شعاعی
8

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

نصب شده و در حال حاضر در سیستم وجود دارند. نقطهچینها نیز معرف خطوط مانور میباشند. آرایش شبکه ابتداً بوسیله بستن یک شاخه معمولاًباز تغییر پیدا میکند. به وسیله این کلیدزنی حلقهای متشکل از شاخههای موجود در سیستم ساخته میشود و برای بازگردانی سیستم به حالت شعاعی باید شاخهای در حلقه باز شود. در نتیجه این بازآرایی برخی از بارهای شبکه از یک فیدر به فیدر دیگر منتقل میشود. این کلیدزنی را تعویض شاخه مینامیم.
654321ss12115171819201110987ss21622141312
شکل -2- 2 دیاگرام تک خطی یک سیستم توزیع کوچک
بازآرایی در شبکههای توزیع یک مساله بهینهسازی غیر خطی مقید میباشد و جهت اعمال اهداف قابل توجهی در شبکه مورد استفاده قرار میگیرد.[34-10] در این قسمت به اهداف مورد نظر بحث بازآرایی به صورت خلاصه اشاره خواهد گردید.
1
کاهش تلفات یکی از اساسیترین اهداف بازآرایی به شمار میرود و جهت عملی کردن آن در شبکه توزیع، با علم به تنوع مصرف کنندگان انرژی به تغییر مسیرهای عبور جریان در شبکه توزیع پرداخته و بدین وسیله تلفات شبکه توزیع کاهش مییابد. این مهم با پیش بینی تعدادی کلید در قسمتهای مختلف شبکه انجام میگیرد. بطوریکه در عملکرد عادی سیستم، تعدادی از این کلیدها در وضعیت باز بوده که تحت عنوان کلیدهای مانور2 نامیده می شوند و از طرفی برای تغذیه تمام بارها، تعدادی کلید نیز در وضعیت بسته قرار دارند که تحت عنوان کلیدهای سکشنالایزر میباشند. بنابراین تغییر آرایش فیدرها و شبکه توزیع با تغییر وضعیت کلیدهای مانور و سکشنالایزر صورت میگیرد.
3
در اینجا، بار شبکه از فیدرهای پر بار شبکه به فیدرهای کم بار انتقال مییابد. این عمل نه تنها کاهش تلفات توان اکتیو را به دنبال خواهد داشت بلکه شرایط کاری سیستم را نیز بهبود داده و بار را به
Loss reduction ١ Maneuver ٢ Load balancing ٣
9
طور متعادل روی اجزای سیستم تقسیم خواهد نمود و خطر اضافه بار فیدر یا ترانسها از بین رفته یا مینیمم میشود. عمل انتقال بار نیز از طریق کلیدزنی در شبکه امکان پذیر است.
1
بازیابی بار یکی دیگر از مهمترین اهداف بازآرایی شبکههای توزیع می باشند. این عملیات در مواقع وقوع خطا در شبکه بهجهت برقراری مجدد و سریع تغذیه به مصرف کنندگان صورت میپذیرد. با استفاده از بازآرایی شبکه میتوان خط معیوب را با عملکرد سکشنالایزر از مدار جدا کرد و تغذیه بارهای ایزوله را از مسیر دیگری برقرار کرد. به این ترتیب با کاهش زمان خزوج مشترکین شبکه در اثر خطا، کیفیت شبکه توزیع نیز از نظر قابلیت اطمینان بهبود مییابد.
2
همانطور که می دانیم پس از عبور توان از ترانس 20-0/4 کیلوولت عموماً انرژی الکتریکی بصورت تکفاز در اختیار مصرفکنندگان قرار میگیرند. بنابراین با توجه به پروفیل متفاوت بار مشترکین، عمدتاً وقوع عدم تعادل بین بارهای سه فاز شبکه محتوم است. پس با انجام عمل بازآرایی در بخش فشار ضعیف میتوان بارهای اضافه روی فازهای شبکه را به صورت متعادل تقسیم کرد. بدین ترتیب تعادل بار سه فاز این بخش از شبکه های توزیع حفظ می شود.
3
یکی از کاوش های اخیر روی مسئله بازآرایی، به ذوب یخ خطوطی اختصاص یافته که در زمستان، خصوصاً در نواحی مرتفع یا نزدیک به قطبین قرار گرفتهاند. گاهاً بر روی این خطوط چنان قطری از یخ قرار میگیرد که بار مکانیکی تحمیلی روی خط به بیش از آستانه پارگی خطوط رسیده و باعث قطع خط یا شکست مکانیکی دکل و به مخاطره افتادن قابلیت اطمینان شبکه میشود. در این راستا، سادهترین وکم هزینهترین روش، استفاده از بازآرایی شبکه به منظور عبور جریانی ویژه از خطوط شبکه میباشد که سبب گرم شدن خط و نتیجتاً عدم یخ زدگی خطوط گردد. چنین جریانی، جریان بحرانی یخ پوشی نام داشته که به طور دقیق برای هر خط محاسبه میشود.
در یک شبکه توزیع بارهای هر فیدر، ترکیبی از بارهای تجاری، خانگی و صنعتی می باشد و واضح است که تغییرات روزانه انواع بارها نیز با هم متفاوت می باشد. در نتیجه پیک بارها روی ترانسهای هر فیدر یا روی چندین بخش از یک فیدر در زمانهای مختلفی اتفاق می افتد. بازآرایی در فیدر باعث متعادل کردن بار فیدرها و در نتیجه باعث کاهش تلفات در کل سیستم قدرت و در واقع باعث بهره برداری مناسب از اجزای شبکه قدرت می شود. لذا با بازآرایی فیدر می توان بارها را به صورت لحظه به لحظه،
Reliability Improvement and load restoration ١ Three phase balancing ٢ De icing ٣
10
متناسب با تغییرات بارها در یک سیستم اتوماتیک، از یک فیدر با بار زیاد به یک فیدر با بار کمتر جابجا کرد. از آنجایی که کاهش تلفات در سیستم توزیع مزایای فراوانی من جمله، آزاد شدن ظرفیت تولید، آزاد شدن ظرفیت ایستگاههای توزیع، کاهش تلفات انرژی و آزاد شدن ظرفیت فیدر توزیع را به همراه دارد، صرف هزینه های نصب تجهیزات اتوماسیون، توجیه میشود. مزایای فوق نه تنها درآمدها را افزایش می دهد، بلکه حتی می تواند سرمایه گذاری برای توسعه سیستم توزیع را حذف نموده یا آن را به تأخیر اندازد.[34-10] با توجه به گستردگی شبکه توزیع، امروزه برای بهره برداری بهینه در اکثر شبکههای توزیع اقدام به ایجاد اتوماسیون نمودهاند. اتوماسیون در شبکه توزیع بدین معنی است که بیشتر عملیاتی که توسط انسان جهت بهره برداری از شبکه به صورت دستی انجام می گیرد به صورت کنترل از راه دور توسط سیستمهای کامپیوتری انجام پذیرد. در چنین حالتی با توجه به تعداد بسیار زیاد پستهای توزیع و هزینه زیاد تجهیز آنها و نصب سیستمهای کنترل از راه دور، اجرای اتوماسیون برای تمام پستها اقتصادی نخواهد بود. لذا در چنین شرایطی بایستی الگوریتمهایی پیادهسازی شود تا با استفاده از اطلاعات موجود شبکه و اهداف اجرای اتوماسیون، نقاط مناسب جهت کنترل از راه دور جستجو گردد. به طورکلی میتوان اهداف زیادی را در قالب اتوماسیون شبکههای توزیع دنبال کرد که همه این اهداف، در واقع برآورده کردن هدف عمده تداوم باکیفیت سرویس مشترکین میباشد. بازآرایی شبکه جهت کاهش تلفات نیز یکی از اقداماتی است که در پی پیاده کردن اتوماسیون در شبکه های توزیع بدون صرف هزینه اضافی قابل اجرا می باشد. در واقع انجام بازآرایی جهت کاهش تلفات می تواند یکی از اهداف اولیه طراحی اتوماسیون شبکه توزیع یا یکی از اهداف جنبی باشد.
روشهای موجود جهت تحلیلساله بازآرایی از لحاظ کلی به دو دسته کلی تقسیم میشوند. هریک از آنها نیز به نوبه خود، دارای زیرشاخههای متعددی میباشند که در ادامه بطور مشروح بررسی میشوند .
1
روشهای هیورستیک یا روشهای ابتکاری به دو دسته کلی تقسیم میشوند. روشهای تعویض شاخه2 و روش باز وبست ترتیبی کلیدهای شبکه3در این دسته بندی قرار خواهند گرفت . در این دسته روشها ، امکان محاسبه سریع جوابی نزدیک به بهینه، بدون نیاز به محاسبات پیچیده و با صرف زمان اندک، جهت حل مسئله تجدید آرایش به سهولت ممکن می باشد.
4
روشهای متاهیورستیک یا روش های فوق ابتکاری عموماً از فرآیندهای موجود در طبیعت الهام گرفته شدهاند. در این دسته روشها سعی میشود با انتخاب تصادفی نقاط کار شبکه و با فرار از وضعیتهای
Heuristic Methods ١ Branch Exchange Method (BEM) / Switch Exchange Method (SEM) ٢ Respectively Switching Operation Method (RSEM) /Sequential Switching Operation Method(SSEM) ٣ Meta-Heuristic Methods ۴
11

شبه بهینه در شبکه یا نقاط بهینه موضعی، نقطه بهینه کلی جستجو شود. این روشها با بهره گیری از سرعت پردازش بالا در کامپیوترهای امروزی جهت حلمسائل بهینهسازی، بسیار مورد توجه قرارمیباشند. ازجمله این روشها میتوانروشهای زیر را نام برد.
روش الگوریتم ژنتیک1 شبکه های عصبی مصنوعی2 روش جستجوی ممنوع3 استنتاج با منطق فازی4 جستجوی کلنی مورچگان5 آبکاری شبیه سازی شده6
بازآرایی شبکه توزیع، به عنوان یکی از اساسیترین روشهایموجود برای حل مشکلات بهرهبرداری شبکههای توزیع، به منظور تأمین عملکردی بهینه اقتصادی و ایمن در شبکه میباشد. بازآرایی شبکه به صورت دستی یا اتوماتیک صورت میگیرد. در این بخش به بررسی اهداف عمده بازآرایی پرداخته و ضمن بیان ضرورت ایجاد اتوماسیون در شبکه برای عملیاتی شدن بازآرایی بهینه، به روشهای تحلیل مساله بازآرایی در شبکههای توزیع اشاره گردیده است.
Genetic Algorithm (GA) ١ Artificial Neural Network (ANN) ٢ Tabu Search (TS) ٣ Fuzzy Logic (FL) ۴
Ant Colony Search (ACS) ۵ Simulated Annealing (SA) ۶
12
13
در روش های هیورستیک که به دو دسته کلی روشهای تعویض شاخه1 و روش باز وبـست ترتیبـی کلیدهای شبکه2 تقسیم بندی می شود، امکان محاسبه سریع جوابی نزدیک به بهینه جهـت حـل مـسئله تجدید آرایش ، به سهولت ممکن می باشد. روش تعویض شاخه، ابتدا توسـط سـیوانلار و همکـارانش3 در سال1988 ارائه شد[10] و از آن پس روشهای دیگری از این دسته، توسط محققین ارایه گردیـد. در ایـن دسته روشها که کاملاً به ساختار اولیه شبکه مرتبط می باشند، با تکنیک های ویژه ای، دو کلید از شـبکه که شامل یک کلید مانور و یک کلید سکشنالایزر می باشند و درون حلقه حاصل از کلید مانور بسته شده در شبکه قرار دارند، جهت تعویض وضعیت انتخاب شده، که این امر از آن جهت که گزینه های کلید زنی اندکی را بررسی میکنیم، در کاربردهای آنلاین4 و بلادرنگ5 مورد استفاده قرار میگیرد. روش باز و بست ترتیبی کلید نیز که اولین بار توسط مرلین و بک6 در سال1975 تحت عنوان روش شاخه و حد7 ارائه شد [11]، به هیچ عنوان به ساختار اولیه شبکه وابسته نمی باشـد و جـواب منتجـه در مقایـسه بـا روشـهای تعویض شاخه، به مراتب بهتر میباشند. در این روش با فرض اینکه در ابتدا، تمام کلیدهای شـبکه بـسته می باشد و شبکه موجود، شبکه ای کاملاً غربالی شده است، کار آغاز می شود و با هر بار پخش بار شبکه، یک کلید در شاخهای با کمترین جریان عبوری که محدودیتهای شبکه را نقـض نکنـد، انتخـاب شـده تـا ساختار نهایی به صورت کاملاً شعاعی تبدیل شود. در ادامه به بررسی روشـهای مطـرح شـده، در هـر دو بخش روشهای موجود در زیر شاخه های شکل (1-3) میپردازیم تا مبحـث روشـهای هیورسـتیک را بـه کمال بیان کنیم.
روشهای هیورستیکروشهایی بر مبنای باز و بست ترتیبی کلیدروشهایی بر مبنای تعویض شاخه
شکل -1- 3 دسته بندی کلی روشهای هیورستیک
روش مرجع تعویض شاخه که توسط سیوانلار [10] ارائه شده است، یک جستجوی هوشـمندانه را جهت تجدید آرایش فیدر دنبال می کند. این روش از ابتدا به ساختار و آرایش اولیه شبکه وابسته بـوده و
Branch Exchange Method (BEM) / Switch Exchange Method (SEM) ١ Respectively Switching Operation Method (RSEM) /Sequential Switching Operation Method(SSEM) ٢
Civanlar & et al. ٣ Online ۴ Online And Real-Time ۵ Merlin And Back ۶
Branch And Bound ٧
14
در واقع الگوریتم این روش کار خود را از آرایش شعاعی اولیه شبکه شروع می نماید. بدین ترتیـب کـه بـا بستن یکی از کلیدهای NO که منجر به ایجاد یک حلقـه در شـبکه مـی شـود، بـا اسـتفاده از قـوانین و روابطی ویژه یکی از کلیدهای NC حلقه ایجاد شده را باز می نماید بـدین ترتیـب شـبکه دوبـاره آرایـش شعاعی خود را باز می یابد. به این عمل اصطلاحاً عمل تعویض شاخه تحت یک گزینه کلیدزنی گویند. در حلقه ایجاد شده در اثر بستن یک کلید NO با استفاده از روشهای تجربی و اکتشافی و یکسری فرمولهای تقریبی میزان تلفات در اثر باز نمودن هر یک از کلیدهای NC حلقـه محاسـبه مـی شـود و کلیـدی کـه بیشترین کاهش تلفات را در بر داشته باشد به عنوان کلید مناسب انتخاب مـی شـود و ایـن عمـل بـرای تمامی کلیدهای NO شبکه انجام می گیرد و بدین ترتیب ضمن حفظ آرایش شعاعی شبکه و تغذیه تمام بارها، تلفات توان در شبکه کاهش می یابد. با این روش می توان یک آرایش بهینه یا نزدیک بهینه شـبکه از نظر میزان تلفات را پیدا نمود. این روش دو متد ویژه را برای محاسبه میزان کاهش تلفات بـه کـار مـی گیرد. در حالت کلی نحوه عمل بدین صورت است که ابتدا کلیه حالتهای ممکن، برای انجام عمل تعویض شاخه در شبکه مشخص شده، سپس با پیدا نمودن شاخه ای که بیشترین میزان کـاهش تلفـات را دارد و انجام عمل تعویض بر روی آن وارد متد دوم می شود و در آن ولتاژهـا و جریانهـای شـبکه جدیـد مـورد بررسی قرار گرفته و هر گونه تجاوز از محدوده های مورد قبول مشخص می گردد. البته فرض می شود در شبکه اولیه جریان و ولتاژ در محدوده مجاز قرار دارند در غیر این صورت، ابتدا بایستی با استفاده از برنامه های دیگری از قبیل تعادل بار یا کنترل وار برای بر طرف کردن مشکل اقدام نمود. در صورتیکه یک عمل تعویض شاخه منجر به نقض محدودیتهای ولتاژ و جریان شود، آن گزینه کلید زنی حذف و گزینـه بعـدی که بیشترین کاهش تلفات را به همراه دارد انتخاب می شود و عملیات فوق ادامه می یابد تا دیگـر گزینـه ای که باعث کاهش تلفات می گردد وجود نداشته باشد. در یک شبکه توزیع با ابعاد واقعـی تعـداد گزینـه های کلیدزنی نسبتاً زیاد می باشـد. از طـرف دیگـر هـر عمـل تعـویض شـاخه منجـر بـه کـاهش تلفـات نمی گردد؛ لذا اگر بتوانیم قبل از انجام هر عمل تعویض شاخه، میزان تغییر تلفات شبکه حاصل را بـرآورد نماییم ، خواهیم توانست تعدادی از گزینه های کلیدزنی را که منجر به افزایش تلفات شـده و یـا کـاهش تلفات ناچیزی به همراه دارند حذف نموده و سرعت محاسبات را بطور قابل ملاحظه ای افزایش دهیم. این عمل توسط دو قاعده تجربی معروف انجام می گیرد.
قواعد تجربی سیوانلار، شامل دو قاعده کلی هستند که بطور قابل ملاحظه ای سرعت محاسـبات را بواسطه حذف تعدادی از گزینه های کلیدزنی نامطلوب، افزایش می دهد.این دو قاعده به قرار زیر هستند.
1. برای کاهش تلفات بایستی بار فیدر متصل به سمتی از کلید NO که دارای ولتاژ کمتر می باشد، به طرف دیگر آن که دارای ولتاژ بالاتری می باشد منتقل گردد.
2. تنها در صورتی که اختلاف ولتاژ قابل ملاحظه ای در دو سر کلیدهای NO شبکه وجـود داشـته باشد عمل تعویض شاخه به کاهش محسوس تلفات در شبکه منجر خواهد شد.
پس با استفاده از دو قاعده بالا، روند بازآرایی شبکه بدین گونه است که ابتدا هر یـک از کلیـدهای NO به عنوان یک گزینه کلیدزنی مدنظر قرار می گیرند. سپس با استفاده از قاعده دوم چنانچه اخـتلاف
15
ولتاژ دو سر کلید NO ناچیز باشد، از این گزینه کلیدزنی و نیز سایر کلیدهای NC که در حلقه متنـاظر قرار می گیرند، صرفنظر می کنیم. بر عکس چنانچه اختلاف ولتاژ قابل ملاحظه ای در دو سر کلیـد NO وجود داشته باشد، کلید را می بندیم تا یک حلقه در شبکه ایجاد شود، سپس تمامی کلیدهای NC ایـن حلقه را مورد بررسی قرار داده تا کلیدی که بیشترین کاهش تلفات را به همراه دارد پیـدا نمـاییم. واضـح است با استفاده از قاعده اول فقط لازم می باشد کلیـدهای NC طـرف ولتـاژ پـائین کلیـد NO را مـورد بررسی قرار دهیم. زیرا تنها باز کردن این کلیدها منجر به کاهش تلفات شبکه خواهد شـد. پـس از انجـام یک عمل تعویض شاخه، یک بار برنامه پخش بـار بـر روی شـبکه بـه دسـت آمـده، اجـرا مـی گـردد تـا محدودیتهای ولتاژ و جریان شبکه مورد بررسی قرار گیرد. چنانچه یکی از ایـن محـدودیتها نقـض شـود، کلید NC انتخاب شده بسته می شود و کلید NC بعدی که بیشترین کـاهش تلفـات را دارد بـه عنـوان گزینه کلیدزنی انتخاب می شود و مجدداً محدودیتهای ولتـاژ و جریـان مـورد بررسـی قـرار مـی گیـرد و چنانچه محدودیتها نقض نشدند، عمل تعویض شاخه انجام شده تلقی می شود و مجدداً کلیه عملیات فوق الذکر از ابتدا بر روی شبکه تکرار می شود تا جائیکه دیگر هیچ گزینه کلیدزنی دیگری که منجر به کاهش تلفات گردد وجود نداشته باشد. بدین ترتیب آرایشی از شبکه که در نهایت بدست می آیـد یـک آرایـش بهینه یا حداقل نزدیک بهینه خواهد بود.
به طور کلی، دو روش برای تخمین میزان کاهش تلفات شـبکه بـرای هـر آرایـش شـبکه اسـتفاده میشود. روش اول بر مبنای فرمولی است که کاهش تلفات را با استفاده از جریانهـای بارهـا، ولتـاژ دو سـر کلید NO و مقادیر مقاومت اهمی فیدر محاسبه می کند.[10] روش دوم بـر مبنـای مـدل بـار بـا توزیـع یکنواخت به تخمین کاهش تلفات می پردازد[14] که درادامه اقدام به بررسی کامل روش اول میکنیم.
در مرجع [10] برای محاسبه میزان تغییر تلفات یک فرمـول تقریبـی اسـتخراج شـده اسـت. ایـن فرمول با استفاده از جریانهای بارها، ولتاژ دو سر کلید NO و مقادیر مقاومت اهمـی فیـدر، میـزان تغییـر تلفات در اثر جابجا نمودن گروهی از بارها از یک فیدر مثلاً فیدر II به فیـدر I را تخمـین مـی زنـد. ایـن فرمول به صورت زیر است.
(1-3)2RLOOPL(((Iii)222222 Ii Em En PPPPPiidiidکه در آنD مجموعه ای از باسها که از فیدر 2 جدا شده و به فیدر 1متصل می گردند وm بـاسمتصل به یکی از دو سر کلید NO در طرف فیدر 1 و n باس متـصل بـه یکـی از دو سـر کلیـدNO درطرف فیدر 2 و Iiجریان باس i ام که یک مقدار مختلط است.R Loop کل مقاومـت سـری در مـسیری
که باس بار دو پست توزیع را از طریق فیدر1 ، کلید NO و شاخه مربوط به ایـن کلیـد و فیـدر2 بـه هـم
متصل می کند. Em مؤلفه ای از رابطه E R BUS IBUS مربوط به باس m می باشـد کـه در ایـن رابطـه R BUS ماتریس مقاومت باس مربوط به فیدر I قبل از انتقال بار می باشد که در آن باس پست بـه عنـوان
16
مرجع در نظر گرفته می شود و IBUS بردار جریان باسهای فیدر1 می باشد. بطور خلاصـه Em افـت ولتـاژ اهمی است که بین باس m و باس بار تغذیه فیدر1 رخ می دهد مشروط بر اینکه از مؤلفه راکتـانس خـط
صرفنظر و تنها مؤلفه اهمی آن را در نظر بگیریم. En نیز مشابه Em است ولی برای بـاس n از فیـدر 2 که بطور خلاصه افت ولتاژ اهمی است که بین باس n و باس بار تغذیه فیدر 2 رخ مـی دهـد. بایـد توجـه داشت که در رابطه 1 مقادیر En و Em براساس جریانهای باسها Ii مر بوط به حالت قبل از انتقال بارهـا می باشد. برای راحتی کار می توان اثر جریانهای مربوط به بانکهای خـازنی را بـه جریانهـای بـاس اضـافه نمود. در رابطه (1-3) اگر مقدار P منفی شود نشان دهنده کاهش تلفات شبکه پـس از عمـل تعـویض شاخه مورد نظر بوده و بر عکس اگر مثبت باشد نشان دهنده افزایش تلفات می باشد. همچنین این رابطه یک فرمول جهت محاسبه و تخمین سریع میزان کاهش تلفات را در اختیار قرار می دهد ولی با این حـال دو ضعف عمده دارد.[14] نخست اینکه این رابطه براساس مدل فشرده بار هر بخش از فیدر که در انتهای آن بخش فرض شده استخراج شده است. بنابراین، این مدل بار برای شبکه های توزیـع کـه بـار آنهـا بـه صورت گسترده در طول بخشهای فیدر قرار دارند، یک مدل غیر واقعی می باشد. بدین ترتیب ممکن است آرایش بهینه شبکه به دست آمده از طریق استفاده از فرمول با آرایـش بهینـه بـه دسـت آمـده از طریـق استفاده از یک رابطه دقیق یکی نباشد. در ثانی با استفاده از این رابطه یک تخمین از تلفات کل سیـستم در اختیار نخواهد بود. بدین ترتیب با وجودیکه در روش سیوانلار نیاز به تخمین تلفات کل سیـستم نمـی باشد ولی این امر باعث می شود در مواقعی که قرار است بررسیهای اقتصادی انجـام گیـرد نیـاز بـه یـک برنامه اضافی برای محاسبه تلفات کلی سیستم باشد که این امر سرعت کـار را کـاهش مـی دهـد. بـرای روشن شدن چگونگی استفاده از رابطه (1-3)، شبکه سه فیدری شکل((2-3 را در نظر بگیرید.
شکل -2- 3 شبکه سه فیدری سیوانلار
فرض کنید قرار است بار متصل به باس 11 از فیدر 2 به فیدر 1 ، با بستن کلید NO شـماره 15
و باز کردن کلیدNC شماره 19 ، منتقل گردد. لذا در این حالت R Loop برابر مقاومت مسیر شامل شـاخههای 18و19و15 و12 و11و16 می باشد .(2-3)D D {11} , m 5 , n 11(3-3)2I11PPPP2I111(E5555E111)*****RLOOP
17

دانلود پایان‌نامه c (913)

[5:] لامیر المؤمنین علی بن ابی طالب کرّم اللّه وجهه
بقدر الکَدِّ تُکتَسبُ المعالی
تَرومُ العزَّ ثُمَّ تنامُ لیلاً
و مَن طلَب العُلی سَهِر اللّیالی
یغوصُ البحرَ مَن طلَب اللآلی
[6: ؟]
طلب دُر همی کنی همه سال
همچو دریا بجوش باید بود3 [2ب]
[7:] المولی الفضلاء و العلماء شمس الملّه و الدّین الکیشی
علوُّ الکعبِ بالهِمم العوالی
و مَن رام العُلی مِن غیرِ کدِّ
و عزُّ المرءِ فی سهَرِ اللّیالی
أضاع العمرَ فی طلبِ المحالِ
[8:] للعتابی[
و إنّ علیّاتِ4 الآمورِ مشوبهٌ
بمستودَعاتٍ فی بطونِ الاساودِ
[9:] لابی الطیب
لا یَسلَم الشرفُ الرفیعُ مِن الاذی
حتّی یُراقَ علی جوانبِه الدّمُ
[10:] لکمال الملّه و الدّین إسمعیل الاصفهانی طاب مرقده
کسی به گردن مقصود دست حلقه کند
به آرزو و هوس بر نیاید این معنی
کلاه ملک طلب می‌کنی قبا در بند
که پیش تیر بلاها سپر تواند بود
به سوز سینه5 و خون جگر تواند بود
که سرفرازی با بیم سر تواند بود
[11: ؟]
دست زمانه یاره شاهی نیفکند
در ساعدی که آن نکشیده است بار تیغ
[12: ظهیر الدین فاریابی]
عروس مملکت آن در کنار گیرد تنگ
که بوسه بر لب شمشیر آبدار دهد6

[13: ؟]
مَن باع أیّام الصِّبی بتأدبِ
و مَن اشتری لهو الحداثه فاتَهُ
ربِحَت تجارتُه علی الازمانِ
نبلُ الکهولِ و آبَ بالـخُسرانِ
[14: سعدی]
نابرده رنج گنج میسر نمی‌شود
هر کو عمل نکرد و عنایت امید داشت
مـزد او گرفـت جان برادر کـه کار کــرد
دانه نکاشت ابله و دخل انتظار کرد7
[15: المتنبی]
لو لا المشقّهُ سادَ الناسُ کلُّهم
اَلجودُ یُفقِر و الإقدامُ قتّالُ
[16: ؟]
هر که دُر ادب طلب نکند
ادب آموز اگر همی خواهی8
نور روز یقین کجا بیند
بر بساط شرف طرب نکند
که زمانه ترا ادب نکند
هر که در دیده کحل شب نکند9 [3الف]
الفصل الثّانی
فی أن الشّرف بالحسب لا بالاصل و النّسب
[17: ابن الرومی]
و ما الحسبُ الموروثُ لا درَّ درُّهُ
إذا العودُ لم یُثمِر و إن کان شُعبهٌ
فلا تتَّکِل الا علی ما فعلتَهُ
فلیس فَخارُ المرءِ الا بِنفسِه
بمحتَسَبٍ الا بآخَرَ مُکتسَب
مِن المـُثمراتِ اعتدَّهُ الناسُ فی الحطَب
و لا تحسبنَّ المجدَ یورَثُ کالنسَّب
و إن عدَّ آباءً کراماً ذَوی حسَب
[18:] لامیر المؤمنین رضی اللّه عنه[
مَن کان مفتخرِاً بالمال و النسَبِ
فإنما فخرُنا بالعلم و الحسَبِ10
لیس الیتیمُ الذی قد مات والدُه
إنّ الیتیمَ یتیمُ الفضل و الادبِ
[19: ؟] لغیره
هنری باش و هرچه خواهی کن
نافه مشک را ببین به مثل
کو ز آهو گرفت عزّ و شرف
نه بزرگی به مادر و پدرست
کین مثالی بزرگ 11 معتبرست
یا به بوی لطیف مشتهرست
[20: ] للمعرّی
ما طابَ آباؤُک إن لم تَطِب
فقد عن الأنساب تُزهَی بها
و أنتَ إن طبتَ فقد طابوا
فإنَّ أفعالک أنسابُ12
[21: ؟]
هرگز به هیچ مرده مکن فخر و این بدان
هر زندهای که فخر وی از مردهای بود
خاصه به مردهای که در این هست خردهای
این زنده مردهای بود آن مرده زندهای13
[22: قوام الدین الکاشی]
إذا ما لم یکن للمرءِ شیءٌ
تراهُ مُباهیاً بأبیه جهلاً
یجوز به لصاحبه الفَخارُ
و ذلک عند أهل العلمِ14 عارُ
و لکنّی و إن کان اعتزائی
بنفسی لا بهم کالدّر فخری
إلی وزراءَ کلُّهم خیارُ
و ما أنا کالرّماد أبوه نارُ
[23: مسعود سعد سلمان]
نسبت از خویشتن کنم چو گهر
نه چو خاکسترم کز آتش زاد
[24: سعدی]
هنر بنمای اگر داری نه گوهر
گل از خاک است و ابراهیم از آزر15
[25: ؟]
أتَفخرُ باتّصالک من علیٍّ
و لیس بنافعٍ نسَبٌ زکیٌّ
و أصلُ البولهِ الماءُ القراحُ
یدنّسُهُ صنایعُک القِباحُ [3ب]
[26: ؟]
خاک بر فرق مهتری کو را
آلت خواجگی پدر باشد16

[27: المتنبی]
أری الاجدادَ تغلِبُها کثیراً
و لستُ بقانعٍ مِن کلِّ فضلٍ
علی الاولادِ أخلاقُ اللّئامِ
بأن أُعزی17 إلی جدٍّ هُـمامِ
الفصل الثالث
فی علوّ الهمّه
[28: ؟]
از نور چراغ و آب چه ناید هیچ
نور از خور و آب از ابر میباید خواست
[29: ؟]
امروز کرم کن ای کرم را پر و بال
فردا که ز اخترم نکو گردد فال
کز نیستیام شدهاست مردار حلال
گوهر ز کف تو برنگیرم به سفال18
[30: المتنبی]
إذا ما کنتَ فی أمرٍ مرومٍ
فطعمُ الموتِ فی أمرٍ حقیرٍ
فلا تقنَع بما دونَ النجومِ
کطعمِ الموتِ فی أمرٍ عظیمِ
[31: کمال الدین اصفهانی]
بلند همت باش ای پسر که رتبت تو
اگر چه کار بزرگست هم طمع بمبر
چنانکه همت تست آن قدر تواند بود
به جان بکوش چه دانی مگر تواند بود19
[32: صدر اشنوی]
همت باز خشین20 برتر از آنست که آن21
هدهد مرده و شب پرک اعمی گیرد
[33: مسعود سعد سلمان]
نکند باز رای صید ملخ
نکند شیر عزم صید شغال22
[34: ابو فراس الحمدانی]
و ما المرءُ الا حیثُ یَجعل نفسَه
و إنی لها فوق السِّماکَین جاعلُ23
[35: سنایی]
سگ دون همت استخوان جوید
پنجه شیر مغز جان جوید24
الفصل الرّابع
فی المصاحبه و المصافاه و المصادقه و المؤاخاه
[36: ؟]
لا تصحبنّ لئامَ25 النّاس إنَّ لهم
و اصحب أخا کرمٍ تَحظی بصحبته
کالرّیح آخذهٌ مما تَمُرُّ به
عَدوی و إن کنتَ مِن غُرٍّ مَناجیبِ
فالطبّعُ مُکتسِبٌ مِن کلّ مصحوبِ
نَتناً مِن النَتنِ او طیباً مِن الطّیبِ
[37: سنایی]
با بدان کم نشین که صحبت بد
چشمه آفتاب رخشان را
گرچه پاکی ترا پلید کند [4الف]
ذرهای ابر ناپدید کند
[38: یحیی بن أکثم]
و قارِن إذا قارنتَ حُرّاً فإنما
یَزینُ و یُزرِی بالفتی قُرناؤُهُ
[39: سنایی]
هیچ صحبت مباد با عامت
صحبت عامه در بهشت آباد
که چو خود مختصر کند نامت
مرگ باشد که مرگ عامی باد
عامه را نزد شاه راه مباد
شاه عامه پرست شاه مباد
[40: ؟]
إذا ما انحلَّ لا یکفیک خَطباً
و مَن یُبغِض صدیقَک و هو یُبدِی
فوحشتُه و أُلفتُهُ سَواءُ
هواکَ فإنَّ صحبتَهُ جَفاءُ
[41: ؟]
إذا ما انحلَّ لم یحفَظ ثَلاثاً26
وفاءً بالعُهود و بذلَ مالِ
فبِعه و لو بکفٍّ مِن رَمادِ
و کتمانَ السرائرِ فی الفؤادِ

[42: سعدی]
بشوی ای خردمند از آن دوست دست
که با دشمنانت بود هم نشست27
[43: سنایی]
نه برادر بود به نرم و درشت
چون کم آید به راه توشه تو
یار همکاسه هست بسیاری
که برای شکم بود هم پشت
ننگرد در کلاه گوشه تو
لیک همدرد کم بود یاری
[44: سعدی]
دوست مشمار آن که در نعمت زند
دوست آن دانم که گیرد دست دوست
لاف یاری و برادرخواندگی
در پریشان حالی و درماندگی28
[45: أبزون العمانی]
دعوَی الاخاءِ علی الرَّخاءِ کثیرهٌ
بل فی29 الشدائدِ تُعرَفُ الاخوانُ
[46: سعدی]
یارا بهشت صحبت یاران همدم است
هر دم که در حضور عزیزی به سر بری30
دیدار یار نامتناسب جهنم است
دریاب کز حیات جهان حاصل آن دم است
[47: الامام الشافعی]
ولا خیر فی ودِّ إمریٍ متلوّنٍ
إذا الریحُ مالت مالَ حیثُ تَمیلُ
[48: ؟]
إذا صَفَتِ31 المودّهُ بینَ قومٍ
و دامَ ولاؤُهُم سَـمُجَ الثناءُ
[49: سنایی]
بد کسی دان که دوست کم دارد
گرچه صد بار باز گردد یار
زو بتر آن که داشت بگذارد32 [4ب]
سوی او باز گرد چون طومار
[50: الطغرائی]
غایِظ صدیقَک تَکشِف عن ضمایرهِ
فالعودُ یُنبیک عن مکنون باطنهِ
و تهتَکِ السّترَ عن محجوب أسرارِ
دُخانُه حین تُلقیهِ علی النّارِ
[51: ابوفراس الحمدانی]
إذا الخِلُّ لم یهجُرک الا ملالهً
إذا لم أجِد من خُلّهٍ ما أُریدهُ
فلیس له الا الفراقَ عتابُ
فعندی لِأُخری عَزمهٌ و رکابُ
[52: سعدی]
مرا رفیقی باید که بار برگیرد
اگر به شرط وفا دوستی بجای آورد
نه صاحبی که من از وی کنم تحمل بار
وگر نه دوست مدارش تو نیز دست بدار
[53: سعدی]
رقم بر خود به نادانی کشیدی
طلب کردم ز دانایان یکی پند
که گر دانای دهری خر بباشی
که نادان را به صحبت برگزیدی
مرا گفتند با نادان مپیوند
وگر نادانی ابلهتر بباشی33
[54: یحیی ین اکثم]
إذا المرءُ لم یَختَر صَدیقاً لنفسه
فمکروهَ ما یَلقی یکونُ جزاؤُهُ
[55: منصور بن إسماعیل الفقیه]
إحذَر عدوَّک مرّهً
فلرُبَّـما انقلبَ الزما
واحذّر صدیقک الف مرَّه
نُ فکانَ أعرفَ بالمضرَّه
[56: ابوفراس الحمدانی]
فمَن لم یجُد بالنفس دونَ حبیبه34
فما هو الا ماذِقُ الوُدِّ کاذبُ
[57: ابن نباته المصری]
و إذا الصدیقُ أتی بذنبٍ واحدٍ
جاءت محاسِنُهُ بألفِ شفیعِ
[58: جحظه البرمکی]
تذَلَّل لِـمَن إن تذلَّلت له
و جانِب صداقهَ مَن لم یَزَل
یَری ذاک للفضل لا للبَلَه
علی الاصدقاء یَری الفضلَ لَه

الفصل الخامس
فی انتهاز فرصه الاحسان و ایثار ما یسمَح به الزمان
[59: ؟]
لیس فی کلِّ ساعهٍ و أوانِ
فإذا أمکنَت فبادِر إلیها
یتهیَّأ صنائعُ الاحسانِ
خیفهً مِن تعذُّرِ الامکانِ [5الف]
[60: الامام الشافعی]
إذا هبّت ریاحُک فاغتنِمها
و لا تغفَل عن الاحسانِ فیها
فعُقبی کلِّ35 خافقهٍ سکونُ
فلا تَدرِی السکونَ متی یکونُ
[61: ابوالفتح البستی]
أحسن إذا کان إمکانٌ و مَقدرَهٌ
فلن یدومَ علی الاحسانِ إمکانُ
[62: ؟]
ای که امروز دسترس داری
فرصت وقت را ز دست مده
مدد خلق آنچه بتوانی
زر و املاک و قدرت و اسباب
پایمردی خلق کن دریاب
در ره حق شناس اصل الباب
[63: ؟]
جز نکویی بجای دشمن و دوست
هر که او بر تو داشت قصه خویش
چون که دستت دهد مکن زنهار
ضایع و مهملش فرو مگذار
[64: سعدی]
امروز که دستگاه داری و توان
پیش از تو از آن دیگری بود جهان
بیخی که بر سعادت آرد بنشان
بعد از تو از آن دیگری باشد هان
[65: خواجه وجیه الدین جوینی]
سر برآوردی به دولت36 پایمردی کن به لطف
کین همان چرخ است کز نوشیروان بربود تاج
دسترس دادت خدا افتادگان را دست گیر
وین همان دور37 است کز شاه ارسلان38 بستد سریر
[66: سعدی]
به روزگار سلامت شکستگان دریاب
چو سائل از تو به زاری طلب کند چیزی
که جبر خاطر مسکین بلا بگرداند
بده و گرنه ستمگر به زور بستاند
[67: یزید بن معاویه]
خُذوا بنصیبٍ مِن نعیمٍ و لَذّهٍ
و لاتَترکوا یومَ السرور الی غدٍ
الا إنّ أهنَی العیش ما سمحَت به
لقد کادتِ الدنیا تقولُ لأهلها
فکلٌّ و إن طالَ المَدی یَتصَرّمُ
لعلّ غداً یاتی بما لیس تَعلَمُ
صروفُ اللیالی و الحوادثُ نُوَّمُ
خُذوا لَذّهً لو أنّها تَتکلَّمُ
[68: سعدی]
بس نامور به زیر زمین دفن کردهاند
وآن پیر لاشه را که سپردند زیر خاک
زنده است نام فرخ نوشینروان به خیر
خیری کن ای فلان و غنیمت شمار عمر
کز هیأتش به روی زمین در نشان نماند
خاکش چنان بخورد کزو استخوان نماند
گر چه بسی گذشت که نوشینروان نماند
زان پیشتر که بانگ برآید فلان نماند[5ب]
[69: انوری]
روز را رایگان ز دست مده
دست این روزگار کوتاه است
نیست امکان آن که باز رسد
که بدان دولت دراز رسد
[70: سعدی]
مکن عمر ضایع به افسوس و حیف
که فرصت عزیز است و الوقتُ سیف
[71: ؟]
میفکن نوبت عشرت به فردا
باستقبال انده رفته باشی
چو اسبابش39 مهیا داری امروز
چو در دل رنج فردا داری امروز
[72: الامام علی(ع)][
إنمّا هذه الحیوهُ مَتاعُ
ما مضی فاتَ و المؤمَّلُ غَیبٌ
و السّفیه الغویُّ40 من یَصطفیها
فلکَ الساعهُ التی أنتَ فیها
[73: فردوسی]
از امروز کاری به فردا ممان
گلستان که امروز باشد به بار
که داند که فردا چه آرد زمان
تو فردا چنی گل نیاید به کار
[74: الامام علی(ع)]
فلا تَرجُ فعلَ الصّالحاتِ إلی غدٍ
لعلّ غداً یأتی و نحنُ فقیدُ
[75: ؟]
دریاب کنون که دولتت هست بدست
کین دولت و ملک می‌رود دست بدست
[76: ؟]
بیاور باده ای پیر خرابات
مگو فردا که فی التأخیرِ آفات
[77: ؟]
بــده داد طـــرب کـامروز و فـــردا چنـــان باشد که در خاطــر نیـــاری
الفصل السّادس
فی ان الکل من الله بجَدٍ و قدَرٍ و لاینفع معه الجِد و الحذر
[78: ابوفراس الحمدانی]
إذا لم یُعِنک اللهُ فیما تُریده
و إن هو لم ینصُرک لم تلقَ ناصراً
و إن هو لم یُرشدک فی کلّ مسلکٍ
فلیس لمخلوقٍ الیه سبیلُ
و إن عزَّ انصارٌ و جَلَّ قبیلُ
ضللتَ ولو أنّ السِّماکَ دلیلُ
[79: سعدی]
سعادت به بخشایش داور است
نه در چنگ و بازوی زور آورست
[80: ؟]
قضا چون ز گردون فرو هشت پر
همه زیرکان کور گشتند و کر
[81: سعدی]
بخت و دولت به کاردانی نیست
کیمیاگر به غصه مرده و رنج
جز به تایید آسمانی نیست [6الف]
ابله اندر خرابه یافته گنج
[82: ؟]
إذا لم یکن للمرءِ جَدٌّ مُساعدٌ
و جِدُّ الفتی مِن غیرِ جَدّ یُعینُه
فلا جهدُه یُغنی و لا جِدّه یُجدِی
کسیفٍ بِلا حدٍّ و کفٍّ بِلا زندِ
[83: سعدی]
پیش از من و تو بر رخ جانها کشیده‌اند
آنرا که طوق مقبلی اندر ازل خدای
طغرای نیک بختی و نیل بد اختری
روزی نکرد چون نکشد غل مدبری
[84: فخرالدین عراقی][
گلیم بخت کسی را که بافتند سیاه
سپید کردن آن نوعی از محالاتست

[85: انوری]
هزار نقش برآرد زمانه و نبود
یکی چنان که در آیینه تصور ماست41
[86: ابوفراس الحمدانی]
و هل لقضاء الله فی النّاس هاربٌ
إذا اللهُ لم یحرُزک عمّا تخافُه
و هل لقضاء الله فی النّاس غالبُ
فلا الدّرعُ منّاعٌ و لا السیّفُ قاضبُ
[87: سعدی]
که را تیغ قهر اجل در قفاست
اگر بخت یاور بود دهر پشت
برهنه است و گر جوشنش چند لاست
برهنه نشاید به ساطور کشت42
[88: فردوسی]
زمــانه به خـون تو تشــنه شــود بر انــدام تـو مـوی دشــنه شـود
الفصل السّابع
فی الذکر الجمیل و الثّناء الجزیل
[89: ؟]
فابق لک الذکرَ الجمیل تدُم به
فما لِسوی الذکر الجمیل بقاءُ
[90: الامام الشافعی]
صُنِ النفسَ و احمِلها علی ما یَزینُها
تَعِش سالماً و القولُ فیک جمیلُ
[91: فردوسی]
به نام نکو گر بمیرم رواست
به گیتی نماند به جز نام نیک
مرا نام باید که تن مرگ راست
هر آنکس که خواهد سرانجام نیک
[92: ؟]
چون حدیثی است یادگار بشر
یادگارت به خیر به که به شر
[93: بابا افضل کاشانی]
باری چو فسانه می شوی ای بخرد
افسانه نیک شو نه افسانه بد
[94: سعدی]
به نیک و بد چو43 بباید گذاشت آن بهتر
که نام نیک بدست آوری و بگذاری [6ب]
الفصل الثامن
فی النصیحه والمشاوره
[95: الطغرائی]
إذا لم یُعن قولَ النّصیح قبولُ
فإنّ مَعاریضَ الکلام فضولُ
[96: سعدی]
وجود قابل و آنگه نصیحت قائل
چوگوش هوش نباشد چه سود حسن مقال44
[97: ؟]
نصیحت غنیمت شمار45 ای پسر
که گر صد هزارات46 نصیحت کنند
نگر تا نگردی ز ناصح ملول
فضولی بود چون نیابد قبول
[98: ؟]
نیک خواهان دهند پند ولیک
نیک بختان بوند پندپذیر47
[99: بشار بن برد]
إذا بلغ الرأیُ المشورهَ فاستعِن
و لا تجعلِ الشوری علیک غضاضهً
بحزمِ نَصیحٍ أو نصیحهِ حازمِ
فریشُ الخوافی قوّهٌ للقَوادمِ
[100: ؟]
هر که بی مشورت کند تدبیر
بیخ بی مشورت که بنشانی
غالبش بر هدف نیاید تیر
ندهد بر به جز پشیمانی48
[101: سعدی]
بی دل گمان مبر که نصیحت کند قبول
من گوش استماع ندارم لمن یقول
[102: ؟]
علیک المشورهَ فیالمعضلاتِ
و فی الخَطب لِلمرءِ لم یَستشِر
و لولا التّعاونُ لم یَستقِم
فعقلانِ خیرٌ مِن الواحدِ
مصادرُ أعیَت علی الواردِ
أمورُ المعیشه لِلفاردِ
الفصل التاسع
فی الفرج بعد الشّده
[103: الامام علی(ع)]
إذا الحادثاتُ بلغنَ الـمَدی
و خابَ الرجاءُ و قلّ العَزاء
و کادت تذوبُ لهنّ الـمُهَج
فعند التناهی یکونُ الفرَج
[104: عطاملک الجوینی]
لئن نظرَ الزّمانُ إلیک شزراً
و کُن بالله ذا ثقهٍ فإنّی
و قد عاشَرتُه49 ستّین عاماً
رأیتَ الدّهرُ لا یَبقی بحالٍ
زمانی إن رمانی لا أُبالی
فلا تکُ ضیّقاً مِن ذاک صدرَا
أری لِلّهِ فی ذا الأمر سِرّا
مضَینَ و ذُقتُه حُلواً و مُرّا
یُریک الوجهَ ثمّ یُریک ظهرَا
فقد مارستُه عُسراً و یُسرَا50 [7الف]
[105: فخرالدین عراقی]
آخر این تیره شب هجر به پایان آید
آخر این بخت من از خواب درآید سحری
چند گردم چو فلک گرد جهان سرگردان
آخر این درد مرا نوبت درمان آید51
روزی آخر نظرم بر رخ جانان آید
آخر این گردش من نیز به پایان آید52
[106: الجبلی]
إذا أجری القضاءُ علیک خطباً
فکلّ شدیدهٍ فلها انفراجُ
و عُذ بالله یکفِک کلَّ شرٍّ
فطِب نفساً بما فعَلَ القضاءُ
و کلُّ بلیّهٍ فلها انقضاءُ
فانّ الله یفعلُ ما یشاءُ
[107: ؟]
ناامید از لب و کنار مباش
ورچه اندر میان غرقابی
[108: صاین الدین شیرازی]
هم امیدی به کناری و لبی میدارم
ور53 چه در خون دل و دیده شناهست مرا
[109: ؟][
إذا اشتدّ عسرٌ فارجُ یسراً فانّه
عسی فرجٌ یأتی به اللهُ إنّه
قضی الله أنّ العسرَ یتبعه الیسرُ
له کلَّ یومٍ فی خلیقته أمرُ
[110: مؤلف]
یا نفسُ إن خانَتکِ دنیاکِ
فلا الذی أغناکِ مفتقرٌ
صبراً لعلّ الخیرَ عقباکِ
و لا الذی أنشاکِ ینساکِ54
الفصل العاشر
فی الرِّزق و طلبه
[111: الامام علی(ع)]
کفَلَ الإلهُ بِرزق کلِّ بریّهٍ
و الرّزقُ أسرعُ مِن تلفُّتِ ناظرٍ
و مِن السّیول الی مقرّ قرارها
و المالُ عاریهٌ تَجیءُ و تَذهبُ
سبباً الی الانسان حین یُسبَّبُ
و الطّیرِ للأوکار حین تُصوِّبُ
[112: سعدی]
جهد رزق ار کنی55 وگر نکنی
ور روی در دهان شیر و پلنگ
برساند خدای عزوجل
نخورندت مگر به روز اجل56
[113: سعدی]
شنیدهای که سکندر برفت تا ظلمات
بهچند محنت و خورد57آنکه خورد آب حیات
[114: ؟]
خدای ضامن ارزاق بندگان خود است
امیدوار به فضل خدای عزّ و جلّ
به جدّ و جهد نگردد عزیز من کم و بیش
به گوشهای بنشین منتظر مرو پسوپیش[7ب]
[115: أبزون العمانی]
الرزّقُ یطلعُ مِن رفاههِ قاعدٍ
و مرکّبٌ فی طبع کلّ مکلّفٍ
کطلوعه مِن سَعی آخرَ طالبِ
حَمَل الرّجاء طِلابُ فوقِ الواجبِ

الفصل الحادی عشر
فی الشجاعه و السخّاوه
[116: ابو الفتح البستی]
إذا نازعَتک58 النّفسُ یوماً بشهوهٍ
فخالِف هواها ما استطعتَ فإنّما
فکان الیها لِلفساد طریقُ
هواها عدوٌّ و الخلافُ صدیقُ
[117: سعدی]
بر تو چون مشتبه شوند دو کار
به هوا هر کدام نزدیک است
که ندانی کدام باید کرد
آنت بر خود حرام باید کرد
[118: الامام علی(ع)][
إذا جادتِ الدّنیا علیک فجُد بها
فلا الجودُ یُفنیها إذا هی أقبلَت
علی النّاس طرّاً إنّها تتقلّبُ
و لا البخلُ یُبقیها إذا هی تذهبُ
[119: مؤلف]
عفو با قدرت و توانایی
عدم خواهش انقطاع طمع
غایت مردی و شجاعت دان
منتهای سخاوت و احسان
[120: شمس الدین الجوینی]
إنّما العزّ فی ظلال الرّماحِ
و اعتناق الأمور فوقَ التمنی
جرِّد العزمَ عن لذیذ الملاهی59
و الزِم البِیض فی تَحامی ثغورٍ
و مراحُ الرّجال عند الکفاحِ
ببکور الصّباح لا باصطباحِ
و استَعِن بالثّبات عند الصّفاحِ
و اجتَنِب عن ثُغور بَیضٍ مِلاحِ
[121] قیل لما بلغ الحاتمَ الطائی قول المتلمّس:ا
قلیلُ المال تُصلحه فیَبقَی
و حفظُ المال خیرٌ من ضیاعِ
ولا یبقی الکثیرُ مع الفسادِ
و عسفٍ فی البلاد بغیر وادِ
[122] قال حاتم قطع الله لسانه حمل الناس علی البخل هلّا قال:
فلا الجودُ یُفنی المالَ قبل فَنائه
ألم ترَ أنّ المالَ غادٍ و رائحٍ
ولا البخلُ فی المال الشحیح یَزیدُ
و أن الذی یرزقکَ غیرُ بعیدُ60
الفصل الثانی عشر
فی الصبر و الوفاء و کتمان الاسرار
[123: ابن الرومی]
أری الصبرَ محموداً و عنه مذاهبُ
هو المـَهربُ الـمُنجِی لـمَن أحدقَت به
فکیف إذا ما لم یکن عنه مذهبُ
مکارهُ دهرٍ لیسَ عنهنّ مَهربُ61
[124: الامام علی(ع)]
إصبِر علی تعَب الإدلاج و السَّهَر
انّی وجدتُ و فی الأیّام تجربهٌ
و قَلّ مَن جَدّ فی أمرٍ یُطالبُه
و بالرّواح علی الحاجاتِ و البُکَرِ
للصّبر عاقبهٌ محمودهُ الأثرِ [8الف]
فاستَصحَب الصبرَ إلّا فاز بالظّفرِ
[125: سنایی]
آن شنیدی که گفت دمسازی
گفت کین راز را نگویی باز
شرری بود کز هوا پ‍ژمرد
با رفیقی ازان خود رازی
گفت من کی شنیده ام ز تو راز
از تو زاد آن زمان و در من مرد
[126: سعدی]
خامشی به که ضمیر دل خویش
با کسی گفتن و گفتن که مگوی
[127: سعدی]
منه در میان راز با هر کسی
که جاسوس همکاسه دیدم بسی
[128: سعدی]
ای سلیم آب ز سرچشمه ببند
که چو پر شد نتوان بستن جوی62
[129: عطاملک الجوینی]
فصبراً ایّها القلبُ الـمُعنَّی
فلا تکُ مثلَ خَنسا ذاتِ دمعٍ
یکون ختامُ هذا الأمر نَصرَا
و کُن یا قلبُ فی اللّأواءِ صَخراً
[130: سعدی]
اگر جز تو داند که راز تو چیست
بر آن زندگانی بیابد گریست
[131: الصلتان السعدی][
وسرُّک ما کان عند إمریٍ
وسرُّ الثلثهِ غیرُ الخفی
[132: ؟]
بالصبر یُدرَکُ ما یُحاولُه الفتَی
ما فازَ بالآمال مثلُ صبورِ
[133: ؟]
لکلٍ إلی شأوِ العُلی حرکاتٌ
ولکن عزیزٌ فی الأنامِ ثباتُ
الفصل الثالث عشر
فی تسهل الامور و عدم التغیر بالحزن والسرور
[134: ؟]
شاد و غمگین مشو به سود و زیان
زانک سود و زیان نخواهد ماند
[135: الخلیل بن احمد الفراهیدی]
إذا ضیّقتَ أمراً زادَ ضیقاً
فلا تَهلک لِما قد فاتَ غمّاً
و إن هوّنتَ ما قد ضاقَ هانا
فکَم شیءٍ تَصَعّب ثمّ لانا
[136: کمال الدین اصفهانی]
کار دنیا که تو دشوار گرفتی بر خود
گر تو بر خویشتن آسان کنی آسان گردد
[137: ابن المعتز]
فلا تکُ مفراحاً إذا هی أقبلَت
و لا تکُ مجزاعاً إذا هی ولَّت [8ب]
الفصل الرابع عشر
فی عدم المبالاه بظاهر العلوم و الملبوسات
[138: شمس الدین الجوینی]
یا مَن تَقاعَد عن مکارم خُلقه
مَن لم یهذّب علمُه اخلاقَه
لیس التّفاخرُ بالعلوم الزّاخرَه
لم یَنتفع بعلومهِ فی الآخرَه
[139: سعدی]
از حشمت ار حقیر بود صورت فقیر
کیمخت نافه را که حقیرست و شوخگین
کوته نظر مباش که در سنگ گوهرست
قیمت بر آن کنند که بر مشک اذفرست63
[140: سعدی]
کاملانند در لباس حقیر
ای که در بند آب حیوانی
همچو لؤلؤ که در صدف باشد
کوزه بگذار تا خزف باشد64
[141: سنایی]
جامه از بهر عزت65 عامه است
مرد را در لباس خلقان جوی
گر به تازی کسی ملک بودی
خاصه را خود برهنگی جامه است
گنج در کنجهای ویران جوی
بو الحکم خواجه فلک بودی
[142: سنایی]
نه از آن لعنت است بر ابلیس
زان برو لعنت است کاندر دین
که نداند همی یمین ز یسار
علم داند به علم نکند کار
[143: سعدی]
تا تو از علم، با عمل نرسی
عالم فاضلی ولی نه کسی
[144: ؟]
علیّ ثیابٌ فوقَ قیمتِها الفَلسُ
و ثوبُک شمسٌ تحتَ أنوارها الدُجَی
و فیهنّ نفسٌ دونَ قیمتِها الإنسُ
و ثوبی لیلٌ تحتَ ظُلمتِه الشمسُ
الفصل الخامس عشر
فیالحلم والرفق والمداراه
[145: الحریری]
لا تبکِ إلفاً نَأَی و لا دارا
واتّخِذ الناسَ کلَّهم سکَنا
واصبِر علی خُلقِ مَن تُعاشِرُه
ولا تُضِع فرصهَ السرورِ فما
واعلَم بأنّ الـمَنونَ جائلهٌ
وأقسمَت لاتَزال قانصهً
وکیف تُرجی النجاهُ من شرَکٍ
و دُر مع الدّهر کیف ما دارا
و مَثِّل الأرضَ کلَّها دارا
و دارِه فاللبیبُ مَن دارا
تَدری أیوماً تَعیش أم دارا [9الف]
و قد أدارت علی الوَری دارا
ما کرَّ عصرُ المحیا و ما دارا66
لم ینجُ منه کِسری و لا دارا
[146: فردوسی]
همه بردباری کن و راستی
سر مردمی بردباری بود
ز دل دور کن کژی و کاستی
سبک سر همیشه به خواری بود
[147: المرار الفقعسی]
إذا شئتَ یوماً أن تسودَ عشیرهً
و لَلحلمُ خیرٌ فاعلمنّ مَغبّهً
فبالحلم سُد لا بالتسرّع و الشَّتمِ
مِن الجهل إلّا أن تشمّس من ظلمِ
[148: عقیل بن علَّفه المرّی]
و للدّهر أثوابٌ فکُن فی ثیابِه
فکُن أکیَس الکیسَی إذا کنتَ فیهم
کلبستِه یوماً أجدَّ و أخلَقا
و إن کنتَ فی الحمقی فکُن أنتَ أحمقا
[149: سنایی]
دوســـتی با مقـــامر و قـــــلاش یا مکـن یا چو کـردی او را باش
[150: ؟]
زادمردی به مردم اندر چیست
آنک با دوستان تواند ساخت
با هنرتر کسی به عالم کیست
وانک با دشمنان تواند زیست67
[151: الطغرائی]
بالرّفق تبلُغُ ما تهواه68 مِن أربٍ
و صاحبُ الخُرق محمولٌ علی خطرِ
الفصل السادس عشر
فی العدل و الظّلم
[152: الامام علی(ع)]
لا تظلمنّ إذا ما کنتَ مقتدراً
نامَت جفونُک و المظلوم منتبهٌ
فالظّلمُ آخِرُه یأتیکَ بالندّمِ
یَدعو علیک و عینُ الله لم تنمِ
[153: ؟]
ألم تَعلم بأنّ الظّلمَ عارٌ
جزاءُ الظلم عند الله نارُ
[154: سنایی]
عدل کن زانک در ولایت دل
در پیغمبری زند عادل [گ9ب]
الفصل السابع عشر
فی التفاخر و التواضع
[155: سنایی]
ای خواجه اگر قامت اقبال تو امروز
بسیار تفاخر مکن امروز که فردا
مانند الف هیچ خم و پیچ ندارد
معلوم تو گردد که الف هیچ ندارد
[156: خاقانی]
بقایی نیست مر اقبال را چند آزمودستی
خود اینک لابقا مقلوب اقبالست برخوانش69
[157: کمال نطنزی]
تواضَع إذا ما نِلتَ فی النّاس رفعهً
فإنّ رفیعَ القدر مَن یَتواضَع
الفصل الثامن عشر
فی المزاح و الکذب
[158: المیکالی]
جانبِ الناسَ فی الـمِزا
و تنصَّح و قُل لمن
حِ و خلِّ المزاحـمَه
یَتعاطَی المزاح: مَه
[159: همام تبریزی]
به طیبت کردن ار شمعی فروزی
از آن طیبت چو شمعی هم تو سوزی
[160: فردوسی]
زبان را مگردان بگرد دروغ
هر آنگه که روشن شود راستی
چو خواهی که بخت تو گیرد فروغ
فروغ دروغ آورد کاستی
الفصل التاسع عشر
فی معنی« عند الامتحان یکرم الرّجل أو یهان»
[161: الامام علی(ع)]
ستَعلَم فی الحساب إذا التقینا
غداً عند الملیک مَن الغَشومُ
[162: انوری]
فردا که بر من تو وزد باد مهرگان
آنگه شود پدید که از ما دو مرد کیست
[163: ؟]
سوف تَری إذا انجلَی الغُبارُ
أ فَرسٌ تحتَک أم حمارُ

[164: سعدی]
پیدا شود که مرد کدامست و زن کدام
در تنگنای حلقه میدان به روز جنگ
[165: ؟]
به وقت صبح شود همچو روز معلومت
که با که باختهای نرد در شب دیجور70
الفصل العشرون
فی القصاص و المکافاه و انّ فی الشرّ نجاهً
[166: المتنبی]
فلا ینفعُ الأُسدَ الحیاءُ من الطّوَی
و لا تُتَّقی حتّی یکنّ ضواریا
[167: ؟]
المکافاهُ فی الطبیعه وا
جبهٌ و القصاصُ فیه کذا [10الف]
[168: ؟]
اگر بد کنی کیفرش خود کشی
نه چشم زمانه به خواب اندرست
[169: الفند الزمانی]
و فی الشرّ نجاهٌ حیـ
ـنَ لا یُنجیک إحسانُ
[170: ؟]
همیشه به نرمی تن اندر مده
به نرمی چو حاصل نگردد مراد
به موضع برافکن بر ابرو گره
درشتی ز نرمی در آن حال به71
[171: سنایی]
هر کجا داغ بایدت فرمود
چون تو مرهم نهی ندارد سود
[172: زهیر بن ابی سلمی]
و مَن لا یذُد عن حوضِه بسِلاحِه
یُهدَّمُ و مَن لا یَظلِم النّاسَ یُظلَمِ
[173: ؟]
حیف بردن ز کاردانی نیست
با گرانان به از گرانی نیست72
[174: ؟]
بدی کننده خود را به روزگار سپار
که روزگار تو را چاکری ست کینهگزار
[175: ؟]
هر که تیغ ستم کشد بیرون
فلکش هم بدان بریزد خون
الفصل الحادی والعشرون
فی الرّضا بالقلیل و القناعه بالیسیر
[176: ابوتمام]
لو جازَ سلطانُ القُنوع و حکمُه
مَن کان مرعَی عزمِه و هُمومِه
فی الخلق ما کان القلیلُ قلیلا
روضُ الأمانی لم یَزل مهزولا73
[177: ابن سینا]
رضیتُ من الدّنیا بقُوتٍ و شملهٍ
و شربهِ ماءٍ کوزُه متکسّرُ
[178: ؟]
عزیزُ النفس مَن لزِم القناعه
و إنّی کلّما شَدّوا بِذُلّی
نقضتُ یَدیّ عن طمعی و حرصی
و لم یکشِف لمخلوقٍ قناعَه
عُری الأطماعِ فارقتُ الجماعَه
و قلتُ لِفاقتی سمعاً و طاعَه
[179: کمال الدین اصفهانی]
فزون ز توشه شکر بوره بار خر باشد
هر آنکه توشه روزی و گوشهای دارد
زیادت از سرت ار یک کله طمع داری74
برون ز گوشه بهشت ارم سقر باشد
به راستی ملک ملک بحر و بر باشد
به خاک پای قناعت که دردسر باشد
[180: انوری]
کیمیایی کنم تو را تعلیم
رو قناعت گزین که در عالم
که در اکسیر و در صناعت نیست [گ10ب]
کیمیایی به از قناعت نیست
[181: ابن شبل بغدادی]
تجنَّب کرامَ النّاس و استَغنِ عنهم
فانّ ید الحرّ الکریم مذلّهٌ
و لا تطلُبَن ما عِشتَ نَیلَ کریمِ
فکیف إذا کانَت یدَ اللّئیمِ
[182: انوری]
شب سیاه به تاریکی ار نشینم به
جگر بر آتش حرمان کباب اولیتر
که از چراغ لئیمان به من رسد تابش
که از سقایه دونان کنند سیرابش75
[183: سنایی]
جگرت گر بر آتش است کباب
تا ز دلو کسان76 نجویی آب
[184: ؟]
بیتٌ و ثوبٌ و قوتُ یومٍ
و ربّما ماتَ نصفَ یومٍ
یَکفی لمن فی غدٍ یموتُ
والنصفُ مِن قوته یفوتُ
[185: سعدی]
نخورد شیر نیم خورده سگ
تن به بیچارگی و گرسنگی
پرنیان و نسیج بر نا اهل
ور بمیرد به سختی اندر غار
بنه و دست پیش سفله مدار
لا جورد و طلاست بر دیوار77
الفصل الثانی والعشرون
فی العزم و سوء الظّن و هو الحزم
[186: أبزون العمانی]
الحزمُ تصدیقُ العدوّ المدّعی
ودّاً و إرضاءُ‌ الصدیقِ العاتبِ78
[187: المتنبی]
إذا رأیتَ نُیوبَ اللّیث بارزهً
فلا تظُنّنَّ أنّ اللّیثَ مُبتسمُ
[188: ؟]
به همه خلق بد گمان باشی
دایم آسوده بر کران باشی
[189: ؟]
بد نفس مباش و بد گمان باش
و ز فتنه و مکر در امان باش
[190: ابن الفارض]
و کُن صارماً کالوقت فالمقتُ فی «عسی»
و جُذَّ بسیف العزمِ «سوفَ» فإن تَجُد
و ایّاک «علّا» فهی أخطرُ علّهِ
تَجِد نفَساً فالنّفسُ إن جُدتَ جَدّتِ
[191: صالح بن عبدالقدوس]
و إن امرءاً لم یخشَ قبلَ کلامِه
جواباً فیَنهَی نفسَه غیرُ حازمِ
الفصل الثالث والعشرون
فی انّ لا فایده للشیء فی غیر اوانه و التدارک فی غیر أمانه
[192: سنایی]
دوستی گفت صبر کن زیراک
آب رفته به جوی باز آرد
گفتم آب ار به جوی باز آید
صبر کار تو خوب زود کند
کارها به از آنک بود، کند
ماهی مرده را چه سود کند
[193: ؟][
و لـمّا رأت جسمی یذوبُ و عَبرتی
تَصوبُ79 و أنفاسی تصعّدُها یعلو [11الف]
[194: ابن عنین]
أتت و حیاضُ الموت بینی و بینَها
و جادت بوصلٍ حین لا یَنفعُ الوصلُ
[195: مولوی]
چون دیده برفت توتیای تو چه سود
چون دل همه خون گشت وفای تو چه سود
[196: ؟]
اکحل زدن چه فایده از بهر درد چشم
آنرا که بر دو دیده سر نیشتر رسید
[197: ابو فراس الحمدانی]
یعللّنی بالوعد و الموتُ دونَه
إذا مِتّ عطشاناً فلا نَزَل القَطرُ
الفصل الرابع والعشرون
فی انّ للحال تغیّراً و انّ مع العسر یسرا
[198: الامام علی(ع)]
رأیتُ الدّهرَ مختلفاً یدورُ
و کَم بنَتِ الملوکُ بها قصوراً
فلا حزنٌ یدومُ و لا سرورُ
فما بقی الملوکُ و لا القصورُ
[199: ابو الفتح البستی]
و بینَ ترقّی80 جوزهٍ و انحدارِها
فکاکُ أسیرٍ و إنجبارُ کسیر

[200: فردوسی]
همی تا بگردانی81 انگشتری
جهان را دگرگون شود داوری
[201: ؟]
و بینَ رقَدَهِ عینٍ82 و انتباهها83
تقلّبُ الدّهرِ مِن حالٍ الی حالِ
[202: ؟]
مَن نالَ مِن دنیاهُ أُمنیّهً
أسقَطتِ الأیّامُ منها الألِف
[203: خاقانی]
هرگز به باغ عمر گیایی وفا نکرد
خیاط روزگار به بالای هیچکس
هرگز ز شست84 دهر خدنگی خطا نکرد
پیراهنی ندوخت که آن را قبا نکرد
الفصل الخامس و العشرون
فیما جاء فی جمع المال
[204: ؟]
لا تجمعنَّ و أنتَ تَعلم أنّما
یَشقی و یأثم بالأموال جامعُها
کدودهِ القَزّ شدَّت و رقَّت85 بهلکه
لسِواک تترکُ کلَّ ما قد تَجمعُ
و یسعد الوارث الباقی بما یدعُ
و غیرها بالذّی سَدَّتهُ ینتفعُ
[205: ؟]
بد می کنی و با تن خود می‌کنی مکن
دین86 میدهی به دنیا و دنیا به دشمنان
تو مال گرد می‌کنی ار نیک بنگری
بندیش نیک نیک چو بد می‌کنی مکن
این کار برخلاف خرد می‌کنی مکن
بیگارِ شوهر زن خود می‌کنی مکن [11ب]
[206: سنایی]
رخ به دین آر و بگذر از دینار
زانک دینار هست فردا نار

الفصل السادس و العشرون
فی الفقر و الفقیر و الغنی و الغنی
[207: ؟]
کثیرُ المال یَستُر کلَّ عیبٍ
کذاک الفقرُ بالأحرار یُزری
و فی الفقر المذلّهُ و الصّغارُ
کما اَزرَت بشاربها العُقارُ
[208: ؟]
توانگری همه عیبی چنان بپوشاند
که عیبهات به یکبارگی هنر بینند
[209: ؟]
غِنی النّفس ما یَکفیک مِن سَدّ حاجهٍ
فإن زادَ شیئاً عادَ ذاک الغِنی فقراً
[210: منصور بن اسماعیل الفقیه]
الفقرُ یُزری بأقوامٍ ذَوی حسَبٍ
و قد یُسوّدَ غیرَ السیّد المالُ
[211: اثیرالدین اومانی]
هر که را آرزوی روی نکوست
گر زرش هست کام دل با اوست87
دوست خواهی چوگل زری به کف آر
بهر زر گرد گل نبینی آنک
گل خندان از آنک زر دارد
زانک بی زر به کف نیاید دوست
برهم افتاده صد رخ نیکوست
می نگنجد ز خرّمی در پوست
[212: ؟]
إذا قلَّ مالُ المرء قلَّ بهاءُه
و أصبحَ لا یَدری و أن کان حازماً
فإن غابَ لم یشتَق الیه خلیله
و لَلموتُ خیرٌ لإمری ذی خَصاصهٍ
وضاقَت علیه أرضُه و سماؤُه
أ قُدّامُه خیرٌ له ام وراؤُه
و إن عاشَ لم یسرُر صدیقاً بقاؤُه
مِن العیش فی ذُلٍّ یَقِلُّ غناؤُه
[213: ؟]
لیس یُغنی العقولُ و الآدابُ
کلُّ شیءٍ سِوی الدّراهم زور
فإذا وافتِ الدّراهمُ اصبحـ
و أعزّتک اعینٌ و قلوبٌ
و الأصولُ الجیادُ و الأحسابُ
و مخاریقُ تُزدری و تُعابُ
ـتَ نبیلاً تجلّک الأصحابُ
فالخطاءُ الذی تقولُ صوابُ
[214: ؟]
فصاحهُ سَحبان و خطُّ ابن مقلهٍ
إذا اجتمعَت فیالمرء و المرءُ مُفلسٌ
و حکمه یونان و زهدُ ابن ادهمِ
و إن کان حراً لایُساوی بدرهمِ88 [12الف]
الفصل السابع و العشرون
فیما جاء فی الدّنیا
[215: سعدی]
دنیی آن قدر ندارد که برو رشک برند
نظر آنان که نکردند بدین مشتی خاک
یا وجود و عدمش را غم بیهوده خورند
الحق انصاف توان داد که صاحب نظرند
[216: الامام علی(ع)]
جمیعُ89 فوائد الدنیا غرورُ
فقل للشّامتین بنا افیقوا
و لا یَبقی لمسرورٍ سرورُ
فإنّ نوایبَ الدنیا تدورُ
[217: السراج الوراق]
إذا أقبلَت جاءَت تُقادُ بشَعرَهٍ
و إن أدبرَت90 ولَّت تقُدُّ السلاسلا
[218: الامام علی(ع)]
إذا اقبلَت کانت علی المرء‌ فتنهً
و إن ادبرَت کانت کثیراً همومُها
[219: الامام علی(ع)]
أری المرءَ و الدنیا کمالٍ و حاسبٍ
یضُمُّ علیه91 الکفَّ و الکفُّ فارغُ
[220: ؟]
هست دنیا زر و محاسب تو
همه برگیری و نداری هیچ
[221: الامام علی(ع)]
و مَن یَصحَب الدنیا یکُن مثلَ قابضٍ
علی الماء خانَتهُ فُروجُ الأصابعِ
الفصل الثامن و العشرون
فی ما ضیق عیش الکریم العاقل و طیب عیش اللّئیم الجاهل
[222: قاضی جرجان][
کرامُ الناس تحتَ ظلام عسرٍ
کأیمانٍ علیها عَقدُ عَشرٍ
و عندَ لئامهم ضَوء الیَسارِ
و مجموعُ الألوفِ علی الیَسارِ
[223: کمال الدین اصفهانی]
میدهد دست فلک نعمت اصحاب یمین
آن که او را ز خری توبره باید بر سر
به گروهی که ندانند یمین را ز شمال92
فلکش لعل به دامن دهد و زر به جوال93
[224: الامام علی(ع)]
کَم مِن فطِنٍ أدیبٍ عالمٍ94
و مِن جَهول مکثر ماله
مستکمل العقل مقلّ عدیم
ذلک تقدیر العزیز العلیم
[225: ظهیرالدین فاریابی]
فرشته ایست برین بام لاجورد اندود
که پیش آرزوی عاشقان95 کشد دیوار
[226: ابوتمام]
الا ربّ نَذلٍ کالحمار و رزقُه
و حرٍّ کریمٍ لیس یملک درهماً
یدرُّ علیه مثلَ صوبِ الغمائمِ
یروحُ و یغدو صائماً غیرَ صائمِ [12ب]
[227: فردوسی]
یکی مرد ببینیم با دستگاه
که او دست چپ را نداند ز راست
یکی گردش آسمان بلند
فلک رهنمونش به سختی بود
کلاهش رسیده به ابر سیاه
به بخشش فزونی نداند ز کاست
ستاره بگوید که چونست و چند
همه بهر او شوربختی بود96
[228: سنایی]
مال اگر مایل خران نشدی
حلقه فرج استران نشدی
[229: ؟]
یقولون لی مَن أطیَبُ الناسِ عیشهً
فقلتُ اتمُّ الناسِ روحاً و لذهً
فأنتَ تُصدَّقُ فی قضایاکَ مُحقَقُ
و أسعدُهم بالعیش احمقٌ مُرزقُ97
الفصل التاسع و العشرون
فی ان الاخلاص من الحوادث و النّاس
[230: خاقانی]
انصاف در جبلت عالم نیامده است
از موج غم نجات کسی راست کو هنوز
آسودگی مجوی که کس را به زیر چرخ
راحت نصیب گوهر آدم نیامده است
بر شطّ کون و عرصه عالم نیامده است
اسباب این مراد فراهم نیامده است
[231: ؟]
الدهرُ لیس بِناجٍ مِن حوادثِه
صُمُّ الجبال و لا ذو العصمه الصّدَعُ
[232: ابو العتاهیه]
و مَن ذا الذی ینجو مِن الناس سالماً
و للناس قالٌ بالظّنون و قیلُ
[233: الامام الشافعی]
فلا تُرِینَّ الناسَ الا تجمُّلاً
نَبا بِک دهرٌ أو جفاکَ خلیلُ
[234: ؟]
فإن سلِم الإنسانُ عن سوءِ نفسِه
فمِن سوء نفسِ المدّعی لیس یَسلَمُ
[235: ؟]
هرکس به قدر خویش گرفتار محنتی است
کس را ندادهاند برات مسلمی
الفصل الثلثون
فی التّسلیه بحال غیره
[236: ؟]
هر گه که غمی ملازم دل شودت
از حال دگر کسان بباید پرسید
یا قصه حال98 خویش مشکل شودت
تا خوش دلی تمام حاصل شودت
[237: ابوالفتح البستی]
إذا ما رُمتَ طیبَ العیش فانظُر
و أخفَضَ رتبهً و اذلَّ قدراً
الی مَن باتَ أسوَءَ منکَ حالا
و انکدَ عیشهً و اقلَّ مالا [13الف]
الفصل الحادی و الثلثون
فی معنی أن کلّ إناء یترشّح بما فیه و کلّ شیءٍ یرجع الی ما یحفیه
[238: زهیر بن ابی سلمی]
و مهما یکن عند إمرءٍ مِن خلیقهٍ
و إن خالَها تَخفی علی الناس تَعلمُ
[239: ؟]
و کلّ إناءٍ بالذّی فیه رشحُه
و یُنبی99 الفتی عمّا علیه إنطواءُه
[240: ذو الاصبع العدوانی]
و کلّ إمریٍ راجعٌ یوماً لِشیمتِه
و إن تخلَّقَ اخلاقاً الی حینِ
[241: سعدی]
کسی بدیده انکار اگر نگاه کند
وگر به عین ارادت نظر کند در دیو
نشان یوسف مصری دهد به ناخوبی
فرشته ایش نماید به چشم کروبی
[242: ؟]
دیوانه بهار دید گفتا که دی است
جنبیدن هر کسی از آنجا که وی است
[243: سعدی]
هرکه از آب تیره برنگرد
تیره آید100 به هرچه در نگرد
[244: ؟]
دشمن که مرا همیشه بد میبیند
در آینه وجود من مینگرد
حقا که نه از روی خرد میبیند
زان صورت مردهریگ خود میبیند101

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

[245: ؟]
اصلُ الفتی یُخفی و لکنّه
کلّ امرءٍ یشبهُه فعلُه
مِن فعله یُظهرُ خافیه
و یَرشحُ الکوز بما فیه
[246: خاقانی]
نظارهکنان روی خوبت
در روی تو نقش خویش بینند
چون درنگرند از کرانها
زینجاست تفاوت نشانها
الفصل الثانی و الثلثون
فی العدا و العداوه
[247: ابو الفتح البستی]
إذا شئت أن تلقی عدوّاً مراغماً
فسامِ العُلی و ازدَد مِن العلم انّه
و تَقتلَه همّاً و تُحرقَه102 غمّاً
مَن ازدادَ علماً زادَ حاسدُه غمّا
[248: سنایی]
دیده بر تارک سنان دیدن
واجب است از هزار دوست برید
خوشتر از روی دشمنان دیدن
تا یکی دشمنت نباید دید
[249: ابوفراس الحمدانی]
عداوهُ ذی القربی اشدُّ مضاضهً
علی المرءِ مِن وقعِ الحُسام المهنّدِ [13ب]
[250: ؟]
و إنّ حیوهَ المرءِ بعدَ عدوّه
و إن کان یوماً واحداً لکثیرُ
[251: ؟]
یکی شربت آب از پس بدسگال
بسی خوشتر از عمر هفتاد سال
[252: ابو فراس الحمدانی]
و أعظمُ أعداءِ الرجال ثِقاتُها
و أهونُ مَن عادیتَه مَن تُحاربِ
[253: ابن نباته السعدی]
فلا تحقرنّ عدواً رماک
فإنّ السیّوفَ یَجُزُّ الرقابَ
و إن کان فی ساعدَیه قِصَر
و یَعجزُ عمّا تنال الإبَر
[254: سعدی]
صلح با دشمن اگر خواهی هرگه که تو را
سخن آخر به دهن میگذرد موذی را
در قفا عیب کند در نظرش تحسین کن
سخنش تلخ نخواهی دهنش شیرین کن
[255: عبدالله بن مبارک]
کلُّ العداوه قد تُرجَی إماتتُها
إلّا عداوهُ مَن عاداک مِن حسدِ
الفصل الثالث و الثلثون
فی الکریم و اللّئیم
[256: ؟]
ثِق بالکریم إذا تَهلَّلَ بِشرُه
و البِشرُ فی وجه اللّئیمِ تملّقٌ
ضدّان بینهُما أخَصُّ تشابهٍ
فهو البشیر بنَیل کلِّ مرادِ
فاحذَر به استدراجَه لفَسادِ
فاحذَر هُدیتَ تشابُهَ الأضدادِ
[257: سعدی]
لئیم را چو تعهد کنی و بنوازی
به دولت تو گنه می‌کند به انبازی
[258: فردوسی]
سر ناکسان را برافراشتن
سر رشته خویش گم کردن است
وز ایشان امید بهی داشتن
به جیب اندورن مار پروردن است
[259: جریر]
إنّ الکریمه ینصُرُ الکرَم103 ابنُها
و ابنُ اللئیمه لِلِّئام نَصورُ
[260: رشید وطواط]
گر کریمی به دولتی برسد
ور لئیمی سعادتی یابد
دوستان را همیشه بنوازد
دوستی خود به کل براندازد
[261: فردوسی]
درختی که تلخ است آن را سرشت
ور از جوی خلدش به هنگام آب
سرانجام گوهر به کار آورد
گرش درنشانی به باغ بهشت
به بیخ انگبین ریزی و مشک104 ناب
همان میوه تلخ بار آورد105 [14الف]
[262: ؟]
ز بداصل چشم بهی داشتن
ز ناپاک زاده مدارید امید
بود خاک بر دیده انباشتن
که زنگی نگردد به شستن سفید
[263: المؤمل بن امیل المحاربی]
و لِلکفّ عن شَتم اللئیم تکرُّماً
اَضَرُّ بِه مِن شَتمِه حینَ یُشتَّمُ
[264: فردوسی]
به بدگوهران بر بس ایمن مشو
که هرچند بر گوهر افسون کنی
چو پروردگارش چنان آفرید
بدینجا یکی داستان است نو
بکوشی کزو رنگ بیرون کنی
تو بر بند یزدان نیابی کلید
الفصل الرابع و الثلثون
فیما یتعلّق بالنّساء
[265: الامام علی(ع)]
دَع ذِکرَهنّ فما لهنّ وفاءُ
یَکسِرنَ قلبَک ثمَّ لا یَجبُرنَه
ریحُ الصّبا و عُهودُهنَّ سَواءُ
و قلوبُهنّ مِن الوفاءِ خَلاءُ
[266: الامام علی(ع)]
لئِن حلَفَت لایَنقُضُ النَأیُ عهدَها
و إن هی أعطتکَ اللِّیان فانّها
فلیسَ لمخضوب البَنان یمینُ
لغیرک مِن خُلّانها ستلینُ
[267: المتنبی]
إذا غدَرَت حَسناءُ أوفَت بعهدها
و إن حقَدَت لم یَبقَ فی قلبها رِضَی
و مِن عهدها أن لا یدومَ لها عهدُ
و إن رضیَت لم یبقَ فی قلبها حقدُ
[268: ؟]
دوستی زنان و ابر بهار
ور زنی صد هزار عهد کند
همچو بادست و برق زودگذار
اعتمادی برو مکن زنهار
[269: نظامی]
زن دوست بود ولی زمانی
چون در بر دیگری نشیند
این کار زنان راست بازست
تا جز [تو] نیافت مهربانی
خواهد که دگر تو را نبیند
افسون زنان بد درازست106
الفصل الخامس و الثلثون
فی العجب و الغرور
[270: امامی هروی]
تکیه برجاه جهان از تو نه بر جای خود است
زینت جاه به جام می گلگون ماند
زانک چشم خرد ار نیک بدو بگماری
که به یک دم شود از کسوت خوبی عاری
[271: سعدی]
به چشم عجب و تکبّر نگه به خلق مکن
به چشم کوته اغیار در نمی‌آیند
که دوستان خدا ممکنند در اوباش [14ب]
مثال چشمه خورشید و دیده خفّاش
[272: سنایی]
هیچ خودبین خدا[ی] بین نبود
گر تو مرد شریعت و دینی
زنگ پنداشت را ز تخته ناز
هیچ خود دیده مرد دین نبود
یک زمان دور شو ز خودبینی
رو فرو شو به آب ذلّ و نیاز
[273: محمد بن حازم الباهلی]
قدّر لِرجلک قبلَ الخُطو موضعها
و لا یغرّنک صفوٌ أنتَ شاربهُ
فمَن علا زلِقاً مِن غِرّه زَلَجا
فربّما کان بالتکدیر ممتزجا
الفصل السادس و الثلثون
فی الحرص و الحسد و البخل و الطّمع
[274: الامام علی(ع)]
إذا ما شئتَ أن تحیی
فلا تبخَل و لا تحسِد
حیوهً حُلوهَ المحیا
و لا تحرِص علی الدّنیا107
[275: انوری]
عمر بر ناگزیر تفرقه کن
هر که را درد ناگزیر گرفت
یک غذا شو که مایه چندان نیست
تا ازو چند قسم آز رسد108
کی به غم خوردن مجاز رسد
که همه چیز را فراز رسد
[276: المتنبی]
وأظلمُ اهلِ الظلمِ مَن باتَ حاسداً
لـمَن باتَ فی نعمائه یتقلّبُ
[277: ذو اللسانین النطنزی]
مالُ البخیل أسیرٌ تحتَ خاتمه
و لیس یُطلَق إلّا یومَ مأتَمه
[278: سنایی]
با قضا سود کی کند حسدت109
خون مگردان به بیهده جسدت110
[279: الامام الشافعی]
إذا طمعٌ ألمَّ بنفس حُرٍّ
علَتهُ مذمّهٌ و علاهُ هونُ
[280: الامام علی(ع)]
إذا اجتَمعَ الآفاتُ فالبخلُ شرّها
و شرٌّ مِنالبخل المواعیدُ و المطلُ
الفصل السابع و الثلثون
فی اکرام الضّیفان و برّ الوالدین و الجیران
[281: الامام علی(ع)]
الضَّیفَ أکرِمهُ تَجدهُ مخبراً
و أطِع أباک بکُلّ ما أوصی به
و حفاظَ جارِک لاتُضِعه فانّه
عمّن یجودُ و من یضنّ و یمنعُ
إنّ المطیع أباهُ لایتضعضعُ [15الف]
لایبلُغُ الشرفَ الجسیمَ مضیَّعُ
[282: مؤلف]
گر111مشرّف شوی به مهمانی
وز پی استمالت و خدمت
دل و جان را فدای مهمان کن
کیش او گیر و نفس قربان کن
[283: ؟][
علیک ببرّ الوالدینِ کلیهما
و برّ ذَوی القُربی و برّ الأقارب
الفصل الثامن و الثلثون
فی العفو و الاقاله و استقراب القلوب و الاستماله
[284: الامام علی(ع)]
و إذا استقالک ذو الإساءَه عَثرهً
فأقِلهُ إنّ ثوابَ ربّک أوسعُ
[285: ابوفراس الحمدانی]
فلا تترکنّ العفوَ عن کلّ زلّهٍ
فما العفوُ مذمومٌ و إن عظُمَ الجرمُ
[286: ؟]
تا توانی به صید دلها کوش
زانک دلها تو را کنند دلیر
[287: ؟]
روی112 دلها به دست اقبال است
چون بگردند آن بود ادبار
[288: ؟]
اول دل مردمانت خوش باید داشت
گر زانک به خوش دلی امیدی داری
[289: ؟]
ما أحسنَ العفوَ عن القادرِ

[290: ؟]
تا توانی دلی به دست آور

الفصل التاسع و الثلثون
فی منع الجزع و انّه لا ینفع
[291: الامام علی(ع)]
لا تجزعنَّ مِن الحوادث إنما
خَرِقُ الرجال علی الحوادث یجزَعُ
[292: سعدی]
قضا به ناله مظلوم و لابه محروم
دگر نمیشود ای نفس بس که جوشیدی
[293: سعدی]
قضا دگر نشود گر هزار ناله و آه
به شکر یا به شکایت برآید از دهنی
[294: الخلیل بن احمد الفراهیدی]
فلا تجزَع لِأمرٍ زادَ ضَیقاً
فکَم صَعبٍ تَشدَّد ثمّ لانا
[295: سعدی] الفارسیه
ای دل ناآزموده113 وقت جزع نیست
طبعت اگر تاب این حدیث نیارد
ور پس از آن کار دهر دست دهد نیک
با ستم روزگار تن ده114 و خو کن
رشته او را به دست صبر دوتو کن [15ب]
پای به اندازه گلیم فرو کن115
[296: ؟] العربیه
قضاءٌ جَری أو کتابٌ سَبَق
قضی اللهُ ما شاء فی حکمِه
فهل ینفعنّ جزعٌ أو قلَق
ففیم اضطرابُک و الأمرُ حقّ
الفصل الاربعون
فیالعجله والکسله
[297: ابوالفتح البستی]
دعِ التکاسلَ فی الخیرات تطلبُها
و لا تکُن عجِلاً فی الأمر تطلبُه
فلیس یسعَدُ فیالخیرات کسلانُ
فلیس یُحمدُ قبلَ النُضّج بحرانُ
[298: الامام علی(ع)]
إجهَد و لاتکسَل و لاتکُ غافلاً
فنَدامهُ العقبی لمن یتکاسَلُ
[299: القطامی التغلبی]
قد یُدرِکُ المتأنّی بعضَ حاجتِه
و قد یکونُ من المستعجلِ الزّلَلُ
[300: ابن هندو]
تأنَّ فإنّ المرءَ إن تأنّی
و ما لمستوفزٍ عجولٍ
أدرکَ لاشکَّ أن تمنَّی
حظٌّ سِوی أنّه تعنَّی
[301]:لشقیق البلخی[
إذا المرءُ کانت له فکرهٌ
ففی کلّ شیءٍ له عبرهٌ
[302: ابوبکر الخوارزمی]
لاتصحَبِ الکسلانَ فی حاجاتِه
عَدوی البلیدِ الی الجلیدِ سریعهٌ
کم صالحٍ بفسادِ آخَرَ یَفسُدُ
فالجمرُ یوضَعُ فی الرماد فیَخمُدُ
[303: فردوسی] الفارسیه
دل و مغز را دور دار از شتاب
به کشتی ویران گذشتن بر آب
خرد با شتاب اندر آید به خواب
به آید که در کار کردن شتاب
الفصل الحادی اربعون
فی ان لا تحصیل للمستحیل و ما یقرب عن هذا القلیل
[304: التهامی]
طُبعَت علی کدرٍ و أنتَ تُریدُها
و مکلِّف الأیّام ضدّ طِباعها
و إذا رجوتَ المستحیلَ فإنّما
صفواً من الأقذاءِ و الأکدارِ
متطلّبٌ فی الماء جذوهَ نارِ
تَبنی الرّجاءَ علی شفیرٍ هارِ
[305: ؟] الفارسیه
تحصیل مستحیل محال است و بیهده
عمر عزیز جان برادر مده به باد [16الف]
الفصل الثانی اربعون
فی ان لا یعرف الفارغ ما فیه غیره حتّی ینتهی الیه سیره
[306: ؟]
إذا کنتَ خِلوا فاعذر الصّبَ فیالهوی
لقد نِلتُ اهلَ الحبّ قبلک فی الهوی
فما المبتلی و المستریح سواءُ
فها أنا أُزری مثلهم و أُساءُ
[307: سعدی]
تو را ز درد دل عاشقان چه غم باشد
که در دیار شما این متاع کم باشد
[308: سعدی]
گفتن از زنبور بی حاصل بود
تا تو را حالی نباشد همچو ما
با یکی در عمر خود ناخورده نیش
حال ما باشد تو را افسانه بیش
[309: سعدی]
آن را که غمی116 چون غم ما نیست چه داند
کز شوق توام دیده چه شب می گذراند
[310: همام تبریزی]
نه گوشت بوده بر در بهر یاری
چه دانی که انتظار یار چون است
نه چشمت را زمانی انتظاری
جگر خون گشتگان را کار چون است
الفصل الثالث والاربعون
فی الصّمت و التحدّت
[311: ؟]
ما إن ندمتُ علی سکوتی مرّهً
العلمُ زینٌ و السّکوتُ سلامهٌ
لکن ندمتُ علی الکلام مراراً
فإذا نطقتَ فلا تکُن مکثاراً

دانلود پایان‌نامه c (412)

1-6-2نیروهای روی ایرفویل13
1-6-3ساختار سازه پره توربین بادی14
1-6-4سازه داخلی پره توربین بادی15
1-6-5مواد پره‏ توربین بادی16
1-7نیروهای وارد بر توربین بادی محور افقی18
1-7-1نیروهای آیرودینامیکی18
1-7-2نیروهای گرانشی19
1-7-3نیروهای گریز از مرکز19
1-7-4نیروهای ژیروسکوپی20
1-7-5آشفتگی باد20
1-7-6تغییرات پروفیل باد21

1-8مقدمه‏ای بر ارتعاشات توربین بادی محور افقی22
1-8-1نیروهای تحریک و درجات آزادی ارتعاشی23
1-8-2ارتعاشات پرههای باریک توربین بادی25
1-9کارت دینامیکی پره توربین بادی (نمودار کمپبل)27
1-10تاریخچه‏ی کارهای انجام شده در زمینه‏ی آنالیز دینامیکی پره‏ی توربین بادی28
1-11کار حاضر و اهداف پروژه31
1-11-1مشخصات توربین بادی مورد مطالعه32
1-12محتوای فصلهای بعدی33
فصل دوم: تئوری‏های حاکم ……………………………………………………………………………………34
2-1فرمول‌بندی ارتعاشات خمشی لبهای تیر چرخان35
2-1-1تغییر مکان نقاط تیر36
2-2تئوری تیر تیموشنکو37
2-2-1ضریب اصلاح برشی40
2-3محاسبه انرژی‌های جنبشی و کرنشی42
2-4اصل همیلتون44
2-4-1تغییرات مجازی انرژی جنبشی44
2-4-2تغییرات مجازی انرژی کرنشی45
2-4-3تغییرات مجازی انرژی پتانسیل ناشی از بارهای اعمال شده به سیستم45
2-4-4معادلات دیفرانسیل حرکت سیستم برای حالت لبهای47
2-5گسسته سازی معادلات حرکت48
2-5-1محاسبه توابع شکل48
2-6فرمول‌بندی ارتعاشات خمشی لبهای بر اساس تئوری تیر اویلر- برنولی61
2-7فرمول‌بندی ارتعاشات خمشی بالزدن تیر چرخان63
2-7-1تغییر مکان نقاط تیر63
2-7-2محاسبه انرژی‌های جنبشی و کرنشی65
2-7-3معادلات دیفرانسیل حرکت سیستم در حالت بالزدن67
2-7-4گسسته سازی معادلات حرکت68
2-8فرمول‌بندی ارتعاشات خمشی بالزدن بر اساس تئوری تیر اویلر- برنولی72
فصل سوم: تحلیل ارتعاشات پره توربین بادی به کمک نرمافزار و استخراج پارامترهای مودال………73
3-1روش مدلسازی و تحلیل نرمافزاری74
3-1-1روش نرم‏افزاری اجزا محدود74
3-1-2نرمافزار اجزاء محدود آباکوس75
3-2فرضیات بکار رفته در استفاده از نرمافزار75
3-3فرایند تحلیل نرمافزاری76
3-3-1مدلسازی پره توربین بادی76
3-3-2تعریف خصوصیات ماده76
3-3-3تعیین نوع حل76
3-3-4تعریف شرایط مرزی و بارگذاری77
3-3-5مشبندی یا شبکهبندی78
3-4اعتبار‏سنجی81
3-5نتایج تحلیل نرمافزاری پره توربین بادی86
3-5-1تحلیل فرکانسی پره توربین بادی86
3-5-2تحلیل فرکانسی پره توربین بادی با در نظر گرفتن سرعت دورانی روتور87
3-5-3مقایسه فرکانسهای طبیعی تئوریهای اویلر- برنولی و تیموشنکو93
3-5-4بررسی اثر لایهچینی مواد کامپوزیتی بر روی فرکانسهای طبیعی 93
3-5-5بررسی اثر سرعت دورانی بر روی فرکانسهای طبیعی97
3-5-6بررسی اثر ضخامت پوسته پره توربین بادی بر روی فرکانسهای طبیعی98
3-5-7بررسی اثر شعاع هاب روتور بر روی فرکانسهای طبیعی99
3-5-8بررسی پاسخ گذرای سیستم تحت یک ضربهی فشاری100
فصل چهارم: نتیجهگیری و پیشنهادات ……………………………………………………………………..103
4-1نتیجه‏گیری103
4-2پیشنهادات105
مراجع ……………………………………………………………………………………………………………….106
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل1-1: ظرفیت کلی برق بادی جهان، 1996-201203
شکل1-2: ظرفیت سالیانه برق بادی در نواحی مختلف جهان از سال 2004 تا 2012 03
شکل1-3: انواع توربین‏های بادی پیشرفته: a) توربین بادی با محور عمودی b) توربین بادی با محور افقی04
شکل 1-4: تقسیم‏بندی توربین‏های بادی: a) تک پره‏ای b) دو پره‏ای c) سه پره‏ای d) چند پره‏ای05
شکل 1-5: تقسیمبندی روتور توربینهای بادی: a) پایین دست برج(پشت به باد) b)بالا دست برج(رو به باد)06
شکل 1-6: تقسیمبندی نیروگاههای بادی: a) نیروگاه‏های مستقر در دریا (b نیروگاه‏های مستقر در خشکی07
شکل 1-7: قسمت‏های مختلف یک توربین بادی09
شکل 1-8: نمونهای از ساختار پره توربین بادی مدرن011
شکل1-9: پارامترهای اصلی یک ایرفویل012
شکل1-10: نمونه‏های از ایرفویل012
شکل1-11: نیروهای برا و پسا013
شکل 1-12: نمودار ممان خمشی ناشی از نیروی برا برحسب شعاع پره توربین014
شکل 1-13: سطح مقطع و اتصال سازهای درون پره توربین بادی015
شکل 1-14: نمای داخلی یک پره توربین بادی016
شکل 1-15: جزئیات یک برش از پره توربین بادی کامپوزیتی017
شکل 1-16: نیروهای وارد بر توربین بادی018
شکل 1-17: جریان هوا در لایهی مرزی021
شکل 1-18: نیروهای تحریک و درجات آزادی ارتعاشی یک توربین بادی023
شکل 1-19:نمودار فرکانسهای طبیعی نسبت به سرعت روتور 025
شکل 1-20: نمونههای از پدیده تشدید در توربین بادی026
شکل 1-21:نمونهای از نمودار کمپبل روتور سه پرهای سرعت متغیر027
شکل 1-22: توربین بادی مورد مطالعه032

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شکل 2-1: دو حالت ارتعاشی خمشی تیر یکسر گیردار دوار: a) ارتعاشات لبهای b) ارتعاشات بالزدن035
شکل 2-2: شکل شماتیک صفحه‌ای تیر چرخان035
شکل 2-3: دستگاه چرخان و دستگاه اینرسی036
شکل2-4: هندسه اولیه و تغییر شکل یافته تیر تحت فرضیات تئوری تیر مرتبه اول(تئوری تیر تیموشنکو) 038
شکل2-5: سطح مقطع تیر041
شکل2-6: تغییر طول تیر ناشی از جابجایی عرضی045
شکل 2-7: تعادل یک المان تیر049
شکل 2-8: تعریف(یا تعادل داخلی) نتایج تنش050
شکل 2-9: المان تیر052
شکل 3-1: مدل پره توربین بادی مورد مطالعه در نرمافزار آباکوس076
شکل 3-2: اعمال نیروهای متناظر با چرخش به جای اثر دورانی با توجه به اصل دالامبر077
شکل 3-3: اعمال شرایط مرزی و بارگذاری بر روی پره توربین بادی در نرمافزار آباکوس078
شکل 3-4:مشبندی پره توربین بادی در نرمافزار آباکوس080
شکل 3-5: تیر یکسر گیردار دوار081
شکل 3-6:تغییرات فرکانس مود اول بالزدن بر حسب تعداد المان 083
شکل3-7: مود اول در جهت لبهای084
شکل3-8: مود اول در جهت بالزدن084
شکل 3-9: مود دوم در جهت لبهای084
شکل 3-10: مود دوم در جهت بالزدن085
شکل 3-11: نمودار کمپبل سه مود اول ارتعاشی پره برای ماده کامپوزیتی شیشه نوع S 088
شکل 3-12: نمودار کمپبل سه مود اول ارتعاشی پره برای ماده کامپوزیتی تکنورا 089
شکل 3-13: نمودار کمپبل سه مود اول ارتعاشی پره برای ماده کامپوزیتی کولار 149 089
شکل 3-14: مود اول در جهت بالزدن091
شکل 3-15: مود اول در جهت لبهای091
شکل 3-16: مود دوم در جهت بالزدن092
شکل 3-17: مود سوم در جهت بالزدن092
شکل3-18: مود دوم در جهت لبهای092
شکل3-19: مقایسه فرکانسهای طبیعی تئوریهای اویلر- برنولی و تیموشنکو093
شکل 3-20: ترتیب لایهچینی مواد کامپوزیتی در نرمافزار آباکوس094
شکل 3-21: مقطع قوطی تیر کامپوزیتی095
شکل 3-22: مود اول در جهت لبهای096
شکل 3-23: مود اول در جهت بالزدن096
شکل 3-24: مود دوم در جهت لبهای096
شکل3-25: تغییرات اولین فرکانس طبیعی بر حسب سرعت دورانی 097
شکل3-26: تغییرات اولین فرکانس طبیعی نسبت به ضخامت پوسته پره توربین بادی 098
شکل3-27: تغییرات اولین فرکانس طبیعی نسبت به شعاع هاب روتور099
شکل 3-28: تعیین فشار دینامیکی بر روی پره توربین بادی در نرمافزار آباکوس0101
شکل 3-29: پاسخ گذرای پره توربین بادی در جهت خارج از صفحه 0102

فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 1-1: مشخصات عمومی توربین بادی032
جدول 1-2: شرایط کاری توربین بادی032
جدول 1-3: مشخصات روتور توربین بادی033
جدول 1-4: مشخصات برج توربین بادی033
جدول 3-1: مشخصات تیر آلومینیومی یکسر گیردار081
جدول 3-2: فرکانسهای طبیعی تیر ناچرخان آلومینیومی اویلر- برنولی081
جدول 3-3: فرکانسهای طبیعی تیر چرخان آلومینیومی اویلر- برنولی برای سرعت زاویهای 30 رادیان بر ثانیه082
جدول 3-4: فرکانسهای طبیعی تیر چرخان آلومینیومی تیموشنکو برای سرعت زاویهای 30 رادیان بر ثانیه082
جدول 3-5: مشخصات تیر085
جدول 3-6: مقایسه نتایج روش تئوری اجزاء محدود با نتایج تحقیقات قبلی085
جدول 3-7: مواد فلزی و کامپوزیتی مورد مطالعه086
جدول 3-8: فرکانسهای طبیعی پره توربین بادی ناچرخان اویلر- برنولی 086
جدول 3-9: فرکانسهای طبیعی پره توربین بادی چرخان اویلر- برنولی با سرعت زاویهای 5/18 دور بر دقیقه 087
جدول 3-10: خواص ماده کامپوزیتی کولار 149/ اپوکسی094
جدول 3-11: تفاوت نتایج ماده کامپوزیتی با رفتار ایزوتروپیک و لایهچینی کامپوزیتی094
جدول 3-12: مقادیر فیزیکی تیر با مقطع قوطی095
جدول 3-13: خواص ماده کامپوزیتی مورد مطالعه095
جدول 3-14: مقایسه نتایج روش نرمافزاری با نتایج تحقیقات قبلی095

سمبل‏ها، علائم و اندیس‏ها
سمبلهاتوضیحAمساحت سطح مقطعa(t)مقادیر گرهای المان تیرbعرض تیرc^’فاصله محور خنثی تا مرکز جرمC_Lضریب براC_Dضریب پساC_Pضریب قدرتEمدول یانگf(x)بار محوری توزیع شدهGمدول برشیhارتفاع تیرIممان دوم سطحi,j,kبردارهای یکه در دستگاه چرخانI,J,Kبردارهای یکه در دستگاه اینرسیKانرژی جنبشیK_sضریب اصلاح برشیl_eطول المان تیرMجرمM(x)ممان خمشیN(x)نیروی محوریN_ϕ, N_u, N_wبردار توابع شکلPمختصات یک نقطه عمومی از تیرp(x,t)نیروی محوری ناشی از نیروی گریز از مرکزQگشتاور اول سطح q(x)بار عرضی توزیع شدهqفشار دینامیکیR_Lنیروی براR_Dنیروی پساR_0شعاع هاب R_X,R_Y,R_Zمولفه تغییر مکان نسبت به دستگاه اینرسی در راستای X,Y,Zr_x,r_y,r_zمولفه تغییر مکان نسبت به دستگاه چرخان در راستای x,y,zUانرژی کرنشیu,v,wتغییر مکان نقطه P در وضعیت تغییر شکل یافته تیر نسبت به دستگاه چرخانu_0,v_0,w_0جابه جایی‌های میان صفحهVانرژی پتانسیل ناشی از بارهای اعمال شده به سیستمV(x)نیروی برشیvسرعت جریان باد مختل نشدهW_i^e, ϕ_i^e,U_i^eمقادیر گرهای αزاویه حملهγکرنش زاویهایδUتغییرات مجازی انرژی کرنشیδKتغییرات مجازی انرژی جنبشیδu_0,〖δv〗_0,〖δw〗_0تغییر مجازی جابه جایی‌های میان صفحهϵکرنش(نسبت استهلاکθدوران تیر حول محور yϑضریب پواسونρچگالیτتنش برشی عرضیϕ_xمقدار چرخش یک خط نرمال عرضی حول محور yφ_j^e , ψ_j^e,χ_i^eتوابع شکلωسرعت دورانی(( )) ̇مشتق نسبت به زمان〖( )〗^’مشتق نسبت به مکان
چکیده
توربینهای بادی مدرن امروزی به دلیل ساختار الاستیک، بلند و باریک به مقدار زیاد متمایل به ارتعاش هستند. بنابراین توربینهای بادی باید تمامی اجزایشان در مراحل طراحی مورد بررسی ارتعاشی و آنالیز مودال قرار گیرند و فرکانسهای طبیعی آنها با فرکانسهای تحریک توربین مورد بازبینی قرار گیرند. بررسی ارتعاشی توربین بادی در چند حوزه اصلی واقع میشود که بررسی ارتعاشات پره توربین بادی به عنوان اجزای اصلی توربین بخشی از این حوزههاست.
در این تحقیق به تحلیل فرکانسی پره توربین بادی با استفاده از نرمافزار اجزاء محدود آباکوس و بر اساس دو تئوری تیر تیموشنکو و تیر اویلر- برنولی پرداخته میشود. فرکانسهای طبیعی پره توربین بادی در دو حالت ناچرخان و چرخان برای مواد فلزی و کامپوزیتی مختلف محاسبه میشوند و با توجه به نمودار کمپبل نواحی حساس تعیین میگردند. جنس و رفتار مواد کامپوزیتی مورد مطالعه به صورت ایزوتروپیک و الاستیک خطی میباشد. همچنین در این تحقیق به بررسی تاثیر پارامترهای مختلف نظیر لایهچینی مواد کامپوزیتی، ضخامت پوسته پره، شعاع هاب و سرعت دورانی بر روی فرکانسهای طبیعی پرداخته میشود. در انتها پاسخ گذرای سیستم تحت یک ضربهی فشاری بررسی میگردد. برای تایید دقت و صحت نتایج حاصل از تحلیل ارتعاشی پره توربین بادی در نرم‏افزار آباکوس، نتایج حاصل از یک تیر یکسر گیردار دوار، با کدهای نوشته شده در نرم افزار متلب که برگرفته از روش اجزاء محدود است، مقایسه میگردد.
لغات کلیدی: پره توربین بادی دوار، روش اجزاء محدود، فرکانسهای طبیعی، دیاگرام کمپبل
فصل اول
مقدمه
پیشگفتار
با گسترش روز افزون جوامع انسانی و توسعه جوامع مختلف، نیاز به منابع انرژی در حال افزایش است. از سوی دیگر منابع فسیلی در جهان رو به اتمام هستند، این منابع از نظر اندازه و مقدار محدود بوده و در ضمن آلاینده محیط زیست نیز محسوب میشوند. از این رو در سالهای گذشته، گرایش به استفاده از منابع نوین و تجدیدپذیر انرژی رو به فزونی گذاشته است که یکی از ارزانترین و در دسترسترین آنها انرژی باد است. بررسی میزان استفاده از این انرژی در سالهای اخیر به خوبی گویای اهمیت و جایگاه آن در تامین انرژی در سطح جهان است.
در حال حاضر انرژی باد با رشد متوسط سالیانه بیش از 26 درصد از سال 1990 به بعد، بالاترین میزان رشد را در بین منابع مختلف انرژی داشته است. با این وجود هنوز هم از پتانسیل جهانی انرژی بادی به طور کامل استفاده نشده است. از نظر تاریخی بازار انرژی بادی عمدتاً تحت کنترل پنج کشور آلمان، اسپانیا، ایالات متحده آمریکا، هند و دانمارک بوده است.
اما طی سالهای اخیر بسیاری از کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه در صدد توسعه بهرهگیری از انرژی باد بودهاند و چندین کشور خارج از اروپا و ایالات متحده در حال حاضر گامهای اولیه برای توسعه بازارهای تجاری با مقیاس بزرگ انرژی بادی را برداشتهاند. اهداف سیاسی برای انرژی بادی در حال حاضر در 45 کشور دنیا و از جمله 10 کشور در حال توسعه وضع گردیده است. چین به تنهایی طی سالهای اخیر هدف خود را تولید 30 گیگاوات برق بادی تا سال 2020 قرار داده است و این در حالی است که پتانسیل بهرهگیری از انرژی باد در این کشور و سایر کشورها بسیار بالاتر از ارقام ذکر شده میباشد. نمودارهای زیر حاوی اطلاعاتی در زمینه روند توسعه توربین بادی در سالهای گذشته است (شکل 1-1 و شکل 1-2).
شکل1-1: ظرفیت کلی برق بادی جهان، 1996-2012]11[.

شکل1-2: ظرفیت سالیانه برق بادی در نواحی مختلف جهان از سال 2004 تا 2012 ]11[.
انواع توربینهای بادی پیشرفته
توربین‏های بادی پیشرفته از نظر محور گردش پره‏های روتور به دو دسته تقسیم‏بندی می‏شوند: توربین‏های بادی با محور عمودی1 و توربین‏های بادی با محور افقی2 (شکل1-3).

شکل1-3: انواع توربین‏های بادی پیشرفته: a) توربین بادی با محور عمودی b) توربین بادی با محور افقی]12[.
توربینهای بادی با محور عمودی
توربین‏های بادی با محور عمودی از دو بخش اصلی تشکیل شده‏اند: یک جزء اصلی که رو به باد قرار می‏گیرد و جزء‏های عمودی دیگری که عمود بر جهت باد کار گذاشته می‏شوند. این توربینها شامل قطعاتی با اشکال گوناگون بوده که باد را در خود جمع کرده و باعث چرخش محور اصلی می‏گردد. ساخت این توربین‏ها بسیار ساده بوده ولی بازده پایینی دارند. در این نوع توربین‏ها در یک طرف توربین، باد، بیشتر از طرف دیگر جذب می‏شود و باعث می‏گردد که سیستم لنگر پیدا کرده و بچرخد. یکی از مزایای این سیستم وابسته نبودن آن به جهت وزش باد می‏باشد.
توربین‏های بادی با محور افقی
توربین‏های بادی با محور افقی نسبت به مدل محور عمودی رایج‏تر بوده و همچنین از لحاظ تکنولوژی پیچیده‏تر و گران‏تر نیز می‏باشد. ساخت آن‏ها مشکل‏تر از نوع عمودی بوده ولی راندمان بسیار بالایی دارند. این نوع توربینها در سرعتهای پایین نیز توانایی تولید انرژی الکتریکی را داشته و توانایی تنظیم جهت در مسیر وزش باد را نیز دارند.
توربین‏های بادی محور افقی به دسته‏های تک پره‏ای، دو پره‏ا‏‏ی، سه پره‏ای و چند پره‏ای تقسیمبندی می‏شوند. همان طور که در شکل1-4 نمایش داده شده است. توربین‏های بادی محور افقی تک پره‏ای با اینکه هزینه ساخت و نیاز به مواد اولیه کمتری دارند؛ زیاد مورد استفاده قرار نمی‏گیرند. زیرا به منظور بالانس وزن توربین بادی تک پره‏ا‏ی، این پره‏ها نیاز به وزنه تعادل در طرف مخالف هاب3 دارند. همچنین این توربینها برای تولید قدرت خروجی یکسان در مقایسه با توربین‏های بادی سه پره‏ای به سرعت باد بیشتری نیاز دارند. توربین‏های بادی دو پره‏ا‏ی تقریباً مشکلات مشابه توربین‏های بادی تک پره‏ای را دارند و انرژی کمتری نسبت به توربین‏های بادی سه پره‏ای دریافت می‏کنند. توربین‏های بادی چند پره‏ای اغلب به صورت آسیاب‏های پمپاژ آب مورد استفاده قرار می‏گیرند و برای تولید برق زیاد استفاده نمی‏شوند. بنابراین اکثر توربین‏های بادی تجاری حال حاضر سه پره‏ای هستند.

شکل 1-4: تقسیم‏بندی توربین‏های بادی: a) تک پره‏ای b) دو پره‏ای c) سه پره‏ای d) چند پره‏ای]12[.
مطابق با شکل 1-5 روتور توربین بادی را میتوان پایین دست برج (پشت به باد)4 و یا بالا دست برج (رو به باد)5 نسبت به جریان باد تعبیه نمود. یکی از مزایای تعبیه روتور پشت به باد، جلوگیری از برخورد پرهها به خصوص پرههای قابل ارتجاع به پایه برج میباشد و همچنین میتوان طول شافت روتور را حتیالمقدور کوتاه انتخاب نمود. مزیت روتور رو به باد این است که پرهها میتوانند در جریان هوای آشفته کار کنند اما نیروهای باد، روتور را در جهت باد به گردش در آورند و در این نوع توربینها نیاز به سیستم انحراف برای نگه داشتن توربین در خلاف جهت باد است.

شکل 1-5: تقسیمبندی روتور توربینهای بادی: a) پایین دست برج(پشت به باد) b) بالا دست برج(رو به باد)]12[.
همچنین توربینهای بادی محور افقی از نظر تغییر سرعت به دو نوع توربینهای بادی با سرعت ثابت و توربینهای بادی با سرعت متغیر تقسیمبندی میشوند. توربینهای بادی با سرعت ثابت مزایایی از قبیل سادگی، قابلیت اطمینان بالا، هزینه ساخت و بهرهبرداری پایین دارند. عیب عمده آنها پایین بودن بازدهی به علت کارکرد با سرعت تقریباً ثابت در سرعتهای مختلف باد است. جهت رفع نقیصه فوق، توربینهای بادی با سرعت متغیر طراحی شدهاند که با تنظیم سرعت چرخش روتور در سرعتهای مختلف باد، بیشترین توان ممکن را از باد جذب میکنند. دو نوع پرکاربرد این توربینها، توربینهای بادی دارای مبدل با ظرفیت کامل وتوربینهای بادی دارای ژنراتور القایی دو تحریکه هستند.
نیروگاههای بادی
مکان تولید برق از نیروی باد توسط توربین‏های بادی را اصطلاحاً نیروگاه بادی می‏نامند. نیروگاه‏های بادی به دو دسته‏ی نیروگاه‏های بادی مستقر در دریا6 و نیروگاه‏های بادی مستقر در خشکی7 تقسیم‏بندی می‏شوند(شکل 1-6). توربین‏های بادی مستقر در خشکی اغلب در ارتفاعات، به منظور دستیابی به سرعت بیشتر نصب می‏شوند که این توربین‏ها به علت محدودیت‏هایی نظیر صدای توربین و محدود بودن زمین‏های در دسترس به اندازه‏ی توربین‏های بادی دریایی در حال پیشرفت نیستند.

شکل 1-6: تقسیمبندی نیروگاههای بادی: a) نیروگاه‏های مستقر در دریا (b نیروگاه‏های مستقر در خشکی]12[.
توربینهای بادی مستقر در دریا دارای انرژی تولیدی و ساعت‏های کاری بیشتری نسبت به توربین‏های بادی مستقر در خشکی میباشند که این امر به علت در دسترس بودن باد با سرعت بالاتر و یکنواخت‏تر در مناطق باز است. مزیت دیگر استفاده از توربین‏های بادی مستقر در دریا، آشفتگی بادی کمتر همراه با سرعت متوسط باد بیشتر و دریافت صدای صوتی کمتر از توربین است. از سوی دیگر توربین‏های بادی مستقر در خشکی مزیت‏های دیگری دارند که آن‏ها را به سازه‏های با نصب و ساخت آسان‏تر و دستیابی آسان‏تر برای نگه‏داری و به‏ کارگیری تبدیل کرده است.
قدرت توربین بادی محور افقی
قبل از بیان قدرت توربین بادی لازم است که به تعریف قدرت باد پرداخته شود. قدرت نامی موجود در باد را می‏توان با استفاده از رابطه زیر محاسبه کرد.

E=1/2 mv^2
P=E ̇=1/2 m ̇v^2=1/2(ρAv)v^2=1/2 ρAv^3 ‏11
که در این فرمول:
P قدرت باد (وات)
ρ وزن مخصوص هوا(چگالی یا دانسیته)
A سطح دایره‏ای شکل جارو شده توسط پره‏های روتور
v سرعت نسبی باد که حاصل از برایند دو سرعت واقعی در محیط و سرعت روتور می‏باشد.
قدرت توربین بادی
قدرت یک توربین بادی از طریق معادله زیر قابل محاسبه می‏باشد.
P=1/2 C_P ρAv^3 ‏12
C_P ضریب قدرت نامیده می‏شود و طبق تعریف درصدی از انرژی باد است که به انرژی مکانیکی تبدیل می‏شود.
اگر بتوان سرعت روتور را متناسب با سرعت باد کنترل نمود، همواره می‏توان از ضریب قدرت ماکزیمم برخوردار بود.
بر اساس تئوری بتز8، برای اخذ حداکثر انرژی ممکن، روتور توربین بادی باید بگونه‏ای تعبیه گردد که سرعت جریان در بالا دست روتور (مقابل روتور) 3 برابر پایین دست روتور (پشت روتور) باشد. بدین ترتیب مقدار ضریب قدرت ماکزیمم 593/0 می‏شود.
لازم به ذکر می‏باشد که 3/59% ضریب قدرت با در نظر گرفتن شرایط ایده‏آل بدست آمده و این مقدار در واقیعت پایین‏تر می‏باشد.
اجزای توربین بادی محور افقی
یک توربین بادی محور افقی از قسمتهای مختلفی تشکیل شده است. در ادامه به معرفی مختصری از قسمت‏های مختلف یک توربین بادی محور افقی و وظایف هر کدام از آن‏ها پرداخته می‏شود(شکل1-7):
شکل 1-7: قسمت‏های مختلف یک توربین بادی]12.[

بادسنج9: این وسیله سرعت باد را اندازه گرفته و اطلاعات حاصل از آن را به کنترل‏کننده‏ها انتقال می‏دهد.
پره‏ها10: یکی از مهمترین بخش‏های توربین بادی بوده و وظیفه آن تولید نیروی لازم برای چرخاندن شافت اصلی توربین بادی است. پره به گونه‏ای ساخته می‏شود که استحکام و استقامت بسیار بالا در برابر نیروهای دینامیکی و آیرودینامیکی داشته باشد.
ترمز11: از این وسیله برای توقف روتور در مواقع اضطراری استفاده می‏شود. عمل ترمز کردن می‏تواند به صورت مکانیکی، الکتریکی یا هیدرولیکی انجام گیرد.
کنترل‏کننده12: وقتی که سرعت باد به سرعت مشخصی می‏رسد کنترل‏کننده‏ها ماشین را راه اندازی می‏کنند و وقتی سرعت باد از مقدار مجاز بیشتر می‏شود دستور خاموش شدن ماشین را می‏دهند. این عمل از آن جهت صورت می‏گیردکه توربین‏ها قادر نیستند زمانی که سرعت باد به بیش از مقدار مجاز می‏رسد حرکت کنند؛ زیرا ژنراتور به سرعت به دمای عملکردی بسیار بالایی خواهد رسید.
گیربکس13: چرخ‏دنده‏ها از یک طرف به شافت سرعت پایین متصل هستند و از طرف دیگر به شافت با سرعت بالا متصل می‏باشند و افزایش سرعت چرخش را ایجاد می‏کنند. این افزایش سرعت برای تولید برق توسط ژنراتور الزامی است. هزینه ساخت گیربکس‏ها بالاست و در ضمن گیربکس‏ها بسیار سنگین هستند. مهندسان در حال انجام تحقیقات گسترده‏ای می‏باشند تا درایوهای مستقیمی کشف نمایند و ژنراتور را با سرعت کمتری به چرخش در آورند تا نیازی به گیربکس نداشته باشند.
ژنراتور14: وظیفه ژنراتور تولید برق متناوب می‏باشد. پره‏های توربین بادی انرژی جنبشی باد را به انرژی دورانی در سیستم انتقال قدرت تبدیل می‏کنند و ژنراتور در قدم بعدی، انرژی توربین را به شبکه برق منتقل می‏نماید. به طور معمول از سه نوع ژنراتور در توربین‏های بادی استفاده می‏شود. ژنراتور جریان مستقیم، آلترناتور یا ژنراتور سنکرون و ژنراتور القایی یا آسنکرون.
شافت با سرعت بالا15: وظیفه این شافت به حرکت در آوردن ژنراتور می‏باشد.
شافت با سرعت پایین16: روتور حول این محور میچرخد.
روتور17: پره‏ها و هاب به روتور متصل هستند.
برج18: برج‏ها از ورقهای فولادی که به شکل لوله در آمده‏اند ساخته می‏شوند. توربین‏هایی که بر روی برج‏هایی با ارتفاع بیشتر نصب شده‏اند انرژی بیشتری دریافت می‏کنند.
جهت باد19: توربین‏هایی که از این فن‏آوری استفاده می‏کنند در خلاف جهت باد نیز کار می‏کنند در حالی که توربین‏های معمولی فقط باید در جهت وزش باد باشند.
بادنما20: وسیله‏ای است که جهت وزش باد را نشان می‏دهد و کمک می‏کند تا جهت توربین نسبت به باد در وضیعت مناسبی قرار داشته باشد.
درایو انحراف21: وسیله‏ای است که وضیعت توربین را هنگامی که باد در خلاف جهت می‏وزد کنترل می‏کند و زمانی استفاده می‏شود که قرار است روتور در مقابل وزش باد از روبرو قرار گیرد اما زمانی که باد در جهت توربین می‏وزد نیازی به استفاده از این وسیله نمی‏باشد.
موتور انحراف22: برای به حرکت در آوردن درایو انحراف مورد استفاده قرار می‏گیرد.
ناسل23: شامل پوشش خارجی مجموعه توربین، شاسی و سیستم دوران حول محور برج می‏باشد که روتور به آن متصل است. ناسل در بالای برج قرار دارد. بعضی از ناسل‏ها آن قدر برزگ هستند که متخصصان می‏توانند داخل آن بایستند.
پره توربین بادی محور افقی
همان طور که در بخش قبل نیز بیان شد، پره توربین بادی یکی از مهمترین بخشهای توربین بادی بوده و وظیفهی آن تولید نیروی لازم برای چرخاندن شافت اصلی توربین بادی است. پره به گونهای ساخته میشود که استحکام و استقامت بسیار بالا در برابر نیروهای دینامیکی و آیرودینامیکی داشته باشد. پرههای توربین بادی، انرژی باد را به واسطهی کم کردن سرعت باد از آن میگیرند و میچرخند. شکل 1-8 نمونهای از ساختار پره توربین بادی مدرن را نشان میدهد.
شکل 1-8: نمونهای از ساختار پره توربین بادی مدرن]13[.
ایرفویل پره‏ توربین بادی
سطح مقطع توربین بادی یک ایرفویل است که به منظور تولید نیروهای مکانیکی ناشی از حرکت سیال در اطراف ایرفویل استفاده می‏شود. طول و عرض پره‏ی توربین به کارایی بهینه آیرودینامیکی و قدرت مناسب روتور بستگی دارد.
ویژگی‏های اصلی یک ایرفویل در شکل1-9 نمایش داده شده است. انواع مختلفی از ایرفویلها در طول پره به منظور دستیابی به انرژی باد استفاده می‎‏شوند. مدلهای زیادی از ایرفویل‏های موجود در طراحی پره‏ها وجود دارند که به وسیله‏ی اعداد تقسیمبندی می‏شوند. این اعداد توسط ناسا24 مشخص می‏شود. در شکل 1-10 سه کلاس ایرفویل نشان داده شده است.

شکل1-9: پارامترهای اصلی یک ایرفویل]12[.

برای مثال یک ایرفویل با 4 شماره مشخص شده است. شماره‏ی اول ماکزیمم انحنای ایرفویل در خط وتر، شماره‏ی دوم مکان نقطه انحراف ماکزیمم از لبه‏ی جلوی و سومی و چهارمی ماکزیمم ضخامت را نشان می‏دهد.

شکل1-10: نمونه‏های از ایرفویل]12[.
نیروهای روی ایرفویل
زمانی که یک ایرفویل در جریان باد قرار می‏گیرد، باد از سطح‏های بالایی و پایینی پره که شکل منحنی دارد گذر می‏کند. این شکل پره، باد را مجبور می‏سازد که مسافت بیشتری را بر واحد زمان در قسمت بالایی نسبت به قسمت پایینی طی کند، به عبارت دیگر اجزای هوا در قسمت بالای ایرفویل با سرعت بیشتری حرکت می‏کند.
طبق تئوری برنولی تغییر سرعت در بالا و پایین پره، تغییرات فشار در بالا و پایین ایرفویل رابه دنبال دارد. بنابراین تغییرات فشار در ایرفویل یک نیروی R (شکل1-11) ایجاد می‏کند که به دو نیروی برا25 و پسا26 تقسیم می‏شوند.
شکل1-11: نیروهای برا و پسا]12[.

نیروی برا: به عنوان یک نیرو در جهت عمود بر جریان مشخص می‏شود. نیروی برا نتیجه‏ی عدم بالانس فشار در سطوح بالا و پایین ایرفویل است و برابر است با:
R_L=1/2 C_L ρAV^2=Lift force coefficient ×Dynamic force ‏13

نیروی پسا: به عنوان یک نیرو در جهت موازی با جریان مشخص می‏شود. نیروی پسا ناشی از نیروهای اصطکاک ویسکوزی در سطح ایرفویل و عدم بالانس فشار در سطوح ایرفویل می‏باشد و برابر است با:
R_D=1/2 C_D ρAV^2=Drag force coefficient ×Dynamic force ‏14

به صورتی که ρ چگالی هوا، V سرعت جریان هوای مختل نشده، A مساحت تصویر ایرفویل (وتر × طول ایرفویل) و C_L و C_D ضرایب برا و پسا هستند که در آزمایش‏های تونل باد بدست می‏آیند. نیروی برا و پسا روی یک ایرفویل تحت تاثیر زاویه‏ی حمله α هستند که این زاویه، زاویه‏ی بین جهت باد مختل نشده و وتر ایرفویل است. در طراحی پره توربین بادی برای بدست آوردن حداکثر راندمان باید زاویه حمله طوری انتخاب گردد که در آن نسبت ضریب برا به پسا بالاتر باشد. چون در توربینهای بادی محور افقی بر خلاف توربینهای بادی محور عمودی، عامل اصلی ایجاد گشتاور لازم برای چرخش پره توربین، نیروی برا میباشد.
ساختار سازه پره توربین بادی
همان طور که در مورد نیروهای اعمالی بر پره توربین بادی صحبت شد، نیروی برا باعث دوران پره توربین میشود و توربین را به حرکت در میآورد. این نیرو در سراسر پره متناسب با شعاع آن توزیع شده است و در نوک پره نسبت به نزدیکی هاب مقدار بیشتری دارد. همچنین نیروی برا عامل خم شدن پره نیز میباشد که به این اثر ناشی از نیروی برا، ممان خمشی میگویند که مقدار این ممان در ریشه پره حداکثر بوده و در نوک تیر به سمت صفر میل میکند(شکل 1-12).

شکل 1-12: نمودار ممان خمشی ناشی از نیروی برا برحسب شعاع پره توربین]1.[
با توجه به نمودار فوق این امر کاملاً مشهود است که پره در محل ریشه آن باید ضخیمتر باشد. این ضخامت به صورت مخروطی تا نوک پره (در محلی که ممان حداقل مقدار خود را دارا میباشد.) ادامه دارد و نوک آن نازکترین قسمت پره است.
سازه داخلی پره توربین بادی
در صورتی که پره یک توربین بادی به جای این که تو خالی باشد به صورت صلب در نظر گرفته شود، ضخامت مورد نیاز در هر قسمت پره به راحتی با بررسی ممان خمشی در هر نقطه مشخص میشود. در این صورت اگر پره در اثر وزش باد خم شود، وجهی از پره که در جهت باد قرار دارد فشرده و وجه دیگر کشیده میشود و در بین این دو حالت ماده نه فشرده و نه کشیده میگردد. اما پره صلب به علت وزن زیاد و هزینههای بالا مناسب نبوده، به این علت قسمتهای داخلی پره را خارج کرده و آن را تو خالی میسازند.
در موارد کلی، ممکن است پره با دو پوسته ساخته شود که یک طرف در جهت باد و دیگری در خلاف جهت باد قرار گیرد. اما این شکل به دو علت یکی مقاومت برشی و دیگری نیروهای آیرودینامیکی مناسب نیست. در مورد نیروهای آیرودینامیکی این کاملاً مشخص است که باید شکل پره به صورت صفحهای پیوسته بوده تا حالت آیرودینامیکی خود را نشان دهد. مقاومت برشی در این حالت کمتر مشهود است و پوستههای مورد نظر در اثر نیروهای برشی بر هم میلغزند و مانند دو صفحه مجزا عمل میکنند، بنابراین برای این که به درستی عمل کنند باید به صورت سازهای بهم متصل شوند که این اتصال، شبکه برشی27 نامیده میشود. در واقع این اتصال مانند تیر I شکلی میباشد که بین دو پوسته فوق الذکر قرار میگیرد. سازه مقاومتی درون پره دارای دو صفحه بالایی و یک جان تیر میباشد که در این صورت مانند شکل 1-13 به صورت یک تیر I شکل قابل توصیف خواهد بود. جان این تیر همان طور که ذکر شد شبکه برشی و بال تیر را اسپار کپ28 مینامند.

شکل 1-13: سطح مقطع و اتصال سازهای درون پره توربین بادی]1.[
نکته مهم در مورد این پرهها اینجاست که اسپار کپها در واقع وظیفه تحمل ممان خمشی را به عهده دارند و باید تا اندازه ممکن از هم دور باشند تا مقدار این ممان را کاهش دهند ولی از طرفی باید توسط شبکه برشی به یکدیگر متصل شوند. همچنین پوسته پره توربین بادی باید شکل آیرودینامیکی داشته باشد که تا حدی بتواند ممان خمشی را تحمل کند اما در واقع این اسپار کپها هستند که وظیفه اصلی تحمل تنش خمشی را به عهده دارند.
دو راه رایج برای اتصال شبکه برشی وجود دارد، روش اول این است که اسپار کپها به عنوان قسمتی از شبکه برشی باشند و این شبکه برشی به صورت مجزا به آنها متصل شود و در روش دوم اسپار کپها و شبکه برشی به صورت صلب بهم متصل ساخته شده باشند و به عنوان جعبه اسپار نامیده میشود و بین صفحههای پره قرار میگیرد. شکل 1-14 نمای داخلی یک پره توربین بادی را نشان میدهد.

شکل 1-14: نمای داخلی یک پره توربین بادی]1.[
مواد پره‏ توربین بادی
امروزه اکثر پرههای توربین بادی را از کامپوزیت میسازند (شکل 1-15). زیرا افزون بر مسئله خستگی، مسائلی همچون شکلدهی، سرویس و مقاومت آن در برابر پدیده خوردگی، هزینه پایین فرآیند تولید، سادگی مراحل تولید پرهها و کاهش هزینههای بعدی ناشی از نگهداری از جمله مواردی است که باعث شده کامپوزیتها از جایگاه ویژهای در این صنعت برخوردار باشند.

شکل 1-15: جزئیات یک برش از پره توربین بادی کامپوزیتی]14[.
یکی دیگر از مزایای منحصر بفرد استفاده از این فناوری در طراحی و ساخت پرهها، کاهش وزن سازه به میزان قابل توجهی است که خود باعث کاهش بارهای گریز از مرکز و بارهای خستگی میشود. این کاهش از آنجا ناشی میشود که طبیعت این مواد به گونهای است که میتوان آنها را در جهات مورد نظر تقویت کرد و از افزایش وزن سازه جلوگیری کرد.
همانگونه که بیان شد، سازه پره کامپوزیتی وزن بسیار کمتری نسبت به نمونه همتای فلزی خود دارد (29 درصد وزن سازه فلزی) و این در حالی است که سازه در برابر بارهای خمشی و پیچشی نسبت به نمونه فلزی، سفتی و مقاومت بیشتری داشته و همچنین جابجایی نوک آن نیز کمتر است. بسامد طبیعی ارتعاشات آزاد پره کامپوزیتی کمتر از پره فلزی است، یعنی برای رساندن پره کامپوزیتی به حالت ارتعاشات رزونانس، به انرژی بیشتری نسبت به نمونه فلزی نیاز است. امروزه با گسترش کاربرد این مواد در توربینهای بادی علاوه بر پره آن در برج، ناسل و هاب روتور نیز استفاده از کامپوزیتها افزایش یافته است، بگونهای که در بسیاری از توربینهای بادی به ویژه توربینهای کلاس متوسط و بزرگ از برجهای استوانهای مخروطی با پوشش مواد کامپوزیت، هاب روتور کامپوزیتی و ناسل تمام کامپوزیتی استفاده شده و میشود.
نیروهای وارد بر توربین بادی محور افقی
دلیل اصلی اکثر نیروهای موجود در توربین بادی سرعت باد است که میتواند توسط عواملی نظیر شرایط جغرافیایی و آب و هوا تعیین شود. بنابراین نیروی باد نقش مهمی در فرایند طراحی توربین بادی دارد. نیروهای آیرودینامیکی، گرانشی، اینرسی و کنشهای ایجاد شده توسط این نیروها مهم‏ترین عوامل نیرویی در توربین بادی هستند (شکل 1-16).
شکل 1-16: نیروهای وارد بر توربین بادی]12[.
نیروهای آیرودینامیکی29
نیروهای آیرودینامیکی به دلیل عبور جریان هوا از پره‏ها و برج توربین بادی ایجاد می‏شوند. همان طور که قبلاً بیان شد نیروهای آیرودینامیکی روی پره توربین به دو نیروی برا و پسا تقسیم میشوند و نیروهای آیرودینامیکی روی برج توربین که عمدتاً ناشی از نیروی پسا است به صورت زیر بیان میشود:
F_D=0.5ρC_D AV^2 ‏15
به طوریکه C_D ضریب پسا آیرودینامیکی و A مساحت تصویر شده عمود بر جریان است. بعلاوه، نیروهای پسا در سرعتهای باد بالاتر، هنگامی که توربین بادی ثابت است از توجه زیادی برخوردار است و نیروهای برا بیشتر زمانی قابل توجه هستند که توربین در حال کار باشد.
نیروهای گرانشی30
نیروهای گرانشی یک منبع مهم نیرویی هستند که باعث ایجاد تنش‏های خستگی بر روی روتور و برج میشوند. این نیروها در توربینهای بادی با مقیاس بزرگ که نسبت وزن به استحکام مهمترین مسئله است، از اهمیت زیادی برخوردارند. نیروی گرانشی به صورت زیر بیان میشود:
F_(g_rotor )=∑_(i=1)^n▒〖m_i g〗 ‏16

که در معادلهی بالا m_i جرم المان پره i ام و g=9.82 m/s^2 و نیروی گرانشی روی برج برابراست با:

منابع و ماخذ مقاله c (411)

2-4 شکل‌دهی بر اساس بیان آلتن………………………………………………………………………………………………………………………15
2-4-1 شکل دهی حجمی……………………………………………………………………………………………………………………………………16
2-4-2 شکل‌دهی ورقه‌ای……………………………………………………………………………………………………………………………………..16
2-5 رفتار پلاستیک………………………………………………………………………………………………………………………………………………16
2-6 تنش سیلان…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..17
2-7 تنش سیلان متوسط……………………………………………………………………………………………………………………………………..17
2-8 دما در شکل‌دهی فلزات………………………………………………………………………………………………………………………………..18
2-8-1 شکل‌دهی سرد…………………………………………………………………………………………………………………………………………18
2-8-2 شکل‌دهی گرم………………………………………………………………………………………………………………………………………….18
2-8-3 شکل‌دهی داغ…………………………………………………………………………………………………………………………………………..19
2-9 نورد………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..19
2-9-1 دستگاه‌های نورد……………………………………………………………………………………………………………………………………….20
2-10 نورد میله و مقاطع………………………………………………………………………………………………………………………………………23
2-10-1 ابعاد و ضرایب هندسی کاهش ضخامت در نورد مقاطع………………………………………………………………………..24
2-10-2 شناساندن شکل کالیبر…………………………………………………………………………………………………………………………..25
2-10-2-1 کالیبر آغازین یا پیش نورد………………………………………………………………………………………………………………..25
2-10-2-2 کالیبر میانی و پایانی…………………………………………………………………………………………………………………………27
2-10-3 اصول طراحی نورد………………………………………………………………………………………………………………………………….28
2-10-4 پیدایش باله در نورد……………………………………………………………………………………………………………………………….29
2-10-5 معرفی کارکرد کالیبر……………………………………………………………………………………………………………………………..30
فصل سوم: شبیه سازی اجزای محدود فرآیند شکل‌دهی غلتکی لوله
3-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….32

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

3-2 مدل اجزای محدود……………………………………………………………………………………………………………………………………….33
3-3 ایجاد مدل هندسی لوله………………………………………………………………………………………………………………………………..34
3-4 مدل هندسی غلتک‌ها…………………………………………………………………………………………………………………………………..35
3-5 تعریف خواص مواد………………………………………………………………………………………………………………………………………..36
3-6 مونتاژ کردن قطعات………………………………………………………………………………………………………………………………………38
3-7 تعریف اثر متقابل تماس و خصوصیات تماس……………………………………………………………………………………………….39
3-8 گام های تحلیل……………………………………………………………………………………………………………………………………………..40
3-9 بارگذاری ها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..40
3-10 شبکه ‌بندی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………42
3-11 پردازش مدل اجزا محدود………………………………………………………………………………………………………………………….43

فصل چهارم: آزمایش تجربی فرآیند شکل دهی غلتکی لوله
4-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….44
4-2 تجهیزات مورد استفاده برای آزمایش……………………………………………………………………………………………………………44
4-3 مشخصات لوله……………………………………………………………………………………………………………………………………………….45
4-4 مشخصات غلتک ها……………………………………………………………………………………………………………………………………….46
4-5 مراحل انجام تست…………………………………………………………………………………………………………………………………………47
4-6 بیرون آوردن بیسموت-قلع از قطعه ساخته شده…………………………………………………………………………………………50
فصل پنجم: نتایج و بحث
5-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….51
5-2 بررسی مقطع قطعه در هر مرحله………………………………………………………………………………………………………………..52
5-3 بررسی ابعادی………………………………………………………………………………………………………………………………………………..54
5-4 بررسی توزیع ضخامت قطعه…………………………………………………………………………………………………………………………..56
5-5 بررسی اثر اصطکاک………………………………………………………………………………………………………………………………………57
فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادها
6-1 نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..58
6-2 پیشنهادها………………………………………………………………………………………………………………………………………………………59
مراجع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….60چکیده لاتین………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….62
فهرست اشکال
عنوان صفحه
1- 1مقطع کنداکتور……………………………………………………………………………………………………………………………………………….2
1-2 تولید لوله های چند ضلعی……………………………………………………………………………………………………………………………..4
1-3 تبدیل لوله مربعی توسط چهار صفحه…………………………………………………………………………………………………………….5
1-4 تولید لوله مربعی توسط قالب V شکل……………………………………………………………………………………………………………5
1-5 تغییر شکل لوله توسط اعمال نیرو از چهار طرف……………………………………………………………………………………………6
1-6 تغییر فرم لوله توسط چهار غلتک……………………………………………………………………………………………………………………7
1-7 تغییر فرم لوله توسط چهار غلتک همراه با هندسه منطقه تغییر شکل…………………………………………………………7
1-8 نمایشδ برای قطعه مورد بررسی…………………………………………………………………………………………………………………8
1-9 روش مورد نظر پایان‌نامه…………………………………………………………………………………………………………………………………9
2-1 قطعات ساخته شده از مس…………………………………………………………………………………………………………………………..14
2-2 منحنی تنش-کرنش……………………………………………………………………………………………………………………………………..17
2-3 منحنی تنش و کرنش حقیقی………………………………………………………………………………………………………………………18
2-4 انواع شکل دهی بر اساس دما……………………………………………………………………………………………………………………….18
2-5 شمایی از فرآیند نورد……………………………………………………………………………………………………………………………………20
2-6 نحو اسقرار غلتک‌ها در دستگاه‌های نورد……………………………………………………………………………………………………..21
2-7 تصویر شمایی نورد تسمه در یک دستگاه نورد پیوسته چهار قفسه‌ای………………………………………………………..23
2-8 شماتیک اسقرار غلتک‌ها در دستگاه نورد خوشه‌ای……………………………………………………………………………………..25
2-9 نمایش غلتک‌ها و چگونگی شیار روی سطح آنها برای ایجاد کالیبر در نورد مقاطع…………………………………..26
2-10 شمای عمومی کالیبرها………………………………………………………………………………………………………………………………27
2-11 شمای چند نمونه از کالیبر باز……………………………………………………………………………………………………………………30
2-12 شمای چند نمونه از کالیبر بسته……………………………………………………………………………………………………………….31
3-1 مدل هندسی لوله………………………………………………………………………………………………………………………………………….34
3-2 مقطع قطعه بعد از شکل‌دهی نهایی……………………………………………………………………………………………………………..35
3-3 اندازه غلتک های مراحل سه گانه…………………………………………………………………………………………………………………36
3-4 نمودار تنش-کرنش مس خالص……………………………………………………………………………………………………………………37
3-5 نمودار تنش-کرنش آلیاژ بیسموت-قلع………………………………………………………………………………………………………..38
3-6 مونتاژ غلتک‌ها و لوله…………………………………………………………………………………………………………………………………….39
3-7 نحوه جابجایی خطی غلتک‌ها……………………………………………………………………………………………………………………….41
4-1 دستگاه غلتک‌کاری……………………………………………………………………………………………………………………………………….45
4-2 نقشه لوله مورد استفاده برای تست………………………………………………………………………………………………………………45
4-3 ابعاد غلتک ساخته شده………………………………………………………………………………………………………………………………..46
4-4 غلتک ساخته شده…………………………………………………………………………………………………………………………………………47
4-5 مونتاژ غلتک‌ها بر روی دستگاه……………………………………………………………………………………………………………………..47
4-6 لوله در هنگام پر شدن توسط آلیاژ بیسموت-قلع………………………………………………………………………………………..48
4-7 لوله پس از پر شدن توسط آلیاژ بیسموت-قلع…………………………………………………………………………………………….48
4-8 مرحله اول غلتک‌کاری………………………………………………………………………………………………………………………………….49
4-9 مرحله دوم غلتک کاری………………………………………………………………………………………………………………………………..49
4-10مرحله سوم غلتک‌کاری……………………………………………………………………………………………………………………………….50
5-1 مقطع حاصل از مرحله اول در نرم افزار آباکوس………………………………………………………………………………………….52
5-2 مقطع حاصل از مرحله دوم در نرم افزار آباکوس………………………………………………………………………………………….52
5-3 مقطع حاصل از مرحله آخر در نرم افزار آباکوس…………………………………………………………………………………………53
5-4 قطعه ساخته شده………………………………………………………………………………………………………………………………………….54
5-5 اندازه گذاری مقطع ساخته شده به صورت پارامتری…………………………………………………………………………………..54
5-6 مقایسه طول قطعه ساخته شده با لوله اولیه………………………………………………………………………………………………..55
5-7 نمایش محل نقاط A، B و C برای بررسی کاهش ضخامت………………………………………………………………………..56
5-8 نمایش تغییر ضخامت برای نقاط A ، B و C………………………………………………………………………………………………56
5-9 عدم جلو کشیدن شدن لوله توسط غلتک‌ها با ضریب اصطکاک…………………………………………………………………57
فهرست جداول
عنوان صفحه
2-1 موارد استفاده از مس و عملیات مورد استفاده در تولید آنها………………………………………………………………………..13
2-2 سیستم نامگذاری مس و آلیاژهای آن………………………………………………………………………………………………………….15
3-1 مشخصات فیزیکی و مکانیکی مس………………………………………………………………………………………………………………36
3-2 مقدار مواد تشکیل دهنده بیسموت………………………………………………………………………………………………………………37
3-3 مشخصات فیزیکی و مکانیکی آلیاژ بیسموت-قلع………………………………………………………………………………………..37
3-4 مقدار دامنه برای جابجایی هایی خطی………………………………………………………………………………………………………..40
3-5 مقدار دامنه برای جابجایی هایی دورانی مراحل دو و چهار…………………………………………………………………………41
3-6 مقدار دامنه برای جابجایی هایی دورانی مرحله شش…………………………………………………………………………………..42
3-7 بررسی تاثیر اندازه المان بر تنش وارده به لوله…………………………………………………………………………………………….42
5-1 اندازه های بدست آمده از مقطع مورد نظر بر حسب میلیمتر……………………………………………………………………..55

چکیده
ساخت لوله های مربعی و مستطیلی به دلیل کاربرد فراوان آنها در صنایعی که نیاز به فشار و درجه حرارت بالا دارند، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. روش های مختلفی برای ساخت لوله های چهار گوش وجود دارد از جمله اکستروژن، کشش و فشار. روش دیگری که در سال های اخیر بر روی آن مطالعاتی صورت گرفته است، شکل‌دهی مجدد لوله های دوار و تبدیل آن به مقطع مربع و یا مستطیل می باشد. در تحقیقات قبلی روش‌هایی که پیشنهاد شده است همگی برای تولید لوله های مربعی کاربرد دارد و امکان تولید لوله‌های مستطیلی با استفاده از آن روش ها وجود ندارد. روشی که در این پژوهش معرفی می‌گردد عبارت است از پر کردن لوله با بیسموت و غلتک‌کاری در سه مرحله متوالی. در این پژوهش ابتدا در نرم افزار آباکوس فرآیند مورد نظر شبیه‌سازی می‌گردد و سپس توسط آزمون تجربی یک نمونه واقعی ساخته می‌شود. نمونه ساخته شده از لحاظ ابعادی مورد بررسی قرار می‌گردد و با نتایج بدست آمده از شبیه سازی مقایسه می‌شود. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که روش پر کردن لوله توسط بیسموت و عبور از سه غلتک، روشی مناسب برای ساخت لوله‌های جدار نازک با مقطع مستطیل شکل می‌باشد.
کلمات کلیدی: شکل دهی غلتکی، لوله‌های مستطیلی، نورد سرد

فصل اول
مقدمه
1-1 مقدمه
لوله های چهار گوش به طور گسترده در صنایع مختلف به کار برده می‌شود. از سطح داخلی این لوله‌ها بعنوان مسیر حرکت سیال، مسیر هدایت امواج الکتریکی و یا بعنوان قالب انجماد استفاده می‌گردد. روش های مختلفی شامل اکستروژن، کشش و فشار(سرد و گرم) و فورج برای تهیه این لوله ها به کار می‌رود. یکی دیگر از این روش‌ها شکل‌دهی غلتکی لوله مدور و تبدیل آن به لوله چهار‌گوش می‌باشد. بوسیله این فرآیند می‌توان به محصولی با دقت ابعادی، خواص مکانیکی مانند سختی و استحکام بیشتر دست یافت بعلاوه محصولات بدست آمده توسط این روش لوله های چهار‌گوش بدون درز است که از لوله گرد ریخته‌گری شده بدست می‌آیند. علیرغم قدمت و کاربرد روز افزون شکل‌دهی غلتکی سرد، تعداد کارهای عملی و تحقیقاتی انجام شده در این زمینه، خصوصاً شکل‌دهی مجدد لوله های گرد به غیر گرد، در مقایسه با سایر فرآیندهای شکل‌دهی فلزات کم است.
در این فصل ابتدا در مورد قطعه مورد نظر توضیحاتی داده می شود و پس از آن مروری بر کارهای گذشته انجام می‌شود.
1-2 معرفی قطعه مورد بررسی
قطعه مورد بررسی عبارت است از یک پروفیل دو بعدی (شکل1-1). این لوله ها در ساخت ژنراتور(شکل1-2) استفاده می‌گردد و وظیفه انتقال جریان برق را برعهده دارد و از طرفی جهت خنک شدن این لوله ها از داخل آن‌ها جریان هوای سرد عبور می‌کند. این قطعات در شرکت مهندسی و ساخت ژنراتور مپنا که یکی از از زیر مجموعه های گروه مپنا می‌باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد. تاکنون این قطعات از شرکت Ansaldo که یک شرکت ایتالیایی می‌باشد وارد می‌شده است و در حال حاضر تدوین دانش فنی ساخت این قطعه در کشور مورد نیاز می‌باشد.
شکل 1-1 مقطع کنداکتور
یکی از روش های ممکن برای تولید لوله های چهارگوش روش اکستروژن می‌‎باشد. قطعه مورد بررسی از جنس مس می‌باشد به همین دلیل از هدایت حرارتی بالایی برخورد دار است و اکستروژن گرم آن مشکل است.
به دنبال روشی می باشیم که بتوان از روش کار سرد، لوله ای با مقطع دایره ای را به مقطع مورد نظر تبدیل کنیم. در این زمینه تحقیقاتی صورت گرفته است که در بخش های بعدی به توضیح بیشتر در این زمینه می‌پردازیم.
1-3 مروری بر کارهای انجام شده
پیش از این، روش‌های تجربی، تحلیلی و عددی متفاوتی برای بررسی فرآیند شکل‌دهی غلتکی لوله انجام گردیده است. نتایج بدست آمده برخی از این تحقیقات با اندازه گیری تجربی مطابقت خوبی را نشان می‌دهد.
کیوچی1 تاثیر متغیر های فرآیند و برنامه عبور لوله برای حالتی که در آن لوله دوار اولیه با جداره نازک به لوله ای با مقطع مربعی تبدیل می شود را در مورد فرآیند نورد غلتکی سرد بصورت آزمایشی و تقریبی مورد بررسی و تحقیق قرار داده است. توزیع تغییر ضخامت دیواره در سطح مقطع لوله برای هر مرحله از فرآیند شکل‌دهی ،تاثیرات نحوه عبور لوله از غلتک‌ها بر روی شعاع گوشه‌های سطح مقطع مربعی محصول و بدست آمدن حداقل شعاع گوشه ها مورد تحقیق قرار گرفته است[1و2].
ون2 در مورد استفاده از طراحی های پیشرفته ابزار برای شکل‌دهی لوله گرد به لوله‌های مربعی بحث کرده است. با استفاده از این یک روش شبیه سازی عددی ،مثل روش اجزا محدود، مقدار انقباض محیطی لوله را در این فرآیند محاسبه نموده و ابعاد گرد اولیه لوله را به دست آورده است. وی تاثیر پارامترهای مانند ابعاد لوله نهایی، مقدار تغییر شکل در هر مرحله، تعداد مراحل و . . . را بر روی گوشه های لوله بررسی کرده است[3].
اونادا3 و همکارانش ویژگی‌های تغییر شکل لوله‌های فولادی گرد که به وسیله فرآیند شکل‌دهی اکسترول به لوله‌های مربعی تبدیل می‌شوند را با توجه با اندازه گیری‌های تجربی و نتایج محاسبه شده بوسیله روش اجزا محدود برای ماده صلب-پلاستیک مورد بحث قرار داده‌اند[4و5].
بایومی2 یک روش تحلیلی برای تولید لوله های چند ضلعی منتظم فلزی از لوله گرد به روش کشش سرد با عبور از درون یک مجموعه غلتک‌های تخت و در طی یک مرحله ارائه داده است(شکل1-2). این حل بر بدست آوردن یک میدان سرعت مجاز مبتنی است که شرایط دینامیکی برای ایجاد مؤلفه‌های نرخ کرنش را ارضا می‌کند. اثرات شکل مقطع خروجی، میزان اصطکاک در سطح تماس لوله و غلتک، شعاع غلتک و ضخامت دیواره بر روی میزان بار وارده بر غلتک‌ها و نیروی کشش مورد نیاز برای انجام فرآیند تحقیق شده است]6[.

شکل1-2 تولید لوله های چند ضلعی (a) نحوه چیدمان غلتک ها (b) مقاطع چند ضلعی منتظم مختلف]6[
مسلمی نائینی یک شبیه سازی عددی جدید و ساده به نام FDM برای تحلیل دوبعدی تغییر شکل الاستیک-پلاستیک لوله در فرآیند شکل‌دهی مجدد لوله گرد به لوله های گرد فرآیند شکل‌دهی مجدد لوله های گرد به لوله‌های غیر گرد با استفاده از ترکیب روش اجزا محدود و روش تفاضل محدود تعیین نموده است]7[.
لئو1 فرآیند شکل دهی مجدد لوله های مربعی را با استفاده از چهار صفحه تخت انجام داده است. در این روش لوله گرد اولیه ابتدا گیره بندی شده و سپس چهار صفحه تخت به صورت تدریجی باعث تغییر شکل لوله گرد به حالت چهار گوش میگردد. وی با استفاده از روش اجزای محدود به بررسی پارامترهای موثر بر روی این فرآیند مانند ضریب اصطکاک،ضریب کرنش سختی، نرخ هندسی (R / t ) بر روی عیوب تورفتگی دیواره ها در فرآیند چهارگوش کردن وتعیین نیروی شکل دهی پرداخته است (شکل1-3)]8و9و10[.

شکل1-3 تبدیل لوله مربعی توسط چهار صفحه]10[
هوانگ یانگ مینگ1 در تحقیقی دیگر به روش اجزاء محدود الاستو پلاستیک به بررسی تاثیر پارامترهایی همچون اصطکاک، نرخ هندسی،جنس لوله ها و میزان کاهش ارتفاع بر روی نیروی شکل دهی و حالت های خرابی پیش آمده در تبدیل لوله های چهار گوش از لوله گرد اولیه بااستفاده ازقالب های V شکل پرداخته است(شکل1-4)]11[.

شکل1-4 تولید لوله مربعی توسط قالب V شکل]11[
بایومی1 و همکارانش به بررسی و تعیین نیروهای شکل دهی و کشش در تبدیل لوله های گرد به لوله های چهار گوش به وسیله چهار صفحه پرداخته‌اند. این تحلیل به کمک یک روش تحلیلی و به کمک روش اجزا محدود در نرم افزار های ABAQUS و LS-DYANA 3D انجام شده وبه منظور تایید و مقایسه نتایج شبیه سازی و تحلیلی یک سری آزمایشات تجربی انجام شده است(شکل1-5) ]12[.

شکل1-5 تغییر شکل لوله توسط اعمال نیرو از چهار طرف]12[

ابری نیا و فرهمند یک روش تحلیلی مبتنی بر تئوری حد بالا برای نورد لوله گرد و تبدیل آن به لوله مربعی ارائه نموده‌اند. تاثیر پارامترهای فرآیند مانند شعاع غلتک، قطر لوله اولیه، مقدار کاهش ارتفاع غلتکها بر روی محصول نورد شده مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور مقایسه و تایید نتایج شبیه سازی یک سری آزمایشات تجربی انجام شده است. کمیت هایی همچون انرژی، ضخامت دیواره و شعاع گوشه های محصول نهایی اندازه گیری و ارائه گردیده است(شکل1-6)]13[.

شکل1-6 تغییر فرم لوله توسط چهار غلتک]13[
ابری نیا و تاجیار در مورد تاثیر پارامترهای مختلف بر روی نیروی جداشونده در شکل دهی مجدد لوله گرد به چهارگوش تحقیق کرده اند و به بررسی تاثیر پارامترهای مختلف فرایند بر روی نیروی جداشونده در فرآیند شکل‌دهی مجدد به کمک روش اجزاء محدود در نرم افزار ABAQUS پرداخته‌اند(شکل1-7)]10[.

شکل1-7 تغییر فرم لوله توسط چهار غلتک همراه با هندسه منطقه تغییر شکل]14[

1-4 ویژگی‌های پایان‌نامه و اهداف آن
همانطور که در بخش قبلی اشاره شد تحقیقات زیادی در مورد تغییر شکل مجدد لوله ها و تبدیل آنها به مقاطع چهار‌گوش انجام گرفته است که می‌توان به تغییر توسط چهار صفحه(شکل1-3)، تغییر توسط قالب V شکل(شکل1-4) و تغییر توسط چهار غلتک به صورت همزمان(شکل1-6) اشاره کرد. لیکن به دلیل جدید بودن این روش‌ها هنوز تحقیقات مربوطه کامل نگردیده است. علارغم تحقیق درباره مقاطع مربعی در مطالعات قبلی هیچگونه تحقیقی بر روی مقاطع مستطیلی انجام نگرفته و همگی به مقاطع مربعی پرداخته که از هر چهار طرف تغییر شکل(δ) به یک اندازه می‌باشد در صورتی که در این پایان‌نامه تغییر شکل (δ) از دو طرف متفاوت است و حتی در یکی از جهات به صورت منفی می باشد(شکل1-8). با توجه به این تحقیقات امکان تولید قطعه فوق توسط روش های مورد اشاره(توسط قالب V شکل، توسط چهار غلتک به صورت همزمان، توسط چهار صفحه) وجود نداشته است.

شکل1-8 نمایشδ برای قطعه مورد بررسی
بنابراین به دنبال این هستیم که بتوانیم به روش دیگری این قطعه را تولید کنیم که پس از بررسی، پیشنهاد پر کردن فضای داخلی لوله توسط ماده دیگری و تغییر شکل غلتکی توسط 3 مرحله غلتک‌‌کاری بدون اینکه محور دورانی غلتک ها زاویه ای با همدیگر داشته باشند(شکل 1-9)، داده شد و برای ماده پرکننده، آلیاژ بیسموت-قلع به دلیل پایین بودن نقطه ذوب در نظر گرفته شد. یکی دیگر از جنبه‌های نوآوری این پایان‌نامه این موضوع می‌باشد که قطعه فوق از شرکت Ansaldo ایتالیا تهیه می‌گردد و جنبه بومی سازی و تولید داخلی دارد.

شکل1-9 روش مورد نظر پایان‌نامه
1-5 روند انجام پایان‌نامه
در فصل بعد روابط مربوط به شکل‌دهی و نورد به منظور آشنایی بیشتر با این موضوع ارائه می شود و همانکونه که اشاره خواهد شد، روابط حاکم در این موضوع، بسیار سخت و پیچیده است و بدون نیاز به کامپیوتر امکان حل آنها تقریبا غیر ممکن است. به همین منظور برای انجام این پایان‌نامه به نرم‌افزارهای شبیه سازی نیاز می‌باشد. در واقع نرم‌افزار های عددی به کمک روش اجزای محدود به حل مسائل این چنین می‌پردازند.
روند طرح به این صورت است که داخل لوله مدور با استفاده از ماده ای پر می‌شود و تغییر شکل آن بررسی می‌شود. در این پایان‌نامه از نرم افزار Abaqus برای شبیه سازی اجزای محدود استفاده گردیده و در نهایت توسط روش تجربی مقطع مورد نظر تولید می‌گردد و سپس به مقایسه نتایج بدست آمده پرداخته خواهد شد.
1-6 مروری بر فصل‌های پایان‌نامه
در فصل اول مقدمه برای معرفی پایان‌نامه و همچنین کارهای انجام شده بیان شد.
در فصل دوم اطلاعاتی در مورد مس داده خواهد شد و روابط و مفاهیم اولیه در مورد شکل دهی غلتکی مقاطع ارائه خواهد شد.
در فصل سوم به شبیه سازی مدل اجزای محدود در نرم‌افزار Abaqus پرداخته می‌شود.
در فصل چهارم روند تجربی و آزمایشات توضیح داده خواهد شد.
در فصل پنج نتایج شبیه سازی عددی و نتایج تجربی مقایسه خواهد شد.
و در نهایت، فصل ششم به نتیجه گیری کلی و ارائه پیشنهادات اختصاص داده شده است.

فصل دوم
مفاهیم اولیه

2-1 مقدمه
در این فصل به معرفی مس پرداخته می‌شود و پس از آن اصول مقدماتی شکل دهی فلزات و پارامترهای مؤثر در ارتباط با آن ارائه می‌شود و همچنین در مورد نورد توضیحاتی داده می‌شود. دستگاه‌های نورد معرفی خواهند شد و در مورد روابط غلتک‌کاری سرد بحث می‌شود.
2-2 معرفی مس و کاربرد‌هی آن
مس و اکثر آلیاژهای آن را می توان به آسانی تغییر فرم داد. آلیاژهای مس پس از شکل دهی از لحاظ استحکام وکار سختی بین آلومینیوم و فولاد قرار دارند. در این قسمت تلاش بر این است که اطلاعاتی در مورد مشخصات مس و آلیاژهای آن و همچنین توضیح در مورد اینکه این مشخصات چه تاثیراتی بر روی انواع شکل دهی این فلز دارد و درک صحیحی از شکل دهی مس به خواننده داده شود]15[.

2-2-1 مشخصات عمومی مس
مس و آلیاژهای مس یکی از مهمترین مواد مهندسی موجود در طبیعت هستند. ترکیبی از خواص مس از قبیل استحکام، هدایت الکتریکی و گرمایی، مقاومت به خوردگی، قابلیت ماشین کاری و انعطاف پذیری مس را برای استفاده بسیار گسترده در صنایع مناسب کرده است. این خواص مس می تواند با تغییر در ترکیب شیمیایی و روش ساخت گسترده تر نیز گردد.
هدایت الکتریکی: مس در بین فلزات مهندسی بالاترین هدایت الکتریکی را دارد. نقره یا دیگر عناصر می تواند به مس اضافه شود تا استحکام افزایش یابد بدون آنکه در هادی الکتریسیته بودن آن خللی وارد شود.
هدایت گرمایی: هدایت حرارتی مس در حدود دو برابر آلومینیوم و سی برابر فولاد زنگ نزن است. از این رو مس برای کاربردهایی که به انتقال حرارت سریع نیاز دارند، از قبیل ظروف آشپزخانه، مبدل حرارتی، رادیاتور‌های ماشین و وسایل نقلیه و انباره های حرارتی در کامپیوتر، دیسک چرخان و مجموعه‌های تلویزیون، استفاده می شود.
رنگ و ظاهر: بسیاری از آلیاژهای مس رنگ منحصر به فردی دارند که می تواند با تغییر آب و هوا تغییر یابد. برای بیشتر آلیاژهای مس، ایجاد و حفظ سطح استاندارد در شرایط خوردگی شدید آسان است. بسیاری از آلیاژهای مس هم به صورت خام و هم به صورت دارای پوشش روی سطح کاربرد های دکوری دارند. این آلیاژهای رنگ منحصر به فردی دارند از صورتی پررنگ تا زرد طلایی و برنزی تیره.
مقاومت به خوردگی: همه آلیاژهای مس در مقابل آب و بخار مقاومت به خوردگی دارند. در بسیاری از مناطق روستایی، محیط های دریایی و فضاهای صنعتی، آلیاژهای مس به دلیل مقاومت به خوردگیشان کاربرد دارند. مس و آلیاژهای مس همچنین در برابر محلول های نمکی، خاک ها، کانی های غیر اکسیدی، اسیدهای ارگانیک و سود سوزآور مقاوم است. مس و آلیاژهای آن در برابر بیشتر آمونیاک ها، هالوژن ها، سولفید ها، محلول های حاوی یون های آمونیوم و اسید های اکسید کننده مانند اسید نیتریک مقاومت زیادی ندارد. آلیاژهای مس همچنین در برابر اسید های غیر ارگانیک مقاومت کمی دارد. مقاومت به خوردگی آلیاژهای مس از تشکیل لایه چسبنده ای بر روی سطح نشأت می گیرد. این لایه چسبنده حاصل خوردگی اولیه سطح است که سطح مس را از خوردگی بیشتر محافظت می کند.
بازیابی انعطاف پذیری با آنیل شدن: این بازیابی می تواند با آنیل مخصوص صورت گیرد و یا به طور اتفاقی در حین جوشکاری یا لحیم کاری با ایجاد حرارت صورت پذیرد.
سخت کاری/ استحکام بخشی: چهار روش برای استحکام بخشی مس و آلیاژهای آن وجود دارد، کرنش سختی، استحکام بخشی به روش محلول جامد، رسوب سختی و استحکام بخشی به روش پخش فازهای سخت، راه های استحکام بخشی به مس هستند.
در لیست زیر موارد استفاده از این فلز را آورده شده و نشان دهنده انجام گرفتن انواع شکل دهی بر روی این فلز می باشد.
جدول 2-1 موارد استفاده از مس و عملیات مورد استفاده در تولید آنها
موارد استفاده شکل دهی های مورد استفاده در فرآیند تولید اتصالات و ترمینال های الکتریکی خم کاری،کشش، برش، سکه زنی قاب های هدایت الکترودی خم کاری، برش، سکه زنی سیم های تو خالی شکل دهی غلتکی، برش یراق آلات ساختمانی کشش عمیق و کشش با عمق کم ، شکل دادن انبساطی مبدل های حرارتی شکل دهی غلطکی، خمکاری، برش سکه برش، سکه زنی، برجسته کردن لوله خرطومی تاشونده تولید استوانه ای، کشش عمیق، خمکاری آلات موسیقی برش، سکه زنی، خمکاری، اسپینینگ مهمات جنگی برش،کشش عمیق
در شکل های 2-1 قطعات ساخته شده از جنس مس را نشان می‌دهد.

شکل 2-1 قطعات ساخته شده از جنس مس]15[

2-2-2 سیستم نامگذاری مس و آلیاژهای آن

سیستم شماره گذاری جدید برای فلزات و آلیاژ ها، سیستم(UNS) می‌باشد که از 5 رقم استفاده می کند و با حرف C شروع می‌شود. بعنوان مثال برای برنج های آهنگری شده که به عنوان آلیاژهای مس 377معروف می‌باشند، در سیستم UNS به شکل C37700 شناخته می‌شوند. ترکیبات کار شده شامل شماره گذاری از C10000 تا C79900 میباشد. آلیاژهای ریختگی از C80000 تا C99900 شماره گذاری می‌شوند.

در این پایان‌نامه از جنس مس با درصد بالا استفاده شده، به دلیل اینکه قطعه مورد نظر در ژنراتور مورد استفاده قرار می‌گیرد و می بایستی هدایت الکتریکی بالا داشته باشد. در زیر به معرفی انواع مس کار شده پرداخته می‌شود.

جدول 2-2 سیستم نامگذاری مس و آلیاژهای آن
نام آلیاژ شماره مس ها، آلیاژهای با درصد مس بالا C10000-C19999 برنج ها C20000-C49999 برنز های فسفر C50000-C59999 برنز های آلومینیوم C60600-C64200 برنزهای سیلیسیوم C64700-C66100 نیکل های مس، سیلورهای نیکل C70000-C79999
2-2-3 مس کار شده
مس کار شده1 غیرآلیاژی یکی از فلزات مهم مهندسی است. این فلز به مقدار زیادی در صنایع الکتریکی به‌ کار می‌رود زیرا هدایت الکتریکی آن زیاد است. همان‌طور که قبلاً گفته شد، خواص دیگری که جاذبه مس غیرآلیاژی را به‌ عنوان یک ماده مهندسی زیاد می‌کند عبارت‌اند از مقاومت زیاد آن به خوردگی، سادگی ساخت، استحکام کششی معقول، خواص تابکاری قابل کنترل و مشخصات خوب لحیم‌کاری و اتصال.
مس کارشده برحسب مقدار اکسیژن و ناخالصی‌های آن طبقه‌بندی می‌شود. انواع مس کار شده عبارتند از:
الکترولیتی تصفیه‌شده
بدون اکسیژن
اکسیژن‌زدایی‌ شده با فسفر
2-3 نگاهی به فرآیند شکل‌دهی فلزات
تغییر شکل پلاستیک ناشی از نیروهای قالب و ابزار که سبب تغییر شکل قطعه کار می‌شود را فرآیند شکل دهی پلاستیک می‌گویند ]16[.

2-4 شکل‌دهی بر اساس بیان آلتن
بر این اساس فرآیند شکل دهی به دو گروه عمده تقسیم بندی می شود ]17[:
الف-شکل دهی حجمی
ب-شکل دهی ورق

2-4-1 شکل دهی حجمی
شکل دهی حجمی دارای مشخصات زیر است:
شکل و یا سطح مقطع قطعه کار تغییر شکل مومسان زیادی پیدا می کند.
ماده اولیه به صورت شمش ،میله و یا بیلت می باشد.
مقدار تغییر شکل مومسان نسبت به تغییر شکل کشسان معمولا به قدری زیاد می باشد که از برگشت فنری قطعه بعد از تغییر شکل می توان صرف نظر کرد.
فرآیند حدیده کاری، آهنگری، نورد کاری و کشش مثال هایی از فرآیندشکل دهی حجمی فلزات می باشند
2-4-2 شکل‌دهی ورقه‌ای
مشخصه های اصلی شکل‌دهی ورقه‌ای نیز چنین است:
شکل اولیه قطعه کار به صورت ورق می باشد
این نوع شکل دهی معمولا تغییر شکل قابل توجهی در شکل قطعه به وجود می آورد ،اما سطح مقطع قطعه زیاد تغییر نمی کند.
در بسیاری از موارد تغییر شکل مومسان و کشسان از یک مرتبه اند، بنابراین از برگشت فنری نمی توان چشم پوشی کرد.
فرآیند کشش عمیق ،خمکاری اسپینینگ و شکل دهی های غلطکی نمونه هایی از شکل دهی ورق هستند.
2-5 رفتار پلاستیک
در ناحیه پلاستیک رفتار گاهی از فلزات توسط منحنی جریان زیر بیان می شود
σ=Kε^n (2-1)

که در آن K ضریب استحکام و n معرف کرنش سختی (یا کار سختی) می باشد. این پارامتر ها که از منحنی تست مواد محاسبه شده است در جداول خواص مواد موجود است]16[.

2- 6 تنش سیلان
در برخی مواد در محاسبات شکل دهی فلزات γ_f تنش سیلان ماده (مقدار لحظه ای تنش مورد نیاز برای ادامه پیدا کردن فرآیند شکل دهی) باید مشخص باشد:
γ_f =Kε^n (2-2)

2-7 تنش سیلان متوسط
در برخی موارد، محاسبات بر اساس تنش سیلان لحظه ای نیست. بلکه بر اساس تنش متوسط روی منحنی تنش-کرنش از شروع کرنش تا مقدار نهایی (بیشینه) آن که در طی فرآیند شکل دهی رخ می دهد می‌باشد.

شکل 2-2 منحنی تنش-کرنش ]16[
تنش سیلان متوسط به صورت زیر تعریف می شود:
Y ̅=(Kε^n)/(1+n) (2-3)
که در آن ε_f بیشترین مقدار کرنش در حین فرآیند شکل دهی می باشد.
2-8 دما در شکل‌دهی فلزات
تنش سیلان برای یک دمای محیط کار مشخص، معتبر است. برای هر ماده ای K و n وابسته به دما می‌باشد و بنابراین خواص مواد با دمای کار تغییر می کند]16[.

شکل2-3 منحنی تنش و کرنش حقیقی ]16[
سه محدوده دمایی برای شکل دهی وجود دارد: سرد ،گرم ،داغ

شکل2-4 انواع شکل دهی بر اساس دما ]16[
2-8-1 شکل دهی سرد
فرآیند شکل دهی است که در دمای محیط انجام گیرد.
مزایا: دقت بیشتر، استحکام و سختی بیشتر در قطعه و عدم نیاز به فرآیند گرمایش
معایب: توان و نیروی بالاتر، محدودیت های مقدار شکل دهی، آنیلینگ اضافه برای برخی مواد لازم است و برخی مواد را نمی توان به این روش شکل دهی کرد.
2-8-2 شکل‌دهی گرم
فرآیند شکل دهی است که در دمای محیط و پایین تر از دمای تبلور مجدد انجام شود.
مزایا: توان و نیروهای پایین تر، شکل دهی قطعات پیچیده تر، به فرآیند آنیلینگ نیازی نیست.
معایب: باید برای گرم کردن قطعه امکاناتی فراهم نمود.
2-8-3 شکل‌دهی داغ
فرآیند شکل دهی است که در دمای بالاتر از تبلور مجدد انجام گیرد.
مزایا: می توان مقدار شکل دهی بیشتری انجام داد، نیروها و توان کمتر مورد نیاز است، شکل دهی مواد با داکتیلیتی پایین تر، کار سختی وجود ندارد و بنابراین هیچ گونه آنیلینگ اضافه لازم نیست.
معایب:دقت پایین تر، هزینه تولید بیشتر و عمر ابزار پایین تر
2-9 نورد
شاید بتوان گفت که فرآیند نورد فلزات یکی از مهمترین فرآیند های شکل دهی به حساب می آید. بیش از 90% از قطعات تولیدی از فولاد ها، آلومینیوم ها و مس در طی فرآیند تولید توسط نورد بر روی آنها کار انجام گرفته است و در سال 1985 بیش از 800 میلیون تن قطعه در آمریکا با این روش تولید شده است، بنابراین این اعداد نشان می دهد که بخش عمده از تولیدات مربوط به این روش می باشد. ستون ها و دیگر مقاطعی که در ساخت ساختمان ها استفاده می شود همگی به روش نورد فولاد تولید میگردد. ریل های راه آهن و مقاطع مورد استفاده در ماشین آلآت همگی از نورد فولاد تولید می‌گردند. و همچنین مقاطع به کار برده شده از جنس آلومنیوم در ساخت هواپیما، سیم های به کار برده شده در نرده ها، سیم بکسل های آسانسورها،کابل های برق و بسیاری از اقلام مصرفی از جمله خودرو، لوازم خانگی، وسایل آشپزخانه و قوطی های نوشیدنی همه و همه با استفاده از نورد ورق تولید می شوند.
در نورد که یک نوع تغییر شکل فشاری می باشد، توسط دو غلتکی که مخالف همدیگر و در حال دوران هستند ایجاد می گردد(شکل 2-4). مزیت اصلی نورد این می باشد که می توانیم تغییر شکل بسیار زیادی روی قطعه با سرعت بالا ایجاد کرد و یک تولید پیوسته داشته باشیم. و بسیاری از قطعات نظیر لوله را از ورق تولید کرد]15 [.

شکل2-5 شمایی از فرآیند نورد]1 [
2-9-1 دستگاه‌های نورد
دستگاه‌های نورد عمدتا شامل غلتک‌ها، یاتاقان‌ها، محفظه‌ای برای پوشاندن این قطعات محرکی برای اعمال قدرت به غلتک‌ها و کنترل سرعت آنهاست. نیروی درگیر در نورد به راحتی به چند هزار تن می‌رسند. بنابراین برای ایجاد قدرت لازم، ساختمان بسیار صلب و موتور‌های خیلی بزرگی مورد نیاز است. وقتی برای اینجاد یک خط نورد نیاز به چندین قفسه می‌باشیم به راحتی می‌توان دریافت که چرا تأسیس یک کارخانه نورد جدید به میلیون ها دلار سرمایه گذاری و مقدار زیادی نفر-ساعت کار ساختمانی و تأسیس مهندسی نیاز دارد]18 [.
دستگاه‌های نورد به طور قرار دادی نسبت به تعداد و نحوه اسقرار غلتک‌ها تقسیم بندی می‌شوند (شکل2-5). ساده‌ترین و متداول‌ترین نوع دستگاه نورد، دستگاه نورد دوتایی است(شکل 2-5/ الف). غلتک‌های با اندازه مساوی فقط در یک جهت می‌چرخند. برای ایجاد کاهش بیشتر، قطعه توسط دست یا به وسیله سکویی که بتواند بلند شود و کار را از روی غلتک‌ها عبور دهد، به ورودی یا پشت غلتک‌ها برگردانیده می‌شود. در نتیجه استفاده از دستگاه نورد دوتایی دوسویه، که در آن کار می‌تواند از بین غلتک‌هایی که جهت چرخش آنها معکوس می‌شود به جلو و عقب عبور کند، سرعت عمل به وضوح بیشتر می‌شود(شکل 2-5/ ب). راه حل دیگر، دستگاه نورد سه تایی (شکل 2-5/ پ) است، شامل دو غلتک جلوبر بالایی و پایینی و یک غلتک میانی که توسط اصطکاک می‌چرخد]18 [.
با استفاده از غلتک‌های با قطر کوچک، قدرت لازم برای نورد به مقدار زیادی کاهش می‌یابد. اما چون غلتک‌های با قطر کوچک استحکام و صلبیت کمتری از غلتک‌های بزرگ دارند، باید غلتک‌های پشت بندی با قطر بزرگتر متکی باشند. ساده ترین دستگاه‌ از این نوع دستگاه نورد چهارتایی است(شکل 2-5/ ت). در دستگاه نوردی با غلتک‌های با قطر کوچک، ورق خیلی نازکی می‌تواند تا حدود مجاز دقیقی نورد شود. دستگاه نورد خوشه ای(شکل 2-5/ ث)، که در آن هر غلتک‌ به دو غلتک پشت بند متکی است، نمونه ای از این نوع است. دستگاه نورد سندزیمیر، نوعی دستگاه نورد خوشه‌ای است که برای نورد ورق نازک از آلیاژهای مستحکم بسیار مناسب است]18 [.

شکل 2-6 نحوه اسقرار غلتک‌ها در دستگاه‌های نورد. الف)دوتایی،یکسویه؛ ب)دوتایی، دوسویه؛ پ)سه‌تایی؛ ت)چهارتایی؛ ث)خوشه‌ای]18 [
نصب یک دسته دستگاه نورد یکی پس از دیگری به صورت پشت سر هم برای تولید زیاد، امری متداول است (شکل2-6). هر دستگاه شامل غلتک‌ قفسه نامیده می‌شود. چون میزان کاهش مقطع در هر قفسه متفاوت است،تسمه در هرمرحله از دستگاه نورد با سرعت مختلفی در حرکت خواهد بود. سرعت هر دست غلتک طوری تنظیم می‌شود که قفسه بعدی، تسمه را با سرعتی برابر سرعت حمل قفسه قبلی دریافت کند. کلاف باز‌کن و کلاف پیچ نه تنها عملیات تغذیه ماده اولیه به غلتک‌ها و کلاف کردن محصول نهایی را انجام می‌دهند، بلکه برای ایجاد پس کشش و پیش کشش در تسمه نیز به کار می‌روند.]18 [.

شکل2-7 تصویر شمایی نورد تسمه در یک دستگاه نورد پیوسته چهار قفسه‌ای]18 [

دستگاه نورد سیاره ای دستگاه متفاوتی است (شکل2-7). این دستگاه نورد شامل یک جفت غلتک پشت بند سنگین است که توسط تعداد زیادی غلتک‌های کوچک سیاره ای احاطه شده‌اند. خصوصیت اصلی دستگاه نورد سیاره‌ای این است که تختال را مستقیما در یک مرحله از دستگاه نورد کاهش مقطع داده به تسمه تبدیل می‌کند. هر غلتک سیاره‌ای ضمن طی مسیر دایره‌ای بین غلتک پشت بند و تختال کاهش نسبتا ثابتی در تختال به وجود می‌آورد. وقتی که هر جفت غلتک سیاره ای از تماس با قطعه خارج می‌شود، یک جفت غلتک دیگر با قطعه تماس پیدا می‌کند و کاهش تکرار می‌شود. کاهش کل عبارت است از مجموع کاهش‌های کوچک ایجاد شده توسط غلتک‌هایی که به سرعت پشت سر هم می‌آیند. برای ورود کردن تختال به دستگاه نورد استفاده از غلتک‌های تغذیه ضروری است و ممکن است یک جفت غلتک پرداخت در طرف خروجی برای بهبود پرداخت سطحی مورد نیاز باشد]18 [.
برای نورد سرد طرح‌های ابداعی دیگری نیز وجود دارد. در دستگاه نورد پاندولی، از دو غلتک با قطر کم استفاده می‌شود که در سراسر قوس تماس حرکت متناوب انجام می‌دهند تا تختال را با کاهش سرد به ورق نازک تبدیل کنند]18 [.

شکل2-8 شماتیک استقرار غلتک‌ها در دستگاه نورد خوشه‌ای]18 [

2-10 نورد میله و مقاطع
نورد یک مقطع عبارت است از گذر قطعه کار از بین شیارهای ساخته شده روی سطح جانبی غلتک‌های یک قفسه نورد، به منظور شکل‌دهی به سطح مقطع قطعه کار، بنابراین در نورد مقاطع، سطح قطعه‌کار نه تنها کاهش می‌یابد بلکه شکل آن نیز تغییر می‌کند. بدرستی در هر مرحله از نورد، شکل سطح مقطع قطعه کار همانند شکل مقطع ایجاد شده بین شیارهای غلتک‌های بالا و پایین می‌شود. در این شرایط فلز تغییر شکل زیادی را پذیرا می‌شود. اغلب بر خلاف نورد ورق، قطعه‌کار در راستای پهنا تغییر شکل می‌یابد.
فرآورده‌های نورد مقاطع به شکل‌های گوناکون مانند میله، تیر، مفتول، لوله، نبشی، ناودانی، انواع پروفیل‌های سازه‌ای، تیرآهن، ریل آهن و … ، در ابعاد و اندازه‌های متفاوت تولید می‌شوند. طراحی مراحل نورد بمنظور دستیابی به یک سطح مقطع ویژه با ابعاد مشخص، یکی از مسئله های مهم نورد مقاطع است. با وجود اینکه دانش طراحی نورد به مقدار زیادی متکی به تجربه است، ولی طراحان مراحل نورد به ناچار باید از یک سری اصول مربوط به طراحی غلتک‌های نورد و دانش فنی نورد استفاده کنند]19 [.
طراحی مراحل نورد همواره به عنوان پر اهمیت‌ترین بخش نورد مقاطع، در دستور کار مهندسین و پژوهشگران این رشته از صنعت و دانش می‌باشد. طراحی مراحل نورد به دلیل‌های گوناگون همواره مورد توجه تولید کنندگان نورد مقاطع بوده است. این دلیل‌ها عبارتند از:
نیاز به تولید مقاطع نوین
نیاز به تغییر در انداز‌های یک سطح مقطع شناخته شده
نیاز به تغییر جنس ماده اولیه
نیاز به تغییر ابعاد شمشه اولیه
دست یابی به تلرانس‌های دقیق‌تر و سطح تمام شده بهتر
کاهش تعداد مراحل نورد در تولید یک سطح مقطع ویژه به منظور اقتصادی تر کردن تولید

منبع پایان‌نامه c (410)

در حالتی که مقاومت ویژه ای در برابر آتش سوزی مدنظر نباشد ، به چهار دلیل ، استفاده از این تیرها در ساختمان پارکینگ های عمومی توصیه میشود:
الف – دهانه ی سنتی ( 15 تا 16 متر) در محدوده نمونه باشد.
ب – زهکشی با کمی انحنا در تیر به راحتی صورت می گیرد.
ج – بازشو ها نمای داخلی این گونه سازه ها را بهبود می بخشد.
د – بازشوها تخلیه دود را تسهیل می بخشند و جابجایی هوا در بین مقاطع را بهبود می بخشد.
تیرها برای سازهای فراساحلی:
در موارد زیر نیاز به این نوع تیرها می باشد:
الف – یک اسکلت با وزن سبک و مقاوم.
ب – امکان عبور داکت ها و لوله ها .
تبصره : در مواردی خاص با بارگذاری بالا ، استفاده از فولادهای HISTAR توصیه می شود.
1 – 7 – تقویت تیرهای لانه زنبوری به کمک رفتار مرکب بتن و فولاد :
در تیرهای لانه زنبوری علاوه بر تنشهای خمشی اصلی در محل حلقه ها تنشهای خمشی ثانویه حاصل از برش در مقطع ایجاد می گردد که گاهی این تنش از تنشهای خمشی اصلی در تیر بزرگترند. این تنشها از کارایی تیر می کاهند و برای مقابله با آنها باید حلقه های کناری را با ورق پر کرد، خصوصا هنگامی که از این نوع تیرها بصورت یکسره استفاده می شود در محل تکیه گاهها که هم نیروی برشی و هم لنگر خمشی زیاد می باشد تنشهای خمشی بشدت افزایش می یابد و نیاز به تقویت تیر در این محلها می باشد که از لحاظ اقتصادی قابل توجیه نمی باشد. در چنین پروژه هایی برای مقابله با این ضعف در تیرهای لانه زنبوری رفتار مرکب بتن و فولاد تهیه شده است. به این ترتیب که داخل تیر فلزی در نقاطی که تنشهای ثانویه قابل ملاحظه می باشند ازبتن پر می شود و کشش حلقه های خالی را در عمل تغییر می دهد و این امر سختی و مقاومت تیر را افزایش می دهد و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه می باشد.
قابهای متشکل از تیرهای لانه زنبوری به طور گسترده و روز افزون ( اغلب توام با سیستم مهاربندی متقرب المحور ) در صنایع ساختمانی کشورمان مورد استفاده قرار داده می شوند. خصوصیات هندسی تیرهای لانه زنبوری به نحوی است که تحت اثر لنگر خمشی ، تغییر شکلهای (اصطلاحا) ثانوی برشی ، که اغلب قابل ملاحظه اند به وقوع پیوسته و تغییر مکان جانبی سازه تحت اثر اعمال نیروهای جانبی ناشی از زلزله در جهت عدم اطمینان سوق می یابد. اثرات این تغییر شکلها ، در تیرهای لانه زنبوری در مقایسه با تیرهای دارای جان توپر با سختی خمشی معادل، منجر به بروز تغییر مکان جانبی بیشتر و نتیجتا افزایش بار P ، به ویژه در حیطه رفتار ماوراء الاستیک در این قابها می گردد. بروز تمرکز تنش و شدت زیاد حوزه تنشی در گوشه سوراخها، ملاحظاتی را در طراحی این تیرها در مقابل اثرات ناشی از پدیده خستگی کم تواتر در اثر وقوع زلزله ، ایجاب می نماید. گونه های مختلف گسیختگی تیرهای لانه زنبوری ، شامل انحناء مختلف کمانش کلی و موضعی و کمانش محتمل پلاستیک و شکست می باشد.با توجه به آنکه شکل پذیری و توانایی جذب انرژی ، تابع میزان قابلیت رفتار عضو سازه ای در حیطه پاسخ غیر خطی ماوراء الاستیک بوده و معیارهای مناسبی از دیدگاه ظرفیت مقاومت و کیفیت رفتار در مقابل نیروهای ناشی از زلزله شدید تلقی می گردند. ضرورت تدوین ضوابط منطقی جهت ایجاد امکانات رفتار شکل پذیر در قابهای متشکل از تیرهای لانه زنبوری محرز می گردد. بر اساس مطالعات آنالیتیک عددی و آزمایشگاهی رفتار خمیری و حدی این تیرها مورد بررسی قرار داده شده نکاتی در مورد مقوله هایی از جمله اثرات تمرکز تنش، تنش های پسماند بروز پلاستیسیته موضعی و گسترده ، مکانیسمهای گسیختگی پلاستیک مورد بحث قرار داده شده است و رفتار غیر خطی تیر لانه زنبوری از نظر عملکرد غیر خطی مصالح ، با در نظر گرفتن اثرات سخت شدگی جنبشی به روش اجزاء محدود مطالعه شده و با ملحوظ داشتن اثرات گسترش ترک در گوشه سوراخها در کاهش ظرفیت باربری حد نهایی تیر، رفتار غیر خطی تیر به صورت روابط بار تغییر مکان و لنگر و تغییر زاویه ارائه گردیده است که با نتایج حاصل از آزمایش مطابقت داشته است. همچنین از طریق طرح ریزی آزمایشهای ویژه رفتار غیرخطی اجزای تشکیل دهنده تیر لانه زنبوری مطالعه آزمایشگاهی چندی بر تیرهای لانه زنبوری اصلاح شده به منظور بهبود رفتار خمیری و افزایش شکل پذیری گزارش شده است.تحقیقاتی در حال انجام به منظور بررسی آزمایشگاهی رفتار قابهای متشکل از تیر لانه زنبوری از دیدگاه شکل پذیری و همچنین مطالعه پدیده کمانش جانبی – پیچشی چون در دست انجام است؛ تا بدست آمدن نتایج مطالعات جامعتر، ازدیدگاه لرزه ای توصیه های ذیل را می توان به عنوان الگوی اولیه جهت تدوین ضوابط طراحی سازه های فولادی متشکل از تیرهای لانه زنبوری مقاوم در برابر زلزله ( یا بدون سیستم های مهاربندی ) به عنوان مکمل ضوابط طراحی تیرهای لانه زنبوری تلقی نمود:
اثرات تغییرشکهای برشی ثانویه تیر لانه زنبوری ( و ستون های تسمه دار ) در تحلیل ملحوظ گردد.
تحلیل با در نظر گرفتن نیروی P صورت گیرد.
تحلیل با در نظر گرفتن اثرات ناشی از انعطاف پذیری اتصالات مربوطه انجام شود.
تا انجام تحقیقات گسترده تر به منظور کاهش تغییر مکان جانبی سیستم مقاوم حتی المقدور از سیستم قاب فضا کار متشکل از تیرهای لانه زنبوری بدون استفاده از سیستم مهاربندی مختلط اجتناب گردد.
در کلیه اجزاء تیر خواص مقاطع فشرده رعایت گردد.
طول عضو لانه زنبوری به نحوی اختیار گردد که مقاومت پلاستیک مقطع از نظر کنترل طرح با ایمنی مکفی بر سیلان برشی پیشی بگیرد و به طور کلی مکانیسم پلاستیک خمشی یا شبه ویرندلی مقدم بر سایر گونه های گسیختگی صورت پذیرد و تا میزان قابل ملاحظه ای از تغییرشکل ، از بروز گونه های گسیختگی ممانعت به عمل آید.
از سخت کننده های جان در پانل های انتهایی استفاده شود و محاسبات با در نظر گرفتن اثر سخت شدگی جان انجام گردد.
برای ممانعت از گسیختگی های تردگونه و همچنین بروز کمانش موضعی در گوشه بازشوها و بهبود در رفتار تحت اثر پدیده خستگی کم تواتر قوسی به مشخصات ارائه شده در ضمیمه الف مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران در گوشه بازشوها ارائه گردد.
از جوش با نفوذ کامل استفاده گردد.
به منظور جلوگیری از کمانش جانبی – پیچشی مقاطع T ، تا فاصله 1/4 طول دهانه از اتصال تیر به ستون قیود جانبی به فواصلی برابر با بعد پانل و از آن به بعد فواصل متناسب برای تیر های شکل پذیر در نظر گرفته شود.
از تقویت های مناسب جان برای جلوگیری از کمانش تحت اثر بار متمرکز و برش زیاد استفاده گردد.
از تقویت های مناسب جان برای افزایش ظرفیت چرخشی لوله های مقاطع T در مکانیسم شبه ویرندلی در پانل های بحرانی استفاده گردد.
تا انجام تحقیقات گسترده تر تحت بارهای دوره ای و مطالعه ی رفتار هیستریک سیستم های قاب فضاکار متشکل از تیرهای لانه زنبوری توام با سیستم مهاربندی ( مختلط ) بعنوان قاب فضاکار لنگرگیر معمولی ( بدون قابلیت عملکرد و شکل پذیر ویژه ) و با ضریب رفتار مناسب با آن بکار گرفته شود.
حداکثر ارتفاع سیستم های مختلط توام با قاب معمولی متشکل از تیرهای لانه زنبوری به 50 متر محدود گردد.
استفاده از تیرهای لانه زنبوری به عنوان عضو تیر واسط در قاب های مهاربندی شده واگرا مجاز نمی باشد.
فولاد مورد استفاده باید از نوع شکل پذیر ، با مقاومت مناسب در برابر گسیختگی سریع و با دمای انتقال پایین باشد.
نوع سطوح برشی حاصل از ماشین و برش اتوماتیک شعله ای با کیفیت خوب قابل قبول می باشد ولی سطوح برشی حاصل از برش شعله ای دستی باید پرداخت داده شود.
حداکثر مقاومت سیلان فولاد مورد مصرف 3600 Kg/〖cm〗^2 محدود گردد.
حداکثر رواداری مجاز از نظر هم امتداد بودن و دو نیمه جوش شده تیر که بر حسب نسبت اندازه جابجایی اولیه در وسط ارتفاع اعضاء قائم جان به ارتفاع کل جان تعریف می شود.
حتی المقدور طراحی این تیرها به صورت مرکب ( مختلط ) با عملکرد توام با بتن کف انجام شود. اتصالات موسوم به خورجینی قیل از آنکه بتوان در مورد نحوه عملکرد اتصالات موسوم به خورجینی از دیدگاه رابطه بین لنگر و چرخش اتصال و همچنین شکل پذیری اتصال و در نتیجه میزان مطلوب بودن این اتصالات به عنوان اتصالات قابهای فضایی شکل پذیر یا بدون مهاربندی اظهار نظر قطعی نمود ، لازم است تحقیقات دامنه داری در مورد رفتار استاتیکی و دینامیکی اینگونه اتصالات انجام شود. مطالعاتی که در حیطه ی الاستیک روی رفتار تیرهای خورجینی انجام گرفته حاکی از آن است که میزان گیرداری این اتصالات را می توان در جهات تیرهای خورجینی با استفاده از ورق های اتصال که در بالا و پایین به بال تیرهای خورجینی و به ستون و در عین حال به کناره نبشی های اتصال فوقانی و تحتانی جوش شده اند ، بهبود بخشید و تمایل به پیچش ناشی از برون محوری را در ناحیه اتصال خنثی نمود و در عین حال از نظر میزان تمرکز تنش نیز شرایط مناسبی را ایجاد کرد. استفاده از لچکی هایی جهت جلوگیری از تغییر شکل نبشی های اتصال فوقانی و تحتانی نه تنها از نظر ایجاد محدودیت و قیود بیشتر در تغییر مکان جانبی پیچشی تیرهای خورجینی بلکه از نظر افزایش میزان گیرداری اتصال تیر فرعی به مجموعه تیر خورجینی و ستون نیز موثر می باشد. در عین حال با توجه به تمایل تیرهای خورجینی به تغییرمکان جانبی پیچشی به علت برون محوری، انتظار میرود تیرچه ها و مصالح مورد استفاده در کف طبقات معمولا قادر به جلوگیری از تغییر مکان جانبی – پیچشی تیرهای خورجینی و بهبود بخشیدن به این نقطه ضعف ناشی از برون محوری اتصال باشند. استفاده از ورق های تحتانی و فوقانی به نحوه مذکور در سطرهای فوق در محل اتصال و همچنین استفاده از تسمه های متصل کننده تیرهای خورجینی در فواصلی متناسب در طول دهانه تیرهای خورجینی از نظر محدود بودن تغییر شکلهای پیچشی جانبی تیرها مفید خواهند بود.استفاده از تیرهای خورجینی ناودانی و ستون های دوبل متشکل از پروفیل های ناودانی به نحوی که جان تیر خورجینی در تماس با جان پروفیل ، ستون باشد به لحاظ کاهش میزان برون محوری رفتار بهتری ، چه از نظر میزان لنگر قابل انتقال توسط اتصال و چه از نظر نحوه توزیع تنش ها و ضرائب تمرکز تنش در حیطه الاستیک نشان می دهند. تحقیقات بیشتر در زمینه ماورا الاستیک این اتصالات و رفتار در مقابل بارهای متناوب دوره ای و تغییر علامت دهنده در حال حاضر در دست انجام می باشد.
1 – 8 – تیرهای با بازشوی سینوسی ( نسل جدیدی از تیرهای لانه زنبوری )
شکل 1 – 5
شکل 1 – 6
استفاده از این نوع تیر ها ، روشی هوشمندانه برای دهانه های با طول بلند می باشد.
1 – 8 – 1 – معرفی تیرهای لانه زنبوری سینوسی با ظاهری زیبا
تیرهای لانه زنبوری بعنوان تیرهای اصلی بکار میروند که کمک اصلی را در تحمل بار سازه ایفا می کنند.این تیرها با برش دادن یک مقطع استاندارد در جهت طول و سپس جابجاکردن دو نیمه در امتداد یک محور و دوباره جوش دادن این دونیمه به یکدیگر بدست می آیند که مناسب در تحمل بارهای متوسط در طول دهانه های بزرگ می باشند.مزیت های بدست آمده از ویژگی این تیرها عبارتند از وزن کم ذاتی آنها،ارتفاع های متنوع ، لوله کشی و سیم کشی از درون بازشوهای موجود و توانایی آنها در افزایش جاذبه زیباشناسی ساختمان . مثال های زیادی وجود دارند شامل تیر های لانه زنبوری ، تیرهای استفاده شده در پنجره کشتی یا هواپیما و تیرهای با بازشو سینوسی و بیضوی شکل. تیرهای لانه زنبوری با بازشو سینوسی تقریبا یک و نیم برابر تیرهای معمولی ارتفاع داشته و ظرفیت باربری به مراتب بالاتر از تیرهای معمولی با همان ارتفاع را دارند.
شکل 1 – 7
تیرهای جدید با بازشوهای سینوسی شکل آمیخته ای از نیازهای زیبایی شناسی ساختمان و پایداری معماری می باشد. این تیر ها طول دهانه های بلند ، آزادی در طراحی و تضمین انعطاف پذیری بیشتر و سهولت نصب بهتر را میسر می سازند.
Claude Vasconi ، یکی از مهمترین معماران معاصر در فرانسه می باشد که یک سیستم نوآورانه در تیرهای سقفی فولادی را توسعه داده است که استانداردهای جدیدی را در قراردادها وارد کرده است.
یک شکل جذاب، یک هندسه ی صاف با بازشوهای بزرگ سینوسی شکل ، پشتیبانی از طول دهانه های بزرگ و استفاده کافی از مصالح که این تیرها را به یکی از خاص ترین و نوآورانه ترین محصولات فولادی در بازار تبدیل کرده است که در برگیرنده ی جنبه های زیبایی شناسی ساختمان و اقتصادی در ساخت و ساز امروزی می باشند.
شکل 1 – 8
شکل 1 – 9
در کمتر از یک سال یک محصول ساختمانی با ابعاد جدیدی در معماری ، از روی طرح اولیه اش ( شکل بالا ) توسعه پیدا کرد و در مقام عمل ، جایزه طراحی در Batimat پاریس را در سال 2007 دریافت کرد.
این تیرها ارتفاع آزاد سقف را در ساختمان بهینه می کنند و همچنین باعث کاهش تعداد ستونها و تکیه گاهها و بهمان وجه باعث کاهش ابعاد پی در ساختمان می گردند. بنابراین، تیرهای لانه زنبوری با باز شو سینوسی امکان کاهش وزن فولاد گذاری در سقف به کمتر از 30 Kg⁄m^2 مهیا می کنند.
با استفاده از سیستم کف سازی مرکب ( یعنی Cofrastra ) ، یک روش خارق العاده متشکل از زیبایی شناسی ساختمان وکاهش هزینه ساخت در هنگام ساخت و ساز را به انجام می رساند.استفاده از تیرهای با بازشوی سینوسی منجر به سبکتر شدن سازه و افزایش طول دهانه ها می شود. بنابراین فضای بازتر با سطوح بدون ستون وجود خواهد داشت.این قابلیت به همراه کاربردپذیری نصب تاسیسات فنی ( لوله ها و داکت ها ) با عبور از میان باز شو ها می باشد.که به همراه مقاومت بالایشان ، معماران را به طرح های نوین در شکل های سازه ای ترغیب می کند.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

1 – 8 – 2 – زمینه های کاربرد
کاربردشان مانند تیرهای لائه زنبوری استاندارد بوده با این تفاوت که چشم انداز جدیدی در طراحی برای مهندسان ایجاد کرده است. کاربرد تیرهای لانه زنبوری در کفسازی و عرشه فلزی زیاد می باشد. تیرهای لانه زنبوری استفاده شده در کف و سقف های فلزی دارای مقطع دوبل متقارن می باشند. قسمت بالایی و پایینی مقطع از همان مقطع اولی هستند. طراح انتخاب زیادی در مقادیر ممکن از قطر و فاصله بازشوها دارد. با این مقادیر ، برای شروع طراح ، مقطعی را تعیین می کند و ارتفاع نهایی تیر از آن استنباط می شود. فرایند می تواند برعکس باشد یعنی از یک ارتفاع مورد نیاز برای تیر و ابعاد موردنیاز برای بازشوها ، طراح براحتی می تواند مقطعی را که برای شروع وضعیت موردنظر را ارضا می کند ، تعیین نماید.
تولید تیرهای ترکیبی با پروفیل های متفاوت و یا فولاد های مختلف امکان پذیر می شود از طریق روش های خاص تولید و دارای تاثیر اقتصادی بویژه ایی در کل هزینه های ناشی از خصوصیات مصالح میباشد، که تیر ها می توانند منطبق با طول های استاتیکی مورد نیاز بهینه سازی شوند. بهینه سازی روش های تولید ( برش گاز ، خمکاری و غیره ) تولید سریع و مطابق با نیاز روز تیرهای فولادی را ممکن ساخته است. برای اقتصادی تر شدن هزینه ی تولید ، از تیرهای فولادی گرم نورد شده با فولاد های قوی تا S460 استفاده می گردد.
شکل 1 – 10
1 – 8 – 3 – مفهوم – تولید
روش تولید همان روش های اشاره شده می باشد با این ویژگی که با یک برش در مسیری منحنی و جدا کردن دو نیمه ی تیر و جوش دادن آنها به هم تیر با بازشوی سینوسی و سرعت تولید بالاتر ایجاد می گردد.
شکل 1 – 11
با از استفاده از یک روش تولید مبتکرانه ، ارتفاع پروفیل اولیه به تیری با ارتفاع استاتیکی برابر با 4/1 تا 7/1 برابر ارتفاع اولیه تبدیل می شود. این به معنی دسترسی به دهانه تکیه گاهی بزرگتر با همان وزن پروفیل اولیه میباشد.
یک خط برش در یک مسیر سینوسی شکل توسط برش شعله ، ایجاد می شود.دو مقطع T شکل بدست آمده جابجا شده و دوباره به هم جوش می شوند که باعث افزایش ارتفاع مقطع می گردد. مقطع بدست آمده دارای ممان اینرسی بزرگتر با همان وزن می باشد. فرایند برش باید بصورت دیجیتالی کنترل گردد تا بازشوها کاملا بر هم منطبق گردند.
شکل 1 – 12
1 – 8 – 3 – 1 – انتخاب ابعاد و فاصله ی باز شوها
برای یک مقطع داده شده ، تعداد بیشماری از حالات ممکن برای اندازه و فاصله ی بین بازشوها وجود دارد که انتخاب نهایی باید مشروط به اصول زیر باشد.تنظیم نهایی هندسه بازشوها اگر امکان جوشکاری ابتدا و انتهای تیر بدون پرکننده ممکن باشد، تولید آنها را حتی اقتصادی تر نیز می کند.
شکل 1 – 13
1 – 8 – 3 – 2 – تقویت بازشوها
الف – پرکردن بازشوها
بمنظور تحمل نیروهای برشی بالا در نزدیکی تکیه گاهها یا برای ایمنی در برابر آتش سوزی، بعضی موارد لازم میشود تا بازشوهای اصلی پرشوند و این کار با جوشکاری دوطرفه یک ورق فولادی در محل بازشو صورت می گیرد.ضخامت ورق و درز جوش براساس تنشهای موضعی تعیین میگردد.
شکل 1 -14
شکل 1 – 15
ب – سخت کننده ها
اگر بدلایل زیبایی در معماری سازه، نیاز به حفظ بازشوها باشد ، یک سخت کننده در اطراف بازشو جوش داده می شود که منجر به افزایش سختی تیر در محل بازشو می گردد.
شکل 1 – 16
ج – تقویت کننده ها

معیار رضایتمندی از کارایی در حالت بهره برداری محدود نیازمند سختی خمشی کافی به منظور کاهش تغییر شکل ها و لرزش ها می باشد. قاب های سازه ایی با تیرهای لانه زنبوری با بازشو سینوسی شکل ، بسبب ممان اینرسی بیشتر همراه با کاهش ضخامت جان با استفاده از مقاطع IPE و IPE A می توانند بهینه سازی شوند. چهار راهکار کلاسیک بدین منظور می توان در نظر گرفت:
● پرکردن بازشوها ، که ممکن است مشکل کمبود راه عبور از میان تیر را داشته بایم.
● تقویت لبه های بازشو به منظور برطرف کردن مشکل فوق.
● انتخاب مقطع قوی تر.
● انتخاب فولاد قوی تر به منظور افزایش باربری.
شکل 1 – 17
1 – 8 – 3 – 3 – روشهای مختلف تولید
انواع تیرهای لانه زنبوری با بازشو سینوسی که ممکن است سفارش داده شوند، در زیر آمده است:
شکل 1 – 18
1 – 8 – 3 – 4 – اتصال تیرهای لانه زنبوری به هم
در هنگام طراحی اسکلت سازه ی مورد نظر، مراقبت خاصی باید در نظر گرفته شود نسبت به موقعیت بازشوها به منظور جلوگیری از پرکردن های غیر ضروری.
● اولین گام ، بهینه سازی تیر از دید سازه ای می باشد.
● دومین گام ، تنظیم فاصله ی بین بازشو ها آنگونه که در انتهای تیر، جان تیر، پر باشد.
شکل 1 – 19
1 – 8 – 3 – 5 – ساخت اتصالات نصب
طی مرحله ی طراحی فاصله ی بین بازشوها و تکیه گاهها باید در محاسبات ،اتصالات نصب و اجرای صحیح آنها نیز لحاظ شود. برای آن مواردی که نیاز هست یک یا دو بازشو بطور کامل یا جزیی پر شود ، پرکردن بازشو بطور جزیی هم راحت تر است هم اقتصادی تر.
شکل 1 – 20
1 – 8 – 3 – 6 – حدود تغییرات تیرهای لانه زنبوری با بازشوی سینوسی شکل
شکل 1 – 21
1 – 8 – 4 – استفاده هوشمندانه
استفاده از تیرهای لانه زنبوری با بازشو سینوسی شکل ، مراحل ساخت و ساز را تسهیل می بخشد در حالیکه زیبایی سازه را نیز حفظ می کند. به زمان و کاری اضافی برای تاسیسات ساختمان مورد نیاز نمی باشد. تنظیم لوله ها ، داکت ها و برق کشی از میان بازشوهای موجود در جان تیر از مزیت این تیرها در کف سازی می باشد. ازطرفی دیگر بازسازی و بروزکردن تاسیسات ساختمان در آینده نیز، نیاز به تغییر در سازه ی ساختمان وجود نخواهد داشد.
شکل 1 – 22 ( ادامه شکل 1 – 21 )
1 – 8 – 5 – موارد کاربرد :
1 – 8 – 5 – 1 – سیستم سقف
استفاده از این تیرها در طول دهانه های بلند تا 40 متر ممکن میباشد. مزیت استفاده از این نوع تیرها هم با حفظ عملکرد تیر خرپایی و هم بوسیله کاهش تداخل در حین نصب به تایید رسیده است.
شکل 1 – 23
ارتفاع بازشوها تا 80 % ارتفاع کل تیر می تواند برسد و این امکان وجود دارد که فاصله ی بین بازشوها به مقدار کوچکی تعیین گردد که این مقدار هم بواسطه نوع فرایند تولید تیر لازم می باشد. این شکل از تیرهای لانه زنبوری امکان عبور نور و آمیختگی با فضای محدود که از اهمیت بالایی برخودار است، را فراهم می کند که مورد توجه معماران میباشد.
1 – 8 – 5 – 2 – سیستم کف سازی
ساختمان سازی مدرن نیاز روزافزون به جادادن تاسیسات فنی ( گرمایشی،تهویه و … ) در یک فضای محدود دارد که استفاده از تیرهای لانه زنبوری راه حلی مناسب در این شرایط برای معماران می باشد. با این روش می توان بدون وقفه یا قعطی ،از فضاهایی با فاصله ای تا 18 متر لوله ها و داکت ها را از بازشوها عبورداد. ضخامت کل کف بین 25 تا 40 سانتی متر میباشد که کمتر از روش های معمول می باشد.در ساختمان های متداول با ارتفاع 35 تا 40 متر، با رساندن ضخامت کف به 20 سانتیمتر ، میتوان یک طبقه دیگر نیز اضافه کرد. برای ساختمان های با تعداد طبقات مشخص ( از 2 تا 6 طبقه ) ، منجر به اقتصادی تر شدن در نما ی ساختمان ، ستون ها ، مقاوم سازی ساختمان ، دیوارهای جدا کننده و غیره می شود.
1 – 8 – 5 – 3 – کاربردهای خاص
الف – نوسازی : بمنظور حفظ آثار تاریخی ، سازهای سبک و انعطاف پذیر بر اساس تیرهای
لانه زنبوری برای مقاوم سازی و استفاده مجدد و هم چنین نوسازی ساختمان های قدیمی
بکار گرفته می شود.
ب – تیرهای تعبیه شده در محوطه پارکینگ: در حالتیکه که مقاومت ویژه ای در برابر آتش سوزی مدنظر نباشد ، به چهار دلیل ، استفاده از این تیرها در ساختمان پارکینگ های عمومی توصیه میشود:
● دهانه ی سنتی ( 15 تا 16 متر) در محدوده نمونه است.
● زهکشی با کمی انحنا در تیر به راحتی صورت می گیرد.
● بازشو ها با نمای داخلی این گونه سازه ها را بهبود می بخشد.

منبع پایان‌نامه ارشد c (409)

1-2-1-2- خم‌کاری ترمومکانیکی…………………………………………………………………………………………………………3
1-3- فرآیند شکل‌دهی با لیزر4
1-4- مزایای شکل دهی با استفاده از پرتو لیزر……………………………………………………………………………………..6
1-5- موارد کاربرد فرآیند شکل دهی با لیزر………………………………………………………………………………………….6
1-6- نگاهی گذرا بر پژوهش‌های پیشین8
1-7- روش اجزای محدود11
1-8- شبیه سازی فرآیندشکل دهی با لیزر به روش المان محدود12
1-9 – اهداف پایان نامه………………………………………………………………………………………………………………………..11
1 -10- ساختار این پایان نامه14
فصل 213
2-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………….14
2-2- طبقه بندی فرآیند شکل دهی با لیزر………………………………………………………………………………………….14
2-2-1- شکل دهی دو بعدی با لیزر……………………………………………………………………………………………………14
2-2-2- شکل دهی سه بعدی با لیز…………………………………………………………………………………………………….15
2-3- مکانیزم های شکل دهی با لیزر………………………………………………………………………………………………….15
2-3-1- مکانیزم گرادیان دمایی18
2-3-2- مکانیزم کمانش20
2-3-3- مکانیزم کوتاه کردن21
2-4- مدل‌های تحلیلی برای پیش‌بینی مقدار تغییرشکل23
2-4-1- مکانیزم گرادیان دمایی23
2-4-2- مکانیزم کمانش25
2-5- مطالعه روش های تجربی بررسی فرآیند شکل دهی با لیزر……………………………………………………..22
2-5- مقدمه25
2-5-1- پارامترهای انرژی لیزر25
2-5-2- پارامترهای فیزیکی27
2-5-3- مشخصه‌های هندسی ورق28
2-6- اثر شرایط گیره‌بندی بر مقدار زاویه‌ خم29
2-6-1- گیره‌بندی از نوع یک سرگیردار29
2-6-2- گیره‌بندی از نوع V شکل32
2-7- نتیجه‌گیری………………………………………………………………………………………………………………………………….32
2-8- پیشنهادهایی برای ادامه‌ کار36
فصل3- روش انجام شبیه سازی عددی فرآیند………………………………………………………………………………….34
3-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………..35
3-2- تعریف مساله……………………………………………………………………………………………………………………………35
3-3- مدل اجزای محدود………………………………………………………………………………………………………………….36
3-3-1- ترسیم هندسه مدل………………………………………………………………………………………………………………36
3-3-2- تعریف مشخصات ماده……………………………………………………………………………………………………….37
3-3-3- اعمال شرایط مرزی…………………………………………………………………………………………………………….37
3-3-3-1- شرایط مرزی حرارتی……………………………………………………………………………………………………..38
3-3-3-2- شرایط مرزی مکانیکی……………………………………………………………………………………………………38
3-3- 4- بارگذاری حرارتی………………………………………………………………………………………………………………39
3-3-5- شبکه بندی مدل…………………………………………………………………………………………………………………….39
3-4-تحلیل اجزای محدود فرآیند……………………………………………………………………………………………………….40
3-4-1- کانتور توزیع دمایی ورق………………………………………………………………………………………………………..40
3-4-2- کانتور جابجایی ورق………………………………………………………………………………………………………………45
فصل 4- روش انجام آزمایش های تجربی…………………………………………………………………………………………..50
4-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………..51
4-2- تجهیزات آزمایش……………………………………………………………………………………………………………………….51
4-2-1- فرآیند شکل دهی با استفاده از لیزر……………………………………………………………………………………….51
4-2-1-1- آزمایش های اولیه و استفاده از ورق های بدون پوشش………………………………………………….51
4-2-1-2- آزمایش های تجربی روی ورق های پوشش داده شده……………………………………………………52
4-2-2- فرآیند شکل دهی با لیزر به همراه نیروی کمکی…………………………………………………………………..55
فصل 5- انجام آزمایش تجربی و شبیه سازی عددی و استخراج نتایج آن…………………………………………58
5-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………..59
5-2- طراحی آزمایش…………………………………………………………………………………………………………………………..59
5-3- طراحی آزمایش به روش عاملی…………………………………………………………………………………………………59
5-4- طراحی آزمایش به روش رویه پاسخ…………………………………………………………………………………………60
5-4-1- طراحی ترکیب مرکزی…………………………………………………………………………………………………………..61
5-5- آزمایش های تجربی…………………………………………………………………………………………………………………..62
5-5-1- طراحی آزمایش به روش ترکیب مرکزی………………………………………………………………………………62
5-5-2- انتخاب مدل برازش……………………………………………………………………………………………………………….64
5-5-3- تاثیر پارامترهای فرآیند…………………………………………………………………………………………………………..66
5-5-4- تحلیل واریانس نتایج آزمایش……………………………………………………………………………………………….72
5-5-5- تعیین رابطه نهایی زاویه خمش……………………………………………………………………………………………..74
5-6- صحت سنجی شبیه سازی عددی فرآیند……………………………………………………………………………………75
5-6-1- مقایسه نتایج تجربی و عددی…………………………………………………………………………………………………75
5-7- شبیه سازی عددی……………………………………………………………………………………………………………………….78
5-7-1- طراحی آزمایش به روش عاملی…………………………………………………………………………………………….78
5-7-2- انتخاب مدل برازش………………………………………………………………………………………………………………..85
5-7-3- تاثیر پارامترهای فرآیند…………………………………………………………………………………………………………..86
5-7-4- تحلیل واریانس نتایج شبیه سازی…………………………………………………………………………………………89
5-7-5- تعیین رابطه نهایی زاویه خمش…………………………………………………………………………………………….92
5-8- وقوع خمش منفی………………………………………………………………………………………………………………………93
5-9- فرآیند شکل دهی با لیزر به همراه نیروی کمکی………………………………………………………………………94
5-10- بررسی عددی تاثیر برخی از متغیرهای آزمایش…………………………………………………………………….96
5-10-1- اثر نرخ تغذیه………………………………………………………………………………………………………………………96
5-10-2- اثر مقدار زمان توقف در شکل دهی چند پاسه با لیزر………………………………………………………97
5-10-3- بررسی نوع استراتژی اسکن پرتو………………………………………………………………………………………99
فصل 6- نتیجه گیری و پیشنهاد………………………………………………………………………………………………………….102
6-1- نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………………….103
6-2- پیشنهادهایی برای ادامه کار………………………………………………………………………………………………………104
مراجع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………105
فهرست جدول‌ها
عنوان صفحه
جدول 2-1 : مکانیزم‌های فرآیند شکل‌دهی با استفاده از پرتو لیزر…20
جدول 3-1: مشخصات فیزیکی و مکانیکی آلومینیوم در محدوده دمایی 204.4-37.8 ……………………37
جدول 3-2 : مشخصات فیزیکی و مکانیکی آلومینیوم در محدوده دمایی 426.7-260 ……………………37
جدول 4-1 : ضریب جذب چند ماده به ازای دو طول موج مختلف لیزر…………………………………………52
جدول 4-2 : مشخصات لیزر مورد استفاده درآزمایشهای تجربی……………………………………………………….53
جدول5-1 : عامل های مورد بررسی و سطوح آن………………………………………………………………………………63
جدول 5-2 : داده های آزمایش صورت گرفته با اعمال ترتیب تصادفی……………………………………………63
جدول 5-3 : مدلهای رایج برازش……………………………………………………………………………………………………….65
جدول 5-4 : مجموع مربعات مدلها…………………………………………………………………………………………………….65
جدول 5-5 : بررسی کلی مدلها…………………………………………………………………………………………………………..66
جدول 5-6 : تحلیل واریانس مدل 2FI استفاده شده…………………………………………………………………………74
جدول 5-7 : عامل های مورد بررسی و سطوح آن…………………………………………………………………………….78
جدول 5-8 : داده های حاصل از شبیه سازی عددی فرآیند……………………………………………………………..78
جدول 5-9 : فهرست توابع تبدیل توانی رایج……………………………………………………………………………………85
جدول 5-10 : تحلیل واریانس مدل 2FI……………………………………………………………………………………………91
جدول 5-11 : مقادیر کدبندی شده عامل A ……………………………………………………………………………………..92
فهرست شکل‌ها
عنوان ……….صفحه
شکل 1-1 : طبقه‌بندی فرآیندهای شکل‌دهی2
شکل 1-2 : فرآیند شکل‌دهی با لیزر به‌منظور ایجاد خم مستقیم ساده4
شکل 1-3 : تاریخچه‌ فرآیند شکل‌دهی با لیزر.5
شکل 2-1: نمونه ای از شکل دهی دو بعدی ورقهای فلزی با لیزر…………………………………………………..14
شکل 2-2: نمونه ای از شکل دهی سه بعدی ورقهای فلزی با لیزر………………………………………………… 15
شکل 2-3 : مراحل فرآیند شکل‌دهی با لیزر توسط مکانیزم گرادیان دمایی…..17
شکل 2-4 : مراحل فرآیند شکل‌دهی با لیزر توسط مکانیزم کمانش19
شکل 2-5 : مراحل فرآیند شکل‌دهی با لیزر توسط مکانیزم کوتاه کردن20
شکل 2-6 : نیروها و ممان‌ها در مدل دولایه‌ای ولرتسن22
شکل 2-7 :اثر پارامترهای لیزر24
شکل 2-8 : تاثیر شاخص اثرگرمایی بر زاویه خم25
شکل 2-9 : تاثیر پارامترهای هندسی ورق بر زاویه خم26
شکل 2-10 : گیره‌بندی یک سرگیردار26
شکل 2-11 : شمایی از هندسه‌ پرتو تابشی در شرایط گیره‌بندی یک سرگیردار27
شکل 2-12 : اثر زاویه‌ خم بر مساحت پرتو تابشی28
شکل 2-13 : انرژی موثر تابشی به‌ازای افزایش زاویه‌ خم29
شکل 2-14 : گیره‌بندی V‌شکل29
شکل 2-15 : شمایی از هندسه‌ پرتو تابشی در شرایط گیره‌بندی ساده30
شکل 2-16 : اثر زاویه‌ خم بر مساحت پرتو تابشی31
شکل 2-17 : انرژی موثر تابشی به‌ازای زاویه‌ خم…31
شکل 3-1: مدل ترسیم شده در نرم افزار…………………………………………………………………………………………….36
شکل 3-2 : گیره بندی ورق به شیوه یک سر گیردار………………………………………………………………………….38
شکل 3-3 : اعمال بار حرارتی در یک مرحله از حرکت گسسته پرتو……………………………………………….39
شکل 3-4 : شبکه بندی ترکیبی مدل……………………………………………………………………………………………………40
شکل 3-5 : کانتور توزیع دمایی ورق آلومینیوم در نرم افزارABAQUS …………………………………………45
شکل 3-6 : کانتور جابجایی ورق آلومینیوم در نرم افزارABAQUS…………………………………………………49
شکل 4-1 : نمونه های آزمایش ورق آلومینیوم…………………………………………………………………………………..53
شکل 4-2 : پوشش دهی گرافیتی ورق آلومینیوم………………………………………………………………………………..53
شکل 4-3 : دستگاه لیزر مورد استفاده در آزمایش تجربی………………………………………………………………….54
شکل 4-4 : ورقهای آلومینیوم در حین فرآیند شکل دهی با لیزر……………………………………………………….54
شکل 4-5 : دستگاه اندازه گیری CMM …………………………………………………………………………………………….55
شکل 4-6 : شکل مجموعه قید ساخته شده…………………………………………………………………………………………56
شکل 4-7 : مدار هیدرولیکی مکانیزم اعمال نیروی خارجی……………………………………………………………….56
شکل 4-8 : دستگاه لیزر مورد استفاده در آزمایش تجربی…………………………………………………………………..57
شکل 4-9 : قطعه خم شده …………………………………………………………………………………………………………………..57
شکل 5-1 : نقاط طراحی در روش طراحی ترکیب مرکزی…………………………………………………………………62
شکل 5-2 : رابطه بین عوامل ورودی و پاسخ………………………………………………………………………………………68
شکل 5-3 : دیاگرام دوتایی عوامل متغیر بر زاویه خمش…………………………………………………………………….71
شکل 5-4 : نمودار احتمال نرمال مقادیر باقیمانده………………………………………………………………………………..72
شکل 5-5 : نمودار مقادیر باقیمانده در برابر مقادیر برازش یافته…………………………………………………………73
شکل 5-6 : نمودار مقادیر باقیمانده مدل به شماره آزمایش…………………………………………………………………75
شکل5-7 : مقایسه مقادیر تجربی و نتایج شبیه سازی ( نمودارهای الف تا ت)…………………………………77
شکل 5-8 : نمودار باکس کاکس…………………………………………………………………………………………………………..86
شکل 5-9 : رابطه بین عوامل ورودی و پاسخ ( شکلهای الف تا ت )……………………………………………… 89
شکل 5-10 : نمودار احتمال نرمال مقادیر باقیمانده……………………………………………………………………………..90
شکل 5-11 : نمودار مقادیر باقیمانده در برابر مقادیر برازش یافته………………………………………………………90
شکل 5-12 : نمودار مقادیر پیش بینی شده به مقادیر واقعی آزمایش………………………………………………….93
شکل5-13: جابجایی لبه آزاد ورق………………………………………………………………………………………………………..94
شکل 5-14 : جابجایی لبه آزاد ورق در فرآیندهای شکل دهی با / بدون نیروی کمکی…………………….95
شکل5-15 : زاویه خم ورق در فرآیند های شکل دهی با / بدون نیروی کمکی………………………………..96
شکل 5-16: نمودار جابجایی لبه آزاد به ازای نرخ تغذیه…………………………………………………………………….97
شکل 5-17 : نمودار زاویه خمش به ازای مدت زمان توقف………………………………………………………………98
شکل 5-18 : نمودار بیشینه دمای ورق به ازای مدت زمان توقف………………………………………………………99
شکل 5-19 : استراتژی های مختلف اسکن پرتو لیزرa)) مستقیم b)) متناوب c)) خط چینی……..100
شکل 5-20 : جابجایی لبه آزاد ورق در حین فرآیند به ازای استراتژی متفاوت اسکن……………………101
شکل 5-21: توزیع دمایی قطعه در راستای خط اسکن……………………………………………………………………..101

مقدمه
مقدمه
فرآیند شکل‌دهی یک روش تولیدی است که در آن، با ثابت ماندن مقدار جرم و نوع پیوندهای بین مولکولی، یک شکل سه‌بعدی مشخص بر روی قطعه‌کار ایجاد می‌گردد. در واقع، شکل‌دهی جزء فرآیندهایی است که فاقد براده‌برداری یا برداشت ماده می‌باشد.
انواع فرآیندهای شکل‌دهی
فرآیندهای شکل‌دهی را می‌توان براساس استاندارد DIN 8582، بسته به جهت تنش‌های اعمالی بر قطعه، به انواع زیر طبقه‌بندی نمود (‏شکل 1-1 را ببینید):
1. شکل‌دهی تحت تنش‌های فشاری؛ نظیر فرآیند شکل‌دهی غلتکی
2. شکل‌دهی تحت تنش‌های ترکیبی کششی و فشاری؛ نظیر فرآیند کشش عمیق
3. شکل‌دهی تحت تنش‌های کششی؛ نظیر شکل‌دهی کششی
4. خم‌کاری؛ نظیر خم‌کاری با قالب‌های خطی
5. شکل‌دهی تحت تنش‌های برشی؛ فرآیند پیچش[1]
: طبقه‌بندی فرآیندهای شکل‌دهی [1]
فرآیندهای خم‌کاری
به طور کلی، روش‌های مرسوم خم‌کاری به دو نوع زیر تقسیم‌بندی می‌شود:
الف) خم‌کاری مکانیکی ب) خم‌کاری ترمومکانیکی[2].
1-2-1-1- خمکاری مکانیکی
از جمله روشهای مکانیکی میتوان به خمکاری با استفاده از قالبهای U شکل وV شکل و خمکاری با استفاده از غلتک اشاره کرد. در این روش، خمکاری توسط یک ابزار سخت و اعمال نیروی خارجی انجام می گیرد. همچنین، برای ایجاد خمهای مختلف بایستی از قالبهای متفاوتی استفاده کرد. معایب این روش عبارت است از:
این روش بسیار پرهزینه می باشد.
در تولید با تیراژ بالا، نیاز به تعویض مداوم ابزار و قالب وجود دارد.
با افزایش ضخامت ورق، به دستگاه پرس با ظرفیت بالا نیاز است.
بی دقتی ابعادی ناشی از وجود پدیده برگشت فنری در خمکاری مکانیکی وجود دارد. [2]
1-2-1-2- خم‌کاری ترمومکانیکی
در فرآیند خم‌کاری شعله‌ای، که نمونه‌ای از خم‌کاری ترمومکانیکی می‌باشد، از حرکت دادن یک شعله‌ اکسی‌استیلن در راستای یک خط مستقیم روی قطعه‌کار استفاده می شود. در اثر ایجاد تنش‌های حرارتی، که در حین گرمایش و سرمایش قطعه‌کار به وجود می‌آید، تغییرشکل پلاستیکی اتفاق می‌افتد. این روش در مقایسه با روش‌های مکانیکی، فاقد فرسایش ابزار بوده و بنابراین، کم‌هزینه‌تر می‌باشد. معایب اصلی این روش عبارت است از:

1. شعله‌ مشعل قابلیت متمرکز شدن ندارد. بنابراین، مساحت ناحیه‌ متاثر از حرارت بزرگ1 و ایجاد خم‌های دقیق دشوار می‌باشد.
2. این روش قابلیت اتوماسیون ندارد. تکرارپذیری فرآیند دشوار و وابسته به اپراتور است.
3. باید قطعه را بلافاصله پس از حرارت‌دهی با مشعل، با استفاده از آب سرد کرد[2].
فرآیند شکل‌دهی با لیزر
لیزر، از زمان اختراع آن تاکنون، کاربردهای بسیاری پیدا کرده است. «فرآوری مواد توسط لیزر» اشاره به فرآیندهای صنعتی متعددی دارد که در آن از لیزر به منظور اصلاح شکل یک قطعه، برای نمونه با ذوب کردن قطعه‌کار و رفع قسمت های زائد، استفاده می شود. از ویژگی‌های منحصربه‌فرد پرتو لیزر می‌توان به شدت تابش و تمرکزپذیری آن اشاره نمود. این ویژگی‌ها سبب شده است که از لیزر در فرآیندهایی نظیر خم‌کاری، جوش‌کاری، سوراخ‌کاری، برش، عملیات حرارتی، آلیاژسازی و غیره استفاده شود.
در فرآیند شکل‌دهی با لیزر، از پرتو لیزر به منظور ایجاد زاویه‌ خم در ورق‌های فلزی و همچنین مواد سخت استفاده می‌شود. مشابه به روش خم‌کاری با شعله، در این فرآیند قطعه‌کار در نتیجه‌ ایجاد تنش‌های پس‌ماند حرارتی، به جای اعمال نیروی خارجی، دچار خمش می‌گردد. بنابراین، خم‌کاری با استفاده از لیزر نوع دیگری از خم‌کاری ترمومکانیکی محسوب می‌شود[2]. شمایی از فرآیند شکل‌دهی با لیزر در ‏شکل 1-2 مشخص شده است.
: فرآیند شکل‌دهی با لیزر به‌منظور ایجاد خم مستقیم ساده[3]
اولین پژوهش‌ها در زمینه‌ فرآیند شکل‌دهی با استفاده از لیزر، از اواسط دهه‌ 1980 میلادی شروع شد. این فرآیند یک فرآیند غیر‌تماسی به منظور خم‌کاری و همچنین ایجاد شکل‌دهی سه‌بعدی در قطعه‌های فلزی و غیرفلزی است. در این فرآیند، شکل‌دهی با اعمال تنش‌های حرارتی ناشی از تابش پرتو لیزر بر سطح قطعه‌کار، یعنی با ایجاد یک گرمایش موضعی سریع و متعاقب آن، سرمایش ناحیه‌ حرارت‌دیده، انجام می‌گیرد. در مرحله‌ حرارت‌دهی، اگر کرنش‌های حرارتی در ناحیه‌ تحت تابش از کرنش الاستیک ماده فراتر رود (بستگی به مقدار درجه‌حرارت و مشخصه‌های هندسی قطعه‌کار دارد)، کرنش‌های حرارتی تبدیل به کرنش‌های پلاستیک فشاری خواهد شد. در مرحله‌ سرمایش، قطعه دچار انقباض شده و در نتیجه، یک زاویه‌ خم یا یک تغییرشکل در ناحیه‌ حرارت‌دیده ایجاد می‌شود. از فرآیند شکل‌دهی با لیزر در نمونه‌سازی سریع و همچنین، تصحیح شکل قطعات مورد استفاده در صنایع هوافضا، کشتی‌سازی و اتومبیل‌سازی استفاده می‌شود [2].
مقدار تغییرشکل حاصل در فرآیند شکل‌دهی با لیزر به پارامترهای متعددی بستگی دارد. این پارامترها شامل پارامترهای پرتو لیزر و نیز، مشخصات مکانیکی و حرارتی ماده می‌شود که در فصل‌های آتی به آنها پرداخته خواهد شد. تاریخچه‌ پژوهش‌های انجام شده در زمینه‌ فرآیند شکل‌دهی با لیزر در ‏0 آورده شده است.
شکل1-3: تاریخچه‌ فرآیند شکل‌دهی با لیزر [4]‎[4]
1-4- مزایای شکل دهی با استفاده از پرتو لیزر
1- قطر پرتو لیزر را با استفاده از لنزهای نوری می‌توان تا مرتبه‌ میکرون کاهش داد. بنابراین، مساحت ناحیه‌ متاثر از حرارت بسیار کوچک می‌شود. به همین دلیل، خم‌کاری با لیزر تنها فرآیندی است که در آن ایجاد خم‌های بسیار دقیق امکان‌پذیر است.
2- این فرآیند، یک فرآیند غیرتماسی است. بنابراین، مشکلات آلودگی در آن کمتر است.
3- با به‌کارگیری این فرآیند، امکان ایجاد شکل‌های پیچیده بدون نیاز به ابزار سخت وجود دارد.
4- پارامترهای مختلف فرآیندی ( شامل توان لیزر، قطر پرتو، سرعت اسکن و غیره) را می‌توان با دقت بالا کنترل نمود.
5- سردشدن قطعه‌کار در هوا انجام می‌شود و نیاز به سرد نمودن آن با آب وجود ندارد.
6- خم کاری با لیزر از نظر اقتصادی به صرفه وهمچنین کارا است. امکان تابش با انرژی بالا و حرارت دهی موضعی وجود دارد (امکان دست یابی به شدت تابش بسیار بالا)
7- چرخه تولیدی در این فرایند کوتاه می باشد و هزینه تولید آن در مقایسه با شکل دهی با قالب بسیار کمتر است. چون در فرایند شکل دهی با قالب ، ساخت قالب با شکلهای پیچیده بسیار پرهزینه و وقت گیر است. این در حالی است که در شکل دهی با لیزر نیاز به قالب وجود ندارد.
8- دقت این روش در مقایسه با روش شکل دهی سنتی حرارت دهی با شعله بیشتر است. [2]
1-5- موارد کاربرد فرآیند شکل دهی با لیزر
فرآیند شکل دهی با لیزر به علت کاهش هزینه طراحی و تولید، دارای کاربردهای روزافزون است. از جمله موارد کاربرد این فرایند می توان به موارد زیر اشاره نمود:
نمونه سازی سریع شکلهای پیچیده
شکل دهی غیر تماسی کلیه قطعاتی که دور از دسترس می باشد.
شکل دهی دقیق لوله ها
نمونه سازی سریع قطعات به منظور انجام آزمایش های لازم بر روی آنها
تولید نهایی قطعات با تیراژ پایین
نمونه سازی سریع قطعات پیش از شروع به تولید نهایی آنها [30].
1-6- نگاهی گذرا بر پژوهش‌های پیشین
اولین فعالیت‌ها در استفاده از حرارت پرتو لیزر به‌منظور شکل‌دهی ورق‌های فلزی از اواسط دهه‌ 1980 آغاز شد. تغییر پارامترهای فرآیندی از جمله توان لیزر، سرعت اسکن لیزر و نسبت قطر پرتو به ضخامت ورق باعث تغییر در مکانیزم‌های شکل‌دهی در این فرآیند گردید. گیگر و ولرتسن ‎[4] سه مکانیزم فرآیند شکل‌دهی با پرتو لیزر را شناسایی نمودند که عبارت از مکانیزم شیب دمایی، مکانیزم خمش کمانشی و مکانیزم کوتاه‌کردن می‌باشد. یک مطالعه تجربی در زمینه‌ اثر کلیه عوامل موثر بر خم‌کاری ورق‌های فلزی توسط شیچون و همکارش ‎[11] صورت گرفته است. به این ترتیب، پارامترهای موثر بر زاویه خم حاصل از فرآیند شکل‌دهی با لیزر به سه دسته‌ پارامترهای وابسته به انرژی لیزر، پارامترهای وابسته به جنس ورق و پارامترهای هندسی ورق تقسیم می‌گردد.
یانجین و همکارانش ‎[12] اثر مشخصات ماده در شکل‌دهی ورق‌های فلزی را بررسی نموده‌اند. براساس نتایج ارائه شده، ضریب انبساط حرارتی رابطه‌ مستقیم با مقدار شکل‌دهی دارد. افزایش رسانش حرارتی عامل محدودکننده‌ شکل‌دهی نهایی است. همچنین، زاویه خم با کاهش گرمای ویژه و دانسیته افزایش پیدا می‌کند. جمیل و همکارانش ‎[7] به بررسی عددی اثر هندسه‌ پرتو تابشی مستطیل شکل بر مقدار زاویه خم و همچنین جهت خمش پرداخته است. نتایج این بررسی نشان می‌دهد که هرچه نسبت طول به عرض پرتو، در راستای پیمایش ورق بلندتر باشد، مقدار خمش حاصل بیشتر می‌گردد.
بررسی عددی زاویه خمش نهایی در ورق‌هایی که دارای پیش بار هستند توسط یائو و همکارانش ‎[13] در نرم‌افزار اجزای محدود انجام شده است. نتایج این بررسی نشان می‌دهد که اگر ورق دارای پیش بار کاملا فشاری یا کاملا خمشی (هم جهت با منبع لیزر) باشد، زاویه خم افزایش می‌یابد. همچنین، اگر ورق دارای پیش بار کاملا فشاری یا کاملا خمشی (در خلاف جهت با منبع لیزر) باشد، زاویه خم کاهش می‌یابد. همچنین، بررسی زاویه‌ خم در فرآیند شکل‌دهی چند مرحله‌ای با استفاده از لیزر توسط ادواردسن و همکارانش ‎[14] انجام شده است. اثر عوامل مختلف نظیر کارسختی، تغییرات ضریب جذب بر مقدار زاویه خم مورد مطالعه قرار گرفته و علت کاهش میزان شکل‌دهی به ازای افزایش تعداد پاس‌های پیمایش لیزر تشریح گردیده است.
در زمینه‌ شکل‌دهی ورق‌های آلومینیم به‌کمک لیزر، لابیز ‎[15] مراحل مدل‌سازی قطعه به‌منظور شبیه‌سازی بهینه‌ این فرآیند را در نرم‌افزار Ansys تشریح می‌نماید. در این مقاله، ضخامت پایین قطعات شکل‌داده‌شده، ضریب رسانش حرارتی بالا و بازتابش سطحی بالای ورق‌های آلومینیم به عنوان عوامل محدود‌کننده‌ شکل‌دهی ورق‌های آلومینیومی مطرح شده است. شن و همکارش[16] تغییر مشخصه‌های مکانیکی فولاد کم‌کربن پس از انجام فرآیند شکل‌دهی با لیزر را بررسی کرده است. براین اساس، استحکام تسلیم و کششی ورق افزایش یافته است. همچنین، درصد افزایش طول پیش از شکست کاهش می‌یابد.
لیو و همکارانش ‎[17] به بررسی تجربی پارامترهای فرآیندی به‌منظور دست‌یابی به زاویه‌ خم در جهت خلاف تابش پرتو با سازوکار خمش کمانشی پرداخته است. وجود پیش‌تنش‌های ناشی از پیش‌خمش‌های الاستیک در جهت خلاف تابش پرتو و همچنین تنظیم پارامترهای لیزر می‌تواند به ایجاد مطمئن خمش منفی کمک نماید. شکل‌دهی مواد ترد نظیر سیلیکون تک‌کریستال و سرامیک Al2O3 با استفاده از دو نوع لیزر CO2 و Nd:YAG توسط دنگ‌جیانگ و همکارانش‎[18] انجام شده است. استفاده از دماهای بالاتر، با انتخاب مناسب پارامترهای فرآیندی، جهت اجتناب از شکست ترد شرط لازم انجام‌پذیری فرآیند در این دسته از مواد می‌باشد.
کوادرینی و همکارانش‎[19] به مطالعه‌ تجربی خم‌کردن ورق‌های فوم حفره‌باز آلومینیم با چگالی‌های متفاوت پرداخته است. این مطالعه نشان می‌دهد که به‌منظور ایجاد زاویه‌های خم بالا در این دسته از مواد، که امکان شکل‌دهی آن با روش‌های معمول مکانیکی وجود ندارد، می‌توان از فرآیند شکل‌دهی با لیزر بهره برد. ناپفر و همکارانش‎[20] اثر انرژی خطی لیزر و تعداد پاس‌های اسکن بر میزان کرنش در راستای ضخامت ورق‌های فولاد کم‌کربن و آلومینیم بررسی نموده است. نتایج نشان می‌دهد که هرگاه ساز وکار گرادیان دمایی فعال باشد، هر دو پارامتر انرژی خطی و تعداد پاس با شیب کرنش در راستای ضخامت نسبت مستقیم دارد.
وانگ و همکارانش ‎[21] به بررسی تجربی فرآیند شکل‌دهی ورق‌های سیلیکونی با لیزر و همچنین تحلیل اجزای محدود آن به‌منظور پیش‌بینی میدان دمایی پرداخته است. در این فرآیند، استفاده از سازوکار‌های ترکیبی با تنظیم پارامترهای لیزر پالسی به ایجاد زاویه‌ خم بزرگ‌تر از یک‌درجه در ورق‌های سیلیکونی انجامیده است. شی و همکارانش ‎[22] یک روش جدید حرارت‌دهی به‌منظور افزایش دقت شکل‌دهی با سازوکار کوتاه‌کردن ارائه کرده است. در این روش، سطح بالایی و پایینی ورق به‌طور هم‌زمان تحت حرارت‌دهی پرتو لیزر قرار می‌گیرد و به‌این ترتیب، امکان ایجاد این سازوکار با قطر پرتو کوچک‌تر و سرعت اسکن بالاتر فراهم می‌گردد.
چاکرابورتی و همکارانش‎[23] به مطالعه‌ پارامتریک فرآیند شکل‌دهی با لیزر به‌منظور دست‌یابی به اشکال سه‌بعدی کاسه‌ای شکل از ورق‌های دایروی پرداخته است. در این بررسی، تنظیم هم‌زمان قطر پرتو، سرعت اسکن و توان لیزر جهت ایجاد خم خارج‌ازصفحه انجام شده است. روحی و همکارانش [24] استفاده از یک نیروی مکانیکی خارجی، در کنار تابش پرتو لیزر را جهت دست‌یابی به زوایای خم بالا در فرآیند شکل‌دهی چند مرحله‌ای با لیزر بررسی کرده است. در این روش، از یک مدار هیدرولیکی به‌منظور اعمال نیروی کمکی، که به‌طور میانگین یک‌سوم زاویه‌ خم نهایی را افزایش می‌دهد، استفاده شده است.
بررسی اثر زاویه‌ تابشی لیزر CO2 بر میزان زاویه‌ی خم توسط یانجین و همکارانش‎[25] انجام شده است. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که افزایش زاویه‌ تابشی به افزایش ضریب جذب لیزر حالت جامد در ورق‌های فولادی منجر می‌شود و به‌این ترتیب، در کنار استفاده از تکنیک‌های پوشش‌دهی نظیر گرافیت، با تغییر زاویه‌ی تابش می‌توان به افزایش جذب لیزر کمک نمود. ماجی و همکارانش ‎[26] به بررسی پارامترهای فرآیندی و همچنین، پارامترهای لیزر پالسی نظیر فرکانس وانرژی پالس بر شکل‌دهی فولاد زنگ‌نزن SS304 پرداخته است و شرایط بهینه به‌منظور دست‌یابی به بیشینه‌ شکل‌دهی را ارائه کرده است.
صفری و همکارش‎[27] [27] خم‌کاری ورق‌های ترکیبی ماشین‌کاری شده و استفاده از یک طرح تابشی متفاوت، نسبت به ورق‌های ساده، جهت دست‌یابی به خم یکنواخت را بررسی کرده است. نتایج نشان می‌دهد که استفاده از روش‌های تابشی موسوم به سرعت بهبودیافته یکنواخت‌ترین زاویه‌ خم در ورق با ضخامت متفاوت را ایجاد می‌کند. شکل‌دهی ورق‌های تیتانیم با استفاده از لیزر Nd:YAG و کاهش عیوب مرسوم نظیر تشکیل لایه‌ اکسید و به تبع آن، تغییر نامطلوب مشخصه‌های ماده توسط شیدید و همکارانش ‎[28] مطالعه گردید. در این بررسی، از یک گاز محافظ خنثی به‌منظور کاهش میزان اکسیدشدگی استفاده شد.
1-7- روش اجزای محدود
بسیاری از مسائل مهندسی توسط معادلات دیفرانسیل بیان می شود. روش های متعددی به منظور تعیین حل دقیق بسیاری از انواع معادلات دیفرانسیل موجود است. هرچند، این روشها در بسیاری از مسائل کاربردی قابل استفاده نیست. دلیل این مساله آن است که یا حل دقیق برای معادلات دیفرانسیل حاکم بر این مسایل وجود ندارد و یا هندسه مسئله پیچیده می باشد. علاوه براین، تعیین حل تحلیلی برای مسائل شرایط مرزی در یک ناحیه دو و سه بعدی کار طاقت فرسایی است. به همین دلیل، روشهای عددی در تمام شاخه های مهندسی کاربرد فزاینده ای یافته است.
روش اجزای محدود یکی از انواع روش های عددی به منظور تعیین پاسخ تقریبی معادلات دیفانسیل عادی و جزئی است به خصوص، روش اجزای محدود ابزار قدرتمندی برای حل مسائل شرایط مرزی در نواحی هندسی پیچیده است. نرم افزارهای متعدد اجزای محدود، ازجمله نرم افزار V12 ABAQUS، سبب شده که کاربرد این روش در حل تقریبی مسائل پیچیده بیش از پیش گردد.
روش اجزای محدود در حل مسائل شامل شش مرحله می باشد:
تعیین معادلات مربوط به المان ها
تقسیم کردن ناحیه مساله به تعداد متناهی شبکه المانی
سرهم کردن معادلات المان ها
اعمال شرایط مرزی
تعیین مقادیر گرهی
محاسبه پاسخ و مقادیر وابسته بر روی هر المان
1-8- شبیه سازی فرآیندشکل دهی با لیزر به روش المان محدود
روشهای عددی ، در یک دهه گذشته ، به طور موفقیت آمیزی در مدلسازی فرآیند شکل دهی با لیزر مورد استفاده قرار گرفته است. مدل عددی در مقایسه با مدل های تجربی و تحلیلی دارای مزایایی به شرح زیر است:
پارامترهای اساسی فرآیند نظیر همرفتی و بسیاری از ویژگی های وابسته به دما ، نظیر ضریب رسانش ، ضریب انبساط حرارتی و غیره در نظر گرفته می شود. بنابراین، نتایج به دست آمده دقیق تر است.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

مدلهای عددی قادر است با بررسی مقادیر دمای گذر، تنش و کرنش و همچنین جابجایی، تصویر مناسبی از فرآیند شکل دهی با لیزر فراهم نماید.
مدلهای عددی را می توان با روشهای بهینه سازی عددی تجمیع نمود. و به این ترتیب، الگوی مناسب حرارت دهی به منظور رسیدن به شکل های هندسی دلخواه را به دست آورد.
مدلهای عددی فرآیند شکل دهی با لیزر بر پایه دو روش تفاضل محدود و اجزای محدود قرار دارد. روش اجزای محدود در مقایسه با روش تفاضل محدود دارای دقت بیشتری است. هرچند، زمان محاسبه طولانی تری دارد.[31]
1-9 – اهداف پایان نامه
آلومینیوم و آلیاژهای آن به علت سبک بودن، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی مناسب و مقاومت خوردگی بالا دارای کاربردهای گسترده ای است. به دلیل اهمیت و کاربرد شکل دهی غیر تماسی، خم کاری ورق های آلومینیوم با استفاده از پرتو لیزر موضوع پایان نامه حاضر می باشد. به طور کلی اهداف پایان نامه به شرح زیر می باشد:
بررسی عوامل محدود کننده شکل دهی ورق های آلومینیوم
مطالعه کلیه عوامل موثر بر شکل دهی ورق های آلومینیوم
تعیین رابطه ای به منظور پیش بینی زاویه خم به ازای مجموعه ای از پارامترهای فرآیندی به صورت تجربی
تعیین روشی به منظور دست یابی به زوایای خم بالا
برای رسیدن به اهداف بیان شده اقدامات زیر صورت گرفته است:
مطالعه کامل فرآیند شکل دهی با استفاده از پرتو لیزر
بررسی پارامترهای مختلف فرآیند واثر آن بر نوع مکانیزم شکل دهی
استفاده از روش های پوشش دهی سطحی به منظور کاهش میزان بازتابندگی سطح
شناسایی پارامترهای موثر بر شکل دهی ورق های آلومینیوم با استفاده از پرتو لیزر
مدلسازی دقیق فرآیند در نرم افزار اجزای محدود V12 ABAQUS
انجام طراحی آزمایش به منظور اجرای آزمایش های تجربی و تحلیل نتایج حاصل به منظور تعیین ارتباط پارامترهای مختلف فرآیندی بر مقدار زاویه خم نهایی
انجام هدفمند مجموعه شبیه سازی عددی برای تعیین تاثیر پارامترهای فرآیند در محدوده دلخواه بر میزان شکل دهی
بررسی شکل دهی با لیزر به همراه نیروی مکانیکی برای رسیدن به زوایای خم بالا
1 -10- ساختار این پایان نامه
در فصل اول نوشتار حاضر، پس از معرفی فرآیند شکل‌دهی با استفاده از پرتو لیزر، شامل فرآیندهای شکل‌دهی مکانیکی و حرارتی، فرآیند شکل‌دهی با استفاده از پرتو لیزر و مزایای آن نسبت به سایر فرآیندها مورد بررسی قرار گرفت. در فصل دوم انواع مکانیزم فرایندهای شکل‌دهی با استفاده از لیزر و مدل‌های تحلیلی ارائه شده به‌منظور پیش‌بینی شکل‌دهی نهایی معرفی می‌شود. در فصل سوم، شبیه سازی عددی فرآیند انجام می گیرد. درفصل چهارم به نحوه انجام آزمایش های تجربی اختصاص داده شده است. در فصل پنجم، نتایج عددی وتجربی ارائه شده و صحت سنجی و تحلیل نتایج انجام می گیرد. فصل ششم به نتیجه گیری از پایان نامه اختصاص داده شده است.
فصل دوم
مکانیزم فرآیندهای شکل‌دهی باپرتو لیزر
2-1- مقدمه
امروزه از لیزر، به علت دارا بودن ویژگی های مناسبی نظیر تمرکزپذیری و شدت انرژی بالا، در صنایع مختلف استفاده می شود. برای نمونه، لیزر دی اکسید کربن با توان خروجی100W را میتوان به کمک لنزهای مخصوص در دایره ای به قطر0.01cm متمرکز کرد. در این حالت، شدت تابش پرتو حاصل برابر با 1000000w/cm2 است. به این ترتیب، امکان ایجاد یک نرخ حرارتی بسیار بزرگ در ناحیه تحت تابش پرتو لیزر، بدون تاثیر قابل توجه بر نواحی مجاور، وجود دارد. از لیزر در فرآیندهایی نظیر برش، سوراخ کاری، جوشکاری وخمکاری استفاده می گردد. [2]
2-2- طبقه بندی فرآیند شکل دهی با لیزر
به طور کلی، فرآیند شکل دهی با لیزر، بسته مسیر پیمایش پرتو وشکل نهایی محصول، به دو دسته تقسیم می شود. [32]
2-2-1- شکل دهی دو بعدی با لیزر
شکل دهی دو بعدی با استفاده از لیزر شامل خمهای دو بعدی به منظور ایجاد یک شکل سه بعدی در قطعه نهایی می شود [33] . در این روش، پیمایش پرتو لیزر در راستای یک مسیر مستقیم انجام می گیرد. نمونه ای از قطعات شکل داده شده به این روش، در شکل2-1 نشان داده شده است.
شکل 2-1: نمونه ای از شکل دهی دو بعدی ورقهای فلزی با لیزر (شکل چپ) – ورق آلومینیوم که دارای شش قسمت مجزای شکل داده شده است.(شکل راست) خمش ورق وایجاد یک پروفیل [34]
2-2-2- شکل دهی سه بعدی با لیزر
شکل دهی سه بعدی با لیزر شامل ترکیبی از خمهای دو بعدی چند محوره خارج از صفحه و همچنین کوتاه کردن موضعی درون صفحه ای به منظور ایجاد یک شکل سه بعدی فضایی می شود. [35]. در این روش، پیمایش پرتو لیزر در راستای یک مسیر منحنی و یا ترکیبی از چند خط مستقیم انجام می گیرد. نمونه ای از قطعات شکل داده شده به این روش، در شکل2-2 نشان داده شده است.

شکل 2-2 : نمونه ای از شکل دهی سه بعدی ورقهای فلزی با لیزر(شکل چپ) دو نمونه شکل داده شده و متصل شده به هم (شکل راست) ایجاد شکل زینی در ورق [34]
2-3- مکانیزم های شکل دهی با لیزر
مکانیزم‌های فرآیند شکل‌دهی با لیزر بر اساس توزیع دمایی القا شده در اثر تابش پرتو لیزر تعیین می‌گردد. توزیع درجه‌حرارت در قطعه‌کار به پارامترهای مختلف فرآیندی نظیر توان لیزر، قطر پرتو، سرعت اسکن لیزر و ضخامت قطعه‌کار بستگی دارد. سه مکانیزم موجود شکل‌دهی در این فرآیند در ادامه توضیح داده شده است .[5]
2-3-1- مکانیزم گرادیان دمایی1
در این مکانیزم، قطر پرتو لیزر باید برابر با ضخامت ورق یا نزدیک به ضخامت ورق باشد؛ به طوری که انرژی لیزر تابشی بتواند یک گرادیان دمایی با شیب مناسب را در راستای ضخامت ایجاد نماید. بنابراین، اگر قطعه‌کار دارای ضریب رسانش بالا باشد، طول مسیر اسکن لیزر بایستی بزرگ‌تر باشد. مسیر حرکت پرتو لیزر بر روی ورق معمولا خط راست بوده و در تمام عرض یا طول ورق حرکت می‌کند.
در مرحله اول، گرمایش ورق به‌اندازه‌ای است که کرنش در محدوده‌ کاملا” الاستیک باقی می‌ماند. به عبارت دیگر، اگر گرمایش در این مرحله متوقف شود، برگشت فنری اتفاق افتاده و هیچ‌گونه کرنش در ورق باقی نخواهد ماند. به دلیل انبساط حرارتی بیش‌تر در لایه‌ بالایی ورق، یک «خمش منفی» در قطعه‌کار به وجود می‌آید. مقدار خمش منفی کوچک بوده و اندازه‌ آن بستگی به قطر پرتو لیزر دارد. ادامه‌ گرمایش باعث کاهش تنش جریان فلز در منطقه‌ گرمادیده شده و افزایش میزان انبساط حرارتی در سطح ورق را به‌همراه دارد. به‌این ترتیب، تا توقف حرارت ورودی ناشی از تابش لیزر، کرنش‌های حرارتی به کرنش پلاستیک فشاری تبدیل خواهد شد. درواقع، پس از عبور پرتو از یک نقطه معین، گرمایش در آن نقطه با اتمام می‌رسد و پس از آن، سرمایش آغاز می‌گردد. در شرایطی که شار حرارتی پرتو لیزر وارد سطح ورق می‌شود، پراکندگی و انتقال حرارت توسط تابش و همرفت کم بوده و قابل صرف‌نظر کردن می‌باشد.مرحله سرمایش در این فرآیند، پس از عبور پرتو و در اثر انتقال حرارت از ناحیه‌ حرارت‌دیده، طی حدود 10 الی 20 ثانیه انجام می‌شود؛ این درحالی است که مرحله‌ گرمایش در حدود 5/0ثانیه طول می‌کشد. در طول سرمایش، میزان انقباض لایه‌های بالایی ورق، که تحت پرتو لیزر و در ناحیه‌ تغییرشکلی پلاستیک قرار گرفته بود، در مقایسه با لایه‌های پایین‌تر بیشتر می‌باشد و به‌تبع آن، خمش در ورق اتفاق می‌افتد. میزان زاویه‌ خمش نهایی به مقدار انرژی ورودی به قطعه‌کار، هندسه‌ ورق و مشخصه‌های حرارتی و مکانیکی ماده‌ آن بستگی دارد. به‌طور معمول، مقدار زاویه خمش در این مکانیزم بین 0.1 الی 3 درجه به ازای هر پاس عبوری لیزر است. شمایی از مکانیزم گرادیان دمایی در شکل 2-3 آورده شده است.
به‌طور خلاصه، مکانیزم گرادیان دمایی از مراحل زیر تشکیل شده است:
1. گرمایش سطحی و انبساط حرارتی موضعی در لایه‌های بالایی سطح ورق فلزی
2. ادامه گرمایش سطحی، ایجاد و افزایش خمش منفی
3. ایجاد ناحیه پلاستیک در لایه‌های بالایی سطح ورق دراثر ممان خمشی وارده از ناحیه کشسان لایه‌های پایینی ورق
4. انتقال حرارت در ورق و ایجاد انقباض موضعی در ناحیه‌ گرم شده
5. افزایش خمش مثبت با گذشت زمان به علت انتقال حرارت
شکل 2-3 : مراحل فرآیند شکل‌دهی با لیزر توسط مکانیزم گرادیان دمایی (a) پیش از تابش پرتو؛ (b) مرحله‌ حرارت‌دهی (وقوع خمش منفی)؛ (c) مرحله‌ سرمایش (وقوع خمش مثبت)[6].
2-3-2- مکانیزم کمانش1
در مکانیزم کمانش، عرض ورق فلزی به‌وسیله پرتو لیزر، که قطر آن در مقایسه با ضخامت ورق فلزی بزرگ می‌باشد، با سرعت کم اسکن می‌گردد. در نتیجه‌ حرکت آرام لیزر، یک گرادیان دمایی با شیب بسیار کم در راستای صخامت ایجاد می‌شود. در اثر انبساط حرارتی منطقه‌ حرارت‌دیده، تنش‌های فشاری در این ناحیه به‌وجود می‌آید. اگر ناحیه‌ حرارت‌دیده به‌اندازه کافی بزرگ باشد، یک ناپایداری خمشی ناشی از کمانش به وقوع می‌پیوندد. جهت خمش ورق به فاکتورهای متعددی نظیر وجود/عدم وجود خمش اولیه بستگی دارد.
در مرکز ناحیه‌ کمانش‌یافته یا محل خمش ورق، درجه‌حرارت ورق بسیار بالا می‌باشد و مقدار تنش سیلان در این ناحیه کم خواهد بود. بنابراین، خمش این ناحیه از نوع خمش پلاستیک می‌باشد. در طرف مقابل، درجه‌حرارت ریشه‌ ناحیه‌ خمش‌یافته، که از مرکز تابش پرتو لیزر دور است، کمتر افزایش می‌یابد. درنتیجه، مقدار تنش جریان ناحیه‌ ریشه، نسبت به مقدار متناظر در مرکز خمش بیشتر خواهد بود و خمش در این ناحیه از نوع کاملا” الاستیک می‌باشد. با ادامه‌ گرمایش، میزان انبساط حرارتی ورق افزایش یافته و ارتفاع خمش نیز بیشتر می‌گردد. با اتمام تابش پرتو، کرنش الاستیک کاملا برطرف شده، تنها تغییرشکل ناحیه‌ مرکزی کمانش‌یافته باقی می‌ماند.
خمش ورق توسط مکانیزم خمش کمانشی به اندازه 1 الی 15 درجه می‌باشد. این مقدار خمش در مقایسه با مکانیزم گرادیان دمایی بزرگ‌تر است. هرچند، نمی‌توان نتیجه گرفت که این روش بازده‌ بالاتری نسبت به مکانیزم گرادیان دمایی دارد. زیرا مقدار انرژی مصرفی، به‌ازای هر مرحله‌ اسکن، به مراتب بالاتر است. همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، مکانیزم خمش کمانشی زمانی اتفاق می‌افتد که قطر پرتو لیزر نسبت به ضخامت ورق بسیار بزرگ‌تر باشد. همچنین، سرعت عبور پرتو لیزر در این فرآیند بسیار پایین بوده و در نتیجه شیب گرادیان دمایی در راستای ضخامت بسیار کم است. مجموعه این شرایط می‌تواند به وسیله ترکیب پارامترهای مختلف ایجاد شود. شمایی از مکانیزم خمش کمانشی در ‏0 2-4 آورده شده است.
به‌طور خلاصه، مراحل انجام شکل‌دهی با لیزر توسط مکانیزم کمانش به شرح زیر می‌باشد:
1. گرمایش منطقه بزرگی از ورق فلزی و افزایش تنش فشاری
2. شروع کمانش یا خمش
3. ادامه کمانش یا خمش
4. حرکت و گسترش ناحیه‌ خمش در عرض ورق فلزی
5. آزاد شدن کرنش‌های الاستیک
6. باقی‌ماندن کرنش‌های پلاستیک در ورق، و تغییرشکل نهایی ورق

شکل 2-4 : مراحل فرآیند شکل‌دهی با لیزر توسط مکانیزم کمانش (چپ) تابش پرتو لیزر؛ (وسط) مرحله‌ گسترش کمانش؛ (راست) تشکیل زاویه‌ خم ‎[7]
2-3-3- مکانیزم کوتاه کردن1
اگر (الف) قطر پرتو لیزر برابر با ضخامت ورق یا کمی بزرگ‌تر از ضخامت ورق باشد، (ب) اسکن کردن با سرعت کم در عرض ورق انجام گیرد یا ضریب هدایت حرارتی ماده پایین باشد و (پ) هندسه ورق به شکلی باشد که مکانیزم خمش کمانشی اتفاق نیافتد، مکانیزم مزبور را مکانیزم کوتاه کردن می‌نامند. این روش مخصوص ورق‌های بسیار ضخیم و همچنین برای سازه‌هایی با سفتی بالا به‌کار برده می‌شود.
باتوجه به پایین بودن سرعت اسکن در این مکانیزم، قطعه‌کار به‌صورت همگن در راستای ضخامت گرم می‌شود. با افزایش دما و به‌تبع آن، پایین آمدن تنش جریان در منطقه‌ حرارت‌دیده، و به‌سبب آن‌که انبساط آزاد نواحی حرارت‌دیده توسط مواد خنک‌تر اطراف محدود شده است، کرنش‌های ناشی از انبساط حرارتی از نوع کرنش پلاستیک فشاری خواهد بود. به علت گرادیان دمایی بسیار کم در جهت ضخامت ورق، قطعه‌کار به هنگام سرد شدن منقبض می‌گردد. این مکانیزم می‌تواند برای کوتاه کردن چهارچوب‌های و قطعات کوچک به‌کار برده شود. درواقع، این مکانیزم یک روش بسیار مفید برای تولید با دقت میکرون است. شمایی از مکانیزم کوتاه کردن درشکل 2-5 آورده شده است.
شکل 2-5 : مراحل فرآیند شکل‌دهی با لیزر توسط مکانیزم کوتاه کردن (چپ) تابش پرتو (مرحله‌ حرارت‌دهی)؛ (راست) کوتاه‌شدن قطعه‌کار (مرحله‌ سرمایش)
به‌طور خلاصه، مراحل مختلف مکانیزم کوتاه کردن به این صورت است:
1. گرمایش مقطع و انبساط حرارتی
2. افزایش انبساط حرارتی و عبور از کرنش الاستیک

3. ایجاد یک فشار در اثر وارد شدن مقطع به ناحیه‌ پلاستیک
4. سرمایش قطعه همراه/ بدون یک کرنش کششی کوچک
خلاصه‌ مکانیزم‌های ذکر شده به‌همراه شرایط، مقدار شکل‌دهی و برخی از مشخصه‌های آنها در جدول2-1آورده شده است.
جدول2-1 : مکانیزم‌های فرآیند شکل‌دهی با استفاده از پرتو لیزر [8]
مکانیزمشرایطمقدار شکل‌دهینتیجهشیب دمایی- قطر پرتو ~ ضخامت ورق
– سرعت اسکن بالا
– قابل استفاده در ورق‌های نازکیک تا دو درجه به ازای هر پاس پیمایشکنترل بالا
بازده کمخمش کمانشی- قطر پرتو بزرگ‌تر از ضخامت
– سرعت اسکن پایین
– قابل استفاده در ورق‌های نازکتا پانزده درجه به ازای هر پاس پیمایشبازده بالا
کنترل کمکوتاه کردن- قطر پرتو ~ ضخامت ورق
– قابل استفاده در ورق‌های سفت (عدم کمانش)انقباض میکرونی به ازای هر پاس پیمایشبه‌منظور کوتاه کردن و افزایش سطح مقطع ورق2-4- مدل‌های تحلیلی برای پیش‌بینی مقدار تغییرشکل

منابع تحقیق c (408)

روش شناسایی …………………………………………………………………………………………………38
بررسی چیدمانها و جانمای ساختمانها در مناطق مختلف شهر ……………………………………38
3-1 مقدمه …………………………………………………………………………………………………….39
3-2 بدست آوردن شرایط مرزی ………………………………………………………………………..39
3-3شناسایی ……………………………………………………………………………………………………42
3-4 نحوه اجرای شبیه سازی با نرم افزار فلوئنت ……………………………………………………45
3-4-1 انتخاب شیوه محاسباتی و فرمول بندی حل ………………………………………………..46
3-5 نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………61
3-6 ارزیابی قسمتی از سهند ………………………………………………………………………………62
فهرست مطالب……………………………………………………………………………………………….صفحه
3-7نتیجه گیری ارزیابی قسمتی از سهند ……………………………………………………………..69
3-8 ارزیابی منطقه ای در بلوار شهید ملکی …………………………………………………………….70
3-9 نتیجه گیری ارزیابی منطقه ای در بلوار شهید ملکی …………………………………………….73
3-10 نتیجه گیری ارزیابی منطقه ای در بلوار شهید باکری ………………………………………….77
3-11نتیجه گیری ارزیابی منطقه ای در بلوار شهید رجایی …………………………………………..81
3-12 تاثیر گذاری مناطق بریکدیگر ………………………………………………………………………81
3-13 نتیجه گیری از تاثیر گذاری مناطق بر یکدیگر …………………………………………………85
فصل چهارم
تجزیه تحلیل داده ها ……………………………………………………………………………………………87
پیداکردن الگوهای مناسب برای چیدمان ساختمانها و برجها ………………………………………87
4-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………….88
4-2 بررسی چیدمان ساختمانها با فاصله 1w از یکدیگر ………………………………………….89
4-2-1 بررسی چیدمان ساختمانها با فاصله 1w از یکدیگر (به حالت دو بعدی،2D) ………89
4-2-2 بررسی چیدمان ساختمانها با فاصله 1w از یکدیگر از نمای جانبی (به حالت دو بعدی،2D) ……………………………………………………………………………………………………….95
فهرست مطالب……………………………………………………………………………………………….صفحه 4-2-3 بررسی چیدمان ساختمانها با فاصله 1w از یکدیگر (به حالت سه بعدی،3D) …………………………99
4-3 نتیجه گیری آرایش ساختمانها با فاصله . 1w………………………………………………..105
4-4 بررسی چیدمان ساختمانها با فاصله 2w از یکدیگر …………………………………………..106
4-4-1 بررسی چیدمان ساختمانها با فاصله 2w از یکدیگر (به حالت دو بعدی،2D) …………………………….106
4-4-2 بررسی چیدمان ساختمانها با فاصله 2w از نما ی جانبی (به حالت دو بعدی،2D) ………………………..111
4-4-3 بررسی چیدمان ساختمانها با فاصله 2w از یکدیگر (به حالت سه بعدی،3D) ………..117
4-5 نتیجه گیری آرایش ساختمانها با فاصله 2w………………………………………………….121
4-6 بررسی چیدمان ساختمانها با فاصله 3w از یکدیگر……………………………………………..122
4-6-1 بررسی چیدمان ساختمانها با فاصله 3w از یکدیگر (به حالت دو بعدی،2D) ……….122
4-6-2 بررسی چیدمان ساختمانها با فاصله 3w از نمای جانبی (به حالت دو بعدی،2D) ………………….127
4-6-3 بررسی چیدمان ساختمانها با فاصله 3w از یکدیگر (به حالت سه بعدی،3D) ………..132
4-7 نتیجه گیری آرایش ساختمانها با فاصله 3w……………………………………………………137
4-8 تغییر و بررسی چیدمان و آرایش ساختمانها …………………………………………………….138
4-8 -1 بررسی چیدمان ساختمانها با آرایش جدید1w-1 (به حالت دو بعدی،2D) …………………………..140
فهرست مطالب……………………………………………………………………………………………….صفحه
4-8 -2 بررسی چیدمان ساختمانها با آرایش جدید1w-1(به حالت سه بعدی ، 3D) ………………………….144
4-8 -3 نتیجه بررسی چیدمان ساختمانها با آرایش جدید1w-1 ……………………………………..148
4-8 -4 بررسی چیدمان ساختمانها با آرایش جدید 2w-1 (به حالت دو بعدی،2D) ………………………149
4-8 -5 بررسی چیدمان ساختمانها با آرایش جدید 2w-1 (به حالت سه بعدی،3 D) ……………………………..154
4-8 -6 نتیجه بررسی چیدمان ساختمانها با آرایش جدید 2w-1 (به حالت سه بعدی،3D) ………………………………….159
فصل پنجم
بحث و نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………….160
اثبات بهترین آرایش و چیدمان برای ساختمانها و برجها…………………………………………………………………………………….160
5-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………..161
5-2 گرافهای حاصل از آرایش 1w (در حالت دو بعدی2D,)………………………………………………………………………….162
5-3 نتیجه گیری از مقایسه چیدمان 1wو2w………………………………………………………………………………………………..176
5-4 نتیجه گیری از مقایسه چیدمان 2wو.3w……………………………………………………………………………………………….186
5-5 نتیجه گیری از مقایسه چیدمان 1wو 1w-1……………………………………………………………………………………………192
5-6 نتیجه گیری از مقایسه چیدمان 2wو 1w-1……………………………………………………………………………………………192
5-7 نتیجه گیری از مقایسه چیدمان 1w-1 و 2w-1 …………………………………………………………………………………….198
فهرست مطالب……………………………………………………………………………………………….صفحه
5-8 نتیجه گیری از مقایسه چیدمان 2wو 2w-1 ……………………………………………………………………………198
5-9 نتیجه گیری از مقایسه چیدمان 3wو 2w-1 ………………………………………………………………………………………….199
5-10کارهای که در آینده قرار است انجام شود …………………………………………………………………………………………….202
منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….203
فهرست جدول ها…………………………………………………………………………………………………صفحه
جدول 3-1:سرعت بادهای غالب در مردادماه 1393 شهر تبریز………………………………………………………………………………40
جدول 3-2:ادامه سرعت بادهای غالب در مردادماه 1393 شهر تبریز……………………………………………………………………..41
جدول 5-1:مقایسه کلی چیدمان 1wو2w …………………………………………………………………………………………………………….176
جدول 5-2:مقایسه کلی چیدمان 2wو 3w………………………………………………………………………………………………………….186
جدول 5-3:مقایسه کلی چیدمان 1wو1w-1………………………………………………………………………………………………………..192
جدول 5-4:مقایسه کلی چیدمان 2wو 1w-1……………………………………………………………………………………………………….192
جدول 5-5:مقایسه کلی چیدمان 2w-1 و 1w-1…………………………………………………………………………………………………198
جدول 5-6:مقایسه کلی چیدمان 2w-1 و 2w…………………………………………………………………………………………………….198
جدول 5-7:مقایسه کلی چیدمان 2w-1 و 3w……………………………………………………………………………………………………199
فهرست نمودار ها……………………………………………………………………………………………..صفحه
شکل 5-2: نمودار تغییرات سرعت در محل خط…………………………………………………………………………………………162
شکل 5-3: نمودار تغییرات انرژی جنبشی در محل خط …………………………………………………………………………….164
شکل 5-4: نمودار تغییرات اشفتگی سرعت در محل خط …………………………………………………………………………..165
شکل 5-5: گذرجریان در محل خط ………………………………………………………………………………………………………….166
شکل 5-7: نمودار تغییرات سرعت در محل خط…………………………………………………………………………………………..168
شکل 5-8: نمودار مقایسه تغییرات سرعت چیدمان 1wو2w……………………………………………………………………….169
شکل 5-9: نمودار تغییرات انرژی جنبشی در محل خط………………………………………………………………………………..170
شکل 5-10: نمودار مقایسه تغییرات انرژی جنبشی چیدمان 1wو2w……………………………………………………………171
شکل 5-11: نمودار تغییر شدّت آشفتگی در محل خط …………………………………………………………………………………172
شکل 5-12: نمودار مقایسه تغییرات شدّت آشفتگی سرعت چیدمان 1wو2w………………………………………………173
شکل 5-13: نمودار گذر جریان در محل خط ………………………………………………………………………………………………174
شکل 5-14: نمودار مقایسه گذر جریان چیدمان 1wو2w ……………………………………………………………………………175
شکل 5-16: نمودار تغییرات سرعت در محل خط…………………………………………………………………………………………178
شکل 5-17: نمودار مقایسه تغییرات سرعت چیدمان 2wو 3w…………………………………………………………………….179
شکل 5-18: نمودار تغییرات انرژی جنبشی در محل خط …………………………………………………………………………….180
شکل 5-19: نمودار مقایسه تغییرات انرژی جنبشی چیدمان 2wو 3w………………………………………………………….181
شکل 5-20: نمودار تغییرات شدّت آشفتگی سرعت در محل خط…………………………………………………………………..182
فهرست نمودار ها……………………………………………………………………………………………..صفحه
شکل 5-21: مقایسه تغییرات شدّت آشفتگی سرعت چیدمان 2wو 3w…………………………………………………………..183
شکل 5-22: نمودار گذر جریان در محل خط …………………………………………………………………………………………………184
شکل 5-23: نمودارمقایسه تغییرات گذر جریان در چیدمان 2wو 3w ………………………………………………………..185
شکل 5-25:نمودار تغییرات سرعت در محل خط…………………………………………………………………………………………….188
شکل 5-26:نمودار تغییرات انرژی جنبشی در محل خط………………………………………………………………………………….189
شکل 5-27:نمودار تغییرات شدت آشفتگی در محل خط ……………………………………………………………………………….190
شکل 5-28: نمودار تغییرات گذر جریان در محل خط……………………………………………………………………………………..191
شکل 5-30:نمودار تغییرات سرعت در محل خط ……………………………………………………………………………………………194
شکل 5-31:نمودار تغییرات انرژی جنبشی در محل خط…………………………………………………………………………………195
شکل 5-32:نمودار تغییرات شدّت آشفتگی در محل خط……………………………………………………………………………….196
شکل 5-33:نمودار تغییرات گذر جریان در محل خط……………………………………………………………………………………..197
شکل 5-34:نمودار مقایسه کلی سرعت در تمامی آرایشها …………………………………………………………………………….200
شکل 5-35:نمودار مقایسه کلی انرژی جنبشی در تمامی آرایشها ………………………………………………………………….200
شکل 5-36:نمودار مقایسه کلی شدت آشفتگی سرعتدر تمامی آرایشها ………………………………………………………..201
شکل 5-37:نمودار مقایسه کلی گذر جریان در تمامی آرایشها ……………………………………………………………………..201

فصل اوّل
کلیات
هوا شناسی
1-1مقدمه
امروزه به دلیل رشد بی رویه جمعیت و نیاز به سکونت، ایجاب کرده است که ساختمانهای بلند هر روز همانند قارچ از گوشه و کنار شهر سر به فلک زنند قبلا” در یک محله 8 متری شاید به زور 20 خانوار وجود داشت،امّا اکنون در همان محله با توجه به مجوز های شهرداری و نظام مهندسی حداقل 80 خانوار سکونت دارند و این فرآیند در تمام کلان شهر ها بچشم می خورد. حال این مسئله باعث می شود که تولید آلایندگی ها در شهرها افزایش یابد. چراکه افزایش جمعیت باعث افزایش خودروهای تک سرنشین و مسایلی دراین باب می شود. در سالهای قبل آب و هوا در منطقه آذر بایجان، دل نشین و خنک بود، ولی افزایش آلودگی ها به مرور زمان باعث تغییراتی در اقیلم منطقه شده است و اکنون افزایش دما باعث شده است که دیگر آب و هوا ی سابق وجود نداشته باشد. بارشهای برف و باران کاهش یافته و حتّی وزش بادها نیز کاسته شده است. امّا حجم آلایندگی ها هرروز نسبت به روز قبل بیشتر می شود. ساختمان سازیها، فضای سبز موجود در شهر را کاسته و بی آبی درختان موجود در شهر را خشکانده است.
تمام آلاینده های هوا که از منابع نقطه ای و سطحی منتشر می شوند توسط شرایط جوی و توپوگرافی انتقال، پراکنده یا متمرکز می شوند. سیکل انتقال آلاینده ها توسط هوا با انتشار آلاینده ها آغاز و به دنبال آن انتقال و پخش آنها در سرتاسر اتمسفر صورت می گیرد. این سیکل وقتی تکمیل می شود که آلاینده ها به فضا رها شوندوباز ازطریق باران بر سطوح گیاهان، حیوانات، خاک، آب و دیگر اشیاء ترسیب یابند. در بعضی موارد این آلاینده ها ممکن است توسط باد دوباره وارد اتمسفر شوند. در مناطقی مانند کلان شهر ها که شرایط توپوگرافی و جوی سبب تراکم و تجمع آلاینده ها می شوند، آلاینده ها ممکن است تخریب ساختمانها را تسریع و اثرات مضری بر سلامت عموم و هم چنین گیاهان منطقه داشته باشند.
در طی زمانی که آلاینده ها توسط جریان هوا منتقل می شوند، ممکن است دستخوش تغییرات فیزیکی یا شیمیایی شوند. اسماگ فتو شیمیایی که سبب تحریک چشم می شود، در اثر برهم کنش اکسید های نیتروژن هیدرو کربنها و انرژی خورشیدی در اتمسفر تشکیل می شود. نتایج چنین تغییر شکلهایی همواره مضر نبوده بلکه بعضی اوقات مفید می باشند. بعضی از نمکهای معدنی که برای زندگی گیاه ضروری اندنمونه ای
از چنین حالتی است.
در مناطق شهری بزرگ آلاینده ها ی منتشره، حاصل از منابع متعدد، متمرکز و نیز منابع سطحی بر فراز تمام منطقه جغرافیایی پراکنده می شوند. هر محل معینی در منطقه شهری آلاینده ها را از منابع مختلف در مقادیر متنوعی دریافت می نماید. لذا میزان انتقال یا انتشار آلاینده ها در هر منطقه بستگی به سرعت بادهای غالب و وجود ساختمانهای بلند دارد. درصورتی که غلظت یک آلاینده در یک ناحیه از حد مجاز تجاوز نکند، سهم هر کدام از منابع مجزا و منابع سطحی می بایست تعیین شود .
در این پایان نامه سعی شده است که با توجه به موقعیت جغرافیایی منطقه شهرستان تبریز جهت کاسته شدن از تمر کز آلاینده ها در فضای شهر به بررسی چیدمان ساختمانها و برجها جهت جلوگیری از تمرکزآلودگی هوا در سطح شهر پرداخته شود. سئوالی که در این پایان نامه مطرح می باشد این است که آیا می توان با چیدمان منظم و مشخص در ساختمانها و برجها به وزش باد اجازه داد، آلودگی را از بالای شهر تبریز دورکند؟ فرضیات مسئله چیست؟ در این پایان نامه تلاش شده است که نحوه چیدمان ساختمانهای بلند و برجها طوری در کنار هم قرار گیرند که باد یا نسیمی که در شهر می وزد بتواند در سطح شهر پیمایش بیشتری داشته باشد و با این پیمایش بتواند میزان انتقال، انتشار و پراکندگی آلودگی بهینه ای داشته باشد. برای این منظور ابتدا بافت کهنه و بافت جدید شهر بررسی می شود و سپس الگوهای مناسب را پیدا و آنها شبیه سازی می شوند تا نتیجه مناسب بدست آید امّا پیش از آن، یک نگاه اجمالی به فرآیند تولید باد و عوامل موثر در حرکت آن بررسی می شود، چرا که فرآینده اصلی در این تحقیق جریان باد و آرایش ساختمان ها می باشد. ]1[
اشعه خورشیدی 1-2
در مرز فوقانی اتمسفر زمین، میزان اشعه عمودی خورشید که ثابت خورشیدی نامیده می شود، 16/8 می باشد . حداکثر شدت بیشینه در طول موج های بین µm 4/0 و µm 8/0اتفاق می افتد که اساس قسمت مرئی طیف الکترو مغناطیسی است.
تقریبا” 42درصد این انرژی توسط اتمسفر فوقانی جذب می شودیا از طریق ابرها به فضا بازتابش می شود یابوسیله اتمسفر به سمت بالا پراکنده می شود یاتوسط سطح زمین باز تابش می گردد یانهایتا”بوسیله بخار آب وابرها جذب می شود . تقریبا” 47درصداشعه خورشید توسط سطوح آبی و خشکی زمین جذب می شود. زمین بعنوان یک جسم در درجه حرارت تقریبا” 17 درجه سانتی گراد پرتو با طول موج بلند را ساطع
می کند که حداکثر شدت آن بینµm4 وµm12(نزدیک ناحیه مادون قرمز)قرار دارد.مقدار زیادی از این اشعه توسط بخار آب و دی اکسید کربن در اتسمفر نزدیک سطح زمین جذب می شود. از آنجایی که بخار آب و دی اکسید کربن بخشی از اشعه خورشیدی را جذب می کند، اشعه های با طول موج بلند ساطح شده از سطح زمین را جذب می نمایند. لذا اثر کلی باعث گرمایش اتمسفر می شود که به آن اثر گل خانه می گویند.
از سوی دیگر یکی از نتایج صنعتی شدن جهان افزایش چشمگیر انتشار ذرات منتشره می باشد. مواد معلق در اتمسفر مانع عبور اشعه خورشیدی بطرف سطح زمین می شود. این اثر برعکس اثر غلظت های افزایش یافته دی اکسید کربن و بخار آب در اتمسفر است. این بدان معناست که این اثر باعث کاهش متوسط درجه حرات اتمسفری می شود . در صورتیکه آلاینده های منتشره توسط انسان بطور اساسی کنترل نشوند،پیش بینی اینکه کدامیک از این دو عامل در دهه های آینده درجه حرارت های اتمسفری را تحت الشعاع قرار می دهد مشکل است. ]1[
1-3 گردش باد
خورشید، زمین و اتمسفرزمین یک سیستم دینامیکی عظیمی را تشکیل می دهند. اختلاف درجه حرارت هوا منجر به گرادیانهای افقی فشار می شود که این امر به نوبه خود سبب حرکت افقی درجو زمین می گردد. بنابراین اختلاف درجه حرارت بین اتمسفر قطبین و استوا و همچنین اتمسفر موجود بر فراز قاره ها و بالای اقیانوسها باعث حرکت هوا در مقیاس بزرگی می شود. اگر زمین در حال چرخیدن نبود هوا تمایل داشت بطور مستقیم از نواحی پر فشار به نواحی کم فشار جریان یابد. پارامتر دیگری از باد که در هوا شناسی مد نظراست ،گرادیان باد است که در ارتباط با منحنی های هم فشار می باشد. در مسیر های منحنی گونه حرکت باد در اتمسفر زمین ودر حدود نواحی پرفشاروکم فشار،سرعت باد ثابت نبوده وهمواره دارای یک شتاب مرکز گرابنام ac برای باد مشهوداست. چنین مسیرهای قوس داری بخصوص در حدود نواحی پرفشاروکم فشار مشاهده می شوند. در نیم کره شمالی حرکت هوادر جهت خلاف عقربه های ساعت در مرکز کم فشار را سیلکون و حرکت در جهت عقربه های ساعت در حوالی مرکز پرفشار را آنتی سیلکون می نامند. شکل1-1بردار ac شتاب مرکز گرا به سمت داخل رادر یک انحنا به شعاع rنشان می دهد. در لبه های برجسته پر فشار و فرورفتگی کم فشار در اتمسفر (جایی که خمیدگی چشمگیری در مسیر بسته هوایی رخ داده است )، سرعت باد گرادیان تقریب بهتری نسبت به سرعت باد ژئوستروفیک برای وضعیت باد واقعی می باشد.
شکل 1-1:اثر نیروهای مختلف برجهت باد در ارتباط با نقاط هم فشار در اتمسفر.(الف)نیروی گرادیان فشاربه تنهایی،نقاط هم فشار موازی.(ب)نیروهای گرادیان فشار و کوریولیس،نقاط هم فشار موازی.(ج) نیروهای فشار و کوریولیس در تعادل ، نقاط هم فشار موازی.(د)نیروهای فشار و کورویولیس متعادل شده توسط شتاب ثقل ، نقطه هم فشار خمیده. ]1[
بادهای ژئوستروفیک و گرادیان در غیاب نیروی اصطکاک قابل ملاحظه، مفاهیم عملی هستند. به هر حال حرکت هوای نزدیک سطح زمین به وسیله اثرات اصطکاک ناهمواری های سطح کاهش می یابد. ناحیه عمودی بین سطح زمین و لایه های فوقانی اتمسفر، جایی که مفهوم باد گرادیان در آن صدق می نماید، را لایه مرزی زمینی می نامند. نرخ کاهش سرعت باد با ارتفاع و ضخامت لایه مرزی بستگی به ناهمواری سطح یا زمین ،بعلاوه گرادیان درجه حرارت در اتمسفر تحتانی دارد . زمانی که اثر این نیروی اصطکاک به نیروهای فشار و کوریولیس افزوده شود ،(در صورتی که مشاهده گری از بالا به سمت پایین یعنی زمین نگاه کند )حرکت هوا به میزان اندکی به سمت چپ باد گرادیان منحرف می شود .در واقع باد با زاویه کوچکی به سمت ناحیه کم فشار حرکت می کند. در واقع نیروی کوریولیس در اصطلاح جغرافیایی نیروی است که باعث می شود بادها در نیمکره شمالی کره زمینی در جهت پادساعتگرد بچرخند و به سمت قطب شمال حرکت کند و درنیمکره دیگر عکس آن.
تاثیر این نیرورا می توان به وضوح در تعیین جهت جریانات جبهه های آب و هوایی دید.این نیرو با عبارت زیر می توان بیان کرد.
Fcor=-2mwv
در این فرمول mجرم جسمwسرعت چرخش و vشعاع محور چرخش است.
نیروی فشار Fp، ثابت می ماند با این حال تعادل بین نیروی فشار و نیروی کوریولیس در باد گرادیان به اندازه تعادل این دو در باد ژئوستروفیک تداوم نمی یابد. حاصل این عدم تعادل این است که اکنون جهت باد به جای اینکه موازی با نقاط هم فشار باشد از نقاط هم فشار متمایل شده است . می بایست توجه نمود که در صورتیکه تمام شرایط دیگر یکسان باقی بمانند سرعت باد در این حالت کمتر از سرعت باد ژئوستروفیک است.] 1[
شکل 1-2:اثر نیروی اصطکاک بر جهت باد در لایه مر زی زمینی.]1[
1-4 پرو فیل سرعت باد
حرکت هوای نزدیک سطح زمین توسط اثرات اصطکاکی که متناسب با ناهمواری سطح است، کاهش
می یابد. بنابراین ماهیت زمین، موقعیت وانبوه درختان، موقعیت واندازه دریاچه ها، رودخانه، تپه ها
وساختمان ها، گرادیان های سرعت باد متفاوتی در جهت عمود بوجود می آورند. لایه هوایی که تحت تاثیر اصطکاک قرار می گیرد (لایه مرزی زمینی نامیده می شود)ازچندصدمتری تا چند کیلومتری بالای سطح زمین گسترش یافته است.
ارتفاع این لایه مرزی برای شرایط ناپاپداربیشترازشرایط پایداراست. بنابراین تحت شرایط اتمسفری ناپایدار، آلاینده ها درفاصله عمودی بیشتری پراکنده خواهندشد. این امرمنجربه کاهش غلظت آلاینده ها در پایین دست باد از منبع می گردد. پروفیل های معمول سرعت باددرطی شب پایدار می باشد، این پروفیل معمولا برای شب، رام تر (کم شیب تر) از پروفیل روز است. می بایست به این نکته توجه نمود که دراین مورد تغییر سرعت باد تقریبا” در ارتفاع600متری رخ می دهد. اثرکلی ناهمواری زمین بر پروفیل باد – سرعت در زمانی که ناهمواری سطح روبه کاهش باشد، ضخامت لایه مرزی از500 متر تا280 متر تغییر می یابد. با کاهش ناهمواری ها درسطح زمین، پروفیل در نزدیک سطح زمین شیب دار تر می گردد. ]1[
شکل 1-3:اثر ناهمواری زمین بر پروفیل باد-سرعت.مقادیر موجود در امتداد منحنی ها
بیانگر درصد-مقادیر بادگرادیان می باشد]1[
1-5 حداکثر ارتفاع اختلاط1
پراکندگی آلاینده ها در اتمسفر تحتانی عمدتا” به کمک اختلاط همرفتی و متلاطم انجام می گیرد. وسعت عمودی این اختلاط بطور روزانه وفصلی متغیر است وهمچنین متأثر ازخصوصیات توپوگرافی می باشد. هرچقدر وسعت عمودی بیشتر باشد، حجم بزرگتری از اتمسفر جهت رقیق نمودن غلظت مواد آلاینده دردسترس خواهد بود. اثرات شناوری حرارتی ارتفاع لایه اختلاط همرفتی که حداکثر اختلاط نامیده
می شودرامشخص می نماید. معمولا داده بصورت متوسط برای دوره یک ماهه می باشند، بنابراین مقادیر بصورت میانگین حداکثر ارتفاع اختلاط شناخته می شود. زمانی که توده هوا توسط اشعه خورشیدی در
سطح زمین گرم شود درجه حرارت آن ازهوای اطراف بالا تررفته و نیروی شناوری کسب می نماید.
شتاب شناوری ناشی از اختلاف درجه حرارت می باشد.برای یک جزءسیال در اتمسفر درحالت تعادل استاتیکی، مناسب می باشد.
(1-2) dp=-ρgdz
اکنون معادله مربوط به این بسته هوامشابه معادله قبلی بوده به استثنای اینکه حاوی عبارت اینرسی برای اثرشتاب است.برای چنین بسته هوایی ممکن است چنین نتیجه گیری شودکه:
(1-3)
در اینجا dv/dtشتاب بسته و ρ دانسیته بسته هوای گرم شده و ρ1 دانسیته هوای گرم نشده اطراف است فشار برای هوای گرم شده وهوای گرم نشده یکسان است. حال با ترکیب این دو رابطه وجایگزینیρوρ1
(MMD)( 1 ( MAXIMUM MIXING DEPTH
از رابطه گازهای ایده آل برای بسته هوای گرم شده وهوای اتمسفراطراف، (فشار ثابت)،لذا P=ρ1RT1=ρRTبا قرار دادن معادلات گازایده آل بجای ρو1ρدر رابطه، dv/dt، رابطه زیر حاصل می شود.
(1-4) شتاب شناوری dv/dt=((T1-T)/T)g=
بنظر می رسد که یک بسته هوا بعد از گرم شدن تا زمانی که درجه حرارت آن Tبرابردرجه حرارت اتمسفر T1 شود، به حرکت صعودی خود در اتمسفر محلی ادامه خواهد داد. در آن نقطه بسته هوا و اتمسفر اطراف آن به تعادل خنثی خواهند رسید و ارتفاع، حد لایه اختلاط همرفتی یا حداکثر ارتفاع اختلاط نامیده
می شود. این و ضعیت در شکل زیر نمایش داده می شود. ]1[
شکل 1-4: تعیین حداکثر ارتفاع اختلاط (MMD)تحت شرایط اتمسفری مختلف پروفیل آدیاباتیک ، پروفیل محیطی]1[
1-6 تلاطم
پراکندگی آلاینده های اتمسفر ی عمدتا” توسط دومکانیزم اصلی گردش اتمسفری انجام می گیرد، که
عبارتند از:باد وتلاطم اتمسفری، تلاطم اتمسفری بطور کامل شناخته نشده است . تلاطم در اتمسفر معمولاشامل آن دسته از نوسانات در جریان باد با تناوب بیش از 2سیکل بر ساعت(cycles/hr2) می باشد. نوسانات مهم دارای تناوب هایی در رنج cycle/s1-0/01می باشند . تلاطم اتمسفری ناشی از دو اثر ویژه است .
(الف)گرمایش اتمسفری که سبب جریانات همرفتی طبیعی میگردد(dp/dz) .
(ب) تلاطم مکانیکی که ناشی از اثرات برشی باد می باشد (du/dz).
اگر چه هر دوی این اثرات معمولادر هر شرایط اتمسفری وجود دارند امّا در آن شرایط هر یک از تلاطمهای مکانیکی یا تلاطم حرارتی (همرفتی) ممکن است بر دیگری غالب شوند. در روز های آفتابی که بادهای آرام وجود داشته باشند و گرادیان درجه حرارت به شدّت منفی باشد، گردبادهای حرارتی غالبند. تناوب این نوسانات چرخه ای می تواند در حد دقیقه باشد. از طرف دیگر گردبادهای مکانیکی در شب های پر باد با پایداری خنثی غالبند و نوسانات باد در این نوع گردبادها دارای دوره هایی در مقیاس ثانیه می باشد . تلاطم مکانیکی ناشی از حرکت هوای بالای سطح زمین است و تحت تاثیر موقعیت ساختمان ها و ناهمواری های نسبی زمین قرار می گیرد. یکی از مفید ترین توصیفات کمی تلاطم، ریشه میانگین مربع انحراف نوسانات باد در بعضی دوره ها معمولا یک ساعته می باشد این انحراف معیار ها (مقادیرσ)می توانند به برآوردهای پارامتری عمودی و افقی معادلات پراکندگی تبدیل شوند و با پایداری اتمسفری مرتبط گردند.] 1[
1-7 مشخصه های معمول ستون های دود ، دودکش
همانطور که قبلا” گفته شد پراکندگی آلاینده هادر اتمسفر توسط دو مکانیسم معمول انجام می گیرد باد و تلاطم اتمسفری.

اثرعامل اوّل باد صرفا” انتقال آلاینده ها به پایین دست منبع می باشد، عامل دوّم تلاطم اتسمفری باعث نوسان آلاینده ها از خط اصلی غلظت در جهت های عمودی و مقطع باد می شود. دو نوع تلاطم مکانیکی وهمرفتی معمولا بطور همزمان امّا درنسبت های متفاوت از یکدیگرتحت هرشرایط اتمسفری رخ
می دهند.بعلت این تغییرات، اشکال هندسی معمول ستون های دود منتشر شده از دودکشها کاملا متفاوت است. در شکل زیر شش نوع رفتار ستون دود نشان داده شده است. علاوه برتغییر معمول درشکل هندسی در پلان x-z، پروفیلهای سرعت ودرجه حرارت تقریبی نیز نشان داده شده است . امکان داردانتقال تدریجی از یک نوع به نوع دیگر اتفاق افتد.ستون دود حلقوی شکل زیر زمانی رخ می دهد که درجه بالایی از تلاطم همرفتی وجود داشته باشد همانطور که از شکل پیداست ستون دودحلقوی نشان دهنده نرخ کاهش سوپر آدیاپاتیک در اتمسفر است که منجر به ناپایداریهای شدیدی میگردد. ]1[
شکل 1-5: پروفیل معمول سرعت،پروفیل درجه حرارت و شکل ستون دود در محورx-zبرای شرایط اتمسفری مختلف(الف)حلقوی،(ب)قیفی،(ج)بادبزنی،(د)دودی ،(ه)بالا رونده ،(و)محبوس]1[
گردبادهای حرارتی ممکن است آن چنان بزرگ باشند که بخشی از ستون دود را برای دوره های زمانی کوتاهی به سطح زمین انتقال دهند. اگرچه گردبادهای بزرگ سبب پراکندگی آلاینده ها بر فراز منطقه وسیعی می گردند، امّا ممکن است غلظتهای بالایی در سطح زمین در مناطق محلی بوجود آید. بطور معمول ستون دود حلقوی در طی یک روز صاف که آفتاب شدید سطح زمین را گرم نموده وباد ملایمی می وزد اتفاق
می افتد. ستون دود قیفی اساسا” تحت شرایط اتمسفری خنثی و زمانی که تلاطم مکانیکی در مقیاس کوچک غالب باشد، رخ می دهد. چون که اثر گرمایش حرارتی در این حالت بسیار کم تر از ستونهای دودحلقوی است. در نتیجه حالت قیفی زمانی که آسمان در طی روز یا شب ابری باشد، اتفاق می افتد. در این شرایط معمولا”باد هااز متوسط تا شدید می باشد. پوشش ابر در طی روز از ورود اشعه خورشیدی و در طی شب از خروج اشعه زمینی جلوگیری می نماید. نصف زاویه این ستون دود مخروطی شکل تقریبا” 10درجه می باشد. برخلاف حالت حلقوی، در حالت قیفی قسمت عمده ای از غلظت آلاینده قبل از اینکه در سطح زمین به مقادیر قابل ملاحظه ای برسد به فا صله ای نسبتا” دوری در پایین دست بادمنتقل می شود. ستون دود بادبزنی در حالت نرخ کاهش درجه حرارت بسیار منفی که در اثر آن یک وارونگی سطحی شدید تا ارتفاع قابل ملاحظه ای در بالای ارتفاع دودکش بوجود آمده باشد، رخ می دهد. در این شرایط اتمسفر شدیدا” پایدار و تلاطم مکانیکی وجود ندارد. در صورتی که دانسیسته این ستون دود بطور قابل ملاحظه ای با اتمسفر اطراف متفاوت نباشد، ستون دود تقریبا” در ارتفاع ثابتی به سمت پایین دست باد انتقال می یابد. هم چنانکه قبلا” اشاره شد، وارونگیها در طی یک شب صاف یعنی زمانی که زمین به علت اشعه خروجی سرد شود، بوجود می آیند. وقتی از بالا به ستون دود باد بزنی که به سمت پایین دست باد انتقال می یابد نگاه کنیم، این ستون دود ممکن است در جهت افقی بصورت پر پیچ و خم دیده شود. زمانی که حالت بادبزنی وجود داشته باشد پیش بینی غلظت مواد آلاینده در پایین دست باد مشکل است. در این حالت آلاینده ناچیزی به سطح زمین می رسد .
حالت دود ی در شرایط آسمان صاف وبادهای ملایم تشکیل و در تابستان رایج تر است. خصوصیات معمول منطقه اطراف دودکش و موقعیت ساختمانهای مرتبط با دودکش اثر چشمگیری بر رفتار ستون دود دارد. شکل مجاوراثر یک ساختمان سدکننده برالگوی جریان باد را در زمانی که مانع در یک منطقه باز قرار گرفته باشد را نشان می دهد. توجه نمایید که ناحیه downwashجریان تنها در پایین دست باد (پشت) ساختمان بوجود می آید. همانطوری که توسط پروفیل سرعت پشت ساختمان نشان داده شده، جهت جریان در نزدیک سطح زمین برعکس می شود.
شکل 1-6: آرایش معمول الگوی جریان اطراف یک ساختمان با لبه تیز.]1[
شکل 1-7 قسمت الف نشان می دهد زمانی که دود کش بالا دست باد از یک ساختمان قرارگرفته باشد، اهمّیت اثر آئرودینامیکی برروی پراکندگی مواد آلاینده نمایان می شود. درحالتی که ارتفاع دودکش ناکافی باشد، جریان عبوری بالای ساختمان یک جریان معکوسی را بوجودمی آورد، بنحویکه غلظت های آلاینده در پایین دست باد در نزدیکی ساختمان بسیار افزایش می یابد. درصورتیکه ارتفاع دودکش کاهش یابد این شرایط بدتر می شود. زمانی که دودکش در پایین دست ساختمان قرارگرفته باشد شرایط مشابهی رخ می دهد.
شکل 1-7: اثر آئرودینامیکی پایین دست باد یک ساختمان از دودکش بر پراکندگی خروجی های گازی.]1[
شکل ب (شکل1-8)دودکشی را که برفراز یا کاملا” مجاور یک ساختمان باشدرا نشان می دهد. همچنان که در این شکل نشان داده شده، واضح است که خروجی از یک دودکش بلندبطورقابل ملاحظه ای تحت تاثیر downwashساختمان قرارنمی گیرد. تصوراینکه چه اتفاقی ممکن است رخ دهددرصورتیکه ارتفاع دودکش به مقدار کافی بلندتر از ساختمان نباشد، ساده است. درچنین شرایطی، براساس یک قاعده کلی برای جلوگیری از بوجودآمدن جریان آلاینده های دودکش به سمت زمین در نزدیکی ساختمان، ارتفاع دودکش می بایست حداقل 5/2برابر ارتفاع ساختمان باشد.] 1[
شکل 1-8:اثر یک دودکش واقع در بالا یا در مجاورت یک ساختمان اثر پراکندگی پایین دست باد. ]1[
1-8 انواع بادها از لحاظ نیرو
نیروهای صفرتا 2 (N) :سرعت باد تا 11 کیلومتر (صفر تا 7 مایل) در ساعت، هوا آرام یا دارای حرکت آهسته بوده و همراه با غبار و حرکت آهسته برگها می باشد.
نیروهای 3 تا 4 (N) : سرعت باد از 12 کیلومتر (8 مایل) در ساعت تا 29 کیلومتر ( 46 مایل) در ساعت می باشد. نسیم یا باد متوسط وجود دارد که پرچمها را به هم می‌زند، کاغذها را به هوا بلند می‌کند و به اطراف می‌برد و برگها و شاخه‌های کوچک درختان را حرکت می‌دهد.
نیروهای 5 تا6 (N): سرعت باد از 30 کیلومتر (19 مایل) در ساعت تا 50 کیلومتر (31 مایل) در ساعت است. باد نیمه قوی یا قوی وجود دارد و درختان کوچک و شاخه‌های بزرگ به حرکت در می‌آیند و اشیاء سبک در سطح زمین به اطراف پرتاب می‌شوند.
نیروهای7 تا 9(N): سرعت باد از 51 کیلومتر (39 مایل) تا 87 کیلومتر (54 مایل) در ساعت است. تند باد یا طوفان شدید وجود دارد. تمام درختان تکان می‌خورند، شاخه‌ها می‌شکنند و دودکشها و سقفهای خانه‌ها از جا کنده می‌شوند.
نیروهای 10 تا12 (N) : سرعت باد از 88 کیلومتر (55 مایل) در ساعت تا بیش از 23/0 کیلومتر (74 مایل) در ساعت می باشد. طوفان یا طوفان شدید وجود دارد. درختها از ریشه کنده می‌شوند و خرابیهای گسترده ایجاد می شود] .2[

فصل دوّم
پیشینه پژوهش:
سا ختمانهای بلند و تاثیر آن بر محیط زیست
2-1مقدمه
ساختمان سازی در هر استانی باید از اصول نظام مهندسی همان استان پیروی کند یعنی استاندارد مربوط به ساخت و ساز ساختمانها و برجها در هر استان همان نظام مهندسی آن استان می باشد.
مبحث ششم نظام مهندسی استان آذر بایجان شرقی به اجمال در ارتباط با اینکه ساختمانها و آپارتمانها چگونه ساخته شوند به وضوح قوانین و دامنه کاربرد آنها را بیان نموده است. این فرآیند در کشورهای آسیای شرقی، استرالیا و همچنین کشور های اروپایی و آمریکایی از لحاظ ساختن برجها و ساختمانهای بلند تحقیقاتی مناسب بعمل آمده است. آنچه امروز باید به آن توجه کرد تاثیر این سا ختمانها در زندگی روزمره انسانها می باشد. این ساختمانها چه تاثیری در محیط زیست و اقلیم منطقه خواهند داشت؟ موضوعی است که در هیچ یک از نظام مهندسیهای کشور مان بازگو و بررسی نشده است. خلعی که در این میان بوجود آمده است این است که آیا گسترش ساختمانهای بلند مشکل مسکن را کاهش می دهد ودر زیست گاه آنها تاثیر گذار می باشد؟ این فرآیند چگونه بررسی می شود؟

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

تحقیقاتی که در زمینه ساختمانهای بلند در کشورهای اروپایی وآمریکایی صورت گرفته است بصورت زیر می باشد.
شکل 2-1:تصویر ساختمانهای بلند در یکی از شهر های بزرگ دنیا ]3[
هر نوع استقراری از یک بنا یا مجموعه کالبدی دارای تأثیر ویژه ای بر روی اقلیم یا آب و هوای محیط
می باشد و خود نیز بسته به نحوه استقرار به گونه های مختلف از آب و هوا ی محیط بهره مند می گردد.
ساختمانهای بلند در این مورد تأثیر پذیری و تأثیر گذاری، نقش موثری ایفاد می نمایند. از میان عوامل اقلیمی نقش ساختمان های بلند در رابطه با تابش آفتاب و جریان باد در مجتمع های کالبدی دارای اهمّیت زیادی هستند.
2-2 تابش آفتاب 
آشکارترین جنبه تأثیرات اقلیمی یک ساختمان بلند ابتداممانعت از تابش آفتاب می باشد. به همین جهت اثرات تابش آفتاب در مجموعه های بلند مرتبه را به اختصار مورد بررسی قرار داده می شود.
مجموعه های بلند مرتبه و متراکم برای بهره مندی از تابش و نور آفتاب در مضیقه بیشتری قرار می گیرند، زیرا سایه ساختمانهای مجاور را بر خود دارند. فضاهای شهری نیز بدین جهت مکان هایی نامطلوب و سرد و تاریک می شوند. طبقات پایین ساختمانهای بلند و همچنین کوتاه مرتبه و فضاهای شهری محصور در میان بلند مرتبه ها در این حالت، بیش از همه در سایه قرار می گیرند نحوه استقرار پراکنده ی بلند مرتبه ها به لحاظ استفاده از تابش و نور خورشید دارای مزیت بیشتری نسبت به الگوی متراکم بلند مرتبه ها
می باشد.] 3[
شکل 2-2:تاثیر ساختمانهای بلند بر تابش نور خورشید]3[
2-2 -1 بهینه سازی ارتفاع ساختمانها با توجه به عوامل اقلیمی تابش
آشکارترین جنبه تاثیرات اقلیمی یک ساختمان بلند در رابطه با تابش آفتاب خود را نمایان می سازد. یک ساختمان بلند به تنهایی قابلیت بهره گیریی از تابش آفتاب را برای طبقات مختلف خود به بهترین وجه (بسته به نحوه قرار گیریی نسبت به زاویه تابش خورشید) فرا هم می آورد.
این قابلیت به ویژه هنگامی که ساختمان در یک فضای باز و گسترده و یا در یک مجموعه کالبدی کوتاهتر از خودش قرار می گیرد حائز اهمّیت می گردد زیر به علت بلندتر بودن بنا از بنا های مجاور طبقات آن (خصوصا” طبقات بالایی )بدون آنکه سایه ساختمانهایی مجاور را بر روی خود داشته باشد در نهایت درجه بهره مندی از نور و تابش آفتاب قرار می گیرد. ]3[
شکل 2-3: بررسی وضعیت خورشید و وضعیت ساختمانها]3[
امّا این قابلیت سودمند برای ساختمانهای بلند صرفا” برای خود ساختمان به تنهایی مطرح بوده و متاسفانه همراه با اثر نا مطلوب، سایه برای بافت مجاور خود می باشد. هر چقدر یک ساختمان بلند تر باشد سایه آن طولانی تر ومزاحمت آن برای بافت هم جوار خود بیشتر خواهد بود.
هنگامیکه ساختمانهای بلندی در همجواری هم قرار گیرندمشکل دو چندان می گردد. زیرا در این حالت خاصیت مفید ساختمانهای بلند در بهرمندی خود از تابش آفتاب نیز از بین می رود. ]3[
اهمّیت استفاده از نور خورشید در فصل زمستان و مخصوصا” در منا طق با آب و هوای سرد دو چندان
می گردد. لذاباید ارتفاع ساختمانها را باتوجه به فواصل بین آنها چنان انتخاب نمود که در فصل زمستان بر روی یک دیگر سایه اندازی نداشته باشند. اگر ارتفاع ساختمان با توجه به طول سایه انتخاب نشود سایه ساختمانها بر روی یکدیگر باعث محرومیت از نورخورشید می شود بنابراین برای جلو گیری از این امر فاصله بین ساختمانها باید بیش از طول سایه زمستانی باشد. طول سایه بستگی مستقیم به زاویه تابش دارد و زاویه تابش نیز در عرض های جغرافیایی مختلف، متغییر می باشد بدین ترتیب که هرچه از عرض های پایین به سمت عرض های با لا حرکت شود اندازه این زاویه نیز کوچکتر می شود.
برای محاسبه زاویه تابش خورشید در عرضهای مختلف از فرمول زیر استفاده می شود.
(2-1) H^ =L/tanα
که در این فرمول α زاویه تابش یا ارتفاع خورشید و میل خورشید و عرض جغرافیایی محل است.
شکل 2-4: پیدا کردن زاویه خورشید با توجه به ارتفاع ساختمان]3[
از آنجایی که مقدار L/tanα در فصول مختلف یعنی در حالات مختلف خورشید با توجه به فصل تغییر
می یابد. ]3[
2-3 جریان باد
شکل 2-5: بررسی برخور باد ،با یک ساختمان]3[
بررسی جریان باد در بافتهای شهری بویژه بافت های بلند مرتبه به دو لحاظ حائز اهمّیت فراوان است. ساختمانهای بلند یا توده های بلند مرتبه از سویی می توانند سبب تشدید نامطلوب جریان باد در خیابانهای شهری و فضاهای باز (میدان ها) گردند و از سویی دیگر نیز این قابلیت را دارند که باعث رکود و جلوگیری از جریان یافتن باد در فضاهای شهری شوند. در هر دو حالت بسته به شرایط مختلف، رکود یا شدت جریان باد  می تواند مطلوب یا غیر مطلوب ارزشیابی گردد، چنانکه در محیط های آلوده شهری، تشدید جریان هوا برای جلوگیری از سکون آن و تجمع آلودگی بسیار مفید و سودمند است، در حالی که در فضای دیگر، ممکن است شدّت  نامطلوب باد برای عابر پیاده و استفاده کننده از فضا، نامطلوب و ناراحت کننده باشد.
بطور کلی ساختمانهای بلند بسته به نحوه قرارگیری خود نسبت به جهت جریان باد، تأثیرات دوگانه ای بوجود می آورند که شامل تشدید یا رکود جریان باد است . ]3[
انواع مجموعه های ساختمانی از نظر گونه استقرار آنها در مقابل جریان باد عبارتند از :

منبع پایان‌نامه c (407)

شکل 2-2 دیاگرام بار-تغییرمکان

‏‏ از جمله عواملی که در رابطه با آنها لزوم کنترل تغییر مکان جانبی نقش اساسی د‏ارد می توان به موارد ‏زیر اشاره نمود ‏:
اثرات P-∆
آسیب دیدن اجزای غیر سازه ای
حفظ تجهیزات و لوازم حساس در ساختمانهای خاص
تامین ایمنی
‏ در صورت جابجایی قابل توجه سازه و در نتیجه تغییر شکل های زیاد اعضاء غیر سازه ای نظیر دربها، آسانسورها، تیغه ها، نماها، ‏میانقاب ها و بخصوص تاسیسات ممکن است دچارعیب های جدی گردند. در بعضی ساختمانهای خاص همچون بیمارستانها، موزه ها، آزمایشگاهها و غیره که تجهیزات و لوزام حساس در آنها قرار دارد، جابجائی زیاد می تواند موجب خسارات جبران ناپذیر گردد که بدین لحاظ استفاده از سیستم های مقاوم با سختی زیاد را الزامی می نماید.
‏‏ اگرچه عموم محققین معتقدند که شتاب ‏مهمترین پارامتر نحوه پاسخ افراد به ارتعاش می باشد و ممکن است برای ساکنین ساختمانها بخصوص ساختمانهای بلند ایجاد انواع واکنشهای نامطلوب از اضطراب تا حالت تهوع نماید و باعث سلب آسایش آنها گردد، ولی جابجایی زیاد نیز می تواند باعث عدم ایمنی بخصوص در زلزله که نسبت به نوسانات باد، به دفعات کمتر بروز نموده و زمان ارتعاش معمولا کوتاه بوده ولی حرکات آن شدید ترمی باشد، گردد. لذا معیار طراحی در زلزله قبل از آسایش که معمولا در رابطه با باد مطرح است، ایمنی خواهد بود.

2-3 جذب انرژی
همانطور که در منحنی های هیسترزیس مربوط به دیوارهای برشی فولادی مشاهده می گردد، این منحنی ها بصورت S شکل و کاملا پایدار بوده و میزان جذب انرژی سیستم مذکور که در واقع سطح زیرمنحنی های هیسترزیس آنها می باشد، قابل توجه است. همچنین با افزایش تغییر مکان در هر سیکل سطح زیر منحنی هیسترزیس نسبت به سیکل قبل افزایش نشان می دهد.
برای بهبود منحنی های هیسترزیس و افزایش میزان جذب انرژی (افزایش سطح زیر منحنی های هیسترزیس) در دیوارهای برشی فولادی به دو صورت می توان عمل نمود:
افزایش ضخامت ورق فولادی
تقویت ورق فولادی به کمک سخت کننده ها
‏‏راه حل اول کاملا غیر اقتصادی و پر هزینه می باشد، زیرا برای بهبود منحنی های هیسترزیس دیوارهای مذکور لازم است ضخامت ورق فولادی آنقدر افزایش داده شود تا ورق قبل از جاری شدن کمانش ننماید که این افزایش ضخامت بسیار قابل توجه بوده و لذا غیر اقتصادی است.
‏‏راه حل دوم که از طریق تقویت ورق فولادی به کمک سخت کننده ها حاصل می گردد، کاملا موثر و اقتصادی می باشد. در آزمایشهایی که توسط تاکاهاشی و همکاران برروی تعدادی پانل برشی فولادی با ورق با ضخامت های مختلف و سخت کننده ها با ابعاد، فواصل و آرایش های متفاوت انجام گرفت، نشان داده شده است، با تقویت موثر ورق فولادی می توان منحنی های هیسترزیس را در دیوارهای برشی فولادی از S شکل به دوکی شکل تبدیل کرده و بدین ترتیب با افزایش سطح زیر منحنی های مذکور میزان جذب انرژی را بالا برده و رفتار دیوارهای مذکور را بهبود بخشید.
شکل 2-3 منحنی های هیسترزیس در دیوار های برشی فولادی
2-4 -پایداری
‏‏ یکی از عوامل تعیین کننده و حساس در سیستم های مقاوم در برابر بارهای جانبی، پایداری می باشد. هرگونه ناپایداری در این سیستم ها ممکن است منجر به خرابی کلی و یا موضعی سازه و نهایتا ساختمان گردد. عموما ناپایداری به صورت های زیر در سیستم های مذکور اتفاق می افتد.
ناپایداری اجزای اصلی
ناپایداری اجزای فرعی
ناپایداری موضعی
‏‏ ناپایداری اجزاء اصلی مانند ستونها بسیار خطرناک بوده و اغلب منجر به تخریب قسمتی از سازه و یا کل سازه می گردد ‏. لذا د‏قت د‏ر تامین پایداری، به ویژه ‏تامین پایداری اجزاء اصلی سیستم های مقاوم د‏ر برابر بارهای جانبی بخصوص بارهای جانبی ناشی از زلزله از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. گرچه می توان با کمی درایت در طراحی سیستم های مذکور از ناپایداری اجزاء فرعی و حتی ناپایداری های موضعی نیز جلوگیری نمود.
در زلزله های نسبتا شدید انتظار می رود سیستم مقاوم وارد ناحیه پلاستیک شده و با جذب انرژی، ‏ارتعاش را میرا نماید. در این حالت که سیستم خود به علت جاری شدن اجزاء و احتمالا اتصالات دچار مشکل می باشد، می توان تصور نمود وجود ناپایداری در آن چه اثرات مخربی میتواند برای آن به همراه داشته باشد. در چنین شرایطی بروز هرگونه ناپایداری برروی منحنی های هیسترزیس سیستم اثرگذاشته و خود را در منحنی های مذکور نشان داده و باعث کاهش جذب انرژی سیستم می گردد. در دیوارهای برشی فولادی، ستونها علاوه بر تحمل بارهای قائم محوری که ناشی از بارهای ثقلی می باشند، می بایست نیرو های نهایی وارده از ورق فولادی را نیز تحمل نمایند. لذا لازم است ستونها از نظر کمانش در صفحه دیوار برشی وکمانش خارج از صفحه مذکور با ضریب اطمینان خوبی طراحی گردند. بطوری که وقتی ورق فولادی برای جذب انرژی به حالت پلاستیک می رود دارای استحکام کافی بوده و دچارکمانش نشود.
در رابطه با تیرهای طبقات در دیوارهای برشی فولادی، با توجه به اینکه نیروهای وارده از ورق های فولادی به آنها در دو طبقه مجاور به علت اختلاف ناچیز خنثی می گردد (شکل 2-4) ‏لذا از نظر پایداری با مشکل خاصی روبرو نمی باشند. فقط تیرهای انتهایی که صرفا نیروهای وارده از طرف یک ورق فولادی را تحمل می نمایند، می بایست دارای استحکام کافی باشند.
‏‏‏
شکل 2-4 نیروهای وارد بر تیر ها وستون ها
‏‏ در دیوارهای برشی فولادی گرچه ورق فولادی بعد از ورود به حالت پس کمانش2، کمانش می نماید ولی این مطلب به منزله ناپایداری سیستم تلقی نمی گردد ‏زیرا همانطور که در مباحث قبل اشاره ‏گرد‏ید، در حالت پس کمانش با تشکیل میدان کششی د‏ر ورق فولاد‏ی صرفا نوع باربری ورق مذکور تغییر می نماید.
برای جلوگیری ازکمانش ورق فولاد‏ی برای بارهای سرویس می توان با استفاده ‏از تقویت کننده ها، همانطور که د‏ر شکل نشان داده شده است، صفحه را به تعداد‏ی صفحات کوچکتر که آنها را زیر صفحه می نامند، تقسیم نمود.
تحقیقات نشان می دهد برای دستیابی به منحنی های هیسترزیس دوکی شکل بجای S ‏شکل در دیوارهای برشی فولادی تقویت شده، بهتر است برای جلو گیری ازکمانش کلی صفحه فولادی، سخت کننده ها دارای استحکام کافی بوده و در دو طرف ورق بکار برده شوند.
شکل 2-5 دیوار برشی تقویت شده
2-5-تحلیل دیوار برشی
در این بخش به روش های تحلیل دیوارهای برشی و تعیین نیروهای اعضای آن از قبیل ورق پرکننده دیوار، اجزای مرزی افقی (HBE)، اجزای مرزی قائم (VBE‏) و اتصالات پرداخته می شود. تحلیل دیوار برشی و اجزای آن از دو جنبه قابل اهمیت است.
در طراحی لرزه ای دیوارهای برشی فولادی، ورق جان نقش فیوز (عضو شکل پذیر) را داشته و نیروی کششی آن به عنوان مؤلفه شکل پذیر قلمداد می شود. اعضای مرزی HBE و VBE و اتصال فرمانبردار نیروهای ورق جان هستند و به عنوان اعضای غیرشکل پذیر لازم است رفتار آن ها در محدوده ارتجاعی باقی بماند. نیرو های طراحی ورق جان براساس نیرو های زلزله کاهش یافته با منظور نمودن ضریب رفتار R ‏محاسبه می شود. هر چند نیرو های طراحی اعضای مرزی و اتصالات را می توان براساس ظرفیت مورد انتظار ورق پرکننده دیوار تعیین کرد، لیکن کلیه اعضای سیستم دیوار برشی فولادی شامل اعضای شکل پذیر و غیر شکل پذیر باید قادر باشند نیروی حاصل از زلزله را تحمل نمایند. بنابراین تعیین نیرو های داخلی کلیه اعضا با یک روش تحلیلی مناسب ضروری است.
برای تعیین تغییر مکان جانبی سازه نیاز به تحلیل سیستم دیوار برشی فولادی می باشد. تغییر مکان جانبی نسبی طبقات و افزایش آن براساس پدیده P-∆‏ ممکن است بهره برداری سازه را دچار مشکل کند. چون از طرفی در بعضی موارد در طراحی دیوارهای برشی فولادی ممکن است سختی سیستم و تغییر مکان جانبی آن تعیین کننده باشد، لذا تحلیل سیستم باربرجانبی برای تعیین تغییرمکانها ضروری است. روش های گوناگونی براساس مدل های مختلف برای تحلیل دیوارهای برشی فولادی توسط پژوهشگران ارائه و پیشنهاد شده است. در این بخش مطابق دستورالعمل طراحی شماره20 ‏ آئین نامه AISC ‏به سه روش مدل سازی از قرار مدل نواری، مدل اجزای محدود با جزء غشاء ارتوتروپیک و تحلیل غیرخطی اشاره می شود.

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

2-5-1- مدل نواری
یکی از مدل های رایج در تحلیل دیوار برشی فولادی استفاده از مدل نواری است مطابق شکل 2-6. در این روش ورق جان توسط یک سری اعضای قطری موازی که فقط به کشش کار می کنند مدل می شود. روش مدل نواری نتایج قابل قبولی در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی از خود نشان داده است. در آئین نامه طراحی دیوارهای برشی فولادی کانادا (CAS2001)، مدل نواری به عنوان یک روش مناسب تحلیل سیستم توصیه شده است. در این مدل باید حداقل از 10 ‏المان نواری در هر پانل استفاده شود.
شکل 6-2 نمونه مدل نواری برای تحلیل سازه
همان گونه که در شکل ملاحظه می شود، انطباق تلاقی نوارها در یک نقطه در بالا و پایین المان مرزی افقی (HBE) ضروری نیست و تقسیم بندی تیر به المان های خمشی قاب بر اساس تعداد تقسیم بندی نوارها تعیین می شود. به عنوان مثال تیر طبقه میانی شکل فوق ‏به 16 قطعه تقسیم شده است.
برای ساده سازی مدل می توان از میانگین زوایای میدان کششی پانل های دیوار برشی برای تمام ارتفاع سیستم استفاده کرد. در این صورت طول هر قطعه از تیر برای n نوار چنین است:
(2-2) ∆_x=1/n (L+h tanα)

∆_x = طول قطعه تیر بین گره ها
L = عرض پانل
h = ارتفاع پانل
n = تعداد نوار ها
موقعیت گره ها در ستون براساس موقعیت گره ها در تیر تعیین می شود.
A_s مساحت معادل نوار چنین محاسبه می شود:
(2-3) A_s=((L cosα+h sinα) t_w)/n
به دلیل وابستگی مدل نواری به زاویه α، چرخه های تکراری سعی و خطا برای تعیین پارامترها ممکن است طولانی و بعضا خسته کننده باشد. اصلاح ابعاد ستون در هر مرحله باعث تغییر زاویه α و در نتیجه تغییر در موقعیت گره های تیر و دگرگونی در کمیت های طراحی خواهد شد. استفاده از زاویه میدان کشش میانگین برای پانل ها در کلیه طبقات می تواند تا حدودی این مشکل را برطرف کند. در هر حال در صورتی که انحراف زاویه میدان کشش طبقات از 5 ‏درجه تجاوز کند استفاده از زاویه میانگین میدان کششی می تواند منجر به کاهش دقت نتایج شود.
2-5-2- مدل غشایی ارتوتروپیک
به کارگیری المان های غشایی در مدل اجزای محدود یکی از روش های مناسب مدل سازی در تحلیل سیستم دیوار برشی فولادی است شکل 2-7. استفاده از المان غشایی با خواص ارتوتروپیک به دلیل لزوم در منظور نمودن مقاومت کششی و فشاری ورق نازک جان است. چون کشش در راستای قطری ورق جان شکل می گیرد، لذا لازم است محورهای محلی متناسب با جهت زاویه α در المان های غشایی اختیار گردد. چون تنش های محاسباتی در قطر فشاری ورق صفر و ناچیز است، لذا خصوصیات ماده ای در امتداد زاویه α خواص واقعی ماده و در جهت عمود بر آن با سختی صفر و یا مقادیر بسیار کم باید در نظر گرفته شود.
ضمنا توصیه می شود که سختی برشی داخل صفحه المان صفر یا بسیار اندک منظور شود. در غیر این صورت احتمال این که بخشی از لنگر واژگونی توسط تنش های قائم در ورق جان تحمل شود (که در واقعیت قادر به مشارکت در تحمل نیروها نمی باشد) وجود خواهد داشت. علت این امر را چنین می توان توجیه کرد که ورق پرکننده دیوار برشی در حوالی ستون به اندازه کافی صلب است، لیکن در سایر نقاط ورق جان سختی اندکی دارد و تحت تنش های فشاری کمی دچار ناپایداری موضعی می گردد.
نکته قابل توجه در دیوارهای برشی فولادی در مناطق با خطر لرزه خیزی زیاد این است که نیروهای طراحی ستون عمدتا بر اساس ظرفیت دیوار برشی تعیین می شوند و نیروهای طراحی با مدل تحلیلی سازه نامربوط خواهد بود. در ساختمان های بلند مرتبه که در آن ها نرمی (انعطاف پذیری) دیوار در اثر نرمی محوری ستون قابل مقایسه با نرمی برشی سازه است، افزایش سختی خمشی سازه اهمیت چندانی نخواهد داشت.
المان غشایی مورد استفاده در مدل تحلیلی براساس ضرورت رفتار کششی ورق جان می باشد و تعداد المان ها باید به اندازه کافی برای دست یابی به نیروهایی که موجب خمش در المان های مرزی می شوند، باشد. آستانه اصل استفاده از حداقل چهار المان در هر جهت (در مجموع 16 ‏المان در هر پانل) را برای مدل تحلیلی دیوار برشی ضروری می داند. [9]
در نرم افزارهای مهندسی برای تحلیل رفتار درون صفحه دیوار برشی با استفاده از المان های غشایی می توان از المان های چهار گرهی و یا سه گرهی استفاده کرد.
فرمول بندی المان های چهار گرهی به مراتب از فرمول بندی المان های سه گرهی (مثلثی) دقیق تر می باشد. المان سه گرهی تنها برای نواحی انتقال و مرزی پیشنهاد می گردد. هر چند فرمول بندی سختی المان سه گره ای آسان است، لیکن بازیابی تنش ها در این حالت از دقت کافی برخوردار نیست. بهترین نتایج برای المان های چهار گرهی در حالتی به دست می آ ید که این زوایا در حالت90‏ درجه و یا حداقل بین 45 تا 135 ‏درجه باشند.
در شکل (2-7) نحوه ی شبکه بندی یک دیوار برشی فولادی با المان های چهار گره ای غشایی ناهمسانگرد (ارتوتروپیک) که در آن هر پانل در هر جهت به صورت مساوی به پنج قسمت تقسیم شده است نشان داده شده است.

محورهای محلی المان ها به گونه ای انتخاب می شود تا راستای زاویه میدان کشش به خوبی در نظر گرفته شود. مدل تحلیلی مبتنی بر استفاده از المان های غشایی ناهمسانگرد دارای مزایایی نسبت به روش متداول مدل نواری می باشد. در این مدل تکرارها در هر مرحله به آسانی و با تغییر راستای زاویه α براساس روند متداولی که نرم افزارهای مهندسی در این ارتباط دارند انجام می شود.

شکل 2-7 مدل غشایی ناهمسانگرد دیوار برشی

2-5-3- تحلیل غیر خطی
در طراحی لرزه ای سازه های فولادی برای لحاظ نمودن واقعی رفتار غیرالاستیک سازه، به کارگیری یک تحلیل غیرخطی مفید و کارآمد می باشد. در روش تحلیل نواری استفاده از المانهای غیرخطی خرپایی برای منظور کردن مناسب اثرات تنش های تسلیم کششی یکنواخت جان بر روی اجزای مرزی افقی و قائم توصیه می شود.
‏استفاده از المان های غیرخطی غشایی ناهمسانگرد در تحلیل المان محدود دیوارهای برشی به شرط وجود در نرم افز ارهای موجود مهندسی جهت مدل کردن دقیق تر دیوار مفید می باشد.
چنانچه از مدل غیر خطی استفاده شود در این صورت اجزای مرزی افقی و قائم می توانند در مقابل مود های ناخواسته مانند کمانش در اثر رفتار غیرالاستیک با اعمال تغییر شکل های مناسب به قاب کنترل کننده باشند. تغییر مکان های مورد نظر می تواند حاصل از تسلیم کامل کششی ورق جان باشند و یا به هر روش دیگری محاسبه شوند. دستورالعمل[10] FEMA356 اطلاعات مفیدی برای نحوه ی محاسبه تغییر مکان ها ارائه می دهد. تحلیل پوش- آور بهترین روش برای دستیابی به نیروهای واقعی اجزای مرزی است. نیروهای محوری و خمشی که با استفاده از این روش برای اعضای مرزی به دست می آیند، کمتر از نظایر آن ها در حالتی هستند که نیروها از طریق طرح براساس ظرفیت حاصل می شوند.
2-6-طراحی اولیه
قبل از هر تحلیلی، تعیین اندازه و ابعاد اولیه ورق جان و اعضای مرزی قائم و افقی ضروری است. تعیین ابعاد اولیه اعضای د‏یوار برشی فولاد‏ی براساس فرضیات ساد‏ه کننده ای جهت تعیین نیروهای این اعضا انجام می شود.
در طراحی اولیه ورق جان در گام اول فرض می گردد که ورق جان کل نیروی برشی حاصل از زلزله در سیستم دیوار برشی فولادی را تحمل کند. برای تعیین ظرفیت برشی ورق جان، داشتن α مقدار زاویه میدان کشش ضروری است. چون زاویه α به خصوصیات هندسی اعضای مرزی و ابعاد دیوار وابسته است، لذا در طرح اولیه باید برای زاویه α مقداری را فرض کرد. نمونه های طراحی دیوار برشی فولادی نشان داده است که انتخاب زاویه α در محدوده 30 تا 55 درجه تخمین اولیه مناسبی است.
ظرفیت اسمی برشی ورق جان را می توان مطابق رابطه V=0.5F_y tLsin2α تعیین کرد. که در آن L فاصله محور تا محور ستون ها است. آئین نامه AISC341 ‏از ضریب 42/0 ‏به جای ضریب 50/0 ‏در رابطه فوق استفاده کرده است. دلیل انتخاب 42/0 اعمال ضریب اضافه مقاومت ورق جان معادل 2/1 می باشد. از طرف دیگر آیین نامه از L_cf، فاصله بین دو بر ستون به جای L فاصله محور تا محور ستونها برای ارزیابی ظرفیت اسمی برشی ورق جان استفاده کرده است.
بنابراین ظرفیت اسمی برشی ورق جان از رابطه (2-4) بدست خواهد آمد :
(2-4) V=0.42F_y tL_cf sin2α

براساس تحقیقات برمن و برونو مقدار V که از رابطه فوق تعیین می شود کمتر از مقاومت نظری ورق جان براساس تسلیم کششی یکنواخت در امتداد زاویه α می باشد که منعکس کننده تفاوت بین اولین تسلیم تا تسلیم کامل ورق جان در اثر توزیع غیر یکنواخت تنش در محدوده ارتجاعی است.
‏در طراحی به روش تنش مجاز حداقل ضخامت ورق جان که از رابطه (2-5) بدست می آید برابر است با :
(2-5) t_w≥(1.67V_a)/(0.42F_y L_cf sin2α)
در رابطه (2-5) V_a نیروی برشی موجود در دیوار برشی در اثر ترکیبات متعارف بارگذاری است. استفاده از ورق های با ضخامت کمتر از 6 میلی متر مراقبت های ویژه ای را در هنگام ساخت و نصب ایجاب می کند. در هر حال به کارگیری ورق های نازک در دیوارهای برشی فولادی از مزایای این سیستم است که حمل و نقل آن را آسان می کند.