Table of content

Journal of Engineering

مجلة الهندسة

ISSN: 17264073 25203339
Publisher: Baghdad University
Faculty: Engineering
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

The Journal Engineering was issued in 1986. It was Stopped from 1990 – 1997 because of the economic blockade. It restarted publication after the fourth scientific engineering conference for it published the papers that were accepted in the conference.
It is a scientific engineering journal refereed by specialized and qualified professors in most of the engineering fields and those Specialists in the issued by the college of Engineering university of Baghdad .It was serenely publibued , but from 2011 it has issued of monthly for the numerous papers submitted to the journal to publish their papers in this scientific journal in addition to some of the Arabs professors because the journal is considered one of the valued journals in the Arabic homelan .
Many professions were the head editor of the journal from its first issue. The first one was prof.dr. Laith Ismail Namiq then prof.dr. Mohammed A.Alawis ,prof.dr.Ali A Al – kilidar prof.dr. Abdul-Ilah Younis and currently Prof.dr.Qais S. Ismail.

AIMS AND SCOPE

The Journal of Engineering is an open access, monthly, refereed, peer-reviewed journal. It focuses on the different disciplines of engineering.

Its scope is to cover almost all the aspects of engineering and technology and their related topics. The Journal of Engineering tries to emphasize on publishing high-quality papers with an acceptable, professional and considerable background.

The submitted papers undergo plagiarism, a double-blind peer review by professionals in the paper specific specialty. This process is accomplished according to the Journal criteria of evaluation, where the manuscript, contents, and organization of the paper are to be checked. The papers will be available online for the readers.

Loading...
Contact info

Jadriyah, Baghdad
Iraq
Mobile:+964 7714076860
Email: info@jcoeng.edu.iq
https://www.jcoeng.edu.iq

Table of content: 2009 volume:15 issue:1

Article
The traditional solutions in the sustainable climatic adaptation and its employment in the contemporary housing
الحلول التقليدية في التكيف المناخي المستدام وتوظيفها في السكن المعاصر

Loading...
Loading...
Abstract

Sustainability means, the integration between the ecological, technological, economical and social systems to forming the urban environment to maintain the resources for the future generations. Sustainability focuses on many principles: Using the natural energy, learning from the traditional architecture, minimizing the consumption of the resources. To develop some criteria's for contemporary dwellings in hot dry climate, the research tried to study and analyze the traditional architecture to diagnose its importance and ability to solve contemporary problems, one of which is the lack of comfortable and suitable dwelling units in hot dry climate regions. The research will study the traditional urban fabric components in the hot- arid zone, because the urban experiment in this zone emphasized on the compact forms and considered it the result of the human adaptation to create the comfortable microclimate. The research concludes the effective indicators in the traditional urban fabric and employed it in many of housing clusters in hot arid zone to examine its importance and effect in the formalization of sustainable and suitable housing clusters. يعني مفهوم الاستدامة تكامل الأنظمة الايكولوجية والتكنولوجية والاقتصادية والاجتماعية في تكوين البيئة الحضرية، وان تلك الأنظمة كفيلة بتلبية الاحتياجات الحالية والمستقبلية، لقد أكدت الاستدامة على عدة مبادئ أهمها الاستفادة من الطاقات الطبيعية، التعلم من العمارة التقليدية، وتقليل استهلاك المصادر وبالتالي تقليل الضرر بالبيئة المحيطة. من أجل الوصول الى بعض خصوصيات السكن المعاصر في ظروف المناطق الحــــارة الجافة يحاول البحث الحـــالي دراسة وتحليل أهمية مايمكن للعمارة التقليدية أن تقدمه لنا لحــــــل كثير من مشكلاتنا المعاصرة وفي مقدمتها السكن الملائم والمريح سيتناول البحث أستعراض مكونات النسيج الحضري التقليدي في المناطق الحارة الجافة، حيث ان التجربة الحضرية في تلك المناطق توضح بأن الأشكال المتضامة هي التأثيرات المعدلة للاجهادات المناخية، وإن حاجة الإنسان للتكيف مع المناخ الحار الجاف، تؤدي إلى تطوير الأشكال الحضرية المتضامة، والتي تساعده في الحصول على مناخ موضعي معتدل. حيث إن الشوارع والأزقة الملتوية والضيقة تحجب أشعة الشمس والعواصف الترابية وتخزن الهواء البارد فيها مما يؤدي إلى حصول النسيم المعتدل. سيحاول البحث استخلاص المؤشرات الفاعلة للاستدامة في النسيج الحضري التقليدي من الإطار النظري ومن ثم تطبيقها على عدد من المجمعات السكنية في المناطق الحارة الجافة، لاختبار فاعليتها واهميتها في تشكيل تجمعات سكنية مستدامة وملائمة لظروف تلك المناطق.


Article
تثبيت نظام المعلومات الجغرافية GIS في العراق

Loading...
Loading...
Abstract

Growth of cities made Urban Designers and Planners determine to the extent that need to knew solutions appear to maintain and analyze data, especially regarding dealing with 3D geometrical information and concepts integration on building them to enable analysis and ensure 3D rapid visualization as complication and mutual relations among various data types (3D spatial and non -spatial) and users vary greatly that current information systems face difficulty in dealing with, analyses and completing them, confusing the process of Urban Planning and conduct nowadays rather than a decade ago; it was necessary to set an attempt to combine available technology components and develop new concepts to conclude a system that meets users' requirements and solves problems of urban planning and of information users better . Therefore, focus was on a 3D system to conclude the concept of building objects and their attributes to allow efficient recovery and display, where focus is on 3D spatial objects; since demand of 3D spatial information is the most urgent. So , the aim is identifying the conceptual model capable of dealing with a variety of object and relations of interest for urban planners appropriately to analysis and 3D interactional visualization using current technological developments , so that object of no spatial range are combined in the database according to objective classification , so that spatial object , classification with objective characteristics can work according to hierarchy in semantic and geometrical domains this to be integrated by possibility of introduction of this public system to Iraq in general and Baghdad in particular by attempting suggesting conducting that system as a start to be the responsible for its application for real . The research was finished with cooperation of many parties abroad to reach its desired aim. لقد عقد نمو المدن مهام المصممين والمخططين الحضريين الى حد ظهور الحاجة لحلول جديدة للمحافظة على البيانات وتحليلها خصوصاً ما يتعلق بمعاملة المعلومات الهندسية ثلاثية الابعاد وتكامل المفاهيم حول بناءها لتمكين التحليل وضمان التخيل السريع ثلاثي الأبعاد. وحيث يتفاوت التعقيد والعلاقات المتبادلة بين انواع البيانات المختلفة (المكانية واللامكانية ثلاثية الابعاد) و المستخدمين الى حد كبير جداً بحيث تواجه انظمة المعلومات الحالية صعوبة في معالجتها وتحليلها لاكمالها، مما يشوش عملية التخطيط والادارة الحضريين في الوقت الحاضر ولاكثر من عقد مضى، كان من الضروري وضع محاولة لتوحيد مكونات التكنولوجيا المتوفرة وتطوير مفاهيم جديدة للوصول الى نظام يفي بشكل افضل بمتطلبات المستخدمين ويحل مشاكل التخطيط الحضري ومشاكل الذين يستخدمون المعلومات ، لذا تم التركيز على نظام المعلومات الجغرافية (GIS) ثلاثي الابعاد، للوصول الى مفهوم لبناء الاشياء وخصائصها مما يسمح باسترداد وعرض وافيين، يكون التركيز فيه على الاشياء المكانية ثلاثية الابعاد مادام الطلب على المعلومات المكانية ثلاثية الابعاد هو الاكثر الحاحاً. ليكون الهدف هو تحديد النموذج المفاهيمي القادر على معاملة تشكيلية من الاشياء والعلاقات ذات الاهمية للمخططين الحضريين بطريقة مناسبة للتحليل والتخيل التفاعلي ثلاثي الابعاد اللذين يستخدمان تطورات التكنولوجيا الحالية، ليصار الى توحيد الاشياء التي تكون بدون مدى مكاني في قاعدة البيانات حسب خصائصها الموضوعية ويتم تصنيفها حسب التصنيف الموضوعي، ليعمل تصنيف الاشياء المكانية التي تمتلك صفات مميزة موضوعية حسب التسلسلات الهرمية في الحقول الدلالية والهندسية وتلك الخاصة بالموضوع وليتكامل ذلك بامكانية طرح هذه المنظومة العامة على العراق بالعموم وعلى بغداد بالخصوص بمحاولة اقتراح ادارة تلك المنظومة بداية لتكون الكفيل بتطبيقها حقاً. وقد اتمم البحث بالتعاون مع عدة جهات خارج البلد للوصول الى اهدافه المبتغاة.

Keywords


Article
انتاج خرسانة عالية الاداء باستخدام انواع مختلفة من البوزولانات المحلية

Loading...
Loading...
Abstract

High Performance Concrete (HPC) is considered as one of the most important products known by the construction industries during the last years in the field of producing new and improved types of concrete. This new type of concrete has an essential importance due to its high compressive strength, superior resistance for external salt attack and its low permeability. This paper is concerned with experimental investigations for evaluation of high performance concrete using a new type, locally available pozzolan. The results are compared with that obtained from using well known micro silica. The experimental work also includes the possibility of activation in order to improve the quality of HPC; the experiments mainly deal with the chemical analysis and the selection for the optimum dosages of additive. The properties of HPC are studied in both fresh and hardened stages. The effect of pozzolan additive on shrinkage was also considered to provide an index for the durability of concrete. تعتبر الخرسانة عالية الاداء واحدة من اهم المنتجات التي شهدتها الصناعة الانشائية في السنوات الاخيرة في مجال انتاج انواع جديدة ومتطورة من الخرسانة. وان لهذا النوع الجديد من الخرسانة اهمية بالغة لما لها من خواص عالية من ناحية مقاومة الانضغاط والديمومة ومقاومة مهاجمة الاملاح الخارجية حيث لها نفاذية واطئة للغاية. يتناول هذا البحث تجارب مختبرية لتقييم أداء خرسانة عالية الأداء بإستخدام نوع جديد من البوزولان المتوفر محليا مثل الميتاكاؤولين وخبث الافران ومقارنة تأثير إضافته مع أنواع أخرى من البوزولان المعروفة مثل دقيق السليكا. كأمكانية تنشيطها لتحسين نوعيته وتشمل التجارب دراسة المادة من حيث التحليل الكيمياوي وايجاد النسبة المثلى للإضافة ومدى تأثيرها على الخواص الميكانيكية وخواص الخرسانة في الحالة الطرية والمتصلبة وتأثير المضاف على الانكماش والتي تعطي فكرة عن ديمومة الخرسانة.

Keywords


Article
Finite Element Analysis of Embankments on Soft Clays - Case Studies
التحليل بالعناصر المحددة للتعليات الترابيية على تربة طينية رخوة – دراسات حالة

Loading...
Loading...
Abstract

In order to design structures on soft soils, it is necessary to predict the behavior of the soft soil under imposed structure load. The high excessive settlements of the soft soil can cause many problems for the structures built on the soil like cracking and breakup of pavements, railway, highway embankments, etc... In this work, the finite element method is utilized as a tool for carrying out different analyses of embankments on soft ground with different conditions. The computer program CRISP (CRItical State Program) is developed to suit the problem requirements. CRISP uses the finite element technique and allows predictions to be made of soil deformations using the critical state theory. Eight-node isoparametric quadrilateral element has been added to the program. The program was used to analyze fully coupled (Biot) consolidation of two-dimensional plane strain problems. The finite element predictions of displacements and excess pore water pressures were compared with field measurements. It was concluded that the maximum vertical movement occurs below the centerline of the embankment. The settlement decreases slightly as the toe of the embankment is approached and decreases rapidly as the distance away from the toe increases. Upward movement of the surface far from the toe is observed. The maximum horizontal movement occurs near the top boundary. The rate of horizontal movement at the top of the foundation is greater than at the bottom. This behavior may be due to the flexibility and free movement condition of the vertical boundary in the top half. لغرض تصميم المنشات التي تستند على ترب رخوة, من الضروري التنبوء بسلوك هذه الترب تحت تأثير احمال المنشأت. ان الهبوط المفرط العالي للترب الرخوة قد يؤدى الى حدوث مشاكل للمنشات المشيدة عليها مثل التشققات و تكسر طبقات التبليط و خطوط السكك و الطرق السريعة و السداد الترابية (التعليات) و غيرها. في هذا البحث, استعملت طريقة العناصر المحددة كطريقة لاجراء عدد من التحليلات لسداد ترابية (تعليات) مشيدة على ترب رخوة و لحالات مختلفة. و قد طور برنامج الحاسبة المسمى (CRISP) ليناسب متطلبات المسالة. ان برنامج (CRISP) يستعمل تقنية العناصر المحددة و يسمح باجراء تخمين للتشوهات التي تحدث في التربة اعتمادا على نظرية الحالة الحرجة. و قد اضيف عنصر ثماني العقد رباعي الشكل إلى البرنامج. و استعمل البرنامج لتحليل مزدوج للانضمام حسب نظرية بيوت لمسائل ثنائية الابعاد ذات انفعال مستوي و قد قورنت نتائج طريقة العناصر المحددة للازاحات و ضغط ماء المسام الاضافي مع القياسات الحقلية . لقد وجد أن الإزاحة الشاقولية العظمى تحدث تحت الخط المركزي للسداد (التعلية) و تتناقص هذه الازاحة كلما تم الاقتراب من حافة السدة ثم تتناقص بشكل سريع عند الابتعاد عن حافة السدة و قد لوحظ حدوث ازاحات شاقولية للأعلى لسطح التربة الواقع بعيداً عن جسم السدة (التعلية). كما تحدث الازاحة الافقية العظمى بالقرب من الحدود العليا لطبقة تربة الاساس. ان معدل الازاحة الافقية في النصف العلوي من الاساس يكون اعلى من قيمته في النصف السفلي. ان هذا التصرف يمكن ان يعزى الى مرونة الحركة و الشرط الحدودي الحر للسطح العلوي من الاساس.


Article
Effect of Transverse Base Restraint on the Cracking Behavior of Massive Concrete
تأثير تقييد القاعدة العرضي على سلوك تشقق الخرسانة الكتلية

Loading...
Loading...
Abstract

The effect of considering the third dimension in mass concrete members on its cracking behavior is investigated in this study. The investigation includes thermal and structural analyses of mass concrete structures. From thermal analysis, the actual temperature distribution throughout the mass concrete body was obtained due to the generation of heat as a result of cement hydration in addition to the ambient circumstances. This was performed via solving the differential equations of heat conduction and convection using the finite element method. The finite element method was also implemented in the structural analysis adopting the concept of initial strain problem. Drying shrinkage volume changes were calculated using the procedure suggested by ACI Committee 209 and inverted to equivalent temperature differences to be added algebraically to the temperature differences obtained from thermal analysis. Willam-Warnke model with five strength parameters is used in modeling of concrete material in which cracking and crushing behavior of concrete can be included. The ANSYS program was employed in a modified manner to perform the above analyses. A thick concrete slab of 1.5m in thickness and 10m in length was analyzed for different widths 2, 4, 8, and 10m to produce different aspect ratios (B/L) of 0.2, 0.4, 0.8, and 1.0 respectively. The results of the analyses show an increase in cracking tendency of mass concrete member as the aspect ratio of the same member is increased due to the effect of transverse base restraint. Accordingly, such effect cannot be ignored in the analysis of base restrained mass concrete structures subjected to temperature and drying shrinkage volume changes. في هذا البحث، تم إجراء تحري عن تأثير أخذ البعد الثالث في أعضاء الخرسانة الكتلية بنظر الاعتبار على تشققها. وتتضمن الدراسة إجراء التحليل الحراري والإنشائي لمنشآت الخرسانة الكتلية. ويتم الحصول على التوزيع الحقيقي لدرجات الحرارة خلال جسم الخرسانة الكتلية من خلال التحليل الحراري للمسألة نتيجة للحرارة المتولدة جراء إماهة السمنت بالإضافة إلى الظروف الجوية المحيطة. وهذا يجرى من خلال حل المعادلتين التفاضليتين للتوصيل والحمل الحراري باستخدام طريقة العناصر المحددة. كما إن طريقة العناصر المحددة أستخدمت أيضا في التحليل الأنشائي وذلك بتبني فكرة مسألة الأنفعال الابتدائي. كذلك يتم احتساب التقلصات الحجمية المرافقة لجفاف الخرسانة بالاعتماد على الطريقة المقترحة من قبل معهد الخرسانة الأمريكي لجنة 209 والتي يتم تحويلها إلى ما يكافئها من تغير في درجات الحرارة لتضاف جبريا إلى التغيرات بدرجات الحرارة التي تم الحصول عليها من التحليل الحراري. لقد تم تبني نموذج ويلام-ورانك ذات خمسة معاملات مقاومة لتمثيل مادة الخرسانة إذ يتضمن هذا النموذج تصرف الخرسانة في حالتي التشقق والتهشم. هذا وتم استخدام برنامج ANSYS وبطريقة معدلة لإنجاز التحليلين المشار أليهما أعلاه. تم تحليل بلاطة خرسانية بسمك 1.5م وطول 10م وبأعراض مختلفة 2، 4، 8 و10م لتحقيق نسب جانبية عرض/طول مختلفة 0,2، 0,4، 0,8و 1,0 على الترتيب. أظهرت نتائج التحليل زيادة في قابلية تشقق أعضاء الخرسانة الكتلية بزيادة النسب الجانبية بسبب تأثير تقييد القاعدة العرضي. وعليه، فأن مثل هذا التأثير لا يمكن إهماله في منشآت الخرسانة الكتلية التي تتعرض لتغيرات في درجات الحرارة و تقلص الجفاف.


Article
PID Controller Design for the Satellite Attitude Control System

Authors: Sami Kadhim Hasan Ar-Ramahi
Pages: 3312-3320
Loading...
Loading...
Abstract

A PID controller satellite attitude yaw-axis control system was designed to step the angle of the satellite body via actuating a precise angular position of a DC motor as quickly and accurately as most optimally possible. The (PID) controller was advantageously chosen for its quick transient response and zero steady-state error. A mathematical model has been derived for the whole satellite attitude yaw-axis control system. Then, the computation power of the MATLAB is utilized to obtain a generalized optimal controller design that enables the satellite attitude yaw-axis control system to have the quickest settling time without excessive overshoot and zero steady state error.تم تصميم مسيطر ثلاثي الانشطة (تناسبي / تكاملي / تفاضلي ) لمنظومة السيطرة حول المحورالعمودي ( الانعراج ) لموقع القمر الاصطناعي بحيث يتم وضع جسم القمر الاصطناعي بالزاوية المطلوبة عبر محرّك مباشر التيار بامثل سرعة وافضل دقّة .تم اختيار المسيطر ثلاثي الانشطة لانفراده بسرعة اجتيازه للاسنجابة العابرة وانعدام الخطأ في الحالة المستقرة. تم اشتقاق النموذج الرياضي الكلي لمنظومة السيطرة حول المحورالعمودي ( الانعراج ) لموقع القمر الاصطناعي . ثم استثمرت القدرة الحاسوبية لبرامجيات الماثلاب للتوصّل لتصميم المسيطر ثلاثي الانشطة الامثل الذي يستطيع جعل منظومة السيطرة حول المحورالعمودي ( الانعراج ) لموقع القمر الاصطناعي ذات زمن استقرار اسرع بدون المرور عبر استجابات متجاوزة لنقطة الضبط وانعدام الخطأ في الحالة المستقرة.


Article
Analysis of Consolidation Behavior of Subsoils under Cyclic Trapezoidal Loading

Authors: Duraid Ali Al Khafagy --- Zainab Ahmed Alkaissi
Pages: 3321-3335
Loading...
Loading...
Abstract

This paper is aiming to develop a numerical procedure using the finite element method for the analysis of soil consolidation by taking into consideration the loading and unloading cycles with particular emphases on the pore pressure built up. The study is concerned with trapezoidal cyclic loading. The shear stresses that are developed in the subsoil due to cyclic loading cause shear strains and change in the mean normal stresses due to distortion of soil element. Biot’s consolidation theory that adopted in this study may be able to take these changes into consideration. The results indicated that the excess pore water pressure increases with load cycles and finally, a steady state conditions are reached. This may be attributed to the undrained cyclic shearing stresses to the origin initial cyclic shear stress ratio. Also it can be explained that when the load is applied very fast the collapse load approaches that undrained conditions, whereas when the load is applied very slowly the collapse load approaches that under drained conditions. When the elastoplastic model is considered the pore pressure are considerably larger than those predicted by the elastic consolidation analysis. This can be attributed to the plastic volume strain that have been taken into consideration in the elastoplastic model. الهدف من هذه الدراسة هو لايجاد طريقة عددية باستخدام العناصر المحددة لتحليل انظمام التربة مع الاخذ بنظر الاعتبار دورات التحميل واللاتحميل مع التركيز على تولد ضغط الماء المسامي. هذه الدراسة تتعامل مع دورات الحمل شبة المنحرفة. ان اجهادات القص المتولدة في التربة التحتية نتيجة دورات التحميل تسبب انفعالات قص وتغيير في معدل الاجهادات العمودية بسبب التشوه الحاصل بالتربة. نظرية Biot’sلظاهرة الانضمام تم تبنيها في هذه الدراسة والتي بامكانها اخذ بنظر الاعتبار التغيرات الحاصلة في الانضمام . وقد اظهرت النتائج ان ضغط الماء المسامي يزداد مع دورات التحميل الى ان تصل الى حالة الثبوت. وهذا يعزى الى نسبة اجهادات القص المتكررة الي اجهادات القص الاولية. كذلك ان تسليط الحمل بسرعة يؤدي الي وصول الفشل في الحالة الغير مبزولة وعندما يسلط الحمل ببطء فان الفشل يصل الى الحالة المبزولة وعند استخدام نموذج المرونة-اللدونة فان ضغط الماء المسامي يكون اكبر منه في حالة استخدام نموذج المرونة لظاهرة الانضمام. وهذا يعزي الى انفعالات اللدونة الحجمية التي تاخذ بنظر الاعتبار في نموذج المرونة-اللدونة.


Article
Improved Data Detection Processes using Retraining over Telephone Lines

Authors: Sarcote.N..Abdullah
Pages: 3336-3346
Loading...
Loading...
Abstract

This paper describes two new developed detection processes for a modem over the public switched telephone network. The modem is a synchronous serial system using a 16-point QAM signal with a detector. The detector is preceded by an adaptive filter that is adjusted to make the sampled impulse response of the channel and filter minimum phase. The idea of these two new detectors is to transmit a known retraining data every specified interval and make use of these known data to improve the conventional nonlinear equalizer and near maximum likelihood detector. Results of computer simulation tests are presented comparing tolerance to additive white Gaussian noise with retraining and with out retraining. The detectors with retraining achieve a better noise performance than conventional detectors. Furthermore the amount of retraining data is varied to find the best compromise between efficiency of data transmission and performance improvement.يصف هذا البحث طريقتين لعملية الكشف لمودم يعمل على خط التلفون: المودم يستعمل (16-QAM) مع الكاشف. يسبق الكاشف مرشح متكيف لجعل استجابة القناة المقطعة مع المرشح ذات حد ادنى للطور. فكرة هذان الكاشفان هو ارسال معلومات متفق عليها بشكل دورى والاستفادة من هذه المعلومات لتحسين اداء الكاشف نتائج المحاكاة باستخدام الحاسبة قدمت حيث تمت المقارنة بين اداء الكاشف مع إرسال المعلومات المتفق عليها وبدونها.استخدام المعلومات المتفق عليها ادى الى تحسن اداء الكاشفين بالنسبة للضوضاء. تم ايضا تغيرنسبة المعلومات المتفق عليها لايجاد افضل نسبة التى تجمع بين كفاءة الارسال مع جودة الاداء بالنسبة للضوضاء.


Article
Building an Integrated System for Management of Projects ((Some Water Projects as a Case Study))

Authors: Ziyad J. Fadhal --- Rafa H. Al- Suhaili
Pages: 3347-3367
Loading...
Loading...
Abstract

Many useful softwares in projects management are available now. Ms Project and Primavera are some examples of these softwares. Those programs need to be fed by information by the user. The users usually collect this information from the project and design documents. This collection process needs considerable time and efforts, and usually accompanied of some errors in data transfer process. In order to reduce the required time and efforts and to eliminate individual errors in data transfer process, an Integrated System is needed. This Integrated System can extract the graphical information from an AutoCAD drawing and transfer it to a digital form suitable for processing in the project management softwares such as Excel and Ms Project. In this research an Integrated System (IS) was built, to connect three softwares, AutoCAD, Excel and Ms Project, using Active X data transfer technology. The Integrated System was tested using three case studies. Al-Nahrain University waste water network, the Islamic University water supply network, and an irrigation and drainage project. The results indicated the capability of the system to transfer the graphical data into digital data, and to conduct the quantity of survey of the selected projects. It is worthy to mention that this system requires some modification that is should be adopted in the AutoCAD drawings. The drawings should be performed using layers, and definition blocks for objects. These modifications are simple and can be done easily. Moreover the system was built in a way that gives the ability of adding other case studies (i.e., other types of projects). تتوفر العديد من البرامجيات الهندسية المفيده في ادارة المشاريع. مثل هذه البرامج على سبيل الذكر هي (Ms project, Primavera) وغيرها . أن هذه البرامجيات تحتاج الى التغذيه بالمعلومات من قبل المستخدم حيث يقوم المستخدم عادة بجمع المعلومات من المصادر المطلوبه مثل وثائق المقاوله ومخططات التصميم وغيرها. ان عملية جمع هذه المعلومات وادخالها يصاحبها جهد ووقت وقد تتعرض هذه العمليه الى حدوث اخطاء في نقل المعلومات. ولتوفير الجهد والوقت وتقليل الاخطاء في نقل المعلومات يتطلب انشاء نظام متكامل يقوم باستخلاص المعلومات قدر الامكان من وثائق ومخططات المقاوله وتحويلها من صيغتها الفعليه الى الصيغه الملائمه لتشغيل برامجيات ادارة المشاريع. Iهذا النظام المتكامل بامكانه استخلاص المعلومات الرسوميه من مخططات ال (AutoCAD) وتحويلها الى ارقام مناسبه للمعالجه في برامج ادارة المشاريع مثل (Excel and Ms Project). في هذا البحث تم بناء نموذج متكامل لربط البرامجيات (برنامج اوتوكاد، مايكروسوفت أكسيل و مايكروسوفت بروجيكت ) بحيث يقوم النموذج باستقراء المعلومات من المخططات التصميميه المرسومه ببرنامج (AutoCAD)وتحويلها مباشره الى برنامج (Excel) وبرنامج(Ms Project) بصيغه عدديه بحيث يمكن التعامل معها بسهوله لايجاد الكميات وبناء نظم اداره المشروع بشكل سريع ومباشر.تم بناء النموذج المتكامل باستخدام البرامجيات اعلاه وربطها بتقنيه (Active X) التلقائيه. تم تجربه النموذج المتكامل على ثلاث حالات دراسيه وهي شبكة مجاري لموقع جامعة النهرين وشبكة ماء لموقع الجامعه الاسلاميه وشبكة قنوات الري والبزل. اثبتت النتائج فعالية النموذج في تحويل المعلومات من صيغتها الرسوميه الى صيغ عدديه يمكن التعامل معها بسهوله ويسر بالبرامجيات المشموله بها. ومن الجدير بالذكر بان النموذج يتطلب ان يتم رسم المخططات التصميميه ببرنامج الاوتوكاد مع بعض التاشيرات الطفيفه في هذا البرنامج لكي يتمكن النظام بالعمل المطلوب ، مثل اجراء الرسومات بصيغ الطبقات ال(Layers) وحصر الاشكال (Objects) بلوحات التعريف (Blocks) وهي متطلبات بسيطه يمكن تنفيذها بسهوله.كما ان النظام تم بناءه بطريقه مرنه بحيث يمكن اضافة اي حاله اخرى (اي مشاريع اخرى).


Article
Nonlinear Analyses of Partially Composite Steel Beams Encased in Concrete with Innovative Position of Stud Bolts

Authors: Raad K. Shukur
Pages: 3368-3391
Loading...
Loading...
Abstract

Static behavior of three partially encased composite steel beams with cambering under flexural condition is investigated in the context of studying some alternative positions for the headed studs. Shear resistance between the cambered I-shaped beam and the concrete was provided by headed studs in two positions: vertically welded on the bottom flange and horizontally welded on the faces of the web. In the present study, a nonlinear three-dimensional finite element analysis has been used to predict the load-deflection and moment-rotation behaviors of composite encased beams consisting of steel sections using the finite element computer program (ANSYS V. 10). Composite encased beams are analyzed and a comparison is made with available experimental load-deflection curves, good agreement with the experimental results is observed. Cambering of steel section is introduced on the steel section of the composite beams encased in concrete. It is found that using of steel section with cambering can increase the ultimate load capacity of the composite encased beam by relatively (15%) and also it is found that deflection are nearly (65% to 80%) the deflection of the same beam without cambering. Parametric studies have been carried out to study the increasing of the moment-carrying capacity due to the use of encased concrete; meanwhile the slip along the beams length is studied. The strain distributions along the steel section and encased concrete depth are also examined. The effects of concrete compressive strength on the stiffness of the composite encased beams are also investigated with the Poisson’s ratio of concrete and the effect of cambering of steel-section.في البحث الحالي, تم التحري حول سلوك ثلاث نماذج من العتبات المركبة المثنية و المغلفة جزئياُ بالخرسانة تحث تأثير الاحمال الساكنة ضمن نهج عام يتمحور حول دراسة الموقع الافضل لوضع روابط القص ((Shear Studs. تم توليد مقاومة القص بين الكونكريت و المقطع الفولاذي المثني و من خلال روابط القص عن طريق موضعين رئيسين: الروابط الملحومه طولباُ و الروابط الملحومه أفقياُ. أستخدم في الدراسة الحالية, طريقة العناصر المحددة للتحليل اللاخطي ثلاثي الابعاد و ذلك لغرض تحري علاقة كل من الحمل بالهطول و كذلك العزم بالدوران للعتبات المركبة و التي تحتوي على عنصر فولاذي مثني مغلف بالخرسانة وباستخدام برنامج العناصر المحددة للتحليل الانشائي الـ(ANSYS). تم تحليل العتبات المركبة ذوات المقاطع المغلفة و تمت مقارنة نتائج منحنيات القوة و الهطول مع النتائج العملية المتوفرة, تم ملاحظة توافق جيد بين النتائج المستحصلة من البرنامج و النتائج العملية. تم توليد تحديب (أنثناء) في المقطع الفولاذي للعتبات المركبة المغلفة بالخرسانة. لقد لوحظ بأن استخدام المقاطع المثنية في العتبات المركبة و المغلفة بالخرسانة يؤدي الى زيادة قابلية تحمل تلك العتبات بمقدار (١٥٪), و كذلك لوحظ بأن الهطول الدوران يتراوح مابين (٦٥٪ الى ٨۰٪) من هطول الدوران للعتبات التي تحتوي على مقاطع مثنية. تم دراسة تأثير وجود الخرسانة المغلفة على زيادة قابلية تحمل العزوم للعتبات القشرية المركبة و المغلفة جزئياً بالخرسانة, في تلك الاثناء تم دراسة التزحلق الذي يحدث في سطح الاتصال و على طول العتب للعتبات المركبة أيضاً. بالاظافة الى ذلك تم دراسة نمطية توزيع الانفعالات على العمق الكامل للمقاطع الفولاذية و كذلك الخرسانة المغلفة. تم التحري عن مدى تاثير مقاومة أنضغاط الخرسانة على جسائة العتيات المركبة و المغلفة بالخرسانة.. و اخيراً, تم التحقق من تاثير كل من (Poisson’s ratio), مقدار تحدب (ثني) المقطع الفولاذي و مقدار نعومة (دقة) النموذج المعمول بالـ(ANSYS) على قابليات تحمل العتبات المركبة.


Article
Effect of Al Huwayza Marsh Boundary Configuration on the Velocity Patterns and Water Quality Distribution

Authors: Shaimaa U. Kareem --- Riyadh Z. Al Zubaidy
Pages: 3392-3412
Loading...
Loading...
Abstract

A two-dimensional depth-averaged hydrodynamic model and a two-dimensional water quality parameters transport model were developed to simulate the characteristics of Al Huwayza Marsh, which is considered the largest and most important marsh in the south of Iraq. The hydrodynamic model for Al Huwayza Marsh was built by using RMA2 model, while the water quality model was built by using RMA4 model. These two models are part of Surface Water Modeling System, SMS, software package. To investigate the effect of the marsh boundary configuration on the variation of the velocity pattern and the water quality within the marsh, both of the hydrodynamic and the water quality models were applied to three cases of boundary configuration of Al Huwayza Marsh. The first case represents the natural extension of the marsh boundary. The second case represents the existing boundary configuration of the marsh, in which the south west of the marsh is bounded by a dyke. The third case represents the Iraqi part of the marsh bounded by the south west dyke and a dyke along the Iraq-Iranian borders, which when completed will separate the marsh into two parts. Models runs were based on above cases of Al Huwayza Marsh boundary configuration and topographical survey, hydrological measurements and routing, and water quality measurements carried out by the Center of Rehabilitation of Iraqi Marshlands. Discharges of all feeders and stages of the outlets are considered for wet, normal, and dry years. Feeder’s seasonal discharges were averaged. High and low concentrations of three selected water quality parameters of the marsh feeders were adopted in the model runs. Generally, it was found that the flow velocities are relatively high at the inlets and outlets of the marsh. The construction of the dyke along the Iraqi-Iranian border leads to variation in the direction of water flow in all portions of the marsh and a great reduction in AsSuwayb River discharge. While, a slight effect was noticed in the mixing process of the feeders’ water of different concentration in case three compared to other cases.تم اعداد نموذج هيدروديناميكي ثنائي البعد ونموذج نوعية المياه لتمثيل خصائص هور الحويزة الذي يعد من اكبر واهم اهوار العراق الجنوبيه. تم بناء النموذج الهيدروديناميكي لهور الحويزة باستخدام نموذج RMA2. أما نموذج نوعية المياه فقد تم بناؤه باستخدام نموذج RMA4 وهما جزء من نماذج النظام البرمجيSurface Water Modeling System . تم تطبيق النموذج الهيدرولكي ونموذج نوعية المياه على ثلاث حالات من حدود هور الحويزة لبيان اثر حالة حدود الهورعلى تغاير انماط السرع ونوعية المياه داخل الهور. الحالة الاولى تمثل وضع امتداد حدود الهور الطبيعية. والحالة الثانية تمثل الوضع الحالي لحدود الهور وهي حالة وجود سدة جنوب غرب الهور. والحالة الثالثة تمثل وضع الهور ضمن الحدود العراقية بعد اكمال انشاء السدة على امتداد الحدود العراقية الايرانية ضمن هور الحويزة والتي ستقسم الهور الى جزئين. اعتمدت تطبيق النماذج على وضعية حدود هور الحويزة ونتائج القياسات الهيدرولوجيه وعلى نتائج استتباع الجريان و المسح الطوبوغرافي الذي تم تنفيذه من قبل مركزانعاش الاهوار العراقيه. تم التعامل مع قيم التصاريف للمداخل والمخارج على اساس السنوات الرطبة والمعتدلة والجافه حيث تم اخذ المعدلات الفصليه لتلك التصاريف، اما في نموذج نوعية المياه فقد تم اعتماد اعلى واقل التراكيز لبعض معايير مختارة لنوعية مياه مغذيات الهور. عموما، تم ملاحظة كون سرع الجريان عالية نسبيا عند مداخل ومخارج هور الحويزة. ان انشاء سدة على امتداد الحدود العراقية الايرانية سيؤدي تغير في اتجاهات جريان الماء في معظم الهور وقلة كبيرة في تصاريف نهر السويب. بينما كان التاثير قليل على عملية الخلط داخل الهور لمياه المغذيات المختلفة التراكيز في الحالة الثالثة مقارنة ببقية الحالات.


Article
Effect of Ice Formation on Airfoils Performance (Part-I)

Authors: Haitham Q. Hasoun --- Najdet N. Abdulla
Pages: 3413-3432
Loading...
Loading...
Abstract

A numerical investigation was conducted to study the effect of simulated ice accreted on airfoil aerodynamics performance. The simulated ice shapes were tested on NACA 0012 airfoil wing at different Mach numbers. The study includes the one of the famous types of ice accreted on the airfoils called the rime ice. The calculation of ice droplet trajectories was performed by solving the trajectories governing equations of the droplet using FVM. A numerical model based on staggered FVM is built up to solve the governing equations of a body fitted grid, trajectories equation, continuity equation and momentum equation using FORTRAN 97. The turbulence model of (k-ε) has been adopted in the programming to evaluate the turbulence effect. The program is valid for any type of 4 or 5 digits airfoil. The program is available to evaluate the rime ice accumulation. The pressure, lift, drag and pitching moment coefficients are computed and compared with that of clean case results. The program was run over different Mach numbers, to compare the results obtained at these Mach Numbers. The investigation of the work was tested on NACA 0012 in a range of angle of attack 0º to 6º, where stall starts at this angle of attack as demonstrated by the results. The results show that the severity of ice formation could be more dangerous with increasing the angle of attack or the Mach number. أنجزت في هذا البحث الحسابات العددية لدراسة تأثير الثلج المقلد على أداء ديناميكيا الهواء المنساب على المطيار. أشكال الثلج المقلدة أختبرت على مطيار من نوع (NACA 0012) لأعداد ماخ مختلفة, وتضمنت الدراسة النوع المعروف من الثلج المتولد على سطح المطيار و هو الثلج الصقيع. لقد تم حساب مسار قطرة الثلج باعتماد المعادلة الحاكمة لمسارات قطرات الثلج وباستخدام طريقة الحجوم المحددة, و أعتمد الموديل الرياضي في ذلك طريقة (Staggered) لنظام الإحداثيات الغير المتعامدة في الشبكة المتولدة, ولمعادلة مسار القطرة, و معادلة الاستمرارية و معادلة الزخم باستخدام لغة البرمجة (فورتران 97) . تم استخدام الأنموذج الرياضي الأضطرابي (k-ε) لتحليل جريان المائع حول المطيار. ويمكن أستخدام البرنامج لأي نوع من أنواع (NACA airfoil) ذات ال 4 أو ال 5 أرقام وعلى بعدين فقط. البرنامج قادر على حساب تجمع تلك القطرات الثلجية المكونة للصقيع فوق المطيار والترويج. معاملات الضغط, قوة الرفع, قوة الكبح و عزم الترويج تم حسابها وقورنت مع حالة وجود الثلج على المطيار. أجريت الحسابات على أعداد ماخ ولزوايا مختلفة, وتم استخلاص النتائج وأخذت المقارنات للزوايا من ( 0º الى º6 ) حيث يبدأ الانهواء بعد الزاوية (º6) كما بينت النتائج ذلك. أظهرت النتائج أن أشكال الثلج المتولد على المطيار تؤثر تأثيرا كبيرا على الأداء الديناميكي الهوائي وذلك بسبب تغير شكل الانسياب للمطيار مما يؤدي إلى زيادة معامل الكبح و نقصان معامل الرفع. كذلك أفادت النتائج بأن شدة الخطورة تكون أكثر حدة بزيادة عدد الماخ أو زيادة زاوية الهجوم.

Keywords


Article
Numerical Investigation of the Cavitation in Pump Inducer

Loading...
Loading...
Abstract

A numerical investigation of the non-cavitating and cavitating performance of a three-blade pump inducer under nominal and off-design operating conditions is presented. Three different simulated hydrofoils; a flat plate, “NACA0004", and "Clark-Y-6%" has been selected to represent the profile of the inducer blade. A 2D, steady, incompressible, turbulent, and isothermal flow field between the inducer blades is simulated using the FVM. The "Interface Tracking" model is selected to predict the cavity profile of the attached cavitation and the cavitating performance drop. For each blade profile, the influence of solidity in the range of (1.8 to 3.0) and blade angle in the range of (20° to 35°) on the inducer performance is studied. Comparing the present model with available experimental and numerical results, confirms that the developed model well predicts the general non-cavitating performance for an inducer having a flat plate blade profile. For "NACA0004", or "Clark-Y-6%" hydrofoil blade profiles, a reduction in the operating range of these inducers is produced. In addition, the developed model predicts the inception of cavitation earlier than the experimental results. The predicted cavitating head drop curve of an inducer having a flat plate blade profile is compared with available experimental results and a good agreement is obtained. The drop curve occurs suddenly and simultaneously with the experimental one. For "NACA0004“, or "Clark-Y-6%" hydrofoil blade profiles, a smooth curves with simultaneous or gradual head drop occurs with the experimental one, respectively. Generally, the agreement between the results is satisfactory.تم عرض دراسة عددية عن خصائص الأداء لمحاثة ثلاثية الريش لمضخة تعمل عند انعدام التكهف ومع التكهف عند حالات العمل التصميمية وغير التصميمية. تم اختيار ثلاثة أشكال بطريقة منمذجة لمطيار مائي وهي: صفيحة مستوية، و "NACA0004" و "Clark-Y-6%" لتمثل شكل ريشة المحاثة. تمت نمذجة الجريان ثنائي الأبعاد, مستقر, غير انضغاطي, مضطرب، و ذو درجة حرارة ثابتة لمائع ينساب بين ريش المحاثة وباستخدام طريقة الحجم المحددة. تم اختيار نموذج "Interface Tracking" لتخمين شكل الفجوة للتكهف الملتصق و انخفاض الأداء المتكهف. لكل شكل ريشة، تمت دراسة تأثير الصلادة في المدى (1.8 الى 3.0) وزاوية الريشة في المدى (20 الى 35 درجة) على أداء المحاثة. إن مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها من النموذج المطور مع النتائج المتوفرة من التجارب العملية ومن الحسابات العددية ,تؤكد أن النموذج المطور يحسن تخمين الأداء العام وبدون تكهف لمحاثة ذات ريشة بشكل صفيحة مستوية. لمطيار مائي بشكل "NACA0004" أو "Clark-Y-6%" سينخفض مدى التشغيل لهذه المحاثات. بالإضافة إلى ذلك, فان النموذج المطور يخمن بدء التكهف بصورة مبكرة عن تلك المتوفرة من التجارب العملية. تمت مقارنة منحني انخفاض الضغط عند تكهف المحاثة ذات ريشة بشكل صفيحة مستوية مع النتائج المتوفرة من التجارب العملية حيث تم الحصول على توافق جيد. إن منحني انخفاض الضغط يحدث بشكل مفاجئ ومتزامن مع نضيره المتوفر من التجارب العملية. لمطيار مائي بشكل "NACA0004" أو "Clark-Y-6%" , فان منحنيا انخفاض الضغط تحدث بشكل متزامن أو تدريجي مع نضيرها المتوفر من التجارب العملية وعلى التوالي. بشكل عام, إن التوافق بين النتائج هو مرضي.


Article
Effect of Obstacle in River on the Heat Dissipation of Hot Water Injection

Authors: Ayser M. Fleh
Pages: 3443-3465
Loading...
Loading...
Abstract

Numerical analysis of the cooling process of hot water discharge from a steam power plant into a river has been carried out in the present study. A mathematical model describing the flow field and temperature distribution induced in the river as a result of the cooling process is made based upon the assumptions of steady state, two-dimensional, turbulent flow, in the horizontal plane. The governing equations are the continuity, the momentum, the (К-ε) turbulence model and the energy equation. A proper initial and boundary condition are specified to be used in the solution of the governing equations. A numerical solution of the governing equations is made by using the control volume approach, with non-staggered grid technique and modified SIMPLE algorithm. The numerical solution is capable of calculating the velocity and temperature distributions of the calculation domain. The numerical results show that the developed algorithm is capable of calculating the flow field, properly and accurately. Results are obtained for ten cases of configuration, constant aspect ratio and weather conditions for Baghdad. The results show that the injection velocity effect on the temperature distribution and stream line , the exist of obstacle and its distance from the injection zone but the increase in injection temperature cause a small effect on temperature distribution and stream line. تقدم هذه الدراسة تحليلا عدديآ لعملية تبريد الماء الساخن المتدفق من مكثفات محطات الطاقة الكهربائية الى النهر. فقد تم وضع نموذجآ رياضيا يصف طبيعة الجريان والتوزيع الحراري الحاصل في النهر نتيجة لعملية التبريد تلك, وقد أعتمد هذا النموذج على فرضيات منها حالة ألاستقرار,ثنائي البعد، الجريان مضطرب في المستوى الأفقي. يتضمن النموذج الرياضي أشتقاق المعادلات التفاضلية الجزئية للمسألة، والتي هي معادلات الاستمرارية، الزخم، معادلتي نموذج (K-E) للاضطراب ومعادلة الطاقة. بالاضافة الى ذلك . تم تعريف ظروف أبتدائية وحدية مناسبة لاستخدامها في حل المعادلات. تم حل المعادلات عدديآ بأستخدام تقنية الحجم المحكوم مع شبكة غير مزحفة وطريقة (SIMPEL ) المعدلة. للحل العددي القابلية على حساب توزيعات السرع ودرجات الحرارية. أظهرت النتائج العددية ان النموذج العددي الذي تم التوصل أليه له القابلية على حساب الجريان بصورة مناسبة ودقيقة ولقيمة ثابتة(نسبة طول النهر الى عرضها aspect ratio) وللظروف الجوية لمدينتة بغداد.ولقد أظهرت النتائج مياه النهر القريب من منطقة التدفق تتأثربزيادة سرعة التدفق,زيادة درجة الحرارة,قرب وبعد الجسم العائق وكذلك وجود العائق وتتأثر قليلا بزيادة درجة الحرارة.


Article
Numerical Investigation of Turbulent Natural Convection in an Inclined Square Enclosure

Authors: Khudheyer S. Mushatet --- Qasim S. Mehdi
Pages: 3466-3481
Loading...
Loading...
Abstract

Two dimensional turbulent natural convection heat transfer and fluid flow inside an air filled inclined square enclosure differentially heated has been numerically studied. Fully elliptic Navier- Stockes and energy equations are solved using finite volume method. The problem is simulated for different angles of inclination (0 <= theta <= 180 deg) and Rayleigh numbers (10^8 <= Ra <= 10^16 ). The turbulence k-є model is used to model the effect of turbulence. The wall function approach is used to model the regions near the walls of the enclosure. The obtained results from this study show that the rate of heat transfer is increased with the increase of Rayleigh number and decreased with the increase of angle of inclination(0 <= theta <= 90 deg.).Also the induced vortices are strongly elongated with increase of Rayleigh number. The thickness of thermal boundary layer is decreased with the increase of Ra. The validation of the present code was done by comparing the computed results with the published ones. The comparison indicated a good agreement.أجريت دراسة عددية لدراسة انتقال الحرارة وجريان المائع بالحمل الحر الأضطرابي داخل حيز مربع مائل ومسخن تسخينا جزئيا. تم حل معادلات نافير- ستوكس ومعادلة الطاقة باستخدام طريقة الحجم المحدد. أجريت الدراسة الحالية لزوايا ميلان مختلفه (0 <= theta <= 180 deg)ولأرقام رايلة متعددة (10^8 <= Ra <= 10^16 ) بينما تم استخدام نموذج الأضطراب (k-є ) لمعالجة تأثير الأضطراب. أستخدم اسلوب دالة الجدار لنمذجة المناطق القريبة جدا من الجدران. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن معدل انتقال الحرارة قد ازداد مع زيادة عدد رايلة ويقل بزيادة زاوية الميلان(0 <= theta <= 90 deg.). أيضا بينت النتائج أن الدوامات الناتجة تستطيل وتتحد بقوة مع زيادة عدد رايلة بينما يقل سمك الطبقة الحرارية المتاخمة. تم التأكد من صحة الطريقة العددية المستخدمة من خلال المقارنة مع النتائج العملية المنشورة حيث بينت المقارنة توافقا جيدا.


Article
Simulation of Casting Solidification Parameters in Metallic Mould

Authors: Akeel D. Subhi --- Ayad M. Takhakh
Pages: 3482-3491
Loading...
Loading...
Abstract

In this work, numerical method approach has been used to simulate the solidification parameters of an eutectic aluminum-silicon alloy in chilled metallic mould with copper. The approach is based on the solution of heat flow equations of the casting and mould. In addition, the latent heat is treated as a boundary condition between the liquid and solid phase. The results showed that different behaviors of solidification parameters are obtained along the casting. Furthermore, the simulation approach of solidification parameters in conjunction with the microstructure indicated that it is possible, to a large degree, giving a knowledge about the microstructural features for any alloy system.تم في هذا البحث استخدام الطريقة الرقمية في محاكاة متغيرات التجمد لسبيكة الالمنيوم-سليكون الايوتكتيكية في قالب معدني مزود بمصقع من النحاس. اذ تستند الطريقة المستخدمة على حل معادلات انسياب الحرارة للمسبوكة والقالب. اضافة لذلك فقد تم اعتماد الحرارة الكامنة كظرف للحد الفاصل بين السائل والصلب. وقد اوضحت النتائج وجود اختلاف في سلوك متغيرات التجمد على طول المسبوكة. علاوة على ذلك فقد تم التوصل من خلال الربط ما بين محاكاة متغيرات التجمد والبنية المجهرية الى امكانية الاستفادة من نتائج المحاكاة لهذه المتغيرات للتنبا بالسمات المجهرية الى حد كبير ولاي نظام سبائكي.


Article
Vibration Analysis of Rotating Pre-Twisted Cantilever Plate by using the Finite Element Method

Authors: Oday I. Abdullah
Pages: 3492-3505
Loading...
Loading...
Abstract

In this paper the finite element method has been used to determine the fundamental natural frequencies of a pre-twisted plate mounted on the periphery of a rotating disc. Three dimensional, finite element programs was built using three noded triangular shell element as a discretization element for cantilever plate, this element has six degrees of freedom at each node. All formulations and computations are coded in (FORTRAN-77). The investigation covers the effect of speed of rotation, disc radius, aspect ratio, pre-twist angle and skew angle on the vibration characteristics of rotating cantilever plate. For this analysis, the initial stress effect (geometric stiffness) and other rotational effects except the corioles acceleration effect have been included. The eigenvalues have been extracted by using simultaneous iteration technique. Results shown that the natural frequencies increase when; angular speed and disc radius are increases.استخدمت في هذا البحث تقنية العناصر المحددة لحساب الترددات الطبيعية الاساسية لصفيحة ملتوية مثبته بقرص دوار. تم تمثيل هذه الصفيحة كقشرة دوارة, باستعمال العنصر المثلث كعنصر تجزئة لهيكل الصفيحة, حيث يحتوي هذا العنصر على ثلاث عقد لكل عقدة ست درجات من الحرية. تم الحصول على كل النتائج باستخدام برنامج حاسوب بلغة (FORTRAN-77). البحث درس تأثير عدة متغيرات مثل سرعة الدوران و نصف قطر القرص و نسبة الطول إلى العرض و زاوية الالتواء و زاوية التثبيت على خصائص الاهتزاز في الصفائح الدوارة. في هذا التحليل تمت دراسة تأثير الإجهاد الابتدائي (الجسأة الهندسية) و التأثير ألدوراني بدون الأخذ بنظر الاعتبار وجود تأثير تعجيل كيريولس (Coriolis acceleration), وباستخدام تقنية التكرار المتزامن لحساب الترددات الطبيعية. تبين النَتائِجَ بأنّ التردداتَ الطبيعيةَ تَزِيدُ بزيادة السرعةِ الزاويةِ ونصفِ قطر القرصِ.


Article
Performance Analysis of Inverter-Fed Single-Phase Induction Motor

Authors: Amer O. Kareem --- Ali M. Saleh
Pages: 3506-3520
Loading...
Loading...
Abstract

This study investigates the effects of the presences of harmonics in the exciting voltage when using a dc/ac inverter on the performance of a single-phase induction motor, the investigation includes theoretical and experimental parts and together with performance comparison of the motor with the nominal sinusoidal input voltage. The computed performance of the motor depend on the theoretical equivalent circuits which are modified to take into account the existence of harmonics in the inverter output to compute the performance at each harmonic order. It conclude from the analysis that the pulsating torque is inherent in single-phase induction motor even when supplied from a sinusoidal voltage source. Particular attention has been devoted to the pulsating torque when the motor is supplied from an inverter and the most important pulsations have been identified. The comparisons of simulation and measured results show good correlation between them in addition that it highlight and identify the cumulative effects of harmonics on the motor performance. يتناول البحث دراسة تأثيرات المحتوى التوافقي للفولتية المحتثة من عاكسة (dc/ac Inverter) على أداء محرك حثي أحادي الطور، يتألف البحث من أجزاء نظرية و عملية تقارن أداء المحرك باستخدام فولتية جيبية و فولتية العاكس. تم استخدام مبدأالدوائر المكافئة في عملية حساب الأداء النظري للمحرك، حيث تمت عملية تعديل على هذه الدوائر لكي تتناسب مع حساب الأداء لكل مركبات التوافقيات(Harmonic Order).إن الاستنتاج التحليلي أكد تأصل وجود العزم النبضي في المحرك الحثي أحادي الطور حتى عند تغذية المحرك بمصدر جيبي الفولتية. تم تكريس الاهتمام بالعزم النبضي للمحرك المجهز من العاكسة مع دراسة و تعريف (Pulsation) الأهم في هذه الحالة. إن مقارنة النتائج النظرية و القيم العملية بينت اتفاق جيد بالإضافة الى تركيز الاهتمام و تحديد تأثيرات تراكم التوافقيات الأكثر أهمية على أداء المحرك.


Article
Drag Reduction by using Anionic Surfactants

Authors: Hussein H. Hussein --- Sameera M. Hamad-Allah
Pages: 3521-3536
Loading...
Loading...
Abstract

The aim of reducing drag is to increase the flow efficiency by using the same pipes and pumps. As a result the amount of crude oil transported will increase without using new pipes and pumps. In the present work, the effectiveness of two surfactants (Sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS) and Sodium lauryl sulfate (SLS)) are studied by using a closed loop system. This system consists of three pipes made from commercial steel, each one with different diameter (0.75, 1 and 1.5 inch). The length of each individual test section of the pipe is two meters. The experimental work is achieved under three different temperatures (30º, 40º and 50°C). The concentrations of both surfactants used are ranging between 50 to 300 weight ppm. Laboratory tests showed that there is a direct proportionality between the percentage of drag reduction (%DR) on one hand and in Reynolds number and pipe diameter on the other hand. Inverse proportionality is observed between %DR and temperature. The %DR increases as concentration increases, but at a certain higher concentration, this relation will reverse. The final results showed that the highest drag reduction (%DR) was 23.67%. This value is obtained when 200 ppm SDBS is added at 30°C. The calculated values of friction factor were found to be situated between Blasius and Virk asymptote adjacent. إن الهدف من تقليل الإعاقة هو زيادة كفاءة الجريان باستخدام نفس الأنابيب والمضخات. بالنتيجة تزداد كمية النفط الخام المضخوخ بدون استخدام مضخات وأنابيب جديدة. في هذا العمل تم دراسة فعالية نوعين من معاملات التوتر السطحي(المنظفات) وهي: (SDBS, SLS) باستخدام منظومة جريان مغلقة. هذه المنظومة تتألف من ثلاثة أنابيب مصنوعة من مادة الستيل الصناعي ذات أقطار مختلفة وهي ( 0.75 و 1 و 1.5 أنج). طول كل مقطع اختبار يبلغ (2 متر). تم إجراء العمل ألمختبري تحت ثلاث درجات حرارية مختلفة وهي (30 ,40 ,50 درجة مؤية). تركيز المنظفين المستخدمين ترواح بين (50-300 جزء لكل مليون جزء وزني). الفحوص المختبرية بينت وجود تناسب طردي بين نسبة تقليل الاعاقة (%DR) من جهة وعدد رينولد وقطر الأنبوب من جهة أخرى. يلاحظ وجود تناسب عكسي بين نسبة تقليل الاعاقة ودرجة الحرارة. إن زيادة تركيز معاملات التوتر السطحي يساعد على زيادة نسبة تقليل الاعاقة ولكن هذه الزيادة تعطي مفعول عكسي عند التراكيز العالية. أظهرت النتائج النهائية إن أعلى نسبة لتقليل الاعاقة بلغت 23.76 % .نحصل على هذه القيمة بإضافة 200 جزء لكل مليون جزء من مادة SDBS وبدرجة حرارة 30 درجة مؤية. تقع القيم المحسوبة لمعامل الاحتكاك بين محاذي Blasius ومحاذي Virk.

Keywords


Article
Preparation of Nd – Fluoride Laser Glass and Investigation of its Characteristics

Authors: Ziyad H. Rasheed --- Saad S. Rahmatallah
Pages: 3537-3552
Loading...
Loading...
Abstract

Fluorophosphate neodymium laser glass has been prepared by discontinuous melting technique. Special melting and casting conditions were followed to prevent devitrification of glass samples. Furnace melting followed by slow cooling resulted formation of non vitreous glass. Problems of high viscosity melt and incomplete solubility and immiscibility of glass components were encountered by adjusting composition of glass components. X-ray diffraction analysis of the prepared glass samples proved the formation of amorphous phase. The prepared Nd – fluoride glass has low refractive index which is an important parameter for high power laser application. Optical properties of Nd – fluoride glass samples were investigated. UV – visible spectra showed almost total absorbance of light at wave length below 400 nm, while in the visible range a typical spectrum of Nd3+ ions covers the entire range. Infra – red spectral properties of these samples were studied. Transmission of the glass was found to be dependent on neodymium concentration.زجاج ليزر النيودميوم الفلوروفوسفاتي تم تحضيره بطريقة الصهر الغير مستمر. وقد اتبعت ظروف خاصة لعمليتي الصهر و الصب (القولبة) لمنع حدوث ظاهرة التبلور في نماذج الزجاج. عند إجراء عملية الصهر في الفرن يتبع ذلك التبريد البطئ لوحظ حدوث ظاهرة التبلور(اللازجاجية) في نماذج الزجاج. تم معالجة مشكلتي اللزوجة العالية للمنصهر وعدم الذوبانية الكاملة والامتزاج التام لمكونات الخليط الزجاجي بالسيطرة على مكونات الخليط الزجاجي. أظهرت نتيجة الفحص بطريقة حيود الأشعة السينية إن النماذج الزجاجية المحضرة عشوائية التركيب والتكوين. إن نماذج زجاج النيودميوم- الفلوريدي المحضرة كانت تتميز بانخفاض معامل الانكسار الضوئي وهو شرط مهم في تطبيقات زجاج القدرة العالية. الخواص الضوئية لزجاج النيودميوم- الفلوريدي جرت دراستها حيث تبين إن الضوء يمتص كليا في منطقة الطول ألموجي الأقل من 400 نانومتر من الطيف المرئي – فوق البنفسجي بينما في منطقة الضوء المرئي فان طيف ايون النيودميوم يغطي غالبية المدى من الطول ألموجي. أما الخواص الضوئية للزجاج في منطقة تحت الحمراء فقد تمت دراستها حيث وجد إن نفوذية الضوء تعتمد على تركيز النيودميوم وبدرجات مختلفة وحسب الطول ألموجي.


Article
The Deflection Control of a Simply Supported Thin Beam by using a Piezoelectric Actuator / Sensor

Authors: Waleed Kh. Al-Ashtari
Pages: 3553-3571
Loading...
Loading...
Abstract

Piezoelectric transducers have become increasingly popular in vibration control applications. They are used as sensors and as actuators in structural vibration control systems. They provide excellent actuation and sensing capabilities. In this paper, the term smart beam refers to a beam with a finite number of collocated piezoelectric actuator / sensor pairs. The proposed thin smart beam governing equation was derived by the same procedure that the Bernoulli-Euler equation derived but with some additional mathematical terms to be valid for describing the smart beam. The engineering control techniques were used to obtain the solution of the proposed differential equation for the simply supported beam where with some auxiliary equations and modifications a block diagram for any type of applied load (static, or cyclic) as the input and the beam deflection as the output was constructed. For insuring an efficient reduction in the beam deflection an integrated system with a high voltage amplifier and lead controller was designed. Many cases were studied and simulated including the variation of load nature and its frequency, and the number of collocated piezoelectric actuator/sensor pairs and in all cases a valuable deflection reductions were obtained.أَصبحت محولات البيزو شائعة الاستخدام في تطبيقات السيطرة على الإهتزازات. فهذه المحولات ممكن ان تستعمل كمتحسسات اوكمحفزات في منظومات السيطرة على الإهتزاز الهيكلي حيث توفر هذه المحولات تحفيزاً وتحسساً ممتازين. في هذا البحث، يطلق تعبير العتبة الذكية على العتبة التي تحتوي على عدد محدد من ازواج المحفز / متحسسِ. لقد اشتقت المعادلة الرياضية المقترحة في هذا البحث للعتبة الذكية بنفس طريقة اشتقاق معادلة برنولي - اولر مع اضافة بعض الحدود الرياضية التي تميز العتبة الذكية. لقد تم حل المعادلة التفاضلية المقترحة بأستخدام تقنيات هندسة السيطرة حيث تم انشاء بواسطة هذه المعادلة وبعض المعادلات الاخرى مخطط صندوقي فيه القوة الخارجية المسلطةعلى العتبة (سكوني أَو دوري) كمدخل و ازاحة اهتزاز العتبة كمخرج. لضمان فاعلية اداء المنظومة المقترحة والحصول على اكبر نسبة تقليص ممكنة لازاحة العتبة لقد تم اضافة مسيطر مع مضخم اشارة للمنظومة. لقد تم دراسة ومحاكاة حالات كثيرة منها تغير طبيعة الحمل و تردده عدد ازواج المحفز / متحسسِ وفي كل الحالات تم الحصول نسب تقليص مقبولة.

Table of content: volume: issue: