Table of content

Al-Khwarizmi Engineering Journal

مجلة الخوارزمي الهندسية

ISSN: 18181171 23120789
Publisher: Baghdad University
Faculty: Engineering - Al-Khawarizmi
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

Al-Khwarizmi Engineering Journal (KEJ) is publishing by the AL-Khwarizmi college of Engineering – University of Baghdad. KEJ is open access; peer reviewed and published quarterly online and in print version. Manuscripts may be submitting in English language. KEJ is devoted to the publication of high quality scientific papers on theoretical as well as practical developments in all areas of Engineering and Technology that has not previously been published and not been submitted for publication elsewhere in any format and that there are no ethical concerns with the contents or data collection. At least two referees, who known scholars in their fields, evaluate each paper.
Ethics
Publishing responsibilities of authors
The publication of an article in a peer-reviewed journal is an essential building block in the development of a coherent and respected network of knowledge. It is a direct reflection of the quality of work of the author and the institutions that support them. Peer-reviewed articles support and embody the scientific method. It is therefore important to agree upon standards of expected ethical behavior. Not allowed offensive, abusive, racist or obscene or sexual connotations.
Journal URL:
http://www.iasj.net/iasj؟func=issues&jId=19&uiLanguage=en , http://www.alkej.com

Loading...
Contact info

Website: http://alkej.uobaghdad.edu.iq
e-mail: Sci_journal@kecbu.uobaghdad.edu.iq
Mobile: 07827211405
P.O.Box: 47008-Jaderiyah
Baghdad-Iraq

Table of content: 2012 volume:8 issue:3

Article
Types of the Fiber Glass-Mat on Fatigue Characteristic of Composite Materials at Constant Fiber Volume Fraction: Experimental Determination
تأثير نوع حصيرة الا لياف الزجاجية على سلوك الكلال للمواد المتراكبة عند نسبة حجميه ثابتة للالياف الزجاجية

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this work is to study the influence of the type of fiber glass –mat on fatigue behavior of composite material which is manufactured from polyester and E-glass (woven roving, chopped strand mat (CSM)) as a laminate with a constant fiber volume fraction (VF) of 33%. The results showed that the laminates reinforced with E-glass (woven roving) [0/90, ±45.0/90] and [0/90, CSM, 0/90] have lower fatigue strength than the laminates reinforced with E-glass [0/90]3,[CSM]3 and [CSM, 0/90, CSM] although they had different tensile strength; the best laminate was [0/90]3 . يهدف البحث الحالي الى دراسة تأثير نوع طبقات اللالياف الزجاجية على سلوك الكلال للمواد المتراكبه المصنعه من البولستر وبنسبه حجميه ثابتة للألياف الزجاجية مقدارها 33%. أظهرت نتائج البحث ان المواد المصنعه من ] [0/90, CSM, 0/90], [0/90,±45, 0/90 تمتلك أدنى حد للكلال عند 107 من تلك للمواد المصنعه من[0/90]3 و,[CSM, 0/90, CSM] [CSM]3 على الرغم من انها تمتلك اجهاد شد اقصى مختلف وان أفضل الطبقات هي[0/90]3.


Article
Experimental & Theoretical Analysis of Composite (Polyester & Silicon-Carbide) Cantilever Beam
التحليل النظري والعملي للمادة المركبة (البوليستر ودقائق كاربيد- السيلكون) لعتبة مثبتة

Loading...
Loading...
Abstract

A cantilever beam is made from composite material which is consist of (matrix: polyester) and (particles: Silicon-Carbide) with different volume fraction of particles. A force is applied at the free end of beam with different values. The experimental maximum deflection of beam which occurs at the point of the applied load is recorded. The deflection and slope of beam are analyzed by using FEM modeling. MATLAB paltform is built to assemble the equations, vector and matrix of FEM and solving the unknown variables (deflection and slope) at each node. Also ANSYS platform is used to modeling beam in finite element and solve the problem. The numerical methods are used to compare the results with the theoretical and experimental data. A good agreement is observed between the above methods. The Increase in volume fraction of particles results in increasing the modulus of elasticity and decreasing the deflection of beam. An equation is suggested for modulus of elasticity as functions of volume fraction.تم تصنيع عتبة مثبتة من طرف وحرة من طرف اخر من المادة المركبة ( البوليستر ودقائق كاربيد- السيلكون ) بقيم مختلفة من الكسر ألحجمي. ان القوى المسلطة عند النهاية الحرة للعتبة. قيم أقصى انحراف للعتبة و قرأت مختبريا عند نقطة تسليط القوة. انحراف وميلان العتبة تم تحليله باستخدام طريقة العناصر المحددة. حيث تم تجميع معادلات، متجهات ومصفوفة هذه الطريقة باستخدام برنامج MATLAB وحل المتغيرات المجهولة (الانحراف والميلان) عند كل عقدة. أيضا تم استخدام برنامج أل (ANSYS) لتحليل العتبة بطريقة العناصر المحددة. الطرق العددية استخدمت لمقارنة النتائج مع النتائج النظرية والعملية. تمت ملاحظة توافق جيد بين تلك النتائج النظرية والعملية. ان زيادة الكسر الحجمي للحبيبات أدى إلى زيادة معامل المرونة ونقصان انحراف العتبة.


Article
Empirical Equations for Analysis of Two-Way Reinforced Concrete Slabs
معادلات وضعية لتحليل البلاطات الخرسانية المسلحة العاملة باتجاهين

Loading...
Loading...
Abstract

There are many different methods for analysis of two-way reinforced concrete slabs. The most efficient methods depend on using certain factors given in different codes of reinforced concrete design. The other ways of analysis of two-way slabs are the direct design method and the equivalent frame method. But these methods usually need a long time for analysis of the slabs. In this paper, a new simple method has been developed to analyze the two-way slabs by using simple empirical formulae, and the results of final analysis of some examples have been compared with other different methods given in different codes of practice. The comparison proof that this simple proposed method gives good results and it can be used in analysis of two-way slabs instead of other methods. تتوفر عدة طرق مثبتة في المراجع والمدونات لتحليل البلاطات الخرسانية العاملة باتجاهين. ان اغلب هذه الطرق تعتمد اما على استخدام ثوابت محددة ولحالات مختلفة من نسبة ابعاد البلاطة وطريقة تثبيتها عند الحافات. وهناك جداول لهذه الثوابت متوفرة في المدونات الشائعة الاستخدام. او تعتمد طريقه التحليل على طريقه التصميم المباشر او طريقة الهيكل المكافئ و هذه الطريقتين تحتاج على الاغلب الى وقت طويل لتحليل البلاطات. ولاجل تبسيط حل المعادلات للبلاطات العاملة باتجاهين تم استنباط صيغ لمعادلات رياضية مبسطة. وللتاكد من صلاحية هذه المعادلات تم اجراء دراسة مقارنة للنتائج المستحصلة من هذه المعادلات مع الطرق المعتمدة في المدونات الشائعة الاستخدام والمتبعة حاليا في تحليل البلاطات العاملة باتجاهين وقد تم الحصول على نتائج جيده من هذه المقارنه مما يفسح المجال للاستفادة من هذه المعادلات في تحليل البلاطات باتجاهين بيسر وبوقت قصير دون الحاجه الى الرجوع الى الجداول الموجودة في المدونات.


Article
Design a Security Network System against Internet Worms
تصميم نظام شبكة آمن ضد ديدان الانترنيت

Loading...
Loading...
Abstract

Active worms have posed a major security threat to the Internet, and many research efforts have focused on them. This paper is interested in internet worm that spreads via TCP, which accounts for the majority of internet traffic. It presents an approach that use a hybrid solution between two detection algorithms: behavior base detection and signature base detection to have the features of each of them. The aim of this study is to have a good solution of detecting worm and stealthy worm with the feature of the speed. This proposal was designed in distributed collaborative scheme based on the small-world network model to effectively improve the system performance.الديدان الفعالة شكلت تهديد رئيسي للانترنيت، وكثير من جهود البحوث ركز عليها. هذه الورقة مهتمة بدودة الانترنيت التي تنتشر عن طرق TCP، الذي يعتبر أغلبية حركة العمل على الانترنيت . هي تظهر طريقة تستخدم حل هجين بين خوارزميتي كشف، اعتماد كشف السلوك وأعتماد كشف التوقيع للحصول على مميزات كل منهما. إن هدف هذه الدراسة أن لها حل جيد من اكتشاف الدودة والدودة الشبحية بميزة السرعة. هذا الاقتراح صمم بمخطط تعاوني موزع مستند على نموذج الشبكة الصغير العالمي لتحسين أداء النظام بشكل فعال.


Article
Sub–Nyquist Frequency Efficient Audio Compression
ضغط صوت كفوء بإستعمال تردد أقل من نايكويست

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents the application of a framework of fast and efficient compressive sampling based on the concept of random sampling of sparse Audio signal. It provides four important features. (i) It is universal with a variety of sparse signals. (ii) The number of measurements required for exact reconstruction is nearly optimal and much less then the sampling frequency and below the Nyquist frequency. (iii) It has very low complexity and fast computation. (iv) It is developed on the provable mathematical model from which we are able to quantify trade-offs among streaming capability, computation/memory requirement and quality of reconstruction of the audio signal. Compressed sensing CS is an attractive compression scheme due to its universality and lack of complexity on the sensor side. In this paper a study of applying compressed sensing on audio signals was presented. The performance of different bases and its reconstruction are investigated, as well as exploring its performance. Simulations results are present to show the efficient reconstruction of sparse audio signal. The results shows that compressed sensing can dramatically reduce the number of samples below the Nyquist rate keeping with a good PSNR. تعرض هذه الورقة تطبيق إطار ضغط سريع وفعال لأخذ العينات على أساس مفهوم العينة عشوائية من إشارة الصوت المتناثر. هذا النوع من الضغط يوفر أربع سمات هامة. (أ) هي طريقه شاملة لمجموعة متنوعة من الإشارات المتناثرة (ب) عدد القياسات المطلوبة لإعادة تشكيل الاشاره الصوتية بالضبط هو الأمثل تقريبا وأقل بكثير من التردد المستعمل لأخذ العينات وأقل من تردد نايكويست (ت) منخفضة التعقيد للغاية وسرعه بالحسابات (ث) من خلال وضعها في نموذج رياضي يمكن اثباته نحن قادرون على تحديد مقارنة بين قدرة حساب حجم تدفق المبادلات نسبه الى الذاكرة المطلوبة، ونوعية إعادة البناء للإشارات الصوتية. الاستشعار المضغوط CS هو إسلوب ضغط جذاب نظراً لعالميته وعدم وجود تعقيد في جانب الاستشعار. في هذه الورقة تم تقديم دراسة لتطبيق الاستشعار المضغوط على الإشارات الصوتية. تم التحقيق من أداء الطريقه وقدرتها على اعادة تشكيل الاشارة بتطبيقها على اشارات ذات اسس مختلفه ، وكذلك استكشاف أداءها. نتائج المحاكاة موجودة لإظهار كفاءة إعادة تشكيل الإشارات الصوتية المتناثرة. النتائج تظهر أن الاستشعار المضغوط يمكن أن يحد بشكل كبير من عدد العينات المطلوبه لأعادة تشكيل الاشارة الصوتية أقل من معدل نايكويست مع المحافظة على نسبة أعلى اشارة الى ضوضاء PSNR جيدة.


Article
Studying the Probability of Using Groundwater in Baghdad City for Human, Animal, and Irrigation Use
دراسة مدى ملائمة المياه الجوفية لمدينة بغداد للاستهلاك البشري والحيواني والزراعي

Loading...
Loading...
Abstract

Groundwater is an important source of fresh water especially in countries having a decrease in or no surface water; therefore itis essential to assess the quality of groundwater and find the possibility of its use in different purposes (domestic; agricultural; animal; and other purposes). In this paper samples from 66 wells lying in different places in Baghdad city were used to determine 13 water parameters, to find the quality of groundwater and evaluate the possibility of using it for human, animal and irrigation by calculating WQI, SAR, RSC and Na% and TDS indicators. WQI results showed that the groundwater in all wells are not qualified for human use, while SAR and RSC indicated that most samples are suitable for irrigation use, and TDS showed that 74% of samples are suitable for animal use especially for sheep and meat-livestock animals.المياه الجوفية تعتبر احد المصادر المهمة للمياه خاصة للبلدان التي تعاني من شحة او انعدام المياه السطحية ، لذلك من الضروري دراسة نوعية المياه الجوفية والوقوف امام امكانية اسخدامها للاستهلاك البشري او الحيواني او لاغراض الزراعة. ويتم ذلك باستخدام عدة مؤشرات مثل WQI, SAR, RSC, Na%, TDS من خلال هذا البحث تم دراسة خواص 66 نموذج لمياه جوفية اخذت من ابار تم حفرها بمناطق مختلفة من مدينة بغداد، حيث اظهرت النتائج ان WQI يشير الى عدم ملائمة هذه المياه للاستحدام البشري بينما بين مؤشري SAR, RSC ان مظم المياه الجوفية صالحة للزراعة، ومن خلال TDS نلاحظ ان 74% من النماذج يمكن استخدامها للاستهلاك الحيواني وبالاخص الاغنام ومواشي اللحوم.

Keywords

Groundwater quality --- WQI --- SAR --- RSC --- Na%.


Article
Estimation of Volumetric Mass Transfer Coefficient in Bioreactor
حساب كفاءة الانتقال للكتلة الحجمية للمفاعل البايولوجي

Loading...
Loading...
Abstract

This study is concentrated to investigate the effects of aeration and stirring speed on the volumetric mass transfer coefficient (KLa). A dynamic technique was used in estimating KLa values in order to achieve the aim of this study. This study was done in 10L bioreactor by using two medias:- 1. Dionized water 2. Xanthan solution (1 g /L) Moreover, the research covered a comparison between the obtained values of KLa. The Xanthan solution was used because of its higher viscosity in comparison with water. It behaves similarly to the cultivation medium when organisms are cultivated in a bioreactor. Growth of organisms in the reactor leads to a change in the viscosity of the medium which affects the mass transfer. Two variables, the effect of air flow rate (3-20 L/min) and the effect of stirring speed (250-700rpm) on KLa value were studied. Other parameters such as temperature, liquid volume, and stirrer shape and stirrer position were held constant; the results demonstrated an increase in KLa – value and mass transfer with increasing stirrer speed. Thus at higher speed, better dispersion of the bubbles was obtained. Therefore, that increased the surface / volume ratio which increased the mass transfer area i.e. KLa value. لقد ركز البحث على دراسة آثار التهوية وسرعة التحريك على معامل انتقال ألكتلة ألحجمي (ثابت انتقال الكتلة ), وقد استخدمت التقنية الحيوية في تقدير قيم ( ثابت انتقال الكتلة ) من أجل تحقيق الهدف من هذه الدراسة. وقد استخدم في هذه الدراسة 10 لتر من محلولين في المفاعل الحيوي هما:- 1. ماء خالي من الايونات. 2. محلول Xanthan (1 غرام / لتر) إضافة إلى ذلك فان البحث قد شمل المقارنة بين القيم التي تم الحصول عليها من ( ثابت انتقال الكتلة ). وقد استخدم محلول Xanthan بسبب اللزوجة العالية التي يمتاز بها مقارنة بالماء . حيث انه يمتلك سلوكا مماثلا للوسط الزراعي عندما تزرع الكائنات العضوية في مفاعل حيوي. إن نمو الكائنات العضوية في المفاعل يؤدي إلى تغيير في لزوجة الوسط مما يؤثر على انتقال الكتلة، وقد تمت دراسة متغيرين أساسيين هما تأثير معدل تدفق الهواء (20-30 لتر دقيقة) وتأثير سرعة التحريك (250- 700 rpm) على قيمة انتقال ألكتلة. كما أظهرت النتائج ثبات بقية المتغيرات الأخرى مثل درجة الحرارة، وحجم السائل، وشكل وموقع أداة تحريك الجهاز، مع زيادة في ثابت انتقال ألكتلة - قيمة وانتقال الكتلة مع زيادة سرعة أداة تحريك الجهاز. وبموجب هذا وعند وضع الجهاز على سرعة أعلى، فقد تم الحصول على أفضل تشتت للفقاعات. لذلك ، فان هذا سيزيد من نسبة السطح / الحجم مما أدى إلى زيادة مساحة نقل الكتلة أي قيمة ثابت انتقال ألكتلة .


Article
Natural Convection Heat Transfer in an Inclined Open-Ended Square Cavity with Partially Active Side Wall
إنتقال الحرارة بالحمل الحر في تجويف مربع مائل ذو نهاية مفتوحة و بوجود جزء نشط حرارياً

Loading...
Loading...
Abstract

This paper reports a numerical study of flow behaviors and natural convection heat transfer characteristics in an inclined open-ended square cavity filled with air. The cavity is formed by adiabatic top and bottom walls and partially heated vertical wall facing the opening. Governing equations in vorticity-stream function form are discretized via finite-difference method and are solved numerically by iterative successive under relaxation (SUR) technique. A computer program to solve mathematical model has been developed and written as a code for MATLAB software. Results in the form of streamlines, isotherms, and average Nusselt number, are obtained for a wide range of Rayleigh numbers 103-106 with Prandtl number 0.71 (air) , inclination angles measured from the horizontal direction 0º-60º , dimensionless lengths of the active part 0.4-1 ,and different locations of the thermally active part at the vertical wall. The Results show that heat transfer rate is high when the length of the active part is increased or the active part is located at middle of vertical wall. Further, the heat transfer rate is poor as inclination angle is increased. يصف هذا البحث دراسة نظرية لانتقال الحرارة بالحمل الطبيعي في حيز مائل مربع الشكل و مفتوح من الجانب مُحاط بجدارين علوي و سفلي معزولين حرارياً و جدار عمودي يواجه الجانب المفتوح و يحتوي الجزء النشط حرارياً الذي يكون مسخناً بدرجة حرارة أعلى من درجة حرارة المحيط. المعادلات الحاكمة لجريان المائع و انتقال الحرارة داخل الحيز مُثلت بصيغة الدوامية- دالة الجريان و تم تحويلها إلى صورة لابعدية مناسبة و من ثم فُكت باستخدام طريقة الفروقات المحددة للوصول إلى معادلات خطية تُحل عددياً بأسلوب الإرخاء. و قد أُعدَّ برنامج حاسوبي خاص تمت صياغته ضمن برمجية الماتلاب لتنفيذ النموذج الرياضي المقترح في هذه الدراسة. وقد أمكن الحصول على التوزيع الحراري و خطوط السريان خلال الحيز وكذلك رقم نسلت المعدل و لمدى واسع من أعداد رايلي تراوحت بين310-610 و زوايا ميلان تراوحت بين 0-60 درجة عن خط الأفق و لقيم مختلفة لطول و موضع الجزء النشط حرارياً . تشير النتائج التي تم الحصول عليها إلى إن معدل انتقال الحرارة يكون أعلى عند يكون الجزء النشط في منتصف الجدار العمودي مقارنة ببقية الأوضاع و يقل هذا المعدل عند زيادة زاوية ميلان الحيز. كذلك إن زيادة عدد رايلي أو زيادة طول الجزء النشط حراريا في الجدار العمودي يؤدي إلى زيادة معدل انتقال الحرارة بالحمل الطبيعي داخل الحيز.


Article
Study of Mechanical Properties of (Al-Cu-Mg) Alloy Matrix Composite
دراسة الخواص الميكانيكية لمتراكبات ذات أساس سبيكة (Al-Cu-Mg)

Loading...
Loading...
Abstract

The present research had dealt with preparing bars with the length of about (13 cm) and adiametar of (1.5 cm) of composite materials with metal matrix represented by (Al-Cu-Mg) alloy cast enforced by (ZrO2) particles with chosen weight percentages (1.5, 2.5 ,3.5, 5.5 %). The base cast and the composite materials were prepared by casting method by uses vortex Technique inorder to fix up (ZrO2) particles in homogeneous way on the base cast. In addition to that, two main groups of composite materials were prepared depending on the particles size of (ZrO2) , respectively. The study also contained the effect of insolution heat treatment at (505 0C) and the following forming process in addition to aging process at (185 0C) during different periods for all the prepared models. Also we caried on the study of the effect of reinforcement the base cast process with zerconia particles (ZrO2) on some of its mechanical properties. The optical microscopy test should that the microstructures of the composite materials having fine grains as comparet with large grains more of the base cast. As for hardness test & tensile test results showed an increase in hardness & tensile strength in addition to the increase in (ZrO2) that was added to reach the highest values when the weighted percentage of 3.5% and the amount of(140H.V),(570MPa) respectively. It was noted that the ductile values are reduced continuously with the increase of the added (ZrO2) . The effect of particle size of (ZrO2) particles on the mechanical properties, it was noted that there was a little reduction in the values of hardness and tensile strength with an increase of the particle size of (ZrO2) bat remains higher than in the base cast and the amount of(110H.V),(210MPa) respectively. While there was an increase in the ductilevalues with increasing the particle size but they still less than in the base cast. يتناول البحث الحالي تحضير قضبان طولها (13 cm) وقطرها (1.5 cm) من مواد متراكبة ذات أساس معدني والمتمثل بسبيكة (Al-Cu-Mg) مقواة بدقائق الزركونيا (ZrO2) بنسب وزنيه مختارة هي(5.5, and3.5, 2.5, 1.5%) .حضرت سبيكة الأساس والمواد المتراكبة بطريقة السباكة باستخدام تقنية الدوامة (Vortex Technique) لتشتيت دقائق الزركونيا في سبيكة الأساس، فضلا عن ذلك تم تحضير مجموعتين رئيسيتين من المواد المتراكبة بالاعتماد على الحجم الحبيبي لدقائق الزركونيا المتمثلة ( )و( )على التوالي .وتضمنت الدراسة تأثير المعاملة الحرارية المحلولية عند درجة (5050C) وعملية التشكيل اللاحقة فضلا عن عملية التعتيق عند درجة (185 0C) وخلال أزمنة مختلفة ودراسة تأثير تقوية سبيكة الأساس بدقائق الزركونيا على بعض خواصها الميكانيكية. وقد أظهرت نتائج الفحص المجهري أن البنية المجهرية للمادة المتراكبة ذات حبيبات انعم من السبيكة الأساس ، أما فيما يخص فحص الصلادة ومقاومة الشد فقد بينت النتائج ازدياد قيم كل من الصلادة ومقاومة الشد مع زيادة نسبة الزركونيا المضافة لتصل الى اعلى قيمة لها عند النسبة الوزنية 3.5% والبالغة (140H.V),(570H.V) على التوالي ثم تسلك المادة سلوكا مغايرا ولكنها تبقى عند قيم اعلى مما هي عليه في السبيكة الاساس في حين لوحظ إن قيم المطيلية تقل باستمرار مع زيادة نسبة الزركونيا المضافة. أما تأثير الحجم الحبيبي لدقائق الزركونيا على الخواص الميكانيكية فقد لوحظ أن هنالك انخفاض قليل في قيم الصلادة ومقاومة الشد مع زيادة الحجم الحبيبي لدقائق الزركونيا ولكن تبقى اعلى مما هي عليه في السبيكة الاساس والبالغة (110H.V),(210H.V) على التوالي بينما هنالك زيادة قليلة في قيم المطيلية مع زيادة الحجم الحبيبي ولكنها تبقى اقل مما هي عليه في السبيكة الأساس .

Table of content: volume:8 issue:3