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: 2014 volume:20 issue:6

Article
Assessment of Modified - Asphalt Cement Properties
دراسة لخصائص الاسفلت الاسمنتي المحسن

Loading...
Loading...
Abstract

The Asphalt cement is produced as a by-product from the oil industry; the asphalt must practice further processing to control the percentage of its different ingredients so that it will be suitable for paving process. The objective of this work is to prepare different types of modified Asphalt cement using locally available additives, and subjecting the prepared modified Asphalt cement to testing procedures usually adopted for Asphalt cement, and compare the test results with the specification requirements for the modified Asphalt cement to fulfill the paving process requirements. An attempt was made to prepare the modified Asphalt cement for pavement construction in the laboratory by digesting each of the two penetration grade Asphalt cement (40-50 and 60-70) with sulfur, fly ash, silica fumes. Three different percentages of each of the above mentioned additives have been tried using continuous stirring and heating at 150 ºC for 30 minutes. The prepared modified Asphalt specimens were subjected to physical properties determination; the penetration, softening point, ductility before and after laboratory aging. It was concluded that all percentage of additives has reduced the penetration value of asphalt cement, an exception to that could be noticed when using asphalt cement (40-50) and when adding sulfur. Softening point was increased with the addition of all percentage of additives except that with 7% sulfur by wt. of asphalt cement (40-50) it decreased by 8%. After aging in general, the penetration decreased by about 37% for control specimens and the softening point increased by about 8% for control specimens. For asphalt cement 40-50 after aging, Sulfur has the least impact on ductility since it reduces it by 20%. Silica fumes have moderate effect on ductility when it reduces it by 35%, while fly ash shows the highest impact of 36%. For asphalt cement 60-70 after aging, sulfur was able to almost retain its ductility, while fly ash shows moderate reduction in ductility within a range of 20-36% and silica fumes shows high impact on ductility in the range of 30-50%.يتم إنتاج الاسفلت السمنتي كمنتج ثانوي من قبل صناعة النفط، ويجب ان يخضع للعديد من العمليات من اجل السيطرة على النسب المئويه من مكوناته المختلفة بحيث تكون مناسبة لعملية الرصف.والهدف من هذا العمل هو إعداد أنواع مختلفة من الاسفلت السمنتي وتعديلها باستخدام المضافات المتوفرة محليا، وإخضاع الاسفلت السمنتي المعدل لعديد من إجراءات الاختبار.وبذلت محاولات لتحضير الاسفلت السمنتي المعدل في المختبر حيث تم استخدام نوعين من الاسفلت السمنتي ذو اختراق درجة (40-50 و 60-70) مع المضافات (الكبريت ,الرماد المتطاير و غبار السيليكا).وتم استخدام ثلاثة نسب مختلفة من كل من المواد المضافة المذكورة أعلاه وخضعت عينات الأسفلت المعدل للخلط مع التسخين بدرجة 150 مئوية ولمدة نصف ساعة. اجريت العديد من. الفحوصات لتحديد الخصائص الفيزيائية؛. اختراق، نقطة الليونة،القدره على السحب قبل وبعد التقادم المختبري . تم الاستنتاج بان المضافات قامت بتقليل قيم الاختراق بصورة عامة باستثناء الاسفلت السمنتي نوع 40-50 بعد اضافة الكبريت بينما ازدادت درجة حرارة الليونة عند استخدام المضافات مع استثناء حالة اضافة الكبريت بنسبة 7% حيث قلت بمقدار 8% للاسفلت ذي نوع 40-50. بعد التقادم تقلصت قيمة الاختراق بصورة عامة بمقدار 37% وازدادت قيم درجة الليونة بمقدار 8% عنها في النماذج المرجعية. للاسفلت السمنتي 40-50 بعد التقادم يظهر الكبريت اقل تاثير على السحبية حيث تقل بمقدار 20% بينما يبين تاثير ابخرة السليكا بصورة متوسطة على السحبية حيث تقل بنسبة 35% اما الرماد المتطاير فيعطي اكبر تاثير وبقيمة 36%. للاسفلت السمنتي 60-70 بعد التقادم يظهر الكبريت امكانية المحافظة على قيم السحبية بصورة عامة بينما يظهر الرماد المتطاير تاثير متوسط على السحبية حيث تناقصت بمقدار 20-36% اما ابخرة السليكا فتظهر اكبر تاثير على السحبية بمقدار 30-50%


Article
Finite Element Analysis of Reinforced Concrete T-Beams with Multiple Web Openings under Impact Loading
التحليل بإستخدام العناصر المحدده لعتبات خرسانيه مسلحه ذات مقطع (T) حاويه على فتحات وتره متعدده تحت تأثير الحمل الصدمي

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, a three-dimensional finite element analysis using ANSYS 12.1 program had been employed to simulate simply supported reinforced concrete (RC) T-beams with multiple web circular openings subjected to an impact loading. Three design parameters were considered, including size, location and number of the web openings. Twelve models of simply supported RC T-beams were subjected to one point of transient (impact) loading at mid span. Beams were simulated and analysis results were obtained in terms of mid span deflection-time histories and compared with the results of the solid reference one. The maximum mid span deflection is an important index for evaluating damage levels of the RC beams subjected to impact loading. Three experimental T-beams were considered in this study for calibration of the program. All models had an identical cross-section and span similar to those of the experimental beams. The diameter of the openings of the experimental beams was 110 mm. Three other diameters were varied (50, 80 and 130) mm. The location of the face of the opening with respect to the location of impact loading was investigated (the face of the opening at distance varied 0d, 0.5d, 1d and 1.5d from the location of loading, where d is the effective depth) and the number of web openings was varied (2,4 and 6) openings. All modeled beams subjected to dropping mass of 24.5 kg with height of drop of 250 mm (as for the experimental beams). Results obtained from this study showed that the behavior of beams with circular openings of diameter equal to 22% the web depth has a small effect on the response of the RC T-beams. On the other hand, introducing circular openings with a diameter equal to 35% and 57% of the web depth (80 and 130 mm) increases the maximum mid span deflection by 23% and 43% respectively. Results also showed that, openings with a distance greater than or equal to 1.5 d from the location of impact loading have no effect on the deflection of the RC beams.في هذه الدراسه تم عمل تحليل ثلاثي الأبعاد بإستخدام طريقة العناصر المحدده عن طريق البرنامج التحليلي ANSYS وذلك لتمثيل عتبات خرسانيه مسلحه ذات مقطع (T) تحتوي على فتحات وتره متعدده دائريه الشكل خاضعه لحمل صدمي. تم إعتماد ثلاث متغيرات تصميميه تضم: حجم وموقع و عدد الفتحات. تم تسليط الحمل الصدمي على 12 نموذج من العتبات الخرسانيه المسلحه بسيطة الإسناد في نقطه واحده تقع منتصف الفضاء. النتائج التي تم الحصول عليها والتي هي بدلالة مخططات هطول منتصف الفضاء مع الزمن تم مقارنتها مع نتائج النموذج المرجعي الغير حاوي على فتحات حيث إن الهطول الأقصى هو مؤشر مهم لتحديد مستوى الضرر للعتبات الخاضعه للحمل الصدمي. تم اعتماد نتائج ثلاث عتبات مفحوصه عمليا من أجل معايرة البرنامج. جميع النماذج لها مقطع وفضاء مماثل للعتبات المفحوصه عمليا. قطر فتحات العتبات المفحوصه عمليا يساوي 110ملم. ثلاثة أقطار أخرى تم دراستها (50، 80، 130 ملم) وكذلك تم دراسة موقع الفتحات نسبة الى موقع الحمل الصدمي (بداية الفتحه تتغير بمسافة 0d، 0.5d، 1d، 1.5d من موقع الحمل) وكذلك عدد الفتحات متغير (2، 4، 6 فتحات). النتائج المستحصله بينت أن العتبات ذات فتحات دائريه بقطر 22% من عمق الوتره لها تأثير قليل على هطولها. من ناحيه أخرى فإن عمل فتحات دائريه بقطر 35% و 57% من عمق الوتره يزيد من الهطول الأقصى لمنتصف الفضاء بنسبة 23% و 43% على التوالي. كذلك بينت النتائج بأن الفتحات ذات مسافه اكبر أو تساوي 1.5d من موقع الحمل الصدمي ليس لها تأثير على هطول العتبات الحاويه على تلك الفتحات.

Keywords

beams --- web openings --- impact loading


Article
Performance Analysis of Four Conceptual Designs for the Air Based Photovoltaic / Thermal Collectors
تحليل الأداء لتصاميم مختلفة لمجمعات شمسية هوائية حرارية/ فوتوفولطائية

Loading...
Loading...
Abstract

The thermal and electrical performance of different designs of air based hybrid photovoltaic/thermal collectors is investigated experimentally and theoretically. The circulating air is used to cool PV panels and to collect the absorbed energy to improve their performance. Four different collectors have been designed, manufactured and instrumented namely; double PV panels without cooling (model I), single duct double pass collector (model II), double duct single pass (model III), and single duct single pass (model IV) . Each collector consists of: channel duct, glass cover, axial fan to circulate air and two PV panel in parallel connection. The temperature of the upper and lower surfaces of PV panels, air temperature, air flow rate, air pressure drop, wind speed, solar radiation and ambient temperature were measured. The power produced by solar cells is measured also. A theoretical model has been developed for the collector model IV based on energy balance principle. The prediction of the thermal and hydraulic performance was obtained for the fourth model of PV/T collector by developing a Matlab computer program to solve the numerical model. The experimental results show that the combined efficiency of model III is higher than that of models II and IV. The pressure drop of model III is less than that of models I and IV, by (43.67% and 49%). The average percentage error between the theoretical and experimental results was 9.67%. تم التحقيق عمليا من الأداء الحراري والكهربائي لتصاميم مختلفة لمجمعات شمسية هوائية مهجنة (فوتوفولتائية/ حرارية). استخدم الهواء لتبريد الألواح الشمسية وتجميع الطاقة الممتصة لتحسين اداء الالواح. تم تصميم وتصنيع وتجهيز اربعة مجمعات شمسية مختلفة بأجهزة القياس ، المجمعات كانت لوحين شمسيين مربوطين بدون تبريد (نموذج I) ، مجمع ذومجرى منفرد ومرور مزدوج للمائع (نموذج II) ، مجريين مع مرور منفرد للمائع(نموذج III) ، و مجرى منفرد ومرور منفرد(نموذج IV). يتكون كل مجمع شمسي من: مجرى، غطاء زجاجي، مروحة محورية لتدوير الهواء ولوحين شمسيين مربوطان على التوازي. قيست درجة حرارة السطح العلوي والسفلي للألواح ، درجة حرارة الهواء، معدل جريان الهواء، وهبوط الضغط له، سرعة الرياح، الأشعاع الشمسي، ودرجة حرارة الجو والقدرة المنتجة من قبل الألواح الشمسية. تم بناء نموذج نظري للمجمع الشمسي الرابع بأعتماد مبدأ الأتزان الحراري. تم التوصل الى تخمين الأداء الحراري والهيدروليكي للنموذج الرابع ببناء برنامج حاسوبي بلغة ماتلاب لحل النموذج الرياضي. بينت النتائج العملية ان الكفاءة المركبة للنموذج الثالث كانت اكبر من تلك الخاصة بالنموذج الثاني والرابع. ان هبوط الضغط للنموذج الثالث كان اقل من ذلك المسجل للنموذج الثاني والرابع بمقدار ( 43.67% و 49%). أن متوسط نسبة الخطأ المئوية بين النتائج العملية والنظرية كانت 9.67%.


Article
Modeling of Electron and Lattice Temperature Distribution Through Lifetime of Plasma Plume
نمذجة توزيع درجة حرارة الالكترونات و الشبكة خلال فترة تكون غيمة البلازما

Loading...
Loading...
Abstract

When employing shorter (sub picosecond) laser pulses, in ablation kinetics the features appear which can no longer be described in the context of the conventional thermal model. Meanwhile, the ablation of materials with the aid of ultra-short (sub picosecond) laser pulses is applied for micromechanical processing. Physical mechanisms and theoretical models of laser ablation are discussed. Typical associated phenomena are qualitatively regarded and methods for studying them quantitatively are considered. Calculated results relevant to ablation kinetics for a number of substances are presented and compared with experimental data. Ultra short laser ablation with two-temperature model was quantitatively investigated. A two-temperature model for the description of transition phenomena in a non-equilibrium electron gas and a lattice under picosecond laser irradiation is proposed. Some characteristics are hard to measure directly at all. That is why the analysis of physical mechanisms involved in the ablation process by ultra-short laser pulses has to be performed on the basis of a theoretical consideration of `indirect' experimental data. For Copper and Nickel metal targets, the two-temperature model calculations explain that the temperature of the electron subsystem increased suddenly and approached a peak value at the end of laser pulse. In addition, the temperature profile of lattice temperature subsystem evolution slowly, and still increasing after the end of laser pulse. A good agreement prevails when a comparison between the present results and published results. عند استخدام نبضات الليزر ألقصيرة (اقل من 10-12 Sec.)، في حركية التذرية تظهر خصائص لا يمكن وصفها في سياق النماذج الحرارية التقليدية. لذا فان تشغيل المعادن الميكانيكي (بمقاييس مايكروية) يتم انجازه بتذرية المواد بدعم نبضات الليزر فائقة القصر (اقل من بيكو ثانية). في البحث الحالي تم مناقشة الآليات الفيزيائية والنماذج النظرية للتذرية بواسطة المصادر الليزرية المنبضة. الظواهر النموذجية المرافقة تعتبر نوعية و تم بحثها بطرق كمية. لعدد من المواد, النتائج ذات الصلة بحركية التذرية تم عرضها ومقارنتها مع البيانات التجريبية المنشورة سابقا واظهرت توافق جيد. التذرية بواسطة المصادر الليزرية المنبضة فائقة القصر تمت دراستها باستخدام نموذج ثنائي درجة الحرارة وكان التحليل كمي. لبيان الظواهر غير المتوازنة و الانتقالية لخليط " غاز الالكترونات-الايون" بسبب الإشعاع الساقط من مصادر ليزرية منبضة فائقة القصر قد تم اقتراح استخدام النموذج ثنائي درجة الحرارة. بعض الخواص يصعب قياسها بشكل مباشر. لذا فان دراسة آلية عمل التذرية بواسطة المصادر الليزرية المنبضة قد تم انجازها بمراعاة الاعتبارات النظرية غير المباشرة التي تم الحصول عليها من تجارب عملية سابقة.


Article
Energy Savings in Thermal Insulations for Sustainable Buildings
وفورات الطاقة في العزل الحراري للابنية المستدامة

Loading...
Loading...
Abstract

Energy use is second to staffing in building operating costs. Sustainable technology in the energy sector is based on utilizing renewable sources of energy such as solar, wind, glazing systems, insulation. Other areas of focus include heating, ventilation and air conditioning; novel materials and construction methods; improved sensors and monitoring systems; and advanced simulation tools that can help building designers make more energy efficient choices. The objective of this research is studying the effect of insulations on energy consumption of buildings in Iraq and identifying the amount of energy savings from application the insulations in buildings. HAP (Hourly Analysis Program) is used to calculate the thermal loads and the amount of energy needed. It is concluded that the use of the thermal insulation in the roof, walls, floors, and double glazing system for windows in building effectively reduces the energy required for air conditioning. ياتي استخدام الطاقة في المرتبة الثانية في تكاليف تشغيل المبنى. تستند التكنولوجيا المستدامة في قطاع الطاقة الى استخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية، طاقة الرياح، أنظمة الزجاج، والعزل. هناك مجالات أخرى تتضمن التدفئة، التهوية وتكييف الهواء، أساليب البناء واستخدام مواد جديدة ، وتحسين أجهزة الاستشعار ونظم الرصد، وأدوات المحاكاة المتطورة يمكن أن تساعد مصممي المبنى في اختيار الطاقة الاكثر كفاءة. يهدف هذا البحث الى دراسة تاثير العوازل في الجدران والسقوف والارضيات والنوافذ على استهلاك الطاقة في الابنية في العراق وتحديد كمية الوفورات في الطاقة الناتجه من تطبيق العوازل في الابنية. تم استخدام برنامج Hourly Analysis Program لحساب الاحمال الحرارية وكمية الطاقة اللازمة. حيث تبين ان استخدام العازل في الجدران والارضيات والسقوف واستخدام النوافذ ذات الزجاج المزدزج في الابنية يقلل بشكل فعال من كمية الطاقة اللازمة للتكييف .


Article
Studying the Effects of Contamination on Soil Properties Using Remote Sensing
دراسة تأثير التلوث على خواص التربة بأستخدام طرق التحسس النائي والاستشعار عن بعد

Loading...
Loading...
Abstract

The problem of soil contamination is increased recently due to increasing the industrial wastes such as petroleum hydrocarbon, organic solvents, and heavy metals as well as maximizing the use of agricultural fertilizers. During this period, wide development of data collection methods, using remote sensing techniques in the field of soil and environment applications appear and state the suitable technique for remediation. This study deals with the application of remote sensing techniques in geoenvironmental engineering through a field spectral reflectance measurements at nine spots of naturally hydrocarbons contaminated soil in Al-Daura Refinery Company site which is located to the south west of Baghdad using radiometer device to get standard curves of wavelengths and analyzing the satellite imagery of the site to get the spectral reflectance curves using GIS technique and EARDAS software package which help in producing thematic maps for the spatial distribution and concentration of contaminants. The comparison of results showed a good correlation between the spectral reflectance from field measurements and the spectral reflectance obtained from analyzing the satellite imagery. The study also improves a method to save cost, time, efforts and staff.ان مشكلة التلوث ازدادت بالوقت الحاضر نتيجة لزيادة المخلفات الصناعية بانواعها, النفطية, المذيبات العضوية, المعادن الثقيلة وكذلك الافراط في استخدام الاسمدة الزراعية. وبعد التطور الواسع, ظهر الاعتماد على طرق جمع البيانات الارضية والتطبيقات البيئية للاستشعار عن بعد في حقول هندسة مكيانيك التربة والبيئة لتحديد مقدار الضرر الناتج من وجود هذه الملوثات على التربة وتحديد طرق المعالجة المناسبة. هذه الدراسة تتعامل تستخدم تقنيات التحسس النائي والاستشعار عن بعد في هندسة التربة الملوثة وذلك من خلال قياس الانعكاسية الطيفية موقعيا لتسعة نقاط من التربة الملوثة طبيعيا بالهيدروكاربونات والرصاص في مصفى الدورة الواقع الى الجنوب الغربي من بغداد باستخدام جهاز الراديوميتر وتحليل الصورة الفضائية للموقع لغرض الحصول على منحيات الانعكاسية الطيفية باستخدام تقنيات نظم المعلومات الجغرافية واستخدام برنامج EARDAS. ربطت النتائج التي تم الحصول عليها من الراديوميتر مع النتائج التي تم الحصول عليها من الحقيبة البرامجية 10 EARDAS , وبينت النتائج وجود ربط جيد بين منحنيات قياس الانعكاسية الطيفية بالموقع والصورة الفضائية والذي بدوره يوفر في الجهد والكلفة والوقت اللازم لدراسة مشاكل تلوث التربة.


Article
The Effect of Ceramic Coating on Performance and Emission of Diesel Engine Operated on Diesel Fuel and Biodiesel Blends
تأثير الطلاء الخزفي على أداء وأنبعاث محرك ديزل يعمل بوقود الديزل وخليط ووقود الديزل الحيوي

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, the effect of ceramic coating on performance, exhaust gas temperature and gases emissions of diesel engine operated on diesel fuel and biodiesel blends was investigated. A conventional four stroke, direct injected, single cylinder, diesel engine was tested at constant speed and at different load conditions using diesel fuel and biodiesel blends. The inlet and exhaust valves, the head of piston and cylinder head of the engine were coated by ceramic materials. Ceramic layers were made of (210-240) μm of Al2O3 and (30-60) μm of 4NiCr5Al as a bond coat for inlet and exhaust valves and (350-400) μm of YSZ and (50-100) μm of 4NiCr5Al as a bond coat for head of piston and (280-320) μm of Sic and (40-80) μm of 4NiCr5Al as a bond coat for cylinder head. The coating technique adapted in this work is the flame spray method. The engine with valves, piston and cylinder head ceramic coated research was tested for the same operation conditions of the engine (without coating). The results showed that a reduction in brake specific fuel consumption of 19.29%, 15.91%, 14.65% and 7.06%, an increase in brake thermal efficiency of 23.68%, 19.77%, 16.51% and 6.32%, the increase in exhaust gas temperature of 9.01%, 7.22%, 15.7% and 11.42%, the reduction of CO emission of 18.57%, 20%, 20.5% and 27.77%, the reduction of HC emission of 28.97%, 43.9%, 38.88% and 36.41% for diesel, B5,B10 and B100 respectively.في هذا البحث، تم دارسة تأثير الطلاء الخزفي على أداء ودرجة حرارة غاز العادم وأنبعاث الغازات لمحرك ديزل رباعي الاشواط وحقن مباشر وأحادي الاسطوانة. تم دراسة الاداء لهذا المحرك بسرعة ثابتة وحمل متغير باستخدام وقود الديزل الحيوي. تم طلاء وجه صمامي الدخول والعادم ووجه البستن ووجه الاسطوانة بمواد خزفية. حيث تم استخدام طبقة مكونة من (210-240) ميكرون من الألومينا كمادة طلاء و (30-60) ميكرون من نيكل-كروم-الالومينيوم كمسحوق طلاء رابط لطلاء صمامي الدخول والعادم وتم استخدام طبقة مكونة من (350-400) ميكرون من الزركونيا المثبتة بالياتيريا كمادة طلاء و (50-100) ميكرون من نيكل –كروم-الالومنيوم كمسحوق طلاء رابط لطلاء وجه لبستن وتم استخدام طبقة مكونة (280-320) ميكرون من سليكون الكاربيد كمادة طلاء و (40-80) ميكرون من نيكل-كروم-الالومنيوم كمسحوق طلاء رابط لطلاء وجه الاسطوانة. في هذا العمل، اعتمدت تكنلوجيا الطلاء الحرارية بتقنية الرش باللهب. اختبر المحرك تحت نفس ظروف التشغيل قبل الطلاء وقد اعطت النتائج العملية انخفاض في معدل استهلاك الوقود المكبحي بمقدار (19.29%، 15.91%، 14.65%، 7.06%) وزيادة في كفاءة الكبح الحرارية بمقدار (23.68%، 19.77%، 16.51%، 6.32%) وزيادة في درجة حرارة غاز العادم بمقدار (9.01%، 7.22%، 15.7%، 11.42%) وانخفاض في غاز اول اوكسيد الكاربون بمقدار (18.75%، 20%، 20.5%، 27.77%) وانخفاض في انبعاث الهيدروكاربونات غير المحترقة بمقدار (28.97%، 43.9%، 38.88%، 36.41%) لوقود الديزل ووقود الديزل الحيوي بنسبة خلط (5:95) و (10:90) ووقود الديزل الحيوي (100%) على التوالي.


Article
Compression of an ECG Signal Using Mixed Transforms
ضغط اشارة تخطيط القلب باستخدام التحويلات الخليطة

Loading...
Loading...
Abstract

Electrocardiogram (ECG) is an important physiological signal for cardiac disease diagnosis. With the increasing use of modern electrocardiogram monitoring devices that generate vast amount of data requiring huge storage capacity. In order to decrease storage costs or make ECG signals suitable and ready for transmission through common communication channels, the ECG data volume must be reduced. So an effective data compression method is required. This paper presents an efficient technique for the compression of ECG signals. In this technique, different transforms have been used to compress the ECG signals. At first, a 1-D ECG data was segmented and aligned to a 2-D data array, then 2-D mixed transform was implemented to compress the ECG data in the 2-D form. The compression algorithms were implemented and tested using multiwavelet, wavelet and slantlet transforms to form the proposed method based on mixed transforms. Then vector quantization technique was employed to extract the mixed transform coefficients. Some selected records from MIT/BIH arrhythmia database were tested contrastively and the performance of the proposed methods was analyzed and evaluated using MATLAB package. Simulation results showed that the proposed methods gave a high compression ratio (CR) for the ECG signals comparing with other available methods. For example, the compression of one record (record 100) yielded CR of 24.4 associated with percent root mean square difference (PRD) of 2.56% was achieved.اشاره تخطيط القلب (ECG) تستخدم على نطاق واسع في تشخيص وعلاج امراض القلب. هذه الاشارة عادة تراقب بشكل مستمر , وهذا سيؤدي الى كميات كبيره من البيانات يحتاج تخزينها او نقلها .لذلك يتطلب وسيله فعاله لضغط هذه البيانات . في هذا البحث تحويلات مختلفة لضغط اشارات تخطيط القلب تم أستخدامها . في البداية يتم تحويل اشارات تخطيط القلب اشارات ذات بعد واحد الى اشارات ذات بعدين , ثم بعد ذلك يتم ضغط عذه الاشارات بأستخدام خليط من التحويلات .طريقة الضغط تم تنفيذها باستخدام التحويات multiwavelet و Wavelet و slantet حيث تم تشكيل طرق مختلفة اعتمادها على خلط مختلف لهذه التحويات .ثم بعد ذلك تم استخدام VQ لتشفير المعاملات الناتجة من التحويلات المختلطة . تم أختيار اشارات تخطيط القلب من قاعدة البيانات (Mit-BHI arrhythmia database ) وتم تحليل اداء الطرق المقترحة وتقيمها من خلال استخدام برنامج MATLAB.بينت نتائج المحاكاة ان الطرق المقترحة تعطي نسب ضغط عالية لاشارات تخطيط القلب بالمقارنه مع الطرق الاخرى المتوفرة .على سبيل المثال، ضغط اشاره تخطيط قلب واحده (record 100) باستخدام الطريقه المقترحه اعطت نسبه ضغط تساوي 24,4 مه نسبه خطا تساوي 2,56 % .


Article
Study the Effect of Face Sheets Material on Strength of Sandwich Plates with Circular Hole
دراسة تأثير مادة القشرة على مقاومة الصفائح الشطيرية المثقوبة

Authors: Hatem Rahem Wasmi --- Nawal Falkhous Eshaut
Pages: 124-143
Loading...
Loading...
Abstract

This study aims to investigate the effect of changing skins material on the strength of sandwich plates with circular hole when subjected to mechanical loads. Theoretical, numerical and experimental analyses are done for sandwich plates with hole and with two face sheet materials. Theoretical analysis is performed by using sandwich plate theory which depends on the first order shear deformation theory for plates subjected to tension and bending separately. Finite element method was used to analyse numerically all cases by ANSYS program. The sandwich plates were investigated experimentally under bending and buckling load separately. The relationship between stresses and the ratio of hole diameter to plate width (d/b) are built, by studying the effect of hole size on strength of sandwich plates. The maximum stress were developed at the hole region in sandwich plates clarified the dropped in their strength. So, the experimental maximum stress was found by means of multiplying the experimental nominal stress obtained from Stress-strain curve by the stress concentration factor. All results which obtained, theoretically, numerically and experimentally are compared to find that the hole weaken the strength of sandwich plates because of the stress concentration and that weakness is depending on the hole size and the face sheets materials.تهدف هذه الدراسة إلى بحث تأثير مادة القشرة على مقاومة الصفائح الشطيرية المثقوبة عند تعرضها الى الأحمال الميكانيكية. تم تحليل الصفائح الشطيرية المثقوبة وباستعمال نوعين من المعادن كقشرة تحليلا نظريا وعمليا. تم التحليل النظري بطريقتين: الاولى استعمال نظرية الصفائح الشطيرية التي تعتمد على نظرية تشوه القص من الدرجة الأولى للصفائح المعرضة الى حملي الشد و الانحناء بشكل منفصل. اما الثانية فهي التحليل العددي حيث تم باستخدام طريقة العناصر المحدودة لتحليلها عدديا ولجميع الحالات عن طريق استعمال برنامج ANSYS . وقد تم بحث الصفائح الشطيرية تجريبيا تحت تاثير احمال الانحناء و الانبعاج بشكل منفصل. تم ربط العلاقة ما بين الاجهادات و نسبة قطر الفجوة على عرض الصفيحة a/b. من خلال دراسة تأثير حجم ثقب على قوة الصفائح الشطيرية . ان االاجهاد الأقصى للاجهاد الذي تم الحصول عليه من التجارب العملية في منطقة الثقب في الصفائح الشطيرية أوضح الانخفاض في قوتها. لذلك ، تم العثور على أقصى إجهاد التجريبية عن طريق ضرب الإجهاد الاسمي التجريبية التي تم الحصول عليها من منحنى الإجهاد والانفعال في عامل تركيز الإجهاد. وتمت مقارنة جميع النتائج التي حصلنا عليها، نظريا ، عدديا و تجريبيا وتبين أن الثقوب تضعف من مقاومة المواد الشطيرية بسبب تركيز الاجهادات و هذا الضعف يعتمد على حجم الثقب وكذلك المادة التي تم استعمالها كقشرة للسطوح .


Article
Kinetics of the Saponification of Mixed Fats Consisting of Olein and Stearin
حركية تفاعل الصوبنة لمزيج من زيتي الاولين والستيارين

Loading...
Loading...
Abstract

This research presents the kinetics of the saponification reaction using mixed fats of olein and stearin [in the ratio (3:1)] with NaOH solution . In this reaction , excess solution of NaOH was used to ensure the reaction being irreversible . Three parameters were varied to show their effects on the reaction rate .They are : percentage excess of NaOH solution (10 % - 100 %) , temperature (100-150)oC , and stirring speed (400-1100) rpm. It was noticed that increasing the percentage excess of NaOH solution enhances the rate of reaction while increasing temperature decreases the reaction rate since it is exothermic reaction. Increasing stirring speed also improves the reaction rate because it is mass transfer controlled .Calculations of the activation energy and the frequency factor were also performed. A new mathematical model for calculation of the reaction – rate constant was derived . It is shown that a good approximation was obtained between the experimental and calculated values of the reaction – rate constant k . يقدم هذا البحث حركية تفاعل الصوبنة باستخدام خليط من زيتي الاولين والستيارين [ بنسبة (1:3) ] مع محلول هيدروكسيد الصوديوم .يستخدم في هذا التفاعل نسبة زائدة من محلول هيدروكسيد الصوديوم لضمان كون التفاعل غير عكسي . تم تغيير ثلاثة عوامل لبيان تأثيرهم على سرعة التفاعل وهم نسبة الزيادة المئوية لمحلول هيدروكسيد الصوديوم (10% - 100% ) , درجة الحرارة (100-150) ْم , و سرعة الخلط (400-1100) دورة/ دقيقة. وقد لوحظ ان زيادة نسبة الزيادة المئوية لمحلول هيدروكسيد الصوديوم تؤدي الى زيادة سرعة التفاعل بينما زيادة درجة الحرارة تقلل سرعة التفاعل لأنه تفاعل باعث للحرارة. أيضا زيادة سرعة الخلط تؤدي الى زيادة سرعة التفاعل لأنه من التفاعلات التي يسيطر عليها انتقال المادة. كذلك تم احتساب طاقة التنشيط وعامل الذبذبة. تم اشتقاق نموذج رياضي جديد لحساب ثابت سرعة التفاعل . لقد تبين وجود تقارب جيد بين القيم العملية والقيم المحسوبة لثابت سرعة التفاعل.


Article
Analysis and Control of PWM Buck-Boost AC Chopper Fed Single-Phase Capacitor Run Induction Motor
تحليل وسيطرة لمنظم الفولتية المتناوبة الخافض- الرافع لسواقة محرك حثي احادي الطور ذو متسعة دائمة العمل

Loading...
Loading...
Abstract

Single phase capacitor-run induction motors (IMs) are used in various applications such as home appliances and machine tools; they are affected by the sags or swells and any fault that can lead to disturb the supply and make it produce rms voltage below or above the rated motor voltage, which is 220V. A control system is designed to regulate the output voltage of the converter irrespective to the variation of the load and within a specific range of supply voltage variation. The steady-state equivalent circuit of the Buck-Boost chopper type AC voltage regulator, as well as the analysis of this circuit are presented in this paper. Switching device for the regulator is an IGBT Module. The proposed chopper uses pulse width modulation (PWM) control technique to chop the input voltage into segments in order to guarantee rated rms voltage supplied to the load, which is capacitor-run induction motor. Proportional integral (PI) controller is used to obtain very small steady state error, stable and fast dynamic response, and robustness against variations in the line voltage. The complete system is simulated using software package, and the results are obtained to verify the proposed control method.ان المحركات الحثية الاحاديه الطور ذات المتسعة الدائمة العمل، شائعة الاستخدام في التطبيقات المختلفه مثل بعض الاجهزة الكهربائية المستخدمه داخل البيت والمكائن، والتي تتاثر بالانخفاض اوالارتفاع بالفولتية او اي خطأ يحصل بالنظام والذي ممكن ان يؤدي الى ارباك مصدر الفولتيه ويجعله يولد متوسط قيمة فعالة مقدارها ادنى او اعلى من القيمة المطلوبة لتشغيل المحرك بصورة طبيعية، والتي مقدارها (220فولت). نظام السيطرة المقدم في هذا البحث تم تصميمة لتعديل الفولتية المسلطة على الحمل ضمن مدى معين من التغير في فولتية المصدر برغم التغير بالحمل.الدائرة المكافئة للمنظم الرافع-الخافض في الحالة المستقرة وكذلك طريقة التحليل لدائرة الخافض-الرافع للفولتية المتناوبه تم عرضها في هذا البحث. المفتاح المستخدم بجهاز السيطرة يمثل بالحقيقة مفتاح قدرة الكتروني شبة موصل نوع(IGBT Module) . منظم الفولتيه المقترح يستخدم طريقة التحكم بعرض الموجة (PWM) للسيطرة على الفولتية الداخلة واعادة توليدها وفق مديات محددة لضمان القيمة المطلوبة للفولتية المسلطة على الحمل المتمثل بالمحرك الاحادي الطور ذو المتسعة دائمة العمل. في هذا البحث تم استخدام المسيطر نوع تناسبي تكاملي PI)) حيث ان هذا المسيطر يوفر الحصول على نسبة خطأ قليلة للتخلص من الفرق بين فولتية المصدرالمعرضة للخطأ والفولتية المطلوب الثبات عند قيمتها بسرعة استجابة عالية ويجعل سير العمل مستقر ومتين ضد اي اختلال يحصل بفولتية المصدر. تمت محاكاة النظام المصمم ككل نظريا باستخدام Matlab/Simulink))، وتم الحصول على النتائج لتاييد صلاحية النظام المقدم.


Article
Numerical Study of Optimum Configuration of Unconventional Airfoil with Steps and Rotating Cylinder for Best Aerodynamics Performance
دراسة عددية للشكل الامثل لجناح غير تقليدي يحوي على عتبات واسطوانة دوارة لأفضل اداء ديناميكي هوائي

Loading...
Loading...
Abstract

Numerical study of separation control on symmetrical airfoil, four digits (NACA 0012) by using rotating cylinder with double steps on its upper surface based on the computation of Reynolds-average Navier- Stokes equations was carried out to find the optimum configuration of unconventional airfoil for best aerodynamics performance. A model based on collocated Finite Volume Method was developed to solve the governing equations on a body-fitted coordinate system. A revised (k-w) model was proposed as a known turbulence model. This model was adapted to simulate the control effects of rotating cylinder. Numerical solutions were performed for flow around unconventional airfoil with cylinder to main stream velocities ratio in the range of 1 to 4 and for various positions of the steps on the airfoil from the leading edge, 0.1c, 0.2c, 0.3c, 0.4c, 0.5c for the first step and 0.5c, 0.6c, 0.7c, 0.8c for the second step with constant step depth and length of 0.03c and 0.125c respectively. Reynolds number of 700,000 which was based on the cord length (c), with angle of attacks 0, 5, 8, 10, 12, 15 degrees was considered for the assessment of the unconventional airfoil performance. The numerical investigation showed that the optimum configuration for the unconventional airfoil was found to be at velocities ratio (U/U∞=4) with the steps positions at 0.5c and 0.8c for best airfoil performance.باستخدام )NACA 0012)تضمن العمل دراسة عددية للسيطرة على انفصال جريان الهواء من على سطح جناح متناظر نوع اسطوانة دوارة في مقدمة الجناح واضافة عتبات اثنين على السطح العلوي للجناح, وهذا التحليل تم باستخدام معادلة متوسط رينولد- نافير ستوك) وذلك لايجاد افضل اداء ايروديناميكي للجناح بعد الاضافات. اعتمد هذا الموديل الرياضي على طريقة الحجوم المحددة لحل , وقد تم استخدام موديل رياضي للجريان الاضطرابي. أجري الحل العددي للتدفق حول الجناح غير التقليدية مع اسطوانة دوارة بنسبة السرعات من 1 الى 4 اضعاف سرعة التيار الهوائي الرئيسي ومع اختلاف اماكن العتبات على الجناح بمسافة مقاسة من الحافة الأمامية وقد كان عدد رينولدز من 700.000 مع زاوية من الهجمات 0، 5، 8، 10، 12، 15 درجة لتقييم الأداء الجناح غير تقليدية.

Table of content: volume: issue: