Table of content

AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES

مجلة النهرين للعلوم الهندسية

ISSN: 25219154 / eISSN 25219162
Publisher: Al-Nahrain University
Faculty: Engineering
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

Al-Nahrain Journal for Engineering Sciences is a refereed scientific engineering journal published by the College of Engineering, Nahrain University two times per year. The journal publishes the scientific output of researchers from Iraq and abroad in the fields of architectural, chemical, civil, computer, electrical, information technology, laser and optoelectronics, mechanical and medical engineering as well as in related fields. Papers written in Arabic and English are accepted and they are subjected to proper evaluation and accordingly classified as follows:
• Original research papers and papers on novel design, analysis or construction methods of great value to the engineers which include basic and practical results.
• Short communications or short discussions on papers which have already appeared in the journal provided that whose text should not exceed 800 words.

The material of the paper should not violate any intellectual property right of any person or entity and should not contain any subject matter that contravenes any laws and should meet ethical standards applicable to the research discipline.

Loading...
Contact info

Editor-in-Chief
College of Engineering Journal
Al-Nahrain University
P.O. Box 64040, Al-Jadyriah
Baghdad-Iraq.
e-mail:jourengnah@gmail.com
m_editor@nahje.com
e_in_cheif@nahje.com
Phone: +964 (0) 7817 202 662

Table of content: 2017 volume:20 issue:4

Article
Simulation Study of the Variations in Driving Pressure and Frequency on Microbubbles Contras Agents Behavior.

Loading...
Loading...
Abstract

The difference between the density of the gas core of microbubbles and the surrounding media causes the behavior of microbubbles contrast agents in an ultrasound field to be nonlinear and intricate. In addition, many factors affect the radial oscillations of these microbubbles. Some of these factors are related with the bubble structure and its shell material such as the initial radius of the bubble, shell thickness, viscosity of the shell material and its elasticity. Other factors are related with the incident acoustic wave such as the driving frequency and driving pressure amplitude. In this simulation study the effects of pressure and frequency as influential factors on the stability of the microbubble were studied in wide range (frequencies are extend from f


Article
Monitoring and Control on Impressed Current Cathodic Protection for Oil Pipelines

Authors: Jasim A. Harbi --- Furat I. Hussein --- Laith A. Sabri
Pages: 807-814
Loading...
Loading...
Abstract

This research is devoted to design and implement a Supervisory Control and Data Acquisition system (SCADA) for monitoring and controlling the corrosion of a carbon steel pipe buried in soil. A smart technique equipped with a microcontroller, a collection of sensors and a communication system was applied to monitor and control the operation of an ICCP process for a carbon steel pipe. The integration of the built hardware, LabVIEW graphical programming and PC interface produces an effective SCADA system for two types of control namely: a Proportional Integral Derivative (PID) that supports a closed loop, and a traditional open loop control. Through this work, under environmental temperature of 30°C, an evaluation and comparison were done for two types of controls tested at low soil moisture (48%) and high soil moisture (80 %) to study the value of current, anode voltage, pipe to soil potential (PSP) and consumed power. The results show an decrease of 59.1% in consumed power when the moisture changes from the low to high level. It was reached that the closed loop controller PID is the best solution in terms of efficiency, reliability, fast response and power consumptionيتضمن البحث تصميم وتنفيذ منظومة مراقبة اشرافية وجمع المعلومات والسيطرة المسماة الاسكادا(SCADA) لغرض المراقبة والسيطرة على تاكل انابيب الكاربون ستيل المدفونة تحت سطح التربة والمخصصة لنقل النفط ومنتوجاته. حيث تم تصميم منظومة ذاتية باستخدام المسيطر الدقيق (المايكروكونترولر) ومجموعة من المتحسسات لمراقبة منظومة الحماية الكاثودية ذات التيار القسري. استخدم برنامج اللاب فيو لبناء البرنامج الخاص بمنظومة الاسكادا حيث تم استخدام هذا البرنامج لبناء نوعين من المنظومات, الاولى تحاكي المنظومة التقليدية والمنظومة الثانية هي منظومة سيطرة البي اي دي (PID) المتقدمة. تمت عمليات الاختبار و المقارنة للمنظومتين في ظروف تغيير الرطوبة النسبية من 48% المتوسطة الى 80% العالية في درجة حرارة °30C لدراسة التيار المسلط وجهد الانود والقدرة المستهلكة للمنظومة حيث وجد ان القدرة المستهلكة قلت الى 59.1% عند تغيير رطوبة الرطوبة النسبية للتربة من الادنى الى الاعلى وعند استخدام المسيطر البي اي دي. كان استخذام هذا المسيطر هو الحل الامثل والاكثر دقة واعتمادية وسرعة استجابة بالاضافة الى ناحية القدرة المستهلكة.


Article
The Optimal Spacing between Finned Tubes Cooled by Free Convection Using Constructal Theory

Authors: Ahmed Waheed Mustafa --- Mays Munir Ismael
Pages: 815-822
Loading...
Loading...
Abstract

The optimal spacing between finned tubes cooled by free convection is studied numerically. A row of isothermal finned tubes are installed in a fixed volume and the spacing between them is selected according to the constructal theory (Bejan's theory). In this theory the spacing between the tubes is chosen such that the heat transfer density is maximized. A finite volume method is employed to solve the governing equations; SIMPLE algorithm with collocated grid is utilized for coupling between velocity and pressure. The range of Rayleigh number is (103 ≤ Ra ≤ 105), the range of the tube position is (0.25 ≤  ≤ 0.75), and the working fluid is air (Pr =0.71). The results show that the optimal spacing decreases as Rayleigh number increases for all tube positions, and the maximum density of heat transfer increases as the Raleigh number increases for all tube positions and for Ra=105 the highest value of heat transfer density occurs at tube position ( =0.75) while the lowest value occurs at tube position ( =0.25). The results also show that the optimal spacing remains constant with change of the tube position at constant Rayleigh number.البعد الامثل بين انابيب مزعنفة مبردة بالحمل الحر درس عدديا. صف من الانابيب المزعنفة ثابتة درجة الحرارة نصبت في حجم محدد والبعد بينهم اختير بموجب نظرية التشييد (نظرية بيجان). في هذة النظرية البعد اختير بحيث تكون كثافة انتقال الحرارة اقصى ما يمكن. طريقة الحجم المحدد استخدمت لحل المعادلات الحاكمة, خوارزمية SIMPLE مع شبكة متحدة الموقع استخدمت للربط بين السرعة والضغط. مدى رقم رايلي (103 ≤ Ra ≤ 105) , مدى موقع الانبوب(0.25 ≤  ≤ 0.75) ومائع التشغيل هو الهواء (Pr=0.7). بينت النتائج ان البعد الامثل يقل مع زيادة رقم رايلي لكل مواقع الانبوب وعند Ra=105القيمة العليا لكثافة انتقال الحرارة العظمى تحدث عند موقع الانبوب (=0.75) , وقيمتها السفلى تحدث عند موقع الانبوب (=0.25).بينت النتائج ايضا ان البعد الامثل يبقى ثابت مع تغير موقع الانبوب عند رقم رايلي ثابت.


Article
Experimental and Numerical Attenuation of Vibration for Delta Wing Using PI Controller

Loading...
Loading...
Abstract

Active vibration controlling loop with proportional - Integral (PI) controller was tested numerically and experimentally for delta wing with three different manufacturing materials; aluminum, [0/90] composite and aluminum foam, both P and PI loop were tested separately. Numerical work was performed in ANSYS v.15 where controller with piezoelectric transducers was totally integrated in program macro. Experimental wings where fabricated to be tested under simulated excitation. Labview 2015 program with high speed Data acquisition were used besides actuators to perform controlling circuit experimentally. Good suppression in wing oscillation was performed where 72% of wing's time of vibration was eliminated for aluminum foam wing. Noticeable agreement was achieved between experimental and numerical responses.استخدام دائرة تخميد الاهتزاز الفعالة باستخدام المنظم التناسبي – التكاملي عمليا وعدديا لتخميد اهتزاز جناح من نوع دلتا ولثلاث انواع مختلفة من مواد التصنيع وهي الالمنيوم,(0/90) مواد مركبة و رغوة الالمنيوم. جرى اختبار كل من المنظم التناسبي و المنظم التناسبي-التكاملي بصورة منفصلة. تم اجراء الجانب العددي باستخدام برنامج انسز النسخة 15 حيث ان دائرة المنظم مع المواد الذكية كانت قد اٌدخلت بملف برمجة (ماكرو). الاجنحة العملية جرى تصنيعها ليتم اختبارها تحت الاثارة الممثلة سابقا في برنامج الأنسز. تم استخدام برنامج لاب فيو النسخة 2015 مع محول اشارة عالي السرعة الى جانب مولدات الاشارة لإكمال عمل منظومة السيطرة عمليا. تم الحصول على تخميد جيد لاهتزاز الجناح حيث تم تقليل 72% من زمن اهتزاز الجناح لجناح مصنوع من رغوة الالمنيوم. تم ملاحظة توافق جيد بين الاستجابات المقاسة عمليا مع تلك المقاسة عدديا.


Article
A Suggested New Material to Manufacture Above-Knee Prosthetic Socket Using the Lamination of Monofilament, Cotton and Perlon Fibers

Authors: Jumaa S. Chiad --- Muhammad Safa al-Din Tahir
Pages: 832-837
Loading...
Loading...
Abstract

At present use of glass fibers in lamination prosthetic socket, is due to its fiber strength and hardness, and low cost, but there are other more important things which must be considered than these specifications which are1the health1and safety. In this research fiberglass is replaced with monofilament fiber in order to be safe to on makers and users of this socket. In this paper two models of lamination manufacturing have been made and compared in terms of mechanical properties and fatigue life. The first is available and consists of: (4 perlon, 2 fiberglass and 4 perlon), The second is proposed lamination which consists of: (4 perlon, 1 cotton, 1 monofilament and 4 perlon). Simulations were conducted on the made socket made of two types of lamination by using ANSYS 14.5 to show the distribution of stresses, the amount of deformation and less safety factor for both cases. The results show an increase of 42% in the Young's modulus and a decrease in tensile stress and yield stress by 10.8% and 46% respectivel, As for the stress endurance it witnessed an increase of 140%.The simulation results show a decrease in the deformation by 40.7% and an increase in the minimum value of the safety factor of 0.323 to 1.05.انتشر في الآونة الاخيرة استخدام الياف الزجاج في تصنيع صفائح الأوقاب الصناعية، لما تتميز به هذه الالياف من قوه وصلادة، وقلة التكلفة ولكن هنالك أمور يجب مراعاتها أهم من هذه المواصفات بكثير، وهي السلامة الصحية. ففي هذا البحث تم استبدال ألياف الزجاج بألياف احادية الفتيلة لكي تكون أكثر سلامة، على المصنع والمستخدم لذلك الوقب. وقد تم في هذا البحث تصنيع نموذجين من تصنيع الصفائح ومقارنتهما من حيث الخواص الميكانيكية وعمر الكلل. الاول وهو المتاح يتكون من: (4 برلون, 2 الياف الزجاج, 4 برلون ) وأما التصفيح الثاني وهو المقترح واللذي يتكون من: (4 برلون, 1 قطن, 1 المونوفايلمنت, 4 برلون) وقد أجريت محاكات الوقب المصنع من تصنيع الصفائح الاولى والثانية عن طريق برنامج ANSYS 14.5 لمعرفة توزيع الاجهادات ومقدار التشوه و اقل معامل الأمان لكلا الحالتين. حيث بينت النتائج الميكانيكية زيادة بمقدار 42 % في معامل المرونة ونقصان في إجهاد الشد وإجهاد الخضوع بمقدار 10.8 % و 46% على التوالي. أما بالنسبة الى إجهاد التحمل فشهد زيادة بمقدار 140 %. أما نتائج المحاكات فشهدت نقصان في التشوه بمقدار 40.7% وزيادة في أدنى قيمة لمعامل الأمان من 0.323 إلى 1.05.


Article
Improvement the Hardness of Stainless Steel 321 by Magnetic Abrasive Finishing Process

Authors: Shakir M. Mousa
Pages: 838-845
Loading...
Loading...
Abstract

Magnetic Abrasive Finishing (MAF) process which is a non-traditional polishing technique, is suitable for variety of engineering materials, producing high quality surfaces of parts. An experimental setup study is made to carry out MAF process to improve surface layer quality and hardness of stainless steel grade 321 plate. This study uses two different magnetic pole shapes such as conical magnetic pole without grooves and conical magnetic pole with six grooves. The finally results show that the conical magnetic pole with six grooves can create best surface layer quality and improve hardness in (MAF) process. The process parameters are the applied number of pitches between grooves, finishing time, cutting speed of magnetic pole, voltage, and volume of powder (dose). The magnetic abrasive powder consisted of silicon carbide SiC, particle size 300μm, SiC (65%), it is mixed with the ferromagnetic iron particles (iron powders), particle size 300μm, Fe (35%). Taguchi matrix L18 for five input parameters with mixed level design (2-3) levels was used for designing the experiments and optimal values evaluation for all parameters to improve the hardness. By using MINITAB software data was analyzed, the results indicate that empirical equation (mathematical predicted models) represents the relation of the input parameters with the change in micro Vickers Hardness. The most significant parameters on change in hardness are volume of powder (42.34%) and number of pitches between grooves (25.30%).تعتبر عملية التنعيمم بالحث الممغنط تقنية غير تقليدية في الانهاء السطحي، وهي مناسبة لمختلف المود الهندسية مع انتاج أسطح عالية الجودة من قطع الغيار . در ست الإعدادات التجريبية لغرض تنفيذ عملية الحث الممغنط لتحسين نوعية الطبقة السطحية والصلادة لصفائح الفولاذ المقاوم للصدأ نوع 321. استخدمت هذه الدراسة اثنين من الاقطاب المغناطيسية المختلفة الشكل مثل قطب مغناطيسي مخروطي و قطب مغناطيسي مخروطي ذو أخاديد. وأظهرت النتائج أن القطب المغناطيسي المخروطي ذو الأخاديد يكون ألافضل في توليد الطبقة السطحية وتحسين الصلادة في عملية الحك الممغنط . مدخلات العملية التي تم تطبيقها هي عدد (ألاخاديد)، وقت التشغيل، سرعة القطع للقطب المغناطيسي، الفولتية, وحجم المسحوق (كمية المسحوق). يتكون مسحوق الحك المغناطيسي من كاربيد السيليكون ويستعمل كوسيط بنعومة (300 مايكروميتر) وتركيز (65٪) ويمزج مع مسحوق جزيئات الحديد المغناطيسية بنعومة (300 مايكروميتر) وتركيز (35 ٪) . لتصميم التجارب والتقيمم الامثل للمدخلات استخدمنا مصفوفة تاكوشي لـ 18 وهي مصفوفة مكونة من خمس مدخلات مع مستويات تصميمية مختلطة (2-3) لتحسين نوعية الطبقة السطحية والصلادة. تم تحليل النتائج با ستخدام برنامج رياضي احصائي المنيتاب. وأظهرت محصلة النتائج إلى أن المعادلة التجريبية (النموذج المتوقع الرياضي) التي تمثل العلاقة بين مدخلات العملية مع الطبقة السطحية والصلادة بان المتغيرات التي لها أكبر تأثير في تحسين الطبقة السطحية و الصلادة هي كمية المسحوق وعدد (ألاخاديد) على التوالي.وأن أكبر عوامل مؤثر هو كمية المسحوق حيث حسن الصلادة بمقدار 42.34% ثم عدد (ألاخاديد) تحسنت الصلادة بمقدار25.30%.


Article
Commercial CaO Catalyzed Biodiesel Production Process

Loading...
Loading...
Abstract

Biodiesel produced from vegetable oils is a good alternative clean diesel. The present study was conducted because there are some variations or contradictions in literature on the use of CaO heterogeneous catalyst. In this study, biodiesel was produced from sunflower vegetable oil and methanol in presence of commercial calcium oxide catalyst in batch mechanical stirrer reactor. The effect of three operating conditions, methanol mole ratio (4-12), reaction time (0.5-2.5 h) and catalyst amount (2-10 %), on the yield of biodiesel was studied at constant reaction temperature of 60 oC. Response surface methodology (RSM) was used with central composite design (CCD) of experiments. Polynomial correlation was found for the dependent variable of the process (yield of biodiesel), satisfactorily predicted at 95% confidence level. The optimum yield biodiesel was about 98% and at operating condition of methanol ratio 10, reaction time 2 h and catalyst amount 8 %. The reaction time was found to be the most effective operating condition. Kinetics study of the process showed that first order reaction with triglyceride concentration and zero order with methanol concentration gave best fit with the experimental data, triglyceride with a reaction rate constant k= 1.53 h-1.البايوديزل المنتج من الزيوت النباتية خيار جيد لديزل نظيف . اجريت الدراسة الحالية لان هناك اختلافات او تناقضات في البحوث المنشورة على استعمال اوكسيد الكالسيوم كعامل مساعد غير متجانس. في هذه الدراسة , انتج البايوديزل من الزيت النباتي نوار الشمس مع الميثانول بوجود اوكسيد الكالسيوم التجاري كعامل مساعد في مفاعل دفعات بخلاط ميكانيكي. درس تاثير ثلاثة ظروف تشغيل ؛ نسبة المولية للميثانول (4-12) وزمن التفاعل (2,5 ساعة) وكمية العامل المساعد (2-10%) على انتاجية البايوديزل بثبوت درجة حرارة التفاعل 60 درجة مئوية. استخدمت طريقة استجابة السطوح (RSM) مع تصميم التجارب المركب المركزي (CCD) . تم ايجاد علاقة متعددة الحدود للمتغير المعتمد للعملية (انتاجية البايوديزل) , اعطت نتائج مقبولة في مستوى ثقة 95% . افضل انتاجية للبايوديزل بحدود 98% في ظروف تشغيلية ؛ النسبة المولية للميثانول (10) وزمن التفاعل (2 ساعة) وكمية العامل المساعد (8%). ووجد ان زمن التفاعل هو المتغير الاكثر تاثيرا لظروف التشغيل. بينت دراسة حركية العملية , ان تفاعل من الدرجة الاولى مع تركيز ثلاثي الكليسيرين ودرجة صفر مع تركيز الميثانول , اعطت افضل انطباق مع النتائج العملية , لثابت معدل التفاعل (k= 1.53 h-1).


Article
Adaptive Control of Robot Manipulators with Velocity Estimation and Bounded Torque

Authors: Wajdi Sadik Aboud
Pages: 853-863
Loading...
Loading...
Abstract

The robot manipulator output feedback problem points out to the controlled system in which the measurements of the joint position are available. In this study, all kinematic and dynamic parameters of robot manipulator are supposed unknown and the manipulator have to follow the desired trajectory. Therefore, the adaptive control problem for robot manipulators based on velocity estimation is investigated. According to the practical robot actuator power limitation, the bounded torque input is also considered in this study. The control algorithm is applied for 2-link manipulator to evaluate controller effectiveness. The design parameters that guaranteed the control performance of closed loop system are chosen by using optimization output constrained method. The proposed controller performances are provided by numerical simulations.يقصد بمشكلة التغذية العكسية لمخرج الروبوت المناور على انها المنظومة المسيطر عليها عند توفر قراءات لموقع المفصل. في هذه الدراسة, المعاملات الحركية للربوت المناور اعتبرت غير معلومة والمناورعليه ان يتبع المسار المفترض. لذلك جرى التحقق من تصميم مسيطر متكيف لربوت مناور بالاعتماد على السرعة المخمنة. وفقا لكون المشغلات الميكانيكية العملية في الربوت المناور تكون محددة القدرة لذلك اخذ بنظر الاعتبار في هذه الدراسة تقييد العزم الداخل للمناور. خوازمية السيطرة المقترحة تم تطبيقها على مناور ثنائي الذراع لتقييم فعالية المسيطر. تم اختيار وتصميم المعاملات والتي تضمن اداء السيطرة للمنظومة المغلقة الدورة عن طريق استخدام طريقة تحديد المخرجات المثلى. تم الحصول على الااداء ونتائج المسيطر المقترح عن طريق المحاكاة العددية.


Article
Effect of Several Parameters on Membrane Fouling by Using Mathematical Models of Reverse Osmosis Membrane System

Authors: Dawood Eisa Sachit
Pages: 864-870
Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, models were applied to investigate the parameters that affect membrane fouling. Osmotic pressure across the membrane, salt concentration at the surface of the membrane, solute mass transfer coefficient, effective coefficient diffusion of water, and concentration polarization factor were the main parameters that calculated in this simulation. Sodium chloride was assumed the only salt existed in the feed flux. In addition, changing the applied pressure versus increasing the salt concentration in the feed flux and their effect on the water permeation coefficient was investigated. The results confirmed that concentration polarization gives a good indication about the formation of the fouling layer at the membrane surface and consequently permeate decline.تم تطوير العديد من المعادلات الرياضية التي تمثل تقنية التناضح العكسي باستخدام الأغشية من قبل العديد من الباحثين. في هذه ا لدراسة ، تم استخدام بعض النماذج الرياضية لدراسة تأثير تغيير العناصر التي تؤثر على كفاءة عمل هذه الأغشية. من هذه العوامل الضغط التناضحي عبر الغشاء، تركيز الأملاح على سطح الغشاء، معامل مرور الأملاح عبر الغشاء، معامل كفاءة عبور الماء خلال الغشاء ومعامل استقطاب الأملاح على طرفي الغشاء. تم فرض كلوريد الصوديوم هو الملح الوحيد الموجود في الماء الداخل الى منظومة الأغشية. كذلك تم دراسة تأثير تغيير الضغط المسلط على الاغشية مقابل زيادة تركيز الأملاح على إنتاجية الغشاء من الماء المار. النتائج أظهرت تأثير تركيز الاستقطاب عالي على انسداد الاغشية وبالتالي انخفاض الماء المار من خلال الغشاء.


Article
Studying the Effect of Mixture of Pomegranate Peel and Licorice on the Mechanical Properties of Epoxy

Authors: Najmuldeen Yousif Mahmood
Pages: 871-875
Loading...
Loading...
Abstract

Reinforcement process of epoxy has been widely used to improvement of mechanical properties. Therefore, this work is concerned with the reinforcement of epoxy by adding natural materials (Pomegranate peel and Licorice particles) at epoxy. Different percentages of particles (5, 10, 15 and 20%) were used. The mechanical testing were included tensile, bending, hardness and impact tests. Hardness of epoxy was increased at increasing of Pomegranate peel (PP) and Licorice (L) percentages. Impact resistance of epoxy with Pomegranate peel (PP) has reached the highest at (10%), while with Licorice (L) has reached the highest at (5%). The results of tensile strength represent that increases of tensile strength at all percentages of (L), while (PP) showed that decreases at (5%) and increases at others percentage. Bending strength of epoxy has increased as increasing of (PP) at all percentage that used, but it has increased at (5, 10 and 20%) of (L), while it has dropped at (15%).استخدمت عملية تقوية الايبوكسي على نطاق واسع لتحسين الخواص الميكانيكية. لذلك تعلقت الدراسة بتقوية الايبوكسي بأضافة المواد المواد الطبيعية (دقائق قشور الرمان وعرق السوس) الى الايبوكسي. استخدمت نسب مختلفة من الدقائق (5, 10, 15 و 20%). الاختبارات الميكانيكية تظمنت اختبارات الشد , الانحناء , الصلادة و الصدمة. تزداد صلادة الايبوكسي بزيادة نسبة قشور الرمان وعرق السوس. وصلت مقاومة الصدمة للايبوكسي اقصى قيمة عند (10%) من قشور الرمان بينما وصلت القيمة القصوى لمقاومة الصدمة عند (5%) من عرق السوس. بينت نتنائج مقاومة الشد زيادة عند كل نسب عرق السوس بينما تتناقص عند (5%) وازدات عند باقي النسب من قشور الرمان. مقاومة الانحناء للايبوكسي تزداد بزيادة قشور الرمان عند كل النسب في حين تزداد مقاومة الانحناء عند (5 , 10 و 20%) من عرق السوس وتنخفض عند (15%).


Article
Effects of Backpack Loads on Kids Posture

Authors: Sadiq Jafer Abbass --- Duha Qais Abd-ul-Amir
Pages: 876-886
Loading...
Loading...
Abstract

Kids carrying heavy loads as a part of everyday activity may be related to bend their trunks forward to maintain body posture and balance while walking. This study was to determine a correlation between the weight of a child's backpack, their body weight, and certain features of their body posture. The study group consisted of 6 children, in age of primary school. The anthropometry (age, length, weight) were taken for each volunteers. A school backpack was specially built for the present study. Walking gait was filmed in three cases: (zero kg, 3 kg and 6 kg) backpack. Posture was analyzed by using (Kenova and MATLAB) computer programs. The results show that the forward inclination of the trunk increases when the load and the walking distance are increased, this forward inclination segment may impose greater stress over the vertebral column (ligaments and intervertebral disks) and increase the risk of back problems. Spine and back health may be adversely affected by load carriage and it may be important to use spinal curvature as a measure of posture for load carriage. This study shows that the backpack load cause a lumbar asymmetry by 10 to 20 degree according to the load which has a significant amount of back pain in kids. الاطفال اللذين يحملون أحمال ثقيلة كجزء من نشاطاتهم اليومية من الممكن ان تؤدي الى إنحناء ابدانهم الى الأمام للمحافظة على هيئة الجسم والتوازن اثناء المشي. هذه الدراسة كانت لتحديد العلاقة المتبادلة بين وزن حقيبة الظهر للأطفال، مع وزن أجسامهم وتعيين الملامح لوضعية أجسامهم. تمت الدراسة بالاستعانة بستة أطفال متطوعين طبيعيين في مرحلة الدراسة الابتدائية، تم حساب الانثروبومترية (العمر والطول والوزن) للمتطوعين. تم اختيار حقيبة الظهر المدرسية لهذه الدراسة. تم تصوير خطوات المشي من المستوي الجانبي لثلاث حالات هي (صفر كغم و3 كغم و6 كغم) لحقيبة الظهر. تم تحليل وضعية الجسم باستخدام برنامجي الحاسوب (كينوفا وماتلاب). أظهرت النتائج زيادة في الأنحناء للأمام لجذع الجسم عند ازدياد الثقل ومسافة المشي، وهذا الأنحناء يفرض إجهاد عالي على العمود الفقري (الأربطة والأقراص الفقرية) والتي بدورها تزيد من خطر الإصابة بمشاكل الظهر. بينت الدراسة أن حمل الثقل يؤثر سلباً على العمود الفقري وصحة الظهر، ومن المهم استخدام انحناءات العمود الفقري لقياس وضعية

Keywords

posture --- spine --- gait analysis --- back pain --- kids.


Article
Studying of Laser Tissue Interaction Using Biomedical Tissue

Loading...
Loading...
Abstract

In our work, three internal regions of rat are exposed to four different lasers with different power density, and then studying the histology of the tissues. Together the total absorption and transmission of the tissues at certain wavelength were determined. Changing the wavelength across the absorption peak caused a significant difference in laser tissue interactions and changing the absorption coefficient, relaxation time, generated heat, and the intensity as a function of penetration depth. Furthermore, little mechanical damage could be seen in conventional histology. في هذا البحث ثلاث مناطق داخلية لفأرة تم تعريضها الى اربعة انواع من الليزر بكثافة طاقة مختلفة ودرست التغيرات الحاصلة بانسجتها. وتم تعين معاملات الامتصاص الكلي والنفاذية الكلية للانسجة لكل طول موجي مستخدم. تغيير الطول الموجي خلال قمة الامتصاص سبب فروقات ذات اهمية في تفاعلات الليزر مع النسيج وتغير معامل الامتصاص، زمن الاسترخاء، الحرارة المتولدة، والشدة كدالة الى عمق النفوذ. وعلاوة على ذلك لوحظ تلف ميكانيكي صغير في الانسجة.


Article
The Influence of Graphene Oxide Addition on The Fortified Nitrile Butadiene Rubber Nano-composite Qualities

Loading...
Loading...
Abstract

Strengthening elastomers by the Nano-fillers, for example, Graphite subordinates, have high embellishments on their attributes. In the present work, Graphene Oxide (GO) nano-sheets have scattered in huge rubbers was Nitrile Butadiene Rubber (NBR). Enhancement the vulcanization procedure on (GO/NBR) nano-composite elastic was performed by arrangement blending strategy and rumination blending method. Scattering of GO into NBR was homogenous, where affirmed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-beam Diffraction (XRD) test. Breaking down the useful gatherings by Fourier-Transformed Infrared Spectrophotometry (FTIR) has been explored as well. Diverse stacking wt% of GO inside NBR has clear impacts on the rigidity and flexibility conduct of the nano-composite. Impact of GO on the electrical conductivity and persuasive properties of GO/NBR nano-composite elastic portrayed too. The GO presence has upgraded the crosslinking trademark in GO/NBR nano-composite elastic and enhanced its properties.يمكن للدائن المقواة بواسطة الدقائق النانوية (مثل اوكسيد الكرافين) ان تحسن الخواص بنسبة عالية. في هذا العمل، تم اضافة مادة اوكسيد الكرافين النانوية ((GO الى مطاط النتريل بوتادين (NBR). وتمت عملية الفلكنة للمواد النانوية المركبة (GO/NBR) باستخدام عملية المزج للحصول على انتشار متجانس لاوكسيد الكرافين في المطاط، كما ظهر واضحا عبر استخدام عملية المسح المجهري (SEM) و اختبار الاشعة السينية ((XRD. كما تم تحديد التجمعات بواسطة جهاز الأشعة تحت الحمراء (FTIR). سببت النسب الوزنية المختلفة لمادة اوكسيد الكرافين النانوية في داخل المطاط آثراً واضحا على سلوك النانو-المركب من حيث الصلابة والمرونة. ان وجود اوكسيد الكرافين في المطاط يعمل على تطور الترابط الشبكي في التركيب الداخلي للمادة المركبة النانوية وبالتالي تؤدي الى تحسين الخواص. اضافة الى تأثيره في الموصلية الكهربائية ومرونة المادة الناوية المركبة (GO/NBR).


Article
Fluidics Jet Vectoring for Incompressible Flow by Using Counter Flow Method for Circular Duct

Authors: Ali A-M. H. AlAsadi --- Ahmed Hikmat Faseeh
Pages: 911-923
Loading...
Loading...
Abstract

Computational and experimental investigation of fluidic thrust vectoring using counter-flow method had been carried out in the present work. The experimental investigation involved the design and construction of a test rig for a circular duct to examine the effect of various geometric variables on the thrust vectoring angle. The experimental tests covered Coanda surface radius R/d = (0.58823, 1.17647, 1.75471), secondary gap height h/d = (0.02941, 0.05882), over a secondary mass flow ratio range (0 ≤ m ̇S/m ̇p ≤ 0.06568). Load cell readings were obtained using two components overhead. The computational investigation involved a 3D numerical solution using ANSYS Fluent. The test cases parameters used in the experimental work were used as an input for the numerical solution. The results show that the thrust vectoring angle is increased by increasing the secondary suction rate. Three control zones can be observed: a “dead zone” can be seen at low mass flow ratios. Followed by a control region where continuous primary jet control is achievable until a saturation region is reached. The coanda surface ratio determines the length of the dead zone in which small coanda surface resulted in an extended dead zone region. The secondary gap height increase had an inverse effect on the thrust vectoring angle. The investigation shows that both experimental and computational results obtained followed a similar general pattern and gave a good agreement when compared with available studies on jet vectoring angle.تضمن البحث الحالي دراسة عملية ونظرية لتوجيه نفاث رئيسي باستخدام طريقة دفع نفاث ثانوي معاكس لاتجاه النفاث الرئيسي. شمل الجانب العملي تصميم و بناء منظومة اختبار متكونة من قناة نفث دائرية المقطع تنفث المائع الرئيسي لدراسة تأثير المتغيرات الهندسية المختلفة المؤثرةعلى مقدار زاوية توجيه المائع الرئيسي. مثل نصف قطر سطح الانحناء (R/d) = (0.058823,1.17647,1.75471), ارتفاع الفتحة الثانوية الثانوية (h/d) =(0.05882, 0.02941) و نسبة التدفق الكتلي للمائع الثانوي الى المائع الرئيسي (ṁs/ṁp) والذي تراوحت مابين 0 ≤ ṁs/ṁp ≤ 0.07882 وقد تم الحصول على قياسات مقدار متجه قوة النفث العمودية والافقية باستخدام اثنين من اجهزة قياس الوزن (load cells). اما بالنسبة للجانب النظري فقد تم عمل محاكاة ثلاثية الابعاد للجريان باستخدام البرنامج التجاري ANSYS FLUENT 15.0 و استخدمت حالات الاختبار العملية كمدخلات للحل العددي. أظهرت النتائج أن مقدار زاوية توجيه النفاث تزداد نسبيا عن طريق زيادة معدل الجريان الثانوي.هناك ثلاث مناطق تحكم يمكن ملاحظتها: :وجود "منطقة ميتة" عند نسب التدفق الكتلي المنخفضة و التي لا يمكن أن يتحقق السيطرة على التوجيه فيها. تليها منطقة السيطرة المستمرة حيث يتحقق التحكم بالنفاث الرئيسي حتى يتم الوصول إلى منطقة التشبع. يحدد قطر السطح المنحني مدى امتداد المنطقة الميتة والتي يزداد مقدارها عندما يكون نصف القطر صغيرا. ايضا تم ملاحظة ان زيادة ارتفاع الفجوة الثانوية له تأثير عكسي على مقدار زاوية التوجيه. أظهر التحقيق أن النتائج التجريبية والنظرية التي تم الحصول عليها تتبع نمطا مماثل مع وجود اتفاق جيد بعد مقارنتها مع الدراسات السابقة لزاوية توجيه النفاث.


Article
Development Models of Artificial Neural Network and Multiple Linear Regression for Predicting Compression Index and Compression Ratio for Soil Compressibility of Ramadi City

Authors: Ahmed Hazim Abdulkareem
Pages: 924-936
Loading...
Loading...
Abstract

Artificial neural networks (ANN) as new techniques employed for the development of predictive models to estimate the needed parameters in geotechnical engineering to be used for comparison with laboratory and field tests and consequently reduce the cost, time, and effort. Flexible computing techniques are using an alternative statistical tool to analyze and evaluate experimental data from 102 consolidation tests on a variety of undisturbed soils from Ramadi city. The regression equations are developed to estimate the compression index and the compression ratio from index data. Multi-Layer Perceptron (MLP) network model is used to calculate compression index and a compression ratio of soils and comparing with the multiple linear regression statistical model MLR. It is found that the MLP showed a higher performance than MLR in predicting Cc and Cr and model accuracy between 0.81 to 16 percent. This will provide a good method for minimizing the potential inconsistency of correlations.الشبكة العصبية الاصطناعية (ANN) تقنية جديدة استخدمت لتطوير نماذج تنبؤ للحصول على المتغيرات المطلوبة في مجال الهندسة الجيوتقنية لكي يتم استخدامها للمقارنة مع نتائج الفحوصات المختبرية والحقلية وهذا يساعد على توفير الوقت والجهد وتخفيض الكلفة. تقنيات الحوسبة المرنة استخدمت كاداة احصائية بديلة لتحليل وتقييم بيانات الفحوصات المختبرية من 102 فحص انضمام اجري على انواع من الترب الغير مشوشة. معادلات الانحدار طورت لتخمين دليل ونسبة الانضغاطية من البيانات المبوبة. نموذج المستقبلات المتعدد الطبقات(MPL ) هو نموذج عصبي استخدم لحساب دليل ونسبة الانضغاطية للترب وتم مقارنته مع نتائج النموذج الاحصائي للانحدار الخطي المتعدد MLR. اظهرت النتائج ان MLP ذات اداء اعلى في التنبؤ مقارنتا مع MLR بالنسبة لدليل ونسبة الانضغاطية للترب وبدقة تتراوح بين (0.81 -16) % وهذا سوف يوفر وسيلة جيدة لتقليل التعارض في الموثوقية الكامنة في العلاقات الاحصائية .


Article
The Effect of Using Castor Oil on the Pollutants Emission in a Continuous Combustion Chamber

Loading...
Loading...
Abstract

This study investigates the effect of Castor oil on the pollutants emissions in the continuous combustion chamber. The bio-blend fuels used are mixtures of Castor oil with two types of hydrocarbon fuels (gas oil and kerosene). The pollutants measured include carbon monoxide CO, unburned hydrocarbon UHC, soot and nitrogen oxide NOx . It is found that all pollutants have less emissions when using Castor oil blended in different percentages of 5% , 7%, and 10% . The lower emission with Castor oil blends due to the existence of oxygen O2 in the chemical structure of the Castor oil which is sufficient to seek the complete combustion. The test were conducted through the range of equivalence ratio between (0.85-1.7) . Results showed that Castor oil blends with gas oil brings a reduction of about 71.2% in CO, 22.1% in UHC, 37.8% in NOx and 29.6% in soot emissions from that of pure gas oil. But, blends with kerosene, showed a reduction of about 70.6% in CO, 20% in UHC, 35.8% in NOx and 29% in soot emissions compared with those of pure kerosene. تقدم هذه الدراسة استقصاء لتاثير زيت الخروع على انبعاث الملوثات من غرفة احتراق مستمر. الوقود العضوي المستخدم هو عبارة عن خليط من زيت الخروع مع نوعين من الوقود الهيدروكربوني (زيت الغاز والكيروسين). الملوثات المقاسة تتضمن (اول اوكسيد الكربون , الهيدروكربونات غير المحترقة , السخام واكاسيد النتروجين). لقد وجد ان كل الملوثات قد انخفضت انبعاثاتها مع استخدام زيت الخروع مخلوطا بنسب مختلفة وهي 5% , 7% , و 10% . الانبعاث الاوطئ مع خلائط زيت الخروع تعود الى وجود الاوكسجين في البنية الكيمياوية لزيت الخروع وبكمية كافية سعيا الى الاحتراق التام. تم اجراء الاختبارات ضمن حدود نسبة مكافئة تتراوح بين 0.85 الى 1.7 . اظهرت النتائج ان خلط زيت الخروع مع زيت الغاز يحقق خفضا بالانبعاث بحدود 71.2% لأول أوكسيد الكربون ، 22.1% للهيدروكربون غير المحترق ، 37.8% لأكاسيد النتروجين و 29.6% للسخام مقارنة مع انبعاث زيت الغاز النقي . لكن الخلائط مع الكيروسين تظهر خفضا بالانبعاث بحدود 70.6% لأول أوكسيد الكربون ، 20% للهيدروكربون غير المحترق ، 35.8% لأكاسيد النتروجين و 29% للسخام مقارنة مع انبعاث الكيروسين النقي.


Article
Study the Effect of Welding Parameters on the Residual Stresses Induced by Submerged Arc Welding process

Loading...
Loading...
Abstract

Welding residual stress has influences on fatigue, fracture, and corrosion. It is therefore important to explore the welding factors effect on the residual stresses. In this work, four welding factors (current, arc voltage, welding travel speed and included angle) were used to weld low carbon steel (ASTM A516 Grade 60).The experiments included welding of (60) pieces with dimensions of (300 x 150) mm and 10 mm thickness that were conducted based on the design matrix founded by using design of experiment (DOE) software (DESIGN EXPERT 10) with response surface methodology (RSM) technique. The X-Ray diffraction (XRD) method was used to measure the residual stress, which was then modeled and optimized in terms of the welding factors using (RSM) technique. The data showed that the welding travel speed and arc voltage have a significant influence on the residual stress. It was found that the optimum solution for minimum residual stress was at 450 Amp welding current, 34 volt arc voltage, 38 cpm welding speed, and 60⁰ included angle. Where, the optimum value of residual stress was (-88.4 MPa). Finally, the predicted and experimental results of residual stress were in agreement with a maximum error of 1.8%. تؤثر الأجهادات المتبقية المتولدة من عملية اللحام على كل من الكلل والتآكل والكسر الميكانيكي. لذلك فمن المهم دراسة تأثير عوامل اللحام على تولد الاجهادات المتبقية. في هذه الدراسة تم تم دراسة حالة الاجهادات المتبقية المتولدة من اللحام بطريقة القوس المغمور لصلب واطيء الكاربون نوع (A516 Gr 60), حيث تم استخدام اربعة عوامل لحام هي التيار والفولطية وسرعة اللحام وزاوية اخدود اللحام, ان ابعاد القطع المعدنية المعدة للحام هي (300x150x10 mm). تم بعد ذلك قياس الاجهادات المتبقية المتولدة بطريقة حيود الاشعة السينية (XRD) ثم عمل موديل رياضي وحساب القيمة المثلى بوصفها دالة لعوامل اللحام المستخدمة بواسطة تقنية تصميم التجارب (DOE) مع منهجية الاستجابة السطحية (RSM). حيث اظهرت النتائج ان التأثير الاكبر على تولد الاجهادات المتبقية كان لفولطية القوس وسرعة اللحام, كذلك وجد ان الظروف المثلى التي تعطي اقل اجهادات متبقية هي (450 Amperes, 34 Volt, 38 cpm and 60⁰ Included Angle) حيث تكون القيمة المثلى للاجهادات المتبقية عند هذه الظروف هي (-88.4). واخيراً كان هنالك توافق كبير بين النتائج المتوقعة والعملية للاجهادات المتبقية مع نسبة خطاء قليلة جداً لا تتجاوز 1.8%.

Keywords

: SAW --- Residual Stress --- Welding parameters --- DOE --- RSM


Article
Variability in Soil Erodibility Parameters of Tigris Riverbanks Using Linear and Non-Linear Models

Authors: Dr. Abdul-Sahib T. Al-Madhhachi
Pages: 959-969
Loading...
Loading...
Abstract

Most researches have predicted soil erosion of cohesive riverbanks using linear (excess shear stress model) and non-linear (Wilson model) models based on two soil parameters (detachment coefficient, kd, and critical shear stress, τc) of the linear model and two soil mechanistic parameters (mechanistic detachment parameter, b0, and threshold parameter, b1) of the non-linear model. The goal of this research was to quantify the soil erodibility parameters of Tigris Riverbanks on Nu’maniyah-Kut Barrage reach using linear and non-linear models through the model parameters at three different water contents: dry side, optimum side, and wet side of water contents. Soil samples were collected from three locations south of Baghdad city on Nu’maniyah-Kut Barrage reach of Tigris Riverbanks. Six soil samples acquired from these sites were laboratory tests achieved using a miniature version of Jet Erosion Test device (“mini” JET) to determine the erodibility parameters of both linear and non-linear models. Blaisdell solution (BL) and scour depth solution (SD) were applied to determine (kd and τc) of linear model from JETs data. Physical soil characteristics; including bulk density, particle size distribution (sand%, silt%, and clay%), average particle size (D50), and angle of repose were reported for six samples acquired from the three sites. The results showed lower value of kd of toe in compared with bank side for some specific sites as observed for both BL and SD solutions of excess shear stress model especially at wet side of water content. No general pattern of τc related to different water content were observed. The parameters (b0 and b1) of non-linear model have the same behavior of linear model parameters (kd and τc), but with different magnitude related to different water contents, respectively.يتم في اغلب البحوث حساب تآكل التربة من ضفاف الانهر المتماسكه باستخدام النموذج الخطي (معادله إجهاد القص الفائض) و نموذج غير الخطي (نموذج ويلسون) بالاعتماد على معامليين للتربة (معامل التعريه, kd وإجهاد قص الحرج, τc ) بالنسبه للنموذج الخطي و بالاعتماد على معامليين ميكانيكيين للتربة (معامل التعريه الميكانيكي, b0 و معامل القص, b1). الهدف من هذا البحث هو قياس تعريه التربه لضفاف نهر دجله في المنطقه المحصوره بين النعمانية و سدة الكوت باستخدام النموذجين الخطي والغير الخطي من خلال معاملات النموذجين لثلاث محتويات رطوبه للتربه: الجانب الجاف، الجانب الأمثل، والجانب الرطب من محتوى الرطوبي للتربه. عينات التربة تم جمعها من ثلاثة مواقع في جنوب بغداد للمنطقه الواقعه بين النعمانية و سدة الكوت على ضفاف نهر دجله. ست عينات من التربة تم الحصول عليها من هذه المواقع و تم فحصها و اختبارها مختبريا بأستخدام نسخة مصغرة من جهاز جيت ((“mini” JET للحصول على معاملات التعريه للنموذجيين الخطي والغير الخطي. طريقه Blaisdell ( (BL وطريقه عمق التاكل (SD) قد استخدمت لايجاد معاملات التعريه(kd and τc) للنموذج الخطي من بيانات جهاز JET. خصائص التربة الفيزيائية و تشمل: الكثافة، نسبه جسيمات التربه (الرمال٪، والطمي٪، والطين٪)، متوسط حجم الجسيمات (D50)، و زاوية الاحتكاك قد تم حسابهم للعينات السته من المواقع الثلاثة. أظهرت النتائج انخفاض في قيم kd في اسفل ضفه النهر بالمقارنة مع الجانب العلوي من الضفه لبعض من هذه المواقع لكل من الطرقتيين BL و SD المحسوبه من معادله إجهاد قص الفائض وخصوصا في الجانب الرطب من محتوى الرطوبي للتربه. لم يتم ملاحظه أي نمط عام بالنسبه للمعامل τc على مختلف المحتوى الرطوبي للتربه. المعاملات (b0 and b1) من نموذج الغير الخطي لها نفس سلوك المعاملات(kd and τc) من نموذج الخطي ولكن مختلفه في القيم بالنسبه لمختلف المحتوى الرطوبي للتربه.


Article
Effect of Particle Size of Waste Glass on Compressive Strength and Modulus of Rupture of Concrete Mix

Authors: Dalia Shakir Atwan
Pages: 970-975
Loading...
Loading...
Abstract

Glass is an inert material which could be used and recycled many times. Several tons of waste glass (WG) are generated annually worldwide due to the rapid growth of the population and improvement in the standard of living. In this study, the WG was used and supplied with three different particle sizes; 600µm, 2.36 mm and 4.75mm and partially weight replaced of fine aggregate at ratios 10%, 20% and 30%. The effectiveness of that changes on compressive strength and modulus of rupture at ages 28 and 90 days for concrete specimens produced were studied. The results showed that compressive and modulus of rupture at all ages increased along with addition of WG as glass powder (GP). Moreover, the specimens containing 30% of GP replaced has the best results, also it is found at this percentage of GP, more beneficial and capable to increased compressive and flexural strength up to 18.64% and 5.87 % respectively at 28-day compared to reference specimen. Besides, the test results revealed that at a replacement level 10% of 2.36mm fine glass (FG) has slightly improved the strength characteristics. While, the results demonstrated decreasing in that properties for the concrete specimens contained on coarse glass (CG) up to 4.75mm. The maximum negative effect on compressive strength and modulus of rupture recorded at the ratio 30% of CG where was the reduction in compressive strength 28.52% opposite 22.12% for modulus of rupture at age of 28-day. From that results, it can be concluded that the effect of FG was little compared to GP.يعتبر الزجاج مادة خاملة يمكن استخدامها وإعادة تدويرها مرات عديدة. وتتولد سنويا في جميع انحاء العالم أطنان عديدة من نفايات الزجاج بسبب النمو السريع للسكان وتحسن مستوى المعيشة. وفي هذه الدراسة استخدمت نفايات الزجاج وجهزت بثلاث مقاسات حبيبية مختلفة : 600مايكرون, 2,36ملم و4,75 ملم واستبدلت جزئيا من وزن الركام الناعم بنسب 10٪، 20٪ و 30٪. تمت دراسة فاعلية تلك التغييرات على قوة الانضغاط ومعامل التصدع في عمر 28 و 90 يوم للنماذج الخرسانة المنتجة. أظهرت النتائج زيادة في مقاومة الانضغاط ومعامل التصدع لجميع الأعمار مع زيادة نفايات الزجاج المضافة كمسحوق للزجاج. علاوة على ذلك، فإن العينات الحاوية على 30٪ من مسحوق الزجاج لديها أفضل النتائج، كما تبين أنه عند هذه النسبة من مسحوق الزجاج هنالك اكثر فائدة وقدرة على زيادة مقاومة الانضغاط والانثناء تصل إلى 18,64٪ و 5,87٪ على التوالي بعمر 28 يوم مقارنة بالنموذج المرجعي. الى جانب ذلك، اظهرت نتائج الفحص تحسن طفيف في خصائص المقاومة عند نسبة تعويض 10 ٪ من 2,36 مم الزجاج الناعم. في حين أظهرت النتائج انخفاض في تلك الخصائص لنماذج الخرسانة الحاوية على الزجاج الخشن بمقاس يصل إلى 4,75 مم. وسجل أقصى تأثير سلبي على مقاومة الانضغاط ومعامل التصدع عند نسبة 30٪ من الزجاج الخشن حيث بلغ النقصان في مقاومة الانضغاط 28,52% مقابل 22,12% لمعامل التصدع. من تلك النتائج، يمكن الاستنتاج بأن تأثير تعويض الزجاج الناعم كان قليل مقارنة بمسحوق الزجاج.


Article
Thermo-Mechanical Fatigue (TMF) Model for (2017-T4) Aluminum Alloy under Variable Temperature

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, constant and increasing temperature fatigue interaction effect on fatigue behavior of 2017-T4 aluminum alloy was investigated. Fatigue tests at constant load constant temperature and constant load increasing temperature were performed for five applied stresses which are (350,275,200,175 and 150 MPa) that based on the tensile test behavior .The constant temperatures were room temperature (RT) (25 ̊C) and 100 ̊C. While the increasing temperatures were RT, 50 ̊C, 100 ̊C and 150 ̊C for one test program. The constant fatigue property of the increasing temperatures was observed the worst case compared to the others constant fatigue properties. A new variable temperature fatigue damage model was proposed. It is based on the S-N curve and taking into account the effects of constant loads and variable temperature. A comparison between prediction of the proposed model and crack growth rate due to Miner rule was made. The results proved that this model is satisfactory and gave safe results than Miner rule compared to experimental data.في هذا العمل تم دراسة تاثيردرجات الحرارة العالية والثابتة على سلوك الكلال لسبيكة الالمنيوم .2017-T4 نفذت اختبارات الكلال لاحمال ثابتة وحرارة ثابتة واحمال ثابتة وحرارة مرتفعة لخمس اجهادات مسلطة وهي MPa((350,275,200,175,150 .كانت درجات الحرارة الثابتة تتضمن درجة حرارة الغرفة RT)) و (100 ̊C)بينما درجات الحرارة المرتفعة كانت,RT) ̊C (150,100,50لبرنامج اختبار واحد.لوحظ انه خواص الكلال عند درجات الحرارة المرتفعة كانت اسوء حالة مقارنة مع خواص الكلال لحالات اخرى.تم اقتراح انموذح جديد لضرر الكلال عند درجات الحرارة المرتفعة معتمدا على سلوك منحني S-N)) اعتمادا على تاثير الاحمال الثابتة والحرارة المرتفعة .تمت مقارنة الانموذج المقترح ومعدل نمو الشق لماينر واثبتت النتائج صحة الانموذج حيث اعطى نتائج امنة مقارنة مع قانون ماينر ونتائج العملي.


Article
Robust Tuning of PI-PD Controller for Antilock Braking System

Authors: Hazem I. Ali --- Ali Hadi Saeed
Pages: 983-995
Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents the design of robust four parameters (two degree of freedom) PI-PD controller based on Kharitonov theorem for antilock braking system. The Particle Swarm Optimization (PSO) method is used to tune the parameters of the proposed controller based on Kharitonov theorem to achieve the robustness over a wide range of system parameters change. The proposed cost function combines the time response specifications represented by the model reference and the frequency response specifications represented by gain margin and phase margin and the control signal specifications. The model reference control is used because of the antilock braking system is originally nonlinear and has different operating points. The robust stability is guaranteed by applying the Kharitonov theorem. Three types of road conditions (dry asphalt, gravel and icy) are used to test the proposed controller.هذا البحث يقدم تصميم للمسيطر التناسبي التكاملي – التناسبي التفاضلي الرصين ذي المعاملات الاربعة بالاعتماد على نظرية خاريتونوف. تم استخدام طريقة امثلية الحشد الجزيئي لتنغيم معاملات المسيطر لتحقيق مواصفات الرصانة المطلوبة بوجود المعاملات المتغيرة للنظام وطبقا الى دالة الكلفة المقترحة. ان دالة الكلفة المقترحة تتضمن مواصفات الاستجابة الزمنية ومواصفات الحالة الترددية ومواصفات اشارة السيطرة. تم استخدام السيطرة عن طريق استجابة النموذج المتبع وذلك لان النظام غير خطي اذ ان له اكثر من نقطة عمل ويحتوي على معاملات غير مؤكدة. لضمان الرصانة في الاستقرارية تم استخدام نظرية خاريتونوف. تم استخدام ثلاثة انواع من الطرق في اختبار المسيطر وهي الاسفلت الجاف والحصى والطريق الثلجي.


Article
Nonlinear Finite Element Analysis of RC Beams without Stirrups Strengthened by Longitudinal Soffit Bonded CFRP Strips for Shear

Loading...
Loading...
Abstract

This study concerns utilization of nonlinear finite element method for to evaluate the role of longitudinal soffit-bonded CFRP strips in elevating the shear behavior of RC beams without stirrups. All beams cross-sections were of 150 mm breadth and 200 mm depth, the overall length was 1500 mm with clear span 1300 mm. One beam was provided by minimum web reinforcement according to the ACI 318M-14, while the other five were without web reinforcement but externally strengthened by a variety of CFRP-strip combinations consisting of longitudinal soffit-bonded strips. The predictions of a proposed ANSYS (version 14.5) model for six of the test beams including modeling of concrete, steel rebars, CFRP strips and supports and loading steel plates, by SOLID65, LINK180, SHELL41 and SOLID185 elements, respectively, show high agreements with experimental evidence, which stands as a definite witness to the efficiency and reliability of the present numerical model. تعنى الدراسة الحالية باستخدام طريقة العناصر المحددة اللاخطية في تقييم تقوية سلوك القص باستخدام الاشرطة الطولية لألياف الكاربون البوليمرية الملصقة أسافل العتبات الخرسانية المسلحة الخالية من الاتاري. جميع العتبات التي تمت نمذجتها وتحليلها كانت بطول 1500 ملم، عرض 150 ملم، عمق 200 ملم وفضاء صافي 1300 ملم. وهي جميعها خالية من التسليح العرضي باستثناء عتبة واحدة مزودة بالحد الادنى من التسليح العرضي حسب متطلبات ACI 318M-14. ان استقراءات النموذج الحالي المقترح للبرنامج ANSYS (اصدار 14.5) للعتبات الست قيد الدراسة، المتضمن نمذجة كلا من الخرسانة، قضبان التسليح، اشرطة الياف الكاربون البوليمرية والصفائح الحديدية البينية للأحمال والمساند بالعناص SOLID65, LINK180, SHELL41 and SOLID185 , اظهرت توافقاً عالياً مع النتائج التجريبية، وبذلك تكون اثباتاً مؤكداً لكفاية وموثوقية النموذج الرقمي الحالي.


Article
Study the Effect of Electrodeposition Parameters on Ni/SiC Composite Coating

Authors: Fatima N. Jaseem --- Mofeed A.L. Jaleel
Pages: 1005-1011
Loading...
Loading...
Abstract

In this research, we successfully obtained Ni/SiC micro-composite coatings with various contents of SiC particles of particle size(10 µm), by using electrodeposition method from nickel watts bath in which the SiC particles suspend. The effects of the current density, temperature, and particle loading(PL) of SiC particles in the electrolyte on the morphology, texture, and vol% of SiC in deposit were investigated. The morphological and structural analysis show uniform distribution of SiC particles within the composite coatings. It was found that the depositing conditions affect the microstructure of deposited nickel and the SiC vol% in deposit. Furthermore, the vol% of SiC increases in deposit by increasing the particle loading(PL) in the bath, while decreased by increasing the current density. Also the higher values of SiC vol% were obtained at temperature (50°C). في هذا البحث تم تحضير الطلاء المتراكبة Ni/SiC بنسب مختلفة من دقائق كاربيد السيليكون داخل حمام الطلاء ذات الحجم الحبيبي (10 µm) بأستخدام طريقة الترسيب الكهربائي وباستخدام حمام واتس الذي تتشتت داخله دقائق SiC. حيث تمت دراسة تأثير كل من كثافة التيار, درجة حرارة حمام الطلاء, وتركيز الدقائق داخل حمام الطلاء على كل من مورفولوجيا السطح, التركيب, والنسبة الحجمية للدقائق داخل الطلاء. ان التحليل التركيبي للطلاء اظهر التوزيع المتجانس للدقائق داخل الطلاء. ووجد بأن شروط الترسيب لها تأثير على التركيب المايكروي لطلاء المتراكبات وكذلك على النسبة الحجمية للدقائق داخل الطلاء. علاوة على ذلك, فأن النسبة الحجمية للدقائق داخل الطلاء تزداد بزيادة تركيز الدقائق في حمام الطلاء, بينما تقل بزيادة كثافة تيار الترسيب. كما ان اعلى قيمة لااندماج الدقائق كانت عند درجة حرارة 50 OC.

Table of content: volume: issue: