امروزه پیشرفت سریع صنایع امری ضروری است. در کنار این پیشرفت نیاز مصرف کنندگان به کالاهایی با قابلیت اعتماد بالا، صنعت را به سمت تولید کالای با کیفیت ترغیب می‌کند. در این میان پیش‌بینی قابلیت اعتماد از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. مدیران صنایع برای تعیین ضمانت محصولات خود و همچنین برآورد هزینه‌ها نیازمند این پیش‌بینی هستند. بنابراین با توجه به آن‌چه بیان شد، دقت این امر دارای اهمیت زیادی است. هرچه مدل ارائه شده برای پیش‌بینی قابلیت اعتماد دقیق‌تر باشد، دارای اعتبار بیشتری است. در این فصل به بیان اهمیت موضوع پیش‌بینی قابلیت اعتماد و ضرورت مطالعه آن می‌پردازیم.

1-1   تعریف مسئله

روند فعلی موجود در صنایع مختلف، به طوری که در فصل 2 به آن اشاره می‌شود، این نکته را اذعان می‌دارد که برقراری سیستمی با قابلیت ارجاع سریع میزان خرابی‌های محصول و یا برآورد قابلیت اعتماد آن، از ضروریات هر صنعت است. مدل‌های موجود برای پیش‌بینی قابلیت اعتماد محصول جدید دارای محدودیت‌هایی هستند که باعث ارائه نتایج نادرست می‌شوند و این امر ناشی از کمبود اطلاعات و داده‌های خرابی است.

سوالی که در این پایان‌نامه به دنبال جواب آن هستیم به صورت زیر بیان می‌شود

« چگونه می‌توان قابلیت اعتماد یک محصول جدید را، بر اساس داده‌های محدودی که در اختیار است، به درستی پیش‌بینی کرد؟ »

تحقیقات گسترده‌ای برای پاسخگویی به این سوال صورت گرفته است که در فصول آینده به آن می‌پردازیم. روش‌های مختلفی برای پیش‌بینی قابلیت اعتماد ارائه شده است که از این جمله می‌توان به نظریه بیز اشاره کرد و می‌تواند راه‌گشای مشکل اندک بودن تعداد داده‌ها باشد. لذا در این تحقیق استفاده از آمار بیز برای پیش‌بینی قابلیت اعتماد محصول پیشنهاد می‌شود. بنابراین هدف از این پایان نامه را می‌توان به شرح زیر مطرح نمود.

« ارائه مدلی برای پیش‌بینی قابلیت اعتماد در مراحل اولیه معرفی محصول جدید و استفاده از نظریه بیز برای برطرف کردن مشکل کمبود داده‌ها »

زمانی‌که می‌خواهیم قابلیت اعتماد یک محصول، خصوصاً محصولاتی با حجم بالای فروش ( و یا به عبارتی محصولات پر مصرف) را پیش‌بینی کنیم،  زمان تا اولین خرابی مد نظر قرار می‌گیرد. بنابراین چنین محصولاتی برای پیش‌بینی قابلیت اعتماد جز محصولات تعمیرناپذیر محسوب می‌شوند. در عمل این فرض دور از واقعیت نیست، چراکه این محصولات به ندرت بیش از یک بار تحت تعمیر قرار می گیرند. پس به طور خلاصه این تحقیق بر محصولات تعمیرناپذیر و اولین زمان تا خرابی آن‌ها متمرکز است.

***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

روش طراحی آزمایش­ها کاربرد وسیعی در زمینه­های مختلف پیدا کرده است. در حقیقت، آزمایش را       می توان به عنوان بخشی از فرآیند علمی و یکی از روش­های یادگیری در مورد چگونگی عملکرد فرآیندها یا سیستم در نظر گرفت. در دنیای مهندسی طراحی آزمایش­ها ابزاری مهم جهت بهبود عملکرد یک فرآیند تولید محسوب می­شود. طراحی آزمایش­ها به فرآیند انجام آزمایش با هدف جمع آوری داده مناسب و تحلیل آنها از روش­های آماری جهت کسب نتایج معتبر اشاره دارد (Mendes et al 2005, 413-431).

با توجه به پیشرفت­های تکنولوژی و پیچیدگی سازمان­ها و سیستم­ها انسان ناگزیر است برای حل مسایل و مشکلات مختلف تصمیم­گیری و کنترل بسیار حساس و دشواری داشته باشد. با توجه به اینکه تصمیم­گیری یک امر ضروری و حیاتی برای مدیران می باشد، مدیران به سمت فرایندها و یا ابزاری می­روند که بتواند در این تصمیم­گیری­ها کمترین ریسک و هزینه را داشته باشند. یکی از این فرایندها تکنیک

 شبیه­سازی است که مدیران می­توانند با استفاده از این تکنیک عملکرد خود را تحلیل و فرایند تصمیم گیری را پیش بینی، مقایسه و بهینه­سازی کنند (Aoyama and Nomoto 1999, 9).  شبیه­سازی یکی‌ از روش­هایی است‌ که‌ برای‌ شناخت ‌وضع‌ موجود و بهبود عملکرد سیستم­ها به وجود آمده‌ و یکی‌ از پرقدرترین‌ و مفیدترین‌ ابزارهای‌ تحلیل‌ عملکرد فرایندهای‌ پیچیده سیستم­ها است.‌

***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

رقابتی بودن بازارها، معرفی و وجود محصولاتی با عمر کوتاه و بالا بودن انتظارات مشتریان در ارتباط با کیفیت و زمان تحویل محصولات، ایجاب می­كنند كه محصولات در مقدار، مكان، زمان و قیمت مناسب عرضه شوند كه این خود ضرورت ایجاد هماهنگی تولید­کنندگان با تأمین­کنندگان مواد اولیه و توزیع­کنندگان محصولات را ایجاب می­کند.

زنجیره تأمین به عنوان یک ساختار یکپارچه شامل تعدادی از فعالیت­ها به طور مثال فعالیت خرید، تولید، نگهداری و توزیع می­شود. این فعالیت­ها به منظور تهیه مواد ­اولیه، تبدیل مواد ­اولیه به محصولات نهایی و تحویل محصولات به مشتریان انجام می­شوند. مدیریت صحیح این فعالیت­ها موجب بهبود عملكرد زنجیره خواهد شد از این­ رو مدیریت زنجیره تأمین را می­توان به عنوان مدیریت جریان اطلاعات، محصولات و منابع مالی در زنجیره تعریف کرد [1].  فرآیند برنامه­ریزی زنجیره تأمین به عنوان یكی از مهمترین فرآیندهای مدیریت زنجیره تأمین به منظور یكپارچه و هماهنگ كردن فعالیت­های مذكور در بین اعضای مختلف زنجیره انجام می­شود [2]. برنامه­ریزی زنجیره تأمین بسته به افق برنامه­ریزی به سه دسته تقسیم­بندی می­شود:

• برنامه­ریزی استراتژیک: این فاز از برنامه­ریزی به طراحی ساختار زنجیره تأمین مربوط بوده و افق زمانی مورد بررسی در این فاز بین پنج تا ده سال می­باشد.
• برنامه­ریزی تاکتیکی (افق زمانی میان مدت): در این سطح از برنامه­ریزی در ارتباط با استفاده بهینه از ظرفیت منابع مختلف از جمله تأمین­کنندگان، تولیدکنندگان و مراکز­ توزیع
  تصمیم­گیری می­شود. افق زمانی مورد بررسی در برنامه­ریزی تاكتیكی یك تا دو سال است.
• برنامه­ریزی عملیاتی: افق زمانی مربوط به این سطح از برنامه­ریزی هفتگی بوده و در ارتباط با مسائلی از قبیل مسیریابی وسایل نقلیه،
• 
•  برنامه­ریزی تولید و توزیع روزانه تصمیم­گیری می­شود [1].

هدف هر زنجیره تأمین افزایش سودآوری زنجیره از طریق كاهش هزینه­ها و افزایش سطح
خدمت­دهی است. طرح توزیع به عنوان یكی از عوامل ایجاد هزینه در زنجیره تأمین، عملكرد زنجیره را تحت تأثیر قرار داده و تقریبا 30 درصد از قیمت محصول نهایی را شامل می­شود [3]. بنابراین استفاده از استراتژی­های مناسب توزیع به منظور كاهش هزینه­های حمل­ و نقل و افزایش سطح
خدمت­دهی می­تواند باعث افزایش سودآوری زنجیره شود. در میان استراتژی­های مختلف توزیع استراتژی فرابارانداز[1] به عنوان یك تكنیك لجستیك موثر محصولات ارسال شده از تأمین­كنندگان مختلف را دریافت کرده و بدون نگهداری موجودی آنها را مطابق با مقصدهایشان به گروه­های مشخصی دسته­بندی و ارسال می­کند. این استراتژی با دسته­بندی كردن محصولات و در نتیجه تكمیل ظرفیت وسایل نقلیه باعث كاهش هزینه­های حمل و نقل می­شود.

از آن­جایی­كه قرار دادن محصولات مختلف در یك گروه مشخص مستلزم ورود همزمان آن­ها به بارانداز میانی و منتج به ملاقات مشتری­های مختلف (سفارش دهندگان محصولات) می­شود، لذا مسیریابی و زمانبندی وسایل نقلیه ورودی و خروجی به منظور بهینه كردن عملیات استراتژی فرابارانداز ضروری است.

از طرفی دیگر، در نظر گرفتن شرایط دنیای واقعی از جمله غیر قابل پیش­بینی بودن انتظارات مشتریان و همچنین وجود روابط پیچیده بین اعضای زنجیره، باعث ایجاد یك درجه مهمی از عدم قطعیت در زنجیره تأمین می­شود. نادیده گرفتن عدم قطعیت موجود در زنجیره تأمین باعث ضعف در عملكرد زنجیره خواهد شد. بنابراین شناخت منابع ایجاد عدم قطعیت و استفاده از رویكردهای مناسب برای برطرف كردن این عدم قطعیت به منظور افزایش سودآوری زنجیره ضروری است. سه منبع ایجاد عدم قطعیت در زنجیره تامین عبارتند از:

• عدم قطعیت در عرضه: این عدم قطعیت در اثر تغییر در عملکرد تأمین­کنندگان به علت تأخیر در تحویل­ها به وجود می­آید.
• عدم قطعیت در فرآیند: این عدم قطعیت از غیر قابل اعتماد بودن فرآیند تولید به دلیل خرابی ناگهانی ماشین آلات، تغییر در عملکرد نیروی انسانی و غیره ناشی می­شود.
• عدم قطعیت در تقاضا: این عدم قطعیت مهمترین عامل ایجاد عدم قطعیت در زنجیره تأمین بوده و از نوسانات موجود در تقاضا و پیش­بینی نادرست ناشی می­شود [4].

رویكردهای  تحلیلی (احتمالی)، رویکردهای شبیه­سازی و رویکردهای پیوندی بر اساس ترکیبی از مدل­های تحلیلی و شبیه­سازی، از جمله رویكردهای مورد استفاده برای برطرف كردن عدم قطعیت­ موجود در زنجیره تأمین می­باشند. مدل­های تعیین شده در این رویکردها، عدم قطعیت موجود در زنجیره تأمین را به وسیله توزیع­های احتمالی به دست آمده از داده­های آماری نمایش می­دهند. از آن­جایی كه استفاده از این رویكردها با مشكلاتی نظیر عدم دسترسی به داده­های آماری قابل اعتماد همراه است استفاده از رویكردهای دیگر ضروری به نظر می­رسد. یكی دیگر از رویكردهای مورد استفاده برای برطرف كردن عدم قطعیت موجود در زنجیره تأمین، استفاده از تئوری
مجموعه­های فازی است [5]. قابل ذكر است كه تئوری مجموعه­های فازی علاوه بر برطرف كردن مشكل فوق، دارای تطابق بیشتری با مسائل دنیای واقعی است.

با توجه به توضیحات بالا، واضح است كه یكپارچه و هماهنگ كردن طرح­های تهیه­­ مواد اولیه، تولید و توزیع، بررسی منابع ایجاد عدم قطعیت در زنجیره تأمین و استفاده از یك رویكرد مناسب برای برطرف كردن این منابع و همچنین انتخاب استراتژی­های مناسب برای توزیع محصولات از عوامل مهم بقای زنجیره تأمین در بازارهای امروزی هستند.

از این رو در این تحقیق ، یكپارچه كردن طرح­های تهیه مواد اولیه، تولید و توزیع در یك افق زمانی میان مدت در یك زنجیره تأمین پنج سطحی، چند محصولی و چند دوره­ای با در نظر گرفتن عرضه، تولید و تقاضای فازی با هدف حداقل كردن هزینه­ها و طراحی یك سیستم توزیع به موقع مورد بررسی قرار می­گیرد. در زنجیره تأمین مورد بررسی از استراتژی­های فرابارانداز و ارسال مستقیم برای توزیع محصولات استفاده می­شود. استفاده از استراتژی فرابارانداز مستلزم بررسی همزمان مسیریابی و زمانبندی وسایل نقلیه ورودی و خروجی می­باشد. اما از آن­جایی كه یكپارچه كردن مسیریابی و زمانبندی وسائل نقلیه و استراتژی فرابارانداز در مسئله مذكور باعث افزایش پیچیدگی خواهد شد، لذا به منظور كاهش پیچیدگی مسئله، زنجیره­ای با سطوح کمتر مورد بررسی قرار می­گیرد. بنابراین، در این تحقیق دو مسأله مذكور یعنی یكپارچه كردن طرح­های تهیه مواد اولیه، تولید و توزیع و یكپارچه كردن مسیریابی و زمانبندی وسائل نقلیه و استراتژی فرابارانداز به ترتیب تحت عنوان­های مسأله اول و مسأله دوم مورد بررسی قرار می­گیرند.

[1] Cross docking

***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

1-1- مروری بر کاربرد سیستم­های خبره

در سال­های اخیر تحقیقات هوش مصنوعی، برای پدیدآوری نرم افزارهایی که بتوانند فکر کنند، آغاز گردیده است و در این میان انسان در جستجوی سیستم­هایی مشابه انسان­های کارشناس می­باشد. لذا به عنوان شاخه­ای از رشته وسیع هوش مصنوعی، تصور سیستم خبره، تصور برنامه کامپیوتری بود که توانایی جایگزینی با فرد خبره در رشته علمی یا عملی خاصی، مثلاً در کنترل فرایندها در کار تصمیم­گیری، را داشته باشد و توضیحاتی را برای افراد خبره یا غیرخبره ارائه دهد.

کاربردهای پیچیده یا غیرکلاسیک در سیستم­های خبره مطرح می­باشند و شامل کاربردهایی هستند که دربردارنده فعالیت­ها در دامنه های غیرکلاسیک می­باشند. دامنه های غیرکلاسیک، دامنه­های پویا و جدیدتری هستند که دو مبحث کاملاً متمایز “کنـترل فرایند” و “امور مـالی” به این دامنه­ها تعلق دارند[1]. به هرحـال از دید فنی در مقـابل دامنه­های کلاسیک، این دامنه­ها آن­هایی هستند که هنگام تداوم استدلال، هدف استدلال ممکن است تغییر یابد، یا امکان دارد پاسخ در محدوده زمانی معینی مورد نیاز باشد، و توصیف کامل این

 سیستم­ها یا در دسترس نبوده (به ویژه در امور مالی) و یاناقص وبسیار پیچیده باشد.

اولین سیستم­های خبره در دهه 1970 توسعه یافتند. از نخستین سیستم‌های خبره می‌توان به DENDERAL اشاره کرد که در سال 1965 توسط پژوهشگران هوش مصنوعی در دانشگاه استنفورد ساخته شد[2].

DENDERAL می‌توانست با بررسی آرایش و اطلاعات مربوط به یک ماده، ساختار مولکولی آن را شبیه‌سازی کند. کارکرد این نرم‌افزار چنان خوب بود که می‌توانست با یک متخصص رقابت کند. از دیگر سیستم‌های خبره مشهور می‌توان به MYCIN اشاره کرد که در سال 1972 در استنفورد طراحی شد. MYCIN برنامه‌ای بود که کار آن تشخیص عفونت‌های خونی با بررسی اطلاعات به دست آمده از شرایط جسمی بیمار و نیز نتیجه آزمایش‌های او بود.

PROSPECTOR  یک متخصص در امر زمین­شناسی است که احتمال وجود رسوبات معدنی در یک ناحیه بخصوص را پیش­بینی می­کند. این سیستم در سال 1987 توسط «ریچارد دودا» و «پیتر هارد» و «رنه ربو» ساخته شد.

در اوایل دهه 80 سیستم­های متخصص به بازار عرضه شد که می­توانستند مشورت­های مالیاتی، توصیه­های بیمه­ای و یا قانونی را به استفاده­کنندگان خود ارائه دهند.

سیستم­های خبره­ی اندکی نیز برای استفاده در سیستم­های کیفیتی ایجاد شده­اند. از این میان می­توان به مواردی اشاره نمود. یک سیستم کنترل کیفیت مبتنی بر دانش که می­توانست روش اجرایی بازرسی­ها و نیز چارت­های کنترلی مورد نیاز برای متغیر­های کمی و کیفی را مشخص کند در سال 1988 توسط حُسنی [3] توسعه یافت که یکی از اولین سیستم­های خبره در زمینه کنترل کیفیت است. البته این سیستم تنها قادر به انتخاب چارت کنترلی مناسب و نیز تشخیص تحت کنترل بودن یا خارج از کنترل بودن فرایند بود. در سال 1989 نیز سیستم خبره­ای جهت تخصیص فرایند تضمین کیفیت در زمینه مواد اولیه توسط کراوفرد و ایادا [4] ایجاد شد که وظیفه اصلی آن کنترل مواد ورودی به صنایع تولیدی بود. تعداد زیادی سیستم­ خبره نیز  طراحی شدند که کار اصلی آن­ها انتخاب کنترل چارت مناسب برای هر پارامتر بود که از آن جمله می­توان به سیستم خبره طراحی شده توسط الکساندر و جاناتان [5] اشاره کرد.

البته سیستم­های خبره­ای نیز جهت استفاده در کنترل کیفیت آماری طراحی شده­اند که از میان آن­ها می­توان به سیستم خبره­ای که توسط جیمز، اوانز و لیندسی [6] در سال 1988 طراحی شد اشاره نمود. این سیستم نه تنها می­توانست چارت کنترلی مناسب را انتخاب کند، بلکه قادر بود تفسیر­های مورد نیاز بر روی هر نمودار را نیز به کاربر خود ارائه کند. سیستم­های خبره­ای نیز برای ارزیابی سطح کیفیت تولید در سال های 1990 به بعد توسعه یافتند که اکثر آن­ها با شاخص های کیفیتی نظیر قابلیت فرایند کار می­کردند که از جمله آن ها می­توان به سیستم خبره طراحی شده توسط برینک و ماهالینگام [7] اشاره کرد. سیستم خبره­ای نیز در سال 1989 به همت دانشمندان آلمانی از جمله فیفر [8] برای شناسایی عیوب در طول خط تولید طراحی شد. این سیستم قادر بود عیوب مربوط به محصول را با استفاده از داده­های جمع آوری شده از بازرسی­ها شناسایی کند.

در سال­های اخیر نیز تحقیقات اندکی بر روی این زمینه صورت گرفته است که بیشتر آن­ها به سمت استفاده از سیستم­های کنترل کیفیت اتوماتیک و سریع پیش رفته­اند. از این میان می­توان به  ایجاد یک سیستم خبره بازرسی تصویری اتوماتیک در سال 2008 توسط لیو و چن [9] اشاره کرد که برای بازرسی تصویری اتوماتیک و استفاده از چارت­های کنترل آماری فرایندچند متغیره مورد استفاده قرار می­گیرد. در سال 1999 نیز گوه، تانوک و اُبرایان [10] یک ابزار هوشمند برای کنترل آماری فرایند به­روز و اقتصادی ارائه کردند. در سال 1996 سایا و وان [11]  یک سیستم کنترل خبره در زمان واقعی را طراحی نموده­اند که هدف آن کنترل چند سطحی و به لحظه بود.

در چندین مقاله نیز به طراحی سیستم خبره جهت کنترل پارامترهای کنترلی در خطوط تولید خاص اشاره شده است. بناستره، اُرس و پریس [12] در سال 2004 یک سیستم خبره جهت کنترل یک پارامتر کنترلی و تعیین اقدامات اصلاحی مورد نیاز بر روی آن در صنایع تولید روغن زیتون، طراحی نمودند. پائولو و پوگ­جانر [13] در سال 1999 سیستم خبره­ای طراحی نمودند که وظیفه آن کنترل جذب سطحی ماشین­های خنک کننده با استفاده از شبکه­های عصبی و سیستم­های خبره بود. داویدسون [14] هم در سال 1994 در مقاله خود به استفاده از سیستم خبره در صنایع غذایی  اشاره کرده است.

چن، لی و زاین [15] در سال 2007 سیستم خبره­ای را بر اساس کنترل ماتریسی پویای تطبیقی[1] برای کنترل مدار­های بالمیل در صنایع طراحی نمودند که از آن می­توان در صنعت کاشی و سرامیک نیز بهره جست. لی [16] نیز در سال 2005 در پایان­نامه خود سیستم خبره­ای را طراحی نموده است که به تشخیص عیوب سطح کاشی­های براق به صورت اتوماتیک کمک می­کند.

– 1 Adaptive Dynamic Matrix Control

***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

 
اطلاعات در خصوص طبیعت توزیع جریان در یک کانال ساده و مرکب نیازمند حل متغیرهای مسائل هیدرولیک رودخانه­ها و مسائل مهندسی نظیر مفهوم رابطه مقاومت جریان، مکانیسم انتقال رسوب، طراحی کانال پایدار، پوشش کانالها و … می باشد.
تعیین دقیق تنش برشی بستر و دیواره از دیدگاه تئوریک و همچنین از دیدگاه مسائل کاربردی نظیر نقش آن در مطالعات فرسایش و رسوبگذاری و طراحی پوشش­های حفاظتی از اهمیت خاصی برخوردار است. کانالهای مرکب شامل یک کانال اصلی عمیق و یک یا دو دشت سیلابی در اطراف آن می­باشند که بصورت نسبی عمق کمتری نسبت به کانال اصلی دارند. مطالعات هیدرولیکی بر روی این کانالها به دلیل تاثیر متقابل دشتهای سیلابی و کانال اصلی بمراتب پیچیده تر از کانالهای معمولی است.
زمانیکه عمق جریان در یک کانال طبیعی از عمق مجاز کانال تجاوز می­کند، دشتهای سیلابی را که در مجاورت آن قرار دارند پوشانیده و بخشی از جریان در دشتهای سیلابی حمل می­گردد. بدلیل تفاوت شرایط هیدرولیکی بین دو مقطع (کانال اصلی و دشتهای سیلابی)، سرعت متوسط در کانال اصلی با دشتهای سیلابی متفاوت می گردد (سرعت متوسط در کانال اصلی بسیار بیشتر از سرعت در دشت سیلابی است). بنابراین جریان در کانال اصلی با شتاب بیشتری بر روی دشتهای سیلابی اعمال می­گردد. این فرایند باعث انتقال مومنتوم بین جریان در کانال اصلی و دشتهای سیلابی اطراف می­گردد. تاثیر متقابل فرایند مذکور وقتی که جریان برروی دشت سیلابی خیلی کم است، نمود بیشتری داشته و رفته رفته با افزایش عمق آب برروی دشت سیلابی، از میزان آن کاسته می­شود. عدم استنباط صحیح از این فرایند، باعث می­شود که در طراحی کانالهای پایدار میزان دبی واقعی بسیار بیشتر یا بسیار کمتر برآورد گردد.
بر طبق مطالعات دفتر مهندسی عمران آمریکا، هنگامیکه آب در کانال جریان می­یابد، نیرویی در جهت حرکت آب بر سطح بستر کانال اثر می­کند. این نیرو بطور ساده نیروی کشش آب بر روی محیط مرطوب است و نیروی مالشی نام دارد. بر اساس تقسیم­بندی­های کلی، تنش برشی به دو دسته آرام و آشفته تقسیم بندی می­گردد. تنش برشی دیواره (تنش برشی در نزدیکی دیوار یا زیر لایه ورقه­ای) از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. در بیرون از لایه آرام، تنش برشی آشفته حکمفرماست. یک لایه بینابینی هم وجود دارد که هردوی تنشهای آرام و

 آشفته در آن رخ می­دهد. در برخی از متون اشاره گردیده که میزان تنش برشی آشفته تا دهها هزار برابر تنش برشی آرام است. شکل (1-1) چگونگی توزیع پروفیل سرعت و توزیع تنش برشی آرام و آشفته را نشان می دهد.

 
شكل(1-1): پروفیل سرعت در جریان آشفته و منحنی تنش
 
یکی از مهمترین تفاوتهای ماهیت جریان در شرایط آزاد و تحت فشار در عوامل ایجاد جریان این دو شرایط است. در مجاری تحت فشار، عامل اصلی جریان اختلاف فشار بین دو مقطع از جریان است در حالیکه در مجاری روباز عامل اصلی جریان، نیروی ثقل می­باشد. در مجاری تحت فشار عمدتاً بدلیل آنکه نوع مقطع به هندسه دایروی نزدیک است، تنش برشی در تمام مقطع تقریباً برابر است در حالیکه در مجاری روباز بدلیل آنکه عموماً نوع مقطع از جنس مستطیلی یا ذوزنقه­ای است و با توجه به آنکه سطح جریان با اتمسفر آزاد در تماس است، عملاً در سطح جریان هیچ نوع تنش برشی وجود ندارد در حالیکه در جداره­ها و کف میزان تنش برشی بصورت معناداری وجود داشته و دارای توزیعی غیر یکنواخت است.
متوسط تنش­های برشی كف و جداره­های كانالهای روباز ( اعم از ساده و مرکب) را می­توان با حل معادلات پیوستگی و مومنتم تعیین نمود. از طرفی مطالعات جریان در كانالهای روباز نشان داده است كه تفكیك تنش برشی بستر از تنش­های برشی جداره از جایگاه مهمی برخوردار است. بطور مثال بمنظور تخمین میزان بار بستر می­باید تنش برشی بستر را از تنش برشی كل تفكیك نمود. بطور مشابه برای تخمین میزان فرسایش دیواره­های ساحلی و سیل­بندها بایستی از میزان تنش برشی جداره آگاهی داشت.
 

• معادلات پایه

جریان یکنواخت به جریانی گفته می­شود که در آن سرعت جریان در تمام مقطع یکسان می­باشد. بدین منظور باید در تمام طول مقطع، شکل و عمق جریان یکسان باشد. در چنین حالتی سطح آزاد سیال با کف موازی خواهد شد. برای بدست آوردن رابطه اصلی حرکت سیال در مجاری روباز، قسمتی از سیال را که به شکل منشوری بین دو مقطع AD و BC محدود است، بعنوان حجم مشخصه سیال در نظر گرفته می­شود.
 
 
 
شکل (1-2): نیروهای موثر بر منشور سیال
نیروهایی که بر این حجم کنترل موثرند بشرح زیر می­باشند:
الف: نیروهای فشاری و که بر طرفین حجم کنترل اثر می­کنند.
ب: نیروی وزن که مولفه آن در جهت حرکت برابر است با:
ج: نیروهای فشاری که بر کف و دیواره­های این حجم سیال موثرند و عمود بر جهت حرکت بوده و در این راستا مولفه­ای ندارند.
د: نیروی مقاومت ناشی از لزجت سیال که بر کف و دیواره­های این حجم وارد می­شود که مقدار آن معادل: می باشد که P: محیط خیس شده، L: فاصله بین دو مقطع و : تنش برشی ناشی از لزجت می­باشد.
با استفاده از اصل بقای مومنتوم داریم:
(1-1)
(1-2)
که برای جریان یکنواخت ماندگار ترم دوم از معادلات فوق حذف گردیده و رابطه مومنتوم را می­توان بصورت زیر خلاصه نمود:
(1-3)
انتگرال سمت راست را برای حجم مشخصه نشان داده شده بصورت زیر می­توان نوشت:
 
(1-4)
 
بمنظور سادگی معمولاً انتگرال فوق را با استفاده از رابطه بوزینسک در کانالها بصورت زیر می نویسند:
 
 
(1-5)
 
از طرفی بر طبق تعریف جریان یکنواخت داریم:
 
 
بنابراین مجموع نیروهای موثر وارد بر حجم کنترل برابر صفر می گردد و یا بعبارتی:
(1-6)
 
با توجه به برابری فشار در مقاطع 1 و 2، لذا نیروهای فشاری آن دو مقطع مساوی است؛ یعنی:
 
با توجه به شیب عمومی کم مجرا، میتوان سینوس آن را برابر تانژانت آن و نهایتاً مساوی با شیب بستر در نظر گرفت؛ یعنی:
 
(1-7)
مقاومت اصطکاکی را نیز با توجه به رابطه می­توان به شکل زیر نوشت:
(1-8)
با تلفیق روابط فوق خواهیم داشت:
(1-9)
در جریانهای یکنواخت این نیرو همواره با مولفه موثر نیروی ثقل که در جهت حرکت سیال است، برابر می‌باشد. مقدار این نیرو را در واحد سطح مرطوب به نام واحد نیروی مالشی می­نامند و رابطه آن بصورت زیر است:
(1-10)
. U. S. Bureau of Reclamation

2. Tractive Force

. Unit Tractive Force
***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است