آنالیز عملکرد حداقل احتمال بلوکه شدن مکالمه برای تخصیص کانال دینامیک (پویا) در شبکه های سلولی موب

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 3

«آنالیز عملکرد حداقل احتمال بلوکه شدن مکالمه برای تخصیص کانال دینامیک (پویا) در شبکه های سلولی موبایل »

چکیده : در این مقاله ،مسئله اختصاص کانال پویا (DCA) در شبکه سلولی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. ما نتایجی را درباره آن ترسیم می کنیم که بهبود عملکرد سیستم بوسیله DCA اینست که DCA ، کارکرد و کارآمدی خط اصلی را افزایش می دهد، اما روش ساده و مفید را برای محاسبه حد پایین احتمال بلوکه شدن مکالمه DCA توسعه می دهد، با استفاده از این روش ،می توانیم عملکرد اختصاص کانال ثابت (FCA) را با هر نوع طرحهای DCA به سادگی و بهتر ، مورد مقایسه قرار دهیم.

ما همچنین عملکرد DCA را در موارد مختلف مورد بحث و بررسی قرار خواهیم داد.

کلمات کلیدی: اختصاص کانال ثابت ،اختصاص کانال پویا، نظریه خط اصلی ، ارتباط سلولی موبایل.

مقدمه

با پیشرفت فناوری ارتباطی ،ارتباط پرسنل بسرعت رشد می کند و شبکه های ارتباط جهانی نیز تحت تحقیقات فعالی قرار می گیرند. در آینده ، سیستم های ارتباط جهانی ،ثابت متحرک می تواند با همدیگر در هر زمانی و جایی و در هر شرایطی ارتباط برقرار نماید،آنها می توانند اطلاعات را بوسیله این نسل از سیستم های جدید ارتباط پرسنل، مبادله نمایند.

سیستم های متحرک ترن MTS ،اغلب برای پوشش حوزه پرتردد مثل شهرهای بزرگ به کار می روند ، جائیکه ساختارهای سلولی کوچک و بزرگ نیز اغلب به کار گرفته می شوند. خصوصاً در ساختمانی بزرگ ، ساختار میکروسلولی سه بعدی اغلب به کار خواهند رفت کارایی استفاده از منابع فرکانس (کانال در پوشش معینی، با نسبت استفاده مجدد از کانال د رسلولهای معین، مشخص می شود. این مقاله به بررسی طرح اختصاص منابع کانال رادیویی در شبکه های سلول متحرک (موبایل ) زمینی ، می پردازد. در اینجا،بطور کلی به منابع کانال رادیویی برای CDMA,TDMA,FDMA بدون ملاحظه خواص هر یک از کانال های فیزیکی خواهیم پرداخت.

طرحهای اختصاص کانال ،نقش مهمی را در سیستم های ارتباطی موبایل برای ایجاد ثابت و پایداری وکارآمدی شبکه ایفا می کنند. هدف روش اختصاص کانال پویا DCA ارائه و ایجاد امکان استفاده از شبکه های موبایل در شرایط منابع محدود کانال و بار تردد خاص شبکه می باشد. با استفاده از DCA ، کارایی کانال و کیفیت خدمات می تواند بهبود یابد. DCA نیز می تواند توانایی سازگاری برای تغییرات ناگهانی بار تردد را ارائه دهد. در سیستم موبایل سلولی منابع کانال محدود باند محدود رادیویی است که به سیستم موبایل اختصاص دارد. در شبکه های مورد بحث در تحقیقات باند رادیویی به چند کانال تقسیم می شود. این کانالها به تصدیق کنندگان آن برطبق تقاضای مکالمه شان اختصاص می یابد . قطعاً ،تقاضای مکالمه که بوسیله تایید کننده خاص انجام می شود کنار گذاشته می شود،اگر کانالهای سالم در طرح منابع کانال موجود نباشد . یک راهبرد DCA که دارای عملکرد مطلوبی است می تواند ،احتمال این کنار گذاشتن را برای کاهش احتمال بلوکه شدن کاهش دهد.

جدای از محدودیت منابع کانال در سیستم های موبایل تداخل کانال نیز ، راهبرد اختصاص کانال را محدود می کند، همان کانال نمی تواند ،در این سلولها مجدداً به کار گرفته شود که دارای خوشه تداخل بین کانالی می باشد و در غیر اینصورت ،ارتباط نمی تواند بعلت تداخل نامطلوب صورت گیرد.

در تحقیقات ، الگوریتم های اختصاص کانال بطور وسیعی به کار برده می شوند و چندین نوع الگوریتم DCA مطرح شده اند. این نوع الگوریتم های DCA برای عملکردشان در فرضیات خاص با همدیگر مقایسه می شوند. به هر حال ، همانطوریکه می دانیم به هر الگوریتم DCA نمی تواند ظرفیت تردد سیستم را بهبود بخشد. علاقه زیادی به محدودیت بهبود عملکرد بوسیله الگوریتم DCA و شرایط تحت آن وجود دارد که الگوریتم DCA بزرگترین نقش را ایفا می کند. گفته می شود که عملکرد DCA در شرایط مختلف کانال ،بار مختلف تردد و مدل مختلف سلولی، متفاوت است ما نیازی به توسعه روش برای سنجش عملکرد هر نوع الگوریتم DCA داریم.

در این مقاله ،این مشکلات رابررسی خواهیم کرد و سپس روش ساده ای را برای محاسبه حد پایین احتمال بلوکه شدن مکالمه درسیستم سلولی با استفاده از الگوریتم DCA ارائه می دهیم. با این روش ،می توانیم عملکرد هر الگوریتم DCA را در همان مدل سلولی مورد مقایسه قرار دهیم.

در بخش دوم این مقاله ،آنالیز مدل، توصیف و مدل ارائه خواهد شد. در بخش سوم، روش ساده ای را برای محاسبه حد پایین احتمال بلوکه شدن مکالمه با استفاده از الگوریتم DCA توسعه خواهیم داد. در بخش آخر نتایج عددی و نتیجه گیری درباره انتخاب الگوریتم DCA در طرح سیستم عملی ارائه می شود.

« 2 - فرضیه و مدل ریاضی »

در این مقاله ، مباحثی درباره فرضیات ذیل ارائه می شود:

1)مقدار کل کانال های دوبلکس موجود در سیستم سلولی ، M است . مقدار کل مجموعه بصورت (GH)….CHM) است و سیستم موبایل سلولی دارای کانال های دوبلکس M برای کاربرد و استفاده بیشتر می باشد.

اگر هر سلول به گروهی از کانالهای (K<M)K اختصاص یابد و اگر کانال های M در بین سلولهای N تقسیم شود، گروههای کانال واحد و مجزا دارای همان تعداد کانال خواهند بود و کل تعداد کانالهای رادیویی می تواند بصورت ذیل ارائه شوند.

M=KN سلولهای N ،مجموعه کاملی از فراوانی ها را به کار می برند که بصورت خدشه ای (C1….CN) تعریف می شوند. CN اندازه خدشه یا عامل استفاده و کاربرد مجدد سلول است.

هر سلول دارای همان شعاع R است AS در تصویر یک نشان داده می شود.

فرض کنید که موج رادیویی در همان روش و در فضای آزاد منتقل می شود.

اگر فاصله بین سلولها بزرگتر از مقدار ثابت D باشد ، منابع کانال می تواند در این دو سلول به کار گرفته شود و تداخل بین کانال می تواند نادیده گرفته شود. برای هندسه چند ضلعی ،اندازه خوشه N ،شعاع سلولی R و حداقل فاصله استفاده مجدد از کانال D ، معادله 2 را در بردارد.

4) برای تصریح تداخل کانال مجاور نیز نادیده گرفته می شود.

5) فرض کنید،تایید کننده های زیادی در هر سلول وجود دارد. یعنی ،میزان رسیدن مکالمه و تعداد مکالمه ها،مستقل از یکدیگر است .

6) فرض کنید که مکالمه برطبق توزیع پوسیون می رسد،در هر مکالمه از سیستم فرض می شود که میزان رسیدن مکالمه مشابه است که بوسیله ( ارائه می شود و ما می توانیم توزیع احتمال را بدست آوریم . Pr=

جائیکه a(f) تعداد پیام های رسیده است که t=0 و t ، زمان رسیدن مکالمه است

7) اگر مکالمه بلوکه شود،فوراً پاک خواهد شد.

یعنی هیچگونه علامتی در مدل خطی وجود ندارد جائیکه فرمول Erlang B به کار می رود. A فرض می شود زمان مدت مکالمه ، شاخص مدت میانگین مکالمه H است M=1/H,- میزان میانگین خدمات است، کارکرد تراکم احتمال زمان خدمات به صورت ذیل است : P(Sn)=m-em(4)

جائیکه sn، زمان خدمات کاربرد n است.

9-خروج از دوره مکالمه، خارج از بحث ماست.

30-حد پایین احتمال بلوکه شدن مکالمه اختصاص کانال دینامیک

ما با مورد اختصاص کانال ثابت fca شروع می کنیم، کانال های دو بلکی m است، و راهبرد FCA، هر سلول به گروهی از کانال های K اشاره و تخصیص می یابد. بار تردد در هر سلول بصورت ذیل تبیین می شود . (Erlang) = cell A per

در هر سلول، در سیستم، فرض می شو د مشابه باشد، احتمال بلوکه شدن مکالمه برای هر سلول، مشابه است و می تواند با فرمول Erlang بصورت ذیل بدست آید ALC)) Erlang= pbc جائیکه n کل بار تردد سلول است و k، تعداد کل کانال های دوپکلس قابل استفاده است که بوسیله راهبرد FCA در سلول اختصاص می یابد.

اکنون- مورد سیستمی را بحث می کنیم فقط دارای خوشه سلولی است و اندازه خوشه، n است و تعداد کل سلولهای سیستم n است و کانال های سیستم نمی توانند مجددا مورد استفاده قرار گیرند. در نتیجه کل بار تردد در داخل خوشه بصورت ذیل است (v) A=N تعداد کل کانال های موجود در خوشه M است که K برابر N است. برطبق اصل اختصاصی کانال دینامیک، هر کاربر از هر سلول در خوشه، حق تقاضا در هر کانال در مجموعه کل کانال را ندارد.

اگر کانال سالم باشد، سیستم، کانال را به کاربر اختصاص خواهد داد، در غیراینصورت ، مکالمه درخواستی بدون اثرود، بلوکه خواهد شد. در طول دوره ی مکالمه، هر کاربر در خوشه نمی تواند کانال را مجددا استفاده کند. این مسئله به معنای بار کل تردد در خوشه است که دارای مجموعه کانال (HM). … CH1) با استفاده از فرمول Erlang B می باشد. (8)

جائیکه A بار متوسط تردد در هر سلول است، N، اندازه خوشه و K، تعداد کل کانال های موجود و هر سلول و در اختصاص کانال ثابت است. (9)

یعنی، در سیستم یک خوشه وجود دارد، بهبود بلوکه شدن مکالمه با راهبرد DCA بدین معناست که DCA، اثر کارآمدی خط اصلی را آزاد می کند. اگر نوعی از راهبرد DCA، اصل اساسی DCA را علیرغم نوع راهبرد DCA برآورده سازد، نتیجه احتمال بلوکه شدن با کاربرد dca همیشه مشابه است که با معادله 8 محاسبه می شود . در واقع بهبود الگوریتم در طرح DCA، معنایی ندارد و چون، کل سیستم دارای یک خوشه است و هر کانال نمی تواند مورد استفاده مجدد قرار گیرد ما می توانیم همان نتایج را از معادله ی 8، برای هر طرح dca در سیستم سلولی خوشه ای بدست آوریم.

به هرحال، برای سیستم های کلی سلولی، آن همیشه دارای چندین خوشه و منابع کانال است که می تواند در هر دو سلول مجددا استفاده شود که به همان خوشه تعلق ندارد. در مورد کلی، فرض می کنیم که هر سلول دارای همان بار تردد Aاست و تعداد کل سلولها در سیستم، C است همچنین کانال های دوپلکس M وجود دارد که به مجموعه (CHM … CH1) تعلق دارد. فرض می کنیم که احتمال متوسط بلوکه شدن مکالمه طبق راهبرد PCA، بصورت PN(DCA)C است.

فرضیه دیگری تغییر نمی یابد. بنابراین در سیستم جدید، متوسط احتمال بلوکه شدن مکالمه بصورت (cells C+1 / (CDCA PB) است.

فرض کنید که مجموعه سلولها در سیستم جدید، C‌است. (C+1. … C1)

جائیکه (C1…(C) سلولهای سیستم قدیمی است. سلول CC+1 ، سلول اضافه شده است. ما خوشه سلولی Q‌ را می سازیم که شامل سلول اضافه شده CC+1 است. بطور واضح، سلول CC+1 ، در منابع کانال با سایر سلولها در خوشه سیستم می باشد. بعنوان نتیجه ، تقاضای مکالمه در سلول CC+1 ، متوسط احتمال بلوکه شدن را در سلولها افزایش می دهد و موجب افزایش بلوکه شدن سلول می شود. بنابراین ، افزایش بلوکه شدن سلول به سیستم کامل پراکنده می شود. (10) ph(dc…

درواقع، اگر منابع کانال به کانال m محدود شود، و به سلول جدیدی برای تداخل سیستم افزوده شود. کل بار تردد از مقدار قبلی افزایش می یابد، یعنی، C برابر A‌است و به مقدار جدید (C+1) برابر A‌است . این عمل منجر به افزایش احتمال بلوکه شدن مکالمه در کل سیستم می شود و نتایج ذیل بدست می آید.

اگر سیستم سلولی ، فرضیه را در بخش 2 تایید کند، حد پایین احتمال بلوکه شدن مکالمه با استفاده از طرح DCA می تواند بصورت ذیل باشد. (11) PN…

جائیکه N ، اندازه خوشه است، A، بار متوسط تردد در هر سلول است و K=M/N، تعداد کانال های اختصاص یافته به هر سلول با استفاده از طرح FCA

«4-نتایج آماری و نتیجه گیری»

تصویر 3، حد پایین تر احتمال بلوکه شدن PCA را در مورد اندازه ی خوشه N=3 و N=1 با احتمال بلوکه شدن FCA ارائه می دهد که کانال های (K=10)10 به هرسلول اختصاص می یابد. دیده می شود که حد پایین احتمال بلوکه شدن DCA به اندازه خوشه N مربوط می شود، اگر K، ثابت باشد. حد پایین تر احتمال بلوکه شدن DCA کاهش خواهد یافت، اگر N افزایش یابد. بدین معنا که سیستم ها دارای اندازه خوشه بزرگتر مثل سیستم های موبایل آنالوگ و CMS هستند. کاربرد راهبرد DCA، کارآمدی سیستم را بهبود خواهد داد. در صورتیکه در نسل جدید سیستم های موبایل مثل سیستم های CDMA ، N کمتر از 3 است که بوسیله DCA بهبود نمی یابد.

کانال های 10 به هر سلول اختصاص می یابد در تصویر دیده می شود که حد پایین احتمال بلوکه شدن DCA به اندازه خوشه مربوط می شود اگر 2 / 0 ثابت باشد حد پایین احتمال بلوکه شدن DCA کاهش خواهد یافت اگر N افزایش یابد بدین معنا که سیستم های دارای اندازه خوشه بزرگتر مثل سیستم های موبایل آنالوگ و C5M هستند کاربرد راهبرد DCA کارآمدی سیستم را بهبود خواهد داد در صورتی که در نسل جدید سیستم های موبابل مثل سیستم های DDMA N ;ljv hc 3 hsj ;I fi ,sdgi ِ‍َ بهبود نمی یابد.

تصویر 4 - احتمال بلوکه شدن مکالمه FCA و حد پایین احتمال بلوکه شدن DCA را در مورد اندازه خوشه 7= N و سلول – کانال 60 = K ارائه می دهد فضای بین دو منحنی DCA – FCA در مقایسه با دو منحنی تصویر 3 باریک است . تصویر 4 و 3 وقتی که احتمال بلوکه شدن FCA 10 % است حد پایین DCA احتمال بلوکه شدن 4 % و 1/0 % است حداکثر بهبودی به وسیله DCA در حدود 9/9 % و 6/6 % است این مسئله نشان می دهد که DCA به هنگام کوچکتر شدن k قابل استفاده می باشد .

تصویر 5- مقایسه بین حد پایین احتمال بلوکه شدن DCA و احتمال بلوکه شدن الگوریتم DCA را در تحقیقات نشان می دهد می توان دید که الگوریتم DCA در تحقیقات عملکرد را در مقایسه با روش الگوریتم FCA بهبود می بخشد بهبودی قابل ملاحظه ای در مقایسه با حد پایین احتمال بلوکه شدن DCA وجود دارد که به وسیله معادله (1) محاسبه می شود.

تقدیر و سپاس

در اینجا تلاشهای پروفسورگانگ مینگ چاو از دانشگاه علوم و فنون الکترونیک چینی تقدیر به عمل می آید

آنالیز و تجزیه و تحلیل از اندرکنش خاک و شمع 16 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 16

آنالیز و تجزیه و تحلیل از اندرکنش خاک و شمع

نوشته توسط Yasser A. Khodair & Sophia hassiotis

معاون تحقیقاتی، بخش حقوقی، مهندسی اقیانوس و محیط، موسسه تکنولوژی Stevens، N.J. Hoboken

دانشیار، بخش حقوقی (مدنی)، مهندسی اقیانوس و محیط، موسسه تکولوژی Stevens، N.J. Hoboken

چکیده

یک مدل سه بعدی و محدود غیرخطی (FE) برای مطالعه فشار روی شمع اثر متقابل شمع و خاک در جاده Scotch و یک پل انتهایی یکپارچه که در منطقه Trenton در New Jersey مدل‌سازی شد. مدل FE به ترتیب برای شمع و خاک و شامل عناصر زنجیره‌ای خاک همراه با مواد دارای خاصیت غیرخطی می‌باشد. بررسی اثر متقابل خاک زیربنا در آنالیز و طرح پل انتهایی یکپارچه همواره با مشکلاتی مواجه بوده است. هدف این مقاله، مطالعه مکانیزم اثر متقابل خاک و شمع و تاثیرات انقباضات و انبساطات حرارتی روی دگردیسی جانبی مستقیم خاک و شمع (استوانه‌ای فولادی آبکاری شده و پرشده با ماسه) می‌باشد. در زیرساختار پل به طور کامل از ابزارهای فشاری استفاده شد. جابجایی‌های القا شده توسط تغییرات دمایی، برای شمع‌ها مورد استفاده قرار گرفت و نتایج EF، با استفاده از داده‌های آزمایشی و راه‌حل‌های تفاضلی محدود، مورد مقایسه قرار گرفت. مدل EF نتایج موثقی را فراهم آورد.

مقدمه

در این مقاله یک مدل سه بعدی و محدود غیرخطی (FE)، از جاده Scotch و پل انتهایی یکپارچه واقع در منطقه Trenton در New Jersey ارائه شده است. پل در طی ساخت ابزارسازی شد و اطلاعات آزمایشی به منظور بررسی مدل FE مورد استفاده قرار گرفت. در اینجا مدل و نمونه به منظور مطالعه ساختار و نمونه مورد استفاده قرار گرفت و این مدل شامل پایه انتهایی می‌باشد که توسط یک تک ردیف از شمع‌ها نگهداشته شده است.

رفتار شمع‌ها به طور گسترده با استفاده از هر دو تست‌های آزمایشگاهی و مطالعات نظری مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. یک بررسی جامع از چنین تحقیقاتی را می‌توانیم در تحقیقات Stewart و همکاران (1994) پیدا کنیم. هر دوی روش‌های مبانی محدود منفرد، سیستم معمولاً به عنوان یک فونداسیون Winkler مورد آنالیز قرار می‌گیرد که در آن خاک همانند فنرهای قابل ارتجاع (Broms et al. 1987) یا یک سری فنرهای غیرخطی (Byrne et al, 1984; Rajashree et al. 2001) نشان داده می‌شود.

مدل EF شامل 3 پیکربندی مختف شمع می‌باشد:

شمع‌‌های منفرد با مقاطع دایره‌وار در یک لایه گسترده و بزرگ از شن و ماسه؛

شمع‌های HP در یک لایه گسترده و بزرگ از شن و ماسه؛

شمع‌های HP محاط شده در یک لایه از شن و ماسه محصور درون استوانه‌های فولادی آبکار شده چین‌دار 6/0 متری.

نتایج مدل FE همچنین با نتایج بدست آمده از کد تفاضلی محدود 4/0 L. pile مقایسه می‌شود (Reese et al. 2000).

مدل مبانی محدود

اثر متقابل شمع‌های غیرخطی با استفاده از نرم‌افزار محدود ABAGUS استاندارد، در مدل مبانی محدود و سه بعدی استفاده می‌شود (Habbit Karlson & Sorenson inc. 2002) زیرساختار جاده Scotch و پل انتهایی یکپارچه از استوانه‌های فولادی 152*360 Hp 19 تشکیل شده است که در دیواره‌های جناحی به منظور اطمینان از انتقال لحظه‌ای کامل محاط شده‌اند (شکل 1).

اولین شمعی که کار گذاشته می‌شود، درون حفره‌ها و سوراخ‌های پیش تعیین شده نصب شده و پس از آن تا 60% طول شمع معادل 62/7متر (25 فوت) کل طول شمع با شن و ماسه سفت شده. فاصله بین شمع و استوانه‌ها، به منظور آسان کردن حرکت شمع‌ها در زمان تمایل به بارهای جانبی انتقال یافته از روساختار، با شن و ماسه پر شد. شمع‌ها طوری قرار داده شده‌اند که به منظور افزایش انعطاف‌پذیری شمع‌ها، در اطراف تیرهای سست، خمیدگی رخ می‌دهد. سنگ‌های خرد شده سفت شده و فشرده شده به عنوان موادی در بین شمع‌ها و نزدیک به دیوارهای جناحی استفاده شد.

هر شمع با استفاده از 3000 مبانی و عناصر زنجیره‌ای 8 گره‌ای ساخته شد. شرایط و وضعیت مرزی در بالای شمع تضمین کننده انتقال شدید می‌باشد. حرکت اجزای صلب از طریق اتصال گره‌ها به یک سطح سفت و محکم انجام شد و این به منظور اطمینان از شیب صفر موجود در بالای شمع می‌باشد. در نتیجه آن تحکیم و تثبیت کامل شمع‌ها در دیوارهای جناحی اتفاق می‌افتد. عکس‌العمل و واکنش غیرخطی خاک همچنین با استفاده از 7000 عنصر زنجیره‌ای جامد طراحی شد. شکل 5-3 یک منظره کلی از شبکه FE را نشان می‌دهد که برای 3 مدل درنظر گرفته شد.

اثر متقابل بین شن و ماسه و شمع

با تعیین عملکرد تمام نرمال و تانژانتی در مدل مبانی محدود، طراحی و ساخته شد.

در هر مدل، دو وضعیت و شرایط سرحدی اعمال شده که با همه درجات آزادی مربوط به گره‌ها در زیر عمق 17 فوتی از بالای شمع و از ستون‌های قرار داده شده در امتداد پیرامون استوانه شن و ماسه که نشان دهنده سنگ‌های خرد شده بکار رفته برای پر کردن آنها می‌باشد (شکل 3) انطباق دارد.

یک مورد در رابطه با بار که نگرانی اصلی در پل‌های جناحی همگن و یکپارچه می‌باشد، وجود دارد و شامل بارگیری مربوط به انبساط حرارتی می‌باشد. یک جابجایی ماکزیمم 0254/0 متری (1 اینچی) به نام وضعیت سرحدی و مرزی جابجایی در راس شمع‌ها بکار رفته است. برای یک شمع فولادی نمونه، فرض می‌شود که مواد شمع به طور کامل دارای خاصیت الاستیکی و ارتجاعی می‌باشد. خاک با مدل سخت شونده کششی بر اساس معیار گسیختگی موهر ـ کلمب که توسط معادله زیر تعریف می‌شود، ساخته و طراحی می‌شوند.

در این معادله و به ترتیب فشارهای اصلی کمتر و بیشتر می‌باشد و C انسجام موثر خاک و همان مقدار جریان و زاویه اصطکاک داخلی خاک است.

پارامترهای مدل

فرض شد که شن و ماسه اطراف شمع با زاویه اصطکاک داخی (30 تا 38) از حالت سست به حالت فشرده و سفت تغییر می‌کند. ضریب یانگ برای شن و ماسه در امتداد شمع، بین 27000 تا kN/m69000 تغییر کرد. فرض شد که ضریب قابلیت ارتجاعی شمع‌های فولادی 8 10×2 می‌باشد و یک فشار بازدهی و قابل انعطاف kN/m2750/344 استفاده شد.

دانلود تحقیق آنالیز پروفایل میدان

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 25

آنالیز پروفایل میدان

- روش طیف زاویه ای :

نظریه اساسی روش طیف زاویه چنین بیان می شود که میدان در صفحه داده شده را می توان بصورت یک توزیع زاویه ای از امواج صفحه ای نشان داد . اگرچه چنین روشی برای برخی مسائل خاص بسیار پیچیده تر از روش انتگرالی است ، ولی بایستی در نظر داشته باشیم که بعنوان مثال مسأله تعیین تفرق از یک جسم کروی و یا سیلندر نامحدود از طریق موج صفحه ای بسیار ساده تر حل می شود . بنابراین با توصیف الگوی تابش از یک مبدل با استفاده از توزیع زاویه ای امواج صفحه ای کل مسأله تعیین میدان متفرق شده از یک سیلندر یا کره حل می شود .

طیف مکانی یک مبدل پیستونی :

یک مبدل پیستونی با شعاع a و در صفحه در نظر می گیریم . دامنه مؤلفه نرمال سرعت سطحی را با نشان داده و فرض می کنیم که در سطح مبدل ثابت و در سایر نقاط خارج صفحه سرعت صفر می باشد .

ر این صورت چنین توزیع متقارن استوانه ای را می توان با بیان کرد که در آن برای و در سایر نقاط صفر است .

عبارت طیف زاویه ای پتانسیل سرعت را برای یک مبدل پیستونی می توان به صورت زیر بیان نمود .

که در آن . و حال از تقارن استوانه ای جهت تبدیل نسبت ها استفاده می کنیم :

(1.‌3)

بنابراین طیف زاویه ای را می توان بصورت زیر نوشت :

با استفاده از تابع سبل این عبارت به فرم زیر کاهش می یابد :

که یک تابع استوانه ای سبل از مرتبه صفر می باشد . همچنین این تابع را می‌توان بصورت تابع از شناسایی کرد . برای یک دیسک با شعاع a و تحریک شده بصورت یکنواخت نیز طیف بصورت زیر می باشد :

(2،3)

طیف زاویه ای در مختصات کروی :

جهت بدست آوردن عبارت طیف زاویه ای در مختصات کروی ، نیاز به استفاده از تبدیل نسبتها می باشد :

(5.‌3)

نکته قابل ذکر اینکه وقتی می باشد یک مؤلفه موهومی خواهد بود ، که در این صورت زاویه نیز مختلط خواهد شد . بنابراین می توان نشان داد که :

(6.‌3)

در این صورت تابع چگالی طیف بصورت زیر تعریف می شود :

(7.‌3)

که و . بنابراین کانتورها بر روی صفحه مختلط ، که با استفاده از تئوری انتگرال Cauchyانتخاب شده است ، برای محور حقیقی از و برای محور موهومی از0 تا می باشد . با در نظر گرفتن تابع سبل و روابط قبلی و ، طیف زاویه ای را بصورت زیر می توان نشان داد :

(8.‌3)

که در شکل (2.‌3) برای مقادیر حقیقی یعنی مولفه های همگن نشان داده شده است.

پروفایل میدان :

پروفایل فشار میدان را می توان با در نظر داشتن اینکه متقارن استوانه ای است ، درک نمود . بنابراین در مختصات استوانه ای () ، فشار را می توان بصورت نوشت .

با ترکیب روابط (6.‌3) و (8.‌3)و در نظر داشتن فشار فشار چنین بدست می آید :

با استفاده از تابع سبل استاندارد عبارت بالا را می توان به صورت زیر نوشت :

با در نظر گرفتن و ، که قسمت موهومی می باشد ، عبارت بالا بصورت زیر در می آید :

(9.‌3)

که ترم های اول و دوم بترتیب معادل مولفه‌های همگن و ناپایدار می باشند . ارزیابی این معادله نشان می دهد که مؤلفه ناپایدار اثر بسیار مهمی بر روی پروفایل میدان نزدیک مبدل دارد ، و بعد از آن قابل صرفنظر است .

این اثر برای مبدل با شعاع در شکل 3.‌3 نشان داده شده است.

روش تبدیل فوریه :

نکته قابل توجه و مهم در محاسبه پروفایل میدان ، قابلیت محاسبه پروفایل بر روی صفحه ای دیگر غیر از صفحه داده شده از میدان داده شده می باشد . این قضیه با حل دو مثال از مبدل دیسکی دایره‌‌ای که بصورت یکنواخت تحریک می شود ، بیان می گردد .

رش آنالیتیکال :

در صورت تعیین میدان مؤلفه ناپایدار می تواند حذف شود و محاسبه به جذب طیف زاویه ای بر روی صفحه معین و شناخته شده و تابع تبدیل فرکانس مکانی می انجامد و سپس بهبود الگوی میدان با تبدیل معکوس بدست می آید . محاسبات با استفاده از تابع تبدیل فرکانس مکانی مبدل پیستونی آغاز می شود .

(10.‌3)

(11.‌3)

S طیف زاویه ای و H تابع تبدیل فرکانس مکانی از صفحه به صفحه z می باشد . برای یک مبدل دیسکی با شعاع a و تحریک شده بصورت یکنواخت ، بر روی صفحه z ، با استفاده از روابط (3.‌3) ، (10.‌3) و (11.‌3) داریم :

(12.‌3)

بنابراین تبدیل فوریه معکوس z-D طیف فرکانسی با استفاده از معادلات تبدیل مختصات در (1.‌3) و در نظر داشتن تبدیل فوریه معکوس z-D برای پتانسیل سرعت پایه ریزی می شود . سپس مراحل ذکر شده در قسمت 1.‌1.‌3 با توجه به اجرا شده و پتانسیل سرعت بصورت زیر ساده می شود .

(13.‌3)

حد بالای انتگرال برای خارج نمودن و حذف مؤلفه ناپایدار از محاسبه انتخاب شده است . بنابراین فشار بصورت زیر تعریف می شود .

(14.‌3)

این عبارت بر روی محور (on-axis) بصورت زیر ساده می شود .

(15.‌3)

شکل a.4.‌3 فشار میدان ر ا بر روی محور و شکل b.4.‌3 با استفقاده از رابطه (14.‌3) نشان می دهد.

تبدیل فوریه دوبعدی عددی :

در ثال قسمت قبل تقارن استوانه ای مبدل دیسکی اجازه می دهد تا پروفایل میدان بصورت عددی از یک انتگرال ارزیابی شود .برای مبدلهای پیچیده تر و بدون تقارن نیز می توان از روش طیف زاویه ای استفاده کرد ، ولی بایستی از تبدیل فوریه دوبعدی بهره جست . مطابق بخش 3.‌3.‌2 ، برای توزیع سرعت داده شده بر روی صفحه z=0 ، مراحل زیر را باید طی نمود :

(1) اعمال 2-DFFT سرعت بر روی صفحه منبع .

(2) ضرب این عبارت در تابع تبدیل H.

(3) گرفتن ZD-FFF معکوس .

دانلود تحقیق آنالیز از طریق ایجاد پلاسما در جفتهای القایی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

« آنالیز از طریق ایجاد پلاسما در جفتهای القایی »

(ICP)

ICP یکی از روشهای مخرب تجزیه شیمیایی می باشد که بایستی نمونه را بصورت محلول در آورده و سپس آنرا تبخیر نمود.

اصول عملیات:

ICP یک منبع تحریک است برای طیف نمایی نشر اتمی. آن یک پلاسمای آرگون بکار رفته در فشار یک اتمسفر و نگهداشته شده بوسیله جفت کردن القایی بصورت یک میدان الکترومغناطیسی با فرکانس رادیویی می باشد. گاز آرگون بصورت محوری در درون یک تیوپ کوارتزی نگه داشته شده بوسیله سه یا چهار سیم پیچ از یک القاء یا هسته کار متصل شده به یک ژنراتور RF (رادیویی) جریان می یابد. فرکانسهای استاندارد عملکردی 12/27 مگاهرتز یا معمولاً کمتر از 68/40 مگاهرتز می باشند. فرکانسها توسط کمیسیون تبلیغات فدرال برای اسناد پزشکی و علمی تعیین شده است. جریان با فرکانس بالای بیش از 100 آمپر در هسته های القایی مس خنک شونده با آب جریان می یابد. خطوط نیروی تولید شده از میدانهای مغناطیسی نوسانی بصورت محوری در درون تیوپ کوارتزی جریان می یابند و از مسیر بستة بیضی شکل در خارج از تیوپ پیروی می کنند. اگر الکترونهای آزاد در تیوپ حضور داشته باشند، میدانهای مغناطیسی القایی ایجاد می کنند. الکترونهایی که در گاز جریان می یابند در مسیرهای منحنی نوسانی بسته در درون فضای تیوپ کوارتزی می باشند. این جریان الکترونی جریان گردابی نامیده می شود و الکترونها توسط تغییر زمان میدان مغناطیسی شتاب می گیرند. ایجاد برخورد که از یونیزاسیون بیشتر گاز آرگون و نیز گرمای مقاومتی نتیجه می شود، این میدانهای کغناطیسی و الکتریکی مسئول پلاسما در شکل (1) نشان داده می شود. انتقال انرژی در پلاسما مشابه مواد الکتریکی است که هسته های القایی سیم پیچ اولیه هستند و گاز یونیزه شده ثانویه می باشد زیرا گاز آرگون در ابتدا خنثی و غیر رسانا است. پلاسما باید با الکترونهای دانه آغاز شود. معمولاً بوسیله تخلیه خفیفی بر جسب تسلا تولید می شود. با قدرت فرکانس رادیویی بکار رفته، پلاسما بطور آنی روشن می شود، سپس خود پایدار می ماند. پلاسمای نتیجه شده گازی است بشدت یونیزه شده با درجه حرارتهایی در حدود 10000درجه کلوین. مشعل پلاسما از یک تیوپ کوارتزی تنها تشکیل نشده بلکه از سه تیوپ متحدالمرکز تشکیل شده است( شکل 2).

درجه حرارتهای بالای پلاسما دیواره های کوارتزی به عایقکاری حفاظتی

نیاز دارد. این کار بوسیله یک جریان تماسی از گاز خنک کننده بین دو تیوپ خارجی با سرعتی در حدود 15 لیتر بر دقیقه انجام می شود. این عایقکاری پلاسما را از دیواره های مشعل و موازنه ها و مراکز پلاسما جدا می کند. این عایقکاری گاهی اوقات بعنوان روشی برای تثبیت گرداب حفره أی استفاده می‌شود. یک جریان گاز محوری شناخته شده بعنوان گاز پلاسما گاهی اوقات در حین افروختن پلاسما یا با محلولهای آلی استفاده می شود. گاز پلاسما بین دو تیوپ داخلی با سرعت 1 تا 5 لیتر بر دقیقه جریان می یابد. یک تیوپ مرکزی با قطر کوچک برای تولید نمونة تحلیلی در پلاسما استفاده می شود. معمولاً بصورت یک (

آنالیز پروفایل میدان (تحقیق)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 25

آنالیز پروفایل میدان

- روش طیف زاویه ای :

نظریه اساسی روش طیف زاویه چنین بیان می شود که میدان در صفحه داده شده را می توان بصورت یک توزیع زاویه ای از امواج صفحه ای نشان داد . اگرچه چنین روشی برای برخی مسائل خاص بسیار پیچیده تر از روش انتگرالی است ، ولی بایستی در نظر داشته باشیم که بعنوان مثال مسأله تعیین تفرق از یک جسم کروی و یا سیلندر نامحدود از طریق موج صفحه ای بسیار ساده تر حل می شود . بنابراین با توصیف الگوی تابش از یک مبدل با استفاده از توزیع زاویه ای امواج صفحه ای کل مسأله تعیین میدان متفرق شده از یک سیلندر یا کره حل می شود .

طیف مکانی یک مبدل پیستونی :

یک مبدل پیستونی با شعاع a و در صفحه در نظر می گیریم . دامنه مؤلفه نرمال سرعت سطحی را با نشان داده و فرض می کنیم که در سطح مبدل ثابت و در سایر نقاط خارج صفحه سرعت صفر می باشد .

ر این صورت چنین توزیع متقارن استوانه ای را می توان با بیان کرد که در آن برای و در سایر نقاط صفر است .

عبارت طیف زاویه ای پتانسیل سرعت را برای یک مبدل پیستونی می توان به صورت زیر بیان نمود .

که در آن . و حال از تقارن استوانه ای جهت تبدیل نسبت ها استفاده می کنیم :

(1.‌3)

بنابراین طیف زاویه ای را می توان بصورت زیر نوشت :

با استفاده از تابع سبل این عبارت به فرم زیر کاهش می یابد :

که یک تابع استوانه ای سبل از مرتبه صفر می باشد . همچنین این تابع را می‌توان بصورت تابع از شناسایی کرد . برای یک دیسک با شعاع a و تحریک شده بصورت یکنواخت نیز طیف بصورت زیر می باشد :

(2،3)

طیف زاویه ای در مختصات کروی :

جهت بدست آوردن عبارت طیف زاویه ای در مختصات کروی ، نیاز به استفاده از تبدیل نسبتها می باشد :

(5.‌3)

نکته قابل ذکر اینکه وقتی می باشد یک مؤلفه موهومی خواهد بود ، که در این صورت زاویه نیز مختلط خواهد شد . بنابراین می توان نشان داد که :

(6.‌3)

در این صورت تابع چگالی طیف بصورت زیر تعریف می شود :

(7.‌3)

که و . بنابراین کانتورها بر روی صفحه مختلط ، که با استفاده از تئوری انتگرال Cauchyانتخاب شده است ، برای محور حقیقی از و برای محور موهومی از0 تا می باشد . با در نظر گرفتن تابع سبل و روابط قبلی و ، طیف زاویه ای را بصورت زیر می توان نشان داد :

(8.‌3)

که در شکل (2.‌3) برای مقادیر حقیقی یعنی مولفه های همگن نشان داده شده است.

پروفایل میدان :

پروفایل فشار میدان را می توان با در نظر داشتن اینکه متقارن استوانه ای است ، درک نمود . بنابراین در مختصات استوانه ای () ، فشار را می توان بصورت نوشت .

با ترکیب روابط (6.‌3) و (8.‌3)و در نظر داشتن فشار فشار چنین بدست می آید :

با استفاده از تابع سبل استاندارد عبارت بالا را می توان به صورت زیر نوشت :

با در نظر گرفتن و ، که قسمت موهومی می باشد ، عبارت بالا بصورت زیر در می آید :

(9.‌3)

که ترم های اول و دوم بترتیب معادل مولفه‌های همگن و ناپایدار می باشند . ارزیابی این معادله نشان می دهد که مؤلفه ناپایدار اثر بسیار مهمی بر روی پروفایل میدان نزدیک مبدل دارد ، و بعد از آن قابل صرفنظر است .

این اثر برای مبدل با شعاع در شکل 3.‌3 نشان داده شده است.

روش تبدیل فوریه :

نکته قابل توجه و مهم در محاسبه پروفایل میدان ، قابلیت محاسبه پروفایل بر روی صفحه ای دیگر غیر از صفحه داده شده از میدان داده شده می باشد . این قضیه با حل دو مثال از مبدل دیسکی دایره‌‌ای که بصورت یکنواخت تحریک می شود ، بیان می گردد .

رش آنالیتیکال :

در صورت تعیین میدان مؤلفه ناپایدار می تواند حذف شود و محاسبه به جذب طیف زاویه ای بر روی صفحه معین و شناخته شده و تابع تبدیل فرکانس مکانی می انجامد و سپس بهبود الگوی میدان با تبدیل معکوس بدست می آید . محاسبات با استفاده از تابع تبدیل فرکانس مکانی مبدل پیستونی آغاز می شود .

(10.‌3)

(11.‌3)

S طیف زاویه ای و H تابع تبدیل فرکانس مکانی از صفحه به صفحه z می باشد . برای یک مبدل دیسکی با شعاع a و تحریک شده بصورت یکنواخت ، بر روی صفحه z ، با استفاده از روابط (3.‌3) ، (10.‌3) و (11.‌3) داریم :

(12.‌3)

بنابراین تبدیل فوریه معکوس z-D طیف فرکانسی با استفاده از معادلات تبدیل مختصات در (1.‌3) و در نظر داشتن تبدیل فوریه معکوس z-D برای پتانسیل سرعت پایه ریزی می شود . سپس مراحل ذکر شده در قسمت 1.‌1.‌3 با توجه به اجرا شده و پتانسیل سرعت بصورت زیر ساده می شود .

(13.‌3)

حد بالای انتگرال برای خارج نمودن و حذف مؤلفه ناپایدار از محاسبه انتخاب شده است . بنابراین فشار بصورت زیر تعریف می شود .

(14.‌3)

این عبارت بر روی محور (on-axis) بصورت زیر ساده می شود .

(15.‌3)

شکل a.4.‌3 فشار میدان ر ا بر روی محور و شکل b.4.‌3 با استفقاده از رابطه (14.‌3) نشان می دهد.

تبدیل فوریه دوبعدی عددی :

در ثال قسمت قبل تقارن استوانه ای مبدل دیسکی اجازه می دهد تا پروفایل میدان بصورت عددی از یک انتگرال ارزیابی شود .برای مبدلهای پیچیده تر و بدون تقارن نیز می توان از روش طیف زاویه ای استفاده کرد ، ولی بایستی از تبدیل فوریه دوبعدی بهره جست . مطابق بخش 3.‌3.‌2 ، برای توزیع سرعت داده شده بر روی صفحه z=0 ، مراحل زیر را باید طی نمود :

(1) اعمال 2-DFFT سرعت بر روی صفحه منبع .

(2) ضرب این عبارت در تابع تبدیل H.

(3) گرفتن ZD-FFF معکوس .