موضوعات پیشنهادی پایان نامه گرایش سازه های هیدرولیکی

در این یادداشت برخی موضوعات پیشنهادی برای پایان نامه دانشجویان کارشناسی ارشد عمران گرایش های سازه های هیدرولیکی (همین طور سازه و یا هیدرولیک) ارائه شده است. توجه شود که موضوعات ارائه شده در یک قالب کلی هستند و برای تعیین جزئی تر هر کدام از موضوعات تحقیق بسته به علاقه و سلیقه محقق نیاز به بررسی های بیشتر است. 

1- آنالیز دینامیکی (خطی یا غیرخطی) سدهای بتنی وزنی با در نظر گرفتن اندرکنش سد، مخزن و فونداسیون (در این زمینه می توان به بررسی تاثیر پارامترهای مختلف آنالیز و یا رویکردهای متفاوتی که در آنالیز اجزای مختلف مدل وجود دارند پرداخت). در این زمینه می توان از نرم افزارهای المان محدود همچون Abaqus و Ansys بهره برد. همچنین برخی برنامه های کامپیوتری همچون EAGD و یا NSAG که به طور خاص جهت این نوع آنالیز تهیه شده اند نیز قابل استفاده اند.

2- آنالیز دینامیکی سه بعدی سدهای قوسی  با در نظر گرفتن اندرکنش سد، مخزن و فونداسیون (مشابه مورد شماره یک آنالیز حساسیت پارامترهای مختلف آنالیز و بررسی رویکردهای متفاوت ...). در این زمینه علائه بر نرم افزارهای Abaqus و Ansys می توان از برنامه های کامپیوتری EACD-3D-2008 و نیز NSAD استفاده کرد.

3- بررسی اندرکنش سازه و سیال (FSI-Fluid Structure Interaction) با استفاده از روش های مختلف از جمله CEL یا Coupled-Eulerian-Lagrangian. نرم افزار Abaqus در این زمینه بسیار تواناست.

4- آنالیز حرارتی بتن های حجیم، سدهای بتن غلتکی و سدهای قوسی (در این خصوص می توان تاثیر حرارت زایی انواع سیمان، شرایط محیطی مختلف، برنامه زمان بندی اجرایی و دمای بتن ریزی را در نتایج حاصل از آنالیز حرارتی بررسی نمود). در این زمینه نرم افزارهای Abaqus و Ansys قابل کاربرد هستند.

5- تحلیل تراوش سدهای خاکی (در این زمینه می توان تاثیر انواع زهکش ها، و المان های آب بند را در میزان تراوش سدهای خاکی بررسی نمود. بررسی راه حل های مختلف جهت حل معضلات آبگذری از بدنه و یا پی سدهای خاکی نیز از این طریق امکان پذیر است که هر کدام از این ها به طور مجزا می توانند یک موضوع مناسب برای یک تحقیق علمی باشند. نرم افزارهای GeoStudio  و Plaxis برای انجام این نوع تحقیقات بسیار مناسب هستند.

6- بهینه سازی طراحی بدنه سدهای خاکی با انجام تحلیل های شبه استاتیک و دینامیکی. در این خصوص نرم افزار Geostudio بسیار کمک کننده و راهگشاست.

7- بهینه سازی طراحی بدنه سدهای بتنی وزنی متعارف و نیز سدهای بتنی ذوزنقه ای که نوع جدیدی از سدها هستند و کاربرد آن ها رو به افزایش است. در انجام این نوع تحقیقات استفاده از نرم افزارهای CADAM به همراه یکی از نرم افزارهای Abaqus و یا Ansys می تواند بسیار مفید باشد.

8- بهینه سازی ابعاد سازه های هیدرولیکی همچون سرریز و یا حوضچه آرامش سدها که ابعاد آن ها تابعی از شرایط هیدرولیکی جریان آب است. تهیه یک مدل عددی سه بعدی از این سازه ها و اعمال سیلاب های طراحی آن ها می تواند در این امر بسیار موثر باشد. این نوع تحقیقات را می توان به کمک نرم افزارهایی همچون Flow3D انجام داد.

جهت کسب مشاوره و راهنمایی های بیشتر می توانید از طریق تلفن [phone] و یا ایمیل [e-mail] با بنده تماس حاصل فرمایید.

آنالیز حرارتی سدهای بتن غلتکی (RCC) در حین اجرا با استفاده از نرم افزار Abaqus

یکی از قابلیت های نرم افزار Abaqus انجام آنالیزهای حرارتی است. به طوری که با استفاده از این نرم افزار می توان شرایط پیچیده حرارتی را مدل کرد. به منظور انجام آنالیز حرارتی یک سد بتن غلتکی در حین اجرا می بایست موارد زیر را در مدل اعمال کرد:

1- تعریف مشخصات و پارامترهای حرارتی مصالح بتن و فونداسیون

2- تعریف دمای اولیه فونداسیون و دمای بتن ریزی

3- تعریف شرایط مرزی تماس با هوا با در نظر گرفتن شرایط محیطی و تغییرات دمای محیط و نیز انتقال حرارت از نوع همرفت (Convection) در این مرز.

4- تولید حرارت در بتن به دلیل واکنش هیدراتاسیون 

5- اجرای لایه لایه بتن غلتکی و تغییر شرایط مرزی در سطح هر لایه پس از اجرای لایه بعدی

در ویدیوی زیر نتایج آنالیز حرارتی یک سد بتن غلتکی را در 6 لایه اول مشاهده می کنید.

در این آنالیز ضخامت لایه ها 30 سانتی متر، دمای اولیه بتن غلتکی 25 درجه و دمای محیط در ساعات مختلف به صورت متغیر و بر اساس تابع سینوسی بین 27.4 تا 41.1 درجه سانتی گراد فرض شده است.