CFD برای بهینه سازی سازه چادری تحت نیروی باد
یکی از سوالات معماران و مهندسین نا آشنا با سازه چادری این است که، آیا این سازه ها قابلیت تحمل بار باد و برف را دارد؟ پاسخ به این پرسش قطعا مثبت است. ما سازه های چادری در مناطق پرباد و برف مانند کرمانشاه و گیلان با استفاده از روش CFD (تونل باد) اجرا کرده ایم که در طول سالها عملکرد مناسبی از خود داشته اند.
یکی از دغدغه های طراحان سازه چادری ایجاد تعادل میان استفاده بهینه از متریالها (هزینه اقتصادی) و دوام سازه در برابر بارهای وارده است. که استفاده از روش CFD به ابن امر کمک خواهد کرد. فرآیند طراحی سازه پارچهای یک فرآیند سعی و خطا با هدف بهینه سازی در متریالها است. به نحوی که عملکرد سازه ای آن تحت شعاع قرار نگیرد. شاید بپرسید مهندسین چگونه از عملکرد سازه چادری در برابر باد اطمینان حاصل میکنند؟ باد اکثرا به صورت نیروی مکش بر چادرها اعمال میشوند. تقریبا همیشه نیروی باد تعیین کننده وزن پارچه و تنش های داخل کابل و سازه چادری است. محاسبه نیروی باد با شیوه های متفاوتی انجام میپذیرد. که از متداولترین آنها میتوان به رویکرد نیمه استاتیک، تونل باد محدودیت های الگوی مستطیل و مدل CFD اشاره کرد.
۱٫ رویکرد نیمه استاتیک (کدهای آیین نامه)
در رویکرد CFD تصور میشود که ماهیت دینامیک باد تاثیر بزرگی بر روی سازه چادری نداشته باشد و قابل صرف نظر است. در نتیجه بار باد می تواند از نوع استاتیک مدل شود. با این فرض میزان بار باد بر اساس آیین نامه های مناسب سازه چادری شبیه سازی خواهد شد. این بار در شیوه نیمه استاتیک به صورت یک نیروی عمود بر سطح در نظر گرفته خواهد شد. برای محاسبه میزان فشار باد وارد بر سازه چادری از یک ضریب بی بعد (CP) استفاده میشود (EN1991-1-4). این ضریب با توجه به شکل هندسی سطح چادر متغیر خواهد بود.
یکی از محدودیت های رویکرد نیمه استاتیک عدم کاربرد آن در سازه هایی است که شکل هندسی آن پیچیده باشد. برای مثال مطابق اسناد آیین نامه اشکال مستطیل و مثلث مقادیر CP مشخصی دارند. اما برای اشکال پیچیده سازه چادری مانند زین اسبی و کونیک این مقادیر مشخص نیست. در اینگونه مواقع استفاده از نمونه های واقعی تونل باد برای محاسبه CP پیشنهاد می گردد.
۲٫ نمونه سازی در تونل باد
یکی از متداول ترین شیوه های آزمایشگاهی برای اندازه گیری بار باد بر روی اعضای سازه ای با اشکال هندسی خاص تونل باد است. در اکثر آزمایش های تونل باد جنس چادر سازه چادری صلب فرض شده و با ماده های سخت جایگزین می شود. به عبارت دیگر فرض شده که چادر تحت تاثیر باد جابجایی بزرگ نخواهد داشت. اگرچه این فرض تا حدودی غیر واقعی است؛ اما هزینه های آزمایش را به شدت کاهش می دهد. سخت فرض کردن رویه چادرها نه تنها بر روی مسیر جریان باد تاثیر میگ ذارد. بلکه بر روی تغییر شکلهای موضعی سازه های چادری نیز موثر است. که نتیجه آن انتقال غیر دقیق بارها به سازه ها خواهد بود.
بسیاری از استادیوم های جهان که از سازه چادری استفاده می کنند، پیش از ساخته شدن در ابعاد کوچکتر مدل سازی میشوند و تست تونل باد بر روی آنها انجام می شود. یکی دیگر از محدودیت های این شیوه آزمایش، خطای حاصل از کوچک سازی نمونه ها است. بسیاری از رفتارهای سازه های چادری غیر خطی است و در صورت کوچک کردن ابعاد ضرایب موثر ثابت نخواهد ماند؛ در نتیجه این خطا دقت نتایج تونل باد را تا حدودی کاهش میدهد. اگر چه استفاده از تونل باد یک روش نسبتا مطمئن و دقیق برای محاسبه مقادیر CP و نیروهای باد وارد بر سازه چادری است اما هزینه بالای آن استفاده این شیوه را به شدت محدود کرده است.
۳٫ شبیه سازی تونل باد از طریق CFD (Computational Fluid Dynamics)
CFD یک شیوه طراحی و تحلیل سازه های چادری بر اساس محاسبات کامپیوتری است. نرم افزارهای CFD این امکان را ایجاد میکند که جریان هر سیالی مانند باد را از مدل سازه های خود با فرضیات از پیش تعیین شده عبور دهید. نتایج آن را به صورت دقیق برداشت کنید. با استفاده از این نرم افزار کاربر قادر خواهد بود که مدل مجازی از سازه چادری خود ساخته . تصاویر و عکس العمل سازه در هر سناریوی عبور سیالات را مشاهده کند (Palmer et al. 2003).
CFD یکی از جایگزین های اقتصادی برای تست های تونل باد است. در پروژه های کوچک و متوسط که محدودیتهای زمانی و مالی پروژه مانع از بکارگیری تونل باد هستند، استفاده از شبیه سازی های کامپیوتری بسیار متداول است. تهیه فرم نهایی چادری با در نظر گرفتن نتایج مدل CFD باعث بهینه سازی در متریال مصرفی و کاهش هزینه نهایی پروژه برای کارفرمایان میگردد. با استفاده از CFD می توان با دقت قابل قبول توزیع فشار بر روی سطح چادر را بر اثر فشارهای داخلی و خارجی به خوبی شبیه سازی کرد. نتایج حاصل از نرم افزارهای CFD با تونل باد در تحقیقات متعددی مقایسه شده است و در اکثر آنها نتایج بدست آمده قابل قبول می باشد (Susila I G 2000).
۳-۱ چگونه سازه چادری را در نرم افزار CFD مدل کنیم ؟
شبیه سازی سازه چادری در نرم افزارهای CFD دارای چندین مرحله است.
گام اول:
در اولین گام میبایست شرایط محیطی مانند ساختمان ها و محیط اطراف به صورت حدودی مدل شود. دقت این مدل سازی با توجه به دقت مورد نظر برای نتایج خروجی تعیین میگردد. اجسام محیطی تا جایی که تغییرات جریان و سرعت باد در مدل چادری موثر است ادامه مییابد.
گام دوم:
گام دوم مدل سازی ۳ بعدی سازه و چادر است. در این شبیه سازی میبایست شرایط محیطی چادر، مش بندی دقیق چادر مطابق با تار و پود آن و ابعاد سازه به دقت مدل شود. به دلیل محدودیت های نرم افزار CFD، به طور معمول طراحی فرم های چادر جداگانه انجام شده و با اتصال چندین نرم افزار مدل ۳ بعدی سازه چادری شبیه سازی میگردد. در گام آخر می بایست سرعت باد و جریان باد با توجه به واقعیت های محل پروژه در نرم افزار به دقت تعریف شود. در این مرحله توابع رفتاری باد و نحوه و سرعت حرکت باد در محل پروژه شبیه سازی میگردد.
در طول فرآیند طراحی سازه چادری نتایج حاصل از شبیه سازی نرم افزار CFD در قالب بارهای باد بر روی چادر بررسی میگردد. مهندسین تلاش می کنند با تغییر فرم هندسی سازه توزیع بارها بر روی چادر را بهینه کنند. به ازای هر تغییر کوچک در شکل هندسی کلیه فرآیند مدل سازی در نرم افزار CFD مجدد انجام می شود و میزان بهینه سازی مدل توسط مهندسین ارزیابی میگردد. در فرآیند طراحی، محورهای متفاوتی برای وزش باد در نظر گرفته میشود که تمامی مراحل بیان شده برای هر محور به صورت جداگانه اتفاق می افتد. اگر چه مدل سازی و بهینه سازی سازه های پارچه ای تحت تاثیر بار باد در نرم افزارهای CFD فرآیندی زمان بر است؛ اما نتایج آن در میزان متریال مصرفی و اطمینان از عملکرد مناسب سازه غیر قابل انکار خواهد بود.
۳-۲ مزایای شبیه سازی CFD
در دههای اخیر با پیشرفت تکنولوژی و افزایش توان محاسباتی کامپیوترها علم مهندسی دچار تغییرات گسترده ای شده. و هزینه محاسبات مهندسی به شدت کاهش یافته است. با پیشرفت علم، شبیه سازی های کامپیوتر جایگزین نمونه سازی های واقعی شده. امکان بکارگیری نتایج نسبتا واقعی برای همه مهندسین و اکثر پروژه ها به وجود آمده است. امکان بکارگیری شبیه سازی کامپیوتری مدل های تونل باد مزایای زیادی را برای مهندسین طراح سازه چادری به همراه داشته. که در ادامه مختصر بیان شده است:
مدلهای CFD این امکان را فراهم کرده اند. تا به سادگی تاثیر وزش باد در جهت های متفاوت بر روی سازه چادری را بررسی کنیم. علاوه بر آن امکان در نظر گرفتن شرایط محیطی و موانع طبیعی به سادگی در مدل میسر است.
هزینه شبیه سازی CFD در مقایسه با تونل باد به شدت کاهش یافته. علاوه بر آن خطاهای حاصل از تغییر ابعاد در مدلهای تونل باد در مدلهای CFD حذف شده است.
زمان مورد نیاز برای یک شبیه سازی کامل در نرم افزار CFD در مقایسه با زمان مورد نیاز برای استفاده از تونل باد بسیار اندک است. ساخت یک مدل نمونه در ابعاد کوچک برای تونل باد به چندین هفته زمان نیاز دارد؛ در حالی که پیچیده ترین فرم های سازه چادری در طول چند ساعت در نرم افزارهای CFD مدل می شوند.
۴٫ امکان سعی و خطا:
کاهش زمان مدل سازی ۳ بعدی مجازی این قابلیت را به مهندسین می دهد که طی فرآیند سعی و خطا سازه چادری را طی چندین مرحله بهینه سازی کنند. زیرا تغییر در شکل سازه و فرم چادر در کامپیوتر به سرعت انجام می گردد. در نتیجه در پروژه هایی که از CFD برای بارگذاری بار باد استفاده می شود. انتظار میرود نتایج بسیار بهینه و اقتصادی باشد.
شمش فولادی چیست؟ تفاوت اسلب، بیلت و بلوم
همگی مطالب و سوالاتی هستند که تیم پردیس فولاد سعی داشته در این مقاله به آنها بپردازد، اگر شماهم به دنبال پاسخ این سوالات و دسترسی به مطالب بیشتر و بهتر در این موارد هستید،خواندن این مقاله را به شما توصیه میکنیم.
قابل ذکر است که بنتلر آلمان اولین تولیدکننده فولاد به روش ریخته گری پیوسته بوده و شرکت پردیس فولاد واردکننده محصولات این شرکت به صورت مستقیم می باشد.
شمش فولادی چیست؟
شمش فولادی یا اینگات، محصولات ریخته گری بسیار بزرگی هستند،که طول و سطح مقطع آنها بسیار بزرگتر از بلوم ها ، بیلت ها و اسلب ها است. و به طور کلی دارای مقطع ذوزنقه ای یا مستطیل/مربع است.
با توجه به شرایط ریخته گری، سطح بالایی شمش اغلب محل تجمع ناخالصی ها است که پس از تولید از بین می رود و باعث افزایش کیفیت آن می شود.
یک شمش فولادی با شرایط انجماد مناسب می تواند کیفیت نهایی محصول فولادی را تضمین کند.هر شاخه شمش فولادی حدود 4 متر طول دارد.
تفاوت اسلب، بیلت و بلوم چیست؟
بلوم (Bloom)
هنگامی که شمش فولادی وارد خط نورد می شود، پس از گذراندن یک پاس نورد تبدیل به بلوم می شود.
بلوم سطح مقطعی مستطیل /مربع با سایز بیش از 36 اینچ مربع یا 230 سانتی متر مربع دارد.
از بلوم ها به عنوان مواد اولیه در فرایند نورد برای تولید ریل، لوله های بدون درز و غیره استفاده می شود.
بیلت (Billet)
بیلت یا شمشه مستقیماً از طریق ریخته گری پیوسته (continuous casting) و اکستروژن یا به صورت غیر مستقیم از طریق نورد داغ یک شمش یا بلوم ایجاد می شود.
بیلت فولادی شکلی نزدیک به بلوم دارد.
سطح مقطع بیلت گرد یا مربع است و مساحت آن کمتر از 36 اینچ مربع یا 230 سانتی متر مربع است.
بیلت ها سپس در فرایندهای نورد یا کشش تبدیل به محصولات نهایی مانند میلگرد یا مفتول می شوند.
اسلب (Slab)
اسلب یا تختال مستقیما در فرایند ریخته گری پیوسته یا به صورت غیر مستقیم از نورد شمش تولید می شود.
اسلب دارای مقطع مستطیل شکل است و ضخامتی کمتر از بلوم دارد و اغلب وارد فرایند نورد و تولید ورق، پلیت، استریپ و لوله فولادی می شوند.
مواردی که به آنها اشاره کردیم، محصولات میانی در کارخانه نورد هستند، محصولات نهایی کارخانه نورد عبارتند از:
- پلیت یا صفحه (Plate): محصول فرایند نورد که به شکل صفحه ای است و ضخامتی بالای 6 میلی متر دارد.
- شیت یا محدودیت های الگوی مستطیل ورق (Sheet): شیت به عبارتی همان پیلت است با این تفاوت که ضخامتی کمتر از 6 میلی متر و عرضی بیش از 600 میلی متر دارد.
- استریپ یا تسمه (Strip): محصولی به شکل صفحه و ضخامتی کمتر از 6 میلی متر و عرضی کمتر از 600 میلی متر میباشد.
- فویل (Foil): تسمه نازکی است که عرض 30 سانتی متر و ضخامتی کمتر از 1.5 میلی متر دارد.
- میلگرد (Bar): قطعه بلند استوانه ای شکل و توپر که سطح مقطع دایره ای دارد.
- مفتول (Wire): میلگردی که قطر سطح مقطع آن کمتر از 9.5 میلی متر است.
تفاوت اسلب، بیلت و بلوم از نظر وزن
اگر بر اساس وزن این محصولات را مقایسه کنیم، بیشترین وزن را شمش فولادی ، و بعدازآن به ترتیب بلوم ، بیلت ، و اسلب دارا هستند.
به طور خلاصه، تمامی این محصولات، محصولات اولیه یا میانی کارخانه هستند، که برای تولید محصولات نهایی مورد استفاده قرار می گیرند.
هنگامی که شمش فولادی تحت فشار یکنواخت (مانند نورد) قرار می گیرد، ریز ساختار آن متراکم شده، خواص مکانیکی آن بهبود یافته و عیوب ریخته گری آن تا حدودی برطرف می شود،که منجر به کیفیت بالاتر محدودیت های الگوی مستطیل محصول نهایی می شوند.
آیا محصول فولادی ساخته شده از بیلت بهتر از محصولات ساخته شده از شمش است؟
از نگاه بیشتر متخصصان شمش ها بسیار قابل اطمینان تر از بیلت ها هستند، دلیل این اطمینان عبارت است از:
- الگوی انجماد شمش بسیار بهتر از بیلت است. از این رو ساختار کریستالی متعادل تری دارد که موجب می شود فلز به راحتی در فرایند نورد گرم محدودیت های الگوی مستطیل یا فورج تغییر شکل دهد.
- حذف قسمت ناخالصی ها از شمش فولادی منجر به دستیابی به فلزی آلیاژی تمیز تر از نظر متالورژیکی می شود که در بیلت این امکان وجود ندارد.
- از آنجایی که انجماد در بیلت به طور دقیق قابل کنترل نیست، تخلخل زیادی نسبت به شمش در بیلت وجود دارد که بر خواص قطعه نهایی تاثیر منفی می گذارد.
- پس از نورد شمش ریزساختار شمش در جهت نورد تغییر شکل داده و خواص مکانیکی آن را بهبود می بخشد، اما در بیلت هیچ تغییر ساختاری رخ نمی دهد و آرایش دانه ها حاصل از جریان انجماد است.
اما محصولات ساخته شده از بیلت بسیار ارزان تر از محصولات ساخته شده از شمش فولادی هستند، زیرا بیلت مانند شمش فرایند حذف ناخالصی ها را از سر نمی گذراند.
معیارهای انتخاب شمش، بیلت، بلوم و اسلب
برای انتخاب میان شمش، بیلت، بلوم و اسلب برای تولید محصول مورد نظر، در ابتدا باید کاربرد آن را در نظر گرفت.
اینکه قطعه قرار است در چه شرایطی کار کند؟ پارامترهای تاثیر گذار کدامند؟ هزینه کلی چقدر است؟ قطعه مورد نظر چه ویژگی هایی باید داشته باشد؟
محدودیت های فضا و ابعاد کدامند؟ و…
در ادامه ما به بررسی این موارد پرداخته ایم، با ما همراه باشید.
اندازه و ابعاد
بیلت، بلوم و اسلب هر کدام ویژگی های ابعادی خاصی دارند. ضخامت، پهنا، قطر بیرونی و طول کلی قطعه همگی بر این انتخاب تاثیر می گذارند.
نوع فلز و آلیاژ مورد نظر
فولادها دسته بندی گسترده ای دارند،که هریک میتوانند به عنوان مصالح ساختمانی، وسایل پزشکی، ابزار ، هسته های مغناطیسی، سیم، صنایع هوافضا، نظامی و غذایی مورد استفاده قرار می گیرند.
برخی از فولادها شرایط تولید خاصی دارند که انتخاب های شما را محدود می کنند. رایج ترین گروه های فولاد در بازار عبارتند از:
- فولاد زنگ نزن یا استنلس استیل
- فولاد کربنی
- فولاد ابزار
- فولاد آلیاژی
- فولاد تندبر
- و…
همچنین برای اطلاع از قیمت این فولاد ها و کسب اطلاعات بیشتر از انواع آن میتوانید وارد قیمت لوله فولادی و لوله فولادی چیست و انواع لوله فولادی در صنعت بشوید.
ویژگی های مکانیکی
استحکام کششی، استحکام تسلیم، درصد ازدیاد طول و مدول کششی از مهمترین ویژگی های مکانیکی فلزات هستند. که باید در هنگام انتخاب مد نظر داشته باشید.
- استحکام کششی یا تنش کششی نهایی (Tensile strength (UTS)): نشان دهنده بیشینه تنشی است که می توان پیش از شکست یا گردنی شدن (necking) به قزعه اعمال کرد.
از این ویژگی در طراحی قطعات شکننده استفاده می شود.
- استحکام تسلیم (Yield strength (YS)): حداکثر میزان تنش مورد نیاز برای تغییر شکل یا تغییر شکل پلاستیک دائمی (به طور معمول 0.2 ٪) در مواد تحت شرایط تست بارگذاری است.
تسلیم زمانی اتفاق می افتد که رفتار الاستیک (خطی) ماده تحت تنش به در رفتار پلاستیک (غیر خطی) تغییر کند.
مواد انعطاف پذیر تحت تنش های بالا از قانون هوک یا رفتار خطی منحرف می شوند. آگاهی از نقطه تسلیم هنگام طراحی یک قطعه بسیار مهم است زیرا به نشانه حد مجاز تنشی است که می تواند اعمال شود.
- درصدازدیاد طول (Elongation): درصد تغییر طولی است که در حین آزمایش کشش رخ می دهد. مواد انعطاف پذیر تمایل بیشتری به ازدیاد طول دارند.
در طراحی قطعاتی که نیاز به حفظ ابعاد و شکل خود تحت تنش دارند، بایستی این ویژگی را در نظر بگیرید.
- مدول کششی یا مدول یانگ (Young’s modulus): مقداری ثابت برای هر ماده است که نشان دهنده تغییر در کرنش تولید شده تحت یک بار کششی است.
مواد با مدول بالاتر الاستیسیته از سفتی یا استحکام بالاتری برخوردار هستند.مهم است که شرایط آزمایش را که در آن خواص یک ماده پیدا شده است ، در نظر بگیرید.
شرایط عملیاتی که با محیط آزمایش متفاوت است ممکن است اثرات جانبی بر خصوصیات یک ماده داشته باشد.
سخن آخر
مجموعه پردیس فولاد با نزدیک به چهار دهه حضور تاثیر گذار در صنایع فولاد کشور، امکان خرید انواع لوله فولادی، استنلس استیل، آلیاژی، حرارتی، برودتی، آتشخوار و مانیسمان را برای مشتریان فراهم کرده است.
اگر قصد مشاوره یا خرید انواع لوله را دارید با ما تماس بگیرید. مهندسان و کارشناسان مجموعه آماده پاسخ گویی به کلیه سوالات و دادن مشاوره رایگان به شما مشتریان عزیز هستند.
پذیرایی مربع بهتره یا مستطیل
نقشه، اندازه و مساحت نشیمن و پذیرایی خانه ها تاثیر بسیاری در نوع چیدمان وسایل، جهت قرارگیری مبلمان و گردش فضا دارند و در صورت رعایت اصول و دکوراسیون و طراحی داخلی صحیح است که فضای مطلول و زیبا حاصل می شود. در صورتی که فضا تفکیک شده نباشد و با پلان مربع یا مستطیل شکلی روبرو شوید، انتخاب نحوه چیدمان مبلمان و همچنین میز ناهارخوری محدودیت پیدا می کند. در این مطلب علاوه بر ذکر برخی نکات مهم در مورد اینکه پذیرایی مربع بهتره یا مستطیل، می توانید نمونه هایی از دکوراسیون خانه های ایرانی از تورهای خانه گردی چیدانه را نیز مشاهده کنید که با توجه به فرم نشیمن و پذیرایی خود، چه نوع چیدمانی را انجام داده اند.
خانه اول: پذیرایی مربع بهتره یا مستطیل؟
- سبک دکوراسیون: تلفیقی
- رنگ های غالب: سبز، نارنجی، قهوه ای و کرم
- پذیرایی مستطیلی کوچک
ما به دلیل علاقه ای که به فصل پاییز داشتیم، این رنگ ها را برای دکوراسیون خانه انتخاب کردیم و در ترکیب رنگ ها سعی کردیم هارمونی مناسب بین آنها رعایت شود تا آرامشی که مد نظرمان بود را از آنها بگیریم. سبک خانه ما به نظرمان مدرن و تا حدودی مینیمال است ولی از فرش ایرانی هم کنار وسایل مدرن استفاده کرده ایم.
همانطور که در مطلب چیدمان زیبا برای نشیمن های مربع شکل آپارتمان های کوچک گفته شده است، قبل از هر چیزی باید با دقت فضای نشیمن خانه را بررسی کنید. ببینید چند فضای ورود و خروج به فضای نشیمن خانه شما محدود می شود و این دریچه ها در چه موقعیتی قرار دارند. در فضای داخلی ساختمان های معمول امروزی معمولا درب ورودی اصلی و مسیر راهروی فضاهای خصوصی (اتاق خواب ها) به فضای نشیمن خانه محدود می شود. البته بازشوی اپن آشپزخانه را نیز نباید فراموش کرد. بنابراین با دقت ببینید و در نظر بگیرید که مسیر رفت و آمد (سیرکللاسیون) به چه شکل صورت خواهد گرفت.
بعد از این مرحله، با توجه به ابعاد موجود در فضا تصمیم بگیرید. مثلا اگر فضا کوچک باشد، آیا قرار است میز ناهارخوری را هم در کنار مبلمان قرار دهید یا اینکه دکوراسیون غذاخوری فضای جداگانه و مخصوص به خودش را دارد؟ آیا قرار است یک دست مبل در این فضا قرار بگیرد یا در همین متراژ کم هم به دنبال تفکیک دکوراسیون نشیمن و پذیرایی هستید؟ پس با توجه به این سوالات و پاسخ هایی که خودتان باید آنها را مشخص کنید، گزینه های متعددی وجود دارند که در ادامه در موردشان صحبت می کنیم.
اگر فضا محدود و کوچک باشد، پذیرایی مربع بهتره یا مستطیل؟
در این مورد باید گفت که اگر نشیمن و ناهارخوری در این فضا قرار می گیرند، پلان مستطیل شکل بهتر است زیرا می توانید با یک خط فرضی دو فضای مربعی داشته باشید که این دو کاربری به راحتی از هم جدا می شوند. البته می توانید دو کاربری را به عنوان نشیمن و پذیرایی جداگانه هم تعریف کنید. در مطلب چیدمان مبلمان در پذیرایی مستطیل شکل آپارتمان گفته شد که در نشیمن های مستطیل شکل کوچک، بهتر است مبلمان را پشت به یکی از دیوارها بگذارید و از دیوار مقابل به عنوان دیوار پشت تلوزیون استفاده کنید. از مبلمانی با فرم باریک و کم جا استفاده کنید. در چنین حالتی یکی از انتخاب های شما می تواند مبل ال شکل باشد و بهتر است از گذاشتن وسایل و مبلمان اضافه پرهیز کنید تا بتوانید این نشیمن کوچک را بزرگتر جلوه دهید.
خانه دوم: پذیرایی مربع بهتره یا مستطیل؟
- رنگ های غالب: آبى سبز، طوسى و کرم
- سبک دکوراسیون: کلاسیک
- پذیرایی مستطیلی کوچک
به طور کلی باید بگوییم که خانه رویایی که همیشه در ذهنمان داشتیم کف لمینیت شده با توناژ گرم و دیوارهای نقاشی شده بود. به همین دلیل هم سعی کردیم که در خانه مان به سراغ همین ایده آل ها برویم و آنها را پیاده کنیم.
برای انتخاب این نوع از مبلمان نیز باید بگوییم که بر خلاف ظاهر خود، از بسیاری از نمونه های مشابه مبل راحتی کم جا تر بود و در نتیجه می توانستیم راحت تر از آن در دکوراسیون منزل خود استفاده کنیم. علاوه بر این پایه مبلمان نیز در انتخابمان تاثیر بسیاری داشت، چرا که به راحتی می توان زیر آن را تمیز کرد و از این نظر بسیار مناسب و بی دردسر بود.
ولی اگر پلان مربعی باشد، کار کمی دشوارتر می شود و در صورت تفسیم، فضاها کمی از حالت معمول خارج می شوند. ولی اگر قصد دارید در یک فضای مربعی فقط یک دست مبل و نهایتا تلویزیون را قرار دهید، بهترین گزینه پیش رویتان قرار دارد، یعنی فضای مربع شکل. در مورد خانه های کوچک توصیه می شود پذیرایی مربع شکل خود را فقط به یک کاربری اختصاص دهند و در صورت امکان میز غذاخوری را به دکوراسیون آشپزخانه منتقل کنند.
در این صورت گردش در فضا و رفت و آمد به راحتی صورت می گیرد و نیازی به محدودیت استفاده از وسایل هم به وجود نمی آید. حتما شما هم به خانه هایی رفته اید که صرفا برای آنکه همه وسایل را به زور کنار هم جا دهند، چقدر رفت و امد به سختی انجام می شود یا میز ناهارخوری به گوشه ای رانده شده است که حتی در صورت لزوم استفاده که از کنار دیوار برداشته می شود هم فضا بسیار تنگ و کوچک به نظر می رسد.
خانه سوم: پذیرایی مربع بهتره یا مستطیل؟
- سبک دکوراسیون: تلفیقی، بوهو
- رنگ های غالب : طوسی، زرد، قرمز و چوب
- پذیرایی مربع کوچک
اغلب وسایل چوبی هستند تا گرمی و اصالت را به خانه بدهند و حس طبیعت را القا کنند. رنگ مبلمان قرمز، طوسی و زرد است که مانند تاچ هایی روی بوم خاکستری رنگ نشسته اند و با اکسسوری های خانه که مانند اجزای ریز تابلو هستند، تناسب پیدا کرده اند و گردش چشم را در خانه ایجاد می کنند و باعث شلوغی و گیج کننده کردن فضا نمی شوند. در واقع ما بیس چیدمان را بر اساس فرم، رنگ، تناسبات و گرمی قرار دادیم.
برای گرم کردن فضا و ایجاد تناسب از رنگ های زرد، خاکستری و قرمز استفاده کردیم. همچنین رنگ چوب گرمی فضا را بیشتر و حس طبیعت را القا می کند. من سبک بوهو را بسیار دنبال می کردم زیرا دارای جزییات فراوان، اصالت و تلفیقی بودن فضا است و اغلب مثل گالری های نقاشی می ماند که ساعت ها میتوان در آنجا ماند و روی جزییاتش تمرکز و اندیشه کرد.
در متراژ بزرگ خانه، پذیرایی مربع بهتره یا مستطیل؟
فضاهای بزرگ محدودیت کمتری دارند و اصل قبلی تفکیک فضا به دو نیمه، یعنی خط فرضی راحت تر ترسیم می شود. تصور کنید که در یک فضای بزرگ که بخش اصلی خانه، فارغ از اتاق خواب ها و آشپزخانه مربع شکل است، حتی امکان تقسیم مربع به سه مستطیل یا چهار مربع کوچکتر نیز وجود دارد که هر کدام قرار است وظیفه یک کاربری به خصوص را بر عهده داشته باشند. پس در این صورت تفاوت چندانی ندارد که پلان موچود شما مربع باشد یا مستطیل.
خانه چهارم: پذیرایی مربع بهتره یا مستطیل؟
سبک دکوراسیون: تلفیقی
رنگ های غالب: طوسی و رنگ چوب
پذیرایی مربع نسبتا بزرگ محدودیت های الگوی مستطیل
خب باید بگویم که ما عاشق خانه های اروپایی و کلاسیک هستیم. به علاوه اینکه به سبک مدرن هم علاقه داریم. به همین دلیل هم سعی کردیم که با کمک سبک تلفیقی به سراغ علاقه مان برویم و خانه مان را همان طور که دوست داریم چیدمان کنیم.
باید بگویم که از نظر ما سادگی هیچوقت تکراری نمی شود. به همین دلیل هم همیشه سعی کردیم که با حفظ این سادگی به دنبال مکانی دنج باشیم، جایی که خلوت، خنک، سبز و پرنور باشد. از وقتی به یاد دارم ساده و خلوت بودن فضای منزل برایمان مهمترین گزینه در طراحی دکوراسیون منزل بوده است.
خانه پنجم: پذیرایی مربع بهتره یا مستطیل؟
- سبک دکوراسیون: مدرن و مینیمال
- رنگ های غالب: زرد و طوسی
- پذیرایی مستطیل بزرگ
از آنجایی که هر دوی ما به فضاهای مینیمال علاقه داشتیم سعی کردیم که این حس و حال را در خانه خودمان نیز حفظ کنیم. ما فکر می کنیم که خلوت و راحت بودن دکوراسیون منزل ما یکی از ویژگی هایی است که به آن حس خانه بودن می دهد.
خوشبختانه من و همسرم در طراحی دکوراسیون داخلی خانه اختلاف سلیقه ای نداریم و به همین دلیل هم در نهایت توانستیم به خانه مورد علاقه هر جفتمان دست یابم. سعی کردیم که در حد امکان از وسایل کم حجم استفاده کنیم تا فضای خانه تنگ و کوچک تر به نظر نرسد. علاوه بر این نیز تا جای ممکن ار تهیه و نگهداری از وسایل غیر کاربردی و تزئینی اجتناب کردیم.
خانه ششم: پذیرایی مربع بهتره یا مستطیل؟
- سبک دکوراسیون: تلفیقی
- رنگ های غالب: طوسی و سفید
- پذیرایی مربع بزرگ
سبک چیدمان را با دیدن مدل های مختلف دکوراسیونی برگزیدیم. خرید وسایل حدود 6 ماه زمان برد، مدل ها را از پینترست انتخاب و مشابه آنها را در فروشگاه ها پیدا می کردیم. حتی تا 6 ماه بعد از اینکه ساکن خانه شدیم هم خرید وسایل ادامه داشت. برای ما مهم بود که همه وسایل با هم هماهنگی داشته باشند و سر حوصله آنها را خریدیم.
از آنجایی که رنگ طوسی، رنگ خنثی است، هر وقت که بخواهیم می توانیم با رنگ دیگر ترکیبش کنیم و این گونه برایمان تکراری و خسته کننده نمی شود. در دکوراسیون خانه ما سبک مدرن و کلاسیک تلفیق شده است و در بعضی قسمت ها از سبک وینتج هم استفاده کردیم چون از تنوع لذت می بریم. فضای روبروی تلویزیون به مقدار زیادی حس خانه بودن را به ما می دهد. چون معمولا زمان های آزادمان را آنجا می گذرانیم، با هم حرف می زنیم، سریال مورد علاقه مان را تماشا می کنیم و دورهمی های دوستانه مان را برگزار میکنیم.
بهینه یاب ، مرجع تخصصی تحقیق در عملیات در ایران
برای اطلاع از جدیدترین درس ها و مقالات در خصوص تحقیق در عملیات ، ما را در صفحه اینستاگرام گروه آموزشی بهینه یاب دنبال کنید.
روش سیمپلکس اولیه
برای دانلود خلاصه آموزش روش سیمپلکس اولیه لطفا ایمیل خود را وارد کنید تا این آموزش برای شما ارسال شود. این آموزش شامل فیلم، جزوه، پادکست و فایل ارایه است.
برای دانلود بسته طلایی آموزش کامل روش سیمپلکس اولیه شامل : جزوه کامل آموزش این درس، فایل ویدیوی آموزش این درس، فایل صوتی آموزش این درس، فایل ارایه حین درس مدرس بر روی دکمه زیر کلیک کنید.
درس 2: روش سیمپلکس اولیه
تهیه شده توسط گروه بهینه یاب
روش سیمپلکس اولیه ، الگوریتمی فرایندی است که در آن یک رویه نظام گرا (systematic) آنقدر تکرار میگردد تا سرانجام به جواب مطلوب یا بهینه برسد. مجموعه قدمهایی که در چنین فرآیندی هر دفعه تجدید میشود را یک تکرار (Iteration) می نامند. به این ترتیب، الگوریتم یک مسئله دشوار را به مجموعه از مسائل آسانتر جایگزین می نماید.
مقدمات روش سیمپلکس اولیه
در یک دستورالعمل جبری کار با معادلات تساوی به مراتب ساده از نامعادلات است. از این رو نخستین قدم روش سیمپلکس اولیه تبدیل محدودیتهای کارکردی از شکل نامعادله به معادله است. محدودیتهای نامنفی بودن را میتوان به صورت نامعادلات باقی گذاشت زیرا به طور مستقیم در فرایند حل وارد نمیشوند. تبدل نامعادله به معادله با معرفی متغیرهای لنگی ( slack variable ) انجام میشود. در ادامه مدل زیر را با استفاده از سیمپلکس حل میکنیم تا با قسمتهای مختلف این الگوریتم در قالب یک مثال آشنا شویم. مدل به صورت زیر است:
اکنون محدودیتهای کارکردی (1) را در نظر بگیرید. متغیر لنگی این محدودیت به صورت x3=4 – x1 تعریف میشود و در واقع مقدار کمبود سمت چپ محدودیت 1 از مقدار سمت راست محدودیت 1 است، لذا میتوان محدودیت 1 را به صورت زیر بازنویسی کرد:
معادله فوق زمانی با محدودیت 1 برابر است که x3 ≥ 0 باشد. از این رو محدودیت 1 با مجموعه محدودیتهای زیر معادل است:
برای روشن شدن موضوع یک مثال ساده می زنیم. محدودیت x1 ≤ 4 را در نظر بگیرید. اگر x1 = 1 باشد در این صورت 1 < 4 خواهد شد و مقدار متغیر لنگی این محدودیت برابر با x3 = 3 میشود. در این صورت شکل معادله رابطه x1 ≤ 4 به صورت 4 = x3 + x1 میشود که در این فرم معادله x1 = 1 و x3 = 3 است.
به صورت مشابه برای سایر نامعادلات میتوان مدل (P1) را به صورت زیر بازنویسی کرد:
مدل (P1-1) کاملا معادل مدل (P1) ولی این شکل جدید برای عملیات جبری به مراتب ساده تر است. در مدل (P1-1) تعداد متغیرهای برابر 5 و تعداد معادلات برابر 3 است که در این حالت با دستگاه معادلات با دو درجه آزادی مواجه هستیم. در این صورت میتوان در هر مرحله برای دو متغیر مقدار دلخواهی قرار داد و دستگاه سه معادله، سه مجهول را حل کرد. در روش سیمپلکس (simplex) این دو متغیر اضافی برابر صفر در نظر گرفته میشوند. متغیرهایی که برابر صفر در نظر گرفته میشوند، متغیرهای غیر اساسی ( non-Basic variables ) و سایر آنها متغیرهای اساسی ( Basic variables ) نامیده میشوند. به جوابی که تمامی متغیرهای غیراساسی برابر صفر باشند، جواب اساسی ( Basic solution ) و جواب اساسی که در آن متغیرهای اساسی نامنفی هستند را جواب اساسی موجه ( Basic feasible solution ) می نامند.
ساده تر است که تابع هدف نیز همزمان و همردیف با سایر محدودیتها برخورد شود. بنابراین، قبل از شروع ارایه روش سیمپلکس ، مسئله (P1-1) را به صورت زیر بازنویسی میکنیم.
در مدل (P1-2) ، معادله صفر که همان تابع هدف است و جز محدودیتها مدل محسوب میشود و چون معادله صفر به صورت تساوی است، دیگر نیاز به اضافه کردن متغیر لنگی نمی باشد.
دستور حل روش سیمپلکس اولیه
در این بخش به ارایه روش سیمپلکس اولیه می پردازیم. به صورت خلاصه،روش سیمپلکس اولیه در هر مرحله به دنبال یافتن جواب های اساسی موجه است که هر جواب از جواب قبلی بدتر نباشد تا سرانجام یک جواب اساسی موجه بهینه یافته شود. برای تبدیل از یک جواب اساسی موجه به جواب اساسی موجه دیگر، کافی است یک متغیر اساسی به متغیر غیر اساسی ( متغیر اساسی خروجی) و در مقابل یک متغیر غیراساسی به متغیر اساسی (متغیر اساسی ورودی) تبدیل شود. با این تغییرات جواب اساسی موجه فعلی به جواب اساسی موجه مجاور حرکت می کند. اگر یک جواب اساسی موجه از تمام جوابهای اساسی موجه مجاور بهتر بود، آن جواب، جواب بهینه است و الگوریتم در این مرحله به پایان می رسد. در شکل زیر خلاصه مراحل روش سیمپلکس اولیه به صورت کلی آورده شده است.
هر یک از قسمتهای الگوریتم سیمپلکس اولیه را در قالب یک مثال بیان میکنیم.
گام ابتدایی: متغیرهای لنگی (x3 , x4 , x5) را متغیرهای اساسی بنامید و متغیرهای (x1 , x2 ) را به عنوان متغیرهای غیراساسی برابر با صفر قرار دهید. برای سادگی در انجام محاسبات، ضرایب متغیرهای و اعداد سمت راست را در جدولی به عنوان جدول سیمپلکس ( Simplex Tableau ) تبت میشود. جدول سیمپلکس مثال (P1-2) به صورت جدول زیر میشود.
چون هر معادله شامل یک متغیر اساسی با ضریب +1 است، لذا مقدار هر متغیر اساسی برابر با عدد ثابت سمت راست معادله خواهد بود. جواب موجه اساسی جدول فوق برابر (x1= 0,x2 = 0,x3 = 4,x4 = 12, x5 = 18 ) است که از این به بعد به صورت ( 0,0,4,12,18 ) نمایش داده میشود.
گام توقف: اگر و فقط اگر تمام ضرایب معادل صفر مقادیر غیر منفی ( ≥ 0 ) باشد، آن وقت جواب اساسی موجه فعلی، جواب بهینه است و در این صورت توقف کنید. در غیر این صورت برای پیدا کردن جواب اساسی موجه مجاور به گام تکراری بروید.
گام تکراری:
زیر گام 1 – متغیری که دارای بزرگترین ضریب منفی در معادله صفر است را به عنوان متغیر اساسی ورودی انتخاب کنید. افزایش مقدار این متغیر غیراساسی منجر به تندترین آهنگ رشد مقدار تابع هدف میشود. مستطیلی به دور ستونی که زیر این متغیر بکشید و آن را ستون لولا ( Pivot Column ) بنامید. در این مثال، بزرگترین ضریب منفی (5-) بوده و مربوط به متغیر است و لذا به عنوان متغیر اساسی ورودی انتخاب میشود.
زیر گام 2 – متغیر اساسی خروجی به صورت زیر تعیین میشود:
الف) ضرایب مثبت ستون لولا را در نظر بگیرید.
ب) اعداد سمت راست را به این ضرایب تقسیم کنید.
پ) سطری را انتخاب کنید که نسبتی که برای آن در قسمت (ب) بدست آمده است، کوچکترین باشد.
ت) متغیر اساسی این معادله، متغیر اساسی خروجی است.
مستطیلی به دور این معادله بکشید و آن را سطر لولا ( Pivot Row ) بنامید. عددی که در هر دو مستطیلی قرار میگیرد را عدد لولا ( Pivot Number ) می نامیم.
نتایج عملیات بالا در جدول زیر آمده است.
در جدول فوق متغیر x2 متغیر اساسی ورودی و x4 متغیر اساسی خروجی است.
زیر گام 3 – جواب اساسی جدید را به کمک یک جدول سیمپلکس جدید بدست آورید. مراحل به دست آوردن جدول جدید به صورت زیر است.
الف) در ستون (0)، متغیر x4 را محدودیت های الگوی مستطیل حذف و به جای آن متغیر x2 را قرار دهید.
ب) برای تبدیل ضریب متغیر x2 به یک، تمام سطر لولا را بر عدد لولا تقسیم نمایید.
پ) برای اینکه متغیر اساسی x2 از سایر معادلات حذف شود، هر سطر (شامل سطر مربوط به معادله صفر) به استثنای سطر لولا به صورت زیر تغییر نماید.
سطر جدید(به جز سطر لولا) = سطر قدیم – سطر لولای جدید × ضریب ستون لولا
پس از ایجاد جدول سیمپلکس جدید، به گام توقف می رویم. در صورت این که شرط توقف برقرار باشد الگوریتم متوقف میشود و در غیر این صورت به گام تکرار می رویم. این روند تا برآورده شدن شرط توقف ادامه میدهیم. جدول کامل سیمپلکس برای (P2-1) به صورت زیر میشود.
در جدول فوق، جواب اساسی موجه (2,6,2,0,0) با Z=36 شرط توقف را برآورده می سازد و لذا این جواب بهینه است.
نکته: در هر گام از گام تکرار الگوریتم سیمپلکس ، یکی از نقاط گوشه محدوده امکان پذیر را مورد آزمون قرار میدهد. با توجه به کوچکی اندازه مدل، میتوان نمایش حرکت بر روی گوشههای ناحیه امکان پذیر را در نمایش هندسی مدل (P1) ملاحظه کرد که در زیر آمده است.
نکته: اگر در روش سیمپلکس به جای انتخاب بزرگترین ضریب منفی از نظر قدر مطلق را انتخاب نمی کردیم، از سمت راست به جواب بهینه نزدیک می شدیم که یک جواب اساسی موجه دیگر مورد بررسی قرار میگرفت.
قیمتهای سایه (shadow prices):
روش سیمپلکس اولیه علاوه بر جواب بهینه اطلاعات با ارزش دیگری تولید می نماید. قیمت سایه منبع i (که با * yi نشان داده میشود ) ارزش نهایی ( Marginal value ) این منبع را می سنجند که مبین آهنگ افزایش Z در اثر افزایش ملایم مقدار موجود این منبع ( bi ) است. توجه شود که میزان افزایش در bi باید به قدری کافی کوچک باشد که مجموعه متغیرهای فعلی همچنان بهینه باقی بماند زیرا به مجرد اینکه مجموعه متغیرهای اساسی تغییر کند، ارزش نهایی نیز تغییر می کند. روش سیمپلکس اولیه قیمت سایه را با * yi که معرف ضریب متغیر لنگی i-ام در معادله صفر جدول نهایی سیمپلکس است، مشخص می سازد.
برای نمونه در مثال (P1)، قیمت سایه منبع 1 برابر ضریب متغیر معادله صفر (برابر با صفر)، قیمت سایه منبع 2 برابر ضریب متغیر x4 در معادله صفر (برابر 1.5) و قیمت سایه منبع 3 برابر ضریب متغیر x5 در معادله صفر(برابر 1) است. تعبیر دیگر قیمت سایه منبع 1 این است که حداکثر قیمتی که پرداخت آن برای افزایش یک واحد از این منبع مقرون به صرفه است. به تعبیر دیگر، حداکثر منبعی که برای افزایش یک واحد از منبع میتوان پرداخت کرد.
تمرین: کارخانهای تولید یکی از محصولات غیر سودآور خط تولید خود را متوقف ساخته است که در این صورت ظرفیت تولیدی قابل ملاحظهای آزاد کرده است. از این ظرفیت ایجاد شده برای تولید سه محصول 1،2، و 3 استفاده میشود. ظرفیت آزاد ماشین آلات مورد نیاز این سه محصول به صورت زیر است.
میزان ماشین ساعت لازم برای تولید سه محصول به صورت زیر است:
دپارتمان فروش با مطالعه بازار به این نتیجه رسیده است که تولید محصولات 1 و 2 به هر میزان در بازار خواهان دارد ولی روش محصول 3 در هر هفته بیش از 20 واحد مسیر نیست. سود محصولهای 1، 2، و 3 به ترتیب برابر با 50، 20، و 25 است.
الف) مدل برنامهریزی خطی فوق را با هدف حداکثر کردن سود فرمول بندی کنید.
ب) مسئله را با روش سیمپلکس حل نمایید.
حل:
xi : را تعداد محصول نوع i در هر هفته در نظر بگیرید (i=1,2,3 ).
الف) مدل برنامهریزی خطی این مسئله به صورت زیر میشود.
محدودیت 1 همان محدودیت ظرفیت فرز، محدودیت 2 همان محدودیت تراش، محدودیت 3 همان محدودیت سنگ، محدودیت 4 همان محدودیت کشش بازار است.
ب) برای حل مدل فوق، ابتدا مدل را به فرم استاندارد تبدیل میکنیم.
حل مدل فوق با استفاده روش سیمپلکس اولیه به صورت زیر میشود.
جواب بهینه به صورت ( 26.19,54.76,20 )=( x1,x2,x3 ) و Z* = 2904 میشود. میزان کمبود و هزینههای سایه به صورت زیر میشود.
استخر بادی اینتکس طرح مستطیل کد 57181 ظرفیت 600 لیتر
آشنا نمودن کودکان از همان ابتدای کودکی با آب و انرژی فراوان موجود در آب باعث می شود کودکی چندین برابر سالم تر و بانشاط تر داشته باشید. بسیاری از بچهها قبل از آنکه بتوانند راه بروند قادر به شنا کردن هستند. شنا باعث تقویت ماهیچهها و افزایش حجم ریه می شود. به علاوه الگوی خواب شبانه کودکانی که شنا میکنند، بسیار منظم تر از سایر همسالان می شود. اولین چیزی که بعد از مدتی شنا میتوانید در کودک خود مشاهده کنید، اعتماد به نفس و احساس استقلالی است که در او افزایش یافته است.بهتر است از همان سنین کم کودک را با آب و انرژی زیاد موجود در آن آشنا کنیم. برای این منظور می توان از اقلامی چون استخر بادی اینتکس طرح مستطیل کد 57181 ظرفیت ۶۰۰ لیتر استفاده نمود. استخر بادی اینتکس طرح مستطیل در “نی نی بازار” در دسترس شما عزیزان می باشد تا به سهولت یک کلیک آن را سفارش داده و درب منزل تحویل بگیرید.
کودکان برای در مجاورت قرار گرفتن با آب فضای حمام را ترجیح نمی دهند.آب گرم ممکن است کودکان را به دلیل داشتن بخار کلافه گرداند. فضای استخرها هم در هر فصلی و یا در سنین کم نمی تواند مناسب باشد، خطرات و محدودیت های شنا در دریا هم مبرهن و واضح است. می توان استخر بادی مستطیلی اینتکس (INTEX) رنگ نارنجی را در حیاط خانه، مسافرت ها، پشت بام و… قرار داد و از دیدن بازی کودک نهایت لذت را برد. استخر بادی اینتکس طرح مستطیل قابل استفاده در مهد کودک ها و منازل یا حیاط های شما نیز می باشد. ابعاد استخر بادی اینتکس طرح مستطیل کد 57181 ظرفیت ۶۰۰ لیتر 229*147*46 سانتی متر می باشد و توان تحمل وزن همه کودکان را به راحتی دارد.این محصول با جنسی از PVCمرغوب، کف نرم و دیوارهای امنی دارد. هم چنین درون جعبه استخر بادی اینتکس طرح مستطیل ، بسته تعمیرات حاوی برچسب نیز قرار داده شده است.توجه داشته باشید که آزادی حرکات کودکان در آب بیشتر است که به خاطر کمتر بودن جاذبه زمین در آب می باشد، به همین خاطر احساس آزادی کرده و آب را دوست خواهند داشت و از شنا لذت می برند.
دیدگاه شما