Table of content

Journal of Engineering

مجلة الهندسة

ISSN: 17264073 25203339
Publisher: Baghdad University
Faculty: Engineering
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

The Journal Engineering was issued in 1986. It was Stopped from 1990 – 1997 because of the economic blockade. It restarted publication after the fourth scientific engineering conference for it published the papers that were accepted in the conference.
It is a scientific engineering journal refereed by specialized and qualified professors in most of the engineering fields and those Specialists in the issued by the college of Engineering university of Baghdad .It was serenely publibued , but from 2011 it has issued of monthly for the numerous papers submitted to the journal to publish their papers in this scientific journal in addition to some of the Arabs professors because the journal is considered one of the valued journals in the Arabic homelan .
Many professions were the head editor of the journal from its first issue. The first one was prof.dr. Laith Ismail Namiq then prof.dr. Mohammed A.Alawis ,prof.dr.Ali A Al – kilidar prof.dr. Abdul-Ilah Younis and currently Prof.dr.Qais S. Ismail.

AIMS AND SCOPE

The Journal of Engineering is an open access, monthly, refereed, peer-reviewed journal. It focuses on the different disciplines of engineering.

Its scope is to cover almost all the aspects of engineering and technology and their related topics. The Journal of Engineering tries to emphasize on publishing high-quality papers with an acceptable, professional and considerable background.

The submitted papers undergo plagiarism, a double-blind peer review by professionals in the paper specific specialty. This process is accomplished according to the Journal criteria of evaluation, where the manuscript, contents, and organization of the paper are to be checked. The papers will be available online for the readers.

Loading...
Contact info

Jadriyah, Baghdad
Iraq
Mobile:+964 7714076860
Email: info@jcoeng.edu.iq
https://www.jcoeng.edu.iq

Table of content: 2020 volume:26 issue:5

Article
Thermal Efficiency for Passive Solar Chimney with and Without Heat Storage material
الكفاءة الحرارية للمدخنةِ الشمسيةِ السلبيةِ مَع وبدون مادّةِ الخزنِ الحراريةِ

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, a different design of passive air Solar Chimney(SC)was tested by installing it in the south wall of insulated test room in Baghdad city. The SC was designed from vertical and inclined parts connected serially together, the vertical SC (first part) has a single pass and Thermal Energy Storage Box Collector (TESB (refined paraffin wax as Phase Change Material(PCM)-Copper Foam Matrix(CFM))), while the inclined SC was designed in single pass, double passes and double pass with TESB (semi refined paraffin wax with copper foam matrix) with selective working angle ((30o, 45o and 60o). A computational model was employed and solved by Finite Volume Method (FVM) to simulate the air induced through the test room by SC effect. The governing equation of Computational Fluid Dynamic (CFD) model was developed by the effective heat capacity method equation to describe the heat storage and release from PCM-CFM. Practical and computational Results referred to increase in thermal conductivity of the paraffin wax that supported by CFM than 10 times, while the ventilation effect is still active for hours after sun set amount. The maximum ventilation mass flow rate with TESB collector was 36.651 kg/hr., when the overall discharge coefficient equals 0.371. Also, the experimental results referred to the best working angle range 45~60o, while the highest approaching temperature (between air and collector) was appeared for the double passes flat plate collector. Results gave higher heat storage efficiency 47% when the maximum solar radiation 780 W/m2 at 12.00 pm, and the energy summation through duration of charging time was 18460 kJ. Double passes SC at 60o angle presented the highest efficiency with value approaching to 73%, while TESB collector efficiency depicted highest efficiency value 70% at 12:00 pm. في هذه الدراسة تم اختبار تصاميم مختلفة من مدخنة الهواء الشمسية السلبية من خلال نصبها عند الجدار الجنوبي لغرفة اختبار معزولة مصممه لهذا الغرض. المدخنة الشمسية تتألف من جزء عمودي ذي ممر هواء احادي مع خزان حراري شمسي يحوي مادة الخزن المتمثلة بشمع برافيني نقي مدعم برغوة النحاس، اما جزء المدخنة المائل والذي تم اختباره بممر احادي، ممر ثنائي وممر ثنائي مع خزان حرارة شمسي يحوي مادة الخزن المتمثلة بشمع برافيني شبه نقي مدعم برغوة النحاس. تم الاختبار للمدخنة المائلة ضمن زوايا ميل منتقاة (〖30〗^o,〖45〗^o,〖60〗^o ). تم بناء نموذج حسابي وحله باستخدام طريقة الحجوم المحددة لمحاكاة جريان الهواء خلال حيز الاختبار بتأثير المدخنة الشمسية ودعمت معادلاته الحاكمة من خلال توظيف طريقة السعة الحرارية المؤثرة لوصف الحرارة المخزونة والمتحررة للمنطقة ثنائية الطور من الشمع بالإضافة الى المناطق احادية الطور من الصلب والسائل للشمع المدعم برغوة النحاس. اظهرت النتائج العملية، ونتائج النموذج الحسابي الى زيادة الموصلية الحرارية للشمع البرافيني المدعم برغوة النحاس بمقدار عشرة أضعاف، بينما كان تأثير التهوية فعال لعدد من الساعات بعد غياب الشمس. اكبر معدل للتدفق الكتلي مع الجامع الشمسي ذي صندوق الخزن الحراري تم تسجيله بمقدار 36.65kg/hr. عند معامل تدفق كتلي للمنظومة بمقدار 0.371 كذلك أظهرت النتائج بأفضلية الزاوية العاملة عند .45-〖60〗^o بينما كان افضل تقارب في درجة حرارة الهواء الى درجه حرارة الجامع الشمسي والتي ظهرت عند المدخنة الشمسية ذات الممرين. أظهر تحليل النتائج العملية الحسابية ان اعلى كفاءة خزن حراري كانت بمقدار 47% عند معامل الاشعاع الشمسي 780 W/m^2 عند 12:00 pm, بينما مجموع الطاقة الحرارية خلال فترة الشحن كانت 18460 kJ , كما أشاره النتائج الى ان المدخنة ذات الممر الهوائي المزدوج وعند زاوية ميل 〖60〗^o أظهرت اعلى كفاءة حرارية 73% اما مدخنة الهواء الشمسية بممرين ومجمع خازن للحرارة فقد أظهرت اعلى كفاءة حرارية بمقدار70%.


Article
Numerical investigation on heat transfer enhancement and turbulent flow characteristics in a high aspect ratio rectangular duct roughened by intersecting ribs with inclined ribs
دراسة عددية حول تحسين أنتقال الحرارة وخصائص التدفق المضطرب في قناة مستطيلة ذات نسبة عالية للجوانب مخشنة بواسطة حزوز متقاطعة مع حزوز مائلة

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, the effect of intersecting ribs with inclined ribs on the heat transfer and flow characteristics of a high aspect ratio duct has been numerically investigated. The Relative roughness pitch (P/e) is 10 and the Reynolds number range from 35,700 to 72,800. ANSYS (Fluent-Workbench 18.0) software has been utilized to solve the Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) equations with the Standard k-ε turbulence model. Three ribbed models have been used in this study. Model 1 which is a just inclined ribs, Model 2 which has a single longitudinal rib at the center with inclined ribs and Model 3 which has two longitudinal ribs at the sides. The results showed that the heat transfer rate has been enhanced when the intersecting ribs are used. Model 3 has achieved the highest overall thermal performance. The increasing in Nusselt number ratio (Nu / 〖Nu〗_(s )) for Model 3 and 2, relative to Model 1, are 13.19% and 7.03%, respectively. Consequently, the hybridizing by intersecting ribs with inclined ribs is considered as an advantageous technique to enhance the heat transfer.في هذا العمل الحالي, تم أجراء دراسة نظرية في خصائص انتقال الحرارة والجريان لتأثير الحزوز المتقاطعة مع الحزوز المائلة من خلال مجرى هوائي ذو نسبة العرض إلى الارتفاع كبيرة. وكانت نسبة المسافة بين الحزين الى أرتفاع الحز تساوي 10 ونسبة أرتفاع الحز الى القطر الهيدروليكي تساوي 0.068. وقد أستخدم برنامج ANSYS (Fluent-Workbench 18.0) في حل معادلات ال(RANS) بأستخدام نموذج الاضطراب( Standard k-ε). وقد أدى أستخدام الحزوز المتقاطعة الى توليد دوامات جديدة في كل نقطة تقاطع أضافة الى الدوامات الاولية المتولدة في الجهة الرئيسية للحزوز المائلة. لذا فان انتقال الحرارة في الجهة الخلفية للحزوز المائلة قد تحسن. وبالتالي تم تحسين الاداء الحراري الكلي. وقد تم أستخدام ثلاث نماذج مخشنة لدراسة هذه الحالة. النموذج 1 عبارة عن حزوز مائلة تمامًا ، أما النموذج 2 فيحتوي على حز طوليً واحدً في الوسط مع الحزوز المائلة ، أما النموذج الثالث فيحتوي على حزين طوليين على الجانبين. أظهرت النتائج ان معدل انتقال الحرارة قد تحسن عند أستخدام الحزوز المتقاطعة. وقد أظهر النموذج 3 أعلى القيم في الأداء الحراري الكلي. لذلك, فأن التهجين بأستخدام الحزوز المتقاطعة مع الحزوز المائلة يعتبر تقنية مجدية لتحسين أنتقال الحرارة.


Article
Semi-Analytical Prediction of Flank Tool Wear in Orthogonal Cutting of Aluminum
التنبؤ شبه التحليلي بالبلي الجانبي اثناء عملية قطع متعامدة للألمنيوم

Loading...
Loading...
Abstract

This study aims to model the flank wear prediction equation in metal cutting, depending on the workpiece material properties and almost cutting conditions. A new method of energy transferred solution between the cutting tool and workpiece was introduced through the flow stress of chip formation by using the Johnson-Cook model. To investigate this model, an orthogonal cutting test coupled with finite element analysis was carried out to solve this model and finding a wear coefficient of cutting 6061-T6 aluminum and the given carbide tool.تهدف هذه الدراسة الى صياغة معادلة للتنبؤ بالبلي الجانبي للعدد المستخدمة في عملية قطع المعادن، بالاعتماد على الخصائص المعدنية للمشغولة واغلب ظروف القطع. تم تقديم هذا الطريقة بالاعتماد على الطاقة المنتقلة بين عدة القطع والمشغولة، من خلال الاجهادات المسالة اثناء تكون الرايش وباستخدام نموذج جونسون – كوك. وللتحقق، تم اجراء عملية قطع متعامدة بصورة عملية، مصحوبة بمحاكاة معتمدة على طريقة العناصر المحددة لحل هذا النموذج وإيجاد معامل جديد للبلي الجانبي اثناء قطع مسبوكة الالمنيوم بعدة الكربيد المستخدمتين في هذه الدراسة.


Article
Building 1D Mechanical Earth Model for Zubair Oilfield in Iraq
بناء نموذج جيوميكانيكي ارضي احادي البعد لحقل الزبير النفطي في العراق

Loading...
Loading...
Abstract

Many problems were encountered during the drilling operations in Zubair oilfield. Stuckpipe, wellbore instability, breakouts and washouts, which increased the critical limits problems, were observed in many wells in this field, therefore an extra non-productive time added to the total drilling time, which will lead to an extra cost spent. A 1D Mechanical Earth Model (1D MEM) was built to suggest many solutions to such types of problems. An overpressured zone is noticed and an alternative mud weigh window is predicted depending on the results of the 1D MEM. Results of this study are diagnosed and wellbore instability problems are predicted in an efficient way using the 1D MEM. Suitable alternative solutions are presented ahead to the drilling process commences in the future operations.العديد من المشاكل واجهتها عمليات حفر الابار في حقل الزبير النفطي. استعصاء الانابيب, عدم ثبوتية جدران الابار, توسع و اجتراف في جدران تجاويف الابار هي احدى ابرز هذه المشاكل. ساهمت هذه المشاكل بزيادة الوقت الغير منتج وبالتالي صرف و خسارة مبالغ اضافية. تم بناء نموذج ارضي جيوميكانيكي احادي البعد لتشخيص المشاكل و اقتراح حلول ملائمة لهذا النوع من المشاكل. بناءا على نتائج النموذج, تم تشخيص منطقة ذات ضغط مسامي عالي و بالتالي تم بناء برنامج سائل حفر بديل عن المستخدم الحالي لتفادي المشاكل الممكنة في هذه المنطقة. نتائج هذه الدراسه شخصت و توقعت حدوث المشاكل في الابار المدروسة بطريقة كفوءة و تم مطابقتها مع نتائج مقاسة. بأستخدام نتائج هذا النموذج, تم ايجاد و اقتراح حلول ملائمة و مناسبة لتفادي هكذا نوع من المشاكل اثناء عمليات تطوير الحقول و حفر ابار مستقبلية.


Article
Removal of Acidic Dye from Aqueous Solution Using Surfactant Modified Bentonite (Organoclay): Batch and Kinetic Study
إزالة الصبغة الحامضية من المحلول المائي باستخدام البنتونيت المعدل بمنشط السطح (العضوي): دراسة دفعية وحركية

Loading...
Loading...
Abstract

Modified bentonite has been used as effective sorbent material for the removal of acidic dye (methyl orange) from aqueous solution in batch system. The natural bentonite has been modified using cationic surfactant (cetyltrimethyl ammonium bromide) in order to obtain an efficient sorbent through converting the propez.teach2000@yahoo.comrties of bentonite from hydrophilic to organophilic. The characteristics of the natural and modified bentonite were examined through several analyses such as Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and Surface area. The batch study was provided the maximum dye removal efficiency of 88.75 % with a sorption capacity of 555.56 mg/g at specified conditions (150 min, pH= 2, 250 rpm, and 0.5 g/100 ml). The-results-showed that with the Freundlich isotherm model the sorption data was accurately described with (R2≥0.94) in comparison with the Langmuir model under the studied conditions. The kinetic studies were revealed that the sorption follows a pseudo-second-order kinetic model which indicates chemisorption between sorbent and sorbate moleculesتم في هذه الدراسة تم استخدام مادة البنتونيت المعدل كمواد مازة منخفضة التكلفة وفعالة لإزالة الصبغة الحامضية (الميثيل البرتقالي). تم تعديل البنتونيت الطبيعي باستخدام منشط السطح الموجب (cetyltrimethyl ammonium bromide CTAB) لتكوين مادة ممتزة فعالة من خلال تحويل طبيعته من مادة محبة للماء الى مادة محبة للمواد العضوية . تم فحص خصائص البنتونايت الطبيعية والمعدلة من خلال العديد من التحليلات مثل المسح المجهري الإلكتروني (SEM) وقياس الطيف بالأشعة تحت الحمراء (FTIR) والمساحة السطحية. تم الحصول على كفاءة لإزالة الصبغة تبلغ 88.75٪ مع قدرة امتصاص تبلغ 555.56 ملغم / غم في ظروف محددة (150 دقيقة ، درجة الحموضة = 2 ، 250 دورة في الدقيقة ، و 0.5 غم / 100 مل). أوضحت النتائج أن Freundlich isotherm model قد وصف بشكل جيد بيانات الامتصاص بـ (R2≥0.94) بالمقارنة مع Langmuir model في ظل الظروف المدروسة. وقد كشفت الدراسات الحركية أن الامتصاص يتبع pseudo-second-order kinetic model يفسر الامتصاص الكيميائي بين جزيئات المادة المازه والممتزة.


Article
Chemical and Thermal Investigation on Stability of Tanuma Formation Using Different Additives with Drilling Fluids
الدراسة الكيميائية والحرارية لأستقرارية الصخور الطينية لطبقة التنومة بأستخدام أضافات مختلفة لموائع الحفر

Loading...
Loading...
Abstract

Wellbore stability is considered as one of the most challenges during drilling wells due to the reactivity of shale with drilling fluids. During drilling wells in North Rumaila, Tanuma shale is represented as one of the most abnormal formations. Sloughing, caving, and cementing problems as a result of the drilling fluid interaction with the formation are considered as the most important problem during drilling wells. In this study, an attempt to solve this problem was done, by improving the shale stability by adding additives to the drilling fluid. Water-based mud (WBM) and polymer mud were used with different additives. Three concentrations 0.5, 1, 5 and 10 wt. % for five types of additives (CaCl2, NaCl, Na2SiO3, KCl, and Flodrill PAM 1040) was used. Different periods of immersion (1, 24 and 72 hours) were applied. The results of the immersion test showed that using 10 wt. % of Na2SiO3 for WBM gives a high recovery percentage (77.99 %) after 72 hr, while the result of the dispersion test (roller oven) of 10 wt % of sodium silicate with WBM was (80.97 %) after 16 hr. Also, the immersion test result of 10 wt% of sodium silicate with polymer mud was (79.76 %) after 72 hr and the results of dispersion test (roller oven) of 10 wt. % of sodium silicate with polymer mud was (84.51 %) after 16 hr.استقرارية البئر تعتبر واحدة من اكثر التحديات خلال عملية حفر الابار نتيجة لفعالية الصخور الطينية مع موائع الحفر.طبقة التنومة في حقل الرميلة الشمالية تعتبر واحدة من اكثر الطبقات المسببة للمشكلات خلال عملية الحفر. الانسلاخ و التهدم بالاضافة الى مشكلات في عملية التصلب نتيجة لفعالية الصخور الطينية مع موائع الحفر تعتبر من اهم المشكلات اثناء الحفر. الهدف من البحث هو ايجاد حل لمشاكل الصخور الطينية من خلال استخدام اضافات لها القابلية على تقليل التفاعل بين الموائع والصخور الطينية. نوعين من موائع الحفر تم استخدامها وهي اطيان حفر ذو اساس مائي واطيان البوليمر مع اضافات ملحية مختلفة. خمسة انواع من الاضافات الملحية تم استخدامها (KCl, NaCl, CaCl2, Na2SiO3, and Flodrill PAM 1040) بتراكيز مختلفة (0.5, 1, 5, 10) % مع فترات غمر مختلفة (1, 24, 72) ساعة. نتائج عملية الغمر تبين ان اضافة 10 % من سليكات الصوديوم الى طين الحفر ذو الاساس المائي تعطي نتيجة بنسبة (77.99%) بعد 72 ساعة من الغمر بينما نتيجة (roller oven) بعد غمر لمدة 16 ساعة تعطي نتيجة بنسبة (80.97%). كذلك عملية الغمر تبين ان اضافة 10 % من سليكات الصوديوم الى اطيان البوليمر تعطي نتيجة بنسبة ( 79.76%) بعد 72 ساعة من الغمر بينما نتيجة (roller oven) بعد غمر لمدة 16 ساعة تغطي نتيجة بنسبة (84.51%).


Article
Shrinkage and Strength Behavior of Highly Plastic Clay Improved by Brick Dust
سلوك الانكماش والمقاومة للطين العالي اللدونة المحسّن بواسطة غبار الطابوق

Loading...
Loading...
Abstract

Highly plastic soils exhibit unfavorited properties upon saturation, which produce different defects in engineering structures. Attempts were made by researchers to proffer solutions to these defects by experimenting in practical ways. This included various materials that could possibly improve the soil engineering properties and reduce environmental hazards. This paper investigates the strength behavior of highly plastic clay stabilized with brick dust. The brick dust contents were 10%, 20%, and 30% by dry weight of soil. A series of linear shrinkage and unconfined compression tests were carried out to study the effect of brick dust on the quantitative amount of shrinkage experienced by highly plastic clay and the undrained shear strength. The effect of curing on soil shear strength was included in this paper. It was found that the critical behavior of highly plastic soil can be mitigated by mixing with 20% or 30% of brick dust. The undrained shear strength of highly plastic clay mixed with brick dust increased with the increase of brick dust content up to 20%. It was affected by the curing period. The best improvement was achieved when the optimum content of brick dust was 20%. Finally, seven days of curing improved the undrained shear strength with over 100%.تظهر التربة العالية اللدونة بعض الخصائص غير المفضلة عند التشبع والتي تنتج عيوبًا مختلفة للمنشات الهندسية. قام الباحثون بمحاولات لتوفير حلول لهذه العيوب من خلال الفحص المختبري بطرق عملية. تضمنت هذه المحاولات مواد مختلفة يمكن أن تحسن الخصائص الهندسية للتربة وتقلل من المخاطر البيئية. في هذا البحث تمت دراسة سلوك مقاومة القص للطين العالي اللدونة المثبت بغبار الطابوق. كان محتوى غبار الطابوق 10٪ و 20٪ و 30٪ من الوزن الجاف للتربة. أجريت سلسلة من فحوص الانكماش الخطي واختبارات الضغط الحر لدراسة تأثير غبار الطابوق على كمية انكماش الطين العالي اللدونة ومقاومة القص الحر له. تمت دراسة تاثير الانضاج على مقاومة قص للتربة في هذا البحث. وجد أن السلوك الحرج للتربة العالية اللدونة يمكن تقليله بخلطها مع 20٪ أو 30٪ من غبار الطابوق. تزداد مقاومة القص غير المبزولة بزيادة نسبة غبار الطابوق المستخدم بنسبة 20٪. هذه القيم تأثرت بفترة الانضاج. تم تحقيق أفضل تثبيت عند استخدام المحتوى الأمثل من غبار الطابوق, 20 ٪. أخيرًا ، وحد ان انضاج التربة المحسنة بغبار الطابوق لمدة سبعة أيام حسن مقاومة القص بأكثر من 100٪.


Article
Punching Shear Behavior of Reinforced Concrete Slabs under Fire using Finite Elements
سلوك القص الثاقب للبلاطات الخرسانية المسلحة تحت النار باستخدام العناصر المحدودة

Loading...
Loading...
Abstract

The main aim of this paper is studied the punching shear and behavior of reinforced concrete slabs exposed to fires, the possibility of punching shear failure occurred as a result of the fires and their inability to withstand the loads. Simulation by finite element analysis is made to predict the type of failure, distribution temperature through the thickness of the slabs, deformation and punching strength. Nonlinear finite element transient thermal-structural analysis at fire conditions are analyzed by ANSYS package. The validity of the modeling is performed for the mechanical and thermal properties of materials from earlier works from literature to decrease the uncertainties in data used in the analysis. A parametric study was adopted in this study, it has many factors such as the ratios of length to thickness, fire temperature, time exposed to fire, concrete compressive strength, area exposed to fires and type of support. It can be concluded from this research the significant factors that affect the punching shear strength. However, the increasing ratio of length to thickness may be lead to increasing the deflection more than 123% at fire condition. Also, the increasing temperature leads to increasing the deflection about 40% at fire condition.الهدف الرئيسي من هذا البحث هو دراسة القص الثاقب وسلوك ألواح الخرسانة المسلحة المعرضة للحرائق ، وإمكانية حدوث القص الثاقب نتيجة للحرائق وعدم قدرتها على تحمل الاحمال الخدمية. تم إجراء المحاكاة بواسطة تحليل العناصر المحدودة للتنبؤ بنوع الفشل وتوزيع درجة حرارة خلال سمك البلاطة والتشوهات قوة التثقيب. تم تحليل التحليل الحراري-الانشائي للعناصر المحدودة غير الخطية في ظروف الحريق بواسطة حزمة ANSYS. يتم التحقق من صلاحية النمذجة بالنسبة لخواص المواد الميكانيكية والحرارية من بيانات الاختبار السابقة لتقليل أوجه عدم اليقين في البيانات المستخدمة في التحليل. تناولت دراسة المتغيرات في هذا البحث وهي نسبة الطول إلى السُمك، درجة الحرارة ، ومدة التعرض للحريق، قوة الانضغاط الخرسانية، المساحة المعرضة للحرائق ونوع التقيد. من الممكن استنتاج من هذا البحث اهم العوامل المؤثرة مقاومة القص الثاقب، حيث ان زيادة النسبة مابين الطول الى السمك تودي الى زيادة الانحراف للبلاطة بحدود 123% في حالة الحريق، كذلك زيادة درجة الحرارة تؤدي الى زيادة الانحراف حوالي 40% في حالة الحريق.


Article
Influence of fly ash on the volumetric and physical properties of Stone Matrix Asphalt Concrete
تأثير الرماد المتطاير على الخصائص الحجمية والفيزيائية لخرسانة الهيكل الركامي الاسفلتي

Loading...
Loading...
Abstract

Stone Matrix Asphalt (SMA) is a gap-graded asphalt concrete hot blend combining high-quality coarse aggregate with a rich asphalt cement content. This blend generates a stable paving combination with a powerful stone-on-stone skeleton that offers excellent durability and routing strength. The objectives of this work are: Studying the durability performance of stone matrix asphalt (SMA) mixture in terms of moisture damage and temperature susceptibility and Discovering the effect of stabilized additive (Fly Ash ) on the performance of stone matrix asphalt (SMA) mixture. In this investigation, the durability of stone matrix asphalt concrete was assessed in terms of temperature susceptibility, resistance to moisture damage, and sensitivity to the variation in asphalt content. Specimens of 63.5 mm height and 102 mm diameter were compacted using the Marshall method at 150 °C. The optimum asphalt content was determined. Additional specimens were prepared with (0.5) percent below and above the OAC requirement. Specimens were subjected to indirect tensile strength (ITS) determination at (25 and 40) °C, and double punch shear strength determination. Another group of specimens was subjected to Marshall properties determination and to moisture damage. It was observed that stone matrix asphalt exhibit lower sensitivity to the change in asphalt content from the resistance to moisture damage and temperature susceptibility points of view. However, the tensile and shear properties exhibit significant sensitivity to the variation in asphalt content. (SMA)عبارة عن الخرسانة الإسفلتية ذات المزيج الساخن ذو الفجوة التي تجمع بين الركام الخشن عالي الجودة ونسبة غنية من الأسمنت الإسفلتي. ينتج هذا المزيج خليطًا ثابتًا من الرصف بهيكل عظمي قوي من الحجر على الحجر يوفر مقاومة فائقة للالتصاق ومتانة. في هذا البحث ، تم تقييم متانة خرسانة الأسفلت المصفوفة بالحجر من حيث درجة الحرارة ، ومقاومة تلف الرطوبة ، وحساسية التباين في محتوى الاسفلت.تم ضغط العينات التي يبلغ قطرها 102 ملم وارتفاعها 63.5 ملم باستخدام طريقة المارشال عند 150 درجة مئوية. تم تحديد محتوى الأسفلت الأمثل. تم تحضير عينات إضافية مع 0.5٪ من الإسفلت أعلى وتحت المتطلبات المثلى. تعرضت العينات لقوة الشد غير المباشرة لتقريرها عند درجة حرارة 25 و 40 درجة مئوية ، وتحديد قوة القص المزدوج. تعرضت مجموعة أخرى من العينات لتحديد قبل المشير قبل الأضرار وتلف الرطوبة. وقد لوحظ أن الأسفلت المصفوفة الحجرية تظهر حساسية أقل للتغير في محتوى الإسفلت من المقاومة لتلف الرطوبة ونقاط التعرض لدرجة الحرارة. ومع ذلك ، فإن خصائص الشد والقص تظهر حساسية كبيرة للاختلاف في محتوى الأسفلت.اهداف هذا العمل هي دراسة أداء المتانة لمزيج الأسفلت (SMA) من حيث تلف الرطوبة وقابلية التعرض لدرجة الحرارة واكتشاف تأثير المضاف المستقر (الرماد المتطاير) على أداء خليط الإسفلت المصنوع من الحجر (SMA).


Article
Effect of Maximum Size of Aggregate on the Behavior of Reinforced Concrete Beams Analyzed using Meso Scale Modeling
تأثير المقاس الاقصى للركام على سلوك الاعتاب الخرسانيه المسلحة التي تم تحليلها بأستخدام انموذج النطاق متوسط المدى

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, simply supported reinforced concrete (RC) beams were analyzed using the Extended Finite Element Method (XFEM). This is a powerful method that is used for the treatment of discontinuities resulting from the fracture process and crack propagation in concrete. The mesoscale is used in modeling concrete as a two-phasic material of coarse aggregate and cement mortar. Air voids in the cement paste will also be modeled. The coarse aggregate used in the casting of these beams is a rounded aggregate consisting of different maximum sizes. The maximum size is 25 mm in the first model, and in the second model, the maximum size is 20 mm. The compressive strength used in these beams is equal to 26 MPa. The subjects of this study are two RC beams subjected to a two-point loading designed to fail due to flexure. The RC beams under loading were studied in the laboratory as well as numerically. ABAQUS program was used for modeling and analyzing the RC beams. The mesoscale modeling that was used to model the concrete required used a special program using different programs but has not used the ABAQUS program directly. The result of the comparison between the numerical and experimental showed that the mesoscale numerical model gave results that were more approximate to the experimental ones, and the mesoscale modeling of reinforced concrete is most convenient when the maximum size of aggregate is decreased.في هذه الدراسة, تم تحليل الاعتاب الخرسانة المسلحة (RC) المسندة أسنادا بسيطا (Simply Supported) بأستخدام طريقة العناصر المحددة الممتدة (XFEM).الطريقة هذه تكون فعالة حيث تستخدم للتعامل مع حالات عدم الاستمرارية الناتجة من عملية الكسر وانتشار الشقوق في الخرسانة. يستخدم النطاق متوسط المدى لنمذجة الخرسانة كمادة ثنائية الطور تتكون من الركام الخشن والعجينة الاسمنتية. كذلك سيتم نمذجة الفراغات الهوائية الموجودة في عجينة الاسمنت. الركام الخشن المستخدم لصب الاعتاب هو ركام مدور لكن مختلف بالمقاس الاقصى. في النموذج الاول استخدم ركام بمقاس اقصى 25 ملم وفي النموذج الثاني استخدم ركام ذو مقاس اقصى 20 ملم. مقدار مقاومة الانضغاط لهذه الاعتاب هي 26 ميكاباسكال. سيتم دراسة اثنين من الاعتاب الخرسانية المسلحة المعرضة للتحميل النقطي الثنائي تم تصميمها لتفشل نتيجة الانحناء. الاعتاب الخرسانية المسلحة تم دراستها مختبريا وكذلك بشكل عددي. استخدم برنامج (ABAQUS) لنمذجة وتحليل الاعتاب الخرسانية المسلحة. لنمذجة الخرسانة بأستخدام النطاق المتوسط المدى (Meso-Scale) تطلب أستخدام برمجة خاصة بأستخدام برامج اخرى ولم يتم استخدام برنامج ال ABAQUS يشكل مباشر للبرمجه. اظهرت مقارنة النتائج العددية مع المختبرية بان النمذجة بأستخدام النطاق المتوسط المدى يعطي نتائج متقاربة جدا من النتائج المحسوبة مختبريا.


Article
Parametric Study on Unconnected Piled Raft Foundation Using Numerical Modelling
دراسة تحليلية للاسس الحصيرية المدعمة بالركائز غير المتصلة باستخدام النمذجة الرقمية

Loading...
Loading...
Abstract

Piled raft is commonly used as foundation for high rise buildings. The design concept of piled raft foundation is to minimize the number of piles, and to utilize the entire bearing capacity. High axial stresses are therefore, concentrated at the region of connection between the piles and raft. Recently, an alternative technique is proposed to disconnect the piles from the raft in a so called unconnected piled raft (UCPR) foundation, in which a compacted soil layer (cushion) beneath the raft, is usually introduced. The piles of the new system are considered as reinforcement members for the subsoil rather than as structural members. In the current study, the behavior of unconnected piled rafts systems has been studied numerically by means of 3D Finite Element analysis via ABAQUS software. The numerical analysis was carried out to investigate the effect of thickness and stiffness of the cushion, pile length, stiffness of foundation soil, and stiffness of bearing soil on the performance of the unconnected piled raft. The results indicate that when unconnected piles are used, the axial stress along the pile is significantly reduced e.g. the axial stress at head of unconnected pile is decreased by 37.8% compared with that related to connected pile. It is also found that the stiffness and thickness of the cushion, and stiffness of foundation soil have considerable role on reduction the settlement.تستخدم حاليا الاسس الحصيرية المدعمة بالركائز المتصلة بشكل واسع في المباني المرتفعة حيث يتمثل المبدأ الاساسي لهذه الاسس بتقليص عدد الركائز وباستخدام قابلية تحملها القصوى. ولكن بسبب الترابط الانشائي بين الاساس الحصيري والركائز تتركز اجهادات محورية في منطقة الترابط. في الآونة الاخيرة اقترحت تقنية بديلة تقوم على اساس فصل الركائز عن الاساس الحصيري ووضع طبقة مرصوصة من التربة (حشوة) في مايسمى بالاساس الحصيري المدعم بالركائز غير المتصلة. يتم التعامل مع الركائز في هذا الاساس البديل على انها تسليح للتربة بدلا عن كونها اجزاء انشائية. في هذه الدراسة, تمت دراسة سلوك الاسس الحصيرية المدعمة بالركائز غير المتصلة باسلوب المحاكاة الرقمي باستخدام طريقة العناصر المحددة باستخدام البرنامج ABAQUS-3D, . في هذه الدراسة التحليلية تم دراسة تاثير سمك وصلابة طبقة الحشوة, طول الركيزة, صلابة تربة الاساس, وصلابة تربة طبقة التحميل تحت الركيزة على سلوك الاساس الحصيري المدعم بالركائز غير المتصلة. اوضحت الدراسة ان استخدام الاساس المدعم بالركائز غير المتصلة ادى الى تقليل الاجهاد المحوري في اعلى الركيزة غير المتصلة بمقدار 37.8% مقارنة بالركيزة المتصلة. بالاضافة الى ذلك اوضحت الدراسة بان سمك وصلابة طبقة الحشوة وكذلك صلابة طبقة الاساس لها دور واضح في تقليل مقدار هطول منظومة الاساس.


Article
The Effects of Maximum Attapulgite Aggregate Size and Steel Fibers Content on Fresh and Some Mechanical Properties of Lightweight Self Compacting Concrete
تأثير المقاس الاقصى لركام الاتبلغايت ومحتوى الالياف الفولاذية على الخواص الطرية وبعض الخواص الميكانيكية للخرسانة خفيفة الوزن ذاتية الرص

Loading...
Loading...
Abstract

The main objectives of this study were investigating the effects of the maximum size of coarse Attapulgite aggregate and micro steel fiber content on fresh and some mechanical properties of steel fibers reinforced lightweight self-compacting concrete (SFLWSCC). Two series of mixes were used depending on maximum aggregate size (12.5 and 19) mm, for each series three different steel fibers content were used (0.5 %, 1%, and 1.5%). To evaluate the fresh properties, tests of slump flow, T500 mm, V funnel time, and J ring were carried out. Tests of compressive strength, splitting tensile strength, flexural tensile strength, and calculated equilibrium density were done to evaluate mechanical properties. For reference mixes, the results showed that mixes with a larger maximum aggregate size of 19 mm exhibited better fresh properties, while mechanical properties negatively affected by using a larger maximum aggregate size. The results also showed that using steel fibers led to negative effects on fresh properties, especially with higher steel fibers content and larger maximum aggregate size. The marginal effect of steel fibers on compressive strength was noticed, while for both splitting and flexural tensile strength, significant increase was obtained with increasing of steel fibers content. The properties of SFLWSCC in the fresh state had a considerable effect on mechanical properties, whereas with the best fresh properties, the best mechanical properties can be obtained. أن الاهداف الرئيسية لهذه الدراسة كانت التحري عن تأثير المقاس الاقصى لركام الاتبلكايت الخشن ومحتوى الالياف الفولاذية المايكروية على الخواص الطرية وبعض الخواص الميكانيكية للخرسانة خفيفة الوزن ذاتية الرص المسلحة بالالياف. لتحقيق اهداف هذه الدراسة تم استخدام سلسلتان من الخلطات اعتمادا على المقاس الاقصى للركام (12.5 و19) ملم, لكل سلسلة من الخلطات تم استخدام ثلاث محتويات مختلفة من الالياف الفولاذية (0.5%, 1%و 1.5%). لتقييم الخواص الطرية تم اجراء فحوصات جريان الهطول, زمن T500ملم, Jring و Lbox. فحصوصات مقاومة الانضغاط, مقاومة شد الانشطار, مقاومة شد الانثناء و الكثافة المتوازنة المحسوبة تم اجرائها لتقييم الخواص الميكانيكية. أظهرت النتائج للخلطات المرجعية ان الخلطات الحاوية على ركام ذو مقاس اقصى اكبر(19 ملم) أبدت خواص طرية أفضل, بينما الخواص الميكانيكية تأثرت سلبا بزيادة المقاس الاقصى للركام. أظهرت النتائج ايضا بأن استخدام الالياف الفولاذية أدى الى تأثيرات سلبية على الخواص الطرية وخصوصا مع محتوى الياف اعلى ومقاس ركام اقصى أكبر. لوحظ تأثير هامشي للألياف الفولاذية على مقاومة ألانضغاط بينما تم الحصول على زيادات مهمة لكل من مقاومة شد الانشطار ومقاومة شد الانثناء مع زيادة محتوى الالياف. ان الخواص الطرية للخرسانة خفيفة الوزن ذاتية الرص المسلحة بالالياف لها تأثير مهم على الخواص الميكانيكية, حيث ان مع الخواص الطرية الافضل يمكن الحصول على الخواص الميكانيكية الافضل.


Article
A Study of the Hydrodynamics Behavior of Cylindrical Gas-Solid Fluidized Beds for pharmaceutical material “Paracetamol “
دراسة للسلوك الهيدروديناميكي للأبراج المميعة الاسطوانية لمادة دوائية "الباراسيتامول"

Loading...
Loading...
Abstract

The hydrodynamics behavior of gas - solid fluidized beds is complex and it should be analyzed and understood due to its importance in the design and operating of the units. The effect of column inside diameter and static bed height on the minimum fluidization velocity, minimum bubbling velocity, fluidization index, minimum slugging velocity and slug index have been studied experimentally and theoretically for three cylindrical columns of 0.0762, 0.15 and 0.18 m inside diameters and 0.05, 0.07 and 0.09 m static bed heights .The experimental results showed that the minimum fluidization and bubbling velocities had a direct relation with column diameter and static bed height .The minimum slugging velocity had an inverse relation with static bed height and a direct one with column diameter .There was no agreement between the experimental and calculated values of Umb for Di=0.0762m ,this was a result to the assumption used in the correlation development. The fluidization index values were around 1 in all cases and that proved that the material is of Geldart type B. There was not a significant dependence of fluidization index and slug index on static bed height and column diameter. ان السلوك الهيدروديناميكي للأبراج المميعة نوع غاز- صلب معقد ويجب ان يحلل لأهميته في تصميم وتشغيل الوحدات.تمت دراسة تأثير القطر الداخلي و الارتفاع الستاتيكي للطبقة عمليا و نظريا لثلاثة ابراج اسطوانية بقطر0.15,0.18 0.076, متر وارتفاع الطبقة , 0.05 0.09,0.07, مترعلى سرعة التمييع الدنيا وسرعة الفقاعات وسرعةslugging و معامل التمييع ومعاملslug .أوضحت النتائج ان العلاقة مباشرة مع قطر العمود و ارتفاع الطبقة ما عدا سرعةslugging فالعلاقة عكسية مع ارتفاع الطبقة.لوحظ انه لايوجد تطابق بين القيم العملية و النظرية لسرعة الفقاعات وslugging وهذا يعود للفرضيات بالمعادلات النظرية .قيم معامل التمييع كانت بحدود 1 في جميع الحالات وهذا يعني ان مادة الباراسيتامول من نوع ب حسب تصنيف العالم كيلدارد. لايوجد تأثير واضح لأرتفاع الطبقة المميعة و قطرالعمودعلى كلا من معامل التمييع و معاملslug.


Article
Improvement of the Rheological and Filtration Properties of Drilling Mud Using the Syrian Clay
تحسين الخواص الجريانية والارتشاحية لسوائل الحفر المحضرة من الغضار السوري

Loading...
Loading...
Abstract

Drilling fluid properties and formulation play a fundamental role in drilling operations. The Classical water-based muds prepared from only the Syrian clay and water without any additives((Organic and industrial polymers) are generally poor in performance. Moreover, The high quantity of Syrian clay (120 gr / l) used in preparing drilling fluids. It leads to a decrease in the drilling speed and thus an increase in the time required to complete the drilling of the well. As a result, the total cost of drilling the well increased, as a result of an increase in the concentration of the solid part in the drilling fluid. In this context, our study focuses on the investigation of the improvement in drilling mud Prepared from the Syrian clay by reducing the clay concentration to (50 gr / L). And compensate for the remaining amount (70 gr / l) of clay by adding (natural and industrial polymers) The rheological properties and filtration are measured at different concentrations of polymers .. In light of the experiments, we determine the polymers' concentrations that gave good results in improving the flow properties and controlling the Filter. It is polymers that have given good results: ، HEC، HEC and Xanthan Gum PAC and HEC، CMCHV، PolyAcryl Amid ، Xanthan Gum .. تلعب خصائص سائل الحفر دوراً أساسياً في عمليات الحفر. سائل الحفر ذو الاساس المائي التقليدي المُعد من االغضار السوري والماء فقط دون أي إضافات (البوليميرات العضوية والصناعية) يكون ضعيفًا بشكل عام في الأداء. علاوة على ذلك ، فإن الكمية الكبيرة من الغضار السوري(120 غرام/لتر) المستخدمة في تحضيرسوائل الحفرتؤدي إلى تقليل سرعة الحفر وبالتالي ازدياد الزمن اللازم لانجازحفر البئر وبالنتيجة النهائية زيادة الكلفة الاجمالية لحفر البئرنتيجة ازدياد تركيز الجزء الصلب في سائل الحفر. في هذا السياق، تركز دراستنا على تحسين سائل الحفر المحضر من الغضار السوري من خلال تقليل تركيز الغضار إلى (50 غرام /لتر). ونعوض عن الكمية المتبقية (70 غرام/لتر) من الغضار بإضافة (البوليمبرات الطبيعية والصناعية) و يتم قياس الخصائص الريولوجية وفاقدالرشح للسائل عند التراكيز المختلفة من البوليمرات. وعلى ضوء التجارب نحدد تراكيز البوليميرات التي اعطت نتائج جيدة في تحسين الخواص الجريانية والتحكم بفاقد الرشح ، ومن البوليميرات التي أعطت نتائج جيدة نذكر: HEC، HEC and Xanthan Gum ، PAC and HEC، CMCHV، PolyAcryl Amid ، Xanthan Gum .

Table of content: volume:26 issue:5