Table of content

KUFA JOURNAL OF ENGINEERING

مجلة الكوفة الهندسية

ISSN: 25230018
Publisher: University of Kufa
Faculty: Engineering
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

Kufa Journal is a scientific journal that is established by Faculty of Engineering , University of Kufa and publishes knowledge in a number of fields, such as Engineering, Technology, and Sciences.

All published papers by Kufa Journal of Engineering have undergone the rules of scientific evaluation; it accepts local and international papers to be published.
It is obligated in publishing new papers that have not been published by another journal or submitted into conferences.
Two issues per year were published until 2015, then three issues per year in 2016 and 2017. Four issues per year will be adopted from 2018.

Loading...
Contact info

editor.eng.mag@uokufa.edu.iq

Table of content: 2013 volume:4 issue:2

Article
Study the Infiltration and Stability of the Earthfill dams (Proposed Kashkan dam as a Case study)
تخمين معدلات الترشيح والتسرب من السدود الترابية (سد كشكان المقترح كحالة دراسية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper performed two steps of analysis. The first step used Soil Conservation Service (SCS) method to estimate surface water infiltration rates from the earth fill dams (proposed Kashkan dam north of Duhuk city as a case study). In the second step, a two dimensional finite element seepage analysis using (Seep/w) software was employed to determine seepage rates. The main purpose of constructing Kashkan dam is to store the rainfall water during rainy season and use it during summer season to provide the human requirements of water as well as to performed the agricultural requirements. Mean monthly rainfall data recorded for selected watersheds during the period (1986-2008) was used. The maximum infiltration rate during the depended period asymptotically tends to the value of the saturated permeability. The computed infiltration rates were used as input data for the seepage analysis by assigning the ground surface boundary condition. Finally, positive and negative pore water pressure distributions obtained from the seepage analysis are used as input data to calculate the variations in the factor of safety during the event . It is concluded from that the Kashkan dam is safe against the danger of slope failure due to slippage under the operation heads. اعتمدت هذه الدراسة مرحلتين من التحليل . في المرحلة الأولى تم تحديد معدل ترشيح مياه الأمطار خلال السدود الترابية (تم اعتماد سد كشكان المقترح شمال مدينة دهوك كحالة دراسية ) باستخدام طريقة حفظ التربة . Seep/w في المرحلة الثانية تم اعتماد طريفة العناصر المحدودة ثنائية البعد لحساب التسرب باستخدام برنامج ولقد تم استخدام البيانات المطرية كمعدلات شهرية للفترة (1986-2008). ووجد إن أقصى معدل للترشيح خلال هذه الفترة كان اقرب إلى قيمة النفاذية المشبعة. قيم معدلات الترشيح المحسوبة استخدمت كمدخلات في تحليل التسرب باعتماد مستوى سطح الأرض كحد شرطي. أخيرا تم استخدام قيم الضغوط الموجبة والسالبة للمياه والمستخرجة من تحليل التسرب كمدخلات في تحليل الاستقرارية وتحديد معامل أمان السد. وتم الاستنتاج بان السد امن ضد فشل الانزلاق .


Article
Definition of Pavement Distresses of Road No. (80) in Hilla City by Paver (PCI) Method and its Repair Methods
تحديد عيوب تبليط شارع 80)) بمدينة الحلة بطريقة بيفر (PCI) وطرق اصلاحها

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this research is a site study for flexible surface pavement distresses in ring road no. (80) in Hilla city which is two directions road of (9.85) km length, (8.0) m pavement width, (2.5) m shoulders and (5) m median width. The road consist of asphaltic concrete layer (10) cm thickness, sub base of (20) cm thickness and embankment about (1.0) m. The road pavement distresses that appeared despite its short age which is about five years raised inquiries. The road was divided to (98) stations with (100) m length for each direction. The site inspection was excuted and writing the road distresses according to Paver method then finding Pavement Condition Index (PCI) values for each sector. The (PCI) values of pavement showed that (120) sections are in fair conditions, (76) sections are poor and the pavement include (9) distresses from a (19) standard distresses due to bad site execution and design of roads layers, bad quality of asphaltic wearing course to resist traffic loads and to repair these distresses we need to spray emulsion asphalt layer, remove places of wearing course and to remove all road layers and to rebuilt in another locations يهدف البحث الى اجراء دراسة ميدانية لعيوب التبليط المرن السطحية للطريق رقم 80)) الدائري في مدينة الحلة وطوله (9.80) كم ذو اتجاهين وعرض التبليط 8)) متر وعرض الاكتاف 2.5)) متر وجزرة وسطية بعرض (5) متر. يتكون الطريق من طبقة اسفلت خرسانية بسمك (10) سم وطبقة حصو خابط بسمك ((20 سم وتعلية ترابية حوالي (1) متر. ظهرت في تبليط الطريق بعض العيوب رغم عمره القصير البالغ حوالي خمس سنوات أثارت التساؤل. تم تقسيم الطريق الى (98) محطة بطول ((100 متر لكل اتجاه. اجري الكشف الموقعي وتم تدوين عيوب التبليط وحسب طريقة بيفر وأيجاد قيم معامل حالة التبليط (PCI) لكل قطاع. أوضحت نتائج ال(PC I) للتبليط ان (120) قطاع كانت بحالة متوسطة وان 76)) قطاع ضعيفة وان في التبليط 9)) عيوب من (19) عيب قياسي لسوء تنفيذ وتصميم طبقات الطريق ورداءة الطبقة الاسفلتية السطحية لمقاومة أحمال المرور ولأصلاح العيوب نحتاج الى رش طبقة اسفلت رغوي , ازالة اجزاء من الطبقة السطحية والى ازالة كل طبقات الطريق واعادة عملها بمواقع اخرى.


Article
Investigation of salt contamination effects on the performance characteristics of the evacuated tubes solar water heater

Loading...
Loading...
Abstract

The influence of salt layer contamination of thickness below (2 mm) on solar evacuated tubes water heater performance parameters was investigated experimentally in several operating weather conditions on October and November 2011 at Baghdad location taking into consideration the effect of ambient conditions and collector inclination angle. It was concluded that the salt thickness have a minor effect on the collector efficiency, water circulation in the tubes and the heat loss coefficient from the storage tank. While on the other hand, the collector angle and the ambient have a greater effect on the above-mentioned parameters. تم دراسة تأثير تكون ترسبات ملحية ذات سمك لا يتجاوز الملمترين على خصائص اداء السخان الشمسي ذو الانابيب المفرغة من العواء في شهري تشرين الاول والثاني ولظروف مناخية متغيرة لمدينة بغداد، تم الاخذ بنظر الاعتبار تغير درجة حرارة الهواء الخارجي و زاوية ميلان المجمع الشمسي على كل من كفاءة التسخين، معدل تدفق الماء المدور في الأنابيب وكذلك مقدار فقدان الحرارة من خزان السخان. وجد بان الترسبات الملحية ذات تأثير قليل نسبيا اذا ما قورن بتأثير العوامل الاخرى كزاوية ميلان الانابيب و الظروف الجوية المحيطة


Article
تأثير إضافة النورة على خواص التربة الطينية

Loading...
Loading...
Abstract

الغرض من هذا البحث هو دراسة تأثير اضافة النورة المطفأة المنتجة في معمل النورة في مدينة كربلاء على خواص التربةالطينية. أظهرت الفحوصات الأولية للتربة امتلاكها لمجموعة من المواصفات التي تشير إلى إمكانية تحسين خواصها باستخدام النورة مثل انخفاض نسبة الكبريت والمواد العضوية، لكن انخفاض معامل اللدونة للتربة ونسبة الأطيان فيها يعتبر مؤشر سلبي على تحسين تلك الخواص. بعد تحديد الكثافة الجافة العظمى ونسبة ماء التشكيل المثلى للتربة أجريت معالجتها بإضافة أربع نسب وزنية من النورة إليها هي (8،6،4،2)%. تم قياس مقاومة الانضغاط غير المحصور للتربة المعالجة كمعيار لقياس الخواص الميكانيكية (مقاومة الانضغاط) . أظهرت نتائج الفحص للتربة المعالجة بالنورة ان أفضل قيم لمقاومة الانضغاط (UCS) تم الحصول عليها عند النسبة المئوية الوزنية للنورة (6%) و زمن معالجة (30) يوم. The aim of this research is to study the effect of addition of lime, which is produced by lime factory/Karbala, on properties of the soil. Initial tests of the soil shows that it has many properties which indicate to the ability of improve its properties by using lime, such as decrease of sulfur and organic materials, but the decreasing of plasticity index and percentage of clay for soil is considered as a negative indicator to improve the properties. After determining the maximum dry density and optimum moisture content for the soil, the treatment with lime have been done by adding four percentage weights of lime (2, 4, 6, 8) % to it. Unconfined compressive strength for the treated soil was measured as a criterion to measure the mechanical properties (compressive strength). The results show that the butter values of unconfined compressive strength (UCS) we get it at (6%wt) lime and treatment time (30days).

Keywords


Article
Non-Linear Finite Element Analysis of Prestressed Concrete Members Under Torsion
التحليل غير الخطي باستخدام طريقة العناصر المحددة للأعضاء الخرسانية تحت تأثير عزم اللي

Loading...
Loading...
Abstract

This paper is devoted to investigate the behavior of prestressed concrete beams under pure torsion using a non-linear three-dimensional finite element model. The 20-noded isoparametric brick elements have been used to model the concrete. The reinforcing bars are idealized as axial members embedded within the concrete element and perfect bond between the concrete and the reinforcement has been assumed to occur. The behavior of concrete in compression is simulated by an elasto-plastic work hardening model followed by a perfect plastic response, which is terminated at the onset of crushing. On the other hand the behavior in tension is simulated by implementing a smeared crack model in connection with using a tension-stiffening model that account for the retained post-cracking stresses, and a shear retention model that modifies the shear modulus of rigidity as the crack widens. Also a model to simulate the reduction in the concrete compressive strength in presence of tensile transverse straining has been implemented in this study. Two types of prestressed concrete beams under torsion have been analyzed and the finite element solutions were compared with the experimental data. Several parametric studies have been carried out to investigate the effect some important material parameters. In general, good agreement between the finite element solutions and the experimental results was obtained. تم في هذا البحث استقصاء سلوك العتبات الخرسانية المسبقة الجهد المعرضة لعزوم اللي باستعمال طريقة العناصر المحددة واستخدام نموذج ثلاثي الابعاد لإجراء التحليل غير الخطي. اختير العنصر الثلاثي الابعاد ذي العشرين عقدة لتمثيل الخرسانة اما حديد التسليح فقد تم تمثيلة عاى شكل عناصر احادية البعد مطمورة داخل العنصر ذو العشرين عقدة واعتمدت فرضية الترابط الكلي بين مادتي الخرسانة وحديد التسليح خلال جميع مراحل تسليط الاحمال. تم اعتبار الخرسانة على انها مادة تتصرف تصرفا " مرنا " تحت تأثير اجهادات الضغط في بداية التحميل يتبعه تصرفا " مرنا-لدنا " وعندما تصل الاجهادات في الخرسانة الى الاجهاد الاقصى تسلك سلوكا " تام اللدونة " ولغاية الفشل. اما سلوك الخرسانة تحت تأثير اجهادات الشد فقد تم تبني انموذج التشقق المنتشر.، مع الاخذ بالحسبان الاجهادات المتبقية في مرحلة ما بعد التشقق وتم استخدام انموذج تصلب الشد Tension Stiffening Model لهذا الغرض وكذلك استخدم انموذج احتباس القص Shear Retention Modelلتخفيض قيمة معامل صلابة القص Shear Rigidity Modulus مع استمرار زيادة عرض الشق واستعمل ايضا انموذجا يأخذ بنظر الاعتبار التقليل من مقاومة الخرسانة للانضغاط بسبب وجود انفعالات الشد في قضبان حديد التسليح المستعرضة. تم تحليل ثلاثة انواع من الاعضاء الخرسانية مسبقة الجهد تحت تأثير عزوم اللي وتم مقارنة النتائج المستحصلة من طريقة العناصر المحددة مع النتائج المختبرية. أجريت تجارب عديدة لدراسة تأثير بعض المتغيرات المهمة كتلك المتعلقة بنمذجة وتمثيل خواص الخرسانة المسبقة الجهد، وتلك المرتبطة بطريقة التحليل للعناصر المحددة. على سلوك وسعة العتبات الخرسانية المسبقة الجهد تحت تأثير اللي. فقد درس تأثير العديد من المتغيرات لبيان تأثيرها في تصرف العتبات. بصورة عامة كان التطابق جيدا بين النتائج العملية وطريقة العناصر المحددة.

Keywords


Article
Compressive Strength in Sulphate Resisting Portland Cement (SRPC)
مقاومة انضغاط الاسمنت البورتلاندي المقاوم للسلفات

Loading...
Loading...
Abstract

The compressive strength of cement is regarded as a principal indicator to determine the quality of cement. Therefore, efforts were focused to combine the factors which affect compressive strength together in such a form to develop suitable statistical models for predicting strength of cement at various ages (3 and 7 days). Using SPSS16 software, a statistical analysis is performed for (574) observations taken from archive of quality control at Kerbala Cement Plant, which produces low alkalis sulphate resisting Portland cement. These data sets include compressive strength at 3 and 7 days with various independent variables. Stepwise regression results in multiple linear models that explain (99.7 %) and (99.9 %) of variations in 3-days and 7-days compressive strength respectively in function of; C3S, C2S, C3A, SO3 contents, and Insoluble residue (IR). The developed models show that these contents positive effect on strength, but (I.R) content has a negative one. Such models could be used in quality control of SRPC factories to enable the manufacturer to make corrections in process within production stage. The sufficient data used in the analysis assures confidence of the developed statistical model. تعد مقاومة الانضغاط للإسمنت مؤشرا رئيسا لتحديد نوعية الإسمنت. لذلك تركزت الجهود لربط عوامل تؤثر في مقاومة الانضغاط لعمل نماذج إحصائية مناسبة للتنبؤ بمقاومة الاسمنت في أعمار 3 ,7 أيام. باستخدام برنامج SPSS تم انجاز تحليل احصائي لبيانات 574 من ارشيف السيطرة النوعية في معمل اسمنت كربلاء الذي ينتج أسمنت مقاوم للسلفات منخفض القلويات. تتضمن البيانات مقاومة الانضغاط بعمر 3, 7 أيام مع عدة متغيرات مستقلة. نتج عن تحليل الانحدار المتدرج نماذج توضح 99.7 % من التغير في مقاومة الانضغاط لعمر 3 أيام و 99.9 % لعمر 7 أيام بدلالة محتوى مركبات (C3S, C2S, C3A, SO3 ) والمتبقي غير الذائب. النماذج المتحدثة تبين ان محتوى تلك المركبات له أثر ايجابي بينما كان المتبقي غير الذائب له أثر سلبي. هذه النماذج يمكن استخدامها في السيطرة النوعية لمعامل الاسمنت المقاوم للسلفات لتمكين المصنع من اجراء التصحيحات في المرحلة الاولية من عملية الإنتاج. البيانات الكافية المستخدمة في التحليل الاحصائي تؤكد الموثوقية بالنموذج المستحدث.

Keywords


Article
Development of Empirical Formulas for Effect of Circular Pier and Abutment on Local Scour Depth
تطوير المعادلات الوضعية لتأثير الدعامة والكتف الدائريين على عمق الانجراف ألموقعي

Loading...
Loading...
Abstract

This study based on laboratory experiments for computing depth of local scour around abutment and bridge pier neighboring abutment considering the study of the effects of upstream flow conditions , pier and abutment sizes , median size of bed material and spacing between pier and abutment on the maximum scour depth and scour pattern around a pier and abutment. The study was conducted using a physical hydraulic model of pier and abutment operated under subcritical flow , clear-water condition and using uniform cohesionless sand as bed material . Three different size models of pier and abutment were used to show the effect of the size on the local scour and two different median size (d50) of sand were used in this study. Dimensional analysis techniques and statistical analysis were used to find new formulas with help of the experimental data . One of these formula was to compute the maximum scour depth at pier neighboring abutment and the other to find the maximum scour depth at abutment. There formula were derived to predict the maximum scour depth in terms of Froude number , diameter of pier and abutment , median size of sand , flow depth , flow velocity and spacing between pier and abutment. تم في هذا البحث اعتماد التجارب المختبرية لحساب عمق الانجراف الموقعي حول الكتف والدعامة المجاورة له حيث أخذت الدراسة بنظر الاعتبار تأثير ظروف الجريان في مقدمة المنشأ و حجم الدعامة والكتف ومتوسط حجم حبيبات مادة القاع و المسافة بين الدعامة والكتف على عمق الانجراف الأعظم و نمط الانجراف حول الدعامة و الكتف. لقد تم استخدام نماذج فيزيائية للدعامة والكتف وضعت داخل مجرى الماء في القناة المختبرية تحت ظروف الجريان الهادئ (subcritical), والخالي من حمل الرسوبيات (clear-water condition) ، وباستخدام تربة رملية ذات جزيئات منتظمة وغير متماسكة كمادة للقاع. ثلاثة أحجام مختلفة من الكتف والدعامة استخدمت لبيان تأثير الحجم على عمق الانجراف كما استخدم في هذه الدراسة نموذجين من الرمل مختلفين في التدرج ومتوسط حجم الحبيبات (d50). استخدم التحليل البعدي والإحصائي استخدما لإيجاد معادلتين جديدتين لحساب عمق الانجراف العظم وبمساعدة التجارب المختبرية ، إحدى تلك المعادلتين لحساب عمق الانجراف حول الدعامة والأخرى لحساب عمق الانجراف حول الكتف. أخذت كلتا المعادلتين بنظر الاعتبار كل من رقم فرويد ، قطر الدعامة والكتف، متوسط حجم حبيبات الرمل ، عمق الجريان ، سرعة الجريان ، المسافة بين الكتف والدعامة.

Keywords

Pier --- Abutment --- Scour --- Froude number --- Bridge


Article
Investigation of performance of sediment transport formulas based on measured data in Euphrates river, up stream of AL – Abassiya Barrage

Loading...
Loading...
Abstract

Reliable prediction of sediment discharge is very important element in the evaluation of sedimentation in reservoir , local scour or deposition around hydraulic structures , river bed degradation , etc.The existing sediment discharge formulas are derived in flumes or tested with limited field data . Hence , the performance of these formulas are unknown in reference with measured flow and data of sediment in natural river. This paper presents the evaluation of eight existing sediment transport formulas (Enguland-Hanssen,Ingls-Lacey, Ackers-White,Yang1972,Yang 1978,Bagnold,Ariffin and Van Rijn) against the field data obtained from twenty cross sections along entire study reach (up- stream AL-Abbasiya Barrage) .Measured data included the hydraulic parameters of different cross sections and the properties of sediment particles. Samples of water sediment have been taken at each section in addition to bed samples using home- made samplers, while hydraulic parameters were founded using Acoustic Doppler Current Profile (ADCP) device. Although significant deviations are found between predictions and measured values in these evaluations , two formulas respectively (Acker-White and Van Rijn)gave a reasonably good agreement . التوقع المعقول لتصريف الرسوبيات هو عامل مهم جدا في تقييم الترسيب في الخزانات ، الانجراف الموقعي أو الترسيب حول المنشآت الهيدروليكية ، تآكل قاع الأنهار ..الخ . معادلات حساب تصريف الرسوبيات اشتقت في القنوات أو فحصت لبيانات حقلية محدودة . لذلك أداء هذه المعادلات غير معلوم بالمقارنة مع التصريف المقاس ومع بيانات الرواسب في الأنهار الطبيعية . هذا البحث يعرض تقييم ثمان معادلات مشهورة لنقل الرسوبيات وهي بالاستفادة من البيانات الحقلية التي حصل عليها من عشرون مقطع على طول حقل الدراسة (مقدم سدة العباسية) . البيانات المقاسة تضمنت المتغيرات الهيدروليكية لمختلف المقاطع وكذلك خواص الجزيئات المترسبة . عينة خليط الماء والراسب قد اخذت لكل مقطع بالإضافة إلى عينة من قاع النهر باستخدام أجهزة اخذ العينات المصنعة محليا ، بينما المتغيرات الهيدروليكية قد وجدت باستخدام جهاز على الرغم من إيجاد انحراف مهم بين القيم المقاسة والمحسوبة في هذا التقييم ، صيغتان على التوالي


Article
Experimental study of low velocity impact response of composite honeycomb core sandwich beams.

Authors: Samira K. R. --- Jumaa Salman C. --- Husam Jawad A.
Pages: 103-117
Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this research is to investigate the low-velocity impact response of different types of sandwich beams. The test beams were subjected to low- velocity impact loading using drop mass setup, at three energy levels. The data were collected for each specimen, which included time, force, deflection, and energy. The absorbed energy was evaluated and compared for different types of sandwich beams. Qusi-static tensile and flexural tests were performed to obtain the mechanical properties of the face sheets and the core. The results showed that the specimens with face sheets of fiber at 90º had the maximum peak impact force and deflection, while the specimens with face sheet of random fiber had the minimum peak impact force and deflection. Concerning the absorbed energy, it was maximum in the specimens with random fiber face sheets and minimum in the type with unidirectional fiber 90º face sheets. إن هدف هذا البحث هو التحقق من سلوك أنواع مختلفة من عتبات الساندوج (sandwich beams) عند تعرضها لاصطدام واطئ السرعة. تم تعريض عتبات الفحص لتحميل اصطدام واطئ السرعة بواسطة الكتلة الساقطة سقوطا حرا وبثلاث مستويات لطاقة الاصطدام. تم جمع البيانات لكل عينة وقد تضمنت هذه البيانات الوقت وقوة الاصطدام والتشوه وطاقة الاصطدام. تم حساب قيم الطاقة الممتصة ومقارنتها للأنواع المختلفة من عتبات الساندوج. أجريت اختبارات شد وانحناء شبه سكونية للحصول على الخصائص الميكانيكية لصفائح الوجه وللجزء الوسطي للعتبات. أظهرت النتائج أن العتبات ذات الصفائح الوجهية التي تحتوي ألياف موجهة بزاوية 90º حازت أعلى القيم لقوة الاصطدام القصوى والتشوه الأقصى، بينما حازت العتبات ذات الصفائح الوجهية التي تحتوي ألياف عشوائية اقل قيم لقوة الاصطدام القصوى والتشوه الأقصى. وبخصوص الطاقة الممتصة في الاصطدام، فقد كانت أقصى قيمها في العتبات ذات الصفائح الوجهية التي تحتوي ألياف عشوائية بينما كانت اقل قيمها في العتبات ذات الصفائح الوجهية التي تحتوي ألياف موجهة بزاوية 90º.


Article
Austempering of DIN CK50 and DIN 62SiMnCr4 In Molten Lead Bath
التطبيع الأوستنايتي للفولاذ (DIN CK50) والفولاذ (DIN 62SiMnCr4) في حوض منصهر الرصاص

Loading...
Loading...
Abstract

This work aims to study the ability of austempering DIN CK50 and DIN 62SiMnCr4 steels. Both steels were heated to austenitising temperature and then quenched in a molten metal bath (pure lead) at temperature below the nose of the TTT curves for both steels. Results showed that austempering at 350oC and 400oC for 30 and 15 minutes are the best for above steels respectively, where strength was increased. It was also shown that increasing holding (soaking) time decreases both hardness and strength and increasing elongation percentage. Microstructure examination showed that the majority of microstructures obtained from austempering vary from bainite and pearlite and ferrite for carbon steel to a mixture of bainite, retained austenite and martensite for the alloy steel. يهدف البحث دراسة قابلية إجراء التطبيع الأوستنايتي للفولاذ (DIN CK50) والفولاذ (DIN 62SiMnCr4). سخن كلا الفولاذيين إلى درجة حرارة الاستنة ثم التقسيه في حوض منصهر معدني (رصاص نقي) عند درجات حرارية تحت مقدمة منحيات (T.T.T) لكلا الفولاذيين . أظهرت النتائج أن التطبيع الأوستنايتي عند درجة حرارة350 وo400 والأزمان 30 و15دقيقه هما الأمثل لكلا الفولاذيين وعلى التوالي حيث ازدادت مقاومة الشد . لوحظ أيضا إن زيادة زمن التثبيت يخفض الصلادة ومقاومة الشد بينما تزداد المطيلية. بين الفحص ألمجهري إن البنية الرئيسة الناتجة من هذه المعاملة للفولاذ الكربوني كانت بايانايت وبرلايت بينما كانت البنية للفولاذ ألسبائكي خليط من البايانايت والاوستنايت المتبقي والمارتنزايت.

Table of content: volume: issue: