با توجه به دفع کاملا غیر اصولی و غیر بهداشتی پسماندها و به منظور کاهش پیامدهای ناشی از آن و کمک به سلامت و بهداشت شهروندان نیاز به یافتن مکان دفع زباله شهری با رعایت موازین زیست محیطی در کنار معیارهای فنی است .

در روش کلاسیک ارزیابی محل دفن کنونی ، معمولا شاخص های مختلفی را مورد توجه قرار می دهند که با توجه به موقعیت محلی ، حجم زباله انباشته شده در محل دفع و نیز پارامترهایی مانند آلودگی آب ، آلودگی هوا ، تعارض بوجود آمده با حیات وحش ، بروز آلودگی صوتی ،مشکلات زیباشناختی و هزینه های اقتصادی بوجود آمده این امر صورت می گیرد که این امر به خصوص در شرایطی که کمبود اطلاعات وجود داشته و دقت اطلاعات پایین می باشد و یا مستندسازی مرتبط با مکان های دفن کفایت و صلاحیت معمول را نداشته باشند ، ممکن است با رعایت الزاماتی نظیر بازدید محلی و انجام برخی از آزمایش ها و پایش ها همراه باشد که این امر مستلزم صرف هزینه و زمان می باشد و ممکن است منجر به اخذ تصمیمات پیشگیرانه در جهت کاهش آلودگی و یا مدیریت شرایط به وجود آمده باشد.محل های دفن زباله های شهری را  می توان در زمره پروژه های عمرانی محسوب نمود  که از اثرات بلندمدت و کوتاه مدت زیست محیطی برخوردار می باشند .کاربرد ارزیابی اثرات زیست محیطی و ارزشیابی محل های دفع کنونی می تواند به عنوان یکی از ابزارهای مدیریت محیط زیست محسوب شود چنانچه از سه دهه قبل در بسیاری از کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه معمول می باشد ، بر الزام استفاده از این نگرش برای پروژه های بزرگ عمرانی نظیر محل های دفع و دفن زباله های شهری تاکید می نماید .

مشکلات زیست محیطی محل های دفع و دفن زباله  و محیط های پیرامون آن ها از دیرباز مورد توجه مسئولین و مردم بوده است . لذا برای کاهش مسائل مرتبط با محل های دفع و دفن زباله که در سال های پیشین مورد استفاده قرار می گرفته است مسائل زیست محیطی به صورت بحرانی تری مورد توجه قرار می گیرد . با بهره گرفتن از ارزیابی محل های دفن و ارزیابی مشکلات ناشی از وجود آن ها می توان راهکارهای زیست محیطی را برای کاهش اثرات ، محدودکردن و یا ازبین بردن اثرات این محل ها اتخاذ نمود . به همین علت در این تحقیق تلاش می گردد ، مکان های دفن زباله فعلی شهرستان ساوه مورد ارزشیابی قرار گرفته و در صورت نامناسب بودن آن اقدام مدیریتی لحاظ گردد .

اهداف تحقیق:

1-معرفی روش MPCA روش منتخب آژانس کنترل آلودگی مینسوت در مکانیابی و ارزشیابی محل های دفن مواد زائد جامد و کاربرد آن با سامانه اطلاعات جغرافیایی  GIS

2-ارزشیابی محل های دفن مواد زائد جامد شهرستان ساوه با بهره گرفتن از روش منتخب آژانس کنترل آلودگی مینسوتا( (MPCAو معیارهای مکانیابی سازمان حفاظت محیط زیست ایران .

 3-بررسی مشکلات محل های دفن زباله فعلی شهرستان ساوه و ارائه راهکارهای زیست محیطی جهت کاهش آسیب های وارده احتمالی به محیط زیست و اصلاح و بهسازی محل های موردنظر .

مقدمه :                                                                        

دور نمودن زائدات از محل زندگی همواره بعنوان دغدغه ای برای انسان شهرنشین مورد توجه بوده است . در جوامع اولیه ،دفع زائدات در مناطق دورتر از محل زندگی افراد بعنوان راه حلی مناسب جهت دفع زباله ها تلقی می شد . با افزایش جمعیت و به دنبال آن افزایش حجم زائدات ، دفع این مواد در حاشیه مناطق مسکونی ، به تدریج سبب ایجاد آلودگی منابع آب و خاک شده و همچنین با ایجاد کانون های آلودگی و انتقال بیماری ها ،جوامع بشری تحت تاثیرات نامطلوب این امر قرار گرفتند . بعلاوه با گسترش فعالیت های انسانی ،زباله ها دارای انواع متعددی شده که دفع برخی از آن ها همراه با دیگرزائدات در حاشیه مناطق مسکونی سبب ایجاد مشکلات متعددی در این زمینه شده است .  بنابراین در دنیای امروز، انتخاب شیوه های مناسب دفع زباله و همچنین مکان مناسب جهت این امر ،دارای اهمیت زیادی است . در کشورهای توسعه یافته سال هاست که مطالعات و بررسی های گوناگونی در زمینه دفع صحیح زباله ها و به عبارت جامع تر در ارتباط با مدیریت پسماندها صورت گرفته است استفاده از تجربیات این گونه کشورها و هم چنین ایجاد تغییرات مناسب در روش های به کار رفته با توجه به وضعیت محیط زیست کشورهای در حال توسعه از جمله ایران سودمند خواهد بود . در کشور ایران از گذشته های دور دفع زائدات در مناطق حاشیه شهرها و روستاها انجام گرفته و بندرت مطالعات و بررسی های جامع در این زمینه انجام شده است . بنابراین با توجه به اینکه با پیشرفت علم و تکنولوژی در جهان ، رویکردها و روش های متعددی جهت مدیریت پسماندها ایجاد شده ،ضروری است که در ایران نیز برنامه هایی جهت مدیریت صحیح پسماند ها تدوین گردد . در این زمینه ، انتخاب محل های مناسب جهت دفع زباله های شهری دارای اهمیت زیاد است . در این مطالعه ، محل های دفع زباله در شهرستان ساوه مورد بررسی قرار گرفته و تناسب یا عدم تناسب مکانی آنها مورد مطالعه و ارزشیابی قرار گرفته است .   

 

 

بخش اول   

1-1 پیشینه تحقیق :                                                                          

 با توجه به اهمیت و ضرورت دفع صحیح مواد زائد جامد و نقش این امر در بهبود و ارتقاء سطح سلامت جامعه ،تاکنون پژوهش ها و مطالعات بسیاری در زمینه مکانیابی محل دفن مواد زائد جامد در جهان و بندرت در ایران صورت گرفته است . مکانیابی محل دفن زباله ، پیش از اقدام به دفع ،سبب می شود که در آینده این مکان به کانون آلودگی تبدیل نگردد و هم چنین از ایجاد مزاحمت برای کاربری های اطراف جلوگیری به عمل آید . با توجه به اینکه در کشور ایران ، انتخاب محل های دفن زباله ، عمدتا بدون توجه به معیارهای لازم برای این امر صورت گرفته ، لازم است که محل های دفن زباله موجود ارزشیابی گردند تا محل های دفع نامناسب ، تشخیص داده شوند . آنگاه می توان با توجه به معیارهای موجود برای مکانیابی محل دفن ، نسبت به انتخاب محل های جدید اقدام نمود .                                                                   1-1 سوابق داخلی: 

در ذیل به نمونه هایی از سوابق مطالعات داخلی در زمینه مکانیابی و ارزشیابی  محل های دفن زباله اشاره شده  است :                                                            – فرهادی(1378) در پایان نامه کارشناسی ارشد خود روش های جمع آوری و دفن مواد زائد جامد شهر کرج را مورد بررسی قرار داد. وی پس از تحلیل روش های جمع آوری و دفن مواد زائد جامد شهر کرج ، شیوه های دفن فعلی را به صورت کاملا ابتدایی ارزیابی نموده و همچنین یک دوره 6 ماهه در فصول تابستان و پاییز کیفیت مواد زائد جامد خانگی شهر کرج و میزان مواد تشکیل دهنده آن را تعیین نموده و در انتها در زمینه دفن بهداشتی مواد زائد جامد ، بازیافت و مکانیابی محل دفن برای شهر کرج پیشنهادهایی را ارائه نموده است.

– نژاد کورکی(1378) در پایان نامه کارشناسی ارشد خود به منظور تعیین مکان مناسب برای دفن مواد زائد جامد شهر کرمان از مدلی استفاده کرده است که در آن عواملی نظیر شیب ، سطح ایستابی ، آب زیرزمینی ، بارندگی سالیانه ، فاصله محل دفن تا شهر ، نوع سنگ و خاک ، فاصله از آب های سطحی ، جهت باد غالب منطقه و در دسترس بودن راه های مناسب نقش اساسی داشته است . در این مطالعه برای بالا بردن سرعت و دقت بررسی از سامانه اطلاعات جغرافیایی نیز استفاده شده است .

در نهایت محل پیشنهادی برای دفن مواد زائد در فاصله 7 کیلومتری شهر کرمان با مساحت 89 کیلومترمربع تعیین گردید.

-حیدرزاده(1379) در پایان نامه کارشناسی ارشد خود با در نظر گرفتن معیارهای هیدرولوژیک ، زمین شناسی، خاک شناسی، کاربری سرزمین،  فاصله و معیارهای اقتصادی و اجتماعی دو منطق بولین و فازی را برای گزینش مکان های مناسب برای دفن مواد زائد شهر تهران مورد مقایسه قرار داد و منطق فازی را برای این منظور مناسب تشخیص داد.

– فتحی(1379) در پایان نامه کارشناسی ارشد خود به منظور مکانیابی محل دفن مواد زائد عفونی اراک از نقشه های توپوگرافی ، کاربری اراضی، زمین شناسی ،خاک شناسی، منابع آب ، طرح های توسعه منطقه ای ، زلزله ، معادن ، مراکز جمعیتی ، وضعیت آب و هوایی و پیشنهادات ارائه شده از طرف متولیان امور شهری استفاده نمود .

 در نهایت 3 منطقه در جهات مختلف جغرافیایی و به شعاع 25 کیلومتری اراک بعنوان مناطق مورد نظر انتخاب و از بین این سه منطقه منطقه سوار آباد انجیرک با کاربری بایر و با بهره گرفتن از جدول مقایسه عوامل موثر در مکانیابی و کسب بیش ترین امتیاز نسبت به مناطق دیگر بعنوان مناسبترین مکان جهت دفن بهداشتی مواد زائد عفونی انتخاب گردید.

– زبردست (1380)در پژوهشی به کاربرد فرایند تحلیل سلسله مراتبی در برنامه ریزی شهری و منطقه ای پرداخت و این فرایند را با توجه به سادگی ،انعطاف پذیری و به کارگیری معیارهای کیفی و کمی به طور همزمان و نیز قابلیت بررسی سازگاری در قضاوت ها در بررسی موضوعات مربوط به برنامه ریزی شهری و منطقه ای مفید معرفی نمود و با مثال عینی در رابطه با مکانیابی به معرفی این فرایند پرداخت.

– شکرایی (1381)در پایان نامه کارشناسی ارشد خود برای مکانیابی محل دفن بهداشتی مواد زائد جامد شهر ساری ، آن دسته از مناطقی که به هیچ وجه برای توسعه مورد نظر توانایی ندارند را از سایر مناطق جدا نمود سپس کار را بر روی زمین باقی مانده به انجام رسانید . برخی از عوامل که در مکانیابی محل دفن مواد زائد جامد ساری مورد بررسی قرار گرفتند عبارتند از : سطح آب زیرزمینی ، شیب، فاصله از شهر ، فاصله از منابع آب های سطحی و … در این پژوهش معیارهای مذکور با منطق های فازی و بولین مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و در نهایت نقشه مکان های مناسب بدست آمد و نتیجه حاصل از منطق ها مورد مقایسه قرار گرفته که منطق فازی جواب بهتری ارائه نمود .

-نظم فر(1382) در پژوهشی به مکانیابی محل دفن مواد زائد جامد شهر تبریز پرداخت . در این مطالعه عوامل موثر در مکانیابی محل دفن بررسی شد و با کمک منطق های فازی –بولین و ارزیابی چندمعیاره به مکانیابی محل دفن مواد زائد جامد پرداخته شد که با مقایسه منطق فازی و بولین ، منطق فازی عملکرد بهتری داشته و ارزیابی چندمعیاره نیز نتایج مطلوبی داشته است.

– صفری(1383) در پایان نامه کارشناسی ارشد خود با مروری بر ویژگی های مواد زائد جامد موجود در شهرستان بیدستان واقع در استان قزوین و همچنین شرایط اقلیمی و جغرافیایی این شهرستان و با ملحوظ نمودن پارامترهایی نظیر توپوگرافی، هیدرولوژی، زمین شناسی ، مجاورت با مناطق مسکونی و صنعتی و … و با بهره گرفتن از GIS مناطق مناسب جهت دفن بهداشتی زباله های شهرستان بیدستان را پیشنهاد نموده است . همچنین با بررسی کلیه روش های مدیریت مواد زائد جامد و با بهره گرفتن از نرم افزار WAGS نیازهای موجود در رابطه با پیش بینی ماشین آلات ، سرمایه برای خرید ماشین آلات و تامین نیروی انسانی مورد نیاز ، هزینه های تامین سوخت و نگهداری و سایر موارد طی 15 سال آینده را محاسبه و جزئیات را ارائه نموده است.

-فرهودی و همکاران(1384) در پژوهشی برای مکانیابی محل دفن مواد زائد جامد شهری شهر سنندج از GIS و منطق فازی استفاده نمودند . در این پژوهش با بهره گرفتن از داده هایی چون فاصله از شهر ،فاصله از جاده ، فاصله از فرودگاه، کاربری اراضی ، قابلیت اراضی و استفاده از مدل های مختلف تلفیق اطلاعات و نقشه ها که بر اساس مدل منطق فازی بود ، نقشه ها ترکیب شدند سپس برای محل دفن مواد زائد جامد در شعاع 20 کیلومتری در شمال شرقی سنندج در سه حوزه مکانیابی صورت پذیرفت.

– مددی (1384)در پایان نامه کارشناسی ارشد خود با بهره گرفتن از مدل غربال منطقه ای و محلی به مکانیابی و مدیریت محیط زیست محل دفن مواد زائد جامد شهر میانه پرداخت . در این مطالعه ابتدا نقشه های مورد نیاز برای بررسی عوامل طبیعی ، اقتصادی، کاربری زمین تهیه شد و مناطق فاقد توان برای احداث محل دفن در روی نقشه حذف گردید در مرحله بعد نقشه ها با هم ترکیب شده سپس مطالعات در مقیاس محلی انجام شد و بر اساس آن 5 مکان برای دفن مواد زائد جامد شهر میانه شناسایی و پیشنهاد شد . در مرحله آخر نیز برای مقایسه مناطق پیشنهادی به هر یک از معیارهای مورد نظر وزن و امتیاز داده شد . بر این اساس جداولی تهیه گردید که در هرکدام معیارها در 5 جایگاه وزندهی و امتیازبندی شدند و در نهایت مناطق مناسب برای احداث محل دفن معرفی گردیدند.

کلید واژه ها: فولاد کورتن، کروم، کروم اکسید، خوردگی، پوشش

فهرست

فصل اول-خوردگی و مبانی آن.. 1

 

1-2- تعریف خوردگی.. 2

1-3- هزینه‌های خوردگی.. 3

1-4- خسارات ناشی از خوردگی.. 4

1-4-1 ظاهر. 5

1-4-2- مخارج تعمیرات و نگهداری و بهره برداری.. 5

1-4-3- تعطیلی كارخانه. 5

1-4-4- آلوده شدن محصول.. 5

1-4-5- نشت یا از بین رفتن محصولات با ارزش…. 6

1-4-6- اثرات بر امنیت و قابلیت اعتماد. 6

1-5- انواع خوردگی.. 6

1-5-1-خوردگی یکنواخت… 7

1-5-2-خوردگی گالوانیکی.. 7

1-5-3-خوردگی شکافی.. 7

1-5-4-جدایش انتخابی.. 8

1-5-5-خوردگی بین دانه ای.. 8

1-5-6-خوردگی حفره ای.. 8

1-5-7-خوردگی فرسایشی.. 8

1-5-8-خوردگی تنشی.. 9

1-6- عوامل مؤثر بر خوردگی.. 9

1-6-1جنس فلز. 9

       1-6-1-1-آلیاژهای اصلی..10

1-6-1-2 فولاد. 11

1-6-1-2-1 فولاد‌های زنگ نزن.. 11

1-6-1-2-2 فولاد‌های کربنی و فولاد‌های با عیار پایین.. 13

1-6-1-3- خوردگی فولاد‌های کربنی در آب دریا 14

1-6-1-4- فولاد مورد استفاده در این مطالعه. 15

1-6- 2- محیط خورنده 16

1-6-2-1-آب دریا 17

1-6-2-1-1-خوردگی در آب دریا با سرعت‌های مختلف و پارامترهای موثر بر آن.. 19

1-6-2-1-2- تركیبات آب دریا 19

1-6-3- انواع آلاینده‌ها 20

فصل دوم-روش‌های پیشگیری از خوردگی و مروری بر کارهای گذشته. 21

2-1- پیشگیری از خوردگی.. 21

2-1-1- اعمال پوشش…. 22

2-2-آبکاری.. 23

2-2-1- نگاه کلی.. 23

2-2-2- اصول آبکاری.. 23

2-2-3-آبکاری الکتریکی.. 23

2-2-4- موقعیت‌های استفاده از نانوتکنولوژی صنایع آبکاری.. 24

2-2-5-آبکاری با کروم. 25

2-3- مقاومت اكسیداسیون.. 27

2-4 – مروری بر کارهای گذشته. 28

فصل سوم- بخش تجربی.. 33

3-1 مقدمه. 33

3-2- لوازم و دستگاه‌های مورد نیاز 33

3-3- مواد شیمیایی.. 34

3-4 تهیه محلولهای مورد نیاز 35

3-4-1- محلول سود 1/0 مولار 35

3-4-2 بافر فسفاتی.. 35

3-4-3  تهیه محلولهای کروم. 35

3-4-4 نمک NaCl  5/3%. 35

3-5-آماده سازی نمونه ی فولاد کورتن.. 36

3-6-چگونگی نشاندن کروم بر روی تیغه فولاد کورتنی.. 36

3-7-چگونگی تبدیل پوشش کروم به کروم اکسید بر روی تیغه فولاد کورتنی.. 38

3-8-چگونگی انجام مطالعات خوردگی به کمک آزمونهای الکتروشیمیایی.. 39

3-8-1- روند عملی پژوهش…. 39

در محلول آبکاری 41

       3-8-3- بررسی خوردگی فولاد کورتنی در محیط NaCl 5/3%………42

 

 

3-8-3-1-  ارزیابی خوردگی فولاد BCS. 42

…. 44

       3-8-4- بررسی خوردگی فولاد کورتنی در آب دریا………46‌

3-8-4-1-  ارزیابی خوردگی فولاد BCS. 47

. 48

نتیجه‌‌گیری.. 50

منابع.. 51

1-1-       مقدمه

خوردگی[1] از مهم‌ترین مشکلاتی است که در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی مقابله با آن هزینه زیادی را به خود اختصاص می‌دهد. خوردگی می‌تواند بر روی عمر تجهیزات، بهره‌برداری از آن‌ ها، بازگشت سرمایه، کیفیت محصولات تولیدی و . . . مؤثر باشد.

خوردگی به شکل‌های گوناگون در زندگی روزمره به چشم می‌خورد. نقاط و حفره‌های قرمز مایل به نارنجی در تجهیزات نشتی مخازن آب، آب تیره خروجی از داخل شیرها، همچنین میخ­ها، چنگک‌‌ها، لوله‌‌ها، کانال‌ها، ظروف آشپزخانه و قوطی­های حلبی خورده شده نمونه‌های متداولی از خوردگی هستند. خوردگی با دید غیر تخصصی اغلب بر کهنگی تجهیزات دلالت داشته و قابل چشم پوشی است. در‌صورتی‌که خوردگی بیانگر کاهشی قابل توجه در ارزش یک جسم جامد است که در معرض یک برخورد شیمیایی مستقیم قرار گرفته است.

خوردگی محدود به فلز نبوده بلکه شامل مواد غیر فلزی مانند پلیمرها، مواد نسوز، مواد مرکب و مواد دیگر نیز می‌شود. از نظر ترمودینامیکی خوردگی یک فرایند خود‌ به ‌خودی است که در جهت کاهش انرژی آزاد[2]حرکت می­ کند.

          مهندسی خوردگی کاربرد دانش و فن یا هنر جلوگیری یا کنترل خسارت ناشی از خوردگی به روش اقتصادی و مطمئن می‌باشد. برای اینکه مهندس خوردگی به خوبی از عهده وظایف خود برآید بایستی با اصول و عملیات مبارزه با آن، خواص شیمیایی، متالورژیکی، فیزیکی و مکانیکی مواد، آزمایش‌های خوردگی، ماهیت محیط‌های خورنده، قیمت مواد اولیه و . . . آشنا باشد. همچنین در حل مسئله خوردگی بایستی روشی را انتخاب نماید که بیشترین بهره را در بر داشته باشد.

• تعریف خوردگی

خوردگی را تخریب یا فاسد شدن یک ماده در اثر واكنش با محیطی كه در‌آن قرار دارد تعریف می‌‌‌كنند. بعضی‌ها اصرار دارند كه این تعریف بایستی محدود به فلزات باشد، ولی غالباً مهندس خوردگی بایستی برای حل یک مسئله هم فلزات و هم غیر فلزات را در نظر بگیرد. مثلاً، تخریب رنگ و لاستیک بوسیله نور خورشید یا مواد شیمیایی، خورده شدن جداره كوره فولاد‌سازی، و خورده‌ شدن یک فلز جامد بوسیله مذاب یک فلز دیگر تماماً خوردگی نامیده می‌شوند. خوردگی می‌تواند سریع یا كند صورت گیرد ]1[.

خوردگی فلزات را همانطور كه در شكل 1-1 نشان داده‌ شده ‌است می‌توان برعكس متالورژی استخراجی[3] در نظرگرفت. در متالورژی استخراجی، هدف عمدتاً بدست آوردن فلز از سنگ معدن و تصفیه یا آلیاژ‌سازی آن برای مصارف مختلف می‌باشد. اكثر سنگ معدن‌های آهن حاوی اكسیدهای آهن هستند و زنگ‌زدن فولاد بوسیله آب و اكسیژن منجر به تشكیل اكسید آهن هیدراته[4] می‌گردد. اگر چه اكثر فلزات موقعی كه خورده می‌شوند تشكیل اكسیدهایشان را می‌دهند ولی لغت زنگ زدن فقط در مورد آهن و فولاد بكار برده می‌شود.

سنگ آهک

کارخانه ذوب  آهن  احیا ، تصفیه، ریخته گری ، نورد، ساخت   تصفیه ریخته گری نورد ساخت

ورق

لوله    لوله

بدنه اتومبیل (اتمسفر)

خطوط لوله زیرزمینی

زنگ (اکسید آهن هیدراته)

معدن

شكل 1-1  متالورژی استخراجی و برعكس آن

به طور كلی خوردگی را می‌توان به سه صورت ذیل تعریف نمود:

• تخریب و انهدام توسط عوامل غیر مكانیكی.[5]
• تخریب و انهدام توسط واكنشهای شیمیایی و الكترو شیمیایی فلز و محیط.
• عكس استخراج.

1-3-     هزینه‌های خوردگی

تخمین­ هزینه­ های سالانه خوردگی در ایالات متحده بین 8 میلیارد دلار تا 126 میلیارد دلار می‌با‌‌شد] 1[. مهندسان معتقدند كه 30 میلیارد دلار واقعی‌ترین رقم باشد. به هر ترتیب، خوردگی از لحاظ اقتصادی بسیار زیان آور است و برای كاهش‌دادن آن كارهای زیادی می‌توان انجام داد. اگر این نكته را در نظر بگیریم كه هرجا فلز و مواد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند خوردگی با درجه و شدت‌های متفاوتی واقع می‌گردد، این رقم‌های بزرگ دلاری چندان غیر منتظره نخواهند بود. علاوه بر زیان­های مستقیم خوردگی، هزینه‌های غیر مستقیم خوردگی حاصل از توقف فرایند[6] تولید صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، پایین آمدن بازده تجهیزات و خارج شدن از شرایط بهره برداری مطابق طراحی، نیز هزینه‌‌هایی است که باید در نظر گرفته شود. عدم تولید در هنگام توقف در یک واحد نفت، گاز و پتروشیمی جهت تعمیرات می‌تواند تا میلیونها دلار در روز زیان وارد سازد. نشتی‌ها در خطوط لوله و مخازن منجر به عدم تولید بهینه می‌گردد. این نشتی‌ها می‌تواند باعث بروز آلودگی آب‌های زیرزمینی شده و مشكلات زیست محیطی را نیز ایجاد نماید كه هزینه‌های مورد نیاز برای حل چنین مشكلاتی سرسام آوراست. در حقیقت اگر خوردگی وجود نداشت اقتصاد جامعه ما به شدت تغییر می‌كرد. مثلاً اتومبیل‌ها، كشتی‌ها، خطوط لوله‌های زیرزمینی و وسایل خانگی احتیاج به پوشش نداشتند، صنایع فولاد زنگ نزن[7] از بین می‌رفتند و مس فقط برای مقاصد الكتریكی بكار می‌رفت. اكثر كارخانجات و محصولاتی كه از فلز پوشش‌دار ساخته می‌شوند از فولاد یا چدن ساخته می‌شدند] 1[.

اگرچه خوردگی اجتناب ناپذیر است، ولی هزینه آن را به مقدار زیادی می‌توان كاهش داد. مثلاً یک آند ارزان قیمت منیزیم می‌تواند عمر تانك آب گرم خانگی را دو برابر كند. شستشوی اتومبیل برای زدودن نمك‌هایی كه برای یخ بندان روی جاده می‌پاشند مفید است. انتخاب صحیح مواد و طراحی خوب، هزینه‌های خوردگی را كاهش می‌دهد. یک برنامه صحیح تعمیرات و نگهداری وارد صحنه می‌شود و می‌تواند موثر باشد و ماموریت اصلی آن مبارزه با خوردگی است.

جدا از مخارج مستقیم دلاری، خوردگی یک مشكل جدی است زیرا بطور روشنی باعث تمام شدن منابع طبیعی ما می‌گردد. مثلاً فولاد از سنگ آهن بدست می‌آید و میزان تولید داخلی سنگ آهن پر‌عیار كه مستقیماً قابل استفاده باشند، به شدت كاهش یافته است. توسعه صنعتی سریع بسیاری از كشورها نشان می‌دهد كه رقابت برای  قیمت منابع فلزی افزایش خواهد یافت.

1-4-      خسارات ناشی از خوردگی

در این قسمت بعضی اثرات زیان بار خوردگی تشریح خواهد شد  ]2[‌

1-4-1-  ظاهر

سطوح زنگ‌زده خوشایند نیستند. تجهیزات زنگ‌زده یا به شدت خورده شده در یک كارخانه تاثیر بدی روی بیننده خواهد گذاشت. به همین دلیل بدنه ماشین‌ها را رنگ کرده و یا در سازه‌های خارجی ساختمان‌ها از فولاد زنگ نزن، آلومینیوم، یا مس استفاده می‌شود.

1-4-2-  مخارج تعمیرات و نگهداری و بهره برداری

بازسازی سطوح خورده‌شده و تعمیر آن‌ ها بسیار پر هزینه است. به كاربردن مواد مقاوم در برابر خوردگی نیز مخارج زیادی را در بر دارد. بنابراین برای محافظت از این سطوح هزینه هنگفتی صرف می‌شود

1-4-3-  تعطیلی كارخانه

غالباً بخاطر انهدام غیر منتظره ناشی از خوردگی، واحدی را متوقف ‌می‌سازند یا قسمتی از یک سیستم را می‌خوابانند. و این خود منجر به توقف تولید و یا کند شدن روند آن شده و در برخی موارد افرادی را بیکار می‌کند.

1-4-4-  آلوده شدن محصول

در اكثر موارد قیمت یک محصول در بازار به خلوص و كیفیت آن بستگی دارد. عاری بودن از آلودگی‌های جزئی فاكتور حیاتی در تولید و حمل و نقل پلاستیك‌‌های شفاف، رنگ‌ها، مواد غذایی، داروها و نیمه هادی‌ها[8]ست. در بعضی موارد مقدار كمی خوردگی كه باعث وارد شدن یون‌های فلزی به داخل محلول می‌گردد ممكن است باعث تجزیه كاتالیزوری[9] یک محصول گردد. از جمله این موارد تولید و انتقال پراكسید هیدروژن[10] غلیظ و یا هیدرازین[11] می‌باشد. درمواردی كه با آلودگی و تجزیه محصول مواجه هستیم عمر قطعه فاكتور مهمی نخواهد بود با وجود اینكه فولاد معمولی ممكن است سال‌ها دوام بیاورد، ولی فلز گرانتری بكار برده می‌شود تا از آلودگی محصول به محصولات خوردگی ناشی از فولاد معمولی اجتناب گردد.

1-4-5-  نشت یا از بین رفتن محصولات با ارزش

نشت جزئی سولفوریك‌اسید به فاضلاب نگرانی حادی ایجاد نمی‌كند، زیرا سولفوریك‌اسید ماده ارزان قیمتی است. اما، نشت یا از بین رفتن ماده‌ای كه گالنی چند صد دلار ارزش دارد بایستی به سرعت متوقف گردد. نشت جزئی تركیبات یا محلول‌های اورانیم خطرناك است و می‌تواند خیلی گران تمام شود. در چنین مواردی استفاده از طراحی مناسب‌تر و مواد بهتر برای ساخت تجهیزات بخوبی قابل توجیه هستند.

1-4-6-  اثرات بر امنیت و قابلیت اعتماد

كاركردن با مواد خطرناك مثل گازهای سمی، كلریدریك‌اسید،‌ سولفوریك‌اسید و نیتریك‌اسید غلیظ، مواد منفجره و قابل اشتعال، مواد رادیواكتیو، و مواد شیمیایی در دماها و فشارهای بالا مستلزم استفاده از نوعی مواد ساختمانی است كه خطر انهدام خوردگی را به حداقل برساند. صرفه‌جویی در مواد ساختمانی در مواردی كه امنیت به خطر می‌افتد، مطلوب نیست. ملاحظات بهداشتی نیز می‌توانند مهم باشد مثل آلودگی آب آشامیدنی، محصولات خوردگی می‌توانند باعث شوند كه ضد عفونی كردن تجهیزات مشكل‌تر گردد.

• انواع خوردگی

دسته‌بندی­های مختلفی می‌توان برای انواع خوردگی داشت، یک نوع دسته‌بندی برای اساس ظاهر خوردگی می‌باشد كه برای تشخیص شكل ظاهری خوردگی، گاهی اوقات چشم غیرمسلح كافی می‌باشد و گاهی اوقات نیاز به بزرگنمایی‌های بالاتری می‌باشد، بر اساس شكل ظاهری، خوردگی‌ را می‌توان به هشت نوع تقسیم‌بندی كرد  ]2S/Cr2O3……….[.

1-5-1- خوردگی یکنواخت

در این نوع خوردگی لایه‌های سطحی فلز مورد حمله قرار گرفته و اثرات خوردگی در تمام سطح مشاهده شده و کاهش ضخامت در این نقاط تقریبا یکسان می‌باشد. به طور مثال زنگ زدگی معمولی آهن و کدر شدن نقره و تیرگی نیکل از این نوع خوردگی می‌باشند.

این نوع خوردگی معمول­ترین نوع خوردگی است. عمر تجهیزاتی که متحمل این نوع خوردگی می‌شوند، را می‌توان با آزمایش‌های ساده­ای همچون کوپن گذاری و اندازه ­گیری میزان کاهش وزن تخمین زد ]2S/Cr2O3…..[.

فصل اول:  مقدمه و کلیات تحقیق

1-1-   مقدمه    2

1-2-   بیان مسئله. 3

1-3-   مشکل طراحی زبان خاص دامنه برای آزمون بار. 3

1-4-   روش مقابله با مشکل طراحی.. 4

1-5-   حوزه پیشنهادی مسئله. 4

1-6-   ساختار پایان‌نامه. 4

فصل دوم: ادبیات و پیشینه تحقیق

2-1 مقدمه. 7

2-2 روند تحول زبان‌ها 8

2-2-1 زبان‌های همه منظوره 8

2-2-2 صفحه گسترده‌ها و زبان‌های نسل چهارم. 8

2-2-3 برنامه‌نویسی زبان گرا 9

2-4 برنامه در برنامه‌نویسی زبان گرا 13

2-5 زبان‌های خاص دامنه. 16

2-5-1 طراحی و پیاده‌سازی زبان خاص دامنه. 18

2-5-2 انواع زبان‌های خاص دامنه. 19

2-6 گرووی، زبان میزبان. 21

2-7 آزمون نرم‌افزار. 23

2-7-1 اهداف آزمون. 24

2-7-2 انواع آزمون. 25

2-7-2-1 آزمون جعبه سفید                                                                                                                                                                           25

2-7-2-2 آزمون جعبه سیاه 25

2-8 کارهای مرتبط.. 27

فصل سوم: روش تحقیق

3-1 مقدمه. 34

3-2 آزمون نرم‌افزار. 34

3-3 مشکلات پیش روی آزمون‌نویس‌ها 35

3-4 زبان خاص دامنه برای آزمون دامنه. 35

3-4-1 نیاز به وجود یک زبان خاص دامنه برای دامنه آزمون بار. 36

3-5 آزمون نرم‌افزارهای تحت وب… 37

3-5-1 آزمون‌های سمت مشتری.. 37

3-6 معماری سیستم پیشنهادی.. 38

3-7 پارامترهای مؤثر در آزمون بار. 40

3-7-1 پارامترهای زمانی.. 40

3-7-2 پارامترهای مشخص‌کننده رخداد خطا در برنامه. 40

3-8 چارچوب‌های مورد استفاده جهت آزمون نرم‌افزارهای تحت وب… 41

3-9  طرح پیشنهادی.. 44

3-9-1 تعریف آزمون بار. 45

3-9-1-1 فرایندهای مورد نیاز برای آزمون بار. 47

3-9-2 بررسی ساختار چهارچوب جب… 47

3-9-3  نحو زبان خاص دامنه پیشنهادی.. 49

3-9-3-1  ساختار کلی هر آزمون بار در زبان خاص دامنه پیشنهادی.. 50

 

3-9-3-1-1  انتخابگرها 50

3-9-3-1-2  رخدادها 55

3-9-3-1-3  ایجاد رخدادها 56

3-9-3-1-4  بارگذاری اطلاعات از فایل.. 56

فصل چهارم: محاسبات و یافته­ های تحقیق

4-1 مقدمه. 58

4-2 آزمون زبان خاص دامنه پیشنهادی.. 58

4-2-1 برنامه کاربردی 1: ورود و مشاهده نتیجه. 60

4-2-2 برنامه کاربردی 2: ثبت‌نام در سایت… 65

4-3 دستاورد زبان خاص دامنه پیشنهادی.. 69

4-4 کاستی‌های DSL پیشنهادی.. 69

فصل پنجم : نتیجه ­گیری و پیشنهادات

5-1 نتیجه‌گیری.. 72

5-2 کارهای آینده 76

پیوست الف: معرفی زبان گرووی.. 78

ویژگی‌های گرووی.. 79

قدرت در کد گرووی.. 81

محیط توسعه یکپارچه  گرووی و پشتیبانی ویرایشگر. 82

پیوست ب: واژه‌نامه فارسی به انگلیسی.. 83

پیوست ج: واژه‌نامه انگلیسی به فارسی.. 85

فهرست مراجع………………………………….. 87

فهرست جدول‌ها
جدول ‏2‑1:  مقایسه زبانهای خاص دامنه با زبان خاص دامنه­ پیشنهادی.. 29

جدول ‏4‑1:  برنامه نوشته‌شده توسط زبان‌های خاص دامنه پیشنهادی جهت آزمون . . 62

جدول 4-2: آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 2. 66

جدول 5-1:  انجام آزمون بار با بهره گرفتن از زبان خاص دامنه پیشنهادی در مقایسه با . . . 73

فهرست شکل­ها­
شکل 2-1: برنامه‌نویسی جریان اصلی با یک زبان همه‌منظوره [2] 12

شکل 2-2: برنامه‌نویسی زبان گرا با زبان خاص دامنه [2] 13

شکل 3-1: معماری کلی زبان خاص دامنه آزمون بار. 39

شکل 3-2: مرورگر فایرفاکس بازشده تحت کنترل چارچوب وبدرایور. 42

شکل 3-3: مثالی از کد گرووی و استفاده از چارچوب جب… 42

شکل 3-4: مورد آزمون با بهره گرفتن از اسپاک… 44

شکل 3-5: ساختار پوشه بندی برای چهارچوب جب… 48

شکل 3-6: نمایی از پوشه بندی درون Geb-core. 48

شکل 3-7: ساختار درختی سند و انتخاب نوع فارغ از محل قرارگیری عنصر. 51

شکل 3-8: گزینش دو عنصر از یک کلاس در سند. 52

شکل 3-9: گزینش عنصر با ترکیب انتخابگرهای کلاس و نوع. 53

شکل 4-1: فرایند توصیف آزمون بار در زبان خاص دامنه پیشنهادی توسط کاربر. 59

شکل 4-2: نحوه تفسیر و اجرای آزمون نوشته‌شده به زبان پیشنهادی.. 60

شکل 4-3: ورود به سایت و مشاهده نتیجه. 61

شکل 4-4: نمونه‌ای از خطای نمایش داده‌شده 61

شکل 4-5: مشاهده نتیجه «قبول» 61

شکل 4‑6: نتایج آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 1 بر اساس تعداد کاربران …. 63

شکل4‑7: نتایج آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 1 بر اساس کاربران …. 64

شکل 4‑8: نتایج آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 1 بر اساس تعداد کاربران …. 65

شکل4-9: فرم ورود اطلاعات و ثبت‌نام در وب‌سایت… 66

شکل 4-10: نتایج آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 2 بر اساس تعداد کاربران …. 67

شکل 4-11: نتایج آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 2 بر اساس تعداد کاربران …. 68

شکل 4‑12: نتایج آزمون بار نوشته‌شده برای برنامه 2 بر اساس تعداد کاربران …. 68

شکل 5-1: زمان تقریبی پیاده سازی آزمون بار با بهره گرفتن از زبانهای مختلف… 75

شکل 5-2: حجم تقریبی پیاده سازی آزمون بار با بهره گرفتن از زبان های مختلف… 75

چکیده
این پایان‌نامه در مورد طراحی و پیاده‌سازی یک زبان خاص دامنه جهت انجام آزمون بار روی برنامه‌های کاربردی تحت وب است. زبان‌های خاص دامنه، زبان‌هایی هستند که برای انجام اموری در حوزه خاص و با هدف سهولت در تولید برنامه‌ها طراحی می‌شوند. در توسعه هر سیستم نرم‌افزاری، مرحله آزمون نرم‌افزار از جهات مختلف اهمیت بسیار داشته و زمان و هزینه زیادی را تحمیل می‌کند. برای نرم‌افزارهای تحت وب، آزمون بار از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. هدف از این پایان نامه ، ارائه زبانی است که با بهره گرفتن از آن بتوان آزمون بار برای برنامه‌های کاربردی تحت وب را با سهولت و سرعت بیشتر و با هزینه و تخصص کمتری انجام داد. در این حوزه، زبان‌های خاص دامنه به منظور انجام آزمون‌‌های واحد و آزمون‌های کاربردی ارائه‌شده‌اند. هرچند با بهره گرفتن از برخی قابلیت‌های این زبان‌ها و ترکیب آن‌ ها با امکانات زبان‌های همه منظوره، می‌توان آزمون بار نیز انجام داد، اما نمی‌توان از آن‌ ها به عنوان یک زبان خاص دامنه جهت آزمون بار نام برد زیرا کاربران همچنان با برخی دشواری‌های زبان‌های همه منظوره درگیر هستند؛ به عبارت دیگر زبان خاص دامنه‌ای که تنها مختص آزمون بار باشد، طراحی و یا گزارش نشده است. این پایان‌نامه در واقع پاسخی به این نیاز است. زبان خاص دامنه پیشنهادی بر مبنای زبان گرووی و چارچوب‌های جِب و اسپاک بنانهاده شده و قادر است تمامی سناریوهایی که یک کاربر انسانی در یک صفحه وب انجام می­دهد را پشتیبانی نماید. در این زبان کاربر می‌تواند مشخص کند که برنامه کاربردی مورد نظر وی، با چه تعداد کاربر به صورت همزمان مورد آزمون قرار گیرد. همچنین امکان ذخیره خروجی و نتایج آزمون به قالب‌هایی مانند XML، XLS، CSV  و TXT در نظر گرفته‌شده تا نتایج به راحتی در نرم‌افزارهای تحلیلی و آماری مورد استفاده باشد. در این پایان نامه برای دو برنامه کاربردی تحت وب که سناریوهای متداولی هستند، دو آزمون بار انجام‌شده تا صحت عملکرد زبان در انجام آزمون بار مشخص شود. بر اساس این آزمون­ها، زبان خاص دامنه پیشنهادی زمان ایجاد یک آزمون بار را به طور تقریبی تا 40 برابر برای زبان‌های سطح بالایی چون Java و C# کاهش می‌دهد. این میزان کاهش برای زبان سطح پایین‌تری چون C++ تا 80 برابر نیز می‌رسد. از نظر کد نویسی نیز استفاده از زبان خاص دامنه پیشنهادی برای زبان‌های سطح بالای مذکور تا 6 برابر و برای زبان سطح پایینی چون C++، 10 تا 12 برابر  حجم کد نویسی را کاهش می‌دهد.

1-1- مقدمه
امروزه برنامه ­های کاربردی و نرم‌افزاری نقش بسزایی در زندگی روزمره دارند و بنابراین نیاز است هرگونه خطا در این برنامه­ها به حداقل مقدار ممکن برسد. در این میان برنامه ­های کاربردی وب از جمله برنامه ­هایی هستند که بیشتر از بقیه مورد استفاده قرارگرفته و اهمیت یافته­اند لذا آزمون آن­ها نیز بسیار مورد توجه است. به دلیل تخصصی بودن حوزه­ آزمون نرم­افزار، زبان­های خاص دامنه متعددی برای این حوزه به وجود آمده­اند که نسبت به زبان­های همه‌منظوره کاراتر عمل می­ کنند. یکی از این حوزه ها آزمون برنامه ­های کاربردی وب است. در اکثر روش‌های تولید برنامه ­های کاربردی فاز آزمون وجود دارد؛ اما در مورد برنامه ­های کاربردی وب این قضیه کمی متفاوت است چرا که این برنامه ­های کاربردی دو بخشی هستند. بخشی از آن­ها به قسمت سرور مربوط می­ شود و بخش دیگر از مرورگر کاربر به سمت سرور رفته و از دید کاربر بررسی می­شوند؛ بنابراین برای برنامه ­های کاربردی وب دو نوع آزمون برای دو بخش مختلف صورت می‌پذیرد [1]:

• مقدمه………………………………………………………………………………….. 2
• تعریف مسئله……………………………………………………………………….. 4
• هدف از تحقیق……………………………………………………………………. 5
• ضرورت تحقیق ……………………………………………………………………6
• شرایط و محدودیت های تحقیق………………………………………………7
• راهنمای فصول آتی……………………………………………………………….9

فصل دوم : ادبیات و پیشینه تحقیق

• پیشینه علمی تحقیق……………………………………………………………….11

 

فصل سوم: زمینه های علمی تحقیق

• بازی چیست؟………………………………………………………………………. 18
• تفاوت میان تصمیم گیری و بازی…………………………………………….22
• طبقه بندی بازی ها………………………………………………………………..23
•  ایستایی و پویایی……………………………………………………..23
• تعارض منافع یا تشریک مساعی………………………………….24
• تعداد دفعات انجام بازی…………………………………………….24
• بازی ها از نظر اطلاعات…………………………………………….25
• ثابت یا متغیر بودن قواعد بازی……………………………………26
• همکارانه یا غیر همکارانه بودن بازی……………………………26
• برخی مفاهیم و اصطلاحات در زمینه بازی………………………………..26
• استراتژی…………………………………………………………………..26
• پیامد…………………………………………………………………………27
• عقلانیت……………………………………………………………………27
• آگاهی عمومی به قواعد بازی………………………………………28
• تعادل……………………………………………………………………….28
• برنامه ریزی استراتژیک چیست……………………………………………….29
• مراحل مدیریت استراتژیک……………………………………………………..31
• تدوین………………………………………………………………………31
• اجرا…………………………………………………………………………32
• ارزیابی……………………………………………………………………..32
• برخی مفاهیم و اصطلاحات در برنامه ریزی استراتژیک………………33
• استراتژیست………………………………………………………………33
• بیانیه ماموریت…………………………………………………………..33
• فرصت و تهدید…………………………………………………………33
• ضعف و قوت…………………………………………………………..34
• هدف بلند مدت………………………………………………………..34
• استراتژی …………………………………………………………………34
• هدف سالانه………………………………………………………………34
• سیاست…………………………………………………………………….35

فصل چهارم : روش تحقیق

• توصیف اجمالی شرایط کنونی اقتصاد ایران……………………………….37
• نظریه تحقیق…………………………………………………………………………39
• توصیفی بر کاربرد نظریه در فضای کنونی اقتصاد ایران……………….40
• فروض حاکم………………………………………………………………………..42

فصل پنجم: محاسبات و یافته های تحقیق

• تعریف شرایط و جزئیات بازی…………………………………………………47

• 

•  

• تعریف متغیرهای بازی……………………………………………………………49
• هدف بازی……………………………………………………………………………51
• بررسی بازی از دید دولت……………………………………………………….51
• بررسی بازی از دید شرکت……………………………………………………..56
• تجزیه و تحلیل رفتار دولت و شرکت………………………………………..59

فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات

• نتیجه گیری……………………………………………………………………………63
• محاسبه مطلوبیت دولت و شرکت……………………………………………..66
• تحلیل حساسیت……………………………………………………………………..66
• پیشنهادات……………………………………………………………………………..67

پیوست ها:

• پیوست 1(متن کامل قانون هدفمند سازی یارانه ها)……………………. 69

منابع و مآخذ:

• منابع و مآخذ………………………………………………………………………….. 80

فهرست جداول:

جدول 1-5…………………………………………………………………………… 50

فهرست نمودارها:

• نمودار 1-5…………………………………………………………………………… 533
• نمودار 2-5…………………………………………………………………………… 55
• نمودار 3-5…………………………………………………………………………… 57
• نمودار 4-5…………………………………………………………………………… 58
• نمودار 5-5…………………………………………………………………………… 61
• تکرار نمودار5-5…………………………………………………………………….63

چکیده :

در این پژوهش سعی شده تا با مطالعه، بررسی و بکار گیری اصول نظریه بازی ها ، فرضیه ای جدید در زمینه بکارگیری تئوری بازی ها در برنامه ریزی استراتژیک سازمان ها ارائه شود تا تاثیر تغییرات محیطی بوجود آمده در طول زمان را بر استراتژی های تدوین شده شرکت ها کمتر کند. به عبارت دیگر به شرکت ها کمک میکند تا با در نظر گرفتن دولت به عنوان یکی از بازیکنان این بازی رقابتی که  سیاست های اقتصادی او، در نتیجه کسب شده از سوی آنان تاثیر مستقیم دارد، در هنگام برنامه ریزی استراتژیک بتوانند استراتژی های کارآمد تری را در برابر تغییرات و عدم قطعیت های موجود، تدوین کنند. همچنین برای درک بهتر فرضیه ارائه شده، به بررسی این فرضیه در شرایط کنونی اقتصاد ایران یعنی تغییر تعرفه حامل های انرژی، پرداخته شده است. از آنجا که این تغییر به عنوان استراتژی بکار گرفته شده از سوی یکی از بازیکنان این بازی یعنی دولت، مطرح شده است، تاثیر مستقیم بر برنامه ریزی بازیکن دیگر یعنی شرکت و همچنین عایدی او از این بازی خواهد داشت. دولت تسهیلات خود را به شرکت هایی ارائه می دهد که سیستم های بهبود دهنده مصرف انرژی را برای خود پیاده سازی کرده باشند. از طرفی شرکت ها نیز مخیر به پیاده سازی و یا عدم پیاده سازی چنین سیستم هایی در محل خود می باشند. بازی بوجود آمده بین دولت و شرکت ها تعریف گشته و سپس با تحلیل بازی بوجود آمده به کمک تئوری بازی ها، نقاط مختلف حیاتی شناسایی شد. برای مثال سطح تسهیلاتی که دولت باید به شرکت های پیاده کننده سیستم های بهبود دهنده مصرف انرژی بدهد تا آنها را ترغیب به این کار کند، چقدر است؟

• مقدمه:

در فرایند برنامه ریزی استراتژیک در دنیای امروز، زمان و عدم قطعیت، نقش مهمی ایفا  می كنند. تغییرات غیرقابل پیش بینی در محیط ، بسیاری از صنایع را زمین گیر ساخته و یا از صحنه رقابت حذف كرده است و پیش بینی ها را مورد آینده با شكست روبه رو ساخته است.  سازمانها به طور غیرقابل پیش بینی با تكنولوژیهای جدید ، محصولات جدید و بازارهای جدید روبه رو می باشند و استراتژیهای تدوین شده، پاسخگوی نیاز آنها در چنین محیط پویا و متغیری نیست.[1]

در زمان کنونی سرعت سرسام آور تغییرات باعث شده است دنیایی از تجارت به وجود آید که روش های متداول مدیریت نمی توانند در آن محیط ها مناسب سازمان ها باشند. هنگامی که تغییرات به صورت جزئی بود، می توانستیم از تجربه استفاده کنیم و تجربه به تنهایی راهنمای خوبی به حساب می آمد. ولی هنگامی که تصمیمات جنبه استراتژیک دارند و به نتایج بسیارعمده غیرقابل برگشت می انجامند، نمی توان از تصمیم گیری های مبتنی بر قضاوت های شهودی و تجربه (مبتنی بر فلسفه های سنتی مدیریت) استفاده کرد.

در محیط تجارت کنونی، بیش از هر دوره و زمان گذشته، تنها چیزی که ثابت و پایدار مانده است همان پدیده «تغییر» می باشد. قدر مسلم اینكه آینده قابل پیش بینی نیست. اما نكته قابل توجه این است كه سازمانها می توانند خود را برای مقابله با آن آماده كنند و این آمادگی سبب ایجاد مزیت رقابتی برای آنها می شود. هر چه تغییرات و عدم قطعیتها تشدید شود، مزیت رقابتی سازمان هایی كه استراتژیهای پایدار و مقاوم را در برابر تغییرات تدوین كرده اند، نیز افزایش می یابد. سازمان های موفق آنانند که می توانند به شیوه ای اثربخش خود را با پدیده تغییر سازگار نمایند.

اصل اساسی مدیریت استراتژیک این است که سازمان ها باید برای بهره جستن از فرصت های خارجی و پرهیز از اثرات ناشی از تهدیدات خارجی یا کاهش دادن آنها درصدد تدوین استراتژی هایی برآیند . از آنجا که عدم قطعیت در محیط بتدریج به كانون توجهات در فرایند برنامه ریزی استراتژیک تبدیل شده است، از طرفی متفكران این حوزه، روش های سنتی مطرح در برنامه ریز ی استراتژیک را که  بر مبنای پیش بینیهای قطعی از آینده اقدام به تدوین استراتژی می كنند در مقابله با آشفتگی و تغییرات محیط ناكارآمد می بینند، لذا این روش ها در مواجهه با عوامل غیر قطعی و تغییرات محیطی ، كارایی خود را از دست می دهند[1] .

این مسأله، سبب پیدایش و محبوبیت ابزارها یی شده است كه به برنامه ریزان، بینش و قدرت مواجهه با تغییرات محیطی را بدهند.  ابزارهایی همچون برنامه ریزی استوكستیک ، برنامه ریزی سناریو ، آنالیز تصمیم گیری  و تئوری بازی ها از این گونه می باشند.

2-1)   تعریف مسئله:

همانگونه که در مقدمه بیان شد، تغییر تنها عضو پایدار در فضای کنونی کسب و کار است و این نمایانگر عدم قطعیت موجود در فضای تجارت می باشد. از آنجا که در هر شرایطی برنامه ریزی عنصری اساسی برای رسیدن به موفقیت

1-1-5 کاربردها:.. 8
1-2 مقدمه­ای بر روش­های تحلیل مواد نانوساختار:……….. 8
1-2-1 تئوری تنش دوگانه.. 9
1-2-2 تئوری الاستیسیته­ی غیرمحلی ارینگن.. 9
1-2-3 تئوری گرادیان کرنش-اینرسی.. 10
1-3 مروری بر پژوهش­های انجام شده .. 11
1-4معرفی پایان نامه­ی کنونی و اهداف آن………………. 13
فصل دوم
معادلات حرکت.. 14
2-1فرمولبندی معادله­ حرکت نانوصفحه.. 14
2-2 روش مربعات دیفرانسیلی بهبودیافته.. 25
2-3 فرم عادی معادلات به­دست آمده از تئوری گرادیان کرنش-اینرسی   28
فصل سوم
نتیجه­های عددی.. 29
3-1 مقدمه.. 29
3-2 اعتبارسنجی روش حل.. 30
3-3 بررسی اثرات تعداد نقاط شبکه­بندی بر فرکانسهای طبیعی سازه   30
3-4 بررسی اثرات پارامترهای اندازه در تئوری گرادیان کرنش-اینرسی بر فرکانس سازه.. 31
3-5 بررسی اثرات نیروی اعمالی بر فرکانس­های سازه.. 36
3-6 بررسی تأثیر ضرایب وینکلر و پاسترناک بر فرکانس­های طبیعی   37
3-7 بررسی اثرات تغییر دما بر فرکانس­های طبیعی سازه.. 39
3-8 شکل مودهای سازه.. 40
فصل چهارم
نتیجه ­گیری و پیشنهادات.. 42
4-1 مقدمه.. 42
4-2 نتیجه ­گیری.. 42
4-3 پیشنهادات.. 43
مراجع.. 44
پیوست الف
فرم عادی معادلات به­دست آمده از تئوری گرادیان کرنش-اینرسی.. 48
چکیده:
در بسیاری از کاربردها گرافن (تک­لایه یا چندلایه) درون ماتریس پلیمری به صورت کامپوزیت مورد استفاده قرار می­گیرد. در این پژوهش گرافن ایده­آل با شکل پیوندی شش­ضلعی بین اتم­ها، واقع در ماتریس پلیمری، با شرایط مرزی مختلف شامل گیردار و ساده  تحت بارگذاری فشاری خارجی دومحوره و بارگذاری حرارتی مورد بررسی قرار می­گیرد. این کامپوزیت به شکل تک­لایه در نظر گرفته می­ شود.
برای مدل­سازی ابتدا جابه­جایی­ها با بهره گرفتن از تئوری تغییرشکل برشی مرتبه سوم تخمین زده می­شوند و با بهره گرفتن از دو مدل وینکلر و پاسترناک ماتریس پلیمری مدل­سازی خواهد شد. با بهره گرفتن از تئوری گرادیان کرنش-اینرسی معادلات تعادل دینامیکی به­دست آمده و با بهره گرفتن از روش مربعات دیفرانسیلی بهبود یافته معادلات حل می­شوند. توزیع دما در سطح سازه با تابعیت خطی نسبت به طول و عرض صفحه، و به شکل بار گسترده فرض می­ شود. فرکانس­های طبیعی و شکل مودهای مربوطه که وابسته به پارامترهای سیستم­اند در دماهای مختلف محاسبه می­گردد و اثر پارامترهایی مانند ضرایب وینکلر و پاسترناک، پارامترهای گرادیان کرنش-اینرسی و همچنین تعداد نقاط شبکه­بندی مورد بررسی قرار می­گیرد. از فرکانس­های طبیعی بسیار بالای به­دست آمده در این پژوهش می­توان سختی بالای سیستم را نتیجه گرفت.

 

فصل اول : مقدمه
1-1         مقدمه­ای بر نانوکامپوزیت­های گرافنی
1-1-1 تاریخچه:
در گرافیت[1] (یکی دیگر از آلوتروپ­های کربن)، هر کدام از اتم­های چهار­ظرفیتی کربن با سه پیوند کووالانسی به سه اتم کربن دیگر متصل شده ­اند و یک شبکه گسترده را تشکیل داده­اند. این لایه خود بر روی لایه­ای کاملا مشابه قرار گرفته­است و به این ترتیب، چهارمین الکترون ظرفیت نیز یک پیوند واندروالسی که ضعیف­تر از کووالانسی هست تشکیل می­دهد. به همین دلیل لایه ­های گرافیت به راحتی روی هم سر می­خورند و می­توانند در نوک مداد به­کار بروند. گرافن ماده­ای است که در آن تنها یکی از این لایه ­های گرافیت وجود دارد و به عبارتی چهارمین الکترون پیوندی کربن، به عنوان الکترون آزاد باقی مانده ­است.
هر­چند نخستین بار در سال 1947 فیلیپ والاس[2] درباره گرافن[3] نوشت و از آن زمان تلاش­ های زیادی برای ساخت آن صورت گرفته­بود اما، قضیه مرمین – وانگر[4] در مکانیک آماری و نظریه میدان­های کوانتومی وجود داشت که ساخت یک ماده دوبعدی را غیرممکن و غیرپایدار می­دانست. اما به هر حال در سال 2004، آندره گایم[5] و کنستانتین نووسلف[6]، از دانشگاه منچستر موفق به ساخت این ماده شده و نشان دادند که قضیه مرمین – وانگر نمی ­تواند کاملا درست باشد. جایزه نوبل فیزیک 2010 نیز به خاطر ساخت ماده­ای دوبعدی به این دو دانشمند تعلق گرفت.
1-1-2 معرفی:
گرافن ساختار دو بعدی از یک لایه منفرد شبکه لانه زنبوری کربنی می­باشد. در گرافن، هر اتم کربن با سه اتم کربن دیگر پیوند داده­است. این سه پیوند در یک صفحه قرار دارند و زوایای بین آن­ها با یکدیگر مساوی و برابر با ˚120 است. در این حالت، اتم­های کربن در وضعیتی قرار می‏گیرند که شبکه­ ای از شش­ضلعی­های منتظم را ایجاد می­ کنند (شکل 1-1).
البته این ایده­آل­ترین حالت یک صفحه­ی گرافن است. در برخی مواقع، شکل این صفحه به گونه­ ای تغییر می‏کند که در آن پنج­ضلعی­ها و هفت­ضلعی­هایی نیز ایجاد می­ شود.
گرافن به علت داشتن خواص فوق­العاده در رسانندگی الکتریکی و رسانندگی گرمایی، چگالی بالا و تحرک پذیری حامل­های بار، رسانندگی اپتیکی [1] و خواص مکانیکی [2] به ماده‌ای منحصربفرد تبدیل شده است. این سامانه جدید حالت جامد به واسطه این خواص فوق­العاده به عنوان کاندید بسیار مناسب برای جایگزینی سیلیکان در نسل بعدی قطعه‌های فوتونیکی و الکترونیکی در نظر گرفته شده است و از این رو توجه کم سابقه­ای را در تحقیقات بنیادی و کاربردی به خود جلب کرده است. طول پیوند کربن ـ کربن در گرافن در حدود 0.142 نانومتر است.
ساختار زیربنایی برای ساخت نانو ساختارهای کربنی، تک لایه گرافن است که اگر بر روی هم قرار بگیرند توده سه­بعدی گرافیت را تشکیل می­ دهند که بر هم کنش بین این صفحات از نوع واندروالسی با فاصله­ی بین صفحه­ای 0.335 نانومتر می‌باشد. اگر تک­لایه گرافیتی حول محوری لوله شود نانولوله­کربنی شبه­یک­بعدی واگر به صورت کروی پیچانده شود فلورین شبه­صفر­بعدی را شکل می‌دهد. لایه‌های گرافینی از 5 تا 10 لایه را به نام گرافن کم لایه و بین 20 تا 30 لایه را به نام گرافن چند لایه، گرافن ضخیم و یا نانو­بلورهای نازک گرافیتی، می‌نامند. گرافن خالص تک لایه ازخود خواص شبه فلزی نشان می‌دهد [3].
1-1-3 روش­های ساخت گرافن
امروزه روش­های بسیار متنوعی برای ساخت گرافن بکار برده می­ شود که از متداول­ترین آن­ها می­توان روش­های لایه­برداری مکانیکی، لایه­برداری شیمیایی، سنتز شیمیایی و رسوب بخار شیمیایی[1] را نام برد. برخی روش­های دیگری همانند شکافتن نانو­لوله­های­کربنی [4] و ساخت با امواج ماکرویو [5] نیز اخیرا بکار­برده شده ­اند. یک نمای کلی از روش­های ساخت گرافن در زیر آمده است:

1. از پایین به بالا (از اتم کربن به صفحه گرافن)

• شکافت گرمایی
• رسوب بخار شیمیایی [6]
• پلاسما
• گرمایی

 

1. از بالا به پایین (از گرافیت به صفحه گرافن)

• لایه برداری مکانیکی [7]
• چسب نواری
• تیزی نوک میکروسکوپ نیروی اتمی[2]
• لایه برداری شیمیایی [8]
• سنتز شیمیایی [9]
• امواج فرا صوتی
• روش شیمیایی

 
 
در سال 1975گروه لانگ[3] [10] برای اولین بار گرافیت کم­لایه روی سطح بلور پلاتین را با بهره گرفتن از روش رسوب بخار شیمیایی تولید کردند.
در سال 1999 گروه لو[4] [11] با بهره گرفتن از تیزی نوک میکروسکوپ نیروی اتمی، لایه برداری مکانیکی را بر روی یک گرافیت پیرولیتی به منظور تهیه گرافن تک لایه انجام دادند. با این وجود، گرافن تک­لایه برای اولین بار در سال2004 توسط گروه نووسلف تولید و گزارش شد. آن‌ ها از چسب­نواری برای جدا کردن لایه ­های گرافن از سطح زیرلایه استفاده کردند. این روش توانایی و قابلیت تولید لایه‌های متنوع گرافن را دارد و علاوه بر آن، آسان نیز هست. روش لایه برداری مکانیکی توسط قابلیت تولید لایه‌های گرافیتی کم لایه و چند لایه را دارد اما ضخامت گرافیت به­دست آمده توسط این روش برابر با 10 نانو متر است که تقریبا برابر با 30 لایه گرافن تک­لایه است.
در روش لایه برداری شمیایی، فلزات قلیایی بین صفحات گرافیت پراکنده شده در محلول، قرار می‌گیرند. به طور مشابه روش سنتز شیمیایی شامل اکسید گرافیت پراکنده در محلول به­دست آمده از کاهش هیدروژن است. تولید گرافن توسط این روش یکی از بهترین روش‌ها برای تولید گرافن در ابعاد بزرگ است. در این روش کربنی که بوسیله گرما جدا شده بر روی سطح یک فلز فعال قرار می‌گیرد و در دمای بالا و تحت فشار اتمسفر یا فشار کم، یک شبکه لانه زنبوری تشکیل می‌دهد. از آنجایی که این روش در یک کوره گرمایی انجام می‌گیرد آن را روش رسوب بخار شیمیایی گرمایی می‌نامند. هنگامی­که این روش شامل رشد به کمک پلاسما باشد، روش رسوب بخار شیمیایی پلاسمای غنی شده نامیده می‌شود.
هریک از این روش‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارند، به عنوان مثال روش لایه برداری مکانیکی توانایی و قابلیت ساخت گرافن یک لایه تا چند لایه را دارد اما همانندی نمونه های بهدست آمده بسیار پایین است، همچنین ساخت گرافن در ابعاد بزرگ یکی از چالش­های پیش روی این روش است. برای تهیه گرافن تک لایه و چند لایه می‌توان از روش چسب نواری استفاده کرد اما تحقیقات گسترده‌ی بیشتری برای توسعه این روش جهت استفاده در قطعه‌های الکترواپتیکی لازم است. روش‌های سنتز شیمیایی از روش‌های دمای پایین هستندکه این ویژگی موجب می‌شود ساخت گرافن بر روی انواع زیر لایه‌های با دمای محیط، به ویژه زیرلایه‌های پلیمری آسان‌تر شود؛ با این حال، همگنی و