ORIGINAL_ARTICLE
مطالعه تجربی و عددی کمانش پوسته های استوانه ای فولادی با گشودگی شبه بیضوی تحت بار فشاری محوری
درک چگونگی تاثیر گشودگی روی ظرفیت تحمل بار و رفتار کمانش پوستههای استوانهای یک مسئله اساسی در طراحی اجزای سازههای بکار رفته در اتومبیلها، هواپیما ها و نیز سازههای دریایی میباشد. در این مقاله شبیه سازی و تحلیل پوستههای استوانهای فولادی با طولهای متفاوت، شامل گشودگی شبه بیضوی، تحت بار فشاری محوری با استفاده از روش عددی اجزای محدود انجام و تاثیر موقعیت گشودگی و نسبت طول به قطر در رفتار کمانش و پس کمانش پوستههای استوانهای بررسی شده است. همچنین برای چندین نمونه، آزمایش کمانش توسط یک دستگاه سرو هیدرولیک اینسترون 8802 انجام شده و نتایج بدست آمده از آزمایشهای تجربی با نتایج عددی مقایسه شدهاند. برابری بسیار خوبی بین نتایج بدست آمده از شبیه سازی عددی و نتایج تجربی دیده میشود. در پایان با توجه به نتایج تجربی و عددی رابطهای برای یافتن بار کمانش اینگونه سازهها ارائه شده است.
https://mej.aut.ac.ir/article_73_fc9b0a3fe519641953aa488a35a9a817.pdf
2010-08-23
1
8
10.22060/mej.2010.73
کمانش
پوسته های استوانه ای
گشودگی شبه بیضوی
روش اجزای محدود
روش تجربی
محمود
شریعتی
mshariati44@gmail.com
1
نویسنده مسئول و دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود.
LEAD_AUTHOR
مسعود
مهدی زاده رخی
2
دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود.
AUTHOR
[1] Arbocz, J.; Hol JMAM; “Collapse of axially compressed cylindrical shells with random imperfections”, AIAA J., Vol. 29, p.p. 2247–56, 1991.
1
[2] Jullien, JF.; Limam, A.; “Effect of openings on the buckling of cylindrical shells subjected to axial compression” Thin Walled Structure, Vol. 31, p.p.187–202, 1998.
2
[3] Timoshenko, SP.; Gere, JM.; Theory of elastic stability, 2nd Edition, McGraw-Hill, 1961.
3
[4] Ugural, AC.; Stresses in plates and shells, McGraw- Hill, 1981.
4
[5] Yeh, MK.; Lin, MC.; Wu, WT.; “Bending buckling of an elastoplastic cylindrical shell with a cutout” Eng. Structure, Vol. 21, p.p. 996–1005, 1999.
5
[6] Hilburger, MW.; Vicki, OB.; Michael, PN.; “Buckling behavior of compression-loaded quasi-isotropic curved panels with a circular cutout” Int. J. Solids Structure,Vol. 38, p.p. 1495–522, 2001.
6
[7] Tafreshi, A.; “Buckling and post buckling analysis of composite cylindrical shells with cutout subjected to internal pressure and axial compression load” Int. J.Pressure Vessel Piping, Vol. 79, p.p. 351–9, 2002.
7
[8] Han, H.; Cheng, J.; Taheri, F.; Pegg; N.; “Numerical and experimental investigations of the response of aluminum cylinders with a cutout subject to axial compression” Thin Walled Structure, Vol. 44, p.p. 254-270, 2006.
8
[9] Shariati, M.; Mahdizadeh R., M.; “Numerical and Experimental Investigations on Buckling of Steel Cylindrical Shells with Elliptical Cutout Subject to Axial Compression” Thin Walled Structure, Vol. 46,p.p. 1251– 1261, 2008.
9
[10] ABAQUS 6.4 PR11 user's manual.
10
[11] Gerald, C. F.; Wheatley, P. O.; Applied Numerical Analysis, Addison Wesley, 1999.
11
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل رفتار ترموالاستیک گذرا در استوانة جدارضخیم ساخته شده از مواد هدفمند با ویژگیهای وابسته به دما به شیوه اجزاء محدود
در مقاله کنونی، تحلیل غیرخطی انتقال حرارت گذرا و تنشهای ترموالاستیک پدید آمده در یک استوانه توخالی ضخیم ساخته شده از مواد هدفمند، با در نظر گرفتن وابستگی خواص مکانیکی و حرارتی مواد به دما، به شیوه اجزاء محدود انجام پذیرفته است. در اثر دخالت دادن وابستگی ویژگیهای مواد به دما، معادلات اجزاء محدود حاکم بر هر دو تحلیل انتقال حرارت گذرا و تنشهای ترموالاستیک، غیر خطی شدهاند. در این زمینه، شرایط مرزی دمایی، هندسی و تنشی گوناگونی بررسی شدهاند. برای دستیابی به پاسخها، از الگوریتم ویژه دربرگیرنده یک روش حل عددی و انجام همزمان انتگرالگیری زمانی و حل تکرار، استفاده شده است. در پایان، نتایج بدست آمده با در نظر گرفتن و بدون در نظر گرفتن اثر وابستگی ویژگیهای مواد به دما، مقایسه شدهاند. همچنین، اثر شرایط مرزی متفاوت بر توزیع دما، تنشهای شعاعی و تنشهای محیطی بدست آمده، بررسی شده است. نتایج، بیانگر اثر چشمگیر وابستگی ویژگیهای مواد به دما میباشند.
https://mej.aut.ac.ir/article_74_15416c735d7b4a53c37dfae8176b1e72.pdf
2010-08-23
9
18
10.22060/mej.2010.74
: تنشهای ترموالاستیک
انتقال حرارت گذرا
روش اجزاء محدود
مواد هدفمند
وابستگی به دما
تحلیل غیر خطی
استوانه جدار ضخیم
محمد
شرعیات
shariyat@kntu.ac.ir
1
نویسنده مسئول و دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی،
LEAD_AUTHOR
داود
عسگری
2
کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی،
AUTHOR
محمد
آزادی
3
دانشجوی کارشناسی، دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی،
AUTHOR
[1] Noda, N.; “Thermal stresses in materials with temperature-dependent properties”, Appl. Mech. Rev., Vol. 44, pp. 83-97, 1991.
1
[2] Tanigawa, Y.; “Some basic thermoelastic problems for non-homogeneous structural materials”, Appl. Mech. Rev., Vol. 48, pp. 287-300, 1995.
2
[3] Shen, H.S.; “Thermal postbuckling behavior of functionally graded cylindrical shells with temperature-dependent properties”, International Journal of Solids and Structures, Vol. 41, pp. 1961-1974, 2004.
3
[4] Zimmerman, R.W.; Lutz, M.P.; “Thermal stress and thermal expansion in a uniformly heated functionally graded cylinder”, J Therm Stress, Vol. 22, pp.88–177, 1999.
4
[5] Obata, Y.; Noda, N.; “Steady thermal stresses in a hollow circular cylinder and a hollow sphere of a functionally gradient material”, Journal of Thermal Stresses, Vol.17, pp. 471–487, 1994.
5
[6] Praveen, G.N.; Chin C.D.; Reddy, J.N.; “A pesedo-dynamic thermoelastic analysis of a compositionally graded ceramic-metal cylinder”, Submitted for publication in ASCE Journal of Engineering Mechanics, 2005.
6
[7] Liew, K.M.; Kitipornchai, S.; Zhang, X.Z.; Lim, C.W.; “Analysis of the thermal stress behavior of functionally graded hollow circular cylinders”, International Journal of Solids and Structures, Vol. 40, pp. 2355–2380, 2003.
7
[8] Jabbari, M.; Sohrabpour, S.; Eslami M.R.; “Mechanical and thermal stresses in a functionally graded hollow cylinder due to radially symmetric loads”, Int. J Pres. Ves. Pip., Vol. 79, pp. 493–7, 2002.
8
[9] El-abbasi, N.; Meguid, S.A.; “Finite element modeling of the thermoelastic behavior of functionally graded plates and shells”, Int J Comput Eng Sci, pp. 151–65, 2000.
9
[10] Praveen, G.N.; Reddy, J.N.; “Nonlinear transient thermoelastic analysis of functionally graded ceramic-metal plates”, Int J Solids Struct, Vol. 35, pp. 4457–76, 1998.
10
[11] Shao, Z.S.; Wang, T.J.; “Transient thermo-mechanical stresses of functionally graded cylindrical panels”, AIAA JOURNAL, Vol. 45, No. 10, pp. 2487-2496, 2007.
11
[12] Shao, Z.S.; Wang, T.J.; Ang, K.K.; “Transient thermo-mechanical analysis of functionally graded hollow circular cylinders”, Journal of Thermal stresses, Vol. 30, No. 1, pp. 81-104, 2007.
12
[13] Touloukian, Y.S.; “Thermophysical properties of high temperature solid materials”, McMillan, New York, 1967.
13
[14] Bathe, K.J.; “Finite Element Procedures”, Prentice-Hall, 2007.
14
[15] Reddy, J.N.; “An introduction to the finite element method”, 3rd edition, McGraw-Hill Inc, 2005.
15
[16] Zienkiewicz, O.C.; Taylor, R.L.; “The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals”, 6th edition, Butterworth-Heinemann, 2005.
16
ORIGINAL_ARTICLE
تاثیر پارامترهای مختلف در توزیع تنش صفحات غیرهمسانگرد با بریدگی مثلثی
صفحات حاوی بریدگی در کاربردهای صنعتی بسیاری دیده میشود. این بریدگیها در صفحات، بیشتر برای کاهش وزن سازه یا نیاز به راههای ورودی و خروجی در سازه ایجاد میشود. بهخاطر تغییری که در اثر هندسه صفحه در اثر این بریدگیها ایجاد میشود تنش موضعی شدیدی در اطراف بریدگی ایجاد میشود که تمرکز تنش نامیده میشود. دانستن مقادیر تمرکز تنش در دستیابی به طراحی بهین بسیار مهم میباشد. در این مقاله تحلیل تنش اطراف بریدگی مثلثی بطور کامل با درنظر گرفتن پارامترهای مختلف موثر بر شدت تنش شامل زاویه بار، زاویه الیاف، زاویه چرخش بریدگی و تاثیر مواد همچنین اثر انحنای گوشه بریدگی مورد بررسی قرار گرفته است. اساس روش مورد استفاده در این مقاله بر پایه یک حل تحلیلی است. این حل از بسط حل تحلیلی لخنیتسکی که پیشتر برای بریدگی دایرهای و بیضی استفاده میشد، بدست میآید. برای اثبات درستی جوابها، حل المان محدود نیز صورت گرفته است. با توجه به نتایج ارائه شده، پارامترهای یاد شده تاثیر بسزایی در شدت تنش اطراف بریدگی مثلثی دارند.
https://mej.aut.ac.ir/article_75_8dd503243bc33a6de8812b6fd793c366.pdf
2010-08-23
19
27
10.22060/mej.2010.75
بریدگی مثلثی
حل تحلیلی
صفحه سوراخدار
مواد غیرهمسانگرد
محمد
جعفری
iust_m_jafari@yahoo.com
1
نویسنده مسئول و استادیار دانشگاه صنعتی شاهرود; دانشکده مهندسی مکانیک
LEAD_AUTHOR
جلیل
رضایی پژند
jrezaeep@ferdowsi.um.ac.ir
2
دانشیار دانشگاه فردوسی مشهد
AUTHOR
[1] رضایی پژند، جلیل، جعفری، محمد، “تحلیل تنش در صفحه فلزی با بریدگی مرکزی“، دومین کنفرانس سازه های . جدارنازک، کرمان، ص 79 تا 85 ، آبان 1384
1
[2]Timoshenko, S.; Goodier, J.N. Theory of elasticity, McGraw-Hill book company, 1951.
2
[3] Savin, G.N.; Stress concentration around hole, New York, Pergamon Press, 1961.
3
[4] Lekhnitskii, S.G.; Anisotropic plates, Gordon & Breach Science Publishers, New York, USA, 1968.
4
[5] Theocaris, P.S.; Petrou, L. “Stress distributions and intensities at corners of equilateral triangular holes”,Int J Fract, vol. 31, p.p. 271–289, 1986.
5
[6] Daoust, J.; Hoa, S.V. “An analytical solution for anisotropic plates containing triangular holes”.Composite Structure, vol. 19, p.p. 107–130, 1991.
6
[7] Abuelfoutouh ,N.M. ”Preliminary design of unstiffend composite shells”, Symposium Of 7th technical Conference of ASC , p.p.693-786, 1993.
7
[8] Rezaeepazhand, J.; Jafari, M. “Stress analysis of perforated composite plates”, Composite Structures,vol.71, p.p. 463-468, 2005.
8
[9] Rezaeepazhand, J.; Jafari, M. “Stress concentration in composite plates with special shaped cutout”, 12th European Conference on Composite Materials, 29th August-1st September 2006.
9
[10] Rezaeepazhand, J.; and Jafari, M. “Stress analysis of composite plates with non-circular cut out”, Key Engineering Materials, vols. 385-387, p.p. 365-368,2008.
10
[11] Rezaeepazhand, J.; Jafari, M. “Stress concentration in metallic plates with special shaped cutout”,International Journal of Mechanical Sciences, vol. 52,p.p. 96–102, 2010.
11
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل تنش در مقاطع چند سلولی بسته تحت پیچش
در این مقاله، مقاطع چند سلولی بسته تحت پیچش به عنوان اجزای سازهها، برای مشخص کردن چگونگی توزیع تنش در نقاط مختلف مقطع و همچنین برآورد حداکثر تنش برشی و محل آن بررسی شدهاند. مرز سلولها و همچنین مرز بیرونی برای بعضی مقاطع، دایره در نظر گرفته شده است. دراین دسته از مقاطع، با نسبتهای هندسی متفاوت، مقادیر تنش برشی برای نقاط واقع بر لبه سلولها، به کمک روش اجزای محدود محاسبه و به صورت نمودار رسم شده اند. ماکزیمم این تنشها بر حسب نسبتهای هندسی که نشان دهنده مساحت و ممان اینرسی قطبی مقطع هستند در نمودارهای جداگانه رسم شدهاند تا میانیابی تنشهای ماکزیمم سادهتر شود. مقاطع مستطیلی تو خالی با ضخامت جداره ثابت و متغیر به عنوان نمونهای دیگر از مقاطع بسته نیز در این بررسی مورد مطالعه قرار گرفته است. توزیع تنشها در لبههای داخلی، بیرونی و در همسایگی گوشهها و همچنین تنش متوسط در امتداد خط میانی جدارهها، محاسبه و تغییرات آنها به صورت نمودار ارائه و افزایش قابل ملاحظه تنشها در نزدیکی گوشهها نشان داده شده است. برخی نتایج حاصل از این بررسی با نتایجی که در منابع دیگر وجود دارد مقایسه و تفاوتهای موجود مورد بحث قرار گرفتهاند.
https://mej.aut.ac.ir/article_76_69168c69b309be6894961f2719d4bfd8.pdf
2010-08-23
29
37
10.22060/mej.2010.76
مقاطع چند سلولی دایره ای
تمرکز تنش
چند سلولی مستطیلی
جدار نازک
خسرو
نادران طحان
naderan_k@scu.ac.ir
1
نویسنده مسئول و دانشیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز
LEAD_AUTHOR
محمد
شیشهساز
2
استاد گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز
AUTHOR
مهدی
بهرامی قلعه سفیدی
3
کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، پژهشکده تکنولوژی تولید جهاد دانشگاهی خوزستان
AUTHOR
[1] Sokolnikoff, I. S., Mathematical theory of elasticity, McGraw-Hill Book Company (1956).
1
[2]Fenner, R. T., Engineering elasticity, Ellis Horwood Limited (1986).
2
[3]Timoshenko, S.P., Goodier, J.N., Theory of elasticity, McGraw-Hill Book Company (1970).
3
[4]Fenner, D. N., Engineering stress analysis a finite element approach, Ellis Horwood Limited (1987).
4
[5] Alfano, G., Marotti de Sciarra, F., Rosati, L., Automatic analysis of multi cell thin-walled sections, Computers and Structures, Vol. 59, No. 4, pp. 641-655 (1996).
5
[6] Porkić, A., Computer program for determination of geometrical properties of thin-walled beams with open-closed section, Computers and Structures, Vol. 74, pp. 705-715 (2000).
6
[7] Hong Yoo, C., Acra, S.V., Cross-section properties of thin-walled multi-cellular section, Computer & Structures, Vol. 22, No. 1, pp. 53-61 (1986).
7
[8] Li, Z., Ko, J. M., Ni, Y. Q., Torsional rigidity of reinforced concrete bars with arbitrary sectional shape, Finite Elements in Analysis and Design, Vol. 35, pp. 349-361 (2000).
8
[9] Ridley-Ellis, D. J., Owen, J. S., Davies, G., Torsional behavior of rectangular hollow sections, Computers and Structures,Vol. 82, pp. 703-715 (2004).
9
[10] Saadé, K., Espion, B., Warzée, G., Non-uniform torsional behavior and stability of thin-walled elastic beams with arbitrary cross section, Thin-Walled Structures, Vol. 42, pp. 857-881 (2004).
10
[11] Sapountzakis, E. J., Non uniform torsion of bars of variable cross section, Computers and Structures, Vol. 82, pp. 703-715 (2004).
11
[12] Kawai, T., The application of finite element methods to ship structures, Computers & Structures, Vol. 3, pp. 1175-1194 (1973)
12
[13] Krenk, S., Gunneskov, O., A triangulation procedure for elastic cross section with moderate wall thickness, Computers & Structures, Vol. 24, No. 1, pp. 1-22 (1986).
13
[14] Jönsson, J., Determination of shear stress, warping functions and section properties of thin-walled beams using finite elements, Computers and Structures, Vol. 68, pp. 393-410 (1998).
14
[15] Young, C. W., Roark’s Formulas for stress and strain, McGraw-Hill Book Company (1985).
15
[16] ANSYS V8. User Manual.
16
[17] بهرامی قلعه سفیدی، مهدی، "تحلیل تنش در مقاطع چند سلولی تحت پیچش"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه . شهید چمران، اردیبهشت 1385
17
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی بهینه پنلهای ساندویچی لایهای متقارن، محدود شده با قیدهای کمانش موضعی تحت بارهای بیرون صفحهای، با استفاده از الگوریتم ژنتیک پیشرفته
مقاله حاضر، بهینهسازی وزنی پنلهای ساندویچی لایهای (هسته گسترده و لانهزنبوری) با شرایط مرزی تکیهگاه ساده، تحت بار بیرون صفحهای را بررسی میکند. چروکیدگی پوستهها و کمانش درون سلولی دو نوع مهم از کمانشهای موضعی پنلهای ساندویچی میباشند که قیدهای مهم مسألة بهینهسازی مربوطه را تشکیل میدهند. یک روش تحلیلی غیرخطی برای این مسأله با در نظر گرفتن تغییرشکل برشی و جابجایی صفحة میانی بکار گرفته شده است. بخاطر پیچیدگی مسأله و گسسته بودن متغیرها، الگوریتم ژنتیک بر دیگر روشهای بهینهسازی برتری دارد. در الگوریتم یاد شده، یک روش جدید برای بهبود بهینهسازیِ ترتیب لایهگذاری و انتخاب مواد پوستهها و هسته مورد توجه واقع و در پایان، برای فشارهای مختلف، نتایج مقایسهای نشان داده شدهاند.
https://mej.aut.ac.ir/article_77_b8f7fd15135650366bd17fd0a1177c5f.pdf
2010-08-23
37
44
10.22060/mej.2010.77
پنل ساندویچی – بهینهسازی – الگوریتم ژنتیک– کمانش موضعی
ایرج
رجبی
1
نویسنده مسئول و مربی دانشگاه صنعتی مالک اشتر، سازمان صنایع دریایی،
LEAD_AUTHOR
محمدجعفر
جمالی
2
کارشناس ارشد مکانیک، سازمان صنایع دریایی، گروه شناورهای اثرسطحی شیراز،
AUTHOR
[1] SP. Systems; Composite Engineering Materials Handbook, http://www.spsystem.com, 1999.
1
[2] Zenkert, D.; Sandwich Construction, Engineering Materials Advisory Services, Ltd.,Cradley Heath, West Midlands, UK., 1997.
2
[3] Plantema, F.J.; Sandwich Construction, Wiley, NewYork, 1966.
3
[4] Ley, R.P., Lin, W. and Mbanefo, U.; Facesheet Wrinkling in Sandwich Structures, NASA CR-1999-208994, 1999.
4
[5] Wadee, M.A., Hunt, G.W.; Interactively Induced Localized Buckling in Sandwich Structures with Core Orthotropy, J. Appl. Mech. Trans., ASME 65, 523-528, 1998.
5
[6] Niu, K., Talreja, R.; Modeling of Wrinkling in Sandwich Panels under Compression, J. Eng. Mech., Vol. 125, 875-883, 1999.
6
[7] Vonach, W.K. and Rammerstorfer, F.G.; A General Approach to the Wrinkling Instability of Sandwich Plates, Structural Engineering and Mechanics, 12, 363–376, 2001.
7
[8] Fagerberg, L.; Wrinkling and Compression Failure Transition in Sandwich Panels, Journal of Sandwich Structures and Materials, 6(2), 129–144, 2004.
8
[9] Cruz R,J.; Optimization of Composite Sandwich Cover Panels Subjected to Compressive Loadings, NASA TP-3173, December, 1991.
9
[10] Malott, B., Averill R.C., Goodman E.D., Diny, Y. & Punch, W.F.; Use of Genetic Algorithms for Optimal Design of Laminated Composite Sandwich Panels with Bending-Twisting Coupling. In Proceedings of the 37th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, & Materials Conference, Pages 1871-1881, Saltlake city, UT, 1996.
10
[11] Kodiyalam S., Nagendra, S. & deStefano J.; Composite Sandwich Construction Optimization with Application to Satellite Components, AIAA Journal, 34(3): 614-621, 1996.
11
[12] Moh J & Hwu C.; Optimization for Buckling of Composite Sandwich Plates, AIAA Journal, Vol. 35, No5, 863-868, 1997.
12
[13] Gantovnik V.B., Gurdal Z., Watson L. T.; A Genetic Algorithm with Memory for Optimal Design of Laminated Sandwich Composite Panels, Comp. Struc., Vol. 58, 513-520, 2002.
13
[14] رضا ثابت سروستانی؛ بهینهسازی مشخصههای یک ورق کامپوزیتی ساندویچی با رویههای چندلایه و مغزی لانه زنبوری، تحت قیود کمانش و با استفاده از الگوریتم ژنتیک، پایاننامه کارشناسی ارشد، بخش مکانیک . ،دانشکده مهندسی ، دانشگاه شیراز، 1380
14
[15] محمدجعفر جمالی، ایرج رجبی و حیدر انصاریفر؛ " حل غیرخطی پنلهای ساندویچی با هستههای فومی ارتوتروپیک و روکشهای کامپوزیتی لایهای در کاربردهای دریایی"، مجموعه مقالات چهاردهمین کنفرانس سالانه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی . اصفهان، اردیبهشت 1385
15
[16] محمدجعفر جمالی؛ "بهینهسازی وزنی سازة ساندویچی )هسته گسترده و لانهزنبوری( با روکشهای لایهای تحت بار فشاری بیرون صفحهای با استفاده از الگوریتم ژنتیک" پایاننامه کارشناسی ارشد، بخش مکانیک. ،دانشکده مهندسی ، دانشگاه شیراز، 1384
16
[17] Haftka, R.T., Walsh, J.L.; Stacking Sequence Optimization for Buckling of Laminated Plates by Integer Programming, AIAA Journal, Vol. 30, 814-819, 1992.
17
[18] Soremekun, G.A.E.; Genetic Algorithm for Composite Laminate Design and Optimization, M.Sc. Dissertation, Virginia Polytechnic Institute and State University, February 1997.
18
[19] Lin, C.C., Lee, Y.J.; Stacking Sequence Optimization of Laminated Composite Structures Using Genetic Algorithm with Local Improvement, Comp. Struc., Vol. 63, 339-345, 2004.
19
[20] مجتمع علوم و فنآوری هوادریا؛ خواص مکانیکی لایههای کامپوزیتی، گروه سازه، دانشگاه صنعتی مالک . اشتر، 1384
20
[21] Divinycell International AB; H & HD Grade Technical Specifications,http://www.divinycell.com.
21
[22] Greene, E.; Marine Composites, Eric Greene Associates, Inc., England, 1999.
22
[23] Hexcel Composites; HexWeb® HRH®-10 & 78 Product Data, http://www.hexcelcomposites.com
23
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی مفهومی دستگاه توان سنجی سهمحورة عضلات کمر در حالت ایزومتریک
درک بهتر نقش بیومکانیکی اجزاء مختلف سامانه اسکلتی عضلانی عصبی تنه میتواند به انتخاب راهکارهای مناسب برای پیشگیری از بروز کمردرد و نیز پیشنهاد تمرینهای مناسب برای بهبود آن منجر شود. مطالعات آزمایشگاهی که با استفاده از دستگاههای توانسنجی، گشتاور حاصل از فعالیت عضلات تنه را به ازاء سطوح مختلف شدت فعالیت عضلات اندازهگیری میکنند، مهمترین منابع برای درک بهتر بیومکانیک تنه و اجزاء آن محسوب میشوند. در این مطالعه طراحی یک نمونه جدید از دستگاه توانسنجی عضلات کمر، بر مبنای کمترین خیز تحت بارهای وارده، رعایت تنگناهای ناشی از ابعاد بدنی جامعه مورد مطالعه و ملاحظات خاص اندازه گیری ارائه میگردد که با استفاده از حسگرهای تکمحوره و چیدمان مناسبی از بندها و مفاصل ، اندازه گیری دقیق سه بعدی گشتاورهای کمر را در وضعیت های استقرار مختلف بدنی به دور محورهای آناتومیک امکانپذیر میکند. از دیگر ویژگیهای طرح حاضر میتوان به تقارب محورهای مفاصل، پایداری بالا، امکان موقعیتدهی تنه در دامنهای وسیع از ترکیب زوایا در هر سه محور آناتومیک، و امکان قرارگیری اندامهای تحتانی در حالتهای نشسته و ایستاده اشاره نمود.
https://mej.aut.ac.ir/article_78_7e157bcbc142a5975636d653d5c90a94.pdf
2010-08-23
45
53
10.22060/mej.2010.78
طراحی مفهومی
توانسنجی
عضلات تنه
حالت ایزومتریک
محمودرضا
آذغانی
1
نویسنده مسئول و دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
LEAD_AUTHOR
فرزام
فرهمند
farahmand@sharif.ir
2
استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
AUTHOR
علی
مقداری
meghdari@sharif.ir
3
استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
AUTHOR
فراس
حکاک
4
کارشناس ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
AUTHOR
محمد
پرنیانپور
5
استادمعین دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
AUTHOR
[1] Sheikhzadeh A., The Effect of Pure and Combined Loading on the Recruitment Pattern of Ten Selected Trunk Muscles, PhD thesis, New York University,1997.
1
[2] Tabatabae, Emami, Pour–Samimi, et al, Study of low back pain in west of Tehran, Low Back Pain Conf. Shahid-Beheshti University Hospital, 2001.
2
[3] Lariviere Ch., Gagnon D., Gravel D., et al, A Triaxial Dynamometer to Monitor Lateral Bending and Axial Rotation Moments during Static Trunk Extension Efforts, Clinical Biomechanics, 16, 80-83, 2001.
3
[4] Parnianpour M., Nordin M., Kahanovitz N. and Frankel V., The Triaxial Coupling of Torque Generation of Trunk Muscles during Isometric Exertions and the Effect of Fatiguing Isoinertial Movements on the Motor Output and Movement Patterns, Spine, 13, 982-992 ,1988.
4
[5] McNeill Th., Warwick D., Andersson G. and Schultz A., Trunk Strengths in Attempted Flexion, Extension, and Lateral Bending in Healthy Subjects and Patients with Low-Back Disorders, Spine, 5, 529-538, 1980.
5
[6] Lee Y.-H. and Kuo C.-L., Factor Structure of Trunk Performance Data for Healthy Subjects, Clinical Biomechanics, 15, 221-227, 2000.
6
[7] Davis Sh.W., Miller R.J., Mirka G.A., Marras W.S., Apparatus for monitoring the motion of the lumbar spine, Patent No. US5094249, 1992.
7
[8] Marras W.S., Davis K.G., Granata K.P., Trunk Muscle Activities during Asymmetric Twisting Motions, Journal of Electromyography and Kinesiology, Vol. 8, pp. 247-256, 1998.
8
[9] Seeds R.H., Levene J. and Goldberg H.M., Normative Data for Isostation B100, The Journal of Orthopaedic and Sports Physical Therapy, 9, 141-155, 1987.
9
[10] http://www.pemed.com
10
[11] فراس حکاک، دستگاه سنجش سهمحورة گشتاورهای کمر در حالت ایزومتریک، پایاننامة کارشناسی ارشد،دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی شریف، 1383
11
[12] Nordin C.C. and White D.J., Measurement of Joint Motion: A Guide to Goniometry, Jaypee Brothers, 2nd edition , 1998, (1st Indian edition).
12
[13] Stephen Pheasant, Bodyspace, Anthropometry,Ergonomics and Design of Work, Taylor&Fracis ,2001.
13
[14] Mitchell Jay Hiroshi Lum, Kinematic Optimization of a 2-DOF Spherical Mechanism for a Minimally Invasive Surgical Robot, thesis University of Washington, 2004
14
[15] NR Crawford, GT Yamaguchi, CA Dickman, A new technique for determining 3-D joint angles: the tilt/twist method. Clin Biomech (Bristol, Avon). Mar;14(3):153-65, 1999.
15
[16] HJ Woltring, 3-D attitude representation of human joints: a standardization proposal., J Biomech. Dec;27(12):1399-414, 1994.
16
[17] Wu G, Siegler S, Allard P, Kirtley C, Leardini A, Rosenbaum D, Whittle M, D'Lima DD, Cristofolini L, Witte H, Schmid O, Stokes I “Standardization and Terminology Committee of the International Society of Biomechanics. ISB recommendation on definitions of joint coordinate system of various joints for the reporting of human joint motion--part I: ankle, hip, and spine. International Society of Biomechanics” J Biomech. Apr;35(4):543-8, 2002
17
[18] G. Pahl, W. Beitz, Jörg Feldhusen, Karl-Heinrich Grote, Ken Wallace, Lucienne Blessing, K. Wallace, et al, Engineering Design: A Systematic Approach, third edition, Springer, 1998.
18
[19] Craig J.J., Introduction to Robotics:Mechanics and Control, Addison-Wesley, 1989.
19
[20] Mital A., Kumar S., Human Muscle Strength Definitions, Measurement, and Usage: Part II - The Scientific Basis (Knowledge Base) for the Guide, International Journal of Industrial Ergonomics, Vol. 22, pp. 123-144, 1998.
20
[21] Parnianpour M., Tan JC., Objective quantification of trunk performance, in D 'Orazio B. (Ed.) Back Pain Rehabilitation. Andover Medical Publishers, Boston, 205-237, 1993.
21
[22] محمودرضا آذغانی وبقیه، طراحی مفهومی دستگاه سه محورة توانسنجی عضلات کمر در حالت ایزومتریک،پانزدهمین کنفرانس سالانه)بین المللی( مهندسی مکانیک ISME2007
22
ORIGINAL_ARTICLE
آنالیز مجانبی ارتعاشات آزاد تیر یکسرگیردار با یک ترک خستگی
در این تحقیق، ارتعاشات تیر یکسرگیردار ترکدار مورد مطالعه قرار گرفته است. ترک به صورت ترک خستگی و با رفتار باز و بسته شدن[i] مدل شده است. در تحقیقات انجام شده در این زمینه, برای حل معادلات حاکم بر تیر ترکدار بیشتر از روش های عددی استفاده شده است. در تحقیق حاضر پس از استخراج معادله حاکم بر تیر یکسر گیردار ترکدار با عملیات ریاضی و اعمال تغییر متغیر مناسبی معادله حاکم به صورت حاصلضرب یک تابع نمایی نزولی در معادله ماتیو[ii] تبدیل شده است. با بررسی دقیق پارامترها و استفاده از تئوری اغتشاشات[iii] معادله مورد نظر حل شده و رفتار ارتعاشی تیر ترک دار به ازای مقادیر مختلف عمق نسبی و موقعیت نسبی ترک مورد مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از روش بکار رفته میتوان میرائی تیر در اثر وجود ترک را نیز تعیین کرد. نتایج حاصل نشان میدهد که میرائی مورد بحث به پارامترهای ترک و مشخصات هندسی و مکانیکی تیر بستگی دارد و با افزایش عمق ترک، نسبت میرائی افزایش مییابد. برای ارزیابی درستی نتایج, درآغاز مقایسهای بین پاسخ تحلیلی ارائه شده برای سیستم به ازای موقعیت و عمق نسبی مشخصی از ترک با نتایج حاصل از حل عددی انجام شده است. سپس، تغییرات نسبت فرکانسی تیر ترکدار به ازای شدتهای مختلف ترک با نتایج تجربی ارائه شده در ادبیات فن, مقایسه شده است. 1 Breathing Crack 2 Mathieu Equation 3 Perturbation Theory
https://mej.aut.ac.ir/article_79_ba77679abf671d5913b372d658a56c5f.pdf
2010-08-23
55
66
10.22060/mej.2010.79
ارتعاشات آزاد
ترک خستگی
تیر یکسرگیردار
حل مجانبی
روش اغتشاشات
موسی
رضائی
m_rezaee@tabrizu.ac.ir
1
نویسنده مسئول و استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
LEAD_AUTHOR
رضا
حسن نژاد
2
دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
AUTHOR
[1] Lele, P., S.; Maiti, K., S.; “Modeling of transverse vibration of short beams for crack detection and measurement of crack extension”, Journal of Sound and Vibration 257(3), p.p. 559-583, 2002.
1
[2] Owolabi, M., G.; Swamidas, J., S., A.; Seshadri, R.; “Crack detection in beams using changes in frequencies and amplitudes of frequency response functions”, Journal of Sound and Vibration 265, p.p. 1-22, 2003.
2
[3] Bikri, El, K.; Benamar, R.; Bennouna, M., M.; “Geometrically non-linear free vibrations of clamped–clamped beams with an edge crack”, Computers and Structures 84, 485–502, 2006.
3
[4] Friswell, I., M.; Penny, T., E., J.; “A simple nonlinear model of a cracked beam”, Proc. 10th international modal analysis conference, San Diego, CA; p.p. 516–21, 1992.
4
[5] Saavedra, P., N.; Cuitino, L., A.; “Crack detection and vibration behavior of cracked beams”, Computers and Structures 79, p.p. 1451–1459, 2001.
5
[6] Sinha, K., Jyoti; Friswell, I., Michael; “Simulation of the dynamic response of a cracked beam”, Computers and Structures 80, p.p. 1473–1476, 2002.
6
[7] Krawczuk, M.; Ostachowicz, W., M.; “Forced vibrations of a cantilever Timoshenko beam with a closing crack”, Proc. ISMA 19, Leuven, Belgium, vol. 3, p.p. 1067-78, 1994.
7
[8] Cheng, S., M.; Wu X., J.; Wallace, W.; “Vibrational response of a beam with a breathing crack”, Journal of Sound and Vibration 225(1), p.p. 201-208, 1999.
8
[9] Loutridis, S.; Douka, E.; Hadjileontiadis, J., L.; “Forced vibration behavior and crack detection of cracked beams using instantaneous frequency”, NDT&E International 38, p.p. 411-419, 2005.
9
[10] Douka, E.; Hadjileontiadis, J., L.; “Time-frequency analysis of the free vibration response of a beam with a breathing crack”, NDT&E International 38, p.p. 3-10, 2005.
10
[11] Bovsunovsky, P., A.; Surace, C.; “Considerations regarding superharmonic vibrations of a cracked beam and the variation in the damping caused by the presence of the crack”, Journal of Sound and Vibration 288, p.p. 865-886, 2005.
11
[12] Pugno, Nicola; Surace, Cecilia; “Evaluation of the non-linear dynamic response to harmonic excitation of a beam with several breathing cracks”, Journal of Sound and Vibration 235(5), p.p. 749-762, 2000.
12
[13] Clough, W., R.; Penzien, J.; Dynamics of Structures, New York: McGraw-Hill, Inc, 1975.
13
[14] Dimarogonas, D., A.; Paipetis, A., S.; Analytical methods in rotor dynamics, London: Elsevier Applied Science, 1986.
14
[15] Chondros, G., T.; Dimarogonas, D., A.; Yao, J.; “Vibration of a beam with a breathing crack”, Journal of Sound and Vibration 239(1), p.p. 57-67, 2001.
15
[16] Meirovitch, L.; Elements of Vibration Analysis, New York: McGraw- Hill, 1986.
16
[17] Gudmundson, P.; “Eigenfrequency changes of structures due to cracks or other geometrical changes”, Journal of Mechanics and Physics of Solids 30, p.p. 339-353, 1982.
17
[18] Qian, L., G.; Gu, N., S.; Jiang, S., J.; “The dynamic behaviour and crack detection of a beam with a crack”, Journal of Sound and Vibration 138(2), p.p. 233-243, 1990.
18
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل شکست پلاگینگ صفحات فلزی تحت اثر ضربه عمودی پرتابه های تغییر شکل پذیر
در این مقاله شکست پلاگینگ صفحات فلزی در برخورد و نفوذ عمودی پرتابههای تغییر شکل پذیر به روش انتشار امواج تنش پلاستیک مدلسازی و تحلیل گردیده است. مدل رفتار ماده پرتابه و هدف بصورت صلب – پلاستیک با کار سختی خطی در نظر گرفته شده است. در این مدل تحلیلی بر اساس سرعت انتشار موج تنش پلاستیک در پرتابه، پلاگ و ناحیه خارج از پلاگ، فرایند نفوذ به شش مرحله تقسیم بندی شده و معادلات حاکم در هر مرحله استخراج شدهاند. نتایج حاصل از مدل تحلیلی با نتایج شبیه سازی عددی انجام شده به کمک نرم افزار LS-Dyna، نتایج تجربی و تحلیلی موجود مقایسه گردیده است. مقادیر سرعت باقیمانده پرتابه بعد از برخورد به هدف، قطر ناحیه تخت شده پرتابه، زمان نفوذ و سرعت حد بالستیک مدل تحلیلی همخوانی مناسبی با نتایج تجربی دارند.
https://mej.aut.ac.ir/article_80_1f9632631628b3dd8dbd351259ced83c.pdf
2010-08-23
67
75
10.22060/mej.2010.80
پرتابه
هدف
موج تنش پلاستیک
پلاگینگ
دیشینگ
سعید
فعلی
felisaeid@gmail.com
1
نویسنده مسئول و استادیار، عضو هیئت علمی دانشکده فنی مهندسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه
LEAD_AUTHOR
اسد
نوری تبار
2
کارشناس ارشد، دانشکده فنی مهندسی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه
AUTHOR
[1] Backman M.E. , Goldsmith W., “The Mechanics of Penetration of Projectiles Into Targets”, Int. J. Eng. Sci., Vol. 16, p.p.1-99,1978.
1
[2] Corbett G.G. , Reid S.R. , Johanson W., “Impact Loading of Plates and Shells By Free- Flying Projectiles, A review”, Int. J. Impact Eng., Vol. 18,N. 2, p.p. 141-230, 1996
2
[3] Recht R.F.,” Taylor Ballistic Impact Modeling Applied to Deformation and Mass Loss Determinations”, Int. J. Eng. Sci., Vol. 16, p.p.809-827, 1978.
3
[4] Wenxue Y. , Lanting Z., “Plate Perforation By Deformable Projectiles- A Plastic Wave Theory,”Int. J. Impact Eng., Vol. 1,N. 4,p.p. 393-412, 1983.
4
[5] Liss J. and W. Goldsmith, Plate Perforation Due to Impact By Blunt Cylinders, Int. J. Impact Eng., 2, 1, 37-64, 1984
5
[6] Maudlin P.J., Foster J. C., Jones S.E.,” A continuum mechanics code analysis of steady plastic wave propagation in the Taylor test”, Int. J. Impact Eng. , Vol. 19,N. 3, p.p. 231-256, 1997.
6
[7] لیاقت، غلامحسین، نائینی، حسن مسلمی و فعلی، سعید،"تحلیل نفوذ عمودی پرتابههای تخت تغییر شکلپذیر در اهداف فلزی نازک تا نیمه ضخیم"، نشریه پژوهشی مهندسی مکانیک ایران، سال پنجم، شماره اول، صفحه 35-53، 1382
7
[8] لیاقت، غلامحسین، نائینی، حسن مسلمی و فعلی، سعید،"تحلیل نفوذ پرتابههای تغییر شکلپذیر در اهداف فلزی بکمک تئوری امواج تنش پلاستیک"، نشریه امیرکبیر،سال پانزدهم، شماره ب-57، صفحه 84-1382،100.
8
[9] Liaghat G. H., Moslemi Naeini H. , Felli S. “The mechanics of normal and oblique penetration of conical projectiles into multi layer metallic targets”, Iranian J. of Sci. & Tech., Trans. B, Eng., Vol. 29, N. B2, 2005.
9
[10] Zukas J.A.,” High Velocity Impact Dynamic”, John Wily and Sons, 1990.
10
[11] نوری تبار، اسد، "بکارگیری امواج تنش پلاستیک در تحلیل فرایند نفوذ پرتابههای تغییر شکل پذیر در اهداف فلزی"، پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه رازی، 1387
11
[12] M. J. Forrestal and S. Hanchak, “Penetration experiments on HY-100 steel plates with 4340 Rc 38 and maraging T-250 steel rod projectiles”, Int. J. Impact Eng., Vol. 22, p.p. 923-933, 1999.
12
ORIGINAL_ARTICLE
تغییر شکل پرتابه های تخت حین فرایند برخورد و نفوذ به اهداف فلزی تغییر شکل پذیر نیمه ضخیم
در این تحقیق، تغییرشکل پرتابه های تخت، حین نفوذ عمودی به یک هدف تغییرشکلپذیرنیمه ضخیم، با استفاده از انتشار امواج تنش پلاستیک در پرتابه و پلاگ، مدلسازی شده است. اساس مدل تحلیلی جدیدی که در تحقیق حاضر ارائه شده است، بر پایستگی انرژی در پیشانی موج تنش پلاستیک در پرتابه و پلاگ، حین فرایند برخورد و نفوذ استوار است. در این مدل، ماده پرتابه به صورت الاستیک با کار سختی خطی و ماده هدف به صورت صلب و تمام پلاستیک در نظر گرفته شده است. در این روش، با استخراج رابطه تعادل انرژی در پرتابه و پلاگ حاصل در هدف و ترکیب آن با معادله بقای جرم در پیشانی موج تنش پلاستیک در پرتابه، رابطه ای بدست میآید که با حل آن به روشهای عددی نظیر روش مولر[i]میتوان سطح مقطع تغییرشکل یافته پرتابه را با داشتن برخی متغیر ها در هر لحظه محاسبه نمود. مقایسه نتایج تحلیلی با نتایج تجربی، برابری بسیار خوبی را نشان میدهد. 1 Muller
https://mej.aut.ac.ir/article_81_e686e098199bdb1abb262721fcaac02e.pdf
2010-08-23
77
87
10.22060/mej.2010.81
نفوذ
پرتابه تخت
تغییرشکلپذیری
اهداف نیمه ضخیم
پلاگینگ
امواج تنش پلاستیک
زهرا
عباسی
1
نویسنده مسئول و کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس
LEAD_AUTHOR
غلامحسین
لیاقت
ghlia530@modares.ac.ir
2
استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس
AUTHOR
سعید
فعلی
felisaeid@gmail.com
3
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه رازی کرمانشاه
AUTHOR
[1] عباسی، زهرا؛ "تحلیل فرایند نفوذ پرتابه های تخت تغییر شکل پذیر در اهداف فلزی چند لایه"، پایان نامه کارشناسی. ارشد، دانشگاه تربیت مدرس1385
1
[2] فعلی، سعید؛ "تحلیل فرآیند نفوذ پرتابه های تغییرشکلپذیر در اهداف فلزی با استفاده از انتشار امواج تنش پلاستیک"، . رساله دکتری، دانشگاه تربیت مدرس، 1383
2
[3] Johnson, W.; “ Impact strength of materials”, Edward Arnold, 1972.
3
[4] Taylor, G.I.; “The used of flat-ended projectile for determining dynamic yield stress”, Proc. Roy.Soc. Lond. A., 194, 289-299, 1948.
4
[5] Hawkyard, J.B. ; “ A theory of mushrooming of flat- ended projectiles impinging on a rigid anvil” ,International Journal of Mechanical science, 11, 313-333, 1969.
5
[6] Lee, E.H., Tupper, S.I.; “Analysis of plastic deformation in a steel cylinder striking a rigid target”,Journal of Applied Mechanics, 19, 308- 314, 1952.
6
[7] Recht, R.F.; “ Taylor ballistic impact modeling applied to deformation and mass loss determinations”, International Journal of Engineering Science, 16, 809-827, 1978.
7
[8] Wenxue, Y., Lanting, Z.; “ Plate perforation by deformable projectiles- a plastic wave theory”,International Journal of Impact Engineering, 1, 4, 393-412, 1983.
8
[9] Forrestal, M.J., Hanchak, S.; “ Penetration experiments on HY-100 steel plates with 4340 c R 38 and maraging T-250 steel rod projectiles”,International Journal of Impact Engineering, 22, 923-933, 1999.
9
[10] Borvik, T., Langseth, M., Hopperstad, O.S., Malo, K.A.; “Ballistic penetration of steel plates”, International Journal of Impact Engineering, 22, 855–86, 1999.
10
[11] Jones, S.E.; “ An elementary theory for the Taylor impact test”, International Journal of Impact Engineering, 21, 1-2, 1-13, 1998.
11
[12] Maudlin, P.J., Foster, J.C., Jones, S.E.; “ A continuum mechanics code analysis of steady plastic wave propagation in the Taylor test”, International Journal of Impact Engineering, 19, 3, 231-256, 1997.
12
[13] Woordward, R.L., Cimpoeru, S.J.; “ A study of the perforation of aluminum laminate targets”,International Journal of Impact Engineering ,21(3),117–131, 1998.
13
[14] Liss, J., Goldsmith, W., Kelly, J.M.; “ A phenomenological penetration model of plates”,International Journal of Impact Engineering, 1, 4, 321-341, 1983.
14
[15] Woodward, R.L., Morton, M.E., “Penetration of targets by flat-ended projectiles”, International Journal of Mechanical science, 18, 119-127, 1976.
15
[16] khodarahmi, H., Fallahi, A., Liaghat, G.H.; “ Incremental deformation and penetration analysis of deformable projectile into semi-infinite target”,International Journal of Solids and Structures, 43, 569-582, 2006.
16
[17] Liaghat, G.H., Malekzadeh, A.; “A comment on the penetration theory by Dikshit and Sundararajan”, International Journal of Impact Engineering, 16(4),691, 1995.
17
[18] Liaghat, G.H., Malekzadeh, A.; “A modification to the mathematical model of perforation by Dikshit and
18
Sundararajan”, International Journal of Impact Engineering, 22, 543-550, 1999.
19
ORIGINAL_ARTICLE
شبیه سازی ارتعاشات ناپایدار ورق در فرایند نورد سرد به کمک روش اجزاء محدود
چتر، یک مورد خاص از ارتعاشات خود تحریک میباشد که در نتیجه عکسالعمل بین سازه دینامیکی قفسه نورد و دینامیک فرایند نورد بوجود میآید. مدلی که در این مقاله مطرح شده است شامل دو زیر مدل یکی برای سازه قفسه و دیگری برای فرایند نورد (تغییرشکل ورق) میباشد. در سازه قفسه از جرمهای متمرکز برای تحلیل غلتکها و المانهای فنر و دمپر به منظور شبیه سازی تماس غلتکها با یکدیگر و اتصال آنها به ساختمان دستگاه استفاده شده است. در این مقاله برای تحلیل ارتعاشات چتر مربوط به مدل دینامیکی نورد سرد روش اجزاء محدود استفاده شده است. تاثیر برخی پارامترهای نورد مانند سرعت نورد، میزان کاهش سطح مقطع و ضریب اصطکاک بر روی ارتعاشات چتر مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید که با افزایش سرعت نورد و کاهش ضریب اصطکاک احتمال وقوع چتر افزایش مییابد. نتایج این تحقیق با نتایج مطالعات گذشته که بیشتر تحلیلی و آزمایشی بوده مقایسه شد و برابری خوب نتایج، بیانگر توانایی مدل اجزاء محدود ارائه شده در تحلیل این پدیده است.
https://mej.aut.ac.ir/article_82_69d75b69b29d16b579a95c57495bbad5.pdf
2010-08-23
89
97
10.22060/mej.2010.82
: چتر
خود تحریکی
قفسه نورد
جرم متمرکز
اجزاء محدود
رضا
مهرابی
1
نویسنده مسئول ودانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان
LEAD_AUTHOR
سعید
ضیائی راد
2
دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان
AUTHOR
محمود
سلیمی
salimi@cc.iut.ac.ir
3
3 استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان
AUTHOR
[1] Roberts, W. L.; “Cold Rolling of steel”, Marcel Dekker, New york, 1978.
1
[2] Yun, I.; Wilson, W. R. D.; Ehmann, K.F.; “Review of Chatter studies in cold rolling”, International Journal of
2
Machine Tools and Manufacture, Vol. 38, p.p. 1499-1530, 1998.
3
[3] Gallenstein, J.H.; “Torsional chatter on a 4-h cold mill”, AISE Year Book, p.p. 60–65, 1981.
4
[4] Nieb, J.; Nicolas, V.: “Automated monitoring and control of vibration and chatter in rolling processes”, Iron and
5
Steel Engineer, p.p. 33–42, 1991.
6
[5] Misonoh, K.: “Analysis of chattering in cold rolling of steel strip”, Journal of the JSTP, vol. 21, p.p. 1006–1010,
7
[6] Nessler, G.L.; Cory, J.F.; “Cause and solution of fifth octave backup roll chatter on 4-h cold mills and temper
8
mills”, Iron and Steel Engineer, p.p. 482–486, 1989.
9
[7] Yun, I.; “Chatter in Cold Rolling”, Ph.D. thesis, Northwestern University, Evanston, Illinois, 1995.
10
[8] Tamiya, T.; Furui, K.; Iida, H.; “Analysis of chattering phenomenon in cold rolling”, Proceedings of
11
International Conference on Steel Rolling, ISIJ, Tokyo,p.p. 1191–1202, 1980.
12
[9] Chefneux, L.; Fischbach, J. P.; Gouzou, J.; “Study and Control of Chatter in Cold Rolling”, Iron and Steel
13
Engineer, p.p. 17-26, 1982.
14
[10] Johnson, R. E.; Qi, Q.; “Chatter dynamics in sheet rolling”. Int. J. Mech. Sci, p.p. 617-630, 1994.
15
[11] Guo, R. M.; Urso, A.C.; “Analysis of chatter vibration phenomena of rolling mills using finite element method”,
16
Iron and Steel Engineer, p.p. 29–39, 2001.
17
[12] Hu, P. H.; Ehmann K.F.; “Five octave mode chatter in rolling”, Proc. Inst. Mech. Engrs., vol. 215, 2000.
18
[13] تویسرکانی، ح؛ شکل دادن فلزات، انتشارات دانشگاه صنعتی. اصفهان، اصفهان، 1382
19
[14] Kimura, Y.; Sodani, Y.; “Analysis of Chatter in Tandem Cold Rolling Mills, ISIJ International”, vol. 33, p.p.77-84, 2003.
20