دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
تحلیل کمانش غیرخطی نانو تیر تیموشنکو نیترید بور غیرمحلی براساس تئوری تنش کوپل اصلاح شده با استفاده از روش مربع سازی دیفرانسیلی
241
252
FA
مهدی
محمدی مهر
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
mmohammadimehr@kashanu.ac.ir
سعید
شاهدی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
ssh29980@yahoo.com
10.22060/mej.2016.615
در این مقاله تحلیل کمانش غیرخطی نانو تیر تیموشنکو غیر محلی نیترید بور بر بستر الاستیک با استفاده از تئوری تنش کوپل اصلاحشده براساس مدل الاستیسیته غیرمحلی ارینگن و تئوری غیرخطی هندسی ون کارمن مورد بررسی قرار میگیرد. معادلات حاکمه حرکت و شرایط مرزی با استفاده از اصل همیلتون بدست میآیند. به منظور حل معادلات غیرخطی حاکمه با روش تکرار مستقیم و به منظور جداسازی معادلات، از روش مربعسازی دیفرانسیلی استفاده میشود تا بتوان مقدار بار کمانش بحرانی را برای شرایط مرزی دوسرمفصل و یکسرگیردار-یکسرمفصل بدست آورد. نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج بدست آمده توسط مورمو و همکاران مقایسه شده که تطابق بسیار خوبی بین آنها برقرار است. در نهایت تاثیر پارامترهایی همچون پارامتر غیرمحلی ارینگن، ضریب لاغرشدگی نانوتیر، ثابت فنری وینکلر، ثابت برشی پاسترناک، اثرات میدان الکتریکی، تغییرات دمایی و مقیاس طولی ماده روی مقدار بار کمانش بحرانی نانوتیر تیموشنکو غیر محلی مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان میدهد که با افزایش پارامترهای غیر محلی ارینگن، ضریب لاغرشدگی، میدان الکتریکی و تغییرات دمایی، مقدار بار کمانش بحرانی کاهش مییابد و از طرفی دیگر مقدار بار کمانش بحرانی با افزایش ثابت فنری وینکلر، مدول برشی پاسترناک و پارامتر مقیاس طولی ماده افزایش پیدا میکند. لازم به ذکر است که میزان و نرخ کاهش و یا افزایش پارامترهای مذکور بسته به شرایط مرزی دوسر نانوتیر متفاوت است. ضمنا در تمامی موارد مورد مطالعه، مقدار بار کمانش بحرانی برای تیر دوسرمفصل کمتر از تیر یکسرگیردار-یکسرمفصل است.
تحلیل کمانش غیر خطی,نانو تیر تیموشنکو غیرمحلی نیترید بور,روش مربعسازی دیفرانسیلی,تئوری تنش کوپل اصلاحشده,بستر الاستیک
https://mej.aut.ac.ir/article_615.html
https://mej.aut.ac.ir/article_615_5987ccead2281048083aaa969c9fa417.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
حل تحلیلی دوبعدی میدان دما، تنش و جابجایی برای یک استوانه توخالی با شار حرارتی نامتقارن و زمانمند
253
260
FA
عادل
بیدزرد
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
adel.bidzard@yahoo.com
مجتبی
محزون
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
mahzoon@shirazu.ac.ir
محمود
یعقوبی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
yaghoubi@shirazu.ac.ir
10.22060/mej.2016.791
در این مقاله یک حل تحلیلی دو بعدی برای میدان دما، تنش و جابجایی ها در استوانه ای تو خالی ارائه شده است. در سطح بیرونی این استوانه ی تو خالی، شار حرارتی نا متقارن و وابسته به زمان اعمال شده است. همچنین این استوانه حامل سیال است و در سطح داخلی به صورت جابجایی، تبادل حرارت می کند. از روش جدا سازی متغیر ها برای بدست آوردن میدان دما استفاده شده است. همچنین توزیع تنش ها بوسیله تابع تنش حرارتی بدست می آید. سپس به کمک روابط تنش-کرنش و کرنش-جابجایی، مولفه های جابجابی بدست آمده اند. این استوانه به عنوان مدلی از لوله گیرندهی کلکتور سهموی خطی در نظر گرفته شده است. با استفاده از حل تحلیلی، نتایج برای مدل واقعی موجود در نیروگاه خورشیدی شیراز در یک دوره دوازده ساعته که از شش صبح تا شش بعد از ظهر طول می-کشید به دست آمد. حل تحلیلی با استفاده از نرم افزار متلب برای نتایج عددی بکار گرفته شده است. همچنین نتایج برای اعتبارسنجی با روش المان محدود نرم افزار انسیس مقایسه شده است. در انتها به این نتیجه رسیدیم که اختلاف بوجود آمده بین نتایج حل تحلیلی و خروجی نرم افزار انسیس به علت عدم توانایی نرم افزار متلب در توانایی محاسبه دقیق توابع کلوین است.
حل تحلیلی,استوانه توخالی,نامتقارن,زمانمند
https://mej.aut.ac.ir/article_791.html
https://mej.aut.ac.ir/article_791_45e00c9395144cb024c61f5e34726481.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
شناسایی شرایط مرزی در مسائل تغییر فرم مواد هایپرالاستیک
261
268
FA
مائده
حاج هاشم خانی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
maedeh.hajhashemkhani@gmail.com
محمدرحیم
همتیان
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
mhemat@shirazu.ac.ir
10.22060/mej.2015.506
در این تحقیق با استفاده از یک روش معکوس که از الگوریتم هموارسازی تیخونوف استفاده میکند، شرایط مرزی از نوع تنش در سطح خارجی یک جسم هایپرالاستیک به دست آمده است. جابهجایی برای نقاط مختلف در سطح خارجی جسم اندازهگیری شده است و با استفاده از این دادهها و فرآیندی تکرار شونده، پارامترهای توزیع تنش به دست آمده است. تحلیل معکوس برای مدل همسانگرد مونی- ریولین و همچنین مدل همسانگرد اگدن انجام شده است. یک مثال برای شناسایی شرایط مرزی روی لبه یک جسم دوبعدی با هندسه نسبتاً پیچیده ارائه شده است تا کارائی روش ارائه شده مورد بررسی قرار گیرد. در این مثال تأثیر پارامترهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج برای دو مدل مختلف هایپرالاستیک مورد مطالعه نشان میدهد که برای به دست آوردن پارامترهای توزیع تنش با دقت بالا باید تا حد امکان تعداد دادههای اندازهگیری افزایش و درصد خطای اندازهگیری کاهش یابد. همچنین ملاحظه میشود که با افزایش پارامترهایی که رفتار غیرخطی مساله را افزایش میدهند، درصد خطای نتایج افزایش مییابد.
ماده هایپرالاستیک,تحلیل معکوس,شرط مرزی مجهول,غیر خطی
https://mej.aut.ac.ir/article_506.html
https://mej.aut.ac.ir/article_506_7ed6f8369c3cf7316505266c0cce568a.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
بهینهسازی ضرایب مدل ساختاری هایپرالاستیک بافت نرم با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری و دادههای تجربی
269
278
FA
علی
امارلو
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران
amarloo.kntu@gmail.com
میلاد
کشاورز
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران
mkeshavarz@mail.kntu.ac.ir
افسانه
مجری
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران
mojra@kntu.ac.ir
10.22060/mej.2016.723
در این مطالعه، هدف شناسایی مدل ساختاری بافت نرم میباشد. به این منظور از یک دستگاه رباتیک مجهز به حسگر لامسهای برای اعمال نیرو به بافت نرم استفاده شده است. بافت سینهی فرد توسط دستگاه مورد معاینه قرار گرفته است و خروجی تنش و کرنش در طی دو مرحلهی بارگذاری و باربرداری استخراج شده است. مجموعهی دادههای دقیق تجربی برای تولید مدل ساختاری از رفتار هایپرالاستیک بافت مورد استفاده قرار میگیرد. هشت مدل ساختاری هایپرالاستیک برای تطبیق با دادههای تجربی تنش-کرنش بافت نرم معرفی گردیده است. به منظور محاسبهی بهینهی پارامترهای مدلها و همچنین انتخاب مدل بهینه، یک تابع هدف تعریف شده است که اختلاف میان دادههای تجربی و مدل-سازی میباشد. برای کمینه کردن مقدار تابع هدف از یک الگوریتم بهینهسازی قدرتمند به نام الگوریتم رقابت استعماری استفاده شده است. مدل ساختاری بدست آمده یک مدل قابل اعتماد و دارای کمترین تفاوت نسبت به رفتار طبیعی بافت است. نوآوری پژوهش حاضر در بدست آوردن یک مدل ریاضی واقعی دارای دقت بالا از بافت نرم با استفاده از دادههای تجربی میباشد. از این مدل میتوان برای پیشبینی رفتار مکانیکی بافت تحت معاینهی پزشک و طراحی شبیهساز جراحی بافت سینه برای کمک و آموزش به جراحان استفاده نمود. از دیگر برتریهای مهم مدل تولید شده این است که با دستهبندی پارامترهای بدست آمده از نمونههای بیمار و سالم، میتوان محدودهای مخصوص به پارامترهای بافت سالم و همچنین بافت بیمار بدست آورد. این امر کمک مؤثری در راستای تشخیص بیماری بدون استفاده از تکنیکهای تصویربرداری و یا نمونهبرداری از بافت است.
بافت نرم,بهینهسازی,الگوریتم رقابت استعماری,مدل ساختاری هایپرالاستیک,حس لامسهی مصنوعی
https://mej.aut.ac.ir/article_723.html
https://mej.aut.ac.ir/article_723_8a9a6df1135e65b153fa63eb76da9fa1.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
بهینه سازی الیاف پیزوالکتریک در پانل استوانه ای هدفمند با لایههای پی- اف- آر- سی با روش الگوریتم ژنتیک
279
290
FA
محمود
شاکری
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
shakeri@aut.ac.ir
سامان
محمدنبی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
samanmnabi@aut.ac.ir
سینا
بهرامی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
sina_bahrami@aut.ac.ir
10.22060/mej.2016.800
در این تحقیق به بهینهسازی الیاف پیزوالکتریک در پانل استوانهای هدفمند با لایههای کامپوزیتی از الیاف پیزوالکتریک (پی-اف-آر-سی) به عنوان سنسور و محرک تحت تحریک الکتریکی و بار مکانیکی و شرایط تکیهگاهی ساده، گیردار، آزاد و ترکیب آنها پرداخته شده است. هدف، به دست آوردن درصد حجمی الیاف پیزوالکتریک در یک لایه پی-اف-آر-سی است به طوری که جابجایی شعاعی (خیز) این لایه در راستای محیطی، معادل با لایه پیزوالکتریک باشد. به منظور بهینهسازی، الگوریتم ژنتیک به کار گرفته شده و مقدار پارامترهای مختلف الگوریتم با استفاده از روش میزانسازی پارامترها به دست آمده است. همچنین جهت صرفه جویی در وقت و اشغال کمتر حافظه، شبکههای عصبی مصنوعی، آموزش داده و به کار گرفته شدهاند.<br />در پایان، نتایج برای تنش و جابجایی دو پانل با لایه پی-اف-آر-سی و پیزوالکتریک ارائه و مقایسه شده و تأثیر شرایط تکیهگاهی روی بهینهسازی و درصد حجمی به دست آمده، بررسی گردیده است. نتایج نشان میدهد که با ورود تکیهگاه گیردار به مسئله، افزایش بیشینه تنش فون میسز در سازه مشاهده شده و درصد حجمی بیشتری برای لایه پی-اف-آر-سی معادل به دست میآید.
پانل هدفمند,کامپوزیت الیاف پیزوالکتریک,المان محدود,الگوریتم ژنتیک,شبکههای عصبی
https://mej.aut.ac.ir/article_800.html
https://mej.aut.ac.ir/article_800_baad3850d9bb52e99a6c72f2e3fa1920.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
بررسی اثر نیروی پیش بار پیچ و مهره بر T-stress در مود ترکیبی شکست
291
298
FA
تاج بخش
نوید چاخرلو
دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
tnavid@tabrizu.ac.ir
محمدرضا
اعلمی
دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
r.aalami@yahoo.com
هادی
ناصری ملکی
دانشکده فنی مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
h.naseri@tabrizu.ac.ir
10.22060/mej.2016.760
در این مقاله، اثر نیروی پیش بار پیچ و مهره بر روی مقاومت شکست و فاکتور شدت تنش مؤثر و مؤلفه ی ثابت تنش ماده ی پلی متیل متاکریلات در مودهای اول، دوم و ترکیبی شکست با زوایای مختلف، به صورت تجربی-عددی بررسی شده است. آزمایش های شکست بر روی چهار گروه از نمونه ی مستطیلی دارای ترک مرکزی با نسبت طول ترک بـه عـرض نمونـه ی 0.5، انجام شده است. گستره ی کاملی از ترکیب مودها از مود اول خالص تا مود دوم خالص با قرار دادن نمونه ها در یک فیکسچر آرکان اصلاح شده، ایجاد و نیروی شکست نمونه ها در شرایط بارگذاری مختلف به وسیله ی یک دستگاه کشش استاتیکی ثبت شده است. برای بررسی سازگاری نتایج به دست آمده با نظریه های شکست مود ترکیبی مرسوم، شبیه سازی اجزای محدود آزمایش های عملی برای تعیین فاکتورهای شدت تنش و T-stress صورت گرفته است. نتایج به دست آمده بیان گر اثر مثبت نیروی پیش بار پیچ بر مقاومت شکست نمونه های مورد آزمایش در تمامی زوایای بارگذاری می باشد. نتایج، همچنین نشان دهنده ی اثر قابل توجه نیروی پیش بار در افزایش مقدار T-stress و نقش مهم این کمیت در توجیه شکست ترد نمونه ها می باشد.
شکست مود ترکیبی,فاکتور شدت تنش,تنش T,نیروی پیش بار پیچ,فیکسچر آرکان
https://mej.aut.ac.ir/article_760.html
https://mej.aut.ac.ir/article_760_5112e102dc727257ea9f8eeed7edff87.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
بررسی اثر سطح بر روی ارتعاشات آزاد ورق نانو گرافن با سوراخ ناهم مرکز
299
308
FA
احسان
الله یاری
گروه مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران
essiwwe@ymail.com
محمد
فدایی
گروه مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران
fadaee@qut.ac.ir
10.22060/mej.2016.771
در این مقاله، با استفاده از یک روش تحلیلی، اثرات سطحی و عیب هندسی بر روی ارتعاشات نانو ورقهای دایروی مورد بررسی قرار گرفته است. در طی پروسه تولید و قیود ساختی، امکان مواجهه نانو ورق با عیوب هندسی وجود دارد. برخی از این عیوب را میتوان با استفاده از یک سوراخ دایروی مدل کرد. تئوری الاستیک گورتین-موردوخ و تئوری ورق نازک برای مدلسازی ورق نانو استفاده شده است. در حل تحلیلی معادله حرکت نانو ورق، روش جداسازی متغیرها همزمان با تئوری افزودگی برای توابع بسل مرتبه اول و دوم ساده و بهبود یافته بکار رفته است. برای صحه سنجی، نتایج روش حاضر با منابع موجود مقایسه گردیده است. هر دو حالتِ ارتعاشات متقارن و غیر متقارن مورد تحلیل قرار گرفته است. برای ایجاد حس فیزیکی بهتر، چندین شکل مود ارتعاشی نانو ورق ارائه شده است. در پایان، تاثیر پارامترهای هندسی و مادی مختلف بر روی فرکانسهای طبیعی نانو ورق بررسی شده است. همپنین اثر شرایط مرزی گوناگون بر روی فرکانس های طبیعی، بخوبی دیده شده است. نتایج نشان میدهد که اثرات سطح و عیب دایروی خارج از مرکز، نقش مهمی در رفتار ارتعاشی نانو ورق ایفا میکند. این در حالیست که تاثیر سوراخ ناهم مرکز در حالت شرط مرزی آزاد کمتر می شود.
نانو ورق,اثرات سطحی,سوراخ ناهممرکز,فرکانس طبیعی
https://mej.aut.ac.ir/article_771.html
https://mej.aut.ac.ir/article_771_9f1d57174b8f5a756cfa0bf245877c8c.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
بررسی اثرات سطحی بر روی ارتعاشات آزاد پیچشی نانوتیرها
309
316
FA
رضا
ناظم نژاد
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران
rnazemnezhad@du.ac.ir
10.22060/mej.2015.564
در این مقاله، ارتعاشات آزاد پیچشی نانوتیرها با در نظر گرفتن اثرات سطحی بررسی شده است. بدین منظور، معادله حرکت نانوتیر با در نظر گرفتن مولفههای اثرات سطحی با استفاده از اصل همیلتون و بر اساس تئوری الاستیسیته سطحی استخراج شده است. سپس معادلات حرکت به ازای سه شرط مرزی گیردار-گیردار، گیردار-آزاد و آزاد-آزاد بصورت تحلیلی حل شده و فرکانسهای طبیعی و شکل مودهای نانوتیر بدست آمده است. به منظور گزارش نتایج عددی، از نانوتیری با مقطع دایروی و از جنس آلومینیوم و سیلیکون استفاده شده است. در ادامه، میزان تاثیرگذاری مولفههای اثرات سطحی بر روی فرکانسهای پیچشی طبیعی نانوتیر به ازای مقادیر مختلف برای طول، شعاع، و شماره مود نانوتیر بررسی شده است. همچنین میزان تاثیرگذاری هر یک از مولفههای اثرات سطحی بر روی فرکانسهای طبیعی بطور جداگانه بررسی شده است. یکی از نتایج مهم این پژوهش این است که تاثیرگذاری مولفههای اثرات سطحی بر روی ارتعاشات آزاد پیچشی نانوتیرها کاملا متفاوت از آنچه که برای ارتعاشات آزاد عرضی نانوتیرها گزارش شده است میباشد. نتایج این پژوهش میتواند در طراحی سیستمهای نانوالکترومکانیکی مانند نانو یاتاقانها و سروو موتورهای دوار مفید باشد.
نانوتیر,ارتعاشات پیچشی,فرکانس طبیعی,اثرات سطحی
https://mej.aut.ac.ir/article_564.html
https://mej.aut.ac.ir/article_564_67f3fa745daa1f86f84fa5332bbac3f0.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
بررسی تحلیلی ارتعاش آزاد غیرخطی ورق نازک مستطیلی مگنتوالکتروالاستیک بر روی یک بستر غیرخطی
317
324
FA
سهیل
رضوی
0000-0002-0281-9373
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
soheilrazavi@outlook.com
علیرضا
شوشتری
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
al.shooshtari@gmail.com
10.22060/mej.2016.742
در این مقاله، ارتعاش آزاد غیرخطی ورق نازک مستطیلی مگنتوالکتروالاستیک بررسی شده است. ورق بر روی یک بستر غیرخطی قرار گرفته است و برای استخراج معادلات حرکت از توری کلاسیک ورق استفاده شده است. ورق به دو صورت تکلایهای یکنواخت و مدرج در نظر گرفته شده است. تکیهگاه ورق به صورت ساده در نظر گرفته شده و سطوح بالا و پایین ورق تحت اختلاف پتانسیلهای الکتریکی و مغناطیسی قرار گرفتهاند. معادله حرکت این ورق هوشمند بر اساس تئوری کلاسیک ورقها و معادلات گاوس برای حالتهای الکترواستاتیک و مگنتواستاتیک به دست آمده است. سپس، معادله حرکت حاصل با استفاده از روش گلرکین از معادلات دیفرانسیل مشتقات جزیی به معادلات دیفرانسیل زمانی تبدیل گردیده است.سپس این معادله دیفرانسیا معمولی غیر خطی با استفاده از روش مقیاسهای زمانی چندگانه به صورت تحلیلی حل شده است و رابطه تحلیلی برای فرکانس طبیعی غیر خطی بدست آمده است. در آخر با استفاده از این رابطه تأثیر پارامترهای مختلف نظیر ابعاد ورق، پارامتر بستر و اختلاف پتانسیلهای الکتریکی و مغناطیسی بر روی پاسخ غیرخطی ورق مورد مطالعه قرار گرفته است.
"ورق هوشمند","کوپلینگ مگنتوالکتروالاستیک","تئوری کلاسیک ورق"," روش لیندشتات-پوانکاره"
https://mej.aut.ac.ir/article_742.html
https://mej.aut.ac.ir/article_742_d7062595713bf890b0dbe83668067af3.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
بررسی عددی اثر پارامترهای محیطی بر پایداری دینامیکی یک کپسول بازگشتی
325
340
FA
رامین
کمالی مقدم
پژوهشگاه هوافضا، تهران، ایران
ramin.kamali82@gmail.com
مینا
شاکری
پژوهشگاه هوافضا، تهران، ایران
mina_shakeri@ymail.com
10.22060/mej.2016.758
موضوع کنترل و ناپایداری دینامیکی کپسولهای بازگشتی، به دلیل پیچیدگی تاثیر پارامترها بر همدیگر در جریان غیردائم و عدم درک صحیح فیزیکی این پدیده، همواره از سوی محققین مورد توجه بوده است. یکی از مشکلات عمده هندسههای بلانت این است که در برخی سرعتها و شرایط محیطی دارای ناپایداری دینامیکی میشوند. بنابراین تعیین محدوده ناپایداری و مقدار ضریب گشتاور این ناپایداری یکی از اصلیترین قسمتهای کنترل کپسولهای برگشتی میباشد. در این مقاله شبیهسازی عددی سهبعدی جریان ناپایا حول یک کپسول بازگشتی تحت نوسانات پیچشی اجباری به روش شبکهبندی لغزشی صورت گرفته و پس از اعتبارسنجی نتایج و بررسی استقلال حل از شبکه، تاثیر پارامترهای محیطی شامل زاویه حمله، عدد ماخ و فرکانس نوسانات بر پایداری دینامیکی کپسول مورد تحلیل قرار میگیرد. به این منظور نتایج مورد نظر از نرمافزار فلوئنت استخراج شده و ساختار جریان حول کپسول در شرایط مختلف بررسی میشود. مشتقات دینامیکی طولی که برای تحلیل پایداری یک جسم در حرکت نوسانی پیچشی مورد نیاز میباشند تعیین شده و نهایتاً روند تاثیر پارامترهای فوق بر مقدار مشتقات دینامیکی مشخص شده است. در این تحقیق محدوده تغییرات زاویه حمله متوسط بین 0 تا 15 درجه، تغییرات عدد ماخ بین 8/0 تا 2 و تغییرات فرکانس کاهش یافته بین 056/0 تا 224/0 میباشد. استفاده از شبکهبندی لغزشی در شبیهسازی نوسانات پیچشی کپسول موسسسی که سرعت محاسبات را به شدت افزایش میدهد، تجمیع اثر چندین پارامتر بر پایداری دینامیکی این کپسول و چگونگی تحلیل و بررسی روند و علل تغییرات پایداری دینامیکی در شرایط مختلف، جزو اهداف اصلی این مقاله بشمار میرود. نتایج تحلیل تاثیر پارامترهای مختلف بر پایداری دینامیکی حول کپسول موسسسی نشان میدهد که فاصله گرفتن از زاویه حمله متوسط صفر باعث افزایش پایداری دینامیکی کپسول مورد نظر شده و ناپایداری دینامیکی آن در رژیم مادونصوت حالت بحرانیتری نسبت به رژیم مافوقصوت دارد و همچنین با افزایش فرکانس نوسانات، پایداری دینامیکی کپسول موسسسی افزایش مییابد.
بررسی پارامتری,پایداری دینامیکی,اجسام بازگشتی,نوسانات پیچشی اجباری
https://mej.aut.ac.ir/article_758.html
https://mej.aut.ac.ir/article_758_8e19b642281d3c87f3e270f7ee0c0de3.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
تشخیص عیب سایش دنده در گیربکس دمی بالگرد با کمک الگوی شناسایی نزدیکترین همسایگی
341
350
FA
هادی
سعیدی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
h_saeidi@mecheng.iust.ac.ir
میرسعید
صفی زاده
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
safizadeh@iust.ac.ir
10.22060/mej.2016.780
کاربرد سیستمهای دوار در صنایع هوایی، صنایع نیروگاهی و صنعت خودرو و بسیاری از صنایع دیگر مرسوم و متداول میباشد. تعمیر و نگهداری سیستمهای دوار بر اساس منطقهای سنتی در صنایع مختلف بسیار هزینهبر میباشد. از اینرو عیبیابی هوشمند سیستمهای مهندسی و به خصوص مکانیکی از مسائل با اهمیت و رو به رشد صنایع روز دنیا میباشد.<br />در این پژوهش که بر روی سیستم انتقال قدرت گیربکس 90 درجه بالگرد یا به عبارتی دم بالگرد صورت گرفته است، یک سیستم عیبیابی هوشمند برای عیب سایش چرخدنده در گیربکس 90 درجه یک بالگرد ارائه شده است. برای طراحی این سیستم عیبیابی هوشمند، یک مجموعه آزمایشی شامل گیربکس واقعی 90 درجه بالگرد به همراه شافتهای مربوطه و شرایط تکیهگاهی واقعی طراحی و ساخت شده است. عیب شبیهسازی شده بر روی سیستم مورد نظر عیب سایش بر روی دنده پینیون ورودی میباشد که این عیب در سه مرحله ایجاد شده است. گیربکس در شرایط دور و بار مختلف در حالت سالم و معیوب مورد آزمایش قرار گرفت. در طراحی این سیستم عیبیابی هوشمند از تکنیکهای زمانی آنالیز سیگنال، تبدیل موجک گسسته، آنالیز مولفه-های اصلی و تکنیکهای تصمیمگیری خودکار نظیر روش الگوی شناسایی نزدیکترین همسایگی استفاده شده است.
پایش وضعیت گیربکس دم بالگرد,عیب سایش دنده,تبدیل موجک گسسته (DWT),الگوی شناسایی نزدیکترین همسایگی (KNN),آنالیز مولفه های اصلی (PCA)
https://mej.aut.ac.ir/article_780.html
https://mej.aut.ac.ir/article_780_3ca4c6e23f80cfdace8e362da4dc7daf.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
محاسبه محدوده مجاز تغییرات پارامترهای دینامیکی یک خودرو مفصلی برای حفظ پایداری
351
362
FA
حسنیه
بردباری
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
hosniye_bordbari@yahoo.com
سید محمد
بزرگ
0000-0002-2238-4098
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
bozorg@yazd.ac.ir
محمد مهدی
جلیلی
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
jalili@yazd.ac.ir
10.22060/mej.2016.623
هدف این تحقیق، محاسبه محدوده مجاز تغ ییرات پارامترهای نامعین مؤثر در گشتاور و نیروهای وارد بر لاستیک یک خودرو مفصلی، برای حفظ<br />پایداری است. در این راستا، مدل هفت درجه آزادی از این خودرو که با سرعت طولی ثابت در مسیر مستقیم حرکت و دچار اغتشاش در صفحه حرکت<br />خود م یشود، انتخاب شده است. برای بهبود رفتار خودرو مفصلی تحت شرایطی که پارامترهای نامعین در مقادیر نامی خود قرار دارند، یک کنتر لکننده<br />پسخورخروجی که متغیرهای قابل انداز هگیری سیستم را بازخورد م یکند، طراحی شده است تا سیستم عملکرد مطلوبی در حضور اغتشاشات داشته باشد.<br />سپس، محدوده های پایداری مقاوم پارامترهای تایر و جاده، از جمله سختی لغزش طولی، سختی لغزش جانبی و سختی گشتاور هم راستاساز به منظور حفظ<br />پایداری حرکتی خودرو، محاسبه شده اند. با خطی سازی معادلات حرکت خودرو معادله مشخصه سیستم به صورت یک چند جمل های با ساختار نامعین چن دخطی<br />حاصل م یشود. در این ساختار، ضرایب چندجمل های خود توابعی چندخطی از پارامترهای نامعین سیستم هستند، ب هطوری که هر ضریب بر حسب هر یک<br />از پارامترهای نامعین خطی است. ب ههمین دلیل، از نتایج موجود در روش چندجمله ا یها در زمینه کنترل مقاوم برای محاسبه محدوده پایداری نامعین یهای<br />پارامتری استفاده شد هاست. رسم مکان هندسی ریش هها، نشان م یدهد که برای تمامی نقاط داخل و روی مرز محدوده سیستم پایدار است. برای بررسی<br />نتایج در شرایط واقع یتر، مدل شبیه ساز یشد های از این خودرو در نرم افزار ادامز ایجاد شده و درستی این محدوده پایداری مقاوم مورد بررسی قرارگرفت هاست.<br />نتایج نشا نداده است در خارج از این محدوده، خودرو ناپایدار است و فقط محدوده محاسبه شده م یتواند حرکت ایمن خودرو را تضمین کند.
خودرو مفصلی,محدوده پایداری مقاوم,ساختار چندخطی,روش چندجمله ای ها,کنترل مقاوم
https://mej.aut.ac.ir/article_623.html
https://mej.aut.ac.ir/article_623_88308fa3c82d438379fe3e5c45c5c120.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
مدل سازی و شبیه سازی راه اندازی توربین گازی MGT-70
363
370
FA
علی
غفاری
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
ghaffari@kntu.ac.ir
رسول
اخگری
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
rasoul.akhgari@gmail.com
اسحاق
عباسی
کارشناسی ارشد مکانیک، کرج، ملارد، شرکت توگا
abbasi.eshagh@mapnaturbine.com
10.22060/mej.2016.621
در این مقاله رفتار دینامیکی توربینهای گازی توان بالا در مرحلهی راهاندازی تحلیل و ویژگیهای آن بررسی میشود. راهاندازی توربین گاز یک فرایند شبه گذرا است. بنابراین برای ارزیابی مناسب رفتار توربین گاز از فرم انتگرالی معادلات گذرای بقای جرم، مومنتوم، انرژی و در کنار آنها معادلهی حالت گاز کامل استفاده میشود. یک روش جدید برای تحلیل عملکرد کمپرسور پیشنهاد میشود. طبقات کمپرسور به سه دسته (جلویی، میانی، انتهایی) تقسیم میشود که هر کدام منحنی عملکرد متفاوتی در دورهای پایین دارند. همچنین تأثیر استفاده از شیرهای تخلیه طبقات میانی بررسی خواهد شد. در نهایت رفتار دینامیکی توربین گاز 160 مگاواتی مپنا در مرحله راهاندازی شبیهسازی میشود. نتایج شبیه-سازی با دادههای تجربی مقایسه شده و مطابقت خوبی میان آنها دیده میشود. این پژوهش نقش مهم یک براورد دقیق از برنامه راهاندازی (میزان سوخت، شیرهای تخلیه هوا، توان موتور راهانداز) در عملکرد پایدار کمپرسور و به دنبال آن توربین گاز را نشان میدهد.
رفتار گذرا,مدلسازی,راهاندازی,توربین گاز,مشخصههای عملکردی
https://mej.aut.ac.ir/article_621.html
https://mej.aut.ac.ir/article_621_9df44e766fcaaeff84d318d9b45f37a6.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
طراحی و شبیه سازی کنترلکننده مد لغزشی ترمینال سریع به منظور نگهداری خودرو بین خطوط با بهرهگیری از نمونهسازی مجازی
371
378
FA
امیر حسین
ابوالمعصومی
گروه مهندسی برق، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه اراک
a.abolmasoumi@gmail.com
مهدی
سلیمانی
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه اراک
msoleymani@gmail.com
امیر
شاه محمدی
مهندسی مکاترونیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه اراک
shahmohamadi14@gmail.com
مظاهر
مهدیزاده
مهندسی مکاترونیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه اراک
mehdizadeh.mazaher@yahoo.com
10.22060/mej.2016.667
در این مقاله یک روش جدید برای بهبود عملکرد ردیابی مسیر اتوماتیک، برای یک خودرو چرخ جلو فرمان پذیر ارائه شده است که مبتنی بر تکنیک کنترل مد لغزش ترمینال سریع به منظور افزایش نرخ همگرایی و دستیابی به کنترل ردیابی در زمان محدود است. کنترلکننده پیشنهادی همچنین در برابر عدم قطعیتها و اغتشاشات جاده، مقاوم است. در ابتدا با استخراج مدل دینامیکی دوچرخه خودرو، اعتبارسنجی مدل با پارامترهای درنظر گرفته شده به کمک یک نمونه مجازی از خودروی مورد نظر که در محیط نرمافزار آدامز توسعه داده شده است انجام می شود. از آنجا که رفتار مدل ریاضی مورد استفاده در طراحی با نمونه مجازی ساخته شده با تقریب نزدیکی یکسان است، در مرحله بعد طراحی کنترل مد لغزشی ترمینال سریع را که دارای زمان همگرایی کمتر نسبت به کنترل مد لغزشی معمولی و مد لغزشی ترمینال است به کمک مدل دینامیکی ریاضی و سطح لغزشی غیرخطی انجام میشود. کنترلکننده طراحیشده سپس بر نمونه مجازی از خودروی مورد نظر با استفاده از تکنیک شبیهسازی همزمان نرمافزارهای آدامز و متلب برای سنجش عملکرد کنترلهای نگهدارنده خودرو بین خطوط استفاده شده است. نتایج بدست آمده کارآمدی کنترلکننده، در سرعت بخشیدن به امر ردیابی مسیر و پایداری انحراف پیچشی ، تحت اغتشاش جاده و عدم قطعیت در پارامترهای مدل را نشان میدهند.
سیستم نگهدارنده خودرو بین خطوط,کنترل مد لغزش ترمینال سریع,نمونهسازی مجازی
https://mej.aut.ac.ir/article_667.html
https://mej.aut.ac.ir/article_667_3e9cf77a8bd721d8d3ef74d5fc5c2ba3.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
تعیین چقرمگی شکست بین لایهای در چند لایههای کامپوزیتی کربن/اپوکسی با روش نشرآوایی
379
386
FA
رضا
محمدی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
rezam69@aut.ac.ir
میلاد
سعیدی فر
0000-0003-4950-3007
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
m.saeedifar@tudelft.nl
مهدی
احمدی نجفابادی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
ahmadin@aut.ac.ir
حسین
حسینی تودشکی
0000-0003-2519-1010
دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
hosseini@aut.ac.ir
10.22060/mej.2016.668
کامپوزیتها شاخه مهمی از مواد پیشرفته مهندسی هستند که به دلیل داشتن ویژگیهای منحصر به فردی به طور گسترده در صنعت از آنها استفاده میشود. در این مواد امکان وقوع انواع خرابیها وجود دارد. جدایش بینلایهای یکی از شایعترین انواع خرابی در چندلایههای کامپوزیتی بوده که در انواع بارگذاریهای مود I، II یا ترکیبی از این مودها اتفاق میافتد. در پژوهش حاضر، به بررسی رفتار مکانیکی و نشرآوایی جدایش بینلایهای در کامپوزیتهای چند لایه کربن/ اپوکسی پرداخته شده و با استفاده از روش نشرآوایی، چقرمگی شکست بینلایهای کامپوزیت تعیین میشود. نمونههای استاندارد، تحت شرایط مختلف بارگذاری مود I، مود II و مود ترکیبی I و II قرار گرفتند. ابتدا، مقادیر چقرمگی شکست بینلایهای، با استفاده از روشهای ارائه شده در استانداردهای ASTM D5528 و ASTM D6671 محاسبه شدهاست. در ادامه، با استفاده از روش نشرآوایی، چقرمگی شکست بینلایهای در نمونهها تعیین گردیدهاست. نتایج بدست آمده نشان دهنده تطابق مطلوب مقادیر چقرمگی شکست بدست آمده از روش نشرآوایی با مقادیر حاصل از استاندارد است.
جدایش بین لایهای,نشرآوایی,چقرمگی شکست بینلایهای,کربن/اپوکسی
https://mej.aut.ac.ir/article_668.html
https://mej.aut.ac.ir/article_668_2dcd8613f87f42784492a358266024ee.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
بررسی امکان تولید کاپوت تراکتور به صورت یکپارچه به روش هیدروفرمینگ
387
400
FA
احسان
مرزبان شبرخوارکلایی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
en_marzban@yahoo.com
محمد
بخشی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
bakhshi@nit.ac.ir
عبدالحمید
گرجی
0000-0003-2446-7839
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
hamidgorji@nit.ac.ir
10.22060/mej.2016.796
در این پژوهش امکان تولید یک قطعه صنعتی (کاپوت تراکتور) به روش هیدروفرمینگ و به طور یکپارچه با ورق فولادی کم کربن و ناهمسانگرد ST14، که امکان تولید آن به روش کشش عمیق سنتی امکان پذیر نبود، مورد بررسی قرار گرفت. در این بررسی از روش تجربی و شبیه سازی، استفاده شده است. با توجه به شکل قطعه برای تولید در روش هیدروفرمینگ دو قطعه کنار هم قرار گرفته و بعد از تولید از وسط نصف می شود. با توجه به ابعاد بزرگ قطعه به صورت مقیاس شده در ابعاد آزمایشگاهی، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از شبیه سازی با نمونه های شکل دهی شده در آزمایشگاه مورد مقایسه و اعتبار سنجی قرار گرفتند. با هدف کاهش هزینه تولید و افزایش کیفیت قطعه تولیدی، ابعاد اولیه ورق با چهار مرحله به روش حساسیت بهینه سازی گردید، علاوه بر آن تاثیر مسیر فشار مختلف بر روی کیفیت قطعه تولیدی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با استفاده از میسر فشار مناسب و بهینه سازی شکل ورق قطعه صنعتی مد نظر را در یک مرحله با کیفیت و دقت بالا تولید کرد.
"کاپوت تراکتور","هیدروفرمینگ","بهینه سازی ابعاد اولیه ورق","ناهمسانگردی"
https://mej.aut.ac.ir/article_796.html
https://mej.aut.ac.ir/article_796_3dbb7fe022205b0520c2f336cc68c1e9.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
بررسی تجربی و عددی نیروی شکلدهی ورق تیتانیوم Ti-6Al-4V در فرآیند شکلدهی افزایشی گرم الکتریکی یک قطعه مخروطی
401
412
FA
محمد
هنرپیشه
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
honarpishe@kashanu.ac.ir
محمد جواد
عبدالحسینی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
javad_abd@yahoo.com
10.22060/mej.2016.799
در این مقاله، فرآیند شکلدهی افزایشی گرم الکتریکی ورق تیتانیوم Ti6Al4V، با استفاده از آزمایشهای تجربی و تحلیل اجزای محدود بررسی شده است. آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V کاربرد گستردهای در صنایع هوایی دارد. از این رو، شکل دادن این آلیاژ سبک از اهمیت ویژهای برخوردار است. قابلیت شکلدهی این آلیاژ در دمای محیط بسیار پایین بوده ولی در دمای بالا میتواند به خوبی شکل داده شود. در این مقاله، شکل هندسی قطعه نهایی مخروط ناقصی بود که از شکلدهی ورق مستطیلی به دست آمد و تأثیر پارامترهای فرآیند از قبیل زاویه دیواره، اندازه گام و قطر ابزار بر مقدار نیروی شکلدهی، بررسی شده است. نتایج حاصل از انجام آزمایشها نشان دادند افزایش اندازه گام و کاهش قطر ابزار موجب افزایش نیروی شکلدهی میشود. همچنین برای شکلدهی قطعات با زاویه دیواره بزرگتر، نیروی کمتری نیاز میباشد. همچنین بررسی شکلپذیری ورق در این فرآیند، با ایجاد حرارت متمرکز بر روی آن در نرم افزار اجزای محدود آباکوس مورد تحلیل قرار گرفته است. مقایسه نتایج حاصل از تحلیل عددی و آزمایشهای تجربی این فرآیند روی ورق تیتانیومTi6Al4V، حاکی از همگرایی نتایج عددی و تجربی میباشد و اختلاف نتایج عددی و تجربی نیروی شکلدهی حدود 7/5% میباشد.
شکل دهی افزایشی گرم,ورق Ti-6Al-4V,نیروی شکل دهی,شبیه سازی اجزا محدود
https://mej.aut.ac.ir/article_799.html
https://mej.aut.ac.ir/article_799_fa6a075205f383109c722b95284d80cf.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
بررسی عوامل مؤثر بر توزیع کرنش در فرایند شکل دهی غلتکی مقطع گرد با استفاده از روش طراحی آزمایش ها
413
422
FA
ولی
علی میرزالو
دانشکده مهندسی مکان کی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
v.alimirzaloo@urmia.ac.ir
میثم
عبداله زاده گاوگانی
دانشکده مهندسی مکان کی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
cyrus.ahmadi63@gmail.com
سیروس
احمدی
دانشکده مهندسی مکان کی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
si.ahmadi@urmia.ac.ir
علی
دنیوی
دانشکده مهندسی مکان کی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
a.doniavi@urmia.ac.ir
10.22060/mej.2016.718
مقادیر و نحوه توزیع کرنشها از عوامل موثر بر عیوب هندسی در فرایند شکل دهی غلتکی می باشد. در این کار با شبیهسازی فرایند شکلدهی غلتکی سرد برای مقطع گرد با استفاده از روش اجزا محدود، عوامل موثر در توزیع کرنشها در ورق تحت تغییر شکل مورد بررسی قرار گرفته است. قطر غلتکها، فاصله بین ایستگاهها و سرعت پیمایش خطی ورق به عنوان عوامل ورودی و کرنش بیشینه طولی و یکنواختی توزیع کرنش در عرض ورق به عنوان توابع پاسخ در نظر گرفته شده است. با طراحی آزمایشها با استفاده از روش طرح مرکب مرکزی و اجرای آنها با روش تحلیل اجزا محدود، مقادیر توابع پاسخ استخراج شده و با استفاده از آنالیز واریانس، تاثیر پارامترهای ورودی بر توابع پاسخ بررسی شده است. در ادامه نتایج حاصل از آزمایشها در قالب نمودارهای اثرات اصلی و متقابل استخراج و بحث شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که طبق آنالیز واریانس و نمودارهای اثرات اصلی با افزایش فاصله ایستگاهها و قطر غلتکها، کرنش بیشینه طولی کاهش می یابد. همچنین طبق نتایج آنالیز واریانس، تغییرات سرعت خطی ورق و قطر غلتکها بر روی مدل تابع پاسخ یکنواختی توزیع کرنش عرضی موثر هستند ولی محدوده تغییرات خیلی کم است. همچنین تغییرات فاصله بین ایستگاهها بر یکنواختی توزیع کرنش عرضی بی اثر است.
شکل دهی غلتکی شبیه سازی اجزای محدود طراحی آزمایشها توزیع کرنش
https://mej.aut.ac.ir/article_718.html
https://mej.aut.ac.ir/article_718_be9071905d30695905242d24e1478bc7.pdf
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2476-3446
49
2
2017
07
23
بررسی عددی جریان مذاب و عمق نفوذ HAZ در فرآیند جوشکاری لیزر ورق از جنس آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V
523
430
FA
جابر
ملکی نژاد
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران
maleki.jaber68@yahoo.com
مجید
قریشی
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران
ghoreishi@kntu.ac.ir
علی
خرم
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی، تهران، ایران
alikhorram@ymail.com
10.22060/mej.2016.752
در این مقاله توزیع دما، جریان مذاب و عمق نفوذ منطقه متأثر از حرارت در فرآیند جوشکاری لیزر آلیاژ تیتانیوم Ti6Al4V در ورقهای به ضخامت 7/1 میلیمتر بررسی شده است. به علت هزینه بالای آزمایشهای مربوط به جوشکاری لیزر، از روش حجم محدود به منظور پیشبینی رفتار جوش روی قطعه استفاده میگردد. شبیهسازی، یکی از روشهای کاهش هزینه و یافتن تنظیمات بهینه میباشد. برای شبیهسازی از روش حجم محدود سیال و از نرمافزار اپن فوم استفاده است. برای صحهگذاری روش پیشنهادی، از نتایج تجربی حاصل شده در زمینه شکل هندسی جوش و توزیع دمای ناشی از فرآیند جوش استفاده میشود. شبیهسازی فرآیند مذکور با در نظر گرفتن نیروهای شناوری و مارانگونی و فرضیات بوزینسک انجام می پذیرد. خواص ترمودینامیکی مستقل از دما و خواص مکانیکی آلیاژ با منبع حرارت گوسین در نظر گرفته شده است. نتایج عددی و تجربی تطابق خوبی با یکدیگر داشته و مدل شبیهسازی شده برای این نوع فرآیند جوشکاری، پیشبینی خوبی از توزیع دما، جریان مذاب و همینطور عمق نفوذ مذاب در قسمتهای مختلف قطعه را ارائه میدهد. برای همین مدل شبیهسازی شده قابل استفاده در طراحی و ارزیابی پارامترهای مختلف جوشکاری قطعات میباشد.
جوشکاری لیزر,جریان مذاب,روش حجم محدود,توزیع دما
https://mej.aut.ac.ir/article_752.html
https://mej.aut.ac.ir/article_752_21e86bfca426855da2121b269acd5abe.pdf