2024-03-29T17:43:19Z
https://mej.aut.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=294
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
بررسی رفتار ویسکوالاستیک-ویسکوپلاستیک-ویسکوآسیب پلیمرها تحت بارگذاری چرخهای و مطالعه پارامتریک رفتار مکانیکی آن
محمد
شجاعیفرد
مصطفی
باغانی
حمید
شهسواری
روزبه
اقبالپور
ا توجه به وابستگی پاسخ پلیمرها به نرخ و زمان،در شرایط اعمال بارگذاری خارجی، پیچیدگی بسیاری جهت پیشبینی پاسخ مکانیکی این مواد وجود دارد. ازاینرو، جهت مطالعه رفتارمکانیکی این مواد در حین اعمال بارگذاری، یک مدلسازگارترمودینامیکی ویسکوالاستیک-ویسکوپلاستیک-ویسکوآسیب برای پیشبینی پاسخ مکانیکی این مواد درنظر گرفته شده است. بدین منظور این مدل ساختاری را به صورت صریح گسستهسازی زمانی کرده تا در قالب سابروتین مادی در نرمافزار اجزای محدود آباکوس بکارگرفته شود، این روش بهدلیل دقت وزمان حل مناسب وعدم نیاز به ماتریس شیب و محاسبات پیچیده آن در هر گام زمانی بسیار ارزشمند است. پس از صحتسنجی کد سابروتین به وسیله نتایج آزمایشگاهی، به بررسی حساسیت رفتار مکانیکی پلیمر نسبت به خواص مکانیکی از جمله خواص ویسکوالاستیک، ویسکوپلاستیک و ویسکوآسیب آن پرداختهشدهاست. در ادامه، همچنین تاثیر مستقیم زمان بارگذاری و سطح تنش اعمالی و رابطه معکوس زمان باربرداری بر افزایش متغیر آسیب و کرنش بوجود آمده در این بستر در دو نوع بارگذاری خزشبازیابی چرخهای افزایشی و ثابت مشاهده شده است. بهطور مثال، دو برابر کردن تعداد سیکل افزایش دامنه از 50 تا 100 ،موجب افزایش عمر و کاهش حدود 75 درصدی میزان آسیب میگردد.
ویسکوالاستیک
ویسکوپلاستیک
ویسکوآسیب
شبیه سازی اجزای محدود
گسسته سازی صریح
2019
12
22
967
980
https://mej.aut.ac.ir/article_2905_332b8cf4e0c03ce271293736212e2d76.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
تحلیل عددی رفتار مکانیکی پلیمرهای نیمهبلوری از دیدگاه مکانیک آسیب محیط پیوسته
هادی
مهدی پور
مهدی
گنجیانی
در پژوهش حاضر، برای تحلیل رفتار پلیمرهای نیمهبلوری، با استفاده از دیدگاه مکانیک آسیب محیط پیوسته، یک مدل مکانیکی ارائه شده است. در این مدل، یک نقطه مادی از پلیمر نیمهبلوری به صورت مجموعی از تودهها، شامل دو فاز بلوری و بیشکل و صفحه مرزی فازها درنظر گرفته شده و معادلات اساسی هر یک از فازها تشریح شده است. سپس الگوریتمی عددی برای حل معادلات اساسی هر فاز به صورت مرحله به مرحله ارائه شده است. همچنین با استفاده از میانگین گیری حجمی، رفتار کلی ماده برحسب رفتار هرکدام از فازها مشخص گردیده است. به دلیل در دسترس بودن پارامترهای مادی برای پلیاتیلن، رفتار این ماده مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج عددی بدست آمده با نتایج مدلها و آزمایشات قبلی مقایسه شده است، پس از تأیید اعتبار مدل ارائه شده، تأثیر پارامترهای نرخ آسیب فاز بلوری، پارامتر رهایی، نرخ آسیب فاز بیشکل، آسیب اشباع، مدول برشی لاستیکی و مقاومت فاز بیشکل بر رفتار پلیاتیلن مورد بررسی قرار گرفته است.
مکانیک آسیب محیط پیوسته
پلیمر نیمه بلوری
الگوریتم عددی
پلی اتیلن
2019
12
22
981
992
https://mej.aut.ac.ir/article_2914_607969bd20ce42d596576e14082c9b3e.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
پیشبینی رشد ترک در فولاد سازهای St52 با استفاده از آزمون نشرآوایی وکاربرد آن برای سازه های فولادی
محمد
ریاحی
سید مصطفی
مطلوبی
سید میلاد
حسین نژاد
فناوری نشر آوایی، یکی از روشهای نوین در زمینه آزمونهای غیر مخرب میباشد که قابلیت بررسی رشد ترک در قطعات فلزی را داشته و برای به کارگیری بر روی سازههایی نظیر پل جهت بررسی و ضعیت اعضای آن مناسب میباشد و اطلاعات این آزمون میتواند برای برنامهریزی زمانبندی نگهداری سازه پل به کار رود. در راستای پژوهشهای تجربی، نمونههایی از جنس فولاد سازهای اِس.تی 52 به صورت نمونههای کششی فشرده تحت بارگذاری خستگی محوری به منظور بررسی رشد ترک به همراه فیکسچر مورد نیاز نیز تهیه شد. سپس با کمک نتایج حاصل از آزمونهای تجربی ارتباط بین پارامترهای نشر آوایی از جمله نرخ انرژی و نرخ شمارش، رشد ترک و عمر خستگی مورد بررسی قرار گرفته است. سپس با استفاده از نتایج استخراج شده از آزمون نشر آوایی و خستگی و با استفاده از تحلیل رگرسیون حداقل مربعات، مقادیر ثابت آنها محاسبه شده و نهایتا طول ترک اندازهگیری شده و نتایج آن ارائه گردیده است.
پل فلزی
عمرخستگی
پایش سلامت سازه
رشد ترک
2019
12
22
993
1004
https://mej.aut.ac.ir/article_2935_b3e65d479a1d7736cb76100d870267d6.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
مدلسازی سختی تایرها برپایه سرعت انتشار امواج فراصوتی طولی با استفاده از رگرسیون فرآیند گاوسی
ابوالفضل
Foorginejad
مرتضی
طاهری
نادر
ملایی
مهدی
شیوا
آزمونهای غیرمخرب، از قابلیت شناسایی عیوب و بررسی خواص قطعه بدون تغییر خواص قطعه، برخوردار میباشند. آزمون غیرمخرب فراصوتی در پژوهشهای بسیاری برای مطالعه ویژگیهای مختلف مواد از قبیل خواص مکانیکی و ساختاری، مورد استفاده قرار گرفته است. از سرعت انتشار امواج فراصوتی به شکل گستردهای در اندازهگیری سختی فلزات استفاده میشود. در پژوهش حاضر برای اولین بار از روش غیرمخرب آزمون فراصوتی برای بررسی سختی لاستیک استفاده شده و مدلسازی توسط رگرسیون فرایند گوسی انجام شده است. به این منظور 87 نمونه آمیزه با فرمولبندی متفاوت تهیه و در دو دمای متفاوت پخت گردیدند. پس از فرآیند پخت، خواص سختی و سرعت امواج فراصوتی طولی درون آمیزه اندازه گرفته شدند. نتایج مدلسازی انجام شده توسط رگرسیون فرآیند گاوسی نشان دادند که مدل ایجاد شده به شکل موفقیت آمیزی قادر به پیش بینی سختی در لاستیک است. همچنین با وجود بررسی تکرارپذیری وجود ارتباط بین سختی و سرعت امواج فراصوتی مشاهده شده است و امکان جایگزینی روش ارائه شده برای اندازهگیری پارامتر سختی وجود دارد. مزیت دیگر روش پیشنهادی، زمان کوتاه انجام آزمون و عدم نیاز به جداسازی نمونه در خطوط تولید لاستیک است که باعث میشود بتوان از آن به شکل برخط در خطوط تولید تایر استفاده نمود.
سرعت انتشار امواج فراصوتی
سختی
آمیزه لاستیکی
رگرسیون فرآیند گاوسی
2019
12
22
1005
1016
https://mej.aut.ac.ir/article_2848_b5106ec6e438669556f384fe14c2b69d.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
مطالعه رفتار خستگی فولاد آ.آی.اِس.آی 1045 با استفاده از دستگاه آزمایش خستگی فراصوتی
سعید
امینی
محسن
آقایی
در استفاده از فلزات با توجه به پیشرفتهای صورت گرفته، توجه به مساله خستگی امری ضروری میباشد. در دو دهه اخیر شاخه جدیدی در عمر خستگی به نام خستگی در چرخه خیلی زیاد مورد توجه محققان قرار گرفته است که دسترسی به( 107 به بالا) در عمل با استفاده از دستگاههای آزمایش امروزی به دلیل فرکانسهای پایین آنها زمانبر و پر این تعداد چرخه ) 107 چرخه گزارش شده است. بررسی خواص خستگی هزینه میباشد. از طرفی برای بسیاری از مواد، شکست خستگی بعد از در چرخه خیلی زیاد، مساله ای قابل توجه برای حصول اطمینان از عمر زیاد و قابل اطمینان ماشین آلات با توجه به مطالبات رو به رشد صنعتی میباشد. برای دستیابی به این تعداد چرخه از دستگاه آزمایش تست خستگی با فرکانس کاری در حدود 20000 هرتز استفاده میشود که با توجه به فرکانس بالا، کاهش زمان و دستیابی به چرخه های بالا از مزیای این دستگاه میباشد. لذا در این مقاله به عنوان کاری جدید در کشور، به طراحی و ساخت دستگاهی با روش فرا صوتی و سپس مطالعه رفتار خستگی نمونههای فولادی پرداخته میشود.
خستگی
چرخه بسیار بالا
پیزوالکتریک
مافوق صوت
فولاد آ.آی.اِس.آی
2019
12
22
1017
1024
https://mej.aut.ac.ir/article_787_ab9c47faba0b83329e7411b8d78a6323.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
بررسی رفتار الیاف کربن و کولار در استوانهی کامپوزیتی تحت ضربه سرعت پایین: تحلیل تجربی و عددی
یونس
محمدی
حامد
قاسمی
مرتضی
اسدی
نسبت استحکام به وزن باال در کامپوزیتهای زمینه پلیمری تقویت شده با الیاف سبب شده است که در بسیاری از سازهها و قطعات مورد توجه واقع شود. در این مقاله به تحلیل تجربی و عددی چهار استوانه کامپوزیتی تحت ضربه با سرعت پایین پرداخته شده است. ساختار این لولهها به صورت فقط کربن، فقط کولار، کولار- خارج/ کربن- داخل و کربن- خارج/ کولار- داخل میباشد. در تست آزمایشگاهی از دستگاه ضربهی سقوط آزاد با یک ضربه زننده کروی فولادی جهت اعمال ضربه بدون سرعت اولیه استفاده شده است. در بخش عددی جهت بررسی رفتار ضربه از روش مدلسازی اجزاء محدود در نرمافزار آباکوس مورد استفاده قرار گرفته است. در پژوهش حاضر انواع روشهای مدلسازی، فرایند مشبندی و انوع المانها در نرم افزار مورد بحث قرار گرفته است. در تحقیق حاضر نیرو، مدت زمان تماس و جابجایی نمونهها مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج میتوان دید که الیاف کولار قابلیت جذب انرژی بیشتری را نسبت به کربن داشته و استوانه فقط کربنی بیشترین نیروی تماسی و کمترین جابجایی را در مقایسه با سایر نمونهها دارد. برای صحت سنجی، نتایج تجربی با نتایج نرمافزار آباکوس مطابقت داده شده است که تطابق بسیار نزدیکی بین دو نتیجه وجود دارد.
ضربه سرعت پایین
استوانهی کامپوزیتی
الیاف کربن
الیاف کولار
مدلسازی اجزاء محدود
2019
12
22
1025
1040
https://mej.aut.ac.ir/article_2999_6152f7bcd842168c0cc1abd5b42a5bff.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
بررسی ساختار و خواص مکانیکی کامپوزیت آلومینیوم/برنج تولید شده با فرآیند نورد تجمعی
علی
رخشنده
محمد علی
میرزایی خلیل آبادی
فرآیند نورد تجمعی یکی از روشهای تغییر شکل پالستیک شدید است که برای ساخت کامپوزیت آلومینیم/برنج ریزدانه توسط نویسندگان این مقاله بررسی شده است. در تحقیق حاضر کامپوزیت زمینه آلومینیومی با برنج توسط فرآیند اتصال نوردی تجمعی در دمای اتاق، بدون عملیات حرارتی بین سیکلی تقویت شده است. استحکام کششی و سختی کامپوزیت در سیکل اول فرآیند افزایش چشمگیری پیدا میکند. در سیکلهای بعدی این فرآیند خواص مکانیکی تغییر چندانی نمیکند. بعد از هفت سیکل انجام فرآیند استحکام کششی و سختی کامپوزیت نسبت به نمونه اولیه آلومینیوم به ترتیب 46 و 85 درصد افزایش یافت. همچنین ازیاد طول تا سیکل دوم کاهش شدید داشته و در سیکلهای بعدی مقدار کمی افزایش مییابد. این تغییرات در خواص مکانیکی در طول فرآیند نورد تجمعی به دلیل کرنش سختی و مکانیزم کارسرد در سیکلهای ابتدایی و ریزشدن دانهها در سیکلهای پایانی این فرآیند میباشد. نتایج ریزساختار کامپوزیت نشان میدهد که میانگین اندازه دانههای کامپوزیت تولید شده به مقدار 250 نانومتر رسیده و ذرات فلز برنج با افزایش تعداد سیکل فرآیند، توزیع یکنواختتری پیدا میکند.
تغییر شکل پلاستیک شدید
فرآیند اتصال نورد تجمعی
کامپوزیت آلومینیوم/برنج
2019
12
22
1041
1046
https://mej.aut.ac.ir/article_2856_a15db235e843a23a99d35e2e9ca4bae0.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
ارائهی یک سیستم روانکاری نوین جهت بهبود خواص مکانیکی تیتانیوم فوقریزدانه تولید شده به روش پرسکاری گرم در کانال همسان زاویهدار
حامد
مقصودلو
مهدی
گردویی
سیدهادی
قادری
در این پژوهش، پرسکاری گرم تیتانیوم خالص درجه 2 در کانال همسان زاویهدار یا ایکپ مورد مطالعه قرار گرفت. طراحی جدید قالب با زاویه کانال 90 درجه مشکل جریان ناخواسته فلز بین دو کفه قالب، افزایش شدید نیرو و گیرکردن قطعه را برطرف کرده است. پس از سعی و خطا، مشخص شد بهترین مکانیزم روانکاری، استفاده همزمان فویل مس و روانکار مولیبدن دیسولفاید است. در این شرایط عملیات ایکپ در دمای 260 درجه سانتیگراد تا چهار مرحله با موفقیت انجام شد. بر روی نمونههای موفق، آزمون کشش اجرا و مشخص شد پس از چهار مرحله پرسکاری، استحکام کششی نهایی % 57 افزایش و کاهش سطح مقطع تنها % 14 افت داشته است. در نهایت با کم کردن دمای فرآیند و استفاده از سیستم روانکاری مناسب، استحکام کششی نهایی به 799 مگاپاسکال رسید که از مقادیر گزارش شده در پژوه شهای مشابه بیشتر است. بررسی ریزساختار و رفتار شکست تیتانیوم ایکپ شده، به کمک تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام و نتایج نشان داد اندازه دانه نمونه از مقدار متوسط اولیه 18385 نانومتر پس از 4 مرحله ایکپ به 729 نانومتر رسید. همچنین تصاویر مقطع شکست پس از چهار مرحله ایکپ، ایجاد حفرههای ریز، کم عمق و با توزیع یکنواخت را که نشاندهنده همگن شدن ساختار است، مشخص نمود.
ایکپ گرم
فشردن در کانال همسان زاویهدار
تیتانیوم خالص تجاری گرید 2
مواد فوق ریزدانه
2019
12
22
1047
1056
https://mej.aut.ac.ir/article_2926_c534eeb670fb05c58770d70a0023466c.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
بررسی پارامترهای تاثیرگذار فرآیندی در روش هیدروفرمینگ گرم ورق
احسان
خسروجردی
محمد
بخشی جویباری
حمید
گرجی
سید جمال
حسینی پور
سید محمد
حسین پور
امروزه در صنایع مختلف، بهویژه در صنعت خودروسازی، بهمنظور کاستن از وزن قطعات و کاهش مصرف سوخت، استفاده از مواد سبکی مانند آلیاژهای آلومینیوم افزایش یافته است. این آلیاژها در دمای اتاق شکلپذیری پایینی دارند. برای رفع این مشکل، شکلدهی در دماهای بالا پیشنهاد شده است. در این مقاله، شکلپذیری ورق آلومینیومی 5052 تحت فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی در حالت گرم بررسی شده است. در ابتدا، پس از بررسی اثر پارامترهای هندسی بر روی توزیع ضخامت و نیروی سنبه، اثر دما، فشار سیال و سرعت سنبه بر روی توزیع ضخامت، نیروی سنبه و نسبت کشش حدی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، بررسی اثر دمای شکلدهی و سرعت سنبه بر کمترین ضخامت قطعهکار با روش تاگوچی انجام شد. بر اساس نتایج بدست آمده، دمای بالاتر در حالتهای گرم هم دما و غیر هم دما به ترتیب موجب کاهش و افزایش ضخامت قطعهکار میگردد، درحالیکه سرعت سنبه بالاتر در هر دو حالت به بهبود ضخامت قطعهکار کمک میکند. مشخص شد که نسبت کشش حدی با افزایش دما در حالت غیر همدما و با کاهش دما در حالت همدما افزایش مییابد. بعلاوه، افزایش فشار سیال منجر به نسبت کشش حدی بالاتر میشود.
شکل دهی گرم
هیدروفرمینگ
پارامترهای هندسی
نسبت کشش حدی
روش تاگوچی
2019
12
22
1057
1068
https://mej.aut.ac.ir/article_2686_8488d6ddccbf811dac99810fadb9bb17.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
بررسی تاثیر نانو ذرات کربنات کلسیم و سازگار کننده بر زبری سطح و مقاومت خراش سطحی پلی آمید 6
امیر حسین
دائی سرخابی
غلامحسین
امجدی
با توجه به کاربرد گسترده پلیآمیدها در صنایع مختلف و لزوم دست یافتن به مقاومت بالا در مقابل خراشهای سطحی و زبری سطح مطلوب، در این مقاله، به مطالعه زبری سطح و مقاومت خراش سطحی، نمونههای نانوکامپوزیت پلیآمید 6 تقویت شده با نانوذرات کربنات کلسیم و پلیآمید پیوند خورده با مالئیک انیدرید به عنوان ماده سازگا رکننده، پرداخته شده است. در این راستا، اجزای نمونههای نان وکامپوزیتی با قسمتهای وزنی مختلف نانوذرات کربنات کلسیم با دستگاه اکسترودر د وپیچه مخلوط گردیده و با روش قالبگیری تزریقی اقدام به آمادهسازی نمونهها شده است. برای انجام آزمون خراش از دستگاه نانو سختیسنج کوپل شده به میکروسکوپ نیروی اتمی که دارای ابزار آزمون نانومکانیکی مجهز به یک نوع نوک فرورونده میباشد، استفاده شده است. بمنظور مطالعه زبری و مقاومت خراش سطحی نمونهها تاثیر سه متغیر، نیروی عمودی خراش، قسمت وزنی فاز تقویتکننده و ماده سازگا رکننده بررسی شده است. نتایج نشان میدهند که افزودن ذرات نان وکربنات کلسیم از یک قسمت وزنی به سه قسمت وزنی، مقدار زبری را تقریبا تا دو برابر افزایش داده و همچنین افزودن یک قسمت وزنی سازگا رکننده زبری سطح را در حدود 40 درصد کاهش میدهد.
نانو کامپوزیت
نانو ذرات کربنات کلسیم
زبری سطح
مقاومت خراش
پلی آمید 6
2019
12
22
1069
1076
https://mej.aut.ac.ir/article_2822_127fea760175f33b8ab1aa6f8b5b16de.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
تحلیل تجربی و عددی شکست پلیمر پلی متی لمتاکریلات تحت مود مرکب
پروا
حسینی
نقدعلی
چوپانی
وجود ترک در قطعات از مهم ترین عوامل شکست سازه ها می باشد. در اغلب موارد کاربردی، شکست سازه ها تحت مود یک یا مود دو و یا ترکیب مودهای کششی و برشی اتفاق می افتد. آزمایش آرکان که در اصل برای مواد کامپوزیتی طراحی شده است، در سا لهای اخیر توسط بسیاری از محققان برای مواد همگن مورد استفاده قرار گرفت. در این پژوهش برای دستیابی به مقادیر بحرانی شکست، نمونه های آزمون به شکل پروانه ای از جنس پلیمر پلی متیل متاکریلات به ضخامت 10 میلی متر تهیه شدند. آزمون نمونه ها در سه طول ترک مختلف و سه مود اول و مرکب و دوم خالص با تغییر زاویه بارگذاری بر پایه آزمایش آرکان و با استفاده از گیره ای با طراحی نوین انجام گرفت. نمودار بار بحرانی بر حسب جابجایی بدست آمد. در ادامه گیره به همراه نمونه در نرم افزار آباکوس مدل شده و ضرایب شدت تنش استخراج شدند. با استفاده از بار بحرانی حاصل از آزمون و ضرایب شدت تنش بی بعد به دست آمده از تحلیل المان محدود، چقرمگی شکست این پلیمر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بیانگر این است که ماده پلیمری استفاده شده در این تحقیق در شرایط بارگذاری برشی دارای چقرمگی شکست بیشتری بوده و در بارگذاری کششی ضعیف تر است. آنالیز المان محدود با استفاده از خواص الاستیک پلیمر پلی متیل متاکریلات انجام پذیرفت.
ماده پلیمری PMMA
شکست
مود مرکب
گیره اصلاح شده آرکان
آباکوس
2019
12
22
1077
1088
https://mej.aut.ac.ir/article_2899_ef1bdabb503321d66a38269d935da16f.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
تحلیل عددی و تجربی اثر روانکار در فرآیند آهنگری دقیق همدمای پره تیتانیومی با استفاده از آزمون فشار قالب باز میله استوانهای
حمید
عربی
مهرداد
خاندائی
محمد
بیگ محمدی
اصطکاک نقش مهمی در چگونگی جریان پلاستیک مواد در حین فرآیند آهنگری و همچنین تعیین میزان نیروی مورد نیاز فرآیند دارد. به همین دلیل، به منظور بالا بردن دقت نتایج شبیهسازیهای عددی در مرحله طراحی قالب آهنگری و پیشبینی نیروی مورد نیاز فرآیند، ضرورت دارد تا آزمونهای اصطکاکی مناسبی جهت برآورد ضریب اصطکاک فرآیند انجام شوند. در این تحقیق، یک آزمون جدید به نام آزمون فشار قالب باز میله استوانهای برای ارزیابی اصطکاک معرفی شده و منحنیهای کالیبراسیون آن به دست آمدهاند. این آزمون به همراه آزمون فشار حلقه برای پیشبینی ضریب اصطکاک در فرآیند آهنگری همدمای یک نمونه پره کمپرسور توربین گاز از جنس آلیاژ Ti-6Al-4V به کار میرود. ضریب اصطکاک حاصل از آزمون فشار حلقه برای ناحیه ریشه پره و ضریب اصطکاک حاصل از آزمون فشار میله برای ناحیه ایرفویل پره مورد استفاده قرار میگیرند. سپس فرآیند آهنگری پره مذکور با روشهای عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است و مقایسه مقادیر به دست آمده برای حداکثر نیروی مورد نیاز فرآیند، انطباق قابل قبولی را نشان میدهد. نتایج به دست آمده نشان میدهند که آزمون فشار قالب باز میله استوانهای روش قابل قبولی برای ارزیابی اصطکاک است. اختلاف بین مقادیر ضریب اصطکاک به دست آمده از دو روش مذکور، وابستگی ضریب اصطکاک به حالت تغییرفرم قطعهکار را نشان میدهد.
آهنگری همدما
اصطکاک
آزمون فشار حلقه
آزمون فشار قالب باز میله استوانهای
پره کمپرسور
2019
12
22
1089
1096
https://mej.aut.ac.ir/article_2774_89b42d672a8adf280a84313862a1050e.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
تعیین موقعیتهای جوش مقاومتی نقطهای در ورقهای مونتاژی به منظور افزایش استحکام اتصال
داود
منافی
داود
اکبری
جوشکاری مقاومتی نقطهای یکی از روشهای متداول برای اتصال ورقهای فلزی است که موقعیت و تعداد نقطه جوشها روی استحکام ، هزینه و زمان تولید ورقها تأثیر دارد. از این رو در این مقاله رویکردی برای طراحی موقعیت نقطه جوشها ارائه شده است. برای این کار از ترکیب روش اجزاء محدود و الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات استفاده شده است. ابتدا یک نقطه جوش روی ورقهای مونتاژ شده ایجاد و تحت آزمون کشش قرار گرفته است تا رفتار مکانیکی آن بدست آید. با استفاده از این رفتار، نقطه جوش در نرمافزار اجزاء محدود مدلسازی و نتایج آن با دادههای تجربی سه نوع چیدمان متفاوت نقطه جوشها صحتسنجی شده است. پس از صحتسنجی، از این مدل برای فرایند بهینهسازی استفاده شده است. با استفاده از این روش مشاهده شده که با انتخاب صحیح موقعیت دو، سه و چهار نقطه جوشها، به ترتیب نیرو شکست تا 1/9 ،2/13 و 2/76 برابر نسبت به نیروی شکست تک جوش افزایش یافته است. از طرفی انتخاب اتصال با چهار نقطه جوش که در دایرهی به شعاع 18/04 میلیمتر قرار دارند و زاویه یکی از محورهای تقارن با محور بارگذاری 65/89 درجه است، 2/76 برابر استحکام اتصال را افزایش میدهد.
جوشکاری مقاومتی نقطهای یکی از روشهای متداول برای اتصال ورقهای فلزی است که موقعیت و تعداد نقطه جوشها روی استحکام ، هزینه و زمان تولید ورقها تأثیر دارد. از این رو در این مقاله رویکردی برای طراحی موقعیت نقطه جوشها ارائه شده است. برای این کار از ترکیب روش اجزاء محدود و الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات استفاده شده است. ابتدا یک نقطه جوش روی ورقهای مونتاژ شده ایجاد و تحت آزمون کشش قرار گرفته است تا رفتار مکانیکی آن بدست آید. با استفاده از این رفتار، نقطه جوش در نرمافزار اجزاء محدود مدلسازی و نتایج آن با دادههای تجربی سه نوع چیدمان متفاوت نقطه جوشها صحتسنجی شده است. پس از صحتسنجی، از این مدل برای فرایند بهینهسازی استفاده شده است. با استفاده از این روش مشاهده شده که با انتخاب صحیح موقعیت دو، سه و چهار نقطه جوشها، به ترتیب نیرو شکست تا 9/1 ،13/2 و 76/2 برابر نسبت به نیروی شکست تک جوش افزایش یافته است. از طرفی انتخاب اتصال با چهار نقطه جوش که در دایرهی به شعاع 04/18 میلیمتر قرار دارند و زاویه یکی از محورهای تقارن با محور بارگذاری 89/65 درجه است، 76.2 برابر استحکام اتصال را افزایش میدهد.
جوشکاری مقاومتی نقطهای
چیدمان نقطه جوش
مدلسازی
الگوریتم ازدحام ذرات
2019
12
22
1097
1105
https://mej.aut.ac.ir/article_2844_9442ba387411ee1311767c12b2b16972.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
تعیین و کاهش انحناء ناشی از تنشهای پسماند پس از فرایند پخت در چندلایههای نامتقارن کربن/ اپوکسی با استفاده از نانولولههای کربنی
احمدرضا
قاسمی
محمد
محمدی فشارکی
در این تحقیق، به تعیین انحنای ناشی از فرآیند پخت در چندلایههای نامتقارن متعامد سهفازی پرداخته و تأثیر نانولولههای کربنی بر میزان انحناء مورد بررسی قرار گرفته است. اجزای تشکیل دهنده چندلایه، مرکب از الیاف کربن، زمینه پلیمری و نانولولههای کربنی با درصدهای حجمی متفاوت 0 ،%1،%2 %و 3 %از نانولولهها در نظر گرفته شدهاند. از مدلهای میکرومکانیک نظیر هالپین تسای، بریجینگ و شپری برای تعیین خواص تک لایه سهفازی استفاده شده، سپس به بررسی تأثیر درصدهای مختلف حجمی از نانولولههای کربنی بر روی این خواص پرداخته شده است. افزودن 1 %حجمی نانولوله کربنی به تک لایه پلیمری تقویت شده با الیاف، موجب کاهش ضریب انبساط حرارتی طولی و عرضی و افزایش مدول در راستاهای مختلف شده است. برای مطالعه اثر نانولولههای کربنی بر انحنای ناشی از فرآیند پخت، از مدل توسعه یافتهی هایر استفاده شده است. نتایج بدست آمده از میزان انحناء برای طولهای مختلف و طول بحرانی چندلایه نشان میدهد که اضافه کردن 1 %حجمی نانولوله کربنی باعث کاهش افزایش طول بحرانی به مقدار9 %و کاهش انحناء به مقدار 14 %شده است. همچنین، نتایج تحلیل المان محدود خطایی کمتر از 10 %نسبت به نتایج مدل تحلیلی نشان میدهد.
انحناء
چندلایههای نامتقارن
نانولوله کربنی
مدل هایر
مدلهای میکرومکانیک
2019
12
22
1107
1018
https://mej.aut.ac.ir/article_2963_9097a145c1b39731ce67b892c477a7fb.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
روشی نیمه تحلیلی مبتنی بر فرمولبندی ترکیبی جهت تحلیل الاستیک ترک در محیط همگن ناهمسانگرد
صدیقه
قاسمی
محمد طاهر
کمالی
بابک
شکرالهی زاده
در این مطالعه، یک روش نیمهتحلیلی مبتنی بر فرمولبندی ترکیبی ریزنر جهت تحلیل الاستیک مواد جامد همگن ناهمسانگرددارای ترک لبه ویا ترک داخلی ارائه شدهاست.میدانهای جابجایی وتنش به صورت مجموعی ازیک تابع معلوم ویک سری توابع با ضرایب مجهول بیان میشوند. این توابع طوری انتخاب میشوند که تکینگی میدان تنش در نوک ترک و ناپیوستگی میدان جابجایی در راستای عمود بروجوه ترک برآورده شود.در این روش شرایط مرزی اساسی و طبیعی همگن وغیرهمگن به طوردقیق ارضا میشوند و معادلات تعادل و سازگاری به فرم معادله تغییراتی رایزنربادقت موردنظرقابل اعمال است. حل معادله تغییراتی منجربه یک دستگاه معادلات خطی بر حسب ضرایب مجهول میشود. با بدست آوردن ضرایب مجهول، توابع جابهجایی و تنش در جسم معلوم میشوند و حداکثربازشدگی ترک و ضرایب شدت تنش محاسبه خواهند شد. برای صحتسنجی و بررسی کارایی روش ارائه شده، جسم ترکداردر حالتهای مختلف مود اول و مودترکیبی بررسی شد. نتایج نشان میدهد که ضرایب شدت تنش دارای سرعت همگرایی بالایی هستند و نتایج روش ارائه شده دارای انطباق خوبی با نتایج تحلیلی موجود در مراجع میباشد
ضریب شدت تنش
فرمولاسیون ترکیبی
ماده الاستیک ناهمسانگرد
اصل تغییرات ریزنر
2019
12
22
1019
1130
https://mej.aut.ac.ir/article_2969_3ac43a661a418d45265a57a59dbf3784.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
شبیهسازی توزیع تنش در سیستم پوشش سدحرارتی دولایه و درجه بندی شده YSZ/ NiCrAlY و مقایسه با نتایج اندازهگیری تنش به روش نانوفرورونده
نسیم
نایب پاشایی
امیر
افکار
مجید
نوری کمری
نیما
راسخ صالح
مهدی
هادوی
در این پژوهش یک روش عددی مبتنی بر المان محدود به منظور شبیهسازی توزیع تنش در پوشش سد حرارتی معمولی و درجهبندی شده YSZ/ NiCrAlYپاشش پلاسمائی شده بر روی زیرلایه Hastelloy-x توسعه یافت.پوشش سدحرارتی معمولی و درجه بندی شده به روش پاشش پلاسمائی اعمال و مشخصهیابی پوششها با استفاده از مطالعات متالوگرافی توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی انجام شد.نتایج شبیهسازی توزیع تنش حاکی از آن بود که در نمونه های شوک دیده تحت سیکل حرارتی فاقد زمان توقف در دمای تشکیل TGO، مقدار متوسط تنش ماکزیمم از 29 مگاپاسکال در سیستم دو لایه معمولی (فصل مشترک لایه روئی/لایه واسط) به 15/3 مگاپاسکال در سیستم درجه-بندی شده سه لایه (فصل مشترک 50% NiCrAlY- 50% YSZ / YSZ) و 1/8 مگاپاسکال در سیستم درجه بندی شده پنج لایه (فصل مشترک 25% NiCrAlY- 75% YSZ / YSZ) کاهش یافته و توزیع تنش در فصل مشترکها یکنواخت شده است که این امر به افزایش عمر سیستم سد حرارتی کمک میکند.
پوشش سد حرارتی درجه بندی شده
المان محدود
تنش پسماند
نانوفرورونده
2019
12
22
1131
1146
https://mej.aut.ac.ir/article_2798_409258c5555077b813427acb98baab61.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
مدلسازی المان محدود و تست تجربی جوشکاری مقاومتی نقطه ای به منظور مطالعه ویژگی های مکانیکی و حرارتی
حامد
پاشازاده
میلاد
رستمی
فرآیند جوش نقطهای مقاومتی یک پروسه اتصال است که شامل فعل و انفعالات الکتریکی، حرارتی و مکانیکی میباشد و به همین دلیل این روش شدیدا غیرخطی بوده ومدلسازی آن دشوار است. در این مقاله، برای تجزیه و تحلیل و مدلسازی فرآیند جوش نقطهای مقاومتی ، از نرمافزار اجزای محدود انسیس استفاده شده است. به منظور افزایش دقت، خواص مواد به صورت وابسته به دما تعریف شدهاند و تبدیل فاز در شبیهسازی در نظر گرفته شدهاست. ماده مورد استفاده فوالد آ.آی.اِس.آی 1008 میباشد و پارامترهای اصلی فرآیند شامل شعاع تماس، فشار تماس و توزیع دما مورد بررسی قرار گرفتهاند. همچنین چگونگی رشد نقطه جوش در طول فرآیند مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از حل عددی برای اندازه دکمه جوش با نتایج حاصل از آزمون تجربی همخوانی خوبی داشته است. با استفاده از این نتایج، تنظیمات بهینه برای جریان، زمان و فشار دستگاه جوش نقطهای میتواند در مواد مختلف برای افزایش کیفیت جوشکاری به کار رود. علاوه برای جریان الکتریکی جریان شانتینگ (انحرافی) بر اندازه دکمه جوش تاثیر میگذارد. برخی از آزمایشات به منظور بررسی تأثیر جریان الکتریکی، طراحی و شبیهسازی شدهاند.
مدل سازی المان محدود
جوش نقطه ای مقاومتی
توزیع دما
فشار اتصال
اندازه دکمه جوش
2019
12
22
1147
1156
https://mej.aut.ac.ir/article_2887_7d13f26ce72d32d11a99b4b1cec82853.pdf
نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
2008-6032
2008-6032
1398
51
5
مطالعهی تجربی ماشینکاری چرخشی با جریان مواد ساینده و تاثیر دمای خمیر ساینده بر نرخ برادهبرداری فرآیند
مهدی
اسحاقی
سید جلال
همتی
ماشینکاری چرخشی با جریان مواد ساینده ، شکل جدیدی از فرآیند ماشینکاری با جریان مواد ساینده است که مولفان بتازگی آن را به عنوان یک روش پرداختکاری و پولیشکاری غیرسنتی معرفی نمودهاند. از آنجاییکه در ماشینکاری با جریان مواد ساینده، تاثیر منفی افزایش درجه حرارت ماده ساینده در حین فرآیند بر نرخ براده برداری گزارش شده است در این تحقیق نقش این متغیر بر فرآیند ماشینکاری چرخشی با جریان مواد ساینده مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور ابزار جدیدی مجهز به وسایل اندازه گیری فشار و دما و نیز وسیلهی تنظیم دما طراحی و ساخته شده و تغییرات دمای خمیر ساینده در حین فرآیند، اندازه گیری شده است. متغیرهای فرآیند در این حالت بر اساس شرایط بهینه ماشینکاری با حداکثر نرخ براده برداری در مطالعه قبلی مولفان انتخاب شدهاند. نتایج تجربی با ابزار جدید نیز موید آن است که نرخ براده برداری و صافی سطح قابل حصول با ماشینکاری با جریان مواد ساینده، در فرآیند ماشینکاری چرخشی با جریان مواد ساینده نیز دست یافتنی هستند. همچنین در بازه زمانی مورد نیاز برای پرداختکاری در ماشینکاری چرخشی با جریان مواد ساینده ، افزایش محسوسی در دمای خمیر اتفاق نمیافتد که این امر از مزایای روش جدید است. لیکن در صورت ادامه عملیات ماشینکاری، به دلیل افزایش درجه حرارت خمیر، نرخ براده برداری کاهش مییابد که از این حیث رفتار مشابهی با فرآیند ماشینکاری با جریان مواد ساینده از خود نشان میدهد.
ماشینکاری با جریان مواد ساینده : ماشینکاری چرخشی با جریان مواد : ساینده:پولیشکاری: پرداختکاری: نرخ براده برداری
2019
12
22
1157
1166
https://mej.aut.ac.ir/article_2855_418f3286aa63b0d1c52591b516f05c11.pdf