دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 10 22 Microstructure and Mechanical Properties of Inconel 738LC Joint by Wide Gap Brazing Using Inconel 718 بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال اینکونل 738 به روش لحیم‌کاری درز پهن با استفاده از اینکونل 7 2629 2646 3645 10.22060/mej.2019.15630.6171 FA حسین علینقیان گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران 0000-0002-2029-4646 سیدپیروز هویدامرعشی امیرکبیر-معدن و متالورژی علی فرزادی صنعتی امیرکبیر*مهندسی معدن ومتالورژی 0000-0002-3594-7056 مجید پورانوری شریف-مهندسی و علم مواد 0000-0002-9603-447x Journal Article 2019 01 15 In this research, Inconel 738LC as the base metal was joined by wide gap brazing using the mixture of Inconel 718 as high-temperature particle and BNi-2 as low-temperature particle. By using Inconel 718, the brazing temperature can be increased and porosity reduced significantly due to higher melting point temperature than the base metal. The effect of mixture ratio on the microstructure and the mechanical properties was studied. The amount of the low-temperature particle in the mixture was 30, 40, and 50 percent. By decreasing the low-temperature particle ratio, the amount of eutectic phase and the blocky boride in the solid diffusion zone decreased markedly. The joint width increased by increasing the amount of low-temperature particles. There were two distinct regions in the joint/base interface. Due to the diffusion of boron into the base, adjacent to the joint, the grain boundary melted and created a region including both the isothermal solidification zone and solid diffusion zone. By getting away from the joint, the content of boron reduced by the grain-boundary diffusion. It was observed that aging did not have a significant effect on the amount and distribution of eutectic phases and blocky borides, however, the morphology of these phases changed slightly. Moreover, aging had a small effect on hardness making the hardness of different phases more uniform. در این تحقیق، اتصال اینکونل 738 به روش لحیم‌کاری درز پهن با استفاده از اینکونل 718 به عنوان پودر با دمای ذوب بالا و پودر لحیم‌کاری با دمای ذوب پایین دارای بور و سیلیسیم در مقادیر 30 ،40 و 50 درصد مورد بررسی قرار گرفت. استفاده از اینکونل 718 به دلیل دمای ذوب بالاتر از فلز پایه امکان افزایش دمای لحیم‌کاری را فراهم کرد که باعث کاهش قابل توجه مقدار تخلخل شد. کاهش مقدار پودر با دمای ذوب پایین، مقدار فاز یوتکتیک در منطقه اتصال را به مقدار قابل توجهی کاهش داد. پهنای منطقه اتصال با افزایش مقدار پودر با دمای ذوب پایین افزایش یافت. دو منطقه در مرز بین فلز پایه و اتصال دیده شد. در مجاور منطقه اتصال، بور از طریق مرزدانه به فلز پایه نفوذ کرد و باعث ذوب مرزدانه شد. مرزدانه به صورت هم‌دما منجمد شد و دو منطقه انجماد هم‌دما و منطقه جامد نفوذی در مرز اتصال مشاهده شد. با فاصله گرفتن از مرز اتصال، مقدار بور که تنها از طریق نفوذ حالت جامد در مرزدانه‌های فلز پایه ممکن است نفوذ کند، کاهش یافت. عملیات حرارتی پیرسختی تأثیر زیادی بر توزیع فازها نداشت، اما مورفولوژی فازها تا حدی تغییر کرد. با عملیات حرارتی سختی اتصال تغییر زیادی نداشت و تا حدی سختی مناطق مختلف به هم نزدیک شد. استحکام برشی با افزایش درصد پودر با دمای ذوب پایین به دلیل افزایش مقدار فاز ترد یوتکتیکی کاهش یافت. فاز ترد یوتکتیکی با ساختار کشیده مکان مناسبی برای رشد ترک ایجاد می‌کند و استحکام شکست را بهشدت کاهش می‌دهد. https://mej.aut.ac.ir/article_3645_d0aa518d4d3bfc721aa0b8ab4ef32269.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 04 29 Ultrasonic Guided Wave-Based Inspection of Straight Seam Welded Pipes بررسی اثر درز جوش طولی لوله در هنگام بازرسی فراصوتی لوله با امواج هدایت شده متقارن 2647 2660 3395 10.22060/mej.2019.15672.6181 FA مجتبی عسگری دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران فرهنگ هنرور دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی ، تهران سید مرتضی طباطبایی دانشکده مهندسی برق و الکترونیک، دانشگاه استرثکلاید، گلاسگو، انگلستان Journal Article 2019 01 26 Low-pressure fluid transmission lines are largely manufactured by cold rolling of a plate followed by resistance welding of the two edges of the plate. Consequently, these pipes have a straight weld seam along their length. In this paper, a finite element method is used for simulating the propagation of symmetric guided wave modes L(0,2), L(0,1) and T(0,1) in straight seam welded pipes. A comparison is made between the propagation of these wave modes in seamless and seam welded pipes. Results indicate that the angular amplitude profiles of the L(0,2) and T(0,1) modes do not change much in the presence of the seam weld. However, the presence of the straight seam weld significantly affects the propagation of the L(0,1) mode along the pipe. While the angular displacement profile for the L(0,2) and T(0,1) modes are almost symmetric, for the L(0,1) mode, the angular displacement profile shows high asymmetry. This asymmetric behavior impairs the sensitivity of this mode to the detection of defects in the proximity of the weld line. As a result, the guided wave modes L(0,2) and T(0,1) are considered to be suitable for inspection of straight seam welded pipes but L(0,1) is not recommended for this purpose. استفاده از امواج هدایت‌شده متقارن برای بازرسی‌غیرمخرب لوله‌ها، با توجه به ویژگی‌های منحصربه‌فرد این امواج، مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. اغلب لوله‌های استفاده‌شده در خطوط انتقال سیالات فشار پایین دارای درز جوش طولی‌هستند. درز جوش طولی، ضخامت لوله را در ناحیه جوش نسبت به سایر نواحی غیریکنواخت می‌کند. در این مقاله، ابتدا انتشار مدهای متقارن طولی اول و دوم و مدمتقارن پیچشی اول امواج هدایت‌شده در لوله با استفاده از روش اجزای محدود شبیه‌سازی می‌شود و سپس اثر هندسه درز جوش طولی بر روی انتشار این مدها بررسی می‌گردد. بررسی انتشار موج مربوط به مد طولی دوم نشان می‌دهد که در اثر حضور درز جوش طولی، تقارن پروفیل زاویه‌ای مد طولی دومتغییری نمی‌کند.همچنین، درز جوش، اثرناچیزی برروی انتشار مد پیچشی اول دارد. بیشترین اثر خط جوش بر روی انتشار مد طولی اول است، بطوری‌که پروفیل زاویه‌ای این مددر حضور خط جوش از حالت تقارن خارج شده و دامنه این مددر ناحیه خط جوش به شدت کاهش می‌یابد.همین امر حساسیت عیب‌یابی با این مدرا در نواحی خط جوش کاهش می‌دهد. براساس نتایج بدست آمده، استفاده از دو مد طولی دوم و پیچشی اول برای بازرسی لوله‌های دارای درز جوش طولی مناسب‌تربه نظرمی‌رسد. https://mej.aut.ac.ir/article_3395_828752f77ada1b8badf688bb8be59f9d.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 06 25 Looseness Detection and Assessment of Flange Type Joints Using Vibro-Acoustic Modulation Method تشخیص و ارزیابی عددی شل‌شدگی اتصالات پیچی برج توربین بادی به کمک روش مدولاسیون ویبروآکوستیک 2661 2678 3482 10.22060/mej.2019.15707.6185 FA سید مجید یادآور نیک روش دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران مسعود گودرزی مهندسی مکانیک و انرژی، پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران. Journal Article 2019 01 27 Flanged joints’ looseness is among the common causes for the failure of industrial structures with flanged joints such as wind turbines or transmission line pipes the timely detection of which can prevent the imposition of heavy, financial losses and in some cases property damage. Conventional methods for detecting this fault, such as torque control methods, have high error of measurement, or impedance-based measurement methods, have high expenses, or vibration or ultrasonic methods which lack accuracy due to the use of linear phenomena in fault detection. Vibro-acoustic modulation method is one of the nonlinear fault detection methods that detect and evaluate looseness of flanged connection with high precision through the measurement of the intensity of the vibrational and ultrasonic signals modulation applied to the structure. Although the published papers in recent years have often identified the cracking, delamination, or corrosion and decay of parts using this method, in this paper the efficiency of the vibro-acoustic modulation method in the detection and evaluation of flanged joints of simulated wind turbine towers has been numerically investigated by defining an index for modulation intensity and bond relaxation. Then, the effect of parameters such as ultrasonic and vibrational frequency, amplitude of ultrasonic and vibrational stimulation, sensors and actuators position, as well as preload force, on the method performance has been studied. Finally, in order to reduce the simulation time in ABAQUS software, the modeling of the neural network was performed using MATLAB software and the obtained results were compared with numerical results. از علل رایج خرابی سازه‌های صنعتی دارای اتصالات پیچی فلنجی، شل‌شدگی پیچ‌ها می‌باشد که تشخیص به موقع آن میتو‌اند سبب پیش‌گیری از تحمیل هزینه‌های سنگین مالی و بعضا جانی گردد. روش‌های مرسوم تشخیص این عیب، معایب مختلفی دارند، به عنوان مثال روش‌های کنترل گشتاور اغلب دارای خطای بالا بوده، روش‌های مبتنی بر اندازه‌گیری امپدانس هزینه‌هایی بالا به همراه داشته و روش‌های ارتعاشی یا اولتراسونیک نیز به واسطه استفاده از پدیده‌هایی خطی در تشخیص خرابی، از دقت بالایی برخوردار نمی‌باشند. روش مدوالسیون ویبروآکوستیک یکی از روش‌های غیرخطی می‌باشد که به کمک اندازه‌گیری شدت مدولاسیون سیگنال‌های ارتعاشی و اولتراسونیک اعمال شده به سازه، می‌تواند با دقت بسیار بالایی به تشخیص و ارزیابی شل‌شدگی اتصالات پیچی بپردازد. در این مقاله با تعریف شاخصی برای شدت مدولاسیون و شل‌شدگی اتصال، کارایی روش در تشخیص و ارزیابی شل‌شدگی اتصالات پیچی فلنجی برج توربین بادی شبیه‌سازی شده، به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. سپس در ادامه، تأثیر پارامترهایی همچون فرکانس تحریک اولتراسونیک و ارتعاشی، دامنه تحریک اولتراسونیک و ارتعاشی، محل قرارگیری حسگرها و عملگرها و همچنین نیروی پیشبار، روی عملکرد روش مورد مطالعه قرار گرفته است. در انتها به منظور کاهش زمان اجرای شبیه‌سازی در نرمافزار آباکوس، مدل‍سازی شبکه عصبی به کمک نرم‌افزار متلب صورت گرفته و نتایج به دست آمده از آن با نتایج حل عددی مقایسه گردیده است. https://mej.aut.ac.ir/article_3482_b7fede84c2be02ccb9c77107956560eb.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2018 12 27 Experimental Investigation of Fatigue Damage Development Using Microhardness and Chord Modulus Variation Methods in Stainless Steel 316L بررسی تجربی رشد آسیب خستگی با استفاده از روش‌های سنجش تغییرات مدول وتری و میکروسختی در فولاد ضد زنگ 316 کم‌کربن 2679 2690 3213 10.22060/mej.2018.14748.5933 FA میثم کلهر دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران سیدمهدی گنجیانی دانشگاه تهران*مهندسی مکانیک 0000-0001-9839-7795 ارسلان اعظمی دانشکده مهندسی مکانیک, دانشگاه تهران, تهران, ایران Journal Article 2018 07 28 In this research, an experimental study of the fatigue damage growth process has been investigated for 316L stainless steel. For this purpose, using ASTM E466 fatigue special standard, testing samples with rectangular cross-section, has been drawn and prepared. The mechanical properties of the material were extracted through the test. Uniaxial low cycle fatigue has been performed at similar stress amplitudes, similar frequency, and various loading cycles. After carrying out fatigue tests, in order to derivation damage development process, microhardness and loading-unloading tests –deriving relation of microhardness and chord modulus with strain- has been performed too. Experimental tests have been carried out under environmental conditions. The Damage development process was achieved, using results of fatigue, loading-unloading, and microhardness tests. A method for estimating damage is proposed in this research. In the end, the results of the methods of the chord modulus, microhardness and purposed are compared with each other. The damage growth process of the purposed method has a good fit with the method of chord modulus. The obtained critical damage was 0.38 by using the chord modulus method and 0.41, by microhardness مکانیک آسیب، ابزار جدیدی در مهندسی مکانیک است. این ابزار به عنوان متمم تئوری پلاستیسیته و مکانیک شکست شناخته می‌شود. در این تحقیق به صورت تجربی فرآیند رشد آسیب خستگی، برای فولاد ضد زنگ 316 اِل، بررسی شده است. به این منظور، با بهره‌گیری از استاندارد آ.اِس.تی.اِم ای466 ،نمونه‌های تست با سطح مقطع مستطیلی، طراحی و تهیه شده است. خواص مکانیکی ماده از طریق آزمایش استخراج گردید. بارگذاری خستگی کم چرخه روی نمونه‌های استاندارد، در حالت تک‌محوره و در دامنه تنش یکسان، فرکانس یکسان و تعداد سیکل بارگذاری متفاوت، انجام شده است. پس از اعمال تست‌های خستگی، به منظور استخراج روند رشد آسیب، تست‌های میکروسختی و بارگذاری-باربرداری بر هر نمونه -به منظور استخراج ارتباط میکروسختی و مدول وتری با تعداد سیکل- اعمال شده است. آزمایش‌های تجربی در شرایط محیط انجام شده است. با استفاده از نتایج حاصل از تست‌های خستگی، بارگذاری-باربرداری و میکروسختی، روند رشد آسیب تحت بارگذاری خستگی کم‌چرخه، استخراج شده است. یک روش برای تخمین آسیب در این تحقیق پیشنهاد شده است. در پایان نتایج حاصل از روش‌های مدول وتری، میکروسختی و پیشنهادی با یکدیگر مقایسه شده‌اند. روند رشد آسیب از روش پیشنهادی تطابق خوبی با روش مدول وتری دارد. مقدار آسیب بحرانی از روش مدول وتری 0/38 و از روش میکروسختی، 0/41 بدست آمد. https://mej.aut.ac.ir/article_3213_9bd5ee6fe55aaeb673025dbcb8f939c1.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 04 28 Optimization of Parameters Affecting Magnetic Abrasive Finishing Process Using Response Surface Method بهینه سازی پارامترهای مؤثر بر فرآیند پرداخت کاری ساینده مغناطیسی با استفاده از روش رویه پاسخ 2691 2708 3384 10.22060/mej.2019.15503.6139 FA یحیی چوپانی دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیر کبیر محسن خواجه زاده دانشگاه صنعتی امیر کبیر*مهندسی مکانیک محمدرضا رازفر صنعتی امیرکبیر*مهندسی مکانیک Journal Article 2018 12 23 Magnetic abrasive finishing is a nano-machining process; due to low machining temperature, this process is categorized as a cold forming process. Therefore, the machined surface is free from thermal damages such as microcracks, phase changes, burnt area and etc. In this paper, the effects of machining parameters (machining gap, work piece rotational speed and abrasive particles’ type) on work piece surface roughness have been experimentally studied. To achieve this goal, a series of experimental tests were conducted on a newly developed setup and work piece surface roughness was measured. The results of experimental studies were then used to develop a mathematical model for work piece surface roughness using response surface method. The results show that there is good agreement between experimental results and model predictions. This model was then used to minimize workspace surface roughness. In the selected range of machining parameters the minimum value of surface roughness is achieved by work piece rotational speed of 373.73 rpm, machining gap of 1.98 mm and using diamond particles as abrasive. In addition, it was shown that abrasive particles’ type is the most affecting parameter on work piece surface roughness. فرآیند پرداخت‌کاری ساینده مغناطیسی با توجه به ماهیت آن یک فرآیند سرد محسوب می‌شود. بنابراین، این فرآیند آسیب‌های سطحی همچون میکرو ترک‌ها، تغییر فاز، سوختگی و غیره را بر روی سطح قطعات ماشین‌کاری شده ایجاد نخواهد کرد. در این مقاله، اثر پارامترهای گپ‌کاری، سرعت دورانی قطعه‌کار و نوع ساینده در فرآیند پرداخت‌کاری ساینده مغناطیسی بر زبری سطح بیرونی قطعات استوانه‌ای از جنس فولاد زنگ نزن 440C با استفاده از روش رویه پاسخ برای رسیدن به کمترین زبری سطح، مدل‌سازی و بهینه‌سازی شده است. با اجرای آزمایش‌ها، میزان زبری سطح نمونه‌ها به عنوان تابع هدف اندازه‌گیری شده است. سپس با استفاده از روش رویه پاسخ، مقادیر بهینه پارامترهای گپ‌کاری و سرعت دورانی قطعه‌کار به دست آمده است. نتایج بهینه‌سازی به کمک روش رویه پاسخ نشان می‌دهد که فرآیند با دقت خوبی مدل‌سازی شده است و همچنین استفاده از مدل توسعه‌یافته میزان بهبود در زبری سطح پرداخت‌شده را به میزان 17/52 درصد افزایش داده است. علاوه بر این، نتایج میکروسکوپی بافت سطح نمونه‌ها، نشان می‌دهد که فرآیند پرداخت‌کاری ساینده مغناطیسی جهت و شیارهای ناشی از فرآیند سنگزنی را به طور قابل توجهی از بین برده است و همچنین یک سطح پرداخت فوق صیقل و یکنواختی به مانند یک آینه تا محدوده 207/0 میکرومتر به دست آمده است. https://mej.aut.ac.ir/article_3384_2517756c5a9be6ac007fe9bb7fb92611.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 04 23 e Limit Forming on Density Dislocation of Effect T تأثیر چگالی نابجایی‌ها بر نمودار حد شکل‌دهی پیش‌بینی‌شده به روش پلاستیسیته‌ بلوره‌ای 2709 2724 3376 10.22060/mej.2019.15728.6189 FA صدیقه محمدنژادزنجانی دانشجوی دکترا دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه گیلان رشت ایران علی باستی گیلان*مهندسی مکانیک رضا انصاری دانشکده مهندسی مکانیک/دانشگاه گیلان/رشت/ایران Journal Article 2019 01 29 One of the most important and widely used tools to predict the behavior of sheets is   the forming limit diagram. The Marciniak-Kuczynski model is one of the prediction methods, which can be combined with the phenomenological or the crystal plasticity equations to achieve the desired results. In this research, to predict the forming limit diagram, the direct combination of the Marciniak- Kuczynski method with the crystal plasticity has been applied. The direct method is chosen due to the particular state of the mathematical equations associated with forming limit diagram. In this study a face-centered cubic polycrystalline metal has been used here, so, the Taylor method for the polycrystals can be used. Although this method ignores the interactions between the crystals to describe plasticity, it can also reduce the computational cost by simplifying the strain uniformity theory. In this study, polycrystal plasticity and dislocation methods have been merged in a new way. Only the hardening process is modeled based on the dislocation density and its modifications, and the entire analysis is based on the rate-dependent crystal plasticity. For the first time, the forming limit diagram is plotted to take into account the effect of dislocation density, and the results show that considering the effect of the dislocation density on the shear strength changes, the forming limit diagram formulation becomes nearer to the experimental values. یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین ابزارها برای پیش‌بینی رفتار ورق‌ها، نمودار حد شکل‌دهی است. مدل مارشینیاک-کوزینسکی یکی از روش‌های پیش‌بینی است که می‌تواند با معادلات پدیدار شناختی یا از طریق معادلات مربوط به پلاستیسیته بلورهای برای دستیابی به نتایج موردنظر ترکیب شود. در این تحقیق، تالش شده است که از ترکیب مستقیم روش مارشینیاک-کوزینسکی با پلاستیسته بلورهای برای رسم نمودارهای حد شکل‌دهی استفاده شود. روش مستقیم به علت حالت خاص معادلات ریاضی مربوط به پیش‌بینی نمودار حد شکل‌دهی انتخاب شده است. در این تحقیق از فلز چند بلوره مکعبی مرکز وجوه پر، استفاده شده است، بنابراین روش تیلور برای چندبلوره‌ها می‌تواند مورداستفاده قرار گیرد. هرچند این روش برای توصیف پلاستیسیته، از تعاملات بین بلوره‌ها صرف‌نظر کرده ولی با ساده‌سازی نظریه یکنواختی کرنش، هزینه محاسباتی را کاهش داده است. در این تحقیق دو روش نابجایی‌ها و پلاستیسته چندبلوره‌ها توسط راهکار جدیدی ادغام شده‌اند. فقط فرآیند سخت شدن بر اساس نابجایی‌ها مدل شده و کل تحلیل بر اساس پلاستیسیته بلورهای وابسته به نرخ انجام شده است. برای اولین بار نمودار حد شکل‌دهی با در نظر گرفتن اثر چگالی نابجایی‌ها رسم شده است و نتایج نشان داده است که در نظر گرفتن اثر چگالی نابجایی‌ها در تغییرات مقاومت برشی، باعث نزدیک شدن نمودارهای حد شکل‌دهی به مقادیر تجربی می‌شود. https://mej.aut.ac.ir/article_3376_14e422f05b68cc0139988e128ee880df.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 10 02 Experimental Determination of the Modified Drucker-Prager Cap Constitutive Model for 92 Percent Alumina Powder تعیین تجربی پارامترهای مدل ساختاری دراکر-پراگر کپ اصلاحشده برای پودر 92 درصد آلومینای آماده برای پرس 2725 2740 3614 10.22060/mej.2019.16354.6340 FA سهراب سلامتی خیاوی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران سید هادی قادری صنعتی شاهرود-مهندسی مکانیک 0000-0003-1198-6795 سید وحید حسینی صنعتی شاهرود Journal Article 2019 05 17 In this research, the deformation behavior of the commercial ready to press 92 percent alumina powder has been investigated using the modified Drucker-Prager cap model. This model is a multi-surface yield model for the description of the plastic behavior of powders during consolidation. To this end, parameters of the model as functions of density were obtained by means of experiments. The constants of the shear failure yield surface were obtained based on simple diametric and axial compressive loading cylindrical specimens with various relative densities. For determining the remaining parameters of the model, an instrumented die fitted with strain gage and load cell was designed and fabricated. Parameters of the cap surface were achieved based on the uniaxial die compaction experiments. Based on consecutive loading-unloading tests using the instrumented die, the friction coefficient and elastic moduli were derived from loading and unloading phases respectively. For finite element simulation of the uniaxial compaction, density-dependent material parameters were employed in ABAQUS. The variations of density were taken into account using a user-defined filed variable subroutine. Simulation results prove a very good agreement with the experimental counterpart. در این پژوهش، رفتار تغییر شکل پودر تجاری 92 درصد آلومینای آماده برای پرس، با استفاده از مدل دراکر- پراگر کپ اصلاح‌شده مورد مطالعه قرار گرفته است. این مدل، یک معیار تسلیم چند-سطحی برای بیان رفتار مومسان پودرها حین تراکم است برای این منظور، با استفاده از آزمون‌های تجربی، پارامترهای مدل دراکر-پراگر کپ اصلاح‌شده به صورت تابعی از چگالی نسبی به دست آمد. ثوابت سطح تسلیم خرابی برشی به کمک آزمون‌های ساده فشردن قطری و فشردن محوری نمونه‌های استوانه‌ای در چگالی‌های نسبی مختلف به دست آمد. برای تعیین تجربی دیگر پارامترها، یک قالب مجهز به کرنش‌سنج و نیروسنج طراحی و ساخته شد. پارامترهای سطح تسلیم کپ با انجام آزمون تراکم تک‌محوری چند مرحله‌ای درون این قالب، به دست آمدند. از نتایج آزمون‌های بارگذاری-باربرداری متوالی انجام شده به کمک این قالب، ضریب اصطکاک بین پودر و قالب در بارگذاری و مدول‌های کشسانی در باربرداری استخراج شد. برای شبیه‌سازی المان محدود فرایند تراکم تک‌محوری در نرم‌افزار آباکوس، پارامترهای ماده به صورت تابعی از چگالی نسبی به‌کار رفتند. به این منظور، زیربرنامه مناسب برای بیان تغییرات چگالی توسعه داده شد. مقایسه نتایج شبیه‌سازی با نتایج متناظر در آزمون تجربی حاکی از تطابق بسیار خوب آن دو است. https://mej.aut.ac.ir/article_3614_6add07cf50424b14fdf649da87843d01.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 09 14 Preparation of Polystyrene-Starch Composite by Melt Extrusion and Evaluation of its Mechanical, Thermal Biodegradation Properties تهیه کامپوزیت پلی‌‌استایرن - نشاسته به روش اکستروژن مذاب و ارزیابی خواص مکانیکی، حرارتی و زیست تخریب‌پذیری آن 2741 2758 3573 10.22060/mej.2019.15791.6204 FA سید جمال الدین پیغمبردوست تبریز-مهندسی شیمی 0000-0001-7514-4445 حسین حشمت ابراهیم حصاری 29 Bahman Blvd. ابوالفضل شناور مجتمع پتروشیمی تبریز Journal Article 2019 02 08 In this work, composites of general-purpose polystyrene and corn starch with glycerol as a plasticizer were prepared in different ratios of starch and glycerol by melt mixing in the twinscrew extruder. The structure of prepared composites was studied using scanning electron microscopy analysis. Also, to evaluate the impact strength and thermal properties of composites, we used Izod impact strength test, melt flow index and Vicat softening temperature tests. Besides, to examine the interaction between composite elements, thermal stability, and degradation process, the samples were subjected to analysis using thermogravimetric analysis. Finally, to study the biodegradation properties, composite samples were buried in soil for 12 weeks and their weight changes were measured during two week periods. Biodegradation results and scanning electron microscopy analysis showed that the rate of biodegradation not only starch present in composites but also depends on the quality of starch particle dispersion. Notched Izod test showed the independence of samples impact strength to starch present. Due to the reduction of stress accumulation points, homogeneous dispersion of starch in the matrix leads to increase impact strength in unnotched Izod test. Melt flow index test showed that addition of starch and glycerol leads to respectively increase and decrease in composites’ viscosity. در این تحقیق کامپوزیت‌های پلی‌استایرن معمولی و نشاسته به همراه گلیسیرول به عنوان پلاستی سایزر طی فرآیند اختلاط مذاب در یک اکسترودر دو پیچه در نسبت‌های مختلف نشاسته و گلیسیرول تهیه شدند. جهت ارزیابی خواص مقاومت ضربه و دمایی کامپوزیت‌ها، از آزمون‌های مقاومت ضربه آیزود، شاخص جریان مذاب و دمای نرم‌شدگی وایکات استفاده شد. همچنین، برای بررسی برهمکنش بین اجزاء کامپوزیت‌ها، از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی و برای بررسی پایداری حرارتی و فرآیند تخریب، نمونه‌های تهیه شده تحت آنالیز وزن‌سنجی گرمایی قرار گرفتند. در نهایت، جهت بررسی خواص زیست تخریب پذیری، نمونه‌ها به مدت 12 هفته در زیر خاک دفن شده و تغییرات وزن آنها طی دوره‌های دو هفته‌ای اندازه‌گیری شد. آزمون شاخص جریان مذاب نشان داد که افزودن نشاسته و گلیسرول به پلی‌استایرن به ترتیب منجر به افزایش و کاهش ویسکوزیته مذاب نمونه‌ها می‌شود. نتایج تخریب زیستی و آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند که سرعت تخریب نمونه‌ها علاوه بر مقدار درصد وزنی نشاسته موجود در کامپوزیت‌ها، به کیفیت پخش ذرات نشاسته نیز وابسته است. در صورت پخش یکنواخت نشاسته در ماتریس پلی‌استایرن معمولی، دسترسی میکرواورگانیسم‌ها به نشاسته محدود شده و سرعت تخریب کاهش می‌یابد. نتایج آزمون آیزود با ناچ عدم وابستگی مقاومت ضربه نمونه‌ها به درصد نشاسته را نشان داد. https://mej.aut.ac.ir/article_3573_8baca01b732cf56f7ce83df216514363.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 11 14 Fabrication and Characterization of NiO/YSZ Composite via Cold Press-Sintering Method ساخت و مشخصه یابی کامپوزیت NiO/YSZ به روش پرس سرد – تف جوشی 2759 2778 3677 10.22060/mej.2019.15876.6215 FA مریم اکبری دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران عسل حسینی منزه گروه مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران نادر پروین دانشگاه صنعتی امیرکبیر*مهندسی معدن و متالورژی خسرو رحمانی گروه مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران Journal Article 2019 02 24 Among various manufacturing processes, the use of cold press-sintering has been considered with low cost, high efficiency, and the ability to produce components with the appropriate dimensional accuracy. In this method, at least two components of the alcoholic solution used in granulation and milling steps. Removing the solutions was accompanied by energy consumption, as well as, an increment in probability of crack initiation, which may limit the widespread utilization of this method. Therefore, in the present study, the soluble component in the milling step was removed. In following just using polyvinyl alcohol as a soluble component in the granulation step, the ceramic/ ceramic composite was fabricated. Doing this, samples based on NiO and YSZ were made with different weight percentages of the reinforcement component (25, 30 and 35% wt. zirconia-stabilized yttrium), and then their microstructure, density, and hardness were investigated. Microstructural studies indicate that the amount and distribution of porosity, surface quality and depth of cracks in the samples are depended on reinforcement weight. In detailed, at the surface of raw materials, no deep crack was observed. In sintered specimens, the best distribution of the gas phase was observed in NiO- 30% wt. YSZ. In addition, the radiography results provided by the above samples indicated that deep crack in the discs is not visible. Therefore, it seems that the starch as a pore former displayed the beset role via porosity distribution and lessening crack nucleation in sample having 30% reinforcement. According to microstructural and radiography results, the maximum hardness was observed in sample having the best distribution of the gas phase in matrix. در بین فرآیندهای ساخت کامپوزیت‌های زمینه سرامیکی، استفاده از روش پرس سرد-تف‌جوشی با توجه به هزینه اندک، بازده بالا و قابلیت تولید قطعات با دقت ابعادی مناسب، مورد توجه است. از نکات منفی این روش، بکارگیری حداقل دو جزء محلول پایه الکلی در فرآیند تولید می‌باشد، چراکه حذف محلول‌ها همراه با صرف انرژی و افزایش احتمال بروز ترک است. بنابراین در پژوهش حاضر تنها با استفاده از یک جزء محلول (پلی‌وینیل الکل) ، کامپوزیت سرامیک/سرامیک با روش نسبتا خشک ساخته شد. نمونه‌های کامپوزیتی YSZ- NiO با درصدهای وزنی ۲۵ ،۳۰ و ۳۵ از جزء تقویت‌کننده (ایتریا پایدار شده با زیرکونیا) در فشار 110 مگاپاسکال فشرده شده و قطعات نهایی در فرآیند تف‌جوشی در دمای 1260 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت تولید گردید. در ادامه ساختار نمونه‌ها با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی و رادیوگرافی مطالعه گردیده و تحلیل بیشتر ریزساختاری با استفاده از نرم افزارهای پردازش تصویر صورت گرفته است. همچنین چگالی نمونه‌های تف‌جوشی شده با استفاده از روش ارشمیدوس محاسبه گردیده است. بررسی‌های ریزساختاری حاکی از آن است که میزان تخلخل، کیفیت سطحی و تغییر ریزساختار لایه‌ها تابع درصد وزنی تقویت کننده است. در سطح نمونه‌های خام ترک عمیق مشاهده نگردیده و در نمونه‌های تف‌جوشی شده، 30 درصد تقویت‌کننده، بهترین توزیع فاز گازی را بدون حضور ترک عمیق نشان می‌دهد. همچنین، بررسی ریزسختی قرص‌ها نشان می‌دهد که کامپوزیت با ۳۰ درصد تقویت‌کننده، بالاترین سختی را داراست. لذا به نظر می‌رسد در بین کامپوزیت‌هایی با ۲۵ تا ۳۵ درصد تقویت‌کننده، کامپوزیتی با 30 درصد تقویت‌کننده، نمونه بهینه است. https://mej.aut.ac.ir/article_3677_71d7232b9fed020ca23729017873089e.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 10 01 Experimental Study on Stability of Magnetorheological Fluid by Using of Fe3O4/ Cellulose Nanoparticles مطالعه تجربی بررسی پایداری سیالات مگنتورئولوژیک با استفاده از نانوذرات آهن پوشش داده شده با سلولز 2779 2790 3610 10.22060/mej.2019.16403.6359 FA یحیی ربانی باشگاه پژوهشگران جوان، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران امید توکلی استادیار دانشکده مهندسی شیمی ، دانشگاه تهران Journal Article 2019 05 22 The magnetorheological fluid is a suspension of magnetizable particles in a base liquid with stabilizer. The rheological properties of these fluids change significantly in the presence of magnetic field. In this study, nanomagnetic iron oxide particles were prepared by using co-precipitation method. X-ray diffraction and scanning electron transmission methods were used to characterize these particles. The magnetic properties of the particles were measured by using a vibrator sample magnetometer. The sedimentation rate for a non-additive fluid was reported to be 70% and when the cellulose was added, it was reported to be 55%. The effect of samples contained nanoparticles iron core-shell in various percentages of 0.5, 1 and 2% of nanoparticles with 3% cellulose were investigated. The results showed that almost all of the samples were completely stable after addition of the nanoparticles in the first three days. The results showed that the sample containing 5% by weight of cellulose and 1% by weight of nanoparticle core-shell by cellulose had high stability during more than a month. The increase in shear stress and yield stress in the optimized sample containing the nanoparticle was also significantly higher than the sample without any additive and it was about 10,000 Pa. سیالات مگنتورئولوژیک، سوسپانسیونی از ذرات مغناطیس‌پذیر در سیال پایه به همراه افزودنی‌های پایدارساز هستند که خواص رئولوژیکی آنها در حضور میدان مغناطیسی تغییر قابل توجهی می‌کند. نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن پوشش داده شده با سلولز از طریق روش هم‌رسوبی تهیه شدند. جهت تعیین ساختار و اندازه نانوذرات پوشش داده شده با سلولز از تکنیک‌های مختلفی نظیر پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده شد. از دستگاه مغناطیس‌سنج نمونه ارتعاشی جهت بررسی ویژگی‌های مغناطیسی ذرات استفاده شد. اثر افزودنی سلولز بر پایداری بررسی شد. مقدار ته‌نشینی برای سیال بدون افزودنی 70 درصد و با افزودنی سلول، 55 درصد گزارش شد. اثر نانوذره آهن پوشش داده شده با سلولز در درصدهای مختلف 0/5 ، 1 و 2 درصد نانوذره بر روی پایداری سیال بررسی شد. نتایج نشان داد که در سه روز اول تقریبا همه نمونه‌ها با افزودن نانوذره کامال پایدار هستند. به طور کلی نتایج نشان داد که نمونه حاوی 5 درصد وزنی سلولز و 1 درصد وزنی نانوذره پوشش داده شده با سلولز پایداری بالایی در گذشت بیش از یک ماه دارد. همچنین مقدار افزایش مقدار تنش برشی و تنش تسلیم در نمونه بهینه حاوی نانوذره به نسبت نمونه بدون افزودنی قابل توجه و حدود 10000 پاسکال بود. https://mej.aut.ac.ir/article_3610_f95ec3de395b4bce25b39ef6138da871.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 08 18 Experimental and Numerical Investigation on the Reinforcement Cover to Concrete Surface Using Eddy Current مطالعه تجربی و شبیه سازی فاصله آرماتور از سطح بتن با استفاده از جریان گردابی 2791 2808 3551 10.22060/mej.2019.15132.6039 FA حمیدرضا اسرافیلی دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک ساخت و تولید، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران سیدمحمدحسین سیدکاشی دانشگاه بیرجند*مهندسی مکانیک میرسعید صفی زاده دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران Journal Article 2018 10 20 Non-destructive testing is one of the techniques which is used to ensure the health in concrete structures. To reinforce a concrete column, it is necessary to know the number of embedded reinforcements in the concrete and the reinforcement cover to the concrete surface. In the present paper, the finite element method was employed to obtain the reinforcement cover to the concrete surface in a concrete column using Maxwell commercial software. Then, a measuring probe was designed and fabricated. In the presence of a coil with a ferrite core, the conductive reinforcement interacts with low[1]frequency electromagnetic waves. The location of the reinforcement could be estimated measuring effects of these waves on the concrete surface. The designed probe was investigated in different distances and frequencies. The reinforcement cover to the concrete surface could be estimated through variations of inductance and ohmic resistance of a coil in a constant frequency and voltage. The full factorial design of experiments method was applied to investigate influences of the reinforcement cover to concrete surface and frequency on ohmic resistance and inductance of the measurement probe and a regression model was proposed for effective parameters. Finally, a neural network was used to estimate the reinforcement cover to concrete surface based on the frequency and ohmic resistance of the measuring probe. آزمون غیرمخرب یکی از تکنیک‌هائی است که جهت اطمینان از سلامت ساختمان‌های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. جهت مقاوم‌سازی ستون‌های بتنی دانستن تعدادآرماتورهای نهفته دربتن وفواصل آن‌ها نسبتبه سطح بتن ضروری می‌باشد.دراین مقاله جهت بدست آوردن فاصله آرماتور از سطح بتن در ستون‌های بتنی شبیه‌سازیاز روش اجزاءمحدود وبه کمک نرم‌افزارماکسول انجام گردیدو سپس یک نوع پروب اندازه‌گیری طراحی و ساخته شد. زمانی‌که یک رسانامانند آرماتوردرمعرض یک سیم‌پیچ باهسته فریتی قرار می‌گیرد، آرماتور داخل بتن با امواج الکترومغناطیس فرکانس پایین اندرکنش نشان داده و با اندازه‌گیری تاثیرات این امواج در سطح بتن می‌توان محل آرماتور را تخمین زد. پروب طراحی شده در فواصل مختلف آرماتور از سطح بتن،همچنین فرکانس‌های متفاوت مورد آزمون و ارزیابی قرارگرفت. فاصله آرماتور از سطح بتن با استفاده از فرکانس و ولتاژ ثابت و از طریق تغییرات اندوکتانس ومقاومت اهمی سیم‌پیچ قابل پیش‌بینی می‌باشد. به منظور بررسی پارامترهای فاصله آرماتور از سطح بتن وفرکانس برروی مقاومت اهمی و اندوکتانس پروبا ندازه‌گیری از طراحی آزمایش عاملی کامل با سه بار تکرار استفاده شد و یک مدل رگرسیونی ازعوامل تاثیر گذار ارائه گردید. ً نهایتا از شبکه عصبی جهت تخمین فاصله آرماتور از سطح بتن با پارامترهای فرکانس، فاصله آرماتور از سطح بتن و مقاومت اهمی پروب اندازه‌گیری استفاده شد. https://mej.aut.ac.ir/article_3551_abdeb6f575ac5c6676b747bca8d09cc2.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 09 27 Numerical and Experimental Study of Energy Absorption Amount of Functionally Graded Honeycomb with Negative Stiffness Property under Quasi-Static Load مطالعه‌ی عددی و تجربی میزان جذب انرژی سازه‌ی لانه‌زنبوری هدفمند با سفتی منفی ‏تحت بارگذاری شبه‌استاتیکی 2809 2822 3599 10.22060/mej.2019.16382.6351 FA مهدیه شفیع پور گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران سید یوسف احمدی بروغنی دانشیار گروه مهندسی مکانیک- دانشگاه بیرجند 0000-0002-7468-616X Journal Article 2019 05 20 Functionally graded honeycomb with negative stiffness can be used extensively as an energy absorber because of having two features of negative stiffness and being functionally graded. In this research, the effect of using functionally graded honeycomb with negative stiffness in increasing energy absorption has been considered. In functionally graded honeycomb the thicknesses of structure change gradually in each layer, as a result, each layer has a different stiffness. Negative stiffness honeycomb is a type of energy absorbers that absorb energy by the transition from one buckled shape to another and show snap through- like behavior.In this research, at first quasi-static tests have been carried out on negative stiffness honeycombs with constant thickness. Then finite element model of negative stiffness honeycomb with constant thickness is simulated in ABAQUS software and the results of simulation are compared with experimental results and a good agreement between numerical and experimental results has been observed. Functionally graded honeycomb with negative stiffness then has been modeled numerically. Energy absorption per unit mass of the functionally graded negative stiffness honeycomb has been compared with conventional ones. Based on the results, energy absorption per unit mass in functionally graded honeycomb with negative stiffness increased by 1.57 times. سازه‌های لانه‌زنبوری هدفمند با سفتی منفی به دلیل داشتن دو ویژگی هدفمند بودن و سفتی منفی می‌توانند دارای کاربرد فراوان به عنوان جاذب انرژی باشند. در این پژوهش تاثیر هدفمند نمودن سازه‌های لانه‌زنبوری با سفتی منفی در افزایش میزان جذب انرژی بررسی شده است. در این لانه‌زنبوری‌ها هدفمند نمودن سازه با تغییر تدریجی در ضخامت تیرهای خمیده در هر لایه انجام شده است. سازه لانه‌زنبوری با سفتی منفی نوعی جاذب انرژی است که با تغییر از یک مود کمانش به مود دیگر و رفتار فراجهش مانند در سلول‌ها، باعث جذب انرژی می‌شود. در این تحقیق ابتدا آزمایش تراکم شبه‌استاتیکی بر روی لانه‌زنبوری با سفتی منفی و ضخامت ثابت انجام شده است. پس از آن، مدل اجزاء محدود سازه، تحت تراکم شبه‌استاتیکی در نرم‌افزار آباکوس شبیه‌سازی شده و نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. با مقایسه نتایج تجربی و عددی، انطباق مناسبی بین نتایج مشاهده می‌شود. سپس لانه‌زنبوری هدفمند با سفتی منفی در نرم‌افزار آباکوس شبیه‌سازی شده و عملکرد جذب انرژی در آن با لانه‌زنبوری با سفتی منفی و ضخامت ثابت مقایسه شده است. نتایج این مقایسه نشان می‌دهد که میزان جذب انرژی در واحد جرم برای لانه‌زنبوری هدفمند 1/57 برابر افزایش یافته است. https://mej.aut.ac.ir/article_3599_e7e69cdf28f8ce6b69b4e1853ee21bab.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 09 04 Study on Performance of Sandwich Panel Structures with Honeycomb Core Subjected to Impulsive Loading مطالعه‌ای بر رفتار ساختارهای ساندویچی با هسته لانه‌زنبوری تحت بارگذاری دفعی 2823 2838 3565 10.22060/mej.2019.16558.6389 FA مصطفی سیاح بادخور دانشجوی دکتری رشته مهندسی مکانیک جامدات مهدی حسن زاده عضو هیات علمی دانشگاه یزد 0000-0003-4951-8348 توحید میرزابابای مستوفی استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه ایوان کی 0000-0002-0460-8799 Journal Article 2019 06 14 In this paper, the effect of differed loading conditions, as well as structure geometries on the behavior of sandwich panel structures under uniform impulsive loading, has been investigated. For this, a full 3-Dimensional numerical model by using ABAQUS/Explicit commercial software was employed in order to simulate the dynamic response and plastic deformation of sandwich panel structures with a honeycomb core. The available experimental results were used to validate the numerical model. Afterward, in a rigorous parametric study, the influences of several effective parameters on the resistance of structure such as the front and back metallic layer thicknesses, the number of webs, and thickness of honeycomb core cell wall under three different mass weights of 0.5, 1 and 1.5 kg were studied. In the following, by using response surface methodology, an appropriate equation was developed to predict the central permanent deflection of back and front layers. The obtained results showed that there is a well-agreement between experimental and numerical results predicted by the regression model. The high correlation coefficient between the studied parameters and the structure behavior (R2 = 0.99) indicates that the proposed model has great accuracy. ساختارهای ساندویچی یکی از اهداف مورد استفاده برای کاهش خسارت‌ها است. در این مقاله، اثر شرایط مختلف بارگذاری و همچنین هندسه ساختار بر رفتار ساختار ساندویچی تحت بارگذاری دفعی یکنواخت مورد مطالعه قرارگرفته است. بنابراین، در ابتدا یک مدل عددی با استفاده از نرم‌افزار آباکوس، جهت شبیه‌سازی پاسخ دینامیکی و تغییر شکل پلاستیک سازه‌های ساندویچی ساخته شده است. جهت صحت‌سنجی مدل عددی از داده‌های تجربی موجود در ادبیات تحقیق استفاده شد. سپس در بحث مطالعه پارامتریک، تأثیر پارامترهای مؤثر بر مقاومت این ساختار ساندویچی نظیر ضخامت صفحات بالا و پایین فلزی، تعداد صفحات در هسته و همچنین ضخامت آنها تحت بارگذاری دفعی با جرم خرج‌های مختلف 0/5 ،1 و 1/5 کیلوگرم مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه با استفاده از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ، مدلی مناسب جهت پیش‌بینی میزان تغییر شکل مرکزی صفحات بالا و پایین ساختار ساندویچی توسعه داده شده است. نتایج به دست آمده نشان‌دهنده مطابقت بسیار خوب داده‌های تجربی و داده‌های پیش‌بینی شده توسط مدل رگرسیونی است. مقدار بالای ضریب همبستگی بین پارامترهای مورد مطالعه و رفتار سازه حاکی از آن است که مدل ارائه شده از دقت بسیار بالایی برخوردار بوده است. حالت بهینه این ساختار ساندویچی در محدوده مورد بررسی، با همین مدل رگرسیونی به دست آمده است. https://mej.aut.ac.ir/article_3565_e6e713296627dff6475085cc6a224464.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 08 25 Experimental and Numerical Investigation into the Effect of Core Density on the Energy Absorption of Sandwich Panels with Aluminum Face Sheets and Polyurethane Foam Core تحلیل تجربی و عددی تأثیر چگالی هسته بر روی قابلیت جذب انرژی پانل‌های ساندویچی با رویه صفحات آلومینیومی و هسته فوم پلی‌یورتان 2839 2858 3556 10.22060/mej.2019.14704.5916 FA رضا خندابی کارشناس ارشد دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه جامع امام حسین (ع) حسین خدارحمی دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران روح اله حسینی دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران 0000-0002-3618-6367 مجتبی ضیاء شمامی دانشجوی دکتری دانشگاه گیلان Journal Article 2018 07 11 Sandwich panels with metallic face-sheets and foam core are of great importance in aerospace, naval and automotive industries due to high strength to weight ratio and high energy absorption characteristics. In this article, several aluminum sandwich panels with polyurethane foam core with different densities were designed and tested using a shock tube facility. Some of blast tests were defined in order to determine the effects of foam density on the back face-sheet displacement and energy absorption of sandwich structures. Also using the results of compression test performed on different foams, numerical simulation using Autodyn software was performed. There was a good agreement between experimental investigation and numerical results. The results show that increasing foam density can lead to reducing the back face-sheet displacement of the sandwich panel, but the energy absorption of the panel also decreases. Moreover, increasing the density of the foam, in addition to reducing the shape of the back face of the panel, leads to more uniform profile. So, if the sandwich panel is the main structure, it is advisable to use high-density foam, but if the panel is to be installed as an absorber structure on another structure, lower density foam should be used to reduce the pressure transferred to the back face of the panel. Also, the results show that the changes of the back face[1]sheet displacement versus impulse are linear and increasing impulse can lead to increasing the energy absorption of the core and decreasing the energy absorption of the face-sheets. پانل‌های ساندویچی با رویه فلزی و هسته فومی، به دلیل نسبت استحکام به وزن مناسب و جذب انرژی بالا، در صنایع مختلف هوافضا، دریایی، خودروسازی و غیره اهمیت  ویژه‌ای پیدا کرده‌اند. در این مقاله، با تهیه فوم‌های پلی‌یورتان با چگالی‌های مختلف و ساخت پانل‌های ساندویچی از ورق‌های آلومینیومی و هسته فوم پلی‌یورتان، با استفاده از دستگاه لوله شاک انفجاری، تعدادی آزمایش‌های انفجاری تعریف شده و اثر چگالی فوم در مقدار جابجایی سطح پشتی ساختار ساندویچی و میزان جذب انرژی آن مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین با استفاده از نتایج آزمایش فشار انجام شده بر روی فوم‌های مختلف، شبیه‌سازی سازه ساندویچی تحت بار انفجاری به کمک نرم‌افزار اتوداین انجام شده است. بین نتایج تجربی و عددی تطابق خوبی وجود دارد. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش چگالی فوم مقدار جابجایی سطح پشتی پانل ساندویچی کمتر می‌شود، ولیکن میزان جذب انرژی پانل نیز کاهش می‌یابد .همچنین با افزایش چگالی فوم علاوه بر  اینکه جابجایی رویه پشتی پانل کاهش می‌یابد، پروفیل آن نیز یکنواخت‌تر می‌گردد. بنابراین اگر پانل ساندویچی به عنوان سازه اصلی باشد، بهتر است که از فوم با چگالی بالا استفاده گردد، ولی در صورتی که نیاز است پانل به عنوان سازه فناشونده بر روی یک سازه دیگر نصب شود، باید از فوم با چگالی پایین‌تر استفاده گردد تا فشار منتقل شده به پشت پانل کاهش یابد. همچنین نتایج نشان می‌دهند که تغییرات جابجایی رویه پشتی برحسب تکانه وارده به صورت خطی می‌باشد و با افزایش تکانه، سهم انرژی جذب شده توسط هسته افزایش یافته، ولی سهم جذب انرژی رویه‌ها کاهش می‌یابد . https://mej.aut.ac.ir/article_3556_656f0dbf9392657eed7feefc486781fb.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 07 15 Buckling Analysis of Truncated Conical Sandwich Panel with Porous Functionally Graded Core in Different Thermal Conditions تحلیل کمانش پوسته ساندویچی مخروطی با هسته هدفمند متخلخل در شرایط حرارتی مختلف 2859 2878 3526 10.22060/mej.2019.15966.6240 FA محسن رحمانی دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین، قزوین، ایران 0000-0001-5418-4085 یونس محمدی استادیار، دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین، قزوین، ایران فرشاد کاکاوند استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تاکستان، تاکستان، ایران حامد رییسی فرد استادیار، دانشکده مهندسی صنایع و مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قزوین، قزوین، ایران Journal Article 2019 03 11 In this paper, for the first time, by considering the flexibility of the core in the high order theory of sandwich shells, the buckling behavior of the truncated conical sandwich shells which include a temperature-dependent porous functionally graded core and two temperature-dependent homogeneous face sheets are investigated in various thermal conditions. The power-law rule which modified by considering the two types of porosity volume fractions is applied to model the gradual variation of functionally graded materials. By applying the principle of minimum potential energy, considering the in-plane stresses in the core and faces, and nonlinear von-Karman strains for both mechanical and thermal stresses, the governing equations are obtained under the axial in-plane compressive loads. A Galerkin procedure is used to solve the equations in a simply supported, clamped and clamped-free boundary conditions. Uniform, linear and nonlinear temperature distributions are used to model the effect of the temperature changing in the sandwich shell. To verify the results of these work, they are compared with finite element method results obtained by ABAQUS software and for special cases with the results in literature. Critical load variations are surveyed versus the temperature changing, geometrical effects, porosities, and some others in the numerical examples. در این تحقیق، برای اولین بار، با در نظر گرفتن انعطاف‌پذیری هسته در تئوری مرتبه بالای پوسته‌های ساندویچی، رفتار کمانشی پوسته ساندویچی مخروطی ناقص که شامل هسته هدفمند متخلخل و رویه‌های همگن است، در توزیع دماهای مختلف بررسی می‌شود. از مواد با خواص وابسته به دما در هسته و رویه‌ها استفاده می‌گردد و برای مدل‌سازی تغییر تدریجی خواص مواد هدفمند از قانون توانی که با در نظر گرفتن دو مدل توزیع تخلخل اصلاح می‌شود، استفاده می‌شود. به کمک اصل مینیمم انرژی پتانسیل و با در نظر گرفتن تنش‌های درون صفحه‌ای هسته و رویه‌ها و کرنش غیرخطی ون کارمن هم برای تنش مکانیکی و هم تنش حرارتی، معادلات تعادل سازه در معرض بار فشاری درون صفحه‌ای محوری به دست می‌آیند. از روش گلرکین برای حل معادلات حاکم در شرایط تکیه‌گاهی ساده، دو سرگیردار و گیردار-آزاد بهره برده می‌شود. برای بررسی اثر تغییر دما بر روی سازه، توزیع دما به صورت یکنواخت، خطی و غیرخطی در نظر گرفته می‌شود. برای صحت‌سنجی روش، نتایج تحلیل کار حاضر در حالات خاص با مقالات دیگر و همچنین با نتایج بدست آمده از نرم‌افزار آباکوس مقایسه می‌شود. تغییرات بار بحرانی بی‌بعد نسبت به تغییرات هندسی سازه، تغییرات دما، خواص مواد و تخلخل بررسی خواهد شد. https://mej.aut.ac.ir/article_3526_0e4f5cc9f4f3f7f1651a6b9f9214e5b1.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 07 15 Effects of Position and Shape of Cutout on the Axial Buckling Load of Composite Cylindrical Panel تاثیر موقعیت و شکل حفره بر بار کمانش محوری پانل استوانه ای کامپوزیتی 2879 2898 3524 10.22060/mej.2019.16042.6259 FA داود پورویس گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران امین خواجه دزفولی گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران شاپور مرادی گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران Journal Article 2019 03 23 In this paper, the effects of position and shape of cutout on the buckling load of composite cylindrical panel under compressive load are investigated. The laminated cylindrical panel with an arbitrary cutout shape is simulated by the spline finite strip method. The first-order shear deformation theory is considered in this study. Using a linear buckling analysis, an eigenvalue problem is solved to obtain the buckling load of the panel under the compressive axial load. A comparison between the results obtained from the finite strip, finite element, and analytical methods was made to show the validity of the results obtained in this study. Several case studies are presented to investigate the effects of some parameters such as shape and position of cutout, central angle of panel, ply sequence of the composite layers, and boundary condition of the panel on its buckling load. The results show that the position and shape of cutout have considerable effects on the buckling load of the panel. The buckling load of the panel reaches its minimum when the cutout center has eccentricity from the loading direction. The results also show that the buckling load with quasi-isotropic configuration is greater than those of cross[1]ply and angle-ply. در این مقاله تاثیر موقعیت و شکل حفره بر بارکمانش پانل استوانه‌ای کامپوزیتی تحت اثر فشار محوری بررسی شده است. به این منظور، پانل استوانه‌ای کامپوزیتی دارای حفره با شکل دلخواه با کمک روش نوار محدود شبیه‌سازی شده و با حل مسئله مقدار ویژه، بار کمانش آن تحت اثر فشار محوری محاسبه شده است. به منظور بررسی صحت نتایج بدست آمده از روش نوار محدود، مقایسه‌ای میان نتایج روش نوار محدود، نتایج روش اجزای محدود و نتایح حاصل از روش تحلیلی صورت گرفته است. با درنظر گرفتن پنج نوع حفره با شکل‌های مختلف در چهار محل مختلف از پانل استوانه‌ای، بار کمانش پانل استوانه‌ای دارای لایه‌بندی‌های مختلف، انحناهای متفاوت و شرایط تکیه‌گاهی مختلف محاسبه گردید. در میان همه موقعیت‌های حفره، موقعیت حفره مرکزی در مجموع بیشترین بار بحرانی را با روند صعودی در مقابل افزایش انحنای پانل ارائه می‌کند. بدترین عملکرد مربوط به حفره با خروج از مرکزیت عمود بر راستای بارگذاری می‌باشد. حفره بیضی با قطر کوچک در راستای بارگذاری بیشترین مقاومت کمانش و حفره با قطر بزرگ در راستای بارگذاری دارای کمترین مقاومت کمانشی بوده‌اند. از میان لایه‌بندی‌های مختلف، آرایش شبه‌همسانگرد برای تمامی اشکال و موقعیت‌های حفره حداکثر بار بحرانی محوری را ارائه می‌کند. https://mej.aut.ac.ir/article_3524_a9de093d0622ed782d267fa3f1953228.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 07 07 Numerical Analysis of Inter-Yarn Friction Effects on the Single-Layer High-Strength Woven Fabrics under High-Velocity Impact تحلیل عددی اثر اصطکاک بین الیافی پارچه تک لایه با استحکام بالا تحت نیرو بالستیک به روش اجزای محدود 2899 2916 3507 10.22060/mej.2019.15879.6217 FA محمدباقر علیایی مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه زنجان ، زنجان، ایزان عیسی احمدی دانشگاه زنجان، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مکانیک Journal Article 2019 02 25 It is known that friction has a significant effect on the determination of the ballistic impact performance of woven fabrics. In this paper, the ballistic behavior of fabrics woven from Twaron and Dyneema aramid fibers against the high-velocity impact of a cylindrical projectile is investigated. This paper aims to numerically figure out the effects of inter-yarn friction performance including transverse deformation of fabrics, overall energy absorption and the forms of energy absorption. The numerical results show that increasing inter-yarn friction decreases the transverse deflection abilities of the fabrics and subsequently the response modes of them will transfer from a localized response to a globalized one. With the increase of inter-yarn friction, the energy absorption rate monotonously increases, while the failure time firstly decreases and then increases but further decreases again. Increasing inter-yarn friction also affects the forms of energy absorption. Near zero friction coefficients, strain energy is the dominant failure mechanism of a fabric. With the increase of inter-yarn friction, kinetic energy becomes the dominant failure mechanism. The frictional dissipation energy absorption is maximized for finite inter-yarn friction. Experimental results were used to validate the results. The predicted values of the model show a good agreement with the experimental data. The correlation coefficient was 0.9426, which verified the accuracy of the simulation. اصطکاک تاثیر چشمگیری در عملکرد بالستیک الیاف آرامید دارد. در این مقاله به بررسی رفتار بالستیکی الیاف آرامید از جنس تارون و دایناما در برابر ضربه سرعت بالای پرتابه استوانه‌ای پرداخته می‌شود. از روش عددی با استفاده از دینامیک صریح نرم‌افزار آباکوس در تحلیل برخورد سرعت بالا استفاده شده است. به کمک روش عددی اثرات اصطکاک بین الیافی بر روی عملکرد بالستیک الیاف آرامید بررسی شده است. بدین منظور اثرات اصطکاک بین‌الیافی بر روی تغییر شکل عرضی، انرژی جذب شده و شکل‌های جذب انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج عددی نشان می‌دهد افزایش اصطکاک بین‌الیافی سبب کاهش قابلیت انحراف عرضی و تغییر مد پاسخ الیاف آرامید شده است. با افزایش اصطکاک بین‌الیافی، نرخ انرژی جذب شده به طور یکنواخت افزایش می‌یابد. این در حالی است که با افزایش اصطکاک بین‌الیافی، زمان شکست ابتدا کاهش و سپس افزایش یافته است، اما در ادامه دوباره روند کاهشی را طی می‌کند. افزایش اصطکاک بین‌الیافی بر شکل‌های جذب انرژی نیز تاثیر میگذارد. وقتی اصطکاک نزدیک صفر است، انرژی کرنش ساز و کار غالب پارچه است اما با افزایش اصطکاک بین‌الیافی، انرژی جنبشی به ساز و کار غالب در پارچه تبدیل می‌شود. یک مقدار مشخص برای اصطکاک بین‌الیافی وجود دارد که به ازای آن انرژی اتلافی ناشی از اصطکاک به مقدار بیشینه می‌رسد. ضـریب همبستگی بین سرعت باقی‌مانده شبیه‌سازی المان محدود و آزمایش تجربی 0/94 می‌باشد که نشان‌دهنده ارتباط بسیار نزدیک نتایج تجربی و عددی حاضر است. https://mej.aut.ac.ir/article_3507_0e7c7d6c41c76b9ee6445ae01cc0181d.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 10 02 Multi-Objective Optimization of Laser Peening Process Parameters Using Taguchi Orthogonal Array and Gray Relational Analysis بهینه سازی چندهدفه پارامترهای فرآیند لیزرکوبی با استفاده از آرایه های متعامد تاگوچی و روش تحلیل رابطه ای خاکستری 2917 2930 3613 10.22060/mej.2019.16071.6305 FA رسول بیکدلو دانشکده مکانیک/دانشگاه صنعتی شریف علی کیانی مدرس، دانشکده مکانیک، دانشگاه ایوانکی، گرمسار، ایران هادی ثمره صلواتی پور دانشگاه شهید باهنر کرمان Journal Article 2019 04 26 Laser peening is one of the life-enhancing process that by radiation of laser pulse with sufficient energy at very short time on the surface of the metal results in the penetration of shock waves inside the material and the formation of compressive residual stresses inside it. The purpose of this research is the multi-objective optimization of the laser peening process parameters. Finite element method is used for modeling, Taguchi orthogonal array for design of experiment and the gray relational analysis for multi-objective optimization. The diameter, pressure, time, and overlap rate between two adjacent laser pulses are considered as design factors that change in 4 levels and the Taguchi L16 orthogonal array is used for experiments layout. The average residual stress at the surface of first pulse, minimum and maximum residual stress and the mean of the residual stress depth in the center of two laser pulses were considered as optimization target functions. By performing a gray-relational analysis, the Gray relational grade for each experiment was calculated and the optimal level of each parameter was obtained. The results indicate that the optimal state of each parameters of diameter, pressure, time and the overlap rate between the two laser pulses are at the fourth, fourth, first and fourth levels, respectively are 8 mm, 4 GPa, 30 ns and 75%. Also, analysis of variance was performed on the results to determine the effect of each parameters on the output that the laser time with 58.87% is the most effective parameter on the results. لیزرکوبی یکی از فرآیندهای بهبود عمر است که با تابش پالس لیزر با انرژی کافی در زمان بسیار کوتاه بر سطح فلز منجر به نفوذ امواج شوک درون ماده و ایجاد تنش پسماند فشاری درون آن می‌شود. هدف از انجام این پژوهش، بهینه‌سازی چندهدفه پارامترهای موثر در فرآیند لیزرکوبی است. از روش اجزاء محدود جهت مدل‌سازی، آرایه‌های متعامد تاگوچی جهت طراحی آزمایش و تحلیل رابطه‌ای خاکستری جهت بهینه‌سازی چندهدفه استفاده شده است. قطر، فشار، زمان و میزان همپوشانی بین دو پالس مجاور لیزر به عنوان فاکتورهای طراحی که در 4 سطح تغییر می‌کنند در نظر گرفته شده و از آرایه متعامد اِل16 تاگوچی به عنوان چیدمان آزمایش‌ها استفاده شده است. میانگین تنش پسماند در سطح پالس اول، کمترین و بیشترین تنش پسماند و میانگین عمق تنش پسماند در مراکز دو پالس لیزر به عنوان توابع هدف بهینه‌سازی در نظر گرفته شده‌اند. با انجام تحلیل رابطه‌ای خاکستری، امتیاز رابطه‌ای خاکستری برای هر آزمایش محاسبه شده و حالت بهینه هریک از پارامترها به‌دست آمده است. نتایج نشان‌دهنده این است که حالت بهینه هر یک از پارامترهای قطر، فشار، زمان و میزان همپوشانی بین دو پالس به ترتیب در سطوح چهارم، چهارم، اول و چهارم می‌باشد که به ترتیب برابر 8 میلیمتر، 4 گیگاپاسکال، 30 نانوثانیه و 75 درصد می‌باشند .همچنین تحلیل واریانس بر روی نتایج صورت گرفت تا تاثیر هر یک از پارامترها بر روی خروجی مشخص شود که زمان لیزر با 87/58 درصد، تاثیرگذارترین پارامتر بر روی نتایج است. https://mej.aut.ac.ir/article_3613_c4fa7aecedac73641320d24d5bf3bf38.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 09 28 Experimental Investigation on the Inter-Laminar Strength in a Hybrid Elastomer Modified Fiber Metal Laminate Under High and Low-Velocity Impact and QuasiStatic Bendin بررسی تجربی استحکام بین لایه ای در چند لایه الیاف/فلز اصلاح شده با الاستومر در ضربات سرعت بالا و پایین و بارگذاری خمشی شبه استاتیکی 2931 2950 3602 10.22060/mej.2019.16385.6358 FA محمدامین زارع زاده مهریزی طراحی کاربردی،دانشکده مکانیک،دانشگاه تربیت مدرس،تهران،ایران علیرضا طاهرزاده فرد طراحی کاربردی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران غلامحسین لیاقت طراحی کاربردی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، ایران، تهران حامد احمدی طراحی کاربردی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران یاور عنانی پژوهشگر پسا دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران امین خدادادی طراحی کاربردی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران سیده سمانه آسمانی طراحی کاربردی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران Journal Article 2019 05 22 Growing the need to impact resistive structures, hybrid laminates have been absorbed much attention. To reach appropriate strength, high stiffness, and good energy absorption, the interfacial adhesion between different layers is important. The present paper is an attempt to assess the adhesion between different layers in a hybrid laminate consists of natural rubber, glass/epoxy composite and two layers of aluminum under high and low-velocity impact and quasi-static three-point bending conditions. In order to minimize the debonding, three kinds of specimens were made by three different adhesives including Chemosil 222 and its primer, Bylamet S2 and Cyanoacrylate. Based on the results obtained from high and low-velocity impact tests, the best choice for elastomer/composite, composite/aluminum and elastomer/aluminum interfaces are bylamet S2, cyanoacrylate, and chemosil, respectively according to delaminated area. Samples containing bylamet S2 adhesive in all interfaces have a better performance in terms of dynamic stiffness. با توجه به نیاز روز افزون به سازه‌های مقاوم در برابر بارهای ضربه‌ای، چندلایه‌های هیبریدی مورد توجه ویژه قرار گرفته‌اند. همچنین به منظور رسیدن به مقاومت مناسب، سفتی بالا و ظرفیت جذب انرژی بالا، چسبندگی بین لایه‌های مختلف این نوع سازه‌ها اهمیت فراوانی دارد. هدف از پژوهش حاضر، بررسی استحکام بین لایه‌ای در فصل مشترک لایه آلومینیوم،لایه کامپوزیت شیشه اپوکسی و لایه لاستیک طبیعی تحت بارگذاری‌های ضربه‌ای سرعت پایین، ضربه با سرعت بالا و شبه استاتیک است. سازهای که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است شامل چهارلایه با جنس‌های مختلف می‌باشد که عبارت‌اند از: دو لایه آلومینیوم به عنوان لایه‌های خارجی و کامپوزیت با شش لایه شیشه/اپوکسی و یک لاستیک طبیعی بین دولایه آلومینیوم. برای رسیدن به بهترین چسبندگی و کمترین جدایش بین لایه‌ای در اثر بارگذاری‌های مختلف، سه نوع چسب مختلف شامل کموزیل ۲۲۲ ،بایلا و سیانوآکریلات در فرآیند ساخت استفاده شدند. آزمایش ضربه باسرعت بالا با پرتابه سر کروی و کالیبر ۱۰ میلیمتر توسط دستگاه تفنگ گازی انجام شد. آزمایش ضربه سرعت پایین با نفوذکننده ۱۰ میلیمتری با دماغه کروی شکل توسط دستگاه سقوط وزنه انجام گرفت. در نهایت آزمایش شبه استاتیک خمش سه نقطه توسط دستگاه کشش-فشار یونیورسال روی نمونه‌های استاندارد صورت پذیرفت. مکانیزم‌های تخریب و خواص مکانیکی نمونه‌ها به دقت مورد تحلیل و مقایسه قرار گرفت. طبق نتایج آزمون ضربه سرعت بالا و پایین و با توجه به میزان گسیختگی بین لایه‌ای مناسبترین گزینه برای فصل مشترک الاستومر/کامپوزیت، کامپوزیت/آلومینیوم و آلومینیوم/الاستومر به ترتیب چسب‌های بایلا، سیانوآکریلات و کموزیل است. از دیدگاه سفتی دینامیکی نمونه‌های حاوی چسب بایلا در تمام نقاط بین لایه‌ای دارای عملکرد بهتری است https://mej.aut.ac.ir/article_3602_228b25587479f2fc7570428e8bcbabdc.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 52 10 2019 06 25 Developing a CDM Based Model for Creep-Fatigue Life Assessment of a Gas Turbine Blade توسعه مدل ارزیابی عمر خستگی - خزشی پره توربین گاز تحت بارهای ترمومکانیکی در چارچوب مکانیک آسیب محیط پیوسته 2951 2966 3483 10.22060/mej.2019.15921.6229 FA بیژن محمدی دانشگاه علم و صنعت ایران 0000-0001-8360-0631 سیدعلی هاشمی تبار دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران Journal Article 2019 03 04 The aim of this research is to propose a procedure for predicting the creep-fatigue life of gas turbine blade. Components in gas turbine hot section such combustion chamber and turbine get damaged under effect of thermomechanical loadings. These damages developed via fatigue and creep together, thus it is necessary to identify their interaction with each other. Chaboche’s elasto-viscoplastic model which is an appropriate model for simulating the behavior of nickel alloys is used. Damage evolution rules for fatigue and creep which introduced by Chaboche and Kachanov, respectively, added to viscoplastic model and implemented in ABAQUS by developing an appropriate UMAT. After verification of developed subroutine, the creep-fatigue life of a rotor blade in last stage of a low-pressure turbine was assessed. The predicted life has presented in three ways as (1) the operating hours, (2) the number of starts and (3) the equivalent operation hours which are the common ways of announcing gas turbines life. Comparison the obtained results with common gas turbine lifetimes represents the capability and practicality of proposed model. هدف از این تحقیق ارائه مدلی برای ارزیابی عمر خستگی-خزشی پره توربین گاز است. اجزای ناحیه داغ یک توربین گاز که شامل بخش توربین و محفظه احتراق است، تحت بارهای حرارتی و مکانیکی در اثر مکانیزم‌های خستگی و خزش دچار آسیب می‌شوند. آسیب به‌صورت توامان رخ می‌دهد، لذا لازم است اثرات آن‌ها و برهم‌کنش این دو مکانیزم درکنارهم مورد توجه قرارگیرد. به منظور دستیابی به این هدف، مدل ویسکوپلاستیک چبوش که قابلیت مدل‌سازی رفتار آلیاژهای نیکل را داراست به‌کار گرفته می‌شود. روابط رشدآسیب خستگی و خزشی ارائه شده توسط چبوش وکاچانوف به مدل ویسکوپلاستیک اضافه شده ودر نهایت مدل کامل بدست آمده توسط یومت به نرم‌افزارالمان محدودآباکوس معرفی می‌شود.صحت‌سنجی کدتوسعه داده شده درتحلیل وارزیابی عمر یک هندسه ساده بررسی خواهد شد. فرایندارزیابی عمر برای یک نمونه پره از طبقه انتهایی یک توربین کم فشار تحت بارهای ترمومکانیکی انجام شده و متناسب با آسیب‌های خستگی و خزشی ایجاد شده در پره،عمر آن به‌صورت میزان ساعات کارکرد، تعداد دفعات روشن شدن توربین و ساعات عملکردی معادل بیان و بحث می‌شود. مقایسه نتایج حاصل از این تحلیل با میزان عمر معمول پره‌های توربین در این کلاس کاری نشان‌گرکاربردی بودن این مدل و روش به‌کار گرفته شده می‌باشد https://mej.aut.ac.ir/article_3483_cb953f6ca5923f7517125db46ed1293d.pdf