دانشکده فنی دانشگاه تهران
سال:1384 | دوره:39 | شماره:1 (پیاپی 89) |تعداد مقالات:13

در این تحقیق یک مطالعه تجربی روی مشخصات پاششی انژکتورهای دو پایه که از نوع انژکتورهای گریز از مرکز هستند با روش لیزری PDA انجام شده است. این کار توسط تجهیزات اپتیکی و هیدرولیکی موجود در آزمایشگاه اپتیک گروه مهندسی مکانیک دانشکده فنی دانشگاه تهران انجام شد. در انژکتورهای دو مولفه ای یا دو پایه، به علت اختلاط مناسب سوخت و اکسید کننده، احتراق خوب به وقوع پیوسته و در نهایت ناپایداری احتراق کم می شود. همچنین می توان به دبی بالاتری نسبت به سایر انژکتورها دست یافت، چرا که انژکتور دو مولفه ای نقش دو انژکتور سوخت و اکسید را ایفا می کند. در این مقاله ابتدا مراحل تشکیل چتر پاشش بررسی شده و سپس توزیع سرعت و قطر قطرات حاصل از انژکتور دو پایه به روش PDA برای تک تک مولفه ها و همچنین مجموع آنها به منظور بررسی اثر متقابل آنها بر یکدیگر و در نهایت بر کیفیت پاشش مطالعه شده است.

در این مقاله سعی شده است با استفاده از تابع گرین و تابع تبدیل برای معادله دیفرانسیل حاکم بر سیستم جرم، فنر غیر خطی و دمپر با در نظر گرفتن اثرات نیروی باد یک حل تحلیلی ارائه گردد. این معادله در مدلسازی انواع سازه های فضایی، بال هواپیما و تمامی سازه هایی که در ارتفاع بالا به کار می روند و بهتر است که فوندانسیون آنها به صورت فنر غیر خطی و دمپرمدل شود، کاربرد بسیار زیادی دارد، بطوری که جواب این معادله بیان کننده رفتارمکانیکی سیستم واقعی می باشد.

روبات های متحرک که دارای چندین بازوی عامل نصب شده بر روی پایه ای جابجا شونده می باشند، امروزه کاربردهای فراوانی نظیر انجام ماموریتهای فضایی، امدادرسانی، پرستاری، کتابداری، انبارداری و ... یافته اند. برای فراهم آوردن امکان اعمال قوانین کنترلی وابسته به مدل دینامیکی، در این مقاله ابتدا به استخراج معادلات صریح دینامیکی چنین سیستمهایی پرداخته می شود. بدین منظور، پس از مرور این روند در حرکت بدون قید، با اعمال قید غیرهولونومیک عدم لغزش به پایه یک روبات متحرک در صفحه با دو چرخ محرک دیفرانسیلی که دارای دو بازوی عامل دو درجه آزادی می باشد، معادلات صریح دینامیکی سیستم به دست می آید. در ادامه با استفاده از روش مکمل متعامد طبیعی2، ضریب لاگرانژ متناظر با قید مزبور از معادلات سیستم حذف و معادلات مستقل حرکت استخراج می شود. سپس ضمن طراحی مسیر مناسب حرکت، قانون کنترلی امپدانس چندگانه(MIC) ، بر سیستم مذکور در فضای کاری روبات اعمال می گردد. نتایج به دست آمده در مجموعه ای از شبیه سازیها برای جابجایی یک جسم بیانگر این موضوع است که قانون کنترل امپدانس چندگانه بخوبی از عهده کنترل جابجایی جسم، چه در حرکت آزاد و چه در صورت بروز برخورد آن با موانع محیطی بر می آید.

در این پژوهش انتقال حرارت جابجایی در یک دسته از فینهای متخلخل دو بعدی که تحت تاثیر جریان آرام سیال قرار دارند مورد مطالعه قرار گرفته است. معادله حاکم بر رفتار سیال در خارج از محیط متخلخل معادله ناویراستوکس و در داخل محیط متخلخل معادله برینکمن فورچهیمر می باشد. فینها دو بعدی با نسبت تخلخل ثابت و افقی قرار گرفته اند و جریان دو بعدی سیال به صورت جابجایی اجباری از روی این مجموعه عبور داده می شود. فرض شده است که فینها همگن و جریان سیال آرام و دائمی می باشد و تعادل حرارتی برای این مجموعه برقرار است. برای حل معادلات مومنتم در محیط سیال و فین از روش تابع چرخش جریان استفاده شده است. در این پژوهش پس از بدست آوردن میدان جریان و دما مشخص شد که فینهای متخلخل نسبت به دیگر انواع فینهای متداول راندمان بیشتری دارند. تاثیرات پارامترهای مختلف طراحی از قبیل شرایط هندسی، نسبت ضریب انتقال حرارت هدایت، سرعت ورودی سیال و نسبت تخلخل در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است.

در این مقاله پاسخ گذرای مبدل های حرارتی قاب و صفحه تحت تاثیر تغییرات ویسکوزیته و توزیع نابرابر جریان در کانال ها بررسی شده است. شرایط اولیه حرارتی برای کانال های گرم به صورت تابع پله ای ای منظور شده است. معادلات حاصل با استفاده از روش تفاضل محدود حل شده اند. آرایش های جریان مورد استفاده دو نوع U و Z می باشد. همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهند که توزیع نابرابر جریان در دبی ثابت و با افزایش تعداد کانال تشدید می شود. و نیز در تحریک پله ای ای، با افزایش تعداد کانال ها، درجه حرارت سمت سرد افزایش و درجه حرارت سمت گرم کاهش می یابد. در نتیجه بر مقدار بازدهی حرارتی مبدل افزوده می شود.

در این مقاله روش جدیدی برای مدلسازی خطی سیستمهای غیر خطی ارائه می گردد. اساس روش پیشنهادی طراحی یک شبکه عصبی مصنوعی دو لایه و آموزش آن بر مبنای داده های ورودی- خروجی است. وزنهای اتصالات این شبکه ضرایب تابع تبدیل هستند. در سیستمهایی که رفتار آنها خطی باشد، روش حداقل کردن مربعات خطا (LSE) بهترین نتایج مدلسازی را ارائه می نماید. در سیستمهایی که رفتار غیر خطی دارند، نظیر بعضی قسمتهای بویلر نیروگاهها، روش مدلسازی خطی به کمک شبکه های عصبی مصنوعی نسبت به روش LSE ارجحیت دارد. در مورد اجزای غیر خطی بویلر نیروگاه، تابع تبدیلهای به دست آمده از روش شبکه عصبی مصنوعی، بهتر از تابع تبدیلهای به دست آمده از روش حداقل مربعات خطا با داده های حقیقی ثبت شده مطابقت دارند.

واماندگی های بیش از حد و غیر عادی رشته حفاری در حفر یکی از چاههای نفت حوزه خاصی از میادین نفتی جنوب ایران، برای نمونه ارائه شده است. در این مقاله تلاش گردیده تا این مساله به طور دقیق تعریف گردیده و محل، نحوه و علت بوجود آمدن آن بیان شود. دلایل احتمالی و راه حل های عملی این مسئله مورد ارزیابی قرار گرفته است. نشان داده شده است که پدیده گیر و رهایش (ارتعاش پیچشی) رشته حفاری به دو دلیل، محتمل ترین علت واماندگی بیش از حد و غیر عادی لوله های حفاری در این حوزه خاص بوده است: اولا واماندگی های بیش از حد و غیر معمول، تنها در سازند به خصوصی رخ می دهند، ثانیا این سازند نسبت به سازندهای دیگر سخت تر و با جذب گل حفاری، چسبناک تر می باشد. همچنین بیان گردیده که ارتعاشات پیچشی خود تحریک رشته حفاری، به دلیل کوپله بودن سه نوع ارتعاشات پیچشی، محوری و عرضی(جانبی، خمشی) می تواند ارتعاشات محوری و عرضی شدیدی نیز در تجهیزات پایین چاه بوجود آورده و باعث آسیب آنها شود. با بررسی مدل دینامیکی و شناخت بهتر رفتار دینامیکی رشته لوله حفاری، پیشنهاداتی برای کاهش واماندگی های بیش از حد مشاهده شده در این منطقه خاص، ارائه گردیده است.

با افزایش روز افزون مصرف قطعات TWB در صنعت خودرو سازی ، درک رفتار شکل پذیری آنها برای بدست آوردن محصولاتی با کیفیت بالا از این نوع ورقهای مرکب در فرایندهای شکل دهی ، به ویژه فرایند کشش عمیق نیز اهمیت بیشتری می یابد. به این منظور در این تحقیق ، فرایند کشش عمیق بلنکهایی از نوع TWB که از ترکیبهای ضخامتی مختلف تشکیل شده اند و دارای موقعیتهای مختلف خط جوش اند و نیزبلنکهای ساده اجزای پایه آنها ، برای ایجاد قطعه ای مربع شکل با ابعاد مشخص به کمک نرم افزارAutoform شبیه سازی شده است و وضعیت توزیع کرنش در TWB و اجزای آن و نیزحد اکثر نیروی لازم برای شکل دهی TWB با ترکیبهای مختلف ضخامتی با یکدیگر مقایسه شده است که به این وسیله به طور ضمنی حداکثر نسبت ضخامت دو بلنک برای شکل دهی ایمن قابل استخراج خواهد بود . همچنین چگونگی تاثیر بیدهای کشش دایره ای با شکلها و وضعیتهای مختلف قرارگیری آنها در بخش کم مقاومت بلنک، بر جابجایی خط جوش و توزیع کرنش و نیروی لازم برای شکل دهی این نوع بلنکها مورد بررسی قرار گرفته است .

در این مقاله یک مدل اجزاء محدود جامع برای تحلیل پاسخ گذرا و ماندگار محرکها و تیرهای هوشمند با ساختار کامپوزیتی متشکل از المنت های آلیاژ حافظه دار1 (SMA) تعبیه شده در یک ماده ماتریس و دارای درجات آزادی و قابلیت تحرک در سه بعد، ارائه شده است. بدلیل وجود تنش های برشی و خیز نسبتا بزرگ در این سازه ها، مدلسازی بر اساس یک تئوری پیشرفته برای تیرها و با فرض میدان کرنش غیر خطی ون-کارمن انجام گرفته است. برای رفتار ترمومکانیکی SMA از یک معادله مشخصه با ضرائب متغیر، بهمراه معادلات سینتیک تبدیل فاز سینوسی استفاده بعمل آمده است. در این مقاله ابتدا فرم ضعیف معادلات تعادل و انرژی تعیین شده، و سپس بر اساس آن یک فرمولبندی اجزاء محدود غیر خطی برای این سازه های فعال استخراج گردیده است. این مدل اجزاء محدود قادر است محرکها و تیرهای کامپوزیتی SMA با هر شکل سطح مقطع را تحلیل نماید. البته این مدل محدود به حالاتی است که در تیر پیچش ایجاد نمی شود. در مرحله آخر، این مدل F.E. بر روی مثال خاصی از این سازه ها اعمال شده و بکمک یک برنامه کامپیوتری تحلیل و نتایج عددی حاصله در نمودارهایی ارائه گردیده است. این نتایج عددی موید صحت و توانایی این مدل اجزا محدود برای تحلیل پاسخ این نوع سازه های کامپوزیتی SMA می باشند.

در این مقاله کمانش صفحات دایره ای ارتوتروپ با ضخامت متغیر تحت تاثیر نیروی فشاری شعاعی یکنواخت تحلیل گردیده است. صفحات دارای تکیه گاه مقاوم الاستیک در برابر پیچش هستند و ضخامت آنها به طور خطی تغییر می نماید حل مساله با استفاده از روش ریلی - ریتز بهینه شده انجام شده است. تابع تغییر مکان در نظر گرفته شده در این روش مجموعی از توابع چند جمله ای است که بر اساس تغییر شکل استاتیک صفحات دایره ای ارتوتروپ می باشند و شرایط مرزی را ارضاء می کنند. در این مقاله اثر تغییرات ضخامت ، ارتوتروپ بودن ماده و سختی تکیه گاه بر روی ثابت کمانش بررسی شده است .

آلیاژ AZ31، ازجمله آلیاژهای کارپذیر منیزیم با استحکام متوسط و شکل پذیری بالا است که امروزه کاربرد زیادی در صنایع مختلف پیدا کرده است. برای بهینه کردن فرآیندهای شکل دهی و خواص نهایی این آلیاژ، بررسی دقیق تر مشخصه های تغیر شکل گرم آن ضروری میباشد.یکی از پارامترهای مستقل تاثیر گذار در فرایندهای شکل دهی نرخ اعمال تغییر شکل می باشد. با توجه به تاثیر تنش های فشاری در فرایند های شکل دهی آلیاژهای منیزیم، که شامل فرایند های نورد، آهنگری و اکستروژن میباشند، در این تحقیق با استفاده از آزمایش فشار گرم اثر نرخ کرنش بر تغییر شکل گرم آن تحت بررسی قرار گرفته است. منحنیهای تنش- کرنش و تغییرات ریزساختار در نرخ کرنشهای متفاوت مورد بحث قرار گرفته و نتایج حاصله بر اساس اصول تغیر شکل گرم آلیاژهای منیزیم بحث شده است.

در تحقیق حاضر روشی برای شبیه سازی مونت کارلو میکوساختار نواحی اطراف جوش آلیاژهای آلومینیوم 5010 و6063 توسط پرتوهای الکترونی پرانرژی مورد مطا لعه قرار گرفته است. نمونه های جوشکاری شده از هر آلیاژ توسط شتاب دهنده خطی رودوترون در مدت زمان 5 ثانیه و شدت جریان mA6 با انرژی ثابت MeV10 بصورت استاتیک تحت پرتودهی با شدت های متفاوت گردید. مقایسه نتایج بدست آمده از شبیه سازی و نتایج تجربی، نشان دهنده مناسب بودن روش شبیه سازی می باشد.