شبیه سازی و تحلیل تکنولوژی های نوین در مهندسی مکانیک (مهندسی مکانیک جامدات)
سال:1392 | دوره:6 | شماره:ویژه 2 (پیاپی 19) |تعداد مقالات:8

با توجه به رشد جمعیت و اهمیت ذخیره زمان، دیگر سیستم های حمل و نقل رایج (نظیر سیستم های بزرگراه ها، ریلی و حتی هوانوردی موجود) جوابگوی نیاز جمعیت نمی باشد، بنابراین بایستی مد جدیدی برای حمل و نقل معرفی گردد. موضوع این تحقیق به حل مساله فوق با معرفی و بررسی هواپیماهای منطقه ای و کاربرد آنها می پردازد. در ابتدا با استفاده از مدل پشتیبانی تصمیم گیری سیستم حمل و نقل جدید هوایی با هواپیماهای کوچک معرفی می گرددو روش هایی برای تخمین نیاز بالقوه به این سیستم و ارزیابی آثار آن روی سیستم حمل و نقل موجود مورد بحث قرار می گیرد. سپس برای تخمین میزان تقاضای سفر بر اساس هدف و هزینه سفر و گروه درآمد خانوار از یک مدل سنتی چند مرحله ایاستفاده می شود و بدین سان روند پیش بینی تاکسی هوایی و نیازسنجی آن را بررسی می کند.

با افزایش توان سیستم های کامپیوتری و بالا رفتن توان قطعات و افزایش دمای آن ها، ازجمله پردازنده مرکزی، خنک کاری به وسیله هوا موثر نمی باشد و نیازمند سیستم قویتری برای کاهش حرارت و افزایش توان سیستم خنک کننده است. در این مقاله به شبیه سازی مبدل حرارتی سیستم خنک کننده مایع به وسیله نرم افزار انسیس - فلوئنت پرداخته شده است. در این مبدل حرارتی به جای آب از نانوسیال آب اکسید آلومینیوم استفاده شده است تا ضریب انتقال حرارت کل را افزایش دهد و باعث کاهش دمای خروجی و بهبود عملکرد سیستم خنک کننده مایع شود. نتایج با سرعت های مختلف 1000 rpm، 1500rpm و 2000rpm برای کسر حجمی های مختلف (از 1 تا 3 درصد) بدست آمده است. با افزایش سرعت دورانی از 1000rpm به2000rpm ، دبی عبوری از 0.0138kg/s به 0.026kg/s افزایش یافته است. برای سرعت 1000rpm میزان انتقال حرارت در حدود 13 درصد به ازاء 3 درصد کسر حجمی افزایش داشته است. با افزایش میزان کسر حجمی نانو ذرات اکسید آلومینیوم ضریب انتقال حرارت کل نیز افزایش یافته است که میزان افزایش این ضریب در سرعت های مختلف تقریبا مشابه بوده است و باعث کاهش دمای سیال خروجی رادیاتور شده است.

امروزه اتصالات چسبی با توجه به افزایش به کارگیری آن به ویژه در صنایع هوا و فضا کاربردهای فراوانی یافته اند. با توجه به اهمیت موضوع در این تحقیق روشی ارائه می شود که با توجه به آن تنش بیشینه ای که در لبه های انتهایی اتصالات چسبی رخ می دهد و سبب شکست نهایی در این نوع از اتصالات می شود پایین آمده و باعث افزایش استحکام اتصالات چسبی شود. در این روش چسب در ناحیه همپوشانی به صورت گسسته و در ستون های جدا از هم در نظر گرفته می شود. همچنین حجم چسب را برای ارائه روش پیشنهادی یکسان در نظر گرفته که در نتیجه آن در این حالت طول اتصال اندکی افزایش می یابد. در ابتدا به ارائه روش پیشنهادی پرداخته شده و توزیع تنش در چسب را مورد تحلیل قرار می گیرد. سپس اتصالات چسبی را برای حالتهای رایج و پیشنهادی مدل سازی شده و با استفاده از نرم افزار المان محدود مورد تحلیل عددی قرار می گیرد. در نهایت مقایسه نتایج بدست آمده با یکدیگر نشان می دهد که روش ارائه شده باعث کاهش تنش بیشینه در دو انتهای طول همپوشانی شده که افزایش استحکام اتصالات چسبی را در پی دارد.

در این مقاله، تحلیل کمانش صفحات نسبتا ضخیم دایروی گرافن با خواص ارتوتروپیک مورد بررسی قرار می گیرد. به کمک ﺗﺌﻮری اﻻستیسیته غیرموضعی ارینگن، اصل کار مجازی، تئوری مرتبه اول برشی و کرنش های فون-کارمن، روابط حاکم برحسب جابجایی ها بدست آمده و با استفاده از روش تعادل همسایگی و همچنین بهره گیری از روش عددی مربعات دیفرانسیلی (DQ) همراه با توزیع غیریکنواخت نقاط (چیبشف-گوس-لوباتو) جهت حل معادلات بدست آمده، استفاده شده است. جهت اعتبار سنجی، نتایج بدست آمده با نتایج کمانش در مراجع دیگر مقایسه شده و اثرات ضریب غیرموضعی، ضخامت بی بعد و شعاع بر بارهای بی بعد کمانش مورد بررسی قرار گرفته است. از نتایج مشاهده می شود که بار بی بعد کمانش صفحات گرافن با کاهش انعطاف پذیری از نظر شرط مرزی، با افزایش ضریب غیرموضعی، افزایش بیشتری می یابد و همچنین بار بی بعد کمانش با افزایش ضخامت بی بعد، کاهش می یابد.

هیدروکسی آپاتیت(HA)  از مهمترین سرامیکهای بیو اکتیو است که به دلیل زیست سازگاری و شباهت ساختاری با بخش معدنی استخوانها و دندانها از کاربردهای کلینیکی گسترده ای در زمینه دندانپزشکی، ارتوپدی و پوشش دهی بیومتریالها برخوردار است. هدف از این پژوهش ساخت نانوذرات هیدروکسی آپاتیت با استفاده از میکرو ذرات کلسیت، سیلیکات و اکسید روی است که با استفاده از آسیاکاری گلوله ای، پودر این سه ماده ترکیب، خرد و سپس به شکل استوانه ای قالب گیری، فشرده و در کوره قرار داده میشود. سپس با بررسی پراش اشعه (XRD) X مناسبترین مدت آسیابکاری، دما و زمان پخت نمونه ها بدست می آید. در نهایت نمودار حاصل از آنالیز نمونه ها با HS مقایسه گردید. طبق نتایج بدست آمده، نمونهA  با 10 ساعت آسیابکاری، دمای 1100oC و زمان حرارت دهی 2 ساعت، بیشترین محصول هاردیستونایت را نسبت به سایر نمونه ها تولید کرد.

در سیستم های تولید صنعتی، از جمله مهمترین عوامل در زمینه اقتصادی عملیات ماشین کاری، کاهش سایش ابزار است.ماهیت پدیده سایش به علت تاثیر عوامل فراوان بر روی ابزار تراش کاری از جمله دما، شرایط نفوذ، شرایط ماشین کاری (سرعت برشی، سرعت پیشروی، عمق برش) و همچنین استفاده نکردن از مواد خنک کننده است که همه این عوامل منجر به پدیده سایش می گردد. عدم بررسی دقیق سایش ابزار سالانه هزینه های زیادی را به صاحبان صنایع به عنوان ضرر و زیان تحمیل می کند. این ضرر و زیان ها باعث اجبار به ساخت مجدد قطعات در اثر به هم ریختن تلرانس های ساخت قطعه ناشی از پدیده سایش ابزار می گردد،همچنین مبالغ زیادی جهت تعویض یا تیز کردن مجدد ابزار می گردد. در این پژوهش یک مطالعه آزمایشگاهی بر روی سایش ابزار SNMM120404 انجام شده است و اثر پارامترهای تراش کاری مانند سرعت دوران اسپیندل، سرعت پیشروی و عمق بار بر سایش ابزار بررسی شده است.

نظر به این که مطالعه در خصوص مکانیک شکست و عوامل تاثیرگذار بر پیش بینی طول عمر مفید قطعات گوناگون صنعتی در فرآیند طراحی و ساخت، به لحاظ اهمیت در جایگاهی خاص قرار دارد، ضریب شدت تنش می تواند به عنوان یک پارامتر طراحی، مثلا برای تعیین ماهیت فرآیند شکست (نرم یا ترد) به کار رود، یا می توان برای تعیین عمر بافی مانده یک عضو تحت بارگذاری دینامیکی مورد استفاده قرار گیرد. عبارت ضریب شدت تنش نباید با ضریب تمرکز تنش که یک عبارت برای توصیف نسبت بین تنش واقعی و متوسط دریک ناپیوستگی هندسی است متشبه شود. در این مقاله به مدلسازی و بررسی پارگی ورق فولادی ترک دار در حین عملیات کشش و محاسبه ضرایت شدت تنش به کمک نرم افزار المان محدود آنسیس و مقایسه درصد خطا می پردازیم. درپایان به مقایسه ضرایب شدت تنش به دست آمده از توابع وسترگارد و نرم افزار انسیس می پردازیم.

مواد متخلخل دارای وزن سبک، انعطاف پذیر و مقاوم در برابر ترک های موئی می باشند، به همین دلیل امروزه با توسعه تکنولوژی موادی با ساختار متخلخل جهت کاربرد در صنایع مختلف تولید شده است. این ساختار در تیرها، صفحات و پوسته ها به طور وسیعی استفاده می شود. هدف اصلی این مقاله بررسی میزان تاثیر تخلخل روی خمش و بار بحرانی کمانش ورق در شرایط تقارن محوری به صورت تحلیلی است. بدین منظور یک ورق دایره ای با تکیه گاه ساده در لبه، تحت فشار یکنواخت شعاعی و توزیع یکنواخت فشار عمودی بررسی می شود. خواص مکانیکی ورق متخلخل به صورت ایزوتروپیک در صفحه و متغیر در راستای ضخامت در نظر گرفته شده است. میدان جابه جایی مطابق تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول بسط داده می شود. سپس با استفاده از اصل کار مجازی و اعمال روش حساب تغییرات، معادلات دیفرانسیل پایداری و معادلات خمش ورق به دست می آیند، در ادامه به کمک این معادلات و استفاده از روش گالرکین، خمش و کمانش ورق مورد نظر محاسبه می شود. بار کمانش برای انواع ضریب تخلخل محاسبه شده است که مشاهده می شود با افزایش ضریب تخلخل، بار بحرانی کمانش کاهش می یابد. همچنین توزیع تنش و خیز در تحلیل خمشی ورق بدست آمده است. جهت صحت سنجی نتایج خمش و کمانش ورق مورد نظر، نتایج باورق همگن در تئوری کلاسیک مقایسه شده است.