مهندسی مکانیک مجلسی
سال:1386 | دوره:1 | شماره:1 (پیاپی 1) |تعداد مقالات:8

در طراحی و بهینه سازی یک سازه کامپوزیتی، پارامترهایی همچون تعداد لایه ها، زوایای لایه ها، چیدمانی، نوع مواد و غیره مطرح می شود. در این تحقیق هدف طراحی صفحه کامپوزیتی تحت بار پین و پس از آن بهینه سازی وزن این سازه است. با توجه به وجود سوراخ در صفحه کامپوزیتی و تمرکز تنش ناشی از آن، طراحی و بهینه سازی به صورت همزمان بر روی دو ناحیه، شامل ناحیه اطراف سوراخ و ناحیه دور از منطقه سوراخ انجام می شود. به منظوردستیابی به ترکیبی با تعداد لایه های عملی در فرآیند بهینه سازی و با توجه به استفاده از نرم افزار ANSYS برای برنامه نویسی، مناسب ترین روش انتخابی، روش بهینه سازی شاخه و مرز (Branch & Bound) می باشد. مطالعه بر روی چندلایی های شبه ایزوتروپیک (quasi isotropic)، صلیبی (cross ply) و صلیبی مورب (angleply) انجام می شود. نتایج به دست آمده حاکی از قویتر بودن چندلایی شبه ایزوتروپیک نسبت به چندلایی صلیبی و آن نیز نسبت به چندلایی صلیبی مورب است. این برتری استحکام در یک بار خاص و کمتر از آن عوض می شود یعنی می توان از چندلایی صلیبی به جای چندلایی شبه ایزوتروپیک استفاده کرد. در ایم مقاله تاثیر پارامترهای هندسی چندلایی بر استحکام آن نیز بررسی شده است.

در این مقاله، طراحی بهینه یک مخزن تحت فشار مرکب را در چند سطح بررسی شده است. متغیرهای طراحی مخزن کامپوزیتی شامل شکل کلگی، زاویه پیچش، ضخامت لایه ها، تعداد لایه ها و ترتیب چیدمان می شود. پارامتری با نام "ضریب شکل اصلاح شده" به عنوان تابع هدف معرفی شده است. این پارامتر اثرات فشار و حجم داخلی، وزن مخزن، و خصوصیات ماده کامپوزیت را در نظر می گیرد. الگوریتم پیشنهادی، الگوریتم ژنتیک و تحلیل اجزا محدود را جهت بهینه سازی پارامترهای طراحی به کار می برد. به عنوان چند مثال، این روند بر اشکال کلگی ئودزیک و بیضوی اعمال شده است. نتایج نشان می دهد که برای شرایط مخزن داده شده، شکل کلگی ئودزیک با زاویه پیچش مارپیچ 9 درجه، عملکرد بهتری دارد.

در این مقاله، آنالیز حرکت آشوبناک و کنترل آن برای تیر یک سرگیر دار غیر صفحه ای، غیرخطی با تحریک پارامتری محوری و عرضی در انتهای آزاد آن انجام شده است. این کار روش جدیدی برای کنترل حرکت آشوبناک تیر غیر صفحه ای می باشد. در این بررسی، رزونانس داخلی تیر  2:1بوده و رزونانس اولیه در خارج از صفحه و رزونانس زیر هارمونیک برای داخل صفحه در نظر گرفته شده است. مدل سازی تیر به کمک روش لاگرانژ انجام شده است. سپس از روش مقیاس های چندگانه برای تبدیل سیستم تحریک پارامتری و خارجی به معادلات میانگین گیری شده که نیروی ثابتی به آنها وارد می شود، کمک گرفته شده است. در نهایت با استفاده از شبیه سازی عددی، کنترل حلقه بازی برای حرکت آشوبناک تیر یک سرگیردار غیرصفحه ای با تحریک در انتهای آزاد آن طراحی شده است تا بتواند ارتعاشات تیر را در یک راستا محدود نماید. نتایج حاصله بصورت منحنی هایی که محدوده پایداری را نشان می دهد نمایش داده شده است.

موضوع مورد بحث در ارتباط با پدیده شبه تعادل یا تعادل کم ثبات( Meta stable) ، Nucleation و مایعات سوپرهیت (Superheat) و مایعات سوپرکولد(Supercold)  که در اثر این پدیده بوجود می آیند و برخی از کاربردهای موارد ذکر شده می باشد .بطورکلی وضعیت شبه تعادل یا تعادل کم ثبات در سه حالت می تواند اتفاق بیفتد که عبارتند از: به هنگام عبور از فاز مایع به فاز بخار در اثر گرم شدن، هنگام گذر از فاز مایع به جامد دراثرسرد شدن و به هنگام حرکت بخار آب در داخل نازل های همگرا و واگرا و یا همگرا که قبل از بوجود آمدن فرآیند چگالش می تواند اتفاق بیفتد  البته حالتهای اول و دوم بسیار بیشتر از حالت سوم در طبیعت و صنایع مختلف دیده شده است و محصولات کاربردی حاصله از آن دو حالت زیاد می باشد البته انحرافات و اغتشاشات که درباره آنها توضیح داده خواهد شد می تواند این وضعیت را به هم بزند ویا بطور کلی حتی این وضعیت را حذف کند و همچنین روابطی که بدست آمده نشان می دهد که درجه سوپرهیت مایع دارای یک مینیمم و یک ماکزیمم مقدار می باشد.

در این مقاله حل عددی جریان درون حفره متحرک مورب برای رینولدز 100 و 1000 و 30o£a£150o  با استفاده از یک شبکه بندی مناسب (513´513) انجام شده است. متد عددی استفاده شده توسط صفایی و همکارانش در کلی ترین فرم، روش حجم محدود فرمول بندی مجدد شده و برای جریان های غیر متعامد بررسی شده است. معادلات ناویر- استوکس برای یافتن تابع جریان و معادله چرخش (چرخش) حل شده اند. با مقایسه نتایج، می توان نشان داد که مقادیر محاسبه شده در این مطالعه با حل آزمایشگاهی و عددی دیگران مطابقت خوبی دارد.

در این پژوهش، شبیه سازی های دینامیک مولکولی و اجزا محدود برای پیشبینی خواص مکانیکی فلز تک کریستال نقره دارای سوراخ در ابعاد نانومتر انجام شده است. در شبیه سازی دینامیک مولکولی، روش انتقال لایه ای از سه بعد به دو بعد و در شبیه سازی اجزا متناهی، مدل تنش صفحه ای بکار رفته اند. توسط این شبیه سازی ها، کاهش در مدول الاستیک ناشی از وجود سوراخها، شکل سوراخها و ترتیب قرارگیری سوراخهای چندتایی مطالعه گردیده است. روند کاهش مدول الاستیسیته در شبیه سازی به روش اجزا متناهی مشابه این روند در شبیه سازی به روش دینامیک مولکولی است؛ اما برای داشتن نتایج دقیق، انجام شبیه سازی اتمی لازم است.

طی چند دهه اخیر تغـییر الگوی مـصرف، تـنوع و تجددطلبی مصـرف ‏کـنندگان، تعدد تولیدکنندگان و رقبا، تحولات و نوسانات سریع بازار، لزوم افزایش بهره وری و کاهش هزینه های تولید را با استفاده از پیشرفت های سخت افزاری و نرم افزاری ضروری ساخته است. در این رابطه یکی از راه حل های ممکن جهت افزایش کیفیت و بهره وری استفاده از امکانات نرم افزاری در پیاده سازی سیستم های تولیدی می باشد. هدف این مقاله، انتخاب اتوماتیک فرایند و تکنولوژی جوش با استفاده از نرم‏افزار WELD- EXP. می‏باشد. در این نرم‏افزار تجارب و دانسته‏ های افراد ماهر و خبره، بصورت قواعد و قوانین (Rule) در قالب یک سیستم خبره (Expert System)، پایگاه دانش(Knowledge Base)  را تشکیل می دهد. این نرم‏افزار پس از تبادل اطلاعات و دریافت داده ‏های مورد نیاز از کاربر، با بررسی و تجزیه و تحلیل لازم، بهترین فرایند یا فرایندهای جوشکاری را انتخاب و پیشنهاد می نماید و در نهایت جدول دستورالعمل جوشکاری (Welding Process Specification (WPS)) را پس از تایید کاربر تکمیل و ارایه می‏کند. و بدین طریق موجب صرفه جویی در وقت و هزینه های ساخت و تولید قطعات می گردد.

در این پژوهش، رفتار شکل پذیری و بافت ورق های فولادی ST14 تولید شده در مجتمع فولاد مبارکه جهت مصارف کشش عمیق مورد ارزیابی قرار گرفت. بافت ورق با استفاده از روش پراش پرتوایکس (XRD) تعیین شد. به منظور ارزیابی رفتار شکل پذیری ورق، از آزمایش کشش تک محوری و تعیین پارامترهای مربوط به آن و همچنین آزمایش اریکسون و چاپ الگو های دایره ای روی نمونه ها به منظور رسم منحنی حد شکل پذیری (FLD) استفاده شد. سطح نمودار حد شکل دهی با مقدار نمودار در حالت کرنش صفحه ای  (FLD0)مشخص شد. اثر پارامترهای مکانیکی نظیر استحکام تسلیم ، استحکام کششی، ضریب کارسختی، پارامتر ناهمسانگردی قائم و نیز بافت ورق بر منحنی حد شکل دهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش استحکام تسلیم و استحکام کششی سطح زیر منحنی حد شکل دهی کاهش یافت. افزایش درصد ازدیاد طول کل، ضریب کارسختی و پارامتر ناهمسانگردی قائم باعث بهبود قابلیت شکل پذیری ورق شد.