مهندسی مکانیک مجلسی
سال:1387 | دوره:2 | شماره:2 (پیاپی 6) |تعداد مقالات:8

با توجه به تقاضای روز افزون صنعت برای استفاده قطعات با استحکام و سختی زیاد، کاربرد ماشینکاری الکتروشیمایی نیز روز به روز بیشتر می شود. در ماشینکاری الکتروشیمیایی که بصورت معمول انجام می شود از یک ابزار که به شکل پروفیل مورد نظر است، استفاده می شود. در تحقیق حاضر از یک نازل که الکترولیت را به شکل یک جت الکتروشیمیایی به گپ ماشینکاری می رساند، برای ماشینکاری قطعات استوانه ای، استفاده شده است. با حرکت جت الکتروشیمیایی بر روی قطعه کار در حال دوران پروفیل مورد نظر بر روی آن ایجاد می شود. از تفاوت های مهم این روش با سایر روش های متداول ECM استفاده از ولتاژهای بالا و گپ ماشینکاری بزرگ می باشد.

صافی سطح یکی از مهمترین پارامترهای ماشینکاری است که نقش بسزایی در کیفیت محصولات مهندسی ایفا می کند. یک سطح با کیفیت خوب، باعث بهبود مقاومت خستگی، خوردگی و مقاومت به سایش قطعه کار می شود. از طرفی افزایش سرعت ماشینکاری و کاهش زمان ماشینکاری از دیگر مطلوبیت های سازندگان می باشد که به منظور کاهش هزینه اقتصادی و افزایش نرخ تولید به دنبال آن می باشند. با توجه به اهمیت این دو موضوع، داشتن سطحی خوب با هزینه کم مستلزم شناخت صحیحی از پارامترهای ماشینکاری وایرکات می باشد که دراین مقاله تاثیر پارامترهای توان، زمان خاموشی پالس، ولتاژ و سرو ولتاژ را بر روی تنگستن کارباید بررسی خواهیم کرد. 

یکی از اهداف مهم در اعمال جریان های دوفاز در اکثر سیستم ها، بالا بردن نرخ انتقال حرارت این سیستم هاست. امروزه به منظور حفاظت از محیط زیست و جلوگیری از تخریب لایه اوزون، استفاده از سیال عامل های طبیعی همچون دی اکسید کربن، مورد توجه قرار گرفته است. تنها مشکل استفاده از دی اکسید کربن مایع به عنوان سیال عامل، فشار کارکرد بالای آن می باشد. با پیشرفت تکنولوژی های ساخت، این مشکل تا حدودی قابل اغماض است به طوری که تلاش برای جایگزینی دی اکسید کربن با سیال عامل های موجود همچنان ادامه دارد. آزمایش های محدودی در زمینه دی اکسید کربن صورت گرفته است که در اغلب موارد به واسطه محدودیت های آزمایشگاهی که تکرار آزمایش ها را محدود می نماید، اختلاف های عمده ای در نتایج آنها مشاهده می شود. دی اکسید کربن به خاطر خواص ترموفیزیکی خاص، در جریان دوفاز رفتار متفاوتی از سایر مبردها نشان می دهد لذا استفاده از مدل های موجود برای شبیه سازی رفتار این سیال موفق نبوده و یک مدل آزمایشگاهی، با تکیه بر رفتارهای خاص این ماده، بسیار مورد نیاز است. در این مقاله جدیدترین تحقیقات انجام شده در زمینه دی اکسید کربن از دو دیدگاه انتقال حرارت و افت فشار بررسی می گردد. از آنجا که رژیم غالب جریان دوفاز در اکثر جریان های داخلی، رژیم حلقوی است و از طرفی انتقال حرارت این رژیم از جریان دوفاز موثرتر از سایر رژیم هاست، تاکید این مقاله بر بخش انتقال حرارت و افت فشار این رژیم از جریان بیش از سایر رژیم هاست. در نهایت یک نتیجه گیری واحد بر مبنای گزارش ها و نتایج تحقیقات موجود، ارایه شده و مقایسه ای بین رفتار دی اکسید کربن با سایر سیال عامل های رایج ارایه می گردد.

در تحقیق حاضر مساله معکوس در شناسایی حفره درون یک جسم الاستیک دو بعدی با انجام انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته شده است. بدین منظور از تلفیق روش های المان مرزی، الگوریتم ژنتیک و گرادیان مزدوج استفاده شده است. اساس روش بر مبنای مینیمم سازی تابع هدفی است که به صورت مجموع مربعات تفاضل دماهای محاسبه شده و دماهای اندازه گیری شده از آزمایش انتقال حرارت بر روی مرز خارجی جسم تعریف می گردد. مینیمم سازی تابع هدف با استفاده از روش گرادیان مزدوج صورت می گیرد. با توجه به بد وضع بودن مساله معکوس و نیاز به حدس اولیه مناسب در روش های بهینه سازی محلی، در این مقاله مدلی ابتکاری بر پایه الگوریتم ژنتیک برای تعیین حدس اولیه مناسب ارایه می شود. با تعیین حدس اولیه مناسب، ادامه کار به روش گرادیان مزدوج واگذار شده، موقعیت و هندسه حفره بدرستی مشخص می شود. از عمده موارد کاربرد این تحقیق در صنایع ریخته گری است.

مقاله حاضر نتیجه تحقیق بر روی کاهش زمان رسیدن به حالت پایای سیستم های حرارتی است. به این ترتیب که شرایط مرزی با توجه به مشخصات فیزیکی سامانه تا وصول به حالت دایم تحت کنترل قرار می گیرد. در این پژوهش یک سامانه حرارتی آزمایشگاهی با استفاده از شبیه سازی عددی بررسی شده و نتایج حل عددی با نتایج اجرای چند آزمایش تجربی مقایسه انجام شده است. بررسی ها نشان می دهد که با استفاده از دو روش اعمال شار حرارتی اولیه و اعمال تغییر سرعت اولیه می توان زمان رسیدن به حالت پایای سامانه های حرارتی را به میزان بسیار زیادی کاهش داد. این دوروش در برنامه ریزی آزمایش های تجربی و همچنین اجرای برنامه های محاسباتی کاربرد دارد. نتایج آزمایشگاهی حاصل از دو روش بالا در مقالات قبلی ارایه شدند، در این پژوهش با مروری کوتاه بر نتایج حاصل، تحلیل فیزیکی از رفتار مشابه سیستم های حرارتی ارایه شده است. همچنین با استفاده از روش های آماری روابط همبستگی برای زمان رسیدن به زمان بدون بعد بر حسب سرعت اولیه بدون بعد و گرمای اولیه بدون بعد ارایه شده است.

یکی از مهمترین عامل هایی که بر روی دقت ماشین ابزارها موثر است، ارتعاشات ناشی از دستگاه می باشد. در این مقاله به شیوه رفع عیب یک ماشین دریل عمودی که مشکل ارتعاشات مضاعف تنه و سر دریل دارد، پرداخته شده است. دستگاه به صورت یک سیستم سه درجه آزادی شبیه سازی شده و معادلات حاکم بر آن به صورت پارامتری بدست آمده است. سپس با استفاده از مشخصات فنی مواد استفاده شده در ماشین مقادیر عددی آنها جایگزین و دامنه سر دستگاه در یکی از حالات نامطلوب کاری محاسبه شده است. دو شیوه برای کم کردن دامنه حرکتی سر دستگاه بررسی شده است. در شیوه اول با استفاده از تغییر سختی، یعنی تغییر جنس مواد در ساختمان ماشین، سعی شده است تا دامنه حرکتی سر دستگاه کاهش داده شود. در شیوه دوم سیستم به یک جاذب دینامیکی متصل شده و به صورت چهار درجه آزادی با دو متغیر مجهول یعنی جرم و فنر جاذب برای کم کردن دامنه تا حد مطلوب حل شده است. در شیوه دوم، سه مکان قرارگیری جاذب بررسی شده و دامنه ارتعاشی سر دستگاه بر اساس بازه های متفاوت جرم و فنر جاذب در دستگاه مختلط با استفاده از نرم افزار MATLAB محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد شیوه اول به دلیل کمیاب بودن موادی با آن کیفیت ویژه و اقتصادی نبودن آن نمی تواند شرایط مطلوب را برآورده کند. اما شیوه دوم، هنگامی که جاذب به سر دستگاه متصل می شود، به نحوه مطلوب با هزینه کمتر شرایط دلخواه ایجاد می شود. در آخر یک بازه طراحی برای جرم و فنر جاذب پیشنهاد شده است. 

در این مقاله یک ربات مارسان بدون چرخ با تعدادی عضو با طول و جرم یکنواخت و با در نظر گرفتن اینکه اصطکاک های موجود از نوع ویسکوزی است، مدل می شود. معادلات حرکت ربات استخراج می گردد. سپس حرکت ربات به گونه ای کنترل می شود که ربات بتواند با تقلید از حرکت مارهای واقعی، مسیری را که از پیش تعیین شده دنبال نماید. کنترلر، مرکز جرم و جهتگیری ربات را کنترل می کند. حرکت ربات برای دنبال کردن یک خط راست و یک منحنی سینوسی شبیه سازی شده و دیده می شود ربات با حرکتی نرم مسیرها را دنبال می کند.

لولای منعطف یکی از کارآمدترین سیستم ها جهت کنترل راستای نیروی پیشران در موشک ها سوخت جامد می باشد. در این مقاله فرمول تحلیلی جدیدی برای محاسبه سختی لولای الاستومر، فلز کروی با استفاده از تئوری الاستیسیته خطی و روش حل تحلیلی ولاسف کانترویج که برپایه حاصلضرب جابجایی های بدست آمده از گشتاور خمشی می باشد ارایه شده است. همچنین لولا با نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS شبیه سازی گردیده و تحت بارگذاری گشتاور خمشی برای برداردهی 15 درجه قرار گرفته است. با توجه به ماکزیمم تنش ایجاد شده در الاستومر و گشتاور مورد نیاز در هفت حالت طراحی شده برای لولا، بهترین حالت از نظر جنس و ضخامت الاستومر بدست آمد. در انتها مقایسه نتایج حاصل از حل تحلیلی با شبیه سازی لولای منعطف توسط نرم افزار اجزاء محدود، صحت و دقت فرمول ارایه شده تحلیلی را نشان می دهد.