مهندسی مکانیک مدرس
سال:1393 | دوره:14 | شماره:15 (فوق العاده) |تعداد مقالات:51

ترک های زیرسطحی بیضوی از انواع ترک های شناسایی شده در سازه های مهندسی به ویژه در شرایط خستگی تماس غلتشی هستند. با توجه به عدم تقارن هندسی در این ترک ها، کوپلینگ مودهای شکست حادث شده و تحت بارگذاری برشی هر سه مود شکست بروز می نماید. در این مطالعه، با محاسبه ضرایب شدت تنش مود ترکیبی ترک های زیرسطحی بیضوی تحت بارگذاری برشی یکنواخت در دو راستا، کوپلینگ مودهای شکست مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور ابتدا مدل اجزا محدود پارامتریک سه بعدی ترک در فضای بی نهایت ایجاد و صحه گذاری شده است. سپس با نزدیک کردن ترک به یکی از سطوح فضا، ضرایب شدت تنش مود ترکیبی برای ضریب منظرهای a=0.2-1.0 و نسبت عمق به طول ترک b=0.05-1.0 محاسبه شده اند. بر اساس نتایج به دست آمده، کوپلینگ مودهای شکست زمانی بروز می نماید که ترک حداقل به اندازه طول خود به سطح فضا نزدیک شده باشد. با کاهش عمق ترک تا b=0.05، اثر کوپلینگ مودها در بارگذاری برشی موجب افزایش حداقل 65 درصدی ضرایب شدت تنش برشی نسبت به فضای بی نهایت شده و می تواند مود کششی هم اندازه با مود برشی ایجاد نماید. با استفاده از برازش تابع، 6 رابطه تقریبی برای ضرایب شدت تنش مود ترکیبی هر نقطه از جبهه ترک زیرسطحی بیضوی تحت بار برشی یکنواخت در دو راستا ارائه شده است. به کمک این توابع می توان ضرایب شدت تنش ترک زیرسطحی با هر مقدار ضریب a و b تحت بار برشی یکنواخت با راستای دلخواه، با خطای نسبی زیر 3.3 و 1  درصد به ترتیب برای مود کششی و برشی محاسبه نمود.

در تحقیق حاضر اثر هم سوزی گاز-گازوئیل از طریق تزریق قطرات گازوئیل به درون شعله گاز طبیعی بر درخشندگی و انتقال حرارت تابشی مورد مطالعه قرار گرفته است. تزریق قطرات با استفاده از یک نازل میکرونی تک پاشش با قطر 100 میکرومتر و فشار پاشش 9 بار انجام شده است. برای اندازه گیری تابش درخشانی از یک آشکارساز فوتوولتائیک و برای اندازه گیری تابش کل شعله (ترکیب تابش های حرارتی و درخشانی) از یک ترموپیل استفاده شده است. از تلفیق خاصیت نورتابی ذرات دوده با روش تصویر برداری مادون قرمز، امکان تعیین توزیع کیفی ذرات دوده به عنوان عنصر اصلی تابشی شعله و خصوصیات ظاهری شعله فراهم شده است. نتایج نشان می دهد که هم سوزی گاز-گازوئیل با افزایش غلظت ذرات دوده، درخشندگی و سطح شعله را در مقایسه با حالت بدون تزریق به ترتیب 38 و 2.5 برابر افزایش می دهد. همچنین در نسبت هم سوزی گازوئیل به گاز %10 (بر مبنای جرمی)، تغییرات دمای شعله فقط 95 درجه سانتی گراد بوده در حالیکه انتقال حرارت تابشی شعله %52 بهبود یافته است. علت اصلی افزایش انتقال حرارت تابشی در هم سوزی گاز-گازوئیل افزایش ضریب صدور تابش شعله در ناحیه مادون قرمز طیف امواج الکترومغناطیسی می باشد. این در حالی است که تزریق قطرات گازوئیل آلاینده های CO و NO را در مقایسه با حالت بدون تزریق 4 و 35ppm افزایش می دهد؛ اما به دلیل پایین بودن دبی جرمی تزریق، این افزایش در محدوده استاندارد آلاینده های خروجی قرار دارد.

این مقاله حاصل پژوهشی بر روی نیروی برا در آغاز پرواز پرندگان، از طریق طراحی و ساخت مدل هایی دینامیک از بال پرندگان، با ابعادی بین نیم تا نزدیک به دو متر، است. متغیرهای پژوهش شامل ابعاد و بسامد نوسان بال ها بوده است. در فرمولبندی های نظری ما، نیروی برای لازم و توان مصرفی اولیه در آغاز پرواز در سامانه پروازی پرنده-وار در بسامدی معین به ترتیب متناسب با توان چهارم و توان پنجم ابعاد بال، و در ابعاد معین به ترتیب متناسب توان دوم و توان سوم بسامد، است. نیروی برا می تواند دو فرم تحلیلی داشته باشد. فرم اول برای همین سیستم های ساخته شده در این پژوهش صادق است. فرم دوم مربوط به موقعیتی است که بال ها در آن همواره افقی بوده و فقط بالا و پایین می روند. مهمترین پرسش در این پژوهش، میزان صحت این فرمول بندی های نظری در انطباق با تجربه مدل های دینامیکی مصنوعی ساخته شده و نیز با پرواز واقعی پرندگان بوده است. تا آنجا که به نیروی برای اولیه مربوط می شود، برونیابی نتایج نهایی تا ابعاد بزرگ با مدل نظری ما برای پروازی «پرنده-وار» سازگار به نظر می رسد. با این همه تامین توان احتیاج به تمهیداتی جهت ذخیره سازی موثر انرژی دارد.

تحقیق حاضر به بررسی ارتعاشات غیرخطی ورق با حداقل یک لبه آزاد و دارای ترک فرورفته با طول محدود، واقع در مرکز ورق و به موازات یکی از لبه های ورق می پردازد. با توجه به پیچیدگی معادلات دینامیکی حاکم، از روش گالرکین برای تحلیل مساله استفاده شده است، از اینرو باید توابع پذیرایی که بتوانند شرایط مرزی حاکم بر لبه آزاد ورق را ارضا کنند، انتخاب شوند. در بسیاری از تحقیقات انجام شده در ادبیات فن از توابع تیر که قادر به ارضای شرایط مرزی حاکم بر لبه آزاد ورق نیستند استفاده می شود که سبب ایجاد خطای زیاد در محاسبه مقادیر فرکانسها و شکل مودها میگردد. بنابراین در تحقیق حاضر توابع پذیرا جدیدی معرفی می گردد، که به خوبی ناتوانی توابع تیر معادل، در تخمین فرکانس های ورق سالم و ترک دار را مرتفع می سازد و خطای محاسباتی را کاهش می دهد. سپس با استفاده از توابع جدید معرفی شده اثر ضخامت و طول نسبی ترک روی فرکانس طبیعی ورق ترک دار بررسی شده و منحنی های پاسخ فرکانسی که نشانگر وابستگی دامنه و فرکانس هستند برای شرایط مختلف تکیه گاهی استخراج شده است. همچنین اثر افزایش طول ترک روی نحوه تغییر رفتار غیرخطی ورق ترک دار مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور صحه گذاری نتایج، تغییرات فرکانسی سیستم به ازای افزایش طول ترک و ضخامت ورق با نتایج موجود در ادبیات فن مورد مقایسه قرار گرفته است.

اهمیت پژوهش پیرامون خصوصیات سیالات فوق بحرانی با درنظر گرفتن افزایش کاربرد آن ها در صنایع مختلف غذایی، شیمیایی، پلیمر، نفت و گاز بیش از پیش آشکار می گردد. یکی از مهم ترین خصوصیات این گونه سیالات، ضریب انبساط حرارتی (b) می باشد. در اکثر فرایندهایی که این مولفه در آن ها کاربرد دارد، از فرض گاز ایده ال استفاده شده است. ضعف این مدل آن است که در محدوده نقطه بحرانی، قادر به پیش بینی صحیح ضریب انبساط حرارتی نمی باشد. به همین دلیل در پژوهش حاضر به منظور تعیین ضریب انبساط حرارتی، از معادله حالت ردلیش کوانگ استفاده گردیده و رابطه ای جدید که تابع دما، فشار و ضریب تراکم پذیری می باشد، استخراج شده است. مقایسه رفتار منحنی های حاصل از این رابطه با مقادیر تجربی مطابقت خوبی را نشان می دهد. علاوه بر این انتقال حرارت جابجایی طبیعی سیال فوق بحرانی در کانال عمودی با دیواره های دما ثابت به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم به روش حجم محدود و بر پایه الگوریتم سیمپل حل گردیده و پس از اعتبارسنجی با مطالعات پیشین، به مقایسه مشخصه های جریان و انتقال حرارت به ازای ضریب انبساط حرارتی مبتنی بر فرض گاز ایده آل و ضریب انبساط حرارتی حاصل از این تحقیق برای سیال فوق بحرانی پرداخته شده است. در انتها روند تغییرات ضریب انتقال حرارت با فاصله گرفتن سیال از نقطه بحرانی مورد مطالعه قرار گرفته است.

در این تحقیق به بررسی تجربی و عددی انباشتگی کرنش مومسان و رفتار نرم شوندگی پوسته های استوانه ای یک سرگیردار فولادی SS316L با بارگذاری خمشی و مرکب (خمشی- پیچشی) به صورت تناوبی پرداخته شده است. بارگذاری های خمشی به صورت نیرو-کنترل و جابجایی-کنترل است؛ اما در بارگذاری های مرکب، اعمال نیرو فقط به صورت جابجایی-کنترل است. آزمایش های تجربی توسط دستگاه سرو هیدرولیک اینسترون 8802 انجام گردیده است که با بارگذاری نیرو-کنترل با نیروی میانگین غیر صفر تغییر شکل مومسان در چرخه های پیاپی انباشته می گردد که پدیده رچتینگ نام دارد. بر اساس نتایج تجربی، رابطه خطی بین انرژی مومسان و نرخ تغییر شکل مومسان مشاهده شد که بیانگر سفتی فیکسچرهای مورد استفاده در آزمایش های تجربی است. در بارگذاری جابجایی-کنترل رفتار نرم شوندگی به دلیل پدیده بیضی شدن در پوسته ها مشاهده می شود و با افزایش دامنه جابجایی، سرعت نرم شوندگی افزایش می یابد. رشد ترک در بارگذاری مرکب به دلیل وجود نیروی پیچشی و خمشی به صورت مایل رشد می کند؛ در حالی که در بارگذاری خمشی رشد ترک به صورت محیطی است. تحلیل عددی توسط نرم افزار آباکوس انجام شده است و با مقایسه الگوی سخت شوندگی همگن و الگوی سخت شوندگی غیر خطی همگن/ سینماتیک مشاهده می گردد که الگوی سخت شوندگی غیر خطی همگن/ سینماتیک، رفتار نرم شوندگی و انباشتگی کرنش مومسان پوسته های استوانه ای با بارگذاری خمشی تناوبی را بهتر شبیه سازی می کند.

خواص مناسب سوپرآلیاژها از جمله حفظ استحکام در دماهای بالا و مقاومت خوب به خوردگی باعث شده تا این آلیاژها در صنایع مختلف از جمله صنایع هوافضا، صنایع شیمیایی و پتروشیمی به وسعت مورد استفاده واقع شود. از طرف دیگر وجود همین خواص باعث شده تا سوپرآلیاژها جزء مواد سخت برای ماشینکاری محسوب شوند. از این رو بررسی قابلیت ماشینکاری سوپرآلیاژها از جنبه تئوری و کاربردی اهمیت زیادی پیدا می کند. در تحقیق حاضر، تاثیر پارامترهای ماشینکاری بر عمر ابزار در تراشکاری سوپرآلیاژ پایه آهن-نیکل N-155 بررسی شده است. سرعت برشی و نرخ پیشروی هر کدام در پنج سطح به عنوان متغیرهای براده برداری انتخاب شدند. رابطه بین پارامترهای ماشینکاری و متغیر خروجی (عمر ابزار) با استفاده از روش شناسی رویه پاسخ مدل سازی شد. نتایج نشان می دهند که تطابق خوبی بین نتایج آزمایش های تجربی و مقادیر پیش بینی شده توسط مدل ریاضی وجود دارد. همچنین از تجزیه و تحلیل واریانس برای بررسی کیفیت مدل برازش شده و متغیرهای مربوطه استفاده گردید و نشان داده شده که سرعت برشی بیش از نرخ پیشروی بر عمر ابزار تاثیرگذار است. همچنین ابزارهای برشی توسط تصاویر حاصل از عکسبرداری الکترونی روبشی مورد مطالعه قرار گرفتند و مکانیزم های سایش ابزار در سرعت های برشی و نرخ پیشروی مختلف بررسی شدند. سایش مالشی و چسبندگی، مکانیزم های سایش غالب در این تحقیق هستند. در پایان، با استفاده از تابع مطلوبیت، پارامترهای بهینه ماشینکاری برای به دست آوردن بیشترین عمر ابزار پیش بینی شدند. نشان داده شده است که پارامترهای سرعت برشی 50m/min و نرخ پیشروی 0.2mm/rev مقادیر بهینه هستند و پیش بینی می شود که عمر ابزار با استفاده از این مقادیر برابر با 7.526 دقیقه شود.

فیلتر کالمن آنسنتد (UKF) یکی از معروف ترین فیلترها جهت تخمین متغیرهای حالت آغشته با نویز گوسی و سفید یک سیستم غیرخطی است. همچنین این فیلتر در تخمین پارامترهای شبکه های عصبی چند لایه ای نیز مورد استفاده قرار می گیرد. شبکه عصبی نوع GMDH یکی از پرکاربردترین شبکه های عصبی است که از توانایی بالایی در مدل سازی داده های پیچیده برخوردار است. در تحقیقات زیادی از روش های گوناگون نظیر تجزیه مقادیر منفرد و الگوریتم ژنتیک برای تعیین ضرایب این شبکه عصبی استفاده شده است. در این مقاله، از فیلتر کالمن آنسنتد جهت تخمین پارامترهای شبکه های عصبی نوع GMDH برای داده های آزمایشگاهی دارای قطعیت و عدم قطعیت استفاده شده است. با استفاده از این روش، ضرایب بر روی جدول داده های آزمایشگاهی بدون درنظر گرفتن نامعینی بدست آمدند و برای بررسی مقاوم بودن مدل بدست آمده در برابر نامعینی های موجود در داده ها از روش مونت کارلو استفاده گردید. نتایج شبیه سازی برای دو جدول داده های آزمایشگاهی چند ورودی- یک خروجی نشان می دهند که الگوریتم ارائه شده نسبت به سایر روش ها، رفتار بسیار مقاومتری در مواجهه با نامعینی ها دارد.

امروزه ارایه مدلهایی که بتواند رفتار سرنشین را در برخورد پیش بینی کند، مورد توجه بسیاری از محققین قرا گرفته است. در این مقاله یک مدل ترکیبی از خودرو و سرنشین برای پیش بینی شتاب وارده به سر سرنشین در تصادف از جلو ارایه می شود. ابتدا برای مدلسازی خودرو یک مدل جرم توده ای دوازده درجه آزادی در نظر گرفته می شود که بتواند شتاب صندلی در تصادف از جلو را پیش بینی کند. در مدل ارایه شده هر عضو خودرو به صورت یک جرم متمرکز در نظر گرفته شده است که توسط فنر و دمپر به اجزای دیگر متصل شده است. سختی و میرایی فنرها و دمپرهای در نظر گرفته شده در این مدل توسط الگوریتم ژنتیک به گو نه ای تعیین می شوند که خطای بین نمودار شتاب صندلی حاصل از این مدل با نتایج آزمایشگاهی کمینه شود. نتایج آزمایشگاهی استفاده شده برای تعیین پارامترها مدل، مربوط به خودروی هوندا آکورد مدل 2001 در سرعت 48 کیلومتر در ساعت است، که توسط شرکت هوندا ارایه شده است. سپس، از مدل بدست آمده با پارامترهای معلوم برای پیش بینی رفتار خودرو در برخورد با دو سرعت 40 و 56 کیلومتر بر ساعت استفاده شده است که مطابقت بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد. در ادامه برای محاسبه شتاب وارده بر سر راننده از یک مدل دینامیک چند عضوی برای سرنشین استفاده شده است. شتاب صندلی ناشی از برخورد که با استفاده از مدل قبلی بدست آمده است به عنوان ورودی این مدل در نظر گرفته شده است .

در این نوشتار یک روش نوین جهت حل مساله توافق جمعی در یک سامانه چندعاملی متشکل از منیپولاتورهای تک بازو با مفصل انعطاف پذیر، ارائه شده است. این روش مبتنی بر نامساوی های ماتریسی خطی بوده و هدف آن طراحی کنترل گر بازخورد خروجی پویا از مرتبه ثابت است که با استفاده از خواص ماتریس لاپلاسی شبکه منیپولاتورها، توافق جمعی را محقق سازد. مدل در نظر گرفته شده برای هر منیپولاتور تک بازو، مدلی دقیق است که در آن جمله ای غیرخطی به فرم لیپشیتز در نظر گرفته شده است. در شبکه مفروض، هر منیپولاتور به عنوان یک عامل، تنها اطلاعات مربوط به خروجی همسایه های خود را دریافت می کند و لذا طراحی کنترل گر غیرمتمرکز است. جهت تضمین توافق جمعی ابتدا سامانه چندعاملی، در قالب یک سامانه ابعاد بزرگ نوشته می شود. سپس با استفاده از شروط لازم، دینامیک غیر خطی منیپولاتورها به فرم مناسب تبدیل می گردد. سپس در سامانه حلقه بسته، به منظور تعیین ماتریس های مجهول کنترل گر از تئوری پایداری لیاپانوف استفاده می شود. همچنین با فرض شرطی خاص برای ماتریس مثبت معین و متقارن استفاده شده در قضیه لیاپانوف، می توان نامساوی حاصل را به قالب نامساوی های ماتریسی خطی تبدیل کرد و به این ترتیب از روش های تکرارشونده با دقت کمتر برای حل نامساوی های ماتریسی غیر خطی اجتناب کرد. در نهایت نتایج این طراحی، برای مدل آزمایشگاهی منیپولاتور تک بازو با مفصل انعطاف پذیر شبیه سازی و با روش های مشابه پیشین، مقایسه شده است.

در این تحقیق پسروی گرین های سه بعدی موتورهای سوخت جامد با استفاده از روش منحنی های تراز شبیه سازی شده و سعی بر اینست که با بهره گیری از الگوریتم پیمایش مکعبی بر دقت نتایج افزوده شود. در این راستا و بر مبنای الزامات روش منحنی های تراز، پسروی گرین در طی سه مرحله شبکه بندی، تعیین تابع فاصله و محاسبه پارامترهای پسروی شبیه سازی می گردد. سپس با تمرکز بر مرحله محاسبه پارامترهای پسروی، نقاط ضعف و قوت روش های متداول تسخیر سلولی، المان برشی سه بعدی، مقطعی و هویساید/دلتای دیراک بررسی شده و در ادامه الگوریتم پیمایش مکعبی معرفی و پیاده سازی می شود. به منظور اعتبارسنجی، ابتدا سه گرین ساده استوانه ای، مربعی و شش ضلعی در نظر گرفته شده و عملکرد روش های تسخیر سلولی، المان برشی سه بعدی، مقطعی از نظر دقت و زمان اجرا با روش پیمایش مکعبی مقایسه می شوند. سپس با هدف بررسی توانایی روش جدید در مواجهه با گرین های پیچیده و کاربردی، نتایج پسروی گرین های کونوسیل و NAWC N.13 با دو روش پیمایش مکعبی و هویساید/ دلتای دیراک سنجیده می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که روش پیمایش مکعبی نسبت به تمام روش های موجود عملکرد مطلوب-تری در محاسبه پارامترهای پسروی دارد .

نیاز به تامین انرژی مدارهای کم مصرف الکترونیکی نظیر سنسورها و سیستم های بیسیم در سالهای اخیر مورد توجه محققان زیادی قرار گرفته است. وزن زیاد، عمر محدود باتری ها و همچنین مشکل تعویض آنها، دلایل اصلی برای برداشت انرژی الکتریکی از منابع انرژی محیطی می باشد. در میان منابع مختلف انرژی محیطی، ارتعاشات مکانیکی به دلیل در دسترس بودن رواج زیادی پیدا کرده است. از میان روش های گوناگون برداشت انرژی از ارتعاشات محیطی، روش پیزوالکتریک به دلیل داشتن تاثیرات مساعد کوپل الکتریکی-مکانیکی از روش های خوب برداشت انرژی می باشد. متداول ترین وسیله برداشت کننده انرژی از ارتعاشات، تیر یکسرگیردار با یک یا چند لایه پیزوالکتریک می باشد. در مقاله حاضر، تولید انرژی الکتریکی از ارتعاشات تیر یکسرگیردار ذوزنقه ای اویلر-برنولی، با یک لایه پیزوالکتریک و تحریک پایه، با استفاده از روش پارامترهای توزیع شده بررسی می گردد. در ابتدا، معادلات حرکت سیستم بصورت تحلیلی بدست آمده و سپس با استفاده از روش مودهای فرضی (مربوط به تیر مستطیلی)، فرکانس های طبیعی سیستم محاسبه شده و نمودارهای مربوط به ولتاژ، جریان و توان ارائه گردیده اند. جهت صحه گذاری بر نتایج بدست آمده، نمودارهای ولتاژ، جریان و توان برای پیکره بندی ذوزنقه ای نزدیک به پیکره بندی مستطیلی که نتایج آن در مراجع منتشر شده است، مورد مقایسه قرار می-گیرد. در ادامه، پارامترهای عملکردی برداشت کننده انرژی با پیکره بندی ذوزنقه ای، با تغییرات مقدار مقاومت مصرف کننده انرژی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

اتصال چرخشی یکی از روشهای تولید لوله های دولایه، بر مبنای فرآیند فلوفرمینگ، می باشد. این روش جدید دارای پتانسیل بالایی در تولید لوله های دوفلزی جدار نازک و بدون درز است. با استفاده از این روش، آلومینیم (به عنوان لایه داخلی یا لایه روکش)، و فولاد (به عنوان لایه خارجی)، با موفقیت اتصال داده شد و لوله های کامپوزیتی لایه ای تولید شدند. به عنوان پارامترهای مهم برای ایجاد یک اتصال مناسب، اثر پارامترهای درصد کاهش ضخامت کل، ضخامت و استحکام آلومینیم اولیه، بر استحکام اتصال بررسی شد. استحکام اتصال با استفاده از آزمون پوست کنی اندازه گیری و سطوح پوست کنی شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی ارزیابی و بررسی شد. نتایج نشان می دهند که درصد کاهش ضخامت تاثیر زیادی بر استحکام و کیفیت اتصال ایجاد شده دارد. با افزایش درصد کاهش ضخامت پس از آستانه تغییر شکل (حدود 35%)، استحکام اتصال به سرعت افزایش می یابد تا به استحکام فلز ضعیف تر می رسد و نمونه ها در آزمون پوست کنی از فلز زمینه می شکنند. با نزدیک شدن استحکام دو فلز و کاهش ضخامت اولیه لایه روکش، به همراه تغییر شکل بیشتر، استحکام اتصال را افزایش می دهند. تصاویر سطح شکست، نشان از افزایش کسر سطحی نواحی اتصال، با بیشتر شدن تغییر شکل، نزدیک شدن استحکام دو فلز و کاهش ضخامت اولیه لایه روکش دارند. به علاوه، الگوی پراکندگی و شکل نواحی شکست، با افزایش تغییر شکل، از رگه های نامنظم به نواحی تقریبا مستقیم در امتداد طولی تغییر می یابد.

توانایی ساخت یک محصول بر اساس فاکتورهایی همچون تلرانس های ابعادی و هندسی مورد ارزشیابی قرار می گیرد. در واقع مهم ترین عنصر در نقشه ساخت یک قطعه صنعتی، مشخصه های تلرانسی آن است. هدف از تحقیق حاضر، مطالعه تجربی دقت سوراخ تولید شده به کمک فرآیند نوین فرزکاری مارپیچ، بر روی فولاد آلیاژی AISI4340 می باشد. در این فرآیند، سوراخ توسط ابزار فرزکاری متحرک بر روی یک مسیر مارپیچ تولید می شود. با استفاده از این روش، سوراخی با کیفیت بالا تولید شده و دیگر نیازی به پرداخت کاری (بورینگ) آن نخواهد بود. روش طراحی آزمایش تاگوچی به منظور بررسی اثر پارامترهای فرآیند فرزکاری شامل؛ سرعت برشی، نرخ پیشروی، عمق برش محوری و سختی قطعه کار بر روی تلرانس های ابعادی و هندسی سوراخ به کار گرفته شد. همچنین اثر استفاده از دو روش روان کاری با حداقل سیال برشی و فرزکاری خشک نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش فرزکاری مارپیچ می تواند جایگزین مناسبی برای سوراخ کاری سنتی باشد. همچنین سرعت برشی به عنوان اصلی ترین پارامتر، نقش موثری بر بهبود کیفیت سوراخ تولیدی داشت. از سوی دیگر روش روان کاری با حداقل سیال برشی و روغن پایه گیاهی بهترین عملکرد روانکاری را در مقایسه با استفاده از روغن معدنی و ماشینکاری خشک از خود نشان داد.

مساله ناحیه بندی و افراز مدل های سه بعدی همواره به عنوان یکی از کلیدی ترین ابزارهای مورد استفاده در بسیاری از کاربردهای طراحی به کمک کامپیوتر و گرافیک کامپیوتری مطرح بوده است. یکی از پرکاربردترین روش های ناحیه بندی، که امکان افراز مدل به صورت بهینه سراسری را فراهم می کند، الگوریتم تکرارپذیر است. الگوریتم تکرارپذیر، روشی پارامتریک است که بر اساس الگوریتم لوید و تشکیل دیاگرام ورونوی بر روی داده های ابر نقاط، مدل را به صورت بهینه ناحیه بندی می کند. مهمترین عیب این روش که کاربرد آن را محدود می کند، زمان بر بودن آن است. در این مقاله، با بهره گیری از مفهوم ناحیه بندی فازی، راه کاری جهت تعیین تعداد نواحی مورد نیاز برای افراز مدل و در نتیجه ناحیه بندی به صورت غیرپارامتریک و بدون نیاز به تنظیمات اولیه کاربر پیشنهاد شده است. همچنین با استفاده از تقریب دیاگرام ورونوی و تشکیل زیر ناحیه های فازی بر روی مدل روشی جدید برای بدست آوردن ناحیه بندی بهینه در زمانی کوتاه تر نسبت به سایر الگوریتم های تکرارپذیر ارائه می شود. روش پیشنهادی جهت اعتبار سنجی بر روی مدلی استاندارد پیاده سازی شده است. مشاهده می گردد که نتایج بدست آمده نسبت به نتایج حاصل از الگوریتم تکرارپذیر بهبود قابل ملاحظه ای دارد که نشان دهنده کارآیی این روش در ناحیه بندی مدل های سه بعدی است.

رفتار وابسته به اندازه مواد موقعی بروز پیدا می کند که اندازه ضخامت یک سازه نزدیک به مقدار پارامتر مشخصه طولی ماده باشد. در چنین مواردی نادیده گرفتن این رفتار ممکن است به نتایج نادرستی منجر شود. در این مقاله اثر شدید وابستگی به اندازه روی رفتار استاتیکی و دینامیکی میکروتیرهای با تحریک الکترواستاتیک مطالعه شده است. نقاط تعادلی میکروتیرهای با جنس طلا و نیکل تعیین شده و نشان داده شده است که به ازاء یک ولتاژ استاتیکی داده شده، اختلاف قابل توجهی بین نقاط تعادلی به دست آمده با تئوری های کلاسیک و تنش کوپل اصلاح شده وجود دارد. از سوی دیگر نشان داده شده است که ولتاژهای پولین استاتیکی و دینامیکی محاسبه شده با تئوری تنش کوپل چندین برابر ولتاژهای به دست آمده با تئوری کلاسیک می باشند. برخی از محققین گذشته از تئوری کلاسیک استفاده نموده و برای پوشش اختلاف قابل توجه نتایج تجربی با تئوری، از مقدار قابل توجهی تنش پسماند کششی فرضی در مدل خود استفاده نموده اند. ولی نتایج این تحقیق نشان می دهد که با استفاده از تئوری تنش کوپل اختلاف نتایج تئوری و تجربی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

تقطیر چند مرحله ای، یکی از سیستم های آب شیرین کن حرارتی است که امروزه به علت بهره وری انرژی و عملکرد بالا بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. پیچیدگی فرآیند و سازوکارهای انتقال حرارت متفاوت، این سیستم را از دیگر سیستم های مانند تبخیر ناگهانی متمایز کرده است. وجود فیلم ریزشی روی ردیف های افقی دسته لوله اگر چه موجب افزایش انتقال حرارت می شود اما احتمال رسوب گذاری به ویژه در ردیف های پایینی که ضخامت فیلم کاهش می یابد، را بالا می برد. تبخیر فیلم ریزشی پدیده ای خودافزا است زیرا کاهش ضخامت فیلم ریزشی و افزایش انتقال حرارت را در پی دارد که آن نیز دوباره منجر به افزایش تبخیر می شود. در کار حاضر یک الگوریتم کاربردی برای طراحی ترموهیدرولیکی و سطوح انتقال حرارت ارائه شده است. بر اساس این الگوریتم، توزیع جریان و انتقال حرارت در دسته لوله به صورت عددی شبیه سازی شده است. نتایج حل عددی نشان می دهد که بیشترین میزان تغلیظ و احتمال رسوب گذاری، در پیرامون ناحیه ورودی لوله های ردیف آخر رخ می دهد. همچنین توزیع یکنواخت آب تغذیه روی دسته لوله منجر به توزیع غیریکنواخت تولید بخار در طول لوله ها می شود. کیفیت بخار داخل لوله ها نیز از ورود تا خروج تقریبا به صورت خطی کاهش می یابد در حالیکه سطح عمده هر مقطع از لوله را بخار تشکیل می دهد و فیلم مایع تقطیر شده یک رژیم حلقوی را تجربه می کند. همچنین کاهش کیفیت بخار و عدم تولید بخار یکنواخت، کارایی حرارتی بخش هایی انتهایی لوله را کاهش می دهد.

ناپایداری الاستیک - سیال از جمله مکانیزمهای مهم تحریک در دسته سیلندر مبدلهای حرارتی در معرض جریان عرضی میباشد که منجر به ارتعاش با دامنه بالای سیلندرها و نهایتا ویرانی سازه می شود. جریان در طول مبدل های حرارتی بیشتر به صورت جریان دوفازی می باشد. مطالعه عددی جریانهای دوفازی بدلیل وجود پارامترهای نظیر کسر حجمی و نوع ارتباط دو فاز در سطح مشترک از پیچیدگی زیادی برخوردار است. مطالعات آزمایشگاهی برروی جریانهای دوفازی بسیار پرهزینه و مشکل می باشد، لذا استفاده از مدلهای ریاضی مناسب برای بررسی عدی جریان دوفازی از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. در مقاله حاضر مرز ارتعاش یک سیلندر منعطف با حل جریان دوبعدی، ناپایا، لزج و آشفته در اطراف دسته سیلندرهای استوانه ای در چیدمان مثلثی نرمال (30 درجه) به طور عددی پیش بینی شده است. برهمکنش بین سازه و سیال به صورت کاملا کوپل صورت پذیرفته است. برای تحلیل جریان دوفازی از مدل ریاضی همگن استفاده شده است. در مدل همگن فرض می شود که اختلاف سرعتی بین فاز مایع و فاز گاز موجود نمی باشد. جهت بررسی رفتار جریان دوفازی با مدل همگن، سرعت بحرانی کاهش یافته حول یک سیلندر منعطف احاطه شده توسط دسته سیلندر صلب و منعطف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش کسر حجمی برای جریان، دامنه ارتعاش کاهش یافته و سرعت بحرانی افزایش می یابد.

امروزه پوسته های تقویت شده مشبک کامپوزیتی، کاربردهای بسیاری در صنایع هوافضا دارند. این سازه ها شامل یک پوسته خارجی کامپوزیتی است که برای تقویت آن از ریب هایی که به صورت مارپیچ و محیطی، به طور معمول در سطح داخلی پوسته قرار می گیرند، استفاده می شود. یکی از انواع این سازه ها که در ساخت بدنه پرتابه های فضایی استفاده می شود، پوسته های مخروطی است. در این پژوهش به بررسی رفتار کمانشی پوسته های کامپوزیتی تقویت شده مشبک مخروطی تحت بار محوری پرداخته شده است. برای این منظور از روش تحلیلی- تقریبی و اجزاء محدود استفاده شده و اثر پارامترهای زاویه الیاف در پوسته خارجی، زاویه ریب های مارپیچ، تعداد ریب ها و زاویه راس مخروط بر روی بار کمانشی این سازه ها بررسی شد. در روش تحلیلی- تقریبی، مجموعه تقویت کننده ها با یک پوسته که از نظر سفتی معادل با یکدیگر هستند، جایگزین شدند. بر این اساس، ماتریس های سفتی کشش، کوپلینگ و خمشی معادل برای تقویت کننده ها محاسبه شدند. در نهایت با استفاده از روش ریتز، بار کمانشی آنها محاسبه شد. در روش اجزاء محدود نیز با استفاده از نرم افزار انسیس پوسته مخروطی مدل سازی و تحلیل شد. در تحلیل اجزاء محدود، دو نوع مود کمانشی برای این سازه ها مشاهده شد. همچنین نتایج حاصل از روش معادل سازی نیز نشان داد که سازه با زاویه ریب های 30 درجه و زاویه الیاف بین 70 تا 80 درجه می تواند حالتی بهینه برای طراحی سازه باشد.

در این پژوهش تاثیر به کارگیری تکنیک پرکردن هسته لانه زنبوری با فوم پلی اورتان سبک وزن بر رفتار صفحه ای هسته لانه زنبوری مورد بررسی قرار گرفته است. رفتار مکانیکی پلاستیک هسته های لانه زنبوری با استفاده از روش عددی مورد مطالعه قرار گرفت. چهار نوع لانه زنبوری آلومینیومی AL 5052 به صورت خالی و پرشده با فوم تحت بارگذاری فشاری تک جهتی در شرایط شبه استاتیکی و دینامیکی قرار گرفتند. انتخاب هسته های لانه زنبوری به گونه ای لحاظ شد که بتوان تاثیر چگالی نسبی سلول های لانه زنبوری را بر خواصی همچون استحکام فروریزی و ظرفیت جذب انرژی مورد بررسی قرار داد. نتایج تحلیل های اجزاء محدود نشان دادکه بکارگیری فوم در هسته لانه زنبوری می تواند استحکام فروریزی را تا 24 برابر و همچنین ظرفیت جذب انرژی را تا 11 برابر افزایش دهد. در حالی که افزایش چگالی هسته لانه زنبوری موجب کاهش تاثیر فوم بر خواص ذکر شده می گردد. نتایج به دست آمده نشان داد که در شرایط شبه استاتیکی فوم پلی اورتان به خوبی خواص هسته را بهبود می بخشد، در حالی که با افزایش سرعت برخورد و در شرایط دینامیکی تاثیر فوم پلی اورتان بر استحکام فروریزی و ظرفیت جذب انرژی کاهش چشمگیری خواهد داشت. به نحوی که در برخورد با سرعت 100m/s میزان ظرفیت جذب انرژی در موارد خالی و پرشده با فوم تقریبا یکسان می باشد.

در این مقاله ارتعاشات غیرخطی صفحات ساندویچی تابعی با بستر پاسترناک غیرخطی که همزمان تحت نیروئی هارمونیک عرضی و استاتیکی درون- صفحه ای قرار دارد، مطالعه شده است. بر اساس تئوری اصلاح شده تغییر شکل های برشی مرتبه اول صفحات و با بکارگیری تئوری تغییرشکل های بزرگ ون- کارمن و اصل همیلتون، معادلات جزئی و غیرخطی حاکم بر حرکت صفحه استخراج گردید. با اعمال روش گالرکین، معادلات حاکم به معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی تبدیل گردید و در غیاب بستر، صحت نتایج برای ضرایب تصحیح اصلاح شده تنش های برشی با مقایسه با مراجع، ارائه گردید. سپس با بکارگیری روش مقیاس های چندگانه و ارائه حل غیرخطی مرتبه دوم، آنالیز تشدید اولیه تحت تحریکات عرضی صورت گرفت و معادلات پاسخ فرکانسی، نیروئی و میرائی در حالت ماندگار استخراج شد و شرایط وجود و عدم وجود جواب های چندگانه غیربدیهی برای دامنه پاسخ و پایداری آنها بررسی گردید و نقاط دوشاخگی منحنی های مشخصه دامنه پاسخ استخراج شد و نشان داده شد که با تغییر پارامترهای مساله در محدوده تشدید، پدیده جهش دامنه اتفاق می افتد. سپس با ارائه نتایج عددی تاثیر پارامترهای مساله، شامل: فرکانس تحریک، دامنه نیروی تحریک، دامنه نیروی درون-صفحه ای، ضرایب سفتی بستر و پارامتر میرائی بر دامنه پاسخ مطالعه شد و نشان داده شد که غیرخطینگی بستر تاثیر عمده ای بر منحنی های مشخصه پاسخ می گذارد.

این مقاله تحقیق در مورد فرمول کلی و راه حل عددی مساله ظرفیت حمل بار دینامیکی بازوی مکانیکی با عضوهای انعطاف را بیان می کند. روش ارائه شده بر اساس مساله کنترل بهینه حلقه باز است. این روش از اصل مینیمم پونتریاگین منتج می شود که یک مساله مقدار مرزی دو نقطه ای را به وجود می آورد. روش غیرمستقیم برای استخراج شرایط بهینگی استفاده شده است. معادلات دینامیکی حرکت سیستم از فرمولاسیون گیبس-اپل و روش مودهای فرضی بدست آمده است. خصوصیات انعطاف پذیری عضوها بر اساس فرض تئوری تیر تیموشنکو و شکل مودهای مرتبط با آن مدل شده است. از آنجایی که مدل تیر تیموشنکو از دقت بالاتری نسبت به روش اویلر-برنولی برخوردار است، برای مدل سازی انعطاف پذیری در لینک ها مورد استفاده قرار گرفته است. هدف اصلی این پژوهش محاسبه حداکثر بار مجاز یک بازوی مکانیکی با عضوهای انعطاف پذیر است، بطوری که یک مسیر بهینه ایجاد شود. در نهایت مقایسه نتایج شبیه سازی از مدل ارائه شده و نتایج بدست آمده از بستر آزمایشگاهی برای یک بازوی دو درجه آزادی انعطاف پذیر به منظور بررسی روش ارائه شده انجام شده است. کارایی روش پیشنهادی با انجام برخی مطالعات شبیه سازی بر روی بازوی انعطاف پذیر دانشگاه علم و صنعت نشان داده شده است. مقایسه داده های استخراجی شبیه سازی و تجربی، اعتبار ادعای قابلیت کنترل در مسیر نقطه به نقطه با روش ارائه شده و قابلیت آن را برای محاسبه ظرفیت حمل بار دینامیکی تایید می کند.

سیستم های سروهیدرولیک به علت دقت بالا و نسبت پایین وزن به نیرو کاربرد گسترده ای در شاخه های مختلف صنعت دارند. بهبود همزمان دقت و پاسخ زمانی از نیازهای روز افزون این سیستم ها می باشد. فرمان های حرکت سریع عملگر سروهیدرولیک، باعث تحریک اجزای مکانیکی متصل به آن و ایجاد ارتعاشات نامطلوب می گردد. راه حل توصیه شده برای رفع این مشکل، استفاده از کنترلگر پیشرفته با در نظر گرفتن عدم قطعیت های فرکانس بالای سیستم می باشد. در این پژوهش، کنترلگر مقاوم دو درجه آزادی موقعیت با هدف جلوگیری از ارتعاشات نامطلوب و تامین کارایی مقاوم برای میز سروهیدرولیک طراحی و پیاده سازی شده است. در این راستا اجزای مختلف این سیستم مدل سازی شده و سیستم نامی و عدم قطعیت میز سروهیدرولیک با استفاده از روش جعبه خاکستری شناسائی شده است. کنترلگر مقاوم دو درجه آزادی با روش عمومی نرم بی نهایت (H ¥) و استفاده از تحلیل m طراحی شده است. این کنترلگر دارای بلوک پسخور جهت کاهش اثرات عدم قطعیت و نویز و دفع اغتشاش بوده، در حالی که بلوک کنترلگر پیشرو با اصلاح سیگنال فرمان،کارایی را بهبود می بخشد. سیستم کنترلی طراحی شده جهت ردیابی سیگنال های موقعیت سینوسی و ذوزنقه ای بر بستر آزمایش سروهیدرولیک پیاده سازی شده است. مشاهده شد که این سیستم در مقایسه با کنترلگر مقاوم رایج که فقط دارای بلوک پسخور می باشد، عملکرد دقیق تر و پاسخ سریع تری داشته است. نتایج آزمون های گسترده نشان دهنده پاسخ مناسب به اغتشاش، کاهش اثرات نویز و عملکرد مقاوم کنترلگر توسعه یافته در محدوده عدم قطعیت تعریف شده، می باشد.

در این مقاله، با استفاده از مدل سخت شوندگی سینماتیکی غیرخطی رفتار تغییر شکل های پیش رونده در لوله های زانویی از جنس فولاد کربنی تحت شرایط فشار داخلی ثابت و ممان دینامیکی خارج از صفحه در فرکانس های مشابه اثرات زلزله مورد بررسی عددی قرار می گیرد. زانویی ها دارای قطر خارجی 60.3 میلی متر و ضخامت های 3.91 و 5.54 میلی متر بوده و برای هر ضخامت دو شعاع خم هندسی (بلند و کوتاه) در نظر گرفته شده است. ممان خمشی خارج از صفحه در یک انتهای 90 درجه زانویی بوسیله یک ممان پیچشی در انتهای دیگر ایجاد می شود. تجزیه و تحلیل سه بعدی الاستیک و پلاستیک بر اساس مدل سخت شوندگی سینماتیکی آرمسترانگ-فردریک جهت بررسی رفتار تغییر شکل های پیش رونده انجام شده است. نرخ کرنش های پیش رونده در سیکل های اولیه خیلی بیشتر بوده و با افزایش زمان کاهش می یابد. اگر چه کرنش های جمع شونده در جهت محوری مشاهده نمی شود لکن جهت حداکثر کرنشهای پیش رونده در امتدا محور محیطی مشاهده می شود. همچنین مدل آرمسترانگ-فردریک در پیش بینی کرنش های پیش رونده در ممان های پایین به نتایج تجربی نزدیک و در ممان های بالا نتایج بدست آمده از روش عددی فراتخمین می باشد.

در این مقاله، اثر دینامیک چرخ عکس العملی به عنوان عملگر در کنترل سه محوره ماهواره انعطاف پذیر غیرخطی در نظر گرفته شده است. هدف طراحی کنترلر مقاوم غیرخطی برای کنترل موقعیت دورانی ماهواره الاستیک و حذف نوسانات پنلهای آن می باشد. کنترلر اعمالی حاصل از ترکیب روش غیر خطی دینامیک وارون و مقاوم سنتز m می باشد. برای مقابله با اثرات غیر مینیمم فازی، کنترلر با روش باز تعریف خروجی بهینه سازی می شود. در طراحی کنترلر محدودیت عملگرها در نظر گرفته شده است. فرض شده که فقط سه چرخ عکس العملی نصب شده بر قسمت صلب ماهواره در سه جهت استفاده شود و هیچگونه عملگری بر روی پنل استفاده نشده است. عملکرد کنترلر با توجه به حذف نوسانات پنل، مقاومت نسبت به عدم قطعیتها، حساسیت نسبت به نویز حسگرها و اغتشاشات محیطی و اثرات غیرخطی در مانورهای بزرگ بررسی شده است. در مدلسازی اغتشاشات محیطی تمامی ترمها شامل ضربه، پله، سینوسی و گاوسی در نظر گرفته شده است. شبیه سازی با اعمال دینامیک عملگر، توانایی کنترلر به کار گرفته شده در تعقیب مسیر و حذف نوسانات پنل را نشان می دهد.

مدل سازی ربات های پیوسته، با دو چالش دقت و زمان محاسبات روبرو است. در واقع، مدل های دقیق دارای مشکل حجم بالای محاسباتی می باشند، که منجر به عدم کارایی آن ها در کاربردهایی مانند کنترل برخط می گردد. این مقاله به ارائه روش جدیدی برای مدل سازی دینامیک بدنه ربات های پیوسته می پردازد. در این روش، شکل ربات با تعداد دلخواهی از المان های انحناء-ثابت (کمان دایروی) تخمین زده شده، معادلات دینامیک از روش انرژی لاگرانژ بدست می آیند. برای این منظور، ابتدا معادلات سینماتیک و دینامیک برای یک المان بدست می آیند. سپس، مدل سینماتیک ربات بصورت یک سری از المان های ذکر شده استخراج می گردد. در نهایت، به مدل سازی دینامیک بدنه ربات، با روش اولر-لاگرانژ پرداخته می شود. در این مقاله، دینامیک بدنه انعطاف پذیر ربات مورد توجه بوده، و مدل ارائه شده مستقل از نوع سیستم عملگری می باشد. علاوه بر آن، از مشکل حالات تکین محاسباتی، که در حالت صاف بودن المان های انحناء-ثابت اتفاق می افتد، اجتناب شده است. در پایان نیز، داده های حاصل از شبیه سازی مدل توسط نتایج حاصل از آزمون های تجربی صحه گذاری می شوند. نتایج نشان دهنده دقت مناسب مدل در پیش بینی رفتار دینامیک ربات های پیوسته می باشند. همچنین، مدل ارائه شده از لحاظ حجم محاسباتی مناسب بوده، برای کاربردهایی مانند کنترل برخط قابل استفاده است.

اندازه گیری دقیق سرعت امواج فراصوتی در مواد از اهمیت زیادی برخوردار است و علاوه بر کاربردهای ضخامت سنجی قطعات، برای محاسبه ضرایب الاستیک مواد نیز مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله سعی خواهد شد با استفاده از روش های پردازش سیگنال، دقت اندازه گیری سرعت امواج فراصوتی افزایش داده شده و عدم قطعیت اندازه گیری سرعت نیز محاسبه شود. بدین منظور از الگوریتمSAGE ، که یکی از روش های تخمین به کمک مدلسازی است، استفاده شده است. به کمک این الگوریتم می توان اکوهای دارای همپوشانی در سیگنال فراصوتی را از هم تفکیک نمود و در نتیجه فاصله اکوها را که همان زمان پرواز موج است با دقت انداز ه گیری کرد. علاوه بر این، با انجام مدلسازی، تاثیر نویزهای مزاحم موجود در سیگنال نیز تا حد زیادی کاهش می یابد. به منظور ارزیابی روش پیشنهادی، نمونه ای پله ای از جنس فولاد ای آی اس آی 4140 با ضخامت های 10، 15، 20 و 25 میلی متر، به روش آزمون فراصوتی غوطه وری مورد آزمایش قرار گرفت. اختلاف زمانی بین اکوها برای پنجاه اندازه گیری مکرر محاسبه و با میانگین گیری از این مقادیر و محاسبه انحراف معیار آن ها مقدار اختلاف زمانی و عدم قطعیت بدست آمده است. با اندازه گیری دقیق ضخامت قطعه با میکرومتر و استفاده از اختلاف زمانی حاصل از مدلسازی، مقدار سرعت صوت و عدم قطعیت آن محاسبه شده است. روش های مختلف مدلسازی در مطالعه حاضر مورد استفاده قرار گرفته و با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که این روش می تواند عدم قطعیت سرعت صوت را به صورت قابل توجهی بهبود بخشد.

با توجه به این که در فرآیند قالب گیری ماهیچه، سایش فرسایشی (Erosion) جعبه ماهیچه در اثر برخورد ذرات ماسه به بدنه فلزی قالب از چالش های مهم صنایع ریخته گری می باشد، هدف این مقاله بررسی تاثیر جنس، اندازه، زاویه برخورد و فشار پاشش ذرات ماسه و همچنین نوع عملیات حرارتی بر روی میزان سایش فرسایشی فولاد ابزارگرم کار AISI H13 که به طور عمده در ساخت قالب ماهیچه مورد استفاده قرار می گیرد، می باشد. جنس نمونه ها همانند جنس قالب از فولاد AISI H13 انتخاب گردید. جهت انجام تست های سایش نمونه ها از دستگاه پرتاب کننده ماسه که فرآیند قالبگیری ماشینی جعبه ماهیچه را شبیه سازی تجربی می نمود، استفاده گردید. نتایج این تحقیق نشان می دهد میزان سایش فرسایشی نمونه ها تابعی از نوع عملیات حرارتی، زاویه برخورد و میزان فشار پاشش ذرات ماسه می باشد، به طوری که نمونه های کوئنچ تمپر شده بیشترین و نمونه های نیتراسیون شده کمترین میزان سایش فرسایشی را دارند. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترون روبشی (SEM) سطح نمونه ها نشان می دهند با تغییر زاویه برخورد از 20 درجه به 90 درجه، به صورت تدریجی نوع برداشت ماده از مکانیزم برش به شکست تبدیل می گردد و با افزایش فشار از یک مقدار مشخص، ذرات ماسه پس از برخورد با سطح قطعه کار، در روی آن گیر کرده و با ایجاد لایه مخلوط شده مکانیکی موجب کاهش میزان سایش فرسایشی سطح آن می گردند. همچنین نتایج نشان می دهد که میزان سایش هنگام استفاده از ماسه سیلیسی بیشتر از ماسه کرومیتی بوده و با افزایش اندازه ذرات ماسه میزان آن افزایش می یابد.

در این تحقیق، مس خالص تجاری به وسیله فرآیند اکستروژن در کانال های هم مقطع زاویه دار (ECAP) طی هشت مرحله در دمای محیط تحت تغییر شکل پلاستیک شدید قرار گرفت. تاثیر تغییر شکل پلاستیک شدید بر ریز ساختار، خواص مکانیکی، هدایت الکتریکی و سایش الکتریکی مس خالص بررسی شد. بعلاوه، تاثیر کرنش اعمالی بر خواص مکانیکی مس اکسترود شده در هر مرحله نیز مطالعه گردید. نتایج حاصل از بررسی ریز ساختار ماده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند که ساختار کریستالی ماده به طور قابل ملاحظه ای تغییر شکل یافته و پس از 4 تا 8 مرحله فرآیند ECAP طیف گسترده ای از دانه های بسیار ریز در محدوده نانو و چند صد ناومتر دیده می شوند. خواص مکانیکی پس از هر مرحله انجام فرآیند ECAP توسط آزمون سختی و فشار در دمای محیط اندازه گیری و تغییرات آنها گزارش شده است. با شکل گیری دانه های بسیار ریز (در حدود چند صد نانومتر) درون ساختار کریستالی مس خالص استحکام آن به میزان قابل ملاحظه ای افزایش یافته در حالی که هدایت الکتریکی آن به واسطه ایجاد مرزدانه های بسیار زیاد اندکی کاهش می یابد. از این رو، با استفاده از فرآیند ECAP می توان به مس خالص بسیار ریز دانه با قابلیت استحکام و هدایت الکتریکی بالا دست یافت. علاوه براین نیز با کاهش کرنش اعمالی به میزان 25 درصد در هر مرحله از فرآیند ECAP می توان به استحکام های بالاتر در مس خالص تجاری دست یافت. مقاومت در برابر سایش الکتریکی مس خالص تجاری توسط فرآیند الکتریکی- حرارتی تخلیه الکتریکی تعیین شد.

بینی، حفره بینی و سینوس ها بخش هایی از سیستم تنفسی فوقانی می باشند. بینی انجام بسیاری از عملکردهای مهم فیزیولوژیکی، از جمله حرارت، رطوبت و فیلتر نمودن هوا و استنشاق بوی را بر عهده دارد. در گذشته، شبیه سازی جریان هوای آشفته در مجرای بینی، سینوس، گلو و نای انجام شده است. از سال 1990، با توسعه پرتونگاری کامپیوتری و دینامیک سیالات محاسباتی، مطالعات عددی بر روی جریان گاز در حفره واقعی بینی انجام شده است. همچنین، دینامیک سیالات محاسباتی برای تحقیق بر روی خواص جریان هوا در نرخ آرام درون مجرای بینی اعمال شده و پیش بینی آن منوط به ذات و هندسه پیچیده و غیر پایای جریان می باشد. بسیاری از مطالعات پیشگام در این زمینه تنها به بررسی حفره بینی بدون سینوس ها به خصوص سینوس فک بالا و یا به مطالعه جریان آرام در مجاری تنفسی پرداخته اند. بنابراین این تحقیق سعی دارد به مطالعه بر روی جریان هوا در تمام فضای سر انسان که هوای تنفسی در آن جریان می یابد، بپردازد. برای این منظور مطالعه بر اساس پرتو نگاری کامپیوتری از سر، گردن و قفسه سینه یک زن 26 ساله بدون مشکل در سیستم تنفسی وی، در بیمارستان شهید چمران شیراز انجام پذیرفته است. نتایج نشان می دهد که در 2 تا 3 سانتیمتر ابتدایی جریان افت به مراتب کمتری (حدود 50 درصد) نسبت به سایر قسمتها دارد و اکثر جریان در نزدیک ناحیه دیواره بین پره بینی مانده و فقط میزان کمی به ناحیه بویایی و مجرای گوش بیرونی گسترش می یابد.

تنش پسماند تنشی خود متعادل است که بر اثر انجام عملیاتی خاص نظیر جوشکاری در جسم باقی می ماند. روش های مختلفی جهت کاهش تنش های پسماند در نمونه های جوشکاری شده وجود دارد. در این تحقیق پس از آماده سازی سه نمونه جوشکاری شده، یکی از نمونه ها با استفاده از روش حرارتی و نمونه دیگر به روش استفاده از ضربات اولتراسونیک تنش زدایی گردید. نمونه سوم نیز به عنوان نمونه ای که هیچ گونه عملیات تنش زدایی برروی آن صورت نگرفته است، در نظر گرفته شد. جهت تعیین مقدار تنش پسماند هر یک از نمونه ها، از روش سوراخکاری مرکزی استفاده شد و مقدار تنش پسماند موجود در هر سه نمونه در ناحیه متاثر از حرارت جـوش تعیین گردید. نتایج نشان داد که مقدار تنش های پسماند در روش تنش زدایی با استفاده از ضربات اولتراسونیک به مراتب کمتر از نمونه تنش زدایی شده به روش حرارتی و همچنین نمونه بدون انجام عملیات تنش زدایی می باشد. جهت اعتباربخشی به نتایج حاصل، از روش پراش اشعه ایکس نیز استفاده گردید و نتایج این روش نشان داد که در نمونه تنش زدایی شده با ضربات اولتراسونیک در زاویه دو تتا پیکی حاصل نگردید درصورتیکه برای نمونه تنش زدایی شده به روش حرارتی در زاویه حدود 137 درجه شدت پیک، نشان از مقداری تنش پسماند در نمونه می باشد.

پره های توربین های گازی در شرایط مختلف کاری، تحت تاثیر عواملی نظیر خوردگی داغ، سایش و برخورد ذرات خارجی، تخریب می گردند و بر اثر کاهش عمر کاری آن ها، بازده توربین کاهش یافته، نهایتا منجر به تحمیل هزینه های سنگین جهت تعمیرات و جایگزینی پره ها می شوند. هدف از این مقاله بررسی تاثیر خوردگی و آسیب دیدگی پره ها، بر میدان جریان و کارآیی توربین بوسیله شبیه سازی عددی می باشد. به منظور تحلیل رفتار جریان داخلی، حل معادله های بقای جرم، ممنتوم و انرژی با استفاده از شبیه سازی عددی توربین در محیط نرم افزار انسیس سی اف اکس صورت گرفته است. در این پژوهش، توربینی دوطبقه و با خنک کاری کامل، به صورت سه بعدی، شبیه سازی و نتایج حاصل با نتایج آزمایشگاهی اعتبار سنجی گردیده است. سپس اثرات افزایش لقی نوک پره روتور ها به همراه کاهش ضخامت ناشی از خوردگی در لبه حمله و فرار پره ها، به طور جداگانه، بر میدان جریان و عمل کرد توربین، در پنج نسبت فشار واقعی، بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که مهم ترین عامل کاهش بازده، افزایش لقی نوک پره های روتور است؛ از طرفی کاهش کارآیی و افزایش ضرایب افت ناشی از آسیب دیدگی لبه حمله پره ها، تنها اندکی نسبت به لبه فرار، تاثیرگذارتر خواهند بود.

در این مقاله، از ربطه های هندسی ساده برای تعیین ابعاد و هندسه یک سازه مشبک مخروطی استفاده شده است و با استفاده از همین رابطه ها و رابطه کلاسیک بار کمانشی یک تیر اویلری، بارکمانش بحرانی یک سازه پوسته ای مشبک مخروطی از موادمرکب تحت بار محوری، با روش تحلیلی محاسبه شده است. در ادامه نتایج این تحلیل با نتایج حاصل از آزمایش و نتایج حاصل از تحلیل المان مقایسه شده است. در این مقاله، با بهدست آوردن ضریب طول موثر، از رابطه تیر اویلری برای محاسبه کمانش استفاده شده است. نمونه های آزمایشی با یک روش ابتکاری در یک قالب قابل انعطاف از الیاف شیشه با روش رشته پیچی تر، در رزین اپوکسی تولید شده اند. از یک دستگاه کشش برای آزمایش فشاری محوری نمونه ها، استفاده شده است. این دستگاه، بار فشاری را بر حسب جابه جایی نسبی دو انتهای سازه را به دست می دهد. با استفاده از منحنی حاصل از بار-جابه جایی می توان بارکمانش بحرانی سازه را تعیین نمود. دراین آزمایش مدهای واماندگی سازه مشبک همچون کمانش عمومی و شکست ریب مشاهده شد. نتایج آزمایش و المان محدود نشان می دهند، حل تحلیلی در پیشگویی بار کمانش بحرانی سازه برای طراحی اولیه، دارای کارایی مناسبی است. همچنین، حل تحلیلی در پیشگویی بار کمانش بحرانی یک پوسته مشبک مخروطی که دو ریب محیطی نزدیک به انتهای بزرگ آن تقویت شده است، دقیق تر است.

در این مقاله، ارتعاشات آزاد ورق قطاعی سوراخدار تابعی مدرج دو بعدی روی بستر الاستیک مورد بررسی قرار گرفته است. فرض شده است که خواص ورق در دو جهت محیط و ضخامت به طور پیوسته بر اساس قانون توانی تغییر کند. در ابتدا معادلات حرکت بر اساس میدان تغییر مکان تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی به دست آمده اند. برای حل معادلات مذکور از روش عددی، مشتقات مربعی استفاده شده است. برای بررسی نتایج حاصل از این تحقیق در حل معادلات دو نوع شرط مرزی مختلف شامل تکیه گاه ساده و تکیه گاه گیردار- ساده مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به دست آمده با نتایج مشابه در مقالات و حل به کمک نرم افزار ANSYS مقایسه شده و از صحت کار انجام شده اطمینان کافی حاصل شده است. در پایان اثر پارامترهای مختلف هندسی و خصوصیات بستر و در کنار آنها تغییرات خواص مصالح بر روی فرکانس ها طبیعی ورق، مورد مطالعه قرار گرفته است. بررسی نتایج نشان می دهد که ثابت های قانون توانی و بستر الاستیک برفرکانس های طبیعی سیستم اثرات قابل ملاحظه ای دارند. با انجام این تحقیق می توان دریافت که در سازه های ساخته شده از مواد مدرج تابعی دو بعدی با استفاده از پارامتر های بیشتری می توان ویژگیهای ارتعاشی سیستم را نسبت به مواد مدرج تابعی یک بعدی، کنترل کرد.

هدف از انجام این تحقیق، مطالعه امکان سنجی و طراحی سیستم قوای محرکه هیبرید هیدرولیک برای خودروی خدمات شهری به منظور بازیابی و ذخیره انرژی جنبشی و استفاده مجدد آن در تامین توان رانشی خودرو می باشد. سیستم قوای محرکه هیبرید هیدرولیک شامل موتور احتراق داخلی، پمپ/موتور هیدرولیکی و انباره هیدرولیکی به عنوان منبع ذخیره انرژی می باشد. در این تحقیق از ساختار موازی برای سیستم قوای محرکه استفاده شده است. در مرحله اول مطالعه امکان سنجی فنی استفاده از سیستم قوای محرکه هیبرید هیدرولیک به منظور کاهش مصرف سوخت انجام گرفته است. در این تحقیق کامیون اکسور 1828 به عنوان خودروی هدف انتخاب شده است و با توجه به منحصر به فرد بودن سیکل رانندگی خودروی خدمات شهری جهت افزایش اعتبار نتایج امکان سنجی و طراحی، سیکل رانندگی خودروی خدمات شهری تهران استخراج شد. استخراج سیکل رانندگی خودروی خدمات شهری با بررسی سیکل حرکتی یک خودرو در روزهای کاری مختلف بدست آمده است. در مرحله بعد اندازه و نوع المان های هیبرید هیدرولیک با هدف بازیابی انرژی جنبشی خودرو در سیکل رانندگی استخراج شده، طراحی و انتخاب شده است. بر اساس طراحی های انجام شده، با استفاده از سیستم قوای محرکه هیبرید هیدرولیک، 17 درصد از انرژی ترمزی خودرو در طول یک سیکل رانندگی بازیابی و مجددا استفاده می شود.

با گسترش روزافزون صنعت داروسازی و ساخت داروهایی با عملکرد مشخص، انتقال آن به داخل سلول نیز از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. غشا سلول در برابر ترکیبات آب دوست غیر قابل نفوذ است و مکانیزم های انتقال اختصاصی برای نفوذ آن ها مورد نیاز است. بنابراین لزوم پیدا کردن راهی برای تسهیل عبور این داروها از غشا سلول مطرح است. در این بین پپتایدهای با قابلیت نفوذ به سلول نشان دادند که می توانند به عنوان حامل دارو مورد استفاده قرار گیرند چراکه توانایی عبور از غشا بدون نیاز به انرژی یا ریسپتور را دارا می باشند. در این پروژه به بررسی عبور یکی از این پپتایدها به نام پنتراتین از غشا سلول توسط شبیه سازی دینامیک مولکولی هدفمند با سرعت ثابت و با استفاده از روش دانه درشت مارتینی پرداخته شده است. ابتدا در یک شبیه سازی تعادلی جهت گیری پپتاید طی نزدیک شدن و نشستن بر روی غشا بررسی و نشان داده شد که برای بررسی فرآیند نفوذ آن به داخل سلول، نیازمند استفاده از دینامیک مولکولی هدفمند می باشیم. سد انرژی پیش روی این پپتاید برای نفوذ به داخل سلول و انتشار آن در داخل غشا بررسی شده است. در این پژوهش نشان داده می شود که تشکیل حفره آب برای نفوذ این پپتاید به داخل سلول باعث شکسته شدن سد انرژی و عبور آسان آن از غشا سلول می شود که با نتایج پژوهش های پیشین همخوانی دارد. همچنین میزان سد انرژی برای عبور این پپتاید از غشا 110 کیلوژول بر مول بدست آمد.

در این مطالعه به تحلیل ارتعاش آزاد ورق های نانو مستطیلی تابعی مدرج در محیط حرارتی پرداخته شده است. جهت بدست آوردن فرکانس های طبیعی ورق در مقیاس نانو از تئوری تنش کوپل اصلاح شده با بکارگیری فرضیات تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول استفاده شده است. تئوری تنش کوپل اصلاح شده یک تئوری غیرکلاسیک می باشد. در این تئوری پارامتر مقیاس طول مربوط به ریز ساختارهای ماده ورق بکار گرفته می شود. تئوری های غیرکلاسیک از جمله تئوری تنش کوپل قادر به تفسیر صحیح اثرات ریز ساختارها بر رفتار ارتعاشی ورق هستند که پیش از این تئوری های کلاسیک قادر به تفسیر این اثرات نبودند. مواد تابعی مدرج دارای خواصی متغییر بر اساس تابع نمایی در راستای ضخامت می باشند که از تغییرات ضریب پواسون صرف نظر شده است. به منظور اعتبارسنجی روش حاضر، نتایج عددی مقادیر فرکانسی برای ورق های تابعی مدرج و نانو ورق های مستطیلی به صورت مجزا با مراجع مقایسه شده است. در نهایت تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل; ضریب توانی نسبت حجمی، نسبت ضخامت به پارامتر مقیاس طول h/l، نسبت طول به عرض ورق a/b، نسبت طول به ضخامت ورق a/h روی فرکانس های طبیعی ورق در محیط های حرارتی با دماهای مختلف ارائه و با جزییات مورد بحث و ارزیابی قرار گرفته است.

در این پژوهش، جوشکاری غیرمشابه سوپر آلیاژ پایه نیکل اینکونل 625 به فولاد استحکام بالای کوئنچ تمپرشدهA517  با استفاده از لیزر پالسی مورد بررسی قرار گرفت. این اتصال دارای کاربردهای ویژه در صنایع زیردریایی می باشد. پس از جوشکاری، ریز ساختار مناطق مختلف اتصال بهینه که شامل فلز جوش و مناطق متاثر از حرارت می باشد، با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ها نشان دهنده وجود ساختار دندریتی ظریف در فلز جوش بوده که رسوبات کاربید نیوبیوم و فاز یوتکتیک لاوه در ریز ساختار آن به وفور یافت می شوند. نتایج آنالیز عنصری نشانگر جدایش مولیبدن و نایوبیوم به مناطق بین دندریتی در فلز جوش می باشد. رشد دانه در ناحیه سوپر آلیاژ پایه نیکل رخ نداده ولی رسوبات بسیار ریزی در این نواحی تشکیل گردیدند. در فصل مشترک فولاد و فلز جوش، شاهد تشکیل یک ناحیه انتقالی با عرض تقریبی 65 میکرومتر خواهیم بود که شامل یک ناحیه مارتنزیتی (10-20 میکرومتر) در امتداد مرز جوش و یک ناحیه آستنیتی همراه با مقادیر بسیار کمی فریت در نزدیکی فلز پایه خواهیم بود. استحکام کششی و ریز سختی سنجی مقطع اتصال نمونه بهینه مورد بررسی قرار گرفت. رفتار الکتروشیمیایی فلز جوش در محلول %3.5 وزنی NaCl در دمای اتاق با استفاده از پلاریزاسیون پتانسیودینامیک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقاومت در برابر خوردگی فلز جوش کمتر از اینکونل و بیشتر از فولاد می باشد. با انتخاب بهینه پارامترهای جوشکاری، امکان دست یابی به جوشی سالم بانفوذ کامل میسر گردید.

هدف از ارائه این مقاله دستیابی به بیشترین بازیافت حرارتی در مبدل های حرارتی صفحه ای- فین دار با در نظر گرفتن حجم و مساحت انتقال حرارت ثابت در یک اختلاف فشار معین برای هر جریان می باشد. این مقاله روشی را برای انتخاب سطوح و طراحی مبدل های حرارتی صفحه ای فین دار که در آن بیشترین افت فشار مجاز در یک حجم و سطح انتقال حرارت ثابت مورد استفاده قرار بگیرد، ارائه می نماید. مبدل های حرارتی صفحه ای فین دار متعددی با داشتن اختلاف در نوع فین، هندسه فین و ابعاد مبدل حرارتی(طول، عرض و ارتفاع) شرط حجم و سطح انتقال حرارت ثابت را ارضاء می نمایند. اعمال شرط استفاده از بیشترین افت فشار مجاز و از آن جایی که نوع فین و ابعاد مبدل حرارتی با در نظر گرفتن شرط حجم و سطح ثابت و بدست می آید باعث می گردد که با استفاده از مدل سازی حرارتی و هیدرولیکی دماهای خروجی هر جریان را در هر مبدل حرارتی بدست آورد. مبدل حرارتی که دارای بیشترین دمای خروجی جریان سرد باشد به عنوان بهترین مبدل حرارتی از دیدگاه بیشترین بازیافت حرارتی انتخاب می گردد. در این مقاله از یک پیش گرمکن متداول یک نیروگاه توربین گاز به که از نوع مبدل های حرارتی صفحه ای فین دار می باشد، به عنوان مطالعه موردی به منظور اعمال روش ارایه شده استفاده شده است.

تحلیل خستگی یکی از مهمترین بخش های طراحی سکوهای فراساحلی است. این تحلیل با توجه به وجود نیروهای متناوب ناشی از امواج، جریانات دریایی، باد و غیره در محیط دریا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از متداول ترین راه ها برای محاسبه عمر خستگی سکوهای دریایی استفاده از روش تنش نقطه حاد می باشد. در این روش تنش در پای جوش توسط برون یابی از توزیع تنش در مجاورت جوش که توسط روش اجزای محدود یا با استفاده از اندازه گیری کرنش بدست آمده است، تخمین زده می شود. در این مقاله برای محاسبه عمر خستگی سکوی حفاری نیمه شناور امیرکبیر ابتدا با توجه به اطلاعات و ابعاد موجود این سکو مدل سازی می شود. سپس با توجه به شرایط محیطی دریای خزر نیروهای هیدرودینامیکی وارده بر سکو ناشی از امواج دریا، جریان دریایی و باد محاسبه می شوند. در ادامه نیروهای هیدرودینامیکی محاسبه شده به سکو منتقل می شوند و میدان های تنش و کرنش ناشی از این نیروهای هیدرودینامیکی در کل سکو تعیین می گردد. با توجه به توزیع تنش و کرنش، محل اتصال ستون و پانتون به عنوان اتصال بحرانی در کل سکو شناسایی و عمر خستگی آن به روش تنش نقطه حاد با استفاده از برون یابی خطی و درجه دوم محاسبه می شود.

نوسانات شدید فشار ناشی از طناب گردابه در مخروطی زیر چرخ و لوله مکش پمپ-توربین در عملکرد بار جزئی حالت توربینی، باعث ایجاد ارتعاشات شدید، سر و صدا و افت عملکرد می شود. متداول ترین روش برای کاهش این نوسانات تزریق هوا از محور توربین است. این روش دارای مشکلاتی نظیر تاثیر منفی بر بازده، هزینه زیاد و پیچیدگی فنی بالا می باشد. در این مقاله، به منظور غلبه بر این مشکلات، ایجاد شیار بر روی سطح مخروطی چرخ به منظور کاهش نوسانات و تغییرات فشار در لوله مکش و به تبع آن کاهش ارتعاشات توربین در دو حالت پمپی و توربینی مطالعه شده است. در این راستا ابتدا هندسه چرخ و لوله مکش بر اساس مشخصات هیدرولیکی و اطلاعات موجود از نیروگاه سیاه بیشه طراحی شده است. در ادامه میدان سه بعدی جریان با استفاده از نرم افزار انسیس سی اف ایکس تحلیل و درستی نتایج با بررسی استقلال حل از شبکه و مقایسه با نتایج تجربی راستی آزمایی شده اند. بیشترین اختلاف بین عملکرد طراحی انجام شده و طرح واقعی کمتر از 2 درصد می باشد. نتایج نشان می دهد که ایجاد شیار بروی سطح مخروطی چرخ در حالت توربینی باعث افزایش سرعت زیر مخروطی چرخ، کاهش تغییرات فشار و همچنین کاهش مساحت نواحی کم فشار در ابتدای لوله مکش می شود. بیشترین کاهش تغییرات فشار در ایتدای لوله مکش در دو وضعیت بازشدگی پره های هادی کمتر از 60% و بیشتر از 90% نقطه اسمی اتفاق می افتد. افزون بر این، حداکثر افت بازده در طرح اصلاح شده کمتر از 0.3 درصد بوده است.

یکی از عوامل ایجاد سر و صدا در خودروهای مستهلک، جدایی اتصالات نقطه جوش در اثر پدیده خستگی می باشد. برای تعیین عمر خستگی نقطه جوشها بر روی ورق های مورد استفاده در صنعت خودرو سازی در این تحقیق، عمر خستگی اتصالات جوش نقطه ای برای قطر ناگت 6 میلی متر تحت بارگذاری برشی دینامیکی یک سویه روی ورق های نازک فولادی ST12 مورد بررسی قرار گرفته و اثر ضخامت و گام نقطه جوش ها طبق استاندارد C-G006 نسبت به یکدیگر ارزیابی شده است. برای این منظور نمونه تست طبق استاندارد DIN50165 انتخاب و در تحلیل المان محدود جهت تحلیل استاتیکی از نرم افزار آباکوس استفاده و برای تخمین عمر خستگی نقطه جوش از نرم افزار اف ای- سیف و نمودار استاندارد ASME1998 برای فولاد استفاده گردید. عمر خستگی بر اساس تنش و معیارهای گودمن و گربر بدست آمد. جهت آزمایش خستگی از دستگاه تست خستگی که توسط نویسندگان این مقاله طراحی شده است، استفاده شد. نتایج نشان می دهد که خروجی المان محدود معیار گربر با نتایج آزمایشات تطابق خوبی دارد. همچنین نتایج المان محدود نشان می دهد که با افزایش ضخامت، استحکام و عمر خستگی افزایش می یابد از دیگر نتایج بدست آمده می توان به عدم تاثیر گام نقطه جوش در حالت متقارن روی عمر خستگی اشاره نمود. از مهمترین خروجی های این پژوهش، نمودار تنش- عمر برای نقطه جوش با قطر ناگت 6 میلی متر روی ورق ST12 می باشد که می تواند در صنعت خودروسازی مورد استفاده طراحان قرار گیرد و موجب کاهش زمان تولید و افزایش راندمان گردد.

در این مقاله، یک تحلیل کران بالا برای اکستروژن معکوس جدید ارائه شده است. ابتدا منطقه تغییر شکل به چند ناحیه تقسیم شده و میدان سرعت قابل قبولی برای هر ناحیه پیشنهاد شده است. با محاسبه توان در هر ناحیه توان مصرفی و نیروی اکستروژن محاسبه شده و ارتباط بین متغیرهای هندسی و فرایندی با نیروی اکستروژن مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. علاوه بر این با بررسی رابطه بین متغیرهای هندسی با توان های تغییر شکل، انفصال سرعت و اصطکاک میزان کارایی فرایند در شرایط کاری مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای بررسی صحت تحلیل کران بالای ارائه شده از تحلیل اجزای محدود با استفاده از نرم افزار دفرم سه بعدی استفاده شده است. بررسی تحلیل کران بالا روی نیروی اکستروژن نشان می دهد که با افزایش شعاع شمشال اولیه نیروی اکستروژن به صورت غیرخطی افزایش یافته و در این شرایط این فرایند به اکستروژن معکوس متداول نزدیک می شود و این دلیلی بر کاهش نیروی لازم در این فرایند است. از طرفی با افزایش ضخامت، ابتدای منطقه تغییر شکل نیرو به صورت نمایی کاهش می یابد و در یک محدوده مشخص با تغییر ضخامت تغییر محسوسی در نیروی اکستروژن مشاهده نمی شود. بررسی اثر پارامترهای هندسی روی توان تغییر شکل، توان انفصال سرعت و توان اصطکاکی نشان می دهد که با افزایش شعاع قطعه کار اکسترود شده راندمان فرایند به شدت کاهش یافته و در مقابل با افزایش ضخامت قطعه کار راندمان فرایند افزایش می یابد. مقایسه تحلیل کران بالای انجام شده با شبیه سازی اجزای محدود مطابقت خوبی بین نتایج نشان می دهد.

به طورکلی در تحلیل دینامیکی سیستم های مکانیکی مفاصل را به صورت ایده آل در نظر می گیرند، اما به دلیل خطاهای موجود در ساخت و مونتاژ قطعات، وجود لقی در مفاصل امری اجتناب ناپذیر است که این موضوع باعث ایجاد برخوردهای مکرر میان میل محور و یاتاقان شده و رفتار متناوب پایدار سیستم به رفتاری آشوبناک تبدیل می گردد. تنزل در عملکرد دینامیکی سیستم، کاهش طول عمر قطعات در اثر خستگی و تولید ارتعاشات نامطلوب همگی ازجمله عواملی هستند که در اثر اعمال نیروهای ضربه- تماس ناشی از لقی در مفصل نتیجه می گردند. در ابتدا مدل های مختلف نیروی تماس بین دو سطح معرفی گشته و سپس، مدل دینامیکی مفصل لولای لقی دار برای دو حالت تماس خشک و مفصل روانکاری شده ارائه شده است. در این تحقیق، رفتار دینامیکی یک مکانیزم لنگ- لغزنده با لولای لقی دار در مفصل اتصال عضو لغزنده و میله رابط (شاتون)، با استفاده از مدل نیروی تماس لنکرانی و نیک روش بررسی و نسبت به حالت ایده آل مقایسه شده است. با در نظر گرفتن اثر اصطکاک میان محور و یاتاقان معادلات حرکت حاکم بر سیستم برای دو فاز تماسی و غیر تماسی استخراج گشته و مشاهده می گردد که سیستم مفروض به ازای اندازه لقی مشخص، رفتاری آشوبناک از خود نشان می دهد. به منظور پایدارسازی یک مدار متناوب ناپایدار موجود در جذب کننده آشوبناک سیستم، از یک سیال روانکار در فاصله لقی میان میل محور و یاتاقان استفاده شده است.

سرطان های بافت نرم اغلب به صورت تغییر خواص مکانیکی بافت خود را نمایان می کنند. توسعه شیوه های نوین تشخیص سرطان با تکیه بر دو هدف اصلی که شامل افزایش قابلیت تشخیص زود هنگام و همچنین اعمال کمترین آسیب و تهاجم به بافت، همراه با افزایش دقت تشخیص می باشد، همواره از دغدغه های علم پزشکی بوده است. در این مقاله، از روش نوین حس لامسه مصنوعی جهت تشخیص سرطان بافت کبد استفاده شده است. بدین منظور از اطلاعات تجربی تست تنش-کرنش یک مدل کبد حیوانی جهت استخراج معادلات هایپر الاستیک حاکم بر بافت نرم استفاده شده است. ضرایب هایپرالاستیک به عنوان ورودی در نرم افزار المان محدود آباکوس وارد و فرآیند معاینه لمسی بافت شبیه سازی گردیده است. بافت کبد در نظر گرفته شده دارای یک تومور با پارامترهای مشخص مکانیکی و هندسی است. قابلیت روش حس لامسه مصنوعی در تشخیص و همچنین مکان یابی تومور مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین توانایی این روش در تشخیص تومورهای عمقی نیز بررسی شده است. در ادامه با توجه به اهمیت تعیین جنس تومور که عموما از روش نسج شناسی قابل تحصیل است، تاثیر نسبت سختی تومور به بافت مورد تحلیل قرار گرفته و کارآمد بودن روش حس لامسه مصنوعی در تشخیص، مکانیابی و تعیین نوع تومور مورد تایید قرار گرفته است.

در این مقاله با استفاده از بسط حل تحلیلی لخنیتسکی به مطالعه توزیع تنش اطراف گشودگی شبه مستطیلی پرداخته شده است. لخنیتسکی از روش تحلیلی متغیر مختلط برای تحلیل تنش صفحات غیرهمسانگرد حاوی گشودگی هایی به شکل دایره و بیضی استفاده کرد. به منظور بسط حل تحلیلی لخنیتسکی برای تحلیل تنش چندلایه های متقارن حاوی گشودگی غیردایره ای، به وسیله نگاشت همنوا، ناحیه خارج گشودگی شبه مستطیلی به محدوده خارج گشودگی دایره ای به شعاع واحد تبدیل می شود. در این تحقیق سعی می شود؛ با بسط روش فوق، تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل نسبت طول به عرض گشودگی، نوع چیدمان لایه ها، زاویه چرخش گشودگی، شعاع انحنای گوشه های گشودگی و زاویه اعمال بار مورد مطالعه قرار گیرد. برای بررسی درستی نتایج حل تحلیلی ارائه شده از روش اجزا محدود استفاده شده است. نتایج حاصل از حل تحلیلی تطابق خوبی با نتایج حل عددی دارد. این نتایج نشان می دهد که روش حاضر، روشی دقیق برای محاسبه توزیع تنش در صفحات کامپوزیتی با گشودگی های خاص است. باتوجه به نتایج ارائه شده پارامترهای ذکرشده تاثیر بسزایی در توزیع تنش اطراف گشودگی شبه مستطیلی دارند. با نرمتر شدن گوشه های گشودگی و انتخاب زاویه چرخش گشودگی مناسب می توان تمرکز تنش را کاهش داد.

یک صفحه هموژن دوبعدی با شرایط مرزی تکیه گاه ساده فرض شده و اثر انحنای صفحه، به همراه اثر تغییر شکل غیرخطی صفحه، با استفاده از مدل پوسته استوانه ای و رابطه ون کارمن در معادله سازه ای مساله اعمال شده است. تحلیل فرکانسی خطی و غیرخطی سازه، برای تعیین فرکانس های سازه در اثر افزایش انحنا، به همراه اثر نیروی فشاری داخل صفحه، برای اولین بار تحقیق شده است. فلاتر صفحه منحنی شکل، تحت اثر بارهای ترکیبی آیرودینامیک و نیروی فشاری داخل صفحه، برای اولین بار، بررسی شده است. تئوری پیستون مرتبه اول و مرتبه سوم برای مدل سازی بارهای آیرودینامیکی مافوق صوت استفاده شده است. معادلات حرکت سیستم با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده است. با استفاده از روش مودهای فرضی گالرکین معادلات غیرخطی با مشتقات جزئی به معادلات غیرخطی معمولی تبدیل و با روش عددی حل شده و رفتار نوسانی سیستم، تعیین شده است. تغییرات فرکانسی سازه خطی با افزایش انحنا، درحال افزایش است در حالی که برای حالت غیرخطی، رفتار پیچیده و متغیری مشخص شده است. اثر نیروی فشاری بر صفحه، رفتار پیچیده ای در تغییر فرکانس غیرخطی سازه، نشان داده است. استفاده از مدل آیرودینامیک پیستون مرتبه سه مرز ناپایداری را بحرانی تر کرده است. اثر نیروی فشاری داخلی صفحه باعث تبدیل رفتار سیکل محدود به آشوبناک شده است.

در این تحقیق بهینه سازی تک هدفی و چند هدفی ورق ساندویچی انحنادار با رویه های کامپوزیتی و هسته روغن اثرپذیر مغناطیسی برای بیشینه کردن ضریب استهلاک مودال اول و کمینه کردن جرم با استفاده از الگوریتم ژنتیک برای ورق با حالت های تک انحنایی و دوانحنایی انجام شده است. ورق ساندویچی مورد بررسی در این تحقیق بصورت انحنادار و دارای شرایط تکیه گاهی ساده می باشد. برای استخراج معادلات حرکت حاکم بر سیستم که منجر به یافتن توابع هدف بهینه سازی می شود، برای اولین بار از تئوری مرتبه بالای بهبود یافته ورق های ساندویچی و اصل همیلتون استفاده شده است. ضخامت رویه ها، ضخامت هسته، زوایای الیاف و شدت میدان مغناطیسی به عنوان متغیرهای بهینه سازی در نظر گرفته شده است. در حالت تک هدفی مقادیر بهینه محاسبه شده و نتایج حاصل نشان از تمایل سازه به داشتن رویه هایی نازک و هسته ضخیم دلالت دارد که از نظر فیزیکی هم درست به نظر می رسد، چون روغن اثرپذیر مغناطیسی در هسته قرار گرفته و اثر قابل توجهی در افزایش ضریب استهلاک مودال دارد. در حالت دو هدفی جوابهای بهینه به صورت مجموعه ای از نقاط که یک جبهه پرتو را تشکیل می دهند حاصل شده است. در نهایت برای اولین بار در این زمینه، نقاطی بر اساس روش تاپسیس از بین مجموعه نقاط بهینه انتخاب شده اند و مشاهده شده است که در حالت مشابه از لحاظ ابعاد و جرم، ضریب استهلاک مودال در ورق دو انحنایی بیشتر از ورق تک انحنایی می باشد.

در این مقاله، تحلیل کاملی از پراکندگی چندگانه امواج الاستیک در مواد مرکب فیبری تک جهته تحت تابش قائم و مایل امواج طولی و عرضی با در نظر گرفتن اثرات میرایی در ماده زمینه و در نظر گرفتن استوانه ها به صورت همسانگرد و همسانگرد عرضی ارائه شده است. حل این مساله در بازرسی فراصوتی مواد مرکب فیبری و به طور خاص مواد مرکب با ماده زمینه پلیمری کاربرد دارد. بدین منظور با بسط تئوری پراکندگی امواج فراصوتی از تک استوانه، معادلات پراکندگی چندگانه در محیط ویسکوالاستیک با درنظر گرفتن هر سه نوع موج طولی، عرضی با پلاریزاسیون افقی و عرضی با پلاریزاسیون عمودی ارائه می شود. در روش حاضر، موج تابش با هر زاویه فضایی دلخواه قابل تحلیل است و موج پراکنده شده نیز در هر نقطه دلخواه فضایی قابل محاسبه است. شایان ذکر است در روش ارائه شده در این مقاله محدودیتی در انتخاب تعداد استوانه ها و یا مرتبه پراکندگی وجود ندارد و پراکندگی تا هر مرتبه دلخواه قابل محاسبه است. به منظور اعتبارسنجی نتایج تئوری، با توجه به در دسترس نبودن تحلیل تئوری یا تجربی مشابه، با ساخت یک قطعه و انجام آزمایش، نتایج تئوری با نتایج آزمایش مقایسه و تطابق خوبی بین فرکانس های رزونانس بدست آمده از تئوری و آزمایش مشاهده شد.