مهندسی مکانیک مدرس
سال:1389 | دوره:10 | شماره:2 |تعداد مقالات:9

مهـمترین توانایی جوشکاری انفجاری در هندسه استوانه ای، پوشش دهی سطوح استوانه ای به منظور افزایش مقاومت به خوردگی، سایش و همچنین بهبود خواص مکانیکی است. در این مقاله، فرایند جوشکاری انفجاری لوله های دوجدار فولاد  St-37 و فسفر-برنز با استفاده از دو ماده منفجره TNT و آماتول95 - 5با سرعتهای انفجاری متفاوت مطالعه شده است. در ابتدا با استفاده از روابط تحلیلی-تجربی موجود، پنجره جوش پذیری این دو فلز ترسیم شده و سپس با انجام آزمایشهای متعدد، نقش کلیدی سرعت انفجار و همچنین موقعیت انتخاب پارامترها از پنجره جوشکاری در جوش پذیری دو فلز مورد بحث و بررسی قرار گرفته و همچنین روش تولید موفق اینگونه لوله ها ارایه شده است.

در طی عملیات فرزکاری، نیروهای برشی باعث ایجاد ارتعاشات در ابزار برشی، قطعه کار و تجهیزات نگهدارنده می شود و بنابراین سلامت سطح قطعه نهایی و کیفیت محصول را تحت تاثیر قرار می دهد. پیش بینی دقیق نیروهای برشی برای انتخاب بهینه فرز انگشتی و ماشینهای ابزار از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق مدل سازی و شبیه سازی نیروهای برشی در فرایند فرزکاری انگشتی انجام می شود. ابعاد براده در حال ماشینکاری با استفاده از نرم افزار شبیه سازی سه بعدی تخمین زده می شود. اثر عمق برش و نرخ پیشروی تعیین شده و قبل از هرگونه عملیات ماشینکاری، شرایط براده برداری پیش بینی می شود.

در این تحقیق کاربرد مدل های زیر شبکه اسماگورینسکی و دینامیکی موضعی در روش شبیه سازی گردابه های بزرگ مطالعه می شود. در مدل سازی مقیاس کوچک، به تعیین ضریب اسماگورینسکی نیاز است که در مدل اسماگورینسکی مقدار ثابتی بوده و به صورت تجربی انتخاب می شود. برخی مدل های دینامیکی در راستای تخمین بهتر این ضریب توسعه یافته اند که مستلزم اعمال فیلتر عددی هستند. فیلتر مورد استفاده در متوسط گیری مکانی در این تحقیق، فیلتر گاوسی است. روش عددی، حجم محدود است و از الگوریتم سیمپل برای برآورد جمله فشار استفاده شده. برای کاهش بار محاسباتی با هدف انجام در کامپیوترهای شخصی، عدد رینولدز طوری انتخاب شده که جریان سیال را بتوان دوبعدی فرض کرد. مقایسه با نتایج آزمایشگاهی که عدد رینولدز آن در همین محدوده قرار دارد، بیانگر دقت بالای روش و مدل مورد استفاده است. بررسی های انجام شده نشان می دهد که گرچه مدل دینامیکی موضعی به دلیل محاسبه ضریب اسماگورینسکی برای هر نقطه، هزینه محاسباتی بیشتری دارد، اما به دلیل دقت بالاتر و استفاده از شبکه بندی بزرگ تر، هزینه محاسبات اضافی را می توان جبران کرد.

در این مقاله حل عددی جابه جایی مختلط با هدایت حرارتی و تشعشع سطحی در کانال شیبدار تشکیل شده از یک برد مدار چاپی همراه با سه تراشه به عنوان مولد گرما بررسی شده است. جریان هوا بعنوان سیال خنک کننده به صورت حالت دایم، لایه ای، تراکم ناپذیر و در حال توسعه حرارتی و هیدرودینامیکی فرض شده است. معادلات حاکم با استفاده از روش حجم محدود در شبکه جابه جا گسسته سازی شده و برای تزویج سرعت و فشار روش سیمپل به کار رفته است. مقایسه نتایج عددی با کارهای تجربی و عددی موجود صحت و دقت نتایج را تایید می کند. نتایج عددی برای توزیع دما و سرعت وبیشینه دمای تولید شده در تراشه به ازای زاویه نصب و سرعتهای مختلف فن، بر پایه عدد رینولدز در محدوده و شار حرارت تولیدی در تراشه ها بر پایه عدد گراشف در محدوده ارایه شده است. بیشترین تاکید بر مقایسه دو حالت مختلف طراحی برد به صورت افقی و عمودی به ازای پارامترهای مختلف است. نتایج نشان می دهند که دمای بیشینه، به عنوان مهمترین پارامتر طراحی تجهیزات الکترونیکی، در محدوده جابه جایی طبیعی با افزایش زاویه نصب برد از حالت افقی به حالت عمودی، تا سانتی گراد کاهش می یابد اما در محدوده جابه جایی اجباری، تا درجه سانتی گراد افزایش می یابد.

در این مقاله تحلیل استاتیکی تیر چند لایه همراه با لایه پیزوالکتریک به عنوان حسگر و همچنین بدون در نظر گرفتن لایه پیزوالکتریک، تحت تغییرشکل بزرگ به روش المان محدود و با بهره گیری از فرمول بندی لاگرانژی به هنگام (ال-یو-ام) و اصل کار مجازی مطالعه شده است. برای تحلیل از المان چهار گرهی که در هر گره دو درجه آزادی جابه جایی و یک درجه آزادی الکتریکی دارد، استفاده شده است. برای نشان دادن قابلیت و کارایی روش محاسباتی و تحلیل حاضر، با استفاده از کدنویسی در متلب نتایج با سایر تحقیقات مقایسه شده است.

عملکرد یاتاقان های غیر مدور-برخلاف یاتاقان های مدور-به پارامترهای طراحی مختلفی مانند زاویه انحراف بستگی دارد. در این مقاله، اثر زاویه انحراف یاتاقان از وضعیت تقارن، بر مشخصه های استاتیکی و پایداری دو نوع یاتاقان های گازی غیر مدور مطالعه می شود. سیستم خطی شده با در نظر گرفتن روش اجزای محدود برای حل معادلات به منظور دستیابی به مشخصه های مورد نظر به کار گرفته می شود.نتایج نشان می دهند که زاویه انحراف بر مشخصه های استاتیکی و پایداری یاتاقان های گازی دو-لب و چهار-لب اثر قابل توجهی دارد، به طوری که با افزایش زاویه انحراف، کاهش در مشخصه های استاتیکی و افزایش در محدوده پایداری سیستم مشاهده می شود. با مقایسه اثر زاویه انحراف بر عملکرد یاتاقان های دو-لب و چهار-لب مشاهده می شود که این اثر برای یاتاقان و -لب محسوس تر است.

خاصیت خنثی خاصیتی است که فقط از میدان جریان اثر می پذیرد، بدون اینکه بر آن تاثیر بگذارد. در این مقاله نخست معادلات حاکم بر جریان آشفته حل شده و پدیده انتقال خاصیتی خنثی، در جریان آشفته دو بعدی، به صورت عددی مطالعه شده است. سپس با در دست داشتن مقادیر سرعت ها، معادله انتقال برای یافتن خاصیت خنثی حل می شود. برای حل جریان آشفته میدان سرعت، از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ (LES) با مدل زیر شبکه از نوع اسماگورینسکی استفاده شده است. در بررسی اعتبار کد، جریان داخل حفره مبنای مقایسه بوده است. در محاسبات مربوط به پدیده انتقال برای خاصیت خنثی از روش LES توام با مدل اسماگورینسکی استفاده شده تا سازگاری بیشتری بین نحوه حل معادلات سرعت و پدیده انتقال ایجاد شود، حل سه بعدی جریان آشفته مستلزم صرف زمان و هزینه زیادی است، لذا با استفاده از نوعی مدل دو بعدی، صرفه جویی مناسبی صورت می گیرد. در عوض، برای راست آزمایی مدل، عدد رینولدز جریان باید چنان انتخاب شود که فرض دو بعدی بودن جریان معتبر باشد. مقایسه نتایج عددی با مقادیر آزمایشگاهی در محدوده مدل دو بعدی، نشان دهنده دقت بالای روش پیشنهادی و سازگاری آن با حل عددی معادلات انتقال و مومنتم است. دقت نتایج حاصل، این امید را ایجاد می کند که بتوان انتقال گونه ها و نهایتا شبیه سازی احتراق را با استفاده از روش گردابه های بزرگ ممکن ساخت.

در این تحقیق سوخت بیودیزل از روغن پسماند رستوران و با استفاده از واکنش ترانس استریفیکاسیون تولید و سپس ویژگیهای مهم آن با استاندارد ASTM D-6751 مطابقت داده شد. پس از اطمینان از کیفیت بالای سوخت تولید شده، عملکرد موتور تراکتور MF-399 با استفاده از ترکیبات 5 تا 25 درصد از سوخت بیودیزل و دیزل، آزمایش و ارزیابی شد گرفت. آزمایشها نشان داد که با استفاده از ترکیبات سوخت بیودیزل و دیزل، توان و گشتاور موتور تراکتور MF-399 افزایش می یابد. علت این امر، بهسوزی بیودیزل به دلیل اکسیژن دار بودن آن تعبیر شد. مصرف سوخت و مصرف سوخت ویژه تراکتور نیز به دلیل ارزش حرارتی پایین بیودیزل، اندکی افزایش یافت. نتایج تحقیق نشان داد که ترکیب B5D95، دارای بهترین عملکرد و کمترین افزایش مصرف سوخت ویژه است. میزان مصرف سوخت و مصرف سوخت ویژه ترکیب B25D75 بسیار کمتر از ترکیب B20D80 به دست آمد. بنابراین در صورت استفاده از مقادیر بیشتر بیودیزل، ترکیب B25D75 به دلیل مصرف سوخت کمتر بسیار مناسبتر از ترکیب B20D80 است. لذا ترکیب B25D75 برای استفاده در موتور تراکتور MF-399 توصیه می شود.