مکانیک مواد پیشرفته و هوشمند
سال:1401 | دوره:2 | شماره:3 |تعداد مقالات:7

در این مقاله، پایداری دینامیکی یک ورق نازک مستطیلی تحت عبور متناوب جسم های صلب نوسان کننده بررسی شده است. هر دو انتهای جسم صلب از طریق سیستم تعلیق به یک چرخ متصل می شوند. با استفاده از روش مودهای فرضی، معادلات حاکم استخراج می شوند. عبور متناوب جسم های متحرک در امتداد یک مسیر مستقیم بر روی سطح ورق، منجر به یک سیستم دینامیکی با ضرایب متناوب می شود. تئوری فلاکه به عنوان یک روش عددی برای بدست آوردن نواحی پایدار و ناپایدار در صفحه ی پارامترها به کارگرفته می شود. با درنظرگرفتن مدل جسم متحرک نقطه ای، اثر مدلسازی جسم متحرک بر روی نتایج آنالیز پایداری نیز بررسی می شود. نتایج نشان می دهند که سختی و میرایی سیستم تعلیق، نسبت جرم چرخ ها به جرم کل جسم، طول جسم صلب و روش متفاوت در مدل سازی جسم متحرک بر روی نواحی پایدار و ناپایدار سیستم کاملا موثر هستند. شبیه سازی عددی جابجایی نقطه ی میانی ورق، دقت نتایج بدست آمده را تایید می کند.

مقاله حاضر به مرور پژوهش های مختلف در زمینه جاذب های زیستی تجدیدپذیر سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه، اصلاح خواص انجام شده روی سطح آن ها، شرایط عملیاتی جذب، همدمای جذب و بیشینه ظرفیت جذب این جاذب ها پرداخته است. در میان جاذب های زیستی تجدیدپذیر، جاذب های سبز بهتر می-توانند به هدف اقتصاد دایره ای آینده برسند. از جاذب های زیستی تجدیدپذیر بررسی شده، جاذب های حاصل از پسماندهای کشاورزی با ظرفیت جذب بالا و به دلیل وجود گروه های کربوکسیل و هیدروکسیل فراوان در سطح منافذشان، دسترسی آسان، عدم سمیت و قیمت ناچیز بهترین جاذب های زیستی شناخته شده هستند. اصلاح جاذب های زیستی با استفاده از مواد معدنی و اسیدهای آلی، افزایش تعداد مکان های فعال در جاذب را در پی دارد که موجب افزایش ظرفیت جذب آن ها می شود. برخی از روش های اصلاح خواص جهت افزایش ظرفیت جذب ترکیب جاذب سبز با سایر جاذب ها، اصلاح با ترکیبات اسیدی، تلقیح گروه های عاملی مختلف بر سطح جاذب و ترکیب جاذب های معدنی و فلزی با پلیمرهای طبیعی و سنتزی به منظور افزایش ظرفیت جذب استفاده شده است. به وسیله ی اصلاح شیمیایی جاذب های سبز و ایجاد اتصالات عرضی، می توان خواص، توانایی جذب و انتخاب پذیری آن ها را بهبود بخشید. مدل همدمای لانگمویر و فروندلیچ تطابق بیشتری با داده های تعادلی جذب در جاذب های زیستی تجدیدپذیر نشان داده است. مقدار بهینه نسبت جاذب به آلاینده می تواند بهترین نتیجه را درحذف داشته باشد. معمولا با افزایش pH محلول، ظرفیت جذب افزایش می یابد. سنتز جاذب های زیستی تجدیدپذیر به صورت نانوذرات با گروه های فعال، به دلیل اثرات کاتالیزوری و سطح ویژه بسیار بزرگ موجب افزایش ظرفیت جذب می شود.

تغییر شکل و خواص مکانیکی سلول ها، از مهم ترین عوارض سرطان به شمار می آیند و این تغییرات به عنوان یک بیماری جدی در نظر گرفته می شوند. در واقع می توان گفت که تغییر خواص مکانیکی سلول ها مهم ترین عارضه سرطان است. در این پژوهش خواص مکانیکی سلول HU02 به عنوان سلول طبیعی و A-375 و A-431به عنوان سلول های سرطانی مورد بررسی قرار گرفته اند. مشخصات مکانیکی سلول های نرمال و سرطانی، شامل مدول الاستیسیته و چسبندگی با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی(AFM) با مشخصات JPK Instruments-Nano Wizard 3 به دست آمده اند. برای تفسیر نتایج از نرم افزار تخصصی JPK SPM ویرایش 5.0.96 بهره برده شده است. آنالیز با میکروسکوپ نیروی اتمی برای هر دو مود نفوذی و بازگشتی صورت گرفته است. نتایج حاصله و بررسی ها نشان داد که سرطان می تواند مدول الاستیسیته سلول ها را در پوست به نصف کاهش دهد. سرطان پوست می تواند چسبندگی سلول ها را تا 38 برابر افزایش دهد. همچنین سلول های سرطانی علاوه بر چسبندگی بیشتر دارای ارتفاع بیشتری نسبت به سلول های نرمال نیز هستند.

ماشین کاری تخلیه الکتریکی باسیم یکی از جدیدترین، محبوب ترین و دقیق ترین فرآیند های ماشین کاری غیر سنتی می باشد که مطالعه بر روی آن در حال گسترش است. ازجمله مزایای این فرآیند می توان به مواردی نظیر ماشین کاری دقیق قطعات با سختی متفاوت یا شکل های پیچیده اشاره کرد. با توجه به کاربردهای رو به افزایش این نوع ماشین کاری و ازآنجاکه افزایش سرعت برشی و کاهش انحراف ابعادی در این فرآیند از اهمیت زیادی برخوردار می باشند، انتخاب پارامتر های بهینه ی برش، نقش مهمی برای به دست آوردن سرعت برشی بالا و انحراف ابعادی کم دارد. انتخاب نادرست پارامتر ها، منجر به محدودیت در پارامتر های خروجی و درنهایت کاهش بهره وری می شود؛ لذا در این پژوهش با استفاده از روش تحلیل حساسیت آماری سوبل، که نسبت به سایر روش ها دارای مزیت دقت بالا و استخراج مقدار کمّی تأثیر پارامترهاست، به بررسی تأثیر پارامترهای ورودی مختلف، شامل زمان روشنی پالس، زمان خاموشی پالس، ولتاژ گپ سروو، جریان اوج و کشش سیم بر روی دو پارامتر خروجی سرعت برشی و انحراف ابعادی پرداخته شده است. نتایج به دست آمده از تحلیل حساسیت بیان گر این است که پارامتر های زمان خاموشی و روشنی پالس به ترتیب با 39% و 37%، اثرگذارترین پارامترها بر سرعت برشی و پارامتر های ولتاژ گپ سروو و زمان روشنی پالس به ترتیب با 59% و 31%، اثرگذارترین پارامترها بر انحراف ابعادی می باشند.

این پژوهش به تحلیل کمانش پنل تقویت شده کامپوزیتی بال هواپیما می پردازد. پنل کامپوزیتی، ضمن تامین نیازمندی های سازه، سبب کاهش وزن می شود. جهت مقایسه تقویت کننده ها، تعداد لایه های پوسته و تقویت کننده، در هر مرحله ثابت فرض شدند. در ابتدا با استفاده از نرم افزار آباکوس، به تعیین استحکام کمانشی پرداخته و مشخص شد تقویت کننده کلاهی در حالت تکی و با لایه چینی نوع اول، نسبت به تقویت کننده T شکل، 31 درصد، J شکل 35 درصد و تیغه ای شکل 41 درصد، بار کمانشی بیشتری را تحمل می کند. همچنین برای حالت چندتایی و لایه چینی نوع دوم، نسبت به تقویت کننده T شکل، 76درصد، Jشکل 79درصد و تیغه ای شکل 70درصد، بار کمانشی بیشتری را تحمل می کند. در ادامه پارامترهای هندسی و غیر هندسی همچون تعداد، ابعاد و لایه چینی تقویت کننده منتخب، بررسی شد. در انتها مقایسه وزنی بین حالات مختلف صورت گرفت و به بررسی اثر تعداد تقویت کننده ها بر وزن سازه پرداخته و نتیجه شد که وزن سازه با دو تقویت کننده، لایه چینی اول و سطح مقطع 1 تقریبا با وزن سازه با سه تقویت کننده، لایه چینی سوم و سطح مقطع 3 برابر است، اما بار بحرانی کمانش سازه با سه تقویت کننده برابر 2/31 می باشد و بار بحرانی پنل با دو تقویت کننده و لایه چینی اول 89/. می باشد.

هدف از این تحقیق طراحی اجزای مکانیکی جهت ساخت یک موتور مغناطیس دائم بدون جاروبک می-باشد. در طراحی این موتور، از روتور و شافت یک پارچه استفاده شده و جهت امکان دسترسی به فضای داخل و کاهش وزن، روتور به صورت توخالی درنظر گرفته شده است. با توجه به میزان چگالی شار مغناطیسی و در نظر گرفتن استحکام مورد نیاز در روتور جهت تحمل کردن بارهای وارد بر آن، فولاد 52St- و برای اتصال بین آهن رباها و روتور از چسب با استحکام بالا، ساخته شده از روتیوب اپوکسی استفاده شده است. به منظور بررسی استحکام موتور، اجزای موتور شامل قطعات انتقال دهنده قدرت و اجزای نصب موتور مورد آنالیز قرار گرفتند. اثر نیروی گریز از مرکز در تنش نرمال ایجادشده بر روی روتور، اثر گشتاور انتقالی از روتور در ایجاد تنش پیچشی بر روی شافت، میزان تنش برشی در محل اتصال قطعات آهن ربا به روتور و میزان تنش وارد بر قطعات پایه و نیروی لازمه پیچ ها برای مهار نیروی وارده بر اثر وزن موتور بر پایه های نگه دارنده موتور، توسط نرم افزار نسترن تحلیل گردید. با توجه به تحلیل تنش روتور و شافت، با انتخاب فولاد St-52 برای این قطعات، ضریب اطمینان 58/2، به دست آمده است. تحلیل تنش برشی محل اتصال آهن رباها با روتور نشان دهنده اتصال مناسب این قطعات توسط چسب مورد استفاده در این تحقیق با ضریب اطمینان قابل قبول 61/1می باشد.

یکی از مسائل چالش برانگیز در فرایندهای شکل دهی، کنترل ریزساختار می باشد. این امر به صورت مستقیم با افزایش کیفیت محصول در ارتباط است. المان محدود (FEM) یکی از مناسب ترین روش ها برای تحلیل شکل دهی می باشد که می توان از آن برای پیش بینی ریزساختار استفاده کرد. مطالعات زیادی از طریق مدل های ریاضی و فیزیکی به این مسأله پرداخته اند و همچنین معادلات ساختاری متعددی به منظور مدل کردن متغیرهایی مثل رشد دانه، چگالی نابجایی و تبلور مجدد و غیره توسعه یافته اند. در این مقاله پس از انتخاب معادلات ساختاری مناسب و استخراج روابط مورد نیاز، زیربرنامه ای در زبان فرترن نوشته شده است. در گام بعدی یک فرآیند نورد در نرم افزار اجزاء محدود با شرایط تعریف شده مورد تحلیل و تغییرات پارامترهای ریزساختاری مورد بررسی قرار گرفته اند. در ادامه نتایج به دست آمده با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده و تشابه قابل ملاحظه ای به دست آمده اند. در پایان اثر تغییرات اصطکاک، کاهش ضخامت و سرعت غلتک نیز مورد بررسی قرار گرفته اند.