مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز
سال:1399 | دوره:50 | شماره:1 (پیاپی 90) |تعداد مقالات:30

افزایش استحکام و توسعه سازه های هوایی از دیرباز مورد توجه محققان بوده است. در این مقاله به منظور بررسی اتصال T شکل فلز آلیاژ آلومینیوم 6061 با استفاده از فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نمونه های آزمایشگاهی ساخته شدند و همچنین شبیه سازی نرم افزاری برای آگاهی از مقادیر مناسب اثرات دینامیکی ابزار و درک بهتر از تولید و توزیع گرما در فرایند جوشکاری با استفاده از نرم افزار تجاری Fluent انجام شد. به همین منظور اتصال آلومینیوم 6061 با سرعت های خطی و سرعت های دورانی مختلف ابزار مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به پارامترهای انتخاب شده در این فرآیند مستحکم ترین اتصال در سرعت دورانی 1600 دور بر دقیقه و سرعت خطی 68 میلیمتر بر دقیقه بدست آمد. محل شکست تمامی نمونه های تست کشش، در سمت زائده T شکل آلومینیوم قرار داشت. عمده عیوب داخلی ایجاد شده در درون اتصالات عیب تونلی بود که با افزایش گرمای ورودی و سرعت خنک شوندگی همزمان به منطقه اتصال، ازبین رفتند. بیشینه استحکام تولید شده در این آزمایشات 188 مگاپاسکال می باشد که نزدیک به استحکام فلز پایه ی آلومینیومی است.

در دهه اخیر توجه محققین به حل مسئله خودکار سازی وسائل نقلیه معطوف بوده است و پژوهش های بسیاری برای حل چالش های موجود در این حوزه نشر شده است. یکی از ارکان مهم و پایه در این حوزه مسئله موقعیت یابی و نقشه برداری همزمان در یک محیط ناشناخته می باشد که به اختصار از آن به عنوان SLAM یاد می شود. تاکنون روش هایی برای حل این مسئله ارائه شده است اما تعداد کمی از این تحقیقات بر روی پلتفرم ربات های همکار صورت پذیرفته است. در این مقاله به معرفی SLAM در پلتفرم ربات های همکار در بستر فیلتر کالمن توسعه یافته پرداخته شده است و با توجه به عدم دانش نسبت به کوواریانس نویز اندازه گیری، المان های این ماتریس با توجه به داده های واقعی حس گر با استفاده از روش بیهنه سازی هوشمند ازدحام ذرات تطبیقی می شوند. سپس برای حل این مسئله در محیط دینامیک از فیلتر چگالی فرض احتمال برای دنبال کردن موانع دینامیک در محدوده دید ربات ها استفاده می شود. در انتها کارایی الگوریتم در محیط نرم افزار متلب مورد ارزیابی قرار گرفته است.

هدف از این مقاله بررسی اثر وصله ی کامپوزیتی بر ضریب شدت تنش (SIF) ترک شبه بیضوی داخلی و خارجی واقع در مخزن تحت فشار کروی است. وصله ی کامپوزیتی فقط در اطراف ترک پیچیده شده است. تجزیه و تحلیل سه بعدی با استفاده از روش المان محدود (FEM) انجام شده است. زبان طراحی پارامتری ANSYS (APDL) به منظور تسهیل در مدل سازی ترک شبه بیضوی در مخزن تحت فشار کروی مورد استفاده قرارگرفته است. با استفاده از این کد اثر پارامترهایی مانند هندسه ترک (نسبت عمق ترک به ضخات مخزن و نسبت عمق ترک به نصف طول ترک)، نسبت ضخامت کامپوزیت به ضخامت مخزن و نسبت پهنای وصله ی کامپوزیتی به نصف طول ترک وجنس ماده ی کامپوزیت روی مقادیر ضریب شدت تنش، به تفصیل مورد بررسی و بحث قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که وصله ی کامپوزیتی منجر به کاهش قابل توجهی در ضرایب شدت تنش در نوک ترک می شود. همچنین می توان نتیجه گرفت که وصله ی کامپوزیتی برای ترک عمیق تر و باریک تر اثر بیشتری دارد. به علاوه، وصله ی کامپوزیتی در کاهش ضریب شدت تنش ترک خارجی در مقایسه با ترک داخلی، موثرتر می باشد.

در پیل سوختی غشای پلیمری در حال کارکرد، گرما و آب به عنوان محصول جانبی تولید می شود. آب تولیدشده باعث کاهش عملکرد پیل سوختی غشای پلیمری می شود. بنابراین، باید با اعمال روش هایی، آب تولیدشده را خارج و از تراوش آن در پیل سوختی غشای پلیمری جلوگیری شود. در این تحقیق با یک مدل آزمایشگاهی واقعی، با انتخاب یک لایه انتشار گاز شفاف به آشکارسازی ساختار انتقال آب در پیل سوختی غشای پلیمری پرداخته و حرکت و مکانیزم انگشت زنی در لایه انتشار گاز موردمطالعه قرارگرفته است. همچنین برای اولین بار تاثیر اضافه کردن لایه متخلخل میکرو بر تراوش آب در لایه انتشار گاز و ساختار پدیده انگشتی بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که رژیم جریان دو فاز، انگشتی موئینگی است و نیروی ایجاد کننده انگشتی ها، نیروی موئینگی است. علاوه بر این مشاهده شد که جریان عرضی روی لایه کاتالیزور باعث افزایش تراوش آب و اختلال در انتقال آب در لایه انتشار گاز می شود و از این طریق باعث کاهش عملکرد پیل سوختی غشای پلیمری می شود.

جاذب های انرژی یا همان ضربه گیر های مکانیکی انواعی از سازه های مکانیکی هستند که برای تبدیل کل و یا قسمتی از انرژی جنبشی ناشی از برخورد به کار می روند. بالا بردن میزان کارایی جاذب ها اعم از افزایش میزان انرژی ویژه جذب شده یا کاهش بیشینه نیروی اولیه برخورد، همواره مورد توجه پژوهشگران بوده و در این زمینه روش های گوناگونی ارایه شده است. در این مقاله، ابتدا تاثیر برش لبه جاذب بر روی مقدار نیروی اولیه فروریزش، متوسط نیروی فروریزش، میزان انرژی جذب شده و همچنین شکل فروریزش پوسته استوانه ای آلومینیومی تحت اثر بارگذاری شبه استاتیکی مورد مطالعه قرار می گیرد. سپس اثر ابعاد هندسی پوسته شامل ضخامت، قطر و زاویه نیم راس، پارامترهای هندسی لبه شامل هندسه و ابعاد آن و همچنین زاویه برخورد بر رفتار فروریزش پوسته استوانه ای برش خورده، بررسی می شوند. نتایج نشان می دهد که ایجاد برش های متقارن در لبه پوسته های استوانه ای، باعث کاهش نیروی اولیه فروریزش می شود که این نیرو با افزایش تعداد برش در لبه جاذب کاهش بیشتری پیدا می کند. همچنین ایجاد برش های مذکور در مقطع پوسته های استوانه ای باعث کاهش متوسط نیروی فروریزش و انرژی جذب شده، می شود. این کاهش در متوسط نیروی فروریزش و انرژی جذب شده نسبت به کاهش نیروی اولیه فروریزش نامحسوس است. این خاصیت باعث می شود تا بتوان از این سیستم جذب انرژی در مواردی که برخورد اولیه برای سیستم مهم است، استفاده کرد. همچنین نتایج نشان می دهد که برای حالت 2 برش مربعی در لبه پوسته استوانه ای حدود 7/18 درصد، و برای حالت 4 برش مربعی حدود 34 درصد، مقدار نیروی اولیه جاذب نسبت به مقدار نیروی اولیه پوسته استوانه ای بدون برش کاهش یافته است.

در این مقاله کنترل کننده بهینه مدلغزشی انتگرالی با مشتقات مرتبه کسری برای سیستم تعلیق فعال یک چهارم خودرو، جهت دستیبانی به کنترل ایمن و راحتی سرنشینان در حضور عدم قطعیت ها، طراحی می شود. با توجه به دینامیک غیرخطی محرک هیدرولیکی، باید کنترلر به گونه ای طراحی شود تا سیستم در مقابل تغییر پارامترها، مقاوم باشد. از این رو کنترل مدلغزشی که یک روش کنترل مقاوم است مورد استفاده قرار می گیرد. در روش پیشنهادی، کنترل کننده مدلغزشی با سطح انتگرال مرتبه کسری در یک سیستم تعلیق خودرو تعریف خواهد شد. در کنترل کننده برای بدست آوردن مقادیر بهینه، پارامترهای سطح لغزش مرتبه کسری توسط الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات بهینه سازی می شود. در نهایت جهت بررسی صحت روش پیشنهادی، سیستم در دو حالت فعال و غیرفعال، شبیه سازی و با یکدیگر مقایسه می شود که نتایج بدست آمده، عملکرد مطلوب سیستم تعلیق را در حالت فعال و در حضور عدم قطعیت جاده، نشان می دهد.

درتولید کامپوزیت های زمینه فلزی هنگامی که سایز ذرات افزودنی از میکرومتر به نانومتر کاهش پیدا کند، روش های متداول ناکارآمد خواهند بود. کامپوزیت های تولید شده با این روش ها صرفا یک خاصیت مکانیکی را بهبود و باعث ضعف کامپوزیت در سایر خواص می گردند. در این پژوهش نانوکامپوزیت لایه ای AA6061/SiC و همچنین نانوکامپوزیت همگن با فرایند همزن اصطکاکی اغتشاشی با موفقیت تولید شد و از آنجایی که تمرکز بر روی بهبود خواص مقاومت به ضربه و کاهش شکست ترد در عین استحکام بالا بود، تست های مکانیکی خمش سه نقطه ای، ضربه شارپی و سختی سنجی بر روی نمونه ها انجام شد. سطح مقطع شکست نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ روبش الکترونی بررسی شد. نتایج به دست آمده بیانگر بهبود خواص خمشی، جذب ضربه و سطح مقطع شکست کامپوزیت لایه ای FG در مقایسه با کامپوزیت همگن HNC بود که باعث شد کامپوزیت تولیدی در عین استحکام بالا بیش از حد ترد نباشد و کاربرد گسترده ای داشته باشد. نتایج بدست آمده برای سختی، مقاومت خمشی و مقاومت به ضربه، به ترتیب رشد 15، 68 و 16 درصد را نشان دادند.

در این مقاله به ارزیابی حرارت نگاری مادون قرمز در شناسایی عیوب زیرسطحی لوله های مواد مرکب زمینه پلیمری ساخته شده به روش رشته پیچی، پرداخته شد. در این روش به منظور تحریک نمونه، شار گرمایی به سطح قطعه، اعمال شده و با پردازش پاسخ حرارتی عیوب شناسایی شدند. بررسی تجربی به وسیله تحریک هوای گرم و تحریک نوری پالس و مدوله شده بر روی نمونه های ساخته شده با نقص های کنترل شده رایج در مواد مرکب صورت گرفت. از تحلیل نتایج برای تعیین دقیق موقعیت و ابعاد عیوب استفاده و مشاهده شد که در نمونه های با ضخامت 4 میلی متر نقص الیاف خشک با حداقل اندازه 30×40 میلی متر و نقص های جدایش بین لایه ای و نفوذ مواد ناخواسته با حداقل اندازه 25×25 میلی متر به وضوح قابل شناسایی و اندازه گیری بودند. ارزیابی الگوی تحریک نشان داد که در نمونه های مورد بررسی با توجه به نوع ساختار استوانه ای و امکان اعمال سیال حرارتی به درون آن، روش تحریک هوای گرم به وسیله دمنده روشی قابل اعتماد بود و نتایج مطمئنی را ارائه داد.

در این پژوهش از روش سطح پاسخ به منظور تعیین ترتیب اهمیت پارامترهای معیار آسیب GTN در مطالعه شکل پذیری ورق های فلزی و در نتیجه انتخاب تعداد کمتری از پارامترها (پارامترهای مهم تر) جهت کالیبره کردن معیار GTN استفاده شد. برای این منظور تعداد 7 پارامتر GTN انتخاب شد. سپس با در نظر گرفتن یک بازه مناسب برای هر پارامتر، تعداد 143 آزمایش با استفاده از روش سطح پاسخ طراحی شد. در این آزمایش ها، کرنش حدی حداقل روی نمودار حد شکل دهی (FLD0) ورق فولادی AISI 304 به عنوان پاسخ در نظر گرفته شد. برای محاسبه مقدار کرنش حدی حداقل، مدل M-K در نرم افزار المان محدود آباکوس شبیه سازی شد. در این شبیه سازی ها از معیار GTN برای پیش بینی پارگی در ناحیه معیوب مدل M-K استفاده شد. با انجام آنالیز واریانس روی داده های حاصل از شبیه سازی های المان محدود، ترتیب اهمیت پارامترهای معیار GTN مشخص شد. همچنین با استفاده از مقادیر کالیبره شده پارامترهای GTN نمودار کامل حد شکل دهی ورق AISI 304 با دقت قابل قبولی بدست آمد.

در کامپوزیت های پیشرفته، برای ارتقای خواص مکانیکی در کاربردهای مختلف از مواد هوشمند نظیر آلیاژهای حافظه دار استفاده شده است. در این تحقیق از خاصیت سوپرالاستیسیته ی آلیاژهای حافظه دار در ارتقای استحکام کششی کامپوزیت زمینه پلیمری تقویت شده با الیاف استفاده شده است و تاثیر درصد حجمی و ضخامت سیم آلیاژ حافظه دار بر کامپوزیت تقویت شده با الیاف تک جهته کربن تحت بارگذاری کششی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور نمونه های کامپوزیتی تقویت شده با الیاف تک جهته کربن با جایگذاری یک، سه و پنج سیم آلیاژ حافظه دار با ضخامت های متغیر 2/0، 3/0 و 4/0 میلی متر ساخته و مورد آزمایش کشش قرار گرفتند. نتایج نشان داد وقتی نمونه ها تحت کشش قرار می گیرند، بار کششی روی سیم منتقل می شود و با توجه به قابلیت تحمل کرنش بالا در آلیاژهای حافظه دار، استحکام نسبت به نمونه کامپوزیتی بدون سیم حافظه دار حدود 7 برابر افزایش می یابد.

اخیرا روش جدیدی برای فرایند حذف و اضافه کردن المان در روش بهینه سازی تکاملی دو جهتی سازه ها (BESO) توسط بعضی پژوهشگران پیشنهاد شده که فرایند با یک پارامتر سیگنالی که نسبت حجم یا وزن حذفی نام دارد انجام می شود. با این همه به دلیل یکسان بودن نسبت های حذف و اضافه، روش BESO بهبود یافته آنان در بعضی موارد بعد از چند تکرار، حتی با افزایش نسبت حجم حذفی، به دلیل یکنواخت شدن سختی سازه، فرایند حذف و اضافه کند شده و یا حتی متوقف می شود. در این پژوهش، روش BESO به شکلی بهبود می یابد که محدودیت های قبلی را ندارد. به بیان دیگر روش پیشنهادی در زمان کمتر طرح های بهتری را نتیجه می دهد. با ارائه چند مثال در زمینه بهینه سازی ساختار یک صفحه در دو حالت الاستیک و الاستوپلاستیک با دو معیار تنش و سختی، نتایج این بهبود با روش بهینه سازی تکاملی سازه ها (ESO) و الگوریتم پیشنهادی دیگر پژوهشگران مقایسه و برتری آن نشان داده می شود. از مثال های انجام شده می توان نتیجه گرفت که مقدار بیشینه تنش و شاخص عملکرد بهتر می باشند.

وجود لقی در مکانیزم ها اگر چه ساخت و مونتاژ آنها را ساده می کند اما از سوی دیگر اثرات نامطلوبی مانند افزایش ارتعاش و کاهش دقت را در بر خواهد داشت. عامل اصلی خطا در موقعیت و جهت اتصالات وجود لقی در مفصل ها می باشد. در این تحقیق امکان استفاده از سیگنال انکودر جهت برآورد میزان لقی در مفصل های یک سرومکانیزم لنگ لغزشی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور سیگنال انکودر در سرومکانیزم مذکور در حالت های مفصل بدون لقی، مفصل با لقی کم و مفصل با لقی زیاد در محلی از قطعه که نقش لینک ارتباطی در مکانیزم را دارد مورد بررسی قرار گرفته است. با انجام آزمایشات و تجزیه و تحلیل سیگنال های خروجی انکودر و مقایسه سیگنال ها در حالت های مفصل با لقی و بدون لقی، مشاهده شد سیگنال انکودر در حالت مفصل بدون لقی دارای شکل موج کاملا" سینوسی و در حالت مفصل با لقی دارای شکل موج سینوسی همراه با اعوجاج می باشد. نتایج بدست آمده نشان داد اعوجاج در سیگنال انکودر را می توان به عنوان معیاری جهت برآورد و پایش وضعیت لقی در سرو مکانیزم لنگ لغزشی مورد استفاده قرار داد.

در این مقاله به تحلیل انرژی و اگزرژی یک چرخه تبرید تراکمی سه مرحله ای واقع در واحد 147 مجتمع گاز پارس جنوبی پرداخته شده است. در چرخه مورد نظر، خنک کاری بخار پروپان توسط مبرد پروپان انجام می شود. نتایج تجربی ثبت شده از نقاط مختلف چرخه برای تمام روز های یک سال گرد آوری شده است. پس از ثبت دما، فشار و دبی مبرد و محاسبه ترمودینامیکی مشخصات چرخه، بازده اگزرژی، ضریب عملکرد، اگزرژی تخریبی تجهیزات، کار مصرفی و گرمای ورودی به چرخه محاسبه و نتایج به صورت نمودار متوسط ماهیانه برای یک سال رسم گردیده اند. با توجه به نتایج بدست آمده، به ترتیب بیشترین و کمترین بازده چرخه در ماه های مرداد و اردیبهشت مشاهده شد. همچنین به ترتیب بیشترین و کمترین اگزرژی تخریبی متوسط برای یک سال برای مجموعه ی شیر های انبساط و مجموعه ی درام های مکش بدست آمده اند.

دراین تحقیق یک سیستم ترکیبی شامل چرخه پیل سوختی اکسید جامد، مبادله کن گرما تولید آب گرم خانگی و چیلر جذبی تک مرحله ای آب-آمونیاک به منظور تولید همزمان قدرت، برودت و آب گرم شبیه سازی و از منظر انرژی، اگزرژی و اگزرژی-اقتصادی مورد بررسی قرار می گیرد و پس از ارائه نتایج در حالت ورودی پایه، اثر تغییر چگالی جریان پیل سوختی و ضریب مصرف سوخت بر روی عملکرد سیستم مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حالت پایه حاکی از آن است که کار کلی 4/418 کیلووات، بازگشت ناپذیری کلی 1/650 کیلووات و بازده اگزرژی کلی 378/0 می باشد. همچنین مبادله کن گرما هوا، مبادله کن گرما آب و پیل سوختی به عنوان اجزایی معرفی می شوند که باید بیشتر از سایر اجزا از منظر اگزرژی-اقتصادی مورد توجه قرار بگیرند چون تقریبا بیشترین مقدار نرخ هزینه متعلق به این اجزا می باشد.

گرفتگی دریچه آئورت به دلیل باریک شدن سطح اریفیس دریچه ایجاد می شود، که با ته نشین شدن کلسیم بر روی لت ها توصیف می شود. با پیشرفت گرفتگی دریچه ی آئورت، پارامترهای همودینامیکی، عملکرد مکانیکی و جریان خون عبوری از دریچه تغییر می کند. این مطالعه، مقایسه ی دو مدل جدید تقابل سیال-جامد دریچه ی آئورت سالم و دریچه باگرفتگی در طی چرخه ی کامل قلبی با نرم افزار تجاری اجزای محدود ADINA ارائه می دهد. به دلیل سخت شدن دریچه ی آئورت کلسیمی شده، نتایج این مدلسازی نشان داد که سطح اریفیس دریچه ی سالم از cm2 2. 4 به مقدار cm2 1. 4 در دریچه با گرفتگی، کاهش پیدا می کند. سرعت محوری جریان خون و گرادیان فشار در میانه فاز سیستول در عرض دریچه افزایش پیدا کرد. علاوه بر این، تمرکزکرنش و مقدار تنش بر روی لت های دریچه با گرفتگی نسبت به دریچه ی سالم، افزایش پیدا کرد. نتایج سرعت و توزیع فشار به خوبی با نتایج مقالات چاپ شده اکوکاردیوگرافی، تطابق داشت. با وجود نیاز به مطالعات بیشتر در این زمینه، این مدل سازی رفتار دریچه ی آئورت سالم و کلسیمی شده را به خوبی نشان داد.

فرآیند ماشینکاری نانومتری، روشی فوق پیشرفته جهت ساخت قطعات با دقت ابعادی چندمیکرومتر و صافی سطح نانومتری می باشد. علیرغم روش های ماشینکاری سنتی، در این روش می توان قطعات ترد مانند سیلیکون را نیز به خوبی ماشینکاری نمود. با توجه به انجام این فرآیند در مقیاس نانومتری، رفتار ماده متفاوت از حالت حجیم آن خواهد بود. از این روی، ابعاد قطعه کار نیز بر خروجی و کیفیت نهایی قطعات ماشینکاری شده تاثیرگذار می باشد. در این تحقیق، با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی و ثابت در نظر گرفتن تمامی پارامترهای ماشینکاری و تحلیلی، تاثیر پهنا و ابعاد قطعه کار بر کیفیت ماشینکاری بررسی گردیده است. نتایج مشخص نمود که کوچک شدن بیش از حد ابعاد قطعه کار، سبب ایجاد یک شوک اولیه در قطعه می گردد. این موضوع سبب افزایش براده های منقطع و کاهش کیفیت سطح می گردد. همچنین نتایج نشان داد با اینکه پیشروی ابزار سبب افزایش دمای قطعه کار می گردد، اما در قطعات با طول کمتر از 21 نانومتر، این شتاب بسیار بیشتر می باشد. علاوه بر این، مشخص گردید که افزایش ابعاد قطعه کار، سبب کاهش نوسانات نیرو و همچنین نیروی کل ماشینکاری می گردد.

در تحقیق حاضر به مطالعه عددی جریان سیال حول یک ریب مستطیلی آشو ب ساز جریان در یک میکروکانال مستطیلی پرداخته شده است. هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر پارامترهای کلیدی طراحی شامل ارتفاع و طول ریب و عدد رینولدز بر مشخصه های هیدرودینامیکی جریان سیال می باشد. همچنین انتقال گرمای جابجایی اجباری جریان نانوسیال درون میکروکانال مذکور مورد مطالعه عددی قرار گرفته است. هدف از این مطالعه نیز بررسی اثر کسر حجمی نانوذرات و ریب بر انتقال گرما می باشد. معادلات پایا، دوبعدی و تراکم ناپذیر حاکم در رژیم های لایه ای و آشفته در یک شبکه بی سازمان هموار، با تعداد سلول های کافی و با فشرده سازی آنها در نواحی با گرادیان های شدید متغیرهای جریان با روش حجم محدود حل شده اند. اعتبارسنجی شبیه سازی ها با مقایسه نتایج با اطلاعات تجربی موجود در ادبیات فن صورت گرفته است. این مقایسه نشان دهنده توافق خوب بین آنها می باشد. نتایج کار حاضر با جزئیات دقیق و اعتبارسنجی شده می تواند در طراحی میکروسیستم ها به کار گرفته شود.

در این مقاله، ضریب شدت تنش مود I ترک محیطی در یک استوانه همسانگرد، تعیین شده است. استوانه جدار ضخیم تحت شوک گرمایی یک بعدی طبق نظریه های کلاسیک ترموالاستیسیته، گرین-لیندزی و گرین-نقدی قرار دارد. فرم متحد معادلات حاکم، شامل نظریه کلاسیک و نظریه های تعمیم یافته گرین-لیندزی و گرین-نقدی می باشد. معادلات انرژی و تعادل در استوانه به صورت همزمان با در نظر گرفتن اثر کوپل میدان های دما و کرنش و نیز اثر جمله اینرسی در معادلات حاکم حل شده است. ضریب شدت تنش نوک ترک محیطی با استفاده از روش تابع وزنی تعیین می شود. در نظر گرفتن زمان های آسایش در معادلات حاکم نظریه های تعمیم یافته، موجب پیش بینی مقادیر بزرگتر دما و تنش نسبت نظریه کلاسیک می شود. همچنین، ضریب شدت تنش نظریه های تعمیم یافته به طور قابل ملاحظه ای از نظریه کلاسیک بزرگتر است. در هر لحظه ضریب شدت تنش بیشینه نظریه های تعمیم یافته، برای ترکی اتفاق می افتد که نوک آن در موقعیت پیشانی موج تنش قرار دارد. نظریه گرین-نقدی نوع II به دلیل در نظر نگرفتن استهلاک در معادلات حاکم خود، مقدار بیشینه تنش و ضریب شدت تنش بزرگتری نسبت به نظریه گرین-لیندزی دارد.

در این کار به بررسی تحلیلی دو اثر انتقال گرما و جرمی مخلوط واکنشی غیرهمگن کاتالیزی در یک ریز محفظه با در نظر گرفتن تاثیرات رژیم جریان پرداخته شده است. اهمیت ویژه کار حاضر پیدا کردن عدد نادسن منتخب و بررسی تاثیرات ضرایب پرش جرمی و گرمایی بر مسئله حاضر است. معادلات حاکم شامل معادله انرژی، کسر مولی و مصرف کاتالیزی می باشد و تاثیرات رژیم جریان از طریق شرایط مرزی به این معادلات وارد می شود. نتایج مدل در سه مقدار مختلف عدد نادسن با مقادیر گزارش شده آزمایشگاهی مقایسه شده اند. برای عدد نادسن 1/0 حداکثر خطای 54/7 درصد نسبت به داده های آزمایشگاهی وجود دارد اما برای اعداد نادسن 01/0 و 001/0 میزان خطا به 4/35 درصد افزایش می یابد. بنابراین عدد نادسن منتخب برای ریزمحفظه کاتالیزی برابر با 1/0 می باشد. بیشترین افزایش مصرف سوخت با افزایش عدد نادسن در اعداد رینولدز پایین رخ داده و میزان این افزایش 2/35 درصد می باشد. همچنین تغییرات نرخ افزایشی مصرف سوخت و کسر مولی سطحی با افزایش عدد نادسن تقریبا با یکدیگر برابر بوده که این امر به دلیل واردشدن سیال از رژیم پیوسته به رژیم لغزش است.

بیلوزهای فلزی کاربرد بسیار زیادی در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت و گاز دارند. در سال های اخیر، فرآیندهای مختلفی از جمله روش های مکانیکی و هیدروفرمینگ برای تولید بیلوزها ارائه گردیده اند. فرآیند هیدروفرمینگ یکی از بهترین روش های تولید بیلوزهای فلزی با ویژگی های مورد انتظار می باشد. در این مقاله به بررسی تجربی و عددی فرآیند ساخت قطعه بیلوز از جنس فولاد زنگ نزن 304پرداخته شده است. بدین منظور اثر برخی پارامترهای فرآیند شامل فشار داخلی، کورس قالب، شعاع گوشه قالب، ضریب اصطکاک، ضخامت و طول لوله بر قابلیت شکل پذیری بیلوز فلزی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که با افزایش فشار داخلی و همچنین طول کورس قالب، ارتفاع کنگره افزایش یافته و ضخامت قطر خارجی بیلوز کاهش پیدا می کند. به علاوه سایر بررسی های عددی نشان می دهند که با کاهش ضریب اصطکاک و همچنین ضخامت و طول اولیه لوله، ارتفاع کنگره افزایش یافته و ضخامت نقطه واقع بر تاج کنگره کاهش می یابد. لازم به ذکر است که تطابق مناسبی بین نتایج حاصل از کار تجربی و شبیه سازی های عددی حاصل گردید که نشان از دقت خوب شبیه سازی های عددی انجام شده دارد.

علی رغم وجود گزارش های متعدد از بروز آنوریسم در رگ کرونری قلب، مطالعه ابعاد مختلف این عارضه کمتر مورد توجه قرار گرفته و مطالعه عارضه آنوریسم عمدتا معطوف به سرخرگ شکمی گردیده است. بنابراین با توجه به خطر بالقوه پارگی آنوریسم رگ کرونری در اثر تنش های مکانیکی و عوارض جبران ناپذیر ناشی از آن، در این مقاله تاثیر پارامترهای هندسی آنوریسم مانند شعاع، طول و تقارن بر تنش وارد بر دیواره آنوریسم مورد تحقیق قرار گرفته است. به این منظور با بکارگیری شبیه سازی برهمکنش سیال-سازه در چارچوب روش اجزاء محدود، تنش وان میزز ناشی از جریان ضربانی خون در دیواره آنوریسم محاسبه گردیده است. دقت مدل توسعه یافته با مقایسه نتایج حاصل برای یک مساله محک با نتایج مراجع معتبر موجود ارزیابی شده است. نتایج حاصل نشان دادند تاثیر اندازه شعاعی آنوریسم بر تنش وارده بر دیواره آنوریسم بسیار بیشتر از تاثیر اندازه طولی آن است. ضمن اینکه افزایش شعاع آنوریسم یا کاهش طول آن سبب افزایش تنش بوجود آمده در دیواره می شود. عدم تقارن در شکل آنوریسم نیز افزایش تنش را به دنبال خواهد داشت.

در این پژوهش با استفاده از لیزرNd: YAG پالسی دو نوع فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 و 316 به صورت لب به لب جوشکاری شدند و به بهینه سازی پارامترهای فرآیند با استفاده از روش فاکتوریل کامل پرداخته شد. اثر پارامترهای ورودی فرآیند شامل توان لیزر، پهنای پالس، سرعت جوشکاری و ترکیب شیمیایی بر پارامترهای خروجی ازجمله پهنای جوش، عمق جوش، استحکام نهایی کشش، درصد ازدیاد طول و عدد فریت بررسی گردید. عملیات جوشکاری در توان های 2/1 و 8/1 کیلو وات، پهنای پالس 3 و 4/4 میلی ثانیه و سرعت جوشکاری 2/0 و 8/0 میلی متر بر ثانیه انجام شد. به منظور دست یابی به بیشترین استحکام، ابعاد هندسه جوش و عدد فریت، پارامترهای ورودی در بالاترین سطح خود به عنوان نمونه بهینه انتخاب گردید؛ با افزایش سرعت جوشکاری، درصد ازدیاد طول 64 درصد افزایش یافت. فولاد زنگ نزن آستنیتی 316 در مقایسه با فولاد زنگ نزن آستنیتی 304، به دلیل وجود عنصر مولیبدن در ریزساختار، فریت بیشتری دارد. خطای پارامترهای خروجی پهنای جوش، عمق جوش، استحکام نهایی کشش، درصد ازدیاد طول و عدد فریت به ترتیب برابر با 2، 5، 6/1، 25 و 2 درصد بود.

در این مقاله، جریان تراکم پذیر مافوق صوت غیر لزج و لزج بین پره های یک توربین بخار با روش دنتون بررسی شده است. نوآوری این مقاله بهبود روش حجم محدود دنتون با افزودن جملات لزجت مغشوش در مدلسازی دو بعدی می باشد. تفحص بیشتر در این مقوله باعث بهبود در طراحی خواهد شد. معادلات ناپایای ناویراستوکس به عنوان معادلات حاکم بر رفتار سیال تراکم پذیر و لزج می باشد، که با روش پیمایشی زمان مبتنی بر فرمول بندی مرکز سلولی مورد اصلاح قرار گرفته است. در برنامه نوشته شده با زبان فرترن از روش حجم محدود برای گسسته سازی و مدل بالدوین-لوماکس برای اثرات اغتشاش در جریان لزج استفاده شده است، استقلال حل از تعداد نقاط شبکه نیز حاصل گردیده است. توزیع فشار با داده های تجربی اعتبار سنجی شده است و در منطقه شوک انطباق بسیار مطلوبی به همراه کاهش خطاهای عددی با داده های تجربی حاصل شده است.

در این مقاله، تحلیل خمش ورقی دایروی نازک به شکل یک قطاع دایروی (دارای شعاع داخلی و خارجی) از جنس ماده همگن و همسانگرد با شرایط مرزی مختلف در لبه های داخلی و خارجی شامل لبه های گیردار و ساده، تحت بارگذاری یکنواخت و غیر یکنواخت بر روی بستر وینکلر (الاستیک) غیرخطی مطالعه شده است. در این راستا، برای تحلیل خمشی ورق قطاعی نازک تحت بارگذاری یکنواخت و غیر یکنواخت به کمک ترکیب روش کانتروویچ توسعه یافته (EKM) و بهره گیری از روش باقیمانده وزنی، معادله دیفرانسیل پاره ای (PDE) از مرتبه چهار حاکم بر خمش ورق برحسب مختصات قطبی r و θ حل شده است. همچنین، برای صحت سنجی، خیز ورق با نتایج شبیه سازی انجام شده از روش المان محدود (FEM) و نتایج موجود در منابع در حالت های خاص مسئله، مقایسه و بررسی می گردد. در ادامه، اثر تغییر پارامترهای مختلف هندسی ورق، سفتی خطی و غیرخطی بستر وینکلر، شرایط مرزی مختلف و نوع بارگذاری های یکنواخت و غیر یکنواخت در شکل پاسخ خمشی خیز ورق مورد بررسی قرار می گیرند.

گردآور یکی از روش های دستیابی به انرژی گرمایی پاک و از مهم ترین و کاراترین آن گردآورهای سهموی مرکب هستند. این مقاله سعی بر سنجش میزان انتقال گرما در یک گردآور سهموی مرکب حاوی دو لوله آب و یک نانو سیال آب پایه دارد. در این تحقیق از یک مدل سه بعدی با استفاده از نرم افزار Fluent (حجم محدود) برای شبیه سازی و حل معادلات حاکم (پیوستگی، ممنتوم و انرژی) در یک گردآور به طول 500 و قطر 55 میلیمتر استفاده شده است. بر اساس نتایج عددی، برای یک گردآور با قطر 55 میلیمتر استفاده از لوله های آب 6 میلیمتری بیشترین انتقال گرما به میزان C 1/947 و برای کسر حجمی 8% اکسید آلومینیوم بدست خواهد آمد. در تمام کسرهای حجمی نانو سیال (0، 2، 4، 6، 8 و 10 درصد) برای لوله با قطر 6 میلیمتر نتایج حاکی از این است که گردابه های تشکیل شده حول لوله آب سرد بزرگتر از گردابه های حول لوله آب گرم هستند و این موضوع به دلیل گرادیان دمای بالای موجود بین دیواره ها و لوله آب سرد است.

در این تحقیق ابتدا بستر سیالی مایع جامد با استفاده از روش ترکیبی شبکه بولتزمن و نمایه هموار شبیه سازی و در ادامه با تغییر پارامترهای هندسی، شامل قطر ذرات جامد، عرض و ارتفاع اولیه بستر و همچنین نحوه قرارگیری اولیه ذرات جامد غیر همسان، اثر آنها بر تخلخل بست بررسی شده است. روش مطالعه دوفازی اویلری-لاگرانژی بوده که برای حل فاز جامد معادله حرکت نیوتن، فاز سیال روش شبکه بولتزمن و برقراری شرط عدم لغزش در سطح مشترک ذرات جامد و سیال از روش نمایه هموار استفاده شده است. مقایسه نتایج حل عددی با نتایج تجربی برای حداقل سرعت سیالیت و تخلخل دقت قابل قبولی را نشان می دهد. علاوه براین نتایج نشان داد افزایش قطر ذرات جامد و عرض بستر، افزایش تخلخل و افزایش ارتفاع اولیه بستر کاهش تخلخل بستر را به همراه دارد. درنهایت بررسی اثر نحوه قرارگیری اولیه ذرات جامد غیر همسان نشان داد درحالتیکه ذرات با قطر کمتر بر روی ذرات با قطر بیشتر قرار دارند بیشترین و در حالتیکه ذرات به صورت مخلوط در هم قرار گرفته اند کمترین تخلخل بستر وجود دارد.

روش های مختلفی برای افزایش نسبت کارایی آئرودینامیکی بال وجود دارد که یکی از مهم ترین آن ها استفاده از سربالک در نوک بال محدود می باشد. در این پژوهش، 4 سربالک منحنی دوباله با ارتفاع های بالک بالایی 2، 3، 4 و 5 سانتی متر به نیم مدل ریز پهپاد RQ170 نصب و اثرات ارتفاع سربالک در کاهش پسای مدل در زاویه حمله 0 درجه در اعداد رینولدز پایین بررسی شده است. همچنین تاثیر سربالک منحنی دوباله بر روی زوایای مختلف پروازی و اعداد رینولدز مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. داده برداری ها در 5 عدد رینولدز زیر بحرانی 22000، 28400، 34000، 42000 و 46500 برحسب وتر آئرودینامیکی متوسط بال و در 5 زاویه حمله 0، 5، 10، 15 و 20 درجه در تونل باد انجام شده است. نتایج بیانگر کاهش ضریب پسا در اعداد رینولدز و زوایای حمله مختلف می باشد. مشخص شد که با افزایش عدد رینولدز در زاویه حمله 0 درجه ضریب پسا کاهش بیشتری داشته است. همچنین نصب سربالک منحنی دوباله با ارتفاع بالک بالایی cm3 کاهش پسای کل بیشتری نسبت به سربالک های دیگر دارد.

در این تحقیق، کمانش صفحات کامپوزیتی متشکل از الیاف منحنی تحت فشار محوری، با لحاظ اثرات همپوشانی ها و نواحی خالی از الیاف و برای مسیرهای تغییر خطی زاویه الیاف و شعاع انحناء ثابت بررسی گردید. به منظور موقعیت یابی نواقص مذکور و تعریف مراحل مدل سازی، برنامه ای به زبان پیتون نوشته شده و تحلیل های عددی به کمک نرم افزار آباکوس انجام گردید. دو نسبت منظری طول به عرض مختلف برای صفحه کامپوزیتی لحاظ و نتیجه گرفته شد که برای صفحه با طول بزرگ تر از عرض آن، کارایی الیاف منحنی بیشتر است. نتایج نشان می دهد که بدون لحاظ اثرات همپوشانی ها و نواحی خالی از الیاف، بارکمانش صفحه کامپوزیتی با طول بزرگ تر از عرض آن، در حالت مسیر تغییر خطی زاویه الیاف، بیش از شصت درصد و با مسیر شعاع انحناء ثابت، بیش از پنجاه درصد نسبت به بار کمانش بیشینه کامپوزیت متشکل از الیاف مستقیم، می تواند افزایش یابد. همچنین با لحاظ اثرات نواقص مذکور، بار کمانش در حالت صفحه کامپوزیتی دارای نواحی خالی از الیاف بیش از سی درصد و در حالت دارای همپوشانی بیش از نود درصد، برای هر دو مسیر می تواند افزایش یابد.

عملکرد چرخه تبرید جذبی علاوه بر پیکربندی و موقعیت اجزای آن، به خواص ترمودینامیکی مخلوط آن نیز بستگی دارد. سیستم های جذبی متداول از مخلوط های آب-لیتیوم بروماید و آمونیاک-آب استفاده می نمایند. بدلیل مشکلات ناشی از استفاده این مخلوط ها، محقق ها مایعات یونی را به عنوان جاذب جدید مبردها پیشنهاد کرده اند. در این تحقیق، عملکرد سیستم تبرید جذبی با دو مایع یونی مختلف از لحاظ ترمودینامیکی و اقتصادی بررسی شده و با سیستم آب-لیتیوم بروماید مقایسه شده است. روش بهینه سازی چند هدفه با استفاده از الگوریتم ژنتیک به منظور بهینه کردن سیستم استفاده شده است. خصوصیات ترمودینامیکی مخلوط ها توسط مدل غیرتصادفی دو مایع محاسبه شده اند. ضریب عملکرد، بازده اگزرژی و نرخ هزینه محصول پارامترهای هستند که بعنوان توابع هدف انتخاب شده اند، مقادیر بهینه توابع هدف و متغیرهای طراحی بدست آمده و با مقادیر اولیه مقایسه شده اند. در میان مخلوط های شامل مایع یونی، بالاترین ضریب عملکرد و بازده اگزرژی و کمترین نرخ هزینه محصول برای زوج آب-1-اتیل، 3-متیل ایمیدازولیوم تری فلرو استیت بدست آمده است.

در این مقاله، عملکرد یک هواگرمکن خورشیدی با استفاده از شیار های عرضی به صورت عددی بررسی شده است. برای این منظور، معادلات حاکم بر جریان سیال شامل قوانین پیوستگی، مومنتوم و انرژی در نرم افزار Fluent حل شده اند. با توجه به متلاطم بودن جریان سیال در داخل هواگرمکن های خورشیدی و سهم قابل توجه تابش در انتقال گرما، آشفتگی و تابش نیز در نظر گرفته شده اند که برای یافتن بهترین مدل های آشفتگی و تابش، نتایج حاصل با نتایج مطالعات تجربی قبلی برای هواگرمکن بدون شیار مقایسه شده است. سپس با استفاده از بهترین مدل های بدست آمده، تاثیرات پارامتر هایی نظیر وجود شیار، تغییر شار گرمایی موثر، تغییر هندسه و آرایش شیار ها در دبی های جرمی مختلف، بر بازده گرمایی هواگرمکن بررسی و تحلیل شده است. نتایج، افزایش بازده گرمایی با استفاده از شیارهای عرضی را تصدیق کرده و نشان دادند که در بین هندسه های مورد بررسی، شیارهای گوه ای بهترین بازده گرمایی را دارند. همچنین آرایش بهینه شیارها، برای جریان های با اعداد مختلف رینولدز، متفاوت است، بطوریکه در اعداد رینولدز پایین، فاصله بهینه دو شیار مجاور در مقایسه با اعداد رینولدز بالا، بیشتر است.