مهندسی مکانیک مدرس
سال:1402 | دوره:24 | شماره:3 |تعداد مقالات:6

این تحقیق به بررسی سایش ابزار، آنالیز عنصری روی سطح ماشینکاری، زبری سطح قطعه­کار، تغییرات ریزسختی و تغییرات ریزساختاری در سطح مقطع عرضی نمونه­های فرزکاری شده فولاد ضدزنگ L304 تحت روشهای خشک و روانکاری کمینه (MQL) می­پردازد. فرآیند MQL توانسته است زبری سطح ماشینکاری را برای تمام پارامترهای فرزکاری، از 17% تا 41% نسبت به حالات متناظر ماشینکاری خشک، بهبود بخشد. در ماشینکاری خشک، عیوبی نظیر لبه انباشته، سایش شدید سطح آزاد و لب­پر شدگی ابزار ایجاد شدند. در فرزکاری MQL این عیوب کاهش چشمگیری داشتند و لب­پر شدگی روی سطح ابزار تقریبا حذف شده است. با افزایش سرعت برشی و عمق برشی، سختی سطحی افزایش یافته است. روش MQL نسبت به خشک، باعث کمتر شدن مقادیر سختی و عمق سخت­شده زیر سطح ماشینکاری می­شود. بر اساس نتایج آنالیز عنصری EDAX روی سطوح ماشینکاری شده خشک و MQL، تحت خشن­ترین پارامترهای برشی مشخص شد که هیچگونه تغییر عناصر شیمیایی در سطح ماشینکاری رخ نداده است. افزایش پارامترهای برشی و یا ماشینکاری خشک، سبب تشدید تغییر شکل پلاستیک، لهیده شدن ریزساختار و فشرده شدن دانه­های ریزساختاری در مجاورت سطح ماشینکاری می شود. حداکثر مقدار کاهش ضخامت لایه تغییر شکل یافته در فرزکاری MQL نسبت به خشک 39% است. برای هر نمونه فرزکاری، بین عمق سخت شده و ضخامت لایه تغییر شکل یافته ریزساختاری متناظرش، یک رابطه مستقیم وجود دارد.

در این مقاله یک ساختار مشبک جدید با شکل سلول واحد الهام گرفته از ترکیب ساختار لانه­زنبور و دی ان ای مرکز سلول­ جانداران ابداع و از ماده پی ال ای (pla) ساخته شد که در راستای X  و Y  تحت آزمون کشش قرار گرفت و همچنین یک روش جدید تحلیلی_عددی با استفاده از تئوری تیر تموشنکو، روابط مقاومت مصالح و اجزاء محدود برای بدست آوردن خواص مکانیکی و پیش­بینی شکست سازه­های مشبک ارائه شد که با استفاده از نرم­افزار تجاری آباکوس روش گفته شده صحه سنجی شد. در بررسی­ها مشاهده شد هرچقدر نسبت ضخامت به طول المان در سازه مشبک به تئوری تیرها یعنی نسبت 1 10  نزدیکتر باشد نتایج دقیق­تر خواهد بود و ساختار سلولی با شکل سلول واحد ابداعی هنگامی که تحت کشش در راستای  x قرار می­گیرد قابلیت تحمل بار %7  بیشتر، حداکثر تنش تسلیم %8 بیشتر و سفتی معادل %75 کمتر از حالتی که تحت کشش در راستای Y قرار می گیرد را دارد.

توجه و علاقه زیاد پژوهشگران برای استفاده از آمونیاک در سیستم های احتراقی به عنوان سوختی بدون کربن برای توربین های گازی و همچنین وجود زیرساخت های توسعه یافته برای تولید آن نشان از اهمیت این نوع از سوخت و این موضوع است. بعلاوه یکی از بهترین کاندیداها برای ذخیره کردن انرژی های تجدید پذیر در مقیاس های بزرگ یا حمل­های با فواصل زیاد، بدون شک می­تواند آمونیاک باشد. در توربین های گازی و بویلرها، افزودن گازهای زباله می­تواند واکنش پذیری آمونیاک را به طرز مؤثری بهبود بخشد. در این مطالعه، شاخصه-های احتراقی مخلوط آمونیاک/گاز زباله/هوا بین فشار 1 تا 10 اتمسفر را درون یک محفظه احتراق با حجم ثابت 11 لیتر با استفاده از روش­های آزمایشگاهی اینترفرومتری ماخ-زندر و شلیرن موردبررسی قرارگرفته است. بخش عددی این مطالعه با استفاده از نرم افزار کمکین-پرو از پکیج انسیس از طریق مکانیسم های سن دیگو، اکافور و مکانیزم جی آر آی 3 و  انجام شده است که قادر به پیش بینی دقیقی از سرعت های شعله هستند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که بیشترین تأثیر بر روی سرعت شعله ناشی از تغییر در غلظت آمونیاک موجود در مخلوط می­­باشد. همچنین، به این نتیجه رسیده شد که سرعت شعله با افزایش فشار به تدریج کاهش می یابد.

محدودیت های تأمین آب در کشورهای مختلف موجب گردیده است تا محققان استفاده از آب شیرین کن ها را به عنوان یکی از راهکارهای حل معضل محدودیت های آبی پیشنهاد دهند. در این پژوهش از آ ب شیرین کن های خورشیدی حوضچه ای تک شیب استفاده شده است. از جمله نوآوری های این پژوهش می توان به  بهبود ساخت و تعمیر و نگهداری محفظه آب شیرین کن خورشیدی با استفاده از موادی از جنس پی. وی. سی با صفحه جاذب متحرک و همچنین استفاده از موج ساز جهت بهبود عملکرد آب شیرین کن های خورشیدی اشاره نمود. موج ساز نیز با ایجاد تلاطم های سطحی و عمقی و افزایش انتقال حرارت جابه جایی، علاوه بر بهبود عملکرد آب شیرین کن خورشیدی از تجمع موادی که در اثر راکد بودن آب به وجود می آیند و موجب کاهش ضریب انتقال حرارت از صفحه جاذب می شوند نیز جلوگیری می نماید. نتایج استفاده از موج ساز نشان داد که با افزایش تعداد موج ساز میزان تولید و راندمان روزانه آب شیرین کن بهبودیافته نیز افزایش یافته و به ترتیب به  4324 میلی لیتر بر مترمربع در روز و 6/42 درصد رسیده است که حدود 2/40 و  7/9 درصد بیش تر از آب شیرین کن خورشیدی ساده بوده است. نتایج بررسی اقتصادی طرح آب شیرین کن خورشیدی بهبودیافته نیز نشان داد که هزینه سرانه تولید هر لیتر آب شیرین در آب شیرین کن های خورشیدی بهبودیافته مجهز به موج ساز 013/0 دلار بر لیتر بر مترمربع بوده است که حدود 13 درصد کم تر از آب شیرین کن خورشیدی ساده بوده است.

در این مطالعه، از یک طرح جدید پادبادسو برای حل معادله پیوسته بولتزمن و توسعه کاربرد آن در حل موثر جریان­های تراکم­ناپذیر استفاده شده است. مشتق زمانی در معادله بولتزمن با استفاده از طرح تفاضلات محدود پیشرو مرتبه اول و مشتق های مکانی آن بوسیله این طرح جدید گسسته­سازی شده­اند. علاوه بر این، اثرات ترکیبی مکانیزم تفاضل پادبادسو به همراه روش تفاضلات محدود برای بهبود پایداری روش شبکه بولتزمن استاندارد در حل مسائل با اعداد رینولدز بالا ارائه شده است. برای تایید اعتبار روش شبکه بولتزمن مبتنی بر طرح جدید پادبادسو، یک مساله ناپایا که حل تحلیلی دارد و دو مساله تراکم‎ناپذیر پایا که حل تحلیلی ندارند به صورت عددی حل شده­اند. مساله معیار اول، مساله انتقال حرارت هدایتی روی یک میله و دو مساله دیگر شامل جریان سیال روی یک صفحه تخت و جریان حفره با درپوش متحرک است. به منظور بررسی دقت و پایداری عددی روش شبکه بولتزمن مبتنی بر طرح جدید پادبادسو نتایج حاصل با روش شبکه بولتزمن استاندارد و روش شبکه بولتزمن تفاضلات محدود مقایسه شده است. روش حاضر تضمین می کند که بدون اعمال روش فیلترینگ، نتایج پایدارتر و دقیق تری نسبت­ به روش شبکه بولتزمن تفاضلات محدود به دست می­آید. نتایج شبیه سازی، کارایی روش شبکه بولتزمن مبتنی بر طرح جدید پادبادسو و تطابق مناسب آن را با حل­های تحلیلی و سایر روش­های عددی نشان­ می­دهد.

فرایند فرزکاری به طور گسترده در صنعت تولید برای شکل دهی قطعات هندسی پیچیده استفاده می شود. باتوجه به انعطاف پذیری فرایند برش و متغیرهای مختلف درگیر، بهینه سازی فرایند به یک مسئله کلیدی به منظور دست یابی به بهره وری و کیفیت بالاتر تبدیل شده است. برای بهینه سازی برنامه ریزی فرایند، انتخاب یک استراتژی ماشین کاری مناسب مهم است. پیاده سازی و انتخاب استراتژی ها و جهت گیری های مسیر ابزار در فرایند ماشین کاری به ویژه در صنایع هوافضا و قالب سازی بسیار مهم است. انتخاب مناسب می تواند منجر به صرفه جویی قابل توجه در زمان ماشین کاری، بهبود کیفیت سطح قطعه کار و بهبود در عمر ابزار و در نتیجه منجر به کاهش هزینه کلی و بهره وری بالاتر شود. بنابراین، هدف این مقاله شناسایی بهترین استراتژی پرداخت از نظر زبری سطح و زمان پرداخت است. در این مقاله استراتژی شلو مورد بررسی قرار گرفته و فرزکاری مرحله پرداخت آن با سه استراتژی فرایند فرزکاری از جمله شطرنجی، آفست سه بعدی، شطرنجی مسطح مورد مطالعه و مقایسه قرارگرفته است. در مقاله حاضر مقایسه استراتژی ها در نرم افزار پاورمیل و با فرز انگشتی سرتخت انجام شده است که قابلیت کف تراشی و دیواره تراشی را به طور همزمان دارد. پارامترهای برش ابزار برای تمام استراتژی های آزمایش شده ثابت در نظر گرفته شد. کیفیت ماشین کاری از طریق مقایسه زبری سطح، توپوگرافی سطح و پارامترهای کنترل ابعاد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که استراتژی ماشین کاری شلو کم ترین زبری سطح و بهترین کیفیت سطح و استراتژی شطرنجی بیشترین زبری سطح و بدترین کیفیت سطح را در این آزمایش دارد.