دانشکده فنی دانشگاه تبریز
سال:1387 | دوره:36 | شماره:2 (پیاپی 54) ویژه مهندسی مکانیک |تعداد مقالات:10

در این پژوهش، تاثیر سرعت اعمال تغییر شکل بر فرآیند ریزشدن دانه های فریت در جریان استحاله دینامیکی تحت کرنش القا شده آستنیت به فریت در فولاد کم کربن میکروآلیاژی دارای Nb-Ti مورد مطالعه قرار گرفت. عملیات ترمومکانیکی با استفاده از آزمایش فشار گرم تک مرحله ای اجرا شد. تغییر شکل در منطقه آستنیت ناپایدار (محدوده دمایی (Ae3-Ar3 اعمال گردید. با استفاده از منحنی های سیلان گرم آستنیت/ فریت بدست آمده از آزمایش های مکانیکی، مشاهدات ریزساختاری حاصل از میکروسکوپ نوری نتایج یافته ها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. دیده می شود نرخ کرنش نقش مهمی در مورد امکان وقوع یا عدم وقوع استحاله دینامیکی تحت کرنش القا شده آستنیت به فریت در حین تغییر شکل دارد. بطوری که با افزایش نرخ کرنش کنتیک فرآیند نرم شدن دینامیکی ناشی از استحاله تحت کرنش آستنیت به فریت کندتر می شود. در تغییر شکل با نرخ کرنش بالاتر، نسبت سرعت جوانه زنی دانه های فریت به سرعت رشد آنها افزایش می یابد. همچنین با افزایش نرخ کرنش اندازه دانه های فریت ریز و هم محور ظریفتر و کسر حجمی آنها بیشتر شده و در مقابل از کسر حجمی دانه های فریت کار سخت شده کاسته می شود.

دراین مقاله، امکان شکل دهی لوله های کنگره ای (Bellows) در فرآیند هیدروفرمینگ لوله در قالب های بسته و باز بصورت تجربی و نیز با شبیه سازی اجزای محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان داده است که شکل دهی این نوع لوله در قالب بسته، در صورت تغذیه ماده از یک انتهای لوله، تنها برای یک کنگره مناسب می باشد. برای لوله با دو کنگره، در صورتی که تغذیه ماده از دو انتهای لوله باشد، امکان شکل دهی آن نیز در قالب بسته وجود دارد. برای لوله های با بیش از دو کنگره، این نتیجه بدست آمده است که در قالب بسته، امکان شکل دهی آنها وجود ندارد. از این رو، یک مجموعه قالب باز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داده است که برای تولید لوله های کنگره ای در فرآیند هیدروفرمینگ لوله در قالب باز، محدودیتی برای تعداد کنگره وجود ندارد.

تحلیل سیستمهای مکانیکی معمولا به مجموعه ای از معادلات منجر می گردد که باید به طور همزمان حل شود. با توجه به ویژگی های سیستم های واقعی، این مجموعه معادلات ترکیبی از دستگاه معادلات خطی و تعداد محدودی معادلات غیرخطی می باشد و در نتیجه مجموع دستگاه معادلات غیرخطی است. روش های فعلی حل این معادلات مانند روش نیوتن- رافسون، تفاوتی بین بخش خطی و غیرخطی قائل نشده و همه را به طور یکجا به صورت غیرخطی حل می کند که امکان بروز مشکلاتی در زمینه همگرایی روش وجود دارد. در این مقاله روش جدیدی برای حل مجموعه معادلات سیستم ارایه می شود که بر اساس تقسیم مجموعه معادلات به دو بخش خطی و غیرخطی استوار است. بخش خطی که صرفا بر حسب تعداد مشخصی از متغیرها خطی است با فرض مقادیر اولیه ای برای متغیرهای غیرخطی و بدون نیاز به روش های مبتنی بر تکرار حل می شود. بخش غیرخطی بر مبنای یک فرمول جدید برای نمو متغیرهای غیرخطی و به روش تکراری حل می شود. این فرمول بر اساس بسط رشته تایلور به دست می آید. نمونه موردی این تحقیق موضوع تعیین مدول یانگ با استفاده از میزان خیز جانبی در چند نقطه از یک تیر خمشی تحت خمش خالص است. از آنجا که مقادیر اندازه گیری شده دارای خطا می باشد، مقاله حاضر روش جدیدی برای فیلتر و حذف کردن خطاهای موجود در اندازه گیری و بطور همزمان شناسایی و تعیین مشخصه های نامعلوم سیستم پیشنهاد می نماید. با توجه به استفاده روش پیشنهادی از جبر ماتریس ها در حذف خطا، قابلیت اجرای کامپیوتری آن ساده و سریع می باشد. نشان داده می شود که اولا روش پیشنهادی در حل معادلات غیرخطی کارا و موثر است، به تعداد حدس های اولیه کمتری نیاز دارد و همگرایی آن نیز بسیار خوب است. کاربرد ماتریس فیلتر کننده به حذف خطا از داده ها منجر گردید و مقدار به دست آمده برای مدول کشسانی نیز در موافقت بسیار خوب با مقادیر مورد انتظار است.

واکنش شیفت گاز- آب یک مرحله مهم در تهیه گاز سنتز با استفاده از گاز طبیعی یا نفتا برای تولید ترکیبات با ارزش شیمیایی مانند آمونیاک، متانول، هیدروژن و بنزین می باشد. در این کار تحقیقاتی کاتالیست های شیفت گاز- آب در دمای بالا با استفاده از مواد آزمایشگاهی به روش هم رسوبی ساخته شدند. ویژگی ها و خصوصیات کاتالیست ها با تکنیک های رایج تعیین گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهد که کاتالیست های کلسینه شده از درجه بلورینگی بالاتری برخوردار هستند. آزمون های رآکتوری نشان داد کاتالیست های ساخته شده با رسوب دهنده کربنات سدیم از سطح فعالیت بالاتری برخوردارند. اثر درصد اکسید آهن و اکسید کروم در فعالیت کاتالیست ها مورد بررسی قرار گرفت. دمای مناسب برای تکلیس کاتالیست ها 350°C به دست آمد.

تنوع بالای قطعات با تعداد تولید کم از مشخصات عمده کارگاه قطعه سازی است. لذا سیستم های CAM که برای ایجاد برنامه NC در این گونه کارگاه ها بکار گرفته می شوند باید نیاز کمتری به تصمیم کاربر برای برنامه ریزی عملیات داشته باشند. در این مقاله روشی برای استخراج عملیات ماشینکاری جهت اتوماسیون برنامه ریزی عملیات پیشنهاد شده است. بعلاوه الگوریتمی برای تعیین ترتیب بهینه عملیات و انتخاب ابزار بکار گرفته شده است. یک مثال عملی جهت مقایسه با یکی از الگوریتم های موجود ارایه شده است. نتایج بیانگر آن است که روش پیشنهادی با کم کردن دخالت کاربر، اتوماسیون در برنامه ریزی عملیات را فراهم می سازد. روش پیشنهادی همچنین با انعطاف پذیری و تطبیق پذیری قابل ملاحظه به کاربر قابلیت تدوین تکنولوژی ماشینکاری ویژه منطبق بر وسایل و تجهیزات موجود در کارگاه خود را می دهد.

در موتورهای دوگانه سوز، مقدار سوخت آتش زا تاثیر قابل توجهی بر عملکرد و آلایندگی آنها دارد. به منظور بررسی تاثیر مقادیر مختلف سوخت آتش زا بر روی فرایند احتراق، عملکرد و آلایندگی این موتورها در تمامی شرایط باری، آزمایش های تجربی بر روی یک موتور دوگانه سوز از نوع پاشش غیرمستقیم انجام شده است. در کار حاضر، پریود تاخیر در اشتعال و فرآیند احتراق و شکل گیری آلاینده ها در موتور دوگانه سوز به دو صورت بررسی شده است. در حالت اول سوخت آتش زا ثابت نگه داشته شده و با اضافه کردن سوخت گازی بار موتور افزایش یافته و در حالت دوم برای بار جزیی %25 بار کامل، با کاهش سوخت آتش زا، سوخت گازی بیشتری جایگزین شده است. این نتایج نشان می دهند که در بارهای کامل، افزایش سوخت گازی و کاهش سوخت آتش زا باعث کوتاه تر شدن دوره احتراق شده و آلاینده های CO و TUHC را کاهش می دهد ولی در بارهای جزیی با افزایش سوخت گازی و کاهش سوخت آتش زا دوره احتراق طولانی تر شده و آلاینده های CO و TUHC شدیدا افزایش می یابند.

کاتالیست های VPO در مقیاس وسیعی در واکنش اکسایش گزینشی بوتن و –n بوتان به انیدرید مالئیک مورد استفاده قرار می گیرند. در این تحقیق کاتالیست های VPO با نسبت های اتمی مختلف P/V و زمان رفلاکس متفاوت در محیط الکلی تهیه شده اند. تاثیر عوامل مختلفی نظیر فضای کلسینه کردن (هوا با اکسیژن خالص)، عوامل احیا کننده (بنزیل الکل یا آلیل الکل)، پروموتر مولیبدن، نسبت اتمی P/V و زمان رفلاکس کردن بر ساختار کریستالی کاتالیست، مساحت سطح کاتالیست، دمای احیا و مکان های فعال سطح مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. جهت شناسایی کاتالیست ها از پراش اشعه (XRD) x، طیف سنجی زیر قرمز (FT-IR)، اندازه گیری مساحت سطح به روش BET، SEM و بررسی TPD آمونیاک استفاده شده است. همچنین کاتالیست های تهیه شده، در واکنش اکسایش –n بوتان به انیدرید مالئیک بطور موثری عمل می نمایند. با اضافه نمودن پروموتر مولیبدن، گزینش پذیری انیدرید مالئیک در دمای 425°C تا %98 افزایش پیدا می کند.

در این مطالعه به صورت تئوری و تجربی تاثیر قطر لوله های فشار بالا سیستم سوخت رسانی (FIS) در عملکرد و آلایندگی موتورهای دیزلی مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج شبیه سازی انجام گرفته، نشان می دهد که با افزایش قطر لوله ها، فشار محفظه پاشش، آهنگ پاشش سوخت و فشار لوله کاهش می یابد. برای بررسی تاثیر قطر لوله های سوخت بر میزان آلایندگی، تست 8 مود حالت پایا مطابق استاندارد ECER96 بر روی یک موتور دیزلی انجام گرفت. نتایج نشان می دهد که با افزایش قطر لوله ها، میزان آلاینده NOx کاهش ولی میزان UHC و CO افزایش می یابد.

شبکه های عصبی مصنوعی با دارابودن مزایایی به مانند قابلیت یادگیری و تخمین، به طور گسترده ای در زمینه های مختلف مهندسی شیمی همچون شبیه سازی و کنترل فرآیند به کار می روند. این شبکه ها برای مدلسازی، شبیه سازی و بهینه سازی سیستم های غیرخطی به منظور حل مسایل متنوع به کار گرفته می شوند. یکی از این مسایل، تلفیق داده دینامیک غیرخطی است. در این مقاله یک روش جدید به نام NetDDR که با به کارگیری شبکه های عصبی مصنوعی بسط و توسعه یافته است، ارایه می شود. برای نمایان ساختن جنبه های مختلف روش جدید و مزایای آن، این شیوه بر روی یک برج تقطیر اعمال شد.

یکی از روش های مقاوم سازی سطح فلزات و آلیاژها در مقابل سایش و خوردگی و همچنین افزایش سختی سطح آنها، استفاده از تکنولوژی نفوذ فعال حرارتی (TRD) و ایجاد یک لایه سخت، متراکم و سرامیکی کاربید (و یا نیترید) عناصری از جمله کروم، بر روی سطح آنها می باشد. در تحقیق حاضر، سینتیک تشیکل کاربید کروم بر روی فولاد 1020 با استفاده از روش حمام نمک مذاب در دماهای 950، 1000 و 1050°C به مدت 3 تا 9 ساعت مورد مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از آنالیز فازی توسط دستگاه XRD، حضور فاز (Cr,Fe)7C3 بر روی سطح فولاد مشخص گردید. نتایج به دست آمده از مشاهدات سطح مقطع نمونه ها، با استفاده از میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی (SEM)، نشان داد که یک لایه کاربید کروم کاملا فشرده و یکنواخت بر روی سطح فولاد تشکیل شده است. میکروسختی سطح فولاد پوشش داده شده برابر با 1350 ویکرز می باشد. بررسی سینتیکی لایه کاربیدی نشان می دهد که اولا یک رابطه سهمی شکل بین ضخامت لایه کاربیدی و زمان غوطه وری نمونه ها در حمام نمک مذاب وجود دارد، و ثانیا انرژی فعال سازی لازم برای این فرآیند 225.6kJ/mol است. به علاوه برای پیش بینی ضخامت لایه کاربیدی از طریق پارامترهای فرآیند، نمودارهای هم- ضخامت پیشنهاد می گردد. همچنین تلاش شده است تا امکان استفاده از یک سری مدل های ریاضی نیز مورد بررسی قرار گیرد.