فرآیند هیدروفرمینگ، از روش هایی است که می تواند به عنوان یک راهکار مناسب برای رفع مشکل موجود در زمینه شکل دهی قطعات پیچیده مانند قطعات مستطیلی پله ای مطرح شود. در این فرآیند، توزیع ضخامت یکنواخت و کیفیت بالاتر قابل دست  یابی است. در فرآیند هیدروفرمینگ، بهینه سازی ابعاد اولیه ورق، تاثیر زیادی در تولید محصولات با حداقل هزینه و کیفیت بالا دارد. در این مقاله با استفاده از روش حساسیت، بهینه سازی ابعاد اولیه ورق با دو هندسه متفاوت، مورد بررسی قرار گرفت. در پایان مراحل بهینه سازی، منحنی ورق شکل یافته و منحنی نهایی روی هم منطبق می شوند. در مراحل بهینه سازی از نرم افزار آباکوس به منظور انجام شبیه سازی فرآیند استفاده گردید. پارامترهای مورد بررسی در این تحقیق، تاثیر بهینه سازی ابعاد اولیه ورق بر روی توزیع ضخامت و فشار بیشینه شکل دهی می باشد. در پایان این نتیجه حاصل شد که با بهینه سازی ابعاد اولیه ورق در هر مرحله، میزان بیشترین نازک شدگی قطعه نهایی کاهش می یابد که در ناحیه شعاع سنبه و دیواره پله ایجاد می شود. همچنین با بررسی فشار بیشینه شکل دهی مشخص گردید که با انجام مراحل بهینه سازی، جریان مواد افزایش یافته و سبب کاهش حداکثر فشار بیشینه خواهد شد.

در این تحقیق کنترل فعال ارتعاشات نقطه دلخواهی از ورق مستطیلی با تکیه گاه های ساده انجام می شود. ابتدا حل تحلیلی معادله دیفرانسیل ورق وصله دار که در آن برای لحاظ کردن اثرات سختی و جرم وصله ها از یک تابع محلی استفاده شده، ارایه می شود و در نتیجه فرکانس های طبیعی و مودهای ورق نیز به دست می آیند. برای تخمین پاسخ عرضی ورق از 9 مود اول ورق استفاده می شود. سپس با در نظر گرفتن آرایشی مناسب، وصله های پیزو الکتریک در اطراف یک نقطه معین از ورق، کنترل ارتعاشات این نقطه انجام می شود و امکان کاهش ارتعاش موضعی ورق بدون کاهش ارتعاش کلی ورق نشان داده می شود. پتانسیل الکتریکی وصله های عملگر توسط اعمال کنترل PID بر پتانسیل الکتریکی القا شده در وصله های حسگر، تامین می شود. برای کاهش ارتعاش یک نقطه دلخواه ورق از 4 وصله استفاده می شود و برتری آن نسبت به آرایش متقارن 9 وصله که ارتعاش کلی ورق را کاهش می دهد، با ارایه مثال بررسی می شود. نتایج بدست آمده استفاده از روش ارایه شده را تایید می کنند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

کاربرد سازه های با ساختار متخلخل با حفره هایی که به طور طبیعی یا ساختگی حاوی سیال هستند، در زمینه های مهندسی متعددی مانند ورق ها و فومهای حاوی رطوبت یا سیال میراساز انرژی، ورقهای چوبین در معرض رطوبت و نیز استخوان مطرح است. در مقاله کنونی، تحلیل پاسخ ضربه ورق پروالاستیک برای اولین بار صورت پذیرفته است. برای این منظور ابتدا معادلات ساختاری مواد پروالاستیک بر اساس نظریه بیوت ارایه شده و سپس معادلات حاکم بر ضربه ورق، بر پایه نظریه ورق کلاسیک و قانون تماس خطی نشده هرتز، استخراج گردیده اند. فرم اجزای محدود غیرخطی معادلات حاکم با استفاده از روش گلرکین بدست آمده و با الگوریتمی ویژه حل شده است. برای در نظر گرفتن وابستگی زمانی معادلات حاصله، از روش انتگرال گیری زمانی عددی نیومارک استفاده شده است. بر پایه کد کامپیوتری نوشته شده، اثر پارامترهای گوناگون بررسی شده است. نتایج آشکار می سازند که وجود و امکان حرکت سیال در حفره های ساختاری، می تواند به رفتارهایی متناقض با ورقهای عادی بینجامد. همچنین، نیروی تماس، میزان فروروی ضربه زن، خیز نقطه وسط ورق و گشتاور خمشی ناشی از سیال درون منافذ با افزایش ضریب نفوذ افزایش می یابند.

در این مقاله کمانش ورق های مستطیلی از مواد مدرج تابعی، در شرایط مرزی اختیاری و تحت بارگذاری فشاری دو محوری مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل حاضر بر پایه تئوری کلاسیک ورق ها با تغییر شکل های بزرگ استوار است. ورق از جنس مواد مدرج تابعی با مدل توانی در راستای ضخامت است که از تغییرات ضریب پواسون صرف نظر شده است. ابتدا معادلات تعادل در کمانش ورق بر اساس تئوری سطح خنثی فیزیکی به دست آمده اند و سپس حل دقیق این معادلات به کمک روش تبدیل استوکس انجام شده است. روش تبدیل استوکس یک روش کارامد در مواجه با شرایط مرزی حاکم بر لبه های ورق است که توابع جا به جایی ورق در حال کمانش با توجه به شکل مدهای حادث از این رویداد، به صورت توابع مثلثاتی تعریف می شوند. در مقاله حاضر، تابع جا به جایی در راستای ضخامت با استفاده از سری فوریه سینوسی حدس زده شده اند. با حل معادلات کمانش و اعمال شرایط مرزی در حالتی که لبه های ورق تحت مجموعه ای از فنرهای پیچشی و کششی قرار گرفته اند، بار بحرانی در شرایط مرزی مختلف محاسبه می شوند. همچنین تغییرات بار بحرانی بر اساس نسبت ابعادی ورق، تغییرات توان مدل FGM و نسبت بارگذاری در دو راستای ورق مورد بررسی قرار گرفته است. این نتایج با نتایج حاصل از المان محدود و نتایج سایر محققین، صحت سنجی شده است که هماهنگی خوبی بین آنها مشاهده می شود.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

این مقاله به بررسی پدیده فلاتر در یک ورق مستطیلی-شکل در جریان هوای مافوق صوت می پردازد. فلاتر، یک ارتعاش خود برانگیخته است که در معرض جریان سیال اتفاق می افتد. در این پژوهش، ابتدا پدیده فلاتر و روش شناسایی آن بر اساس تحلیل مقادیر ویژه مورد بررسی قرار می گیرد. سپس با استفاده از فرضیات ورق کیرشهف، معادله حرکت ورق استخراج شده و با مدل آیرودینامیکی پیستون مرتبه اول کوپل می شود. در ادامه، معادله کوپل شده سازه-سیال با استفاده از روش تفاضل مربعات (DQM) به صورت ماتریسی حل می شود. استفاده از روش عددی DQM در قالب ماتریسی، مزایایی از جمله دقت و سرعت بالا را برای حل مسئله فلاتر فراهم می کند، به شرطی که تعداد لایه مناسبی برای نقاط مرزی انتخاب شود. همچنین نتایج نشان می دهد که اولین پدیده فلاتر در یک ورق از جنس آلومینیوم با طول و عرض 1 متر و ضخامت 5 میلیمتر، در شرایط جوی سطح آزاد دریا و با شرایط مرزی دو سر گیردار و دو سر آزاد، در فشار دینامیکی بدون بعد 617 (معادل 3.395 ماخ) رخ می دهد. فرمول بندی ارائه شده می تواند به عنوان یک پایه برای حل و محاسبه سرعت فلاتر اجسام مختلف در جریان هوای مافوق صوت مورد استفاده قرار گیرد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این مقاله، به بررسی ضربه الاستوپلاستیک یک گلوله کروی فولادی با ورق دارای شرایط مرزی دولبه موازی ساده و سایر لبه ها ترکیبی از شرایط مرزی ساده، گیردار و آزاد پرداخته می شود. روش به کار گرفته شده در این تحقیق، بسط توابع ویژه می باشد که جهت به دست آوردن توابع ویژه (شکل مودهای ارتعاشی) و فرکانس های طبیعی از حل دقیق معادلات تعادل کوپل حاصل از تئوری مرتبه اول برشی میندلین-ریزنر استفاده شده و بعد از یافتن فرکانس ها و شکل مودها، ضربه الاستوپلاستیک روی ورق مورد مطالعه اعمال شده است. در این مطالعه، به بررسی و تحلیل عددی اثر پارامترهای مختلف، از جمله جنس و ضخامت ورق، شرایط مختلف مرزی، محل اعمال ضربه و ابعاد و سرعت اولیه گلوله را بر روی زمان برخورد، نیروی ضربه، میزان تقرب، تغییر شکل عرضی محل اعمال ضربه، شعاع دهانه الاستیک و پلاستیک و ... در هر یک از مراحل سه گانه ضربه پرداخته می شود. جهت صحه گذاری نتایج این مقاله، مقایسه ای بین نتایج به دست آمده و نتایج حاصل از تحلیل به کمک نرم افزار اجزا محدود ANSYS و همچنین نتایج ارائه شده در مراجع معتبر صورت پذیرفته که تطابق بسیار خوبی نشان می دهد.