طرح پژوهشی "طراحی و ساخت ربات با مکانیزم پاندول معکوس" به منظور تحلیل و بررسی مبانی دینامیک و کنترل این نوع مکانیزم، شناخت محدودیت ها و قابلیت های آن و سایر کاربردها در زمینه سیستم های حمل و نقل مدرن مانند رباتهای گشت زنی و بازرس انجام شده است. در این طرح ابتدا تاریخچه فعالیت های انجام شده و یا در حال انجام و نمونه های تولید شده وسایل نقلیه مدرن با این مکانیزم در سایر کشورها بررسی شده است.در ادامه با تحلیل دینامیکی و استخراج معادلات مربوطه، انواع کنترلر جهت ایجاد پایداری و حرکت طراحی و در نهایت پس از بهینه سازی، در مدل واقعی ربات پیاده سازی شده است. در واقع این طرح پژوهشی، به صورت مقدمه ای بر طراحی و ساخت "وسایل نقلیه مدرن با مکانیزم پاندول معکوس" در نظر گرفته شده است تا با مطالعه کنترلرهای موجود مسیر طراحی و ساخت این نوع وسایل نقلیه هموار گردد. در پایان کنترلر PID به صورت اجمالی بررسی شده و یک نمونه نیز به صورت بهینه در نزم هفراز متلب شبیه سازی شده و روی ربات پیاده سازی شده است.

تحقیقات انجام شده توسط دانشمندان علم مواد همواره در جهت بهبود کارایی مواد و دست یابی به ویژگیهای مطلوب از طریق اصلاح ساختار شیمیایی، عملیات حرارتی، مکانیکی و حرارتی- مکانیکی می باشد. به طوریکه با تغییر ساختار داخلی ماده، خصوصیات مطلوب در آن حاصل گردد. در این راستا، فناوری انجماد سریع ابداع گردیده است.از زمان معرفی نخستین روش انجماد سریع، پیشرفتهای زیادی در جهت ابداع روشهای جدید صورت پذیرفته است و امروزه روشهای متعددی برای تولید محصولاتی با اشکال گوناگون نظیر پودری، رشته ای، نواری، ورقه ای، سیمی و غیره وجود دارد. سرعت سرد کردن مذاب در فرآیند انجماد سریع عموما 103-109ks-10 می باشد و بدین ترتیب افزایش حد حلالیت جامد، به حداقل رسیدن جدایش، ریزشدن اندازه دانه ها، اصلاح و یا حذف فازهای ناشی از جدایش، امکان تشکیل ساختارهای شیشه ای و میکروکریستالی نیمه پایدار قابل دست یابی است.این گزارش شامل فصل های ذیل می باشد:در سه فصل اول، مباحث تئوری مربوط به فناوری انجماد سریع از قبیل اصول و مفاهیم بنیادی، ترمودینامیک، سینتیک و اتنقال حرارت مورد بحث قرار گرفته است.فصل چهارم شامل انواع فناوری های انجماد سریع و فصل پنجم حاوی کاربردهای مختلف این فناوری از قبیل کاربردهای مغناطیسی، الکتریکی، مکانیکی و شیمیایی می باشد. در فصل ششم، آلیاژهای فناوری انجماد سریع از قبیل آلیاژهای آلومینیوم، تیتانیم، منیزیم، آهن، کبالت، نیکل و غیره مورد مطالعه قرار گرفته اند.فصل هفتم مشتمل بر وضعیت کنونی فناوری انجماد سریع در چند مرکز تحقیقاتی و دانشگاهی در کشورهای پیشرفته می باشد و در فصل پایانی نیز، مروری اجمالی بر پیشرفت آتی این فناوری ارائه شده است.

در گزارش حاضر با هدف توسعه روش های پردازش داده، جنبه های نظری و عددی روش تعمیم یافته پورسل در حل دستگاه معادلات خطیAx=b  به ازا b=0,b≠0 ارایه شده است. همچنین با معرفی مفهوم جدیدی از محورگیری سطری و ستونی، پایداری بهتری در فرایند اجرای روش بدست آمده است. در این گزارش روش های جدیدی مبتنی بر روش پیشنهادی برای حل مساله مقدار ویژه و بردار ویژه، تجزیه ماتریس به حاصل ضرب ماتریس های مثلثی و همچنین روش ساده ای برای دست یابی به وارون یک ماتریس ارایه شده است. علاوه بر این کاربرد روش پیشنهادی در تجزیه مقدار منفرد یک ماتریس، تقلیل مرتبه ماتریس و حل معادلات در زیر فضاهای کرایلف مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. همچنین با توجه به نتایج عددی و پیچیدگی محاسبات نشان داده شده است که روش دستیابی به جواب دستگاه معادلات با ماتریس ضرایب هیسنبرگ در این روش جایگزین مناسبی برای تجزیهQR  در روش متداول و مرسومGMRES  می باشد.

در این پژوهش ارایه یک سیستم (سامانه) مدولار اندازه گیری قطر هدف گیری شده است که با تحقیق در سامانه های موجود در جهان و تجزیه و تحلیل مشخصه های آنها شروع گردیده و سپس به دستیابی دانش و تکنولوژی برای طراحی و ساخت ختم گردد .در نهایت طرحی جدید با قابلیت توسعه و بهینه سازی درسطح ملی و بین المللی ایجاد گردد.در حین تجزیه و تحلیل مشخصه های موجود طرح های جهانی، ابتکارات و توانایی های تکنولوژی داخلی نیز در راستای ایجاد طرحی قابل رقابت از لحاظ دوام، قیمت و عوامل مشتری پسند، نیز مورد توجه قرار گرفته است.با اجرای این پروژه اولین تجربه طراحی و تولید ابزارهای اندازه گیری الکترومکانیکی برای رفع نیاز اندازه گیری های قطر داخل و خارج قطعات صنعتی در خطوط تولید انبوه فراهم گردیده است.

روش تولید نوارهای عریض آمورف، فناوری انجماد سریع به روش ریخته ریسی نوارهای عریض (PFC) (Planar Flow Casting) می باشد. در این فرایند تک مرحله ای، نوارهای نازک فلزی به ضخامت حدود 30 میکرومتر و پهنای مورد نظر، بطور مستقیم از مذاب ریخته گری می شوند به طوری که به دلیل سرد شدن سریع مذاب، در محدوده 105-106 0C/s، اتمهای مذاب فرصت لازم جهت تشکیل شبکه بلوری در فاز جامد را نداشته و ساختار اتمی بدون نظم و تناوب کریستالی (ساختار آمورف) را تشکیل می دهند.در فرایند ریخته ریسی نوارهای عریض، مذاب خروجی از نازلی با شکاف مستطیل شکل، که در آن پهنای شکاف کمتر از 1 میلیمتر بوده و طول آن برابر با پهنای نوار تولیدی است، بر روی سطح خارجی یک دیسک مبرد قرار گرفته و حوضچه مذاب پایداری را بین سطوح پایینی جداره های شکاف نازل و سطح دیسک مبرد تشکیل می دهد. به محض تماس مذاب با دیسک مبرد، لایه نازکی بر روی مبرد تشکیل شده و با چرخش مبرد، نوار پیوسته ای به طور مداوم از زیر حوضچه مذاب خارج شده و در اثر نیروی گریز از مرکز از دیسک جدا می شود.در تحقیق حاضر، با اعمال تغییراتی در سیستم نگهدارنده نازل، کاربری دستگاه مذاب ریسی با دیسک مبرد موجود دو منظوره شده و امکان ریخته ریسی نوارهای عریض فراهم شد. سپس نازل هایی از جنس کوارتز و نیترید بور، با پهنا و طول شکاف به ترتیب 0.4 و 10 میلیمتر طراحی و ساخته شده و با انجام بیش از دویست آزمایش ریخته ریسی و اصلاح طرح اولیه نازل بعد از هر سری آزمایشات، محدوده بهینه پارامترهای فرایند، از جمله سرعت خطی دیسک، فشار تزریق مذاب، فاصله سطوح پایینی جداره های اول و دوم شکاف نازل تا سطح دیسک برای ریخته گری نوارهایی با کیفیت و مشخصات ابعادی مطلوب تعیین شد و در نهایت با انجام آزمایشات پی در پی موفق، نوارهایی به ضخامت 22 میکرومتر و پهنای 10 میلیمتر با کیفیت سطحی و انعطاف پذیری عالی تولید شد.بررسی ریزساختار و خواص مغناطیسی نوارهای ریخته ریسی شده از آلیاژ Co68.15Fe4.35Si12.5B15 (Unitika) به روش های پراش اشعه (XRD) X و Hysteresisgraph مشخص ساخت که نوارها دارای ساختار کاملا آمورف و خواص نرم مغناطیسی عالی از جمله نیروی پسماندزدای مغناطیسی 0.67A/m و نفوذپذیری ماکزیمم بیش از 220000 هستند.

امروزه تست و آزمون غیر مخرب سازه ها به دلیل نیازمندی به تخمین عمر آنها از اهمیت فراوانی برخوردار است. اما با توجه به محدودیت های عملیاتی و فنی، کاربرد این روش ها در صنعت همواره با محدودیت هایی مواجه بوده است. یکی از جدیدترین این روش ها، که اخیراً و ظرف 20 تا 30 سال اخیر به منظور انجام آزمون غیر مخرب بر روی سازه های بتنی مورد استفاده قرار گرفته است روش Impact Echo می باشد. این روش دارای کاربردی گسترده و قابل اعتماد در زمینه سازه های بتنی و غیر فلزی (مانند آسفالت و سنگفرش) می باشد. از سویی دیگر سازه های کامپوزیتی امروزه دارای کاربردی گسترده در زمینه فناوری های نو و تکنولوژی های جدید می باشند. کاربرد کامپوزیت ها امروزه دیگر محدود به چند زمینه خاص نبوده و از حوزه هوافضا گرفته تا مخازن ذخیره سازی میعانات هیدروکربنی را شامل می گردد. به منظور انجام آزمون غیر مخرب بر روی تجهیزات کامپوزیتی نمی توان از روش های کاربردی برای فلزات مانند التراسونیک بهره برد، به همین دلیل در این پژوهش استفاده از روش Impact Echo بر روی سازه های کامپوزیتی بررسی شده است. این روش تاکنون برای کامپوزیت ها مورد استفاده قرار نگرفته است و دراین پژوهش برای نخستین بار این کاربری بررسی و توسعه داده خواهد شد. در این راستا امکان کاربرد این روش در ارزیابی غیر مخرب سازه های کامپوزیتی از دو طریق حل عددی در محیط نرم افزار LS-DYNA و همچنین آزمایشات تجربی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از حل عددی و آزمایشات تجربی نزدیکی قابل قبولی را نشان دادند هر چند نتایج کاملاً بر یکدیگر منطبق نبودند. این عدم انطباق به آن دلیل است که سنسورها و پیکره بندی دستگاه موجود Impact-Echo برای ارزیابی سازه های بتنی و سنگی طراحی شده و به منظور استفاده بهینه و کاربردی از این روش نیاز به انجام تغییرات سخت افزاری در آنها می باشد.

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

سازمان های فرافن برای تامین دانش، مواد اولیه و قطعات مونتاژی مورد نیاز خود با تامین کنندگان متعددی تعامل دارند. با توجه به پروژه محور بودن اکثر این سازمان ها، بیشتر تامین کنندگان این سازمان ها، دانشگاه ها، مراکز دانش بنیان، پارک های علم و فناوری، صنایع فرافن، مراکز توسعه تکنولوژی و حتی محققین و نخبگان می باشند. مجموعه این تامین کنندگان شبکه نوآوری سازمان های فرافن را تشکیل می دهند. لذا ارزیابی و انتخاب بهترین این مراکز در شبکه نوآوری این سازمان ها تاثیر چشم گیری در بهبود خدمات، افزایش کارآیی و پیشبرد اهداف آنها خواهد داشت. این ارزیابی و انتخاب تامین کنندگان نیازمند تعریف و تعیین معیارهای کیفی و کمی مناسب می باشد. با توجه به تاثیرگذاری و اهمیت بالای تامین کنندگان در شبکه نوآوری سازمان های فرافن، در این پروژه ضمن تبیین معیارهای ارزیابی، مدل مناسبی برای ارزیابی و انتخاب تامین کنندگان ارائه شده است. این سازمان ها می توانند با استفاده از مدل و معیارهای پیشنهادی با سهولت و دقت بالا تامین کنندگان خود را ارزیابی و رتبه بندی نموده و اقدام به انتخاب آنها نمایند. برای تعیین و تبیین معیارها و مدل بطور متداول از مرور ادبیات و بررسی سابق موضوع از جمله مقالات علمی معتبر و شرکت های فرافن داخل و خارج کشور استفاده شده است. با توجه به مطالعات صورت گرفته در مورد معیارها و مدل های ارزیابی و انتخاب تامین کنندگان، در این طرح هفده معیار (شامل معیارهای کیفی و کمی) پیشنهاد شده است. به منظور بومی سازی مدل در تعیین و اولویت بندی معیارها از نظرات خبرگان سازمان صنایع هوایی بعنوان یک سازمان فرافن استفاده شده است. در نهایت یک مدل ترکیبی تحلیل پوششی داده ها برای ارزیابی و انتخاب با معیارهای پیشنهادی تدوین گردید که با استفاده از این مدل کاراترین تامین کننده را می توان در حضور داده های دقیق، داده های نادقیق و محدودیت های وزنی پیدا نمود. همچنین الگوریتمی جهت تعیین و رتبه بندی سایر تامین کنندگان کارا ارائه شده است. مقایسه مدل ارائه شده با مدل های موجود نشان می دهد که مدل ارائه شده کاراتر بوده و شاخصه های بیشتری برای تصمیم گیری دارد.

در مدل های پیش بینی عددی وضع هوا، قوانین حاکم بر جو به صورت معادلات دیفرانسیل با مقدار اولیه- مرزی -مدلسازی شده اند. برای حل این معادلات دیفرانسیل از روش های عددی استفاده می شود. بدیهی است که روش های عددی، تقریبی بوده و همواره دارای خطا می باشند. استفاده از روش های عددی در مدل ها، تنها علت بروز خطا در خروجی مدل نمی باشد؛ بلکه به عواملی مانند وجود خطا در مقادیر اولیه- مرزی، کمبود داده های اولیه در برخی مناطق و آشوبی بودن سیستم دینامیکی جو نیز می توان اشاره کرد. بنابراین، پیش بینی در یک چنین سیستمی با عدم قطعیت همراه خواهد بود و دارای خطا می باشد. خطای ذکر شده در برونداد مدل های پیش بینی عددی وضع هوا به دو دسته سامانمند و تصادفی تقسیم می شود. خطای سامانمند میزان میانگین انحراف برونداد مدل از واقعیت را نشان می دهد که با روش های آماری موسوم به پس پردازش قابل حذف شدن می باشد؛ اما خطای تصادفی از نظم خاصی پیروی نمی کند. روش های مختلفی برای از بین بردن خطای سامانمند یا پس پردازش برونداد خام مدل های پیش بینی عددی وجود دارد که مقادیر پیش بینی شده روی ایستگاه ها را تصحیح می کنند. در طرح حاضر با استفاده از داده های دیدبانی در ایستگاه ها، برای کمی سازی عدم قطعیت در جو، پیش بینی احتمالی و همچنین پیش بینی پس پردازش شده دمای دو متری به صورت قطعی صادر شده است. در سال های اخیر نیاز به پیش بینی بدون اریبی در نقاط غیر ایستگاهی یا اساسا نقشه پس پردازش شده زیاد شده است لذا روش هایی ابداع شده اند که می توانند پیش بینی پس پردازش شده برای هر نقطه دلخواه را بدست آورند. در این طرح با استفاده از روش های تصحیحات متوالی، روش GIDS و روش کریگیدن که یکی از روش های آمار فضایی است، پیش بینی های قطعی پس پردازش شده روی یک شبکه منظم روی ایران محاسبه و مقایسه شده است.

هدف: هدف از پژوهش حاضر، اتصال دهی به روش TLP سوپرآلیاژ پایه نیکل IN-738LC مورد استفاده در صنایع توربین سازی با استفاده از فویل های آمورف BNi-2 و MBF-15 تولید شده در گروه پژوهشی متالورژی جهاد دانشگاهی شریف و تعیین شرایط بهینه فرایند و مقایسه ریزساختار و استحکام برشی اتصال با مشخصات ناحیه اتصال نمونه های مشابه خارجی در مراجع می باشد. روش تحقیق: در این پژوهش، فرایند لحیم کاری به روش TLP و آزمایش های مشخصه یابی بر اساس استاندارد AWS B2.2 انجام پذیرفت. فرایند اتصال دهی در محدوده دمایی تعیین شده بر اساس نتایج آزمون DTA فویل ها و در زمان های مشخص تحت اتمسفر خلاء انجام شد. با تغییر پارامترهای فرایند TLP نظیر دما، زمان لحیم کاری و نیز ضخامت فویل لحیم، تحولات ریزساختاری و همچنین استحکام برشی ناحیه اتصال بررسی شده و شرایط بهینه فرایند اتصال دهی به روش TLP تعیین شد. ریزساختار ناحیه اتصال تعدادی از نمونه های اتصال دهی شده جهت انجام بررسی های بیشتر به آزمایشگاه دانشگاه ملی کشور تایوان ارسال شده و نتایج مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج: بررسی نتایج ریزساختاری نشان داد با توجه به شرایط فرایند لحیم کاری، ناحیه اتصال می تواند شامل سه منطقه مجزای ASZ،ISZ وDAZ باشد. ریزساختار ناحیه ISZ منطقه انجماد همدما، تک فاز محلول جامد γ می باشد و ریزساختار ناحیه انجماد غیر همدما (ASZ) شامل فازهای یوتکتیکی، ترکیبات بورایدی غنی از نیکل و کروم و نیز رسوبات ریز سیلیسید نیکل می باشد. ترکیبات بورایدی و کربو بورایدی غنی از کروم با مورفولوژی بلوکی و سوزنی شکل در ناحیه DAZ مشاهده گردید. شرایط بهینه فرایند اتصال دهی برای فویل های BNi2، لحیم کاری در دمای1055oC و زمان 30 دقیقه و برای فویل های MBF-15 لحیم کاری در دمای1130oC و زمان 30 دقیقه تعیین شد. مقایسه ریزساختار و خواص برشی نمونه های لحیم کاری شده با استفاده از فویل های BNi2 و MBF-15 تولید شده در جهاد دانشگاهی با مشخصات مذکور در مراجع بیانگر برابری خواص مذکور می باشد.