ORIGINAL_ARTICLE
مدلسازی دینامیکی و تحلیل مکانیزم جدید کنترل خودکار سرعت زاویهای محورهای دوّار
مکانیزم جدید کنترل خودکار سرعت زاویهای محورهای دوّار، در واقع طرح یک سامانۀ انتقال توان کامل میباشد. این سامانه میتواند برای مقادیر مختلف سرعتهای زاویهای ورودی به آن، سرعت خروجی تقریباً ثابت تولید نماید و بهعنوان رابطی مناسب، بین محور تواندهی تراکتور و ماشینهای کشاورزی بهکار گرفته شود. این سامانه کاملاً مکانیکی میباشد. در این پژوهش، با استخراج معادلات نیرو، گشتاور و توان، عملکرد مکانیزم مدلسازی میشود. معادلات حاکم بر حرکت این مکانیزم از نوع معادلات دینامیکی غیرهولونومیک و بهصورت معادلات دیفرانسیل- جبری با اندیس سه میباشد. نتایج مدلسازی نشان میدهد که با تغییر سرعت ورودی به سامانه در بازۀ 30-% الی 50% ، میزان خطا در سرعت خروجی کمتر از 10% میباشد.
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_31050_6bdf60fb35aa36e8b4426475c6bc2549.pdf
2015-08-23
1
13
10.22067/fum-mech.v26i2.31384
سرعت زاویهای
مجموعه چرخدنده سیارهای
سیستم غیرهولونومیک
کنترل خودکار
معادلات دیفرانسیل- جبری
خدیجه
فرجی مهیاری
farajimahyari@ut.ac.ir
1
دانشگاه تهران
AUTHOR
علی
جعفری
jafarya@ut.ac.ir
2
دانشگاه تهران
LEAD_AUTHOR
سید سعید
محتسبی
mohtaseb@ut.ac.ir
3
دانشگاه تهران
AUTHOR
علی
حاجی احمد
hajiahmad@ut.ac.ir
4
دانشگاه تهران
AUTHOR
1. ASABE Standards, ASAE S207.12 MAR1994 (R2009): "Operating Requirements for Tractors and Power Take-Off Driven Implements", St. Joseph, MI: American Society of Agricultural and Biological Engineers, (2013).
1
2. بهروزی لار، منصور، «شناخت و کاربرد تراکتور»، انتشارات نشر آموزش کشاورزی، ص. 123-111، (1384).
2
3. Nise, N.S., "Control Systems Engineering", Sixth Edition, Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc., pp. 1-31, (2011).
3
4. Pfiffner, R. and Guzella, L., "Optimal operation of cvt-based powertrains", International Journal of Robust and Nonlinear Control, Vol. 11, pp. 1003–1021, (2001).
4
5. Aladagli, I., Hofman, T., Steinbuch, M. and Vroemen, B., "Modeling and Control of a Continuously Variable Transmission in a Constant Speed Power Take-Off Application", in The 12th International Conference on Control, Automation and Systems, Jeju Island, Korea, (2012).
5
6. Cook, J.F., "Continuously Variable Gear Ratio Automatic Transmission", US Patent No.3899941, (1975).
6
7. Hsieh, W.H., "Kinematic synthesis of cam-controlled planetary gear trains", Mechanism and Machine Theory, Vol. 44, pp. 873–895, (2009).
7
8. Norton, R.L., "Design of Machinery: an Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machines", third Editon, New York: McGraw-Hill Companies, pp. 462-522, (2004).
8
9. Soltakhanov, Sh. Kh., Yushkov, M. P. and Zegzhda, S. A., "Mechanics of non-holonomic systems-A New Class of control systems", in: V.I. Babitsky, J. Wittenburg (Eds.), Foundations of Engineering Mechanics, Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, pp. 25-75, (2009).
9
10. Mucino, V. H., Lu, Z., Smith, J. E., Kimcikiewicz, M. and Cowan, B., "Design of continuously variable power split transmission systems for automotive applications", Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, Vol. 215, No. 4, pp. 469-478, (2001).
10
11. Parrish, B.E., "Continuously variable transmission", US Patent No.6387004B1, (2002).
11
12. Hwang, G.S., Lin, J.C., Tsay, D.M., Kuang, J.H. and Chern, T.L., "An Innovative Transmission Mechanism Applicable to Variable Speed Wind Turbines", in The 10th International Conference on Renewable Energies and Power Quality (ICREPQ’10), Granada, Spain, (2010).
12
13. Budynas−Nisbett, "Shigley’s Mechanical Engineering Design", eighth Edition, United States of America: McGraw-Hill Companies, pp. 652-710, (2008)
13
ORIGINAL_ARTICLE
حل تحلیلی کمانش ورق های ساندویچی هدفمند با لایه های پیزوالکتریک در دو حالت مدار باز و بسته
در مقالۀ حاضر، بر پایۀ تئوری کلاسیک ورق، کمانش ورق های مستطیلی هدفمند کوپله شده با لایه های پیزوالکتریک تحلیل شده است. با فرض اینکه توزیع عرضی تابع پتانسیل الکتریکی ترکیبی از دو تابع خطی و درجه دوم باشد، معادلات تعادل برای تحلیل کمانش ورق با لایههای پیزوالکتریک حاصل شد. معادلۀ ماکسول و همۀ شرایط مرزی شامل شرایط روی سطوح بالا و پایین ورق برای مدار باز و بسته و شرایط مرزی لوی ارضا شدند. نتایج نشان داد که بار بحرانی کمانش در حالت مدار باز بیشتر از مدار بسته است. همچنین بار بحرانی کمانش با افزایش ضخامت لایۀ پیزوالکتریک افزایش مییابد.
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_31111_f55990f3a733b4cb5a7a483f41a287bb.pdf
2015-08-23
15
31
10.22067/fum-mech.v26i2.28377
کمانش
پیزوالکتریک
ورق مستطیلی
مدار باز
مدار بسته
ماده هدفمند
علی
قاسم آبادیان
ali61763@gmail.com
1
فردوسی مشهد
AUTHOR
علیرضا
سعیدی
a_r_saidi@yahoo.com
2
دانشگاه شهید باهنر کرمان
LEAD_AUTHOR
1 Javaheri, R. and Eslami, M.R.," Thermal buckling of functionally graded plates", AIAA Journal,
1
Vol. 40, pp. 162-169, (2002).
2
2 Javaheri, R. and Eslami, M.R.," Buckling of functionally graded plates under in-plane compressive loading", Z Angew Math Mech (ZAMM), Vol. 82(4), pp. 277-283, (2002).
3
3 Javaheri, R. and Eslami, M.R., " Thermal buckling of functionally graded plates based on higher order theory" , Journal of Thermal Stress, Vol. 25, pp. 603-625, (2002).
4
4 Wu, L., "Thermal buckling of a simply supported moderately thick rectangular FGM plate", Composite Structures, Vol. 64, pp. 211-218, (2004).
5
5 Shariat, S. and Eslami, M.R., "Buckling of functionally graded plates under in-plane compressive loading based on the first order plate theory", Fifth international conference on composite science and technology, Sharjah, UAE, (2005).
6
6 Shariat, S. and Eslami, M.R., "Buckling of thick functionally graded plates under mechanical and thermal loads", Composite Structures, Vol. 78, pp. 433-439, (2005).
7
7 Ferreira, A.J.M., Batra, R.C., Roque, C.M.C., Qian, L.F. and Martins, P., "Static analysis of functionally graded plates using third-order shear deformation theory and a meshless method", Composite Structures, Vol. 69, pp. 449-457, (2005).
8
8 Mohammadi, M., Saidi, A.R. and Jomehzadeh, E., "Levy solution for buckling analysis of functionally graded rectangular plates", Applied Composite Materials, Vol. 17, pp. 81-93, (2010).
9
9 Mohammadi, M., Saidi, A.R. and Jomehzadeh, E., "A novel analytical approach for the buckling analysis of moderately thick functionally graded rectangular plates with two simply-supported opposite edges", Mechanical Engineering Science, Vol. 224, pp. 1831-1841, (2009).
10
10 Bodaghi, M. and Saidi, A.R., " Levy-type solution for buckling analysis of thick functionally graded rectangular plates based on the higher-order shear deformation plate theory", Applied Mathematical Modelling, Vol. 34, pp. 3659-3673, (2010).
11
11 Zenkour, A.M., "A comprehensive analysis of functionally graded sandwich plates: Part 2—Buckling and free vibration", International Journal of Solids and Structures, Vol. 42, pp. 5243–5258, (2005).
12
12 Kiani, Y. and Eslami, M.R., "Thermal buckling and post-buckling response of imperfect temperature-dependent sandwich FGM plates resting on elastic foundation", Archive of Applied Mechanics,
13
Vol. 82, pp. 891–905, (2012).
14
13 Chandrashekhara, K. and Bhatia, K., "Active buckling control of smart composite plates- finite element analysis", Smart Mater Struct, Vol. 2, pp. 31-39, (1993).
15
14 Batra, R.C. and Geng, T.S., "Enhancement of the dynamic buckling load for a plateby usingpiezoceramic actuators", Smart Mater Struct, Vol. 10, pp. 925-933, (2001).
16
15 Varelis, D. and Saravanos, D.A., "Coupled buckling and postbuckling analysis of active laminated piezoelectric composite plates", International Journal of Solids and Structures, Vol. 41, pp.
17
1519–1538, (2004).
18
16 Shariyat, M., "Dynamic buckling of imperfect laminated plates with piezoelectric sensors and actuators subjected to thermo-electro-mechanical loadings, considering the temperature dependency of the material properties", Composite Structures, Vol. 88, pp. 228-239, (2009).
19
17 Shariyat, M., "Vibration and dynamic buckling control of imperfect hybrid FGM plates with temperature-dependent material properties subjected to thermo-electro-mechanical loading conditions", Composite Structures, Vol. 88, pp. 240–252, (2009).
20
18 Akhras, G. and Li, W.C., "Three-dimensional thermal buckling analysis of piezoelectric antisymmetric angle-ply laminates using finite layer method", Composite Structures, Vol. 92,
21
pp. 31-38, (2010).
22
19 Yang, J.S., "Buckling of piezoelectric plate", Applied Electromagnetics and mechanics, Vol. 9,
23
pp. 399-408, (1998).
24
20 Shen, H.S., "Postbuckling of FGM plates with piezoelectric actuators under thermo-electro-mechanical loadings", International Journal of Solids and Structures, Vol. 42, pp. 6101–6121, (2005).
25
21 Shen, H.S., "A comparison of buckling and postbuckling behavior of FGM plates with piezoelectric fiber reinforced composite actuators", Composite Structures, Vol. 91, pp. 375–384, (2009).
26
22 Shen, H.S., "Postbuckling of shear deformable laminated plateswith piezoelectric actuators under complex loading conditions", International Journal of Solids and Structures, Vol. 38, pp. 7703-7721, (2001).
27
23 Shen, H.S., "Thermal postbuckling of shear-deformable laminated plates with piezoelectric actuators", Composites Science and Technology, Vol. 61, pp. 1931-1943, (2001).
28
24 Kapuria, S. and Achary, G.G.S., "Nonlinear coupled zigzag theory for buckling of hybrid piezoelectric plates", Composite Structures, Vol. 74, pp. 253-264, (2006).
29
25 Kim, G.W. and Lee, K.Y., "Influence of weak interfaces on buckling of orthotropic piezoelectric rectangular laminates", Composite Structures, Vol. 82, pp. 290-294, (2008).
30
26 Liu, X., Wang, Q. and Quek, S.T., "Analytical solution for free vibration of piezoelectric coupled moderately thick circular plates", International Journal of Solids and Structures, Vol. 39,
31
pp. 2129–2151, (2002)
32
27 Wang, Q., Quek, S.T., Sun, C.T. and Liu, X., "Analysis of piezoelectric coupled circular plate", Smart Mater. Struct.,Vol. 10, pp. 229–239, (2001).
33
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تجربی تأثیر پارامترهای لیزر در شکلدهی ورقهای فوم حفرهبستۀ آلومینیم با استفاده از لیزر
در فرآیند شکلدهی با لیزر تشکیل گرادیان دمایی در راستای ضخامت ورق عامل ایجاد خم نهایی میباشد. ورقهای فوم فلزی، بهعلت بروز شکست در حین تغییرشکل، توسط هیچکدام از روشهای مکانیکی قابل شکلدهی نمیباشد. در این مقاله، ورقهای فوم حفرهبستۀ آلومینیم تحت تابش لیزر قرار گرفته است. آزمایشها با مقادیر متفاوت توان لیزر، سرعت پرتو و تعداد پاسهای اسکن انجام گرفته است تا تأثیر هر کدام روی مقدار نهایی خم تعیین گردد. از طراحی آزمایش بهشیوۀ رویۀ پاسخ و تحلیل واریانس نتایج بهمنظور تعیین تأثیر پارامترهای فرآیندی استفاده شده است. درانتها، رابطهای برای پیشبینی مقدار زاویۀ خم در ورق فوم ارائه شده است.
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_31197_3ed216ba696361e0caef55b6b2cb663e.pdf
2015-08-23
33
44
10.22067/fum-mech.v26i2.38805
فرآیند شکلدهی با لیزر
فوم حفرهبسته آلومینیم
طراحی آزمایش
امیرحسین
روحی
amir.roohi@yahoo.com
1
دانشگاه تربیت مدرس
AUTHOR
حسن
مسلمی نائینی
moslemi@modares.ac.ir
2
دانشگاه تربیت مدرس
LEAD_AUTHOR
محمد
حسین پور گللو
mohammad.hoseinpour@gmail.com
3
دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
AUTHOR
مهدی
سلطان پور
me_soltanpour@yahoo.com
4
دانشگاه بینالمللی امامخمینی
AUTHOR
1. Zhang, X., "Laser-assisted High Precision Bending and its Applications", Mechanical Engineering; Industrial Engineering Board, Dissertation/Thesis No. 3154677, Indiana, (2004).
1
2. Geiger, M. and Vollertsen, F., "The Mechanisms of Laser Forming", CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol. 42, 301-304, (1993).
2
3. Shichun, W. and Jinsong, Z., "An experimental study of laser bending for sheet metals", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 110, pp. 160-163, (2001).
3
4. Guan, Y., Sun, S., Zhao, G. and Luan, Y., "Influence of material properties on the laser-forming process of sheet metals", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 167, pp. 124-131, (2005).
4
5. Che Jamil, M.S., Sheikh, M.A. and Li, L., "A study of the effect of laser beam geometries on laser bending of sheet metal by buckling mechanism", Optics & Laser Technology, Vol. 43, pp. 183-193, (2011).
5
6. Edwardson, S.P., Abed, E., Bartkowiak, K., Dearden, G. and Watkins, K.G., "Geometrical influences on multi-pass laser forming", Journal of Physics D: Applied Physics, Vol. 39, pp. 382, (2006).
6
7. Cheng, J. and Lawrence Yao, Y., "Cooling Effects in Multiscan Laser Forming", Journal of Manufacturing Processes, Vol. 3, pp. 60-72, (2001).
7
8. Cheng, P., Fan, Y., Zhang, J., Yao, Y.L., Mika, D.P., Zhang, W., Graham, M., Marte, J. and Jones, M., "Laser Forming of Varying Thickness Plate—Part I: Process Analysis", Journal of Manufacturing Science and Engineering, Vol. 128, pp. 634-641, (2005).
8
9. Hoseinpour Gollo, M., Mahdavian, S.M. and Moslemi Naeini, H., "Statistical analysis of parameter effects on bending angle in laser forming process by pulsed Nd:YAG laser", Optics & Laser Technology, Vol. 43, pp. 475-482, (2011).
9
10. Shen, H. and Yao, Z., "Study on mechanical properties after laser forming", Optics and Lasers in Engineering, Vol. 47, pp. 111-117, (2009).
10
11. Wu, D., Zhang, Q., Ma, G., Guo, Y. and Guo, D., "Laser bending of brittle materials", Optics and Lasers in Engineering, Vol. 48, pp. 405-410, (2010).
11
12. Shi, Y., Liu, Y., Yi, P. and Hu, J., "Effect of different heating methods on deformation of metal plate under upsetting mechanism in laser forming", Optics & Laser Technology, Vol. 44, pp. 486-491, (2012).
12
13. Guan, Y., Zhang, H., Liu, J. and Sun, S., "Laser micro-bending process based on the characteristic of the laser polarization", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 212, pp. 662-671, (2012).
13
14. Ghadiri Zahrani, E. and Marasi, A., "Experimental investigation of edge effect and longitudinal distortion in laser bending process", Optics & Laser Technology, Vol. 45, pp. 301-307, (2013).
14
15. Maji, K., Pratihar, D.K. and Nath, A.K., "Experimental investigations and statistical analysis of pulsed laser bending of AISI 304 stainless steel sheet", Optics & Laser Technology, Vol. 49, pp. 18-27, (2013).
15
16. Safari, M. and Farzin, M., "Experimental and numerical investigation of laser bending of tailor machined blanks", Optics & Laser Technology, Vol. 48, pp. 513-522, (2013).
16
17. Merklein, M., Hennige, T. and Geiger, M., "Laser forming of aluminium and aluminium alloys — microstructural investigation", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 115, pp. 159-165, (2001).
17
18. Labeas, G.N., "Development of a local three-dimensional numerical simulation model for the laser forming process of aluminium components", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 207, pp. 248-257, (2008).
18
19. Qin, Y., Chen, Y., Ni, X., Shen, Z., Bi, J. and Zhang X., "Axisymmetric numerical simulation of plastic damage in aluminum alloy induced by long pulsed laser", Optics and Lasers in Engineering, Vol. 48, pp. 361-367, (2010).
19
20. Knupfer, S.M. and Moore, A.J., "The effects of laser forming on the mechanical and metallurgical properties of low carbon steel and aluminium alloy samples", Materials Science and Engineering: A, Vol. 527, pp. 4347-4359, (2010).
20
21. Roohi, A.H., Gollo, M.H. and Naeini, H.M., "External force-assisted laser forming process for gaining high bending angles", Journal of Manufacturing Processes, Vol. 14, pp. 269-276, (2012).
21
22. Banhart, J. "Manufacture, Characterization and Application of Cellular Metals and Metal Foam", Progress in Materials Science, Vol. 46, pp. 559-632, (2001).
22
23. Ashby, M.F., Evans, A.G., Fleck, N.A., Gibson, L.J., Hutchinson, J.W. and Wadley, H.N.G, "Metal Foams: A Design Guide", Woburn: Butterworth-Heinemann publication. Inc., Woburn, pp. 1-5, (2000).
23
24. Quadrini, F., Guglielmotti, A., Squeo, E.A. and Tagliaferri, V., "Laser Forming of Open-cell Aluminium Foams, Journal of Materials Processing Technology", Vol. 210, pp. 1517-1522, (2010).
24
25. Design Expert. Software 7.0.0, Stat-Ease, Inc. 2005, Help Section.
25
ORIGINAL_ARTICLE
تخمین شوک حرارتی در مسائل انتقال حرارت معکوس با استفاده از روش فیلتر کالمن
در مقالۀ حاضر تخمین شوک حرارتی در پروفیل شار حرارتی با داشتن توزیع دما بهکمک فیلتر کالمن صورت پذیرفته است. برای این کار، ابتدا با محاسبۀ توزیع دما و اعمال نویز بهصورت مصنوعی سعی میشود تا به شرایط آزمایشگاهی اندازهگیری دما نزدیک شد. در ادامه با استفاده از روش فیلتر کالمن، به بررسی تخمین آنی شارحرارتی پرداخته میشود که بهصورت شوک حرارتی در مسألۀ مورد نظر ظاهر میشود. نتایج بهدست آمده نشان میدهد که روش حاضر قادر است با دقت قابل قبول جهش شار حرارتی را تخمین بزند.
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_31223_55c419565019d9fbff58ac5eaee6e96b.pdf
2015-08-23
45
54
10.22067/fum-mech.v26i2.25532
مسئله انتقال حرارت معکوس
تخمین شار حرارتی
روش تخمین آنی
روش فیلتر کالمن
مهدی
مولوی
mh.molavi@yahoo.com
1
دانشگاه صنعتی اصفهان
LEAD_AUTHOR
احمد
صداقت
sedaghat@cc.iut.ac.ir
2
دانشگاه صنعتی اصفهان
AUTHOR
محمد رضا
سلیم پور
salimpour@cc.iut.ac.ir
3
دانشگاه صنعتی اصفهان
AUTHOR
1. J. Hadamard, J., "Lectures on Cauchy’s Problem in Linear Partial Differential Equations", Yale University Press, New Haven, CT, (1923).
1
2. Tikhonov, A.N., Arsenin, V.Y., "Solution of Ill-Posed Problem", Winston and Sons, Washington, DC, (1977).
2
3. Alifanov, O. M., "Solution of an Inverse Problem of Heat Conduction by Iteration Methods", J. Eng. Phys., vol. 26, no. 4, pp. 471-475, (1974).
3
4. Alifanov, O.M., "Inverse Heat Transfer Problems", Springer-Verlag, New York, (1994).
4
5. Beck, J.V., Blackwell, B. and Clair, C.R.St., "Inverse Heat Conduction: Ill-Posed Problems", Wiley Interscience, New York, (1985).
5
6. Stolz, G.Jr., "Numerical Solutions to an Inverse Problem of Heat Conduction for Simple Shapes", Journal Heat Transfer, 82, pp. 20-26, (1960).
6
7. Mirsepassi, T.J., "Heat-Transfer Charts for Time-Variable Boundary Conditions", British Chemical Engineering. 4, pp. 130-136, (1959).
7
8. Shumakov, N.V., "A Method for the Experimental Study of the Process of Heating a Solid Body", Soviet Physics Technical Physics (Translated by American Institute of Physics), 2, pp. 771-780, (1957).
8
9. Beck, J.V. and Arnold, K.J., "Parameter Estimation in Engineering and Science", Wiley: New York, (1977).
9
10. Kalman, R.E., "A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems", ASME Journal of Basic Engineering, 82, pp. 35–45, (1960).
10
11. Kalman, R.E. and Bucy, R.S., "New Results in Linear Filtering and Prediction Theory", ASME Journal of Basic Engineering, 83, pp. 95-108, (1961).
11
12. Molavi, H., Hakkaki-Fard, A., Rahmani, R.K., Ayasoufi, A. and Molavi, M., "A Novel Methodology for Combined Parameter and Function Estimation Problems", ASME Journal of Heat Transfer, 132, No. 12, p. 121301, (2010).
12
13. Molavi, H., Hakkaki-Fard, A., Molavi, M., Rahmani, R.K., Ayasoufi, A. and Noori. S., "Estimation of Boundary Conditions in the Presence of Unknown Moving Boundary Caused by Ablation", International Journal of Heat and Mass Transfer, 54, pp. 1030-1038, (2011).
13
14. Kowsari, F. and Nazari, M., "A Feasibility Study of Employing Sequential Function Specification Method for Estimation of Transient Heat Flux in a Non-Thermal Equilibrium Porous Channel", Journal of Porous Media, 14(5), (2010).
14
15. Nazari, M., Farahani, S. D. and Kowsary, F., "Comparison of the Mollification and Wavelet Prefiltering of Temperature Data in an Ill-Posed Inverse Heat Conduction Problem, Application: Nonthermal Equilibrium Porous Medium", Heat Transfer Engineering, 33(8), 704-711, (2012).
15
16. Lebreux, M., Desilets, M., Lacroix, M. "An unscented Kalman filter inverse heat transfer method for the prediction of the ledge thickness inside high- temperature metallurgical reactors", International Journal of Heat and Mass Transfer, 57, pp. 265-273, (2013).
16
17. Franklin, G.F., Powell, J.D. and Workman, M.I., "Digital Control of Dynamic Systems", 2nd ed. Addision Wesley, Reading, MA, (1990).
17
ORIGINAL_ARTICLE
ارتعاش ورقهای مدرج تحت جرم گسترده با استفاده از تئوری تغییرشکل برشی مرتبۀ سوم
در این مقاله ارتعاش آزاد یک ورق مدرج مستطیلی تحت اثر جرم گستردۀ موضعی بررسی شده است. خواص ورق های مدرج مانند مدول یانگ و چگالی در راستای ضخامت ورق بهصورت پیوسته متغیر است. ورق بهحالت مدرج توانی، سیگموید و یا نمایی تعریف می شود. تکیه گاه ورق ساده در نظر گرفته میشود و معادلات حرکت با استفاده از اصل همیلتون و براساس تئوری تغییرشکل برشی مرتبۀ سوم بهدست می آیند. اثر پارامترهای مختلفی مانند ابعاد ورق و جرم گسترده و نسبت جرم روی فرکانس های طبیعی آن بررسی شده است. با مقایسۀ نتایج بهدست آمده با نتایج ارائهشدۀ قبلی نشان داده شده است که نتایج حاضر از دقت خوبی برخوردار است.
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_31242_a86c31211e7e2f95b4ae24657286bdb9.pdf
2015-08-23
55
71
10.22067/fum-mech.v26i2.33132
ارتعاش آزاد
ورق مستطیلی مدرج
جرم گسترده موضعی
تئوری مرتبه سوم تغییر شکل برشی
علیرضا
شوشتری
al.shooshtari@gmail.com
1
دانشگاه بوعلی سینا همدان
LEAD_AUTHOR
رضا
مطهری
r.motahari60@gmail.com
2
دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات همدان
AUTHOR
محمد رضا
کاری
mohammadreza_kari@yahoo.com
3
دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه
AUTHOR
Stavsky, Y., "On the theory of symmetrically heterogeneous plates having the same thickness variation of the elastic moduli", Topics App. Mech., New York: American Elsevier, pp. 105, (1965).
1
2. Bert, C. W. and Chen, T.L.C., "Effect of shear deformation on vibration of antisymmetric angle-ply laminated rectangular plates", Int. J. Solids Struct., Vol. 14, pp. 465-473, (1978).
2
3. Reddy, J.N., "Free vibration of antisymmetric angle-ply laminated plates including transverse shear deformation by the finite element method", J. Sound Vib., Vol. 66(4), pp. 565-576, (1979).
3
4. Reddy, J.N. and Khdeir, A.A., "Buckling and vibration of laminated composite plates using various plate theories", America. Inst. Aeronaut. Astornaut. J., Vol. 27(12), pp. 1808-1817, (1989).
4
5. Reddy, J.N., "Mechanics of Laminated Composite Plates", Second Edition, New York: CRC Press. (1997).
5
6. Khdeir, A.A. and Reddy, J.N., "Free vibration of laminated composite plates using second-order shear deformation theory", Compos. Struct., Vol. 71, pp. 617-626, (1999).
6
7. Singh, B.N., Yadav, D. and Iyengar, N.G.R., "Natural frequencies of composite plates with random material properties using higher-order shear deformation theory", Int. J. Mech. Sci., Vol. 43,
7
pp. 2193-2214, (2001).
8
8. Kant, T. and Swaminathan, K., "Analytical solutions for free vibration of laminated composite and sandwich plates based on a higher-order refined theory", Compos. Struct., Vol. 53, pp. 73-85, (2001).
9
9. Rastgaar, A., Mahinfalah, M. and Nakhaie Jazar, G., "Natural frequencies of laminated composite plates using third order shear deformation theory", Compos. Struct., Vol. 72, pp. 273-279, (2006).
10
10. Kompaz, O. and Telli, S., "Free vibration of a rectangular plate carrying distributed mass", J. Sound Vib., Vol. 251(1), pp. 39-57, (2002).
11
11. Wong, W.O., "The effects of distributed mass loading on plate vibration behavior", J. Sound Vib., Vol. 252(3), pp. 577-583, (2002).
12
12. Alibeigloo, A., Shakeri, M. and Kari, M.R., "Free vibration analysis of antisymmetric laminated rectangular plates with distributed patch mass using third-order shear deformation theory", Ocean Eng., Vol. 35, pp. 183–190, (2008).
13
13. Chi, S.H. and Chung, Y.L., "Mechanical behavior of functionally graded material plates under transverse load-Part I: analysis", Int. J. Solids Struct., Vol. 43, pp. 3657-3674, (2006).
14
14. Vel, S.S. and Batra, R.C., "Three-dimensional exact solution for the vibration of functionally graded rectangular plates", J. Sound Vib., Vol. 272, pp. 703-730, (2004).
15
15. Qian, L.F., Batra, R.C. and Chen, L.M., "Static and dynamic deformations of thick functionally graded elastic plates by using higher-order shear and normal deformable plate theory and meshless local Petrov–Galerkin method", Compos., Part B, Vol. 35, pp. 685–697, (2004).
16
16. Zenkour, A.M., "A comprehensive analysis of functionally graded sandwich plates: Part 2—Buckling and free vibration", Int. J. Solids Struct., Vol. 42, pp. 5243–5258, (2005).
17
17. Ferreira, A.J.M., Batra, R.C., Roque, C.M.C., Qian, L.F. and Jorge, R.M.N., "Natural frequencies of functionally graded plates by a meshless method", Compos. Struct., Vol. 75, pp. 593–600, (2006).
18
18. Hosseini, Sh., Hashemi, H., Rokni Damavandi, T., Akhavan, H. and Omidi, M., "Free vibration of functionally graded rectangular plates using first-order shear deformation plate theory", Appl. Math. Model., Vol. 34, pp. 1276–1291, (2010).
19
19. Talha, M. and Singh, B.N., "Static response and free vibration analysis of FGM plates using higher order shear deformation theory", Appl. Math. Model., Vol. 34, pp. 3991–4011, (2010).
20
20. Efraim, E., "Accurate formula for determination of natural frequencies of FGM plates basing on frequencies of isotropic plates", Proce. Eng., Vol. 10, pp. 242–247, (2011).
21
21. Uymaz, B., Aydogdu, M. and Filiz, S., "Vibration analyses of FGM plates with in-plane material in-homogeneity by Ritz method", Compos. Struct., Vol. 94, pp. 1398–1405, (2012).
22
22. Dogan, V., "Nonlinear vibration of FGM plates under random excitation", Compos. Struct., Vol. 95, pp. 366–374, (2013).
23
ORIGINAL_ARTICLE
بهبود تنش و برآورد خطا با استفاده از تعادل در هر ناحیه از تحلیل ایزوژئومتریک
اولین روش برآورد خطا مبتنی بر بازیافت تنش در روش ایزوژئومتریک، بر پایۀ استفاده از خاصیت نقاط فوقهمگرای گوسی بوده است. در این مقاله به بررسی روش برآورد خطای دیگری مبتنی بر ارضای معادلات تعادل در حل دو مثال الاستیسیته و همچنین تأثیر تعداد نقاط انتگرالگیری گوسی در کارایی این برآوردکنندۀ خطا پرداخته میشود. در این روش با استفاده از ارضای معادلات تعادل در هر ناحیه از فضای محاسباتی تحلیل ایزوژومتریک یک سطح تنش بهبود یافته بهدست میآید که نشان داده خواهد شد این سطح تنش نسبت به سطح تنش ایزوژئومتریک و سطح تنش بهبود یافته مبتنی بر نقاط فوقهمگرا دارای دقت بیشتری خواهد بود. برای بررسی کارایی این برآورد کنندۀ خطا به مدلسازی و تحلیل دو مسألۀ الاستیسیته دارای حل تحلیلی و مقایسۀ نتایج بهدست آمده از این روش با روش مبتنی بر نقاط فوقهمگرا و نتایج دقیق پرداخته شده است. نتایج نشاندهندۀ کارایی بهتر این روش نسبت به روش بازیافت تنش بر پایۀ استفاده از خاصیت نقاط فوقهمگرا است و بر این اساس میتوان از این روش نیز بهعنوان یک روش ساده و مؤثر دیگر برای بازیافت تنش و برآورد خطا در روش ایزوژئومتریک نام برد.
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_31328_641aa09e9345a41c9faa54a29de6b86b.pdf
2015-08-23
73
87
10.22067/fum-mech.v26i2.44709
تحلیل ایزوژئومتریک
برآورد خطا
بازیافت تنش
معادلات تعادل
احمد
گنجعلی
ahmad.ganjali@yahoo.com
1
دانشگاه صنعتی شاهرود
LEAD_AUTHOR
بهروز
حسنی
b_hassani@um.ac.ir
2
دانشگاه فردوسی مشهد
AUTHOR
1. Kagan, P., Fischer, A. and Bar-Yoseph, P.Z., "New B-Spline finite element approach for geometrical design and mechanical analysis", International Journal for Numerical Methods in Engineering, vol. 41, pp. 435-458, (1998).
1
2. Kagan, P., Fischer, A. and Bar-Yoseph, P.Z., "Mechanically based models: adaptive refinement for B-Spline finite element", International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 57, pp. 1145-1175, (2003).
2
3. Hollig, K., Reif, U. and Wipper, J., "Weighted extended B-Spline approximation of dirichlet problems", SIAM Journal on Numerical Analysis, Vol. 39, pp. 442-462, (2001).
3
4. Hughes, T.G.R., Cottrell, J.A. and Bazilevs, Y., "Isogeometric analysis: CAD, finite elements, NURBS, exact geometry and mesh refinement", Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 194, pp. 4135–4195, (2005).
4
5. Hassani, B., Ganjali, A. and Tavakkoli, M., "An isogeometrical approach to error estimation and stress recovery", European Journal of Mechanics A/Solids, vol. 31, pp. 101-109, (2012).
5
6. Cottrell, J.A., Hughes, T.J.R. and Bazilevs, Y., "Isogeometric Analysis: toward integration of CAD and FEA", John Wiley & Sons, (2009).
6
7. حسنی، بهروز، گنجعلی، احمد، «استفاده از نیروهای وارد بر وصلههای تحلیل ایزوژئومتریک جهت محاسبۀ تنش بهبود یافته و برآورد توزیع خطا»، مجلۀ مکانیک سازهها و شارهها، دورۀ 2، شمارۀ 2، صفحۀ 29-13، (1391).
7
8. Richardson, L.F., "The approximate arithmetical solution by finite differences of physical problems", Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, Vol. 210, pp. 307–357, (1910).
8
9. Babuska, I. and Rheinboldt, C., "A-posteriori error estimates for the finite element method", International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 12, pp. 1597–1615, (1978).
9
10. Babuska, I. and Rheinboldt, C., "Adaptive approaches and reliability estimates in finite element analysis", Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 17–18, pp. 519–540, (1979).
10
11. Babuska, I., Strouboulis, T., Upadhyay, C.S. and Gangaraj, S.K., "A model study of the quality of a posteriori estimators for linear elliptic problems error estimation in the interior of patchwise uniform grids of triangles", Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 114, pp.
11
307-378, (1994).
12
12. Hinton, E. and Campbell, J., "Local and Global Smoothing of Discontinuous Finite Element Functions Using a Least Square Method", International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 8, pp. 461-480, (1974).
13
13. Oden, T.J. and Brauchli, J., "On the Calculation of Consistent Stress Distribution in Finite Element Approximation", International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 3, pp. 317-325, (1971).
14
14. Zienkiewicz, O.C., Zhu, Z., "The superconvergent patch recovery and a posteriori error estimates. Part 1: The recovery technique", International Journal for Numerical Methods in Engineering,
15
Vol. 33, pp. 1331-1364, (1992).
16
15. Wiberg, N-E., Abdulwahab, F., "Patch recovery based on superconvergent derivatives and equilibrium", International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 36, pp. 2703-2724, (1993).
17
16. Wiberg, N-E., Abdulwahab, F. and Ziukas, S., "Enhanced superconvergent patch recovery incorporating equilibrium and boundary conditions", International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 37, pp. 3417-3440, (1994).
18
17. Blacker, T. and Belytschko, T., "Superconvergent patch recovery with equilibrium and conjoint interpolation enhancements", International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 37, pp. 517-536 (1994).
19
18. Boroomand, B. and Zienkiewicz, O.C., "Recovery by equilibrium in patchs (REP)", International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 40, pp. 137-164, (1997).
20
19. LO, S.H. and LEE, C.K., "On using different recovery procedures for the construction of smoothed stress in finite element method", International journal for numerical methods in engineering, Vol. 43, 1223-1252, (1998).
21
20. Rodenas, J.J., Tur, M., Fuenmayor, F.J. and Vercher, A., "Improvement of the superconvergent patch recovery technique by the use of constraint equations: The SPR-C technique", International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 70, pp. 705–727, (2007).
22
21. Payen, D.J. and Bathe, K.J., "The use of nodal point forces to improve element stresses", Computers and Structures, Vol. 89, pp. 485–495, (2011).
23
22. Zienkiewicz, O.C., Taylor, R.L. and Zhu., J.Z., "The Finite Element Method", 6th edition, Elsevier Butterworth-Heinemann, (2005).
24
23. Sadd, M.H., "ELASTICITY:Theory, Applications, and Numerics", Elsevier Butterworth–Heinemann, (2005).
25
ORIGINAL_ARTICLE
مطالعۀ اثر ریزساختار و اندازۀ دانۀ فولاد AISI1045 بر میزان سخت شدگی سطح طی فرآیند سنگ زنی عمیق با راندمان بالا
هدف این مطالعه بررسی تأثیر ریزساختار فولاد و اندازۀ دانه بر میزان سخت شدگی سطحی پس از فرآیند سنگ زنی عمیق با راندمان بالا است. نمونههایی با ریزساختارها و اندازۀ دانه های مختلف طی عملیات حرارتی خاص آماده سازی و عملیات سنگ زنی با شرایط ثابتی روی آنها انجام شده است. پس از اتمام فرآیند، سختی سطح قطعات اندازه گیری شد و پس از مقایسه با مقادیر سختی اولیه مشاهده شد که میزان سختشدگی سطحی به ریزساختار مواد و سختی اولیه آنها وابسته است. با افزایش سختی اولیه در نمونه ها تا یک حد بحرانی، میزان سختشدگی سطحی طی فرآیند سنگ زنی افزایش می یابد. اما با افزایش سختی اولیۀ نمونه ها و گذر از حد بحرانی مذکور، میزان سخت-شدگی سطحی کاهش می یابد. همچنین مشاهده گردید اندازۀ دانۀ ریزساختار با سختی سطح نمونه پس از فرآیند سنگ زنی رابطۀ قابل ملاحظه ای دارد. هر چه اندازۀ دانۀ ریزساختار کوچکتر باشد میزان سخت شدگی بیشتری مشاهده می گردد. این روند بهطور مشابه برای نمونه های نورد شده نیز مشاهده گردید، به طوری که سنگ زنی در راستای دانه های کشیده شده، سخت شدگی نسبتاً بیشتری را نسبت به سنگ زنی در راستای عمود بر جهت دانه های نورد شده پدید می آورد.
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_31358_1cda2a86de80ed5530bdea3265c13246.pdf
2015-08-23
89
105
10.22067/fum_mech.v26i2.46921
سنگ زنی عمیق با راندمان بالا
سخت شدگی سطحی
ریزسختی
ریزساختار
دمای سطح قطعه کار
زبری سطح
حمیدرضا
فضلی شهری
hamidrezafazli65@gmail.com
1
دانشگاه فردوسی مشهد
AUTHOR
علی اکبر
اکبری
akbari@um.ac.ir
2
دانشگاه فردوسی مشهد
LEAD_AUTHOR
1. Zurita, O. and Moreno, D., "Superficial hardening in the plane grinding of AISI 1045 steel", Journal of Materials Engineering and Performance, pp. 300-302, (2003).
1
2. Stephenson, J., "Physical basics in grinding", First European Conference on Grinding, Vol. 38,
2
No. 4, pp. 13-21, (2003).
3
3. Singal, R., "Fundamentals of machining and machine tools", I. K. International Pvt Ltd, Vol. 22,
4
No. 2, (2009).
5
4. Sines, R., "Hardness measurements for the determination of residual stresses", A.S.T.M. Bull,
6
pp. 35-37, (1982).
7
5. Noyan, J., "Residual stresses in materials", Am. Sci., Vol. 79, pp. 142-53, (1991).
8
6. Werner, G., Tawakoli, T., Mayr, P., Speicher, V. "Compressive residual stress in creep-feed ground work surface", SME Technical Paper, pp. 86-95, (1986).
9
7. Wegst, C., "Key to steel", 18th Edition: Stahlschlüssel Wegst, (1998).
10
8. Xie, Z., Moon, J., Hoffman, M., Munroe, P. and Cheng, Y., "Role of microstructure in the grinding and polishing of α-sialon ceramics", Journal of the European Ceramic Society Vol. 23, No. 2, pp. 852-857, (2003).
11
9. Tottle, C., "An encyclopedia of metallurgy and materials", (1984).
12
10. Lawn, W., "Review Indentation Fracture: Principles and Applications," J. Mat. Sci, Vol. 10, (1975).
13
11. Kyung-Mox Cho, S., Nutt, S. and Duffy, J., "Adiabatic shear band formation during dynamic torsional deformation of an HY-100 Steel", Acta metall, Vol. 41, pp. 923-932, (1993).
14
12. Shaw, M., "Cutting and Grinding of Difficult Materials", Technical paper presented at the Abrasive Engineering Society, Ceramic Industry Manufacturing Conference and Exposition, Pittsburgh, PA, (1995).
15
13. Barbacki, M. and Hamrol, A., "Turning and grinding as a source of microstructural changes in the surface layer of hardened steel", Journal of Materials Processing Technology, Vol. 133, pp. 21-25, (2003).
16
14. Komanduri, R., "On the Mechanisms of Material Removal in Fine Grinding and Polishing of Advanced Ceramics and Glasses, in Advancement of Intelligence Production", The Japan Society for Precision Engineering, Annals of CIRP, 45 (1), pp. 509-514, (1996).
17
15. Tawakoli, T., "High efficiency deep grinding, Technology, process, planning and application ", Mechanical Engineering Publication; , London, (1993).
18
16. Poggi, J., "The influence of surface finish and strain hardening on near surface residual stress on tool steel", Wear, Vol. 149, pp. 209-20, (1991).
19
17. Brinksmeier, E., Preuß, W., Riemer, O. and Malz, R., "Ductile to Brittle Transition Investigated by Plunge-Cut Experiments in Monocrystalline Silicon", Proceedings of the Spring Topical Meeting of the ASPE, Cormel-by-the-Sea, USA, pp. 55-58, (1998).
20
18. Lawn, B., "Fracture of Brittle Solids", Cambridge University Press, New York, Vol. 2, (1993).
21
19. Ioan, M., Marinescu, D., Uhlmann, E., Rowe, B. and Inasaki, I., "Machining with grinding wheels", Vol. 72, USA: CRC Press, (2007).
22
ORIGINAL_ARTICLE
شبیهسازی رایانهای فرآیند ولکانش بهمنظور محاسبۀ زمان پخت در یک قطعۀ لاستیکی با اصلاح معادلۀ سینیتک پخت
در این مقاله از روش حل عددی برای شبیهسازی فرآیند پخت لاستیک و محاسبۀ زمان پخت یک قطعۀ لاستیکی تولید شده بهروش قالبگیری تزریقی استفاده شده است. مهمترین نوآوری کار حاضر محاسبۀ زمان پخت با اصلاح مدل سینیتیک پخت است. معادلات سینیتیک در یک کد جانبی گنجانده شده و با افزودن آن به نرمافزار فلوئنت، امکان شبیهسازی عددی فرآیند پخت در یک قطعۀ لاستیکی، فراهم گردیده است. خواص سینیتیکی آمیزه، ظرفیت گرمایی ویژه و لزجت لاستیک از آزمایش بهدست میآیند. بهمنظور محاسبۀ زمان پخت بهروش تجربی از نتایج تست استحکام استفاده شده است. زمان پرشدن قالب و زمان پخت حاصل از حل عددی، سازگاری خوبی با زمان پخت حاصل از نتایج آزمایشگاهی دارند.
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_31396_0ec05eb6caecd893dbb579c07bbcfad6.pdf
2015-08-23
107
118
10.22067/fum-mech.v26i2.37436
شبیه سازی عددی
ولکانش
قالب گیری تزریقی
زمان پخت
محمدرضا
عرفانیان
mohammad.erfanian09@gmail.com
1
دانشگاه فردوسی مشهد
LEAD_AUTHOR
سید محمد
جوادی
mohammad.javadi@gmail.com
2
دانشگاه مهندسی فناوری های نوین
AUTHOR
محمد
مقیمان
moghiman@um.ac.ir
3
دانشگاه فردوسی مشهد
AUTHOR
1. Vergnad, J.M. and Rosca, I.D., "Rubber Curing and Properties", CRC Press, Taylor-Francis Group. New York pp. 1-11, (2009).
1
2. Holm, E.J. and Langtangen, H.P., "A Unified Finite Element Model For The Injection Molding Process", Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 178, pp. 413-429, (1999).
2
3. Ramorino, G., Girardi, M., Agnelli, S. and Franceschini, A., "Injection Molding of Engineering Rubber Components: A Comparison Between Experimental Results and Numerical Simulation", International Journal of Material Forming, Vol. 3, pp. 551-554, (2010).
3
4. Zhang, P., Zhao, F., Yaun, Y., Shi, X. and Zhao, S., "Network Evolution Based on General-Purpose Diene Rubbers/Sulfur/TBBS System During Vulcanization (I)", Polymer, Vol. 51, pp. 257-263, (2010).
4
5. Ghoreishy, M.H.R. and Naderi, G., "Three Dimensional Finite Element Modeling of Rubber Curing Process", Journal of Elastomers and Plastics, Vol. 37, pp. 37-53, (2005).
5
6. Arrillaga, A., Zaldua, A. M.R., Atxurra, M. and Farid, A.S., "Techniques Used For Determining Cure Kinetics of Rubber Compounds", European Polymer Journal, Vol. 43, pp. 4783-4799, (2007).
6
7. M. Rafei, M.H.R. Ghoreishy, Naderi, G., "Developments of An Advanced Computer Simulation Technique for the Modeling of Rubber Curing Process", Computational Materials Science, Vol. 47, pp. 539-547, (2009).
7
8. Abhilash, P.M., Kannan, K. and Varkey, B., "Simulation of Curing of a Slab Rubber", Materials Science and Engineering, Vol. 168, pp. 237-241, (2010).
8
9. Ghosh P., Katare, S. and Caruthers, J.M., "Sulfur Vulcanization of Natural Rubber for Benzothiazole Accelerated", Rubber Chemistry and technology, Vol. 76, pp. 592-693, (2003).
9
10. Khor, C., Ariff, Y. Z. M., Ani, F. C., Mujeebu, M., Abdullah, M. K. and Joseph, M. A., "Three-Dimensional Numerical and Experimental Investigations on Polymer Rheology In Meso-Scale Injection Molding", International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 37, pp. 131-139, (2010).
10
11. Leroy, E., Souid, A. and Deterre, R., "A continuous kinetic model of rubber vulcanization predicting induction and reversion", Polymer Testing, Vol. 32, pp. 575-582, (2013).
11
12. Hosseini, M. and Razzaghi, M., "Vulcanization kinetics of nano-silica filled styrene butadiene rubber", Polymer, Vol. 55, pp. 6426-6434, (2014).
12
13. Dongcheol, C., Abdul Kader, M., Baik-Hwan, C., Yang, I. and Changwoon, N., "Vulcanization kinetics of nitrile rubber/layered clay nanocomposites", Journal of Applied Polymer Science, Vol. 98, pp. 1688-1696, (2005).
13
14. Javadi, M., Moghiman, M., Erfanian, M.R. and Hosseini, N., "Numerical Investigation of Curing Process in Reaction Injection Molding of Rubber For Quality Improvements", Key Engineering Materials, Vol. 462,
14
pp. 1206-1211, (2011).
15
15. Bianchi, O., Fiorio, R., Martins, J.N., Zattera, A.J. and Scuracchio, C.H., "Crosslinking Kinetics of Blends of Ethylene Vinyl Acetate and Ground Tire Rubber", Journal of Elastomers and Plastics, Vol. 41, pp. 175-189, (2009).
16
16. Fan, R.L., Zhang, Y., Huang, C. and Gong, P., “Simulation and Verification For Sulphur Accelerated Vulcanization of Gum Natural Rubber Compound”, Rubber Chemistry and technology, Vol. 75, pp. 287-295, (2002).
17
17. Ghoreishy, M. H. R., Rafei, M., Naderi, G., Bakhshandeh, G. R. and Nasiri, M., "Computer Simulation of Cure Process of an Axisymmetric Rubber Article Reinforced by Metal Plates Using Extended ABAQUS Code", Iranian Journal of Polymer Science and Technology, Vol. 23, pp. 121-131, (2010).
18
18. Isayev, AI. and Deng, J. S., "Non Isothermal Vulcanization of Rubber Compounds", Rubber Chemistry and Technology, Vol. 61, pp. 340-361, (1988).
19
19. Tong, J. and Yan, X., "Non Isothermal vulcanization of rubber compounds", Journal of Reinforced Plastic and Composites , Vol. 22, pp. 983-1002, (2003).
20
20. Kamal, M. and Sourour, S., "Kinetics and Thermal Characterization of Thermoset cure", Polymer Engineering and Science, Vol. 13, pp. 590-599, (1973).
21
21. Del Coz, J. J., Diaz Garcia Nieto, P. J. and Bello Garcia, Guerrero Munoz, A., J., "Finite Volume Modeling of The Non-Isothermal Flow of a Non-Newtonian Fluid in a Rubber’s Extrusion Die", Journal of Non-Crystalline Solids, Vol. 354, pp. 5334-5336, (2008).
22
ORIGINAL_ARTICLE
تخریب خمشی جاذبهای انرژی جدار نازک و ارائۀ مدل سادهشدۀ عددی
سیستمهای جذب انرژی ضربه در صنایع مختلف بهویژه در صنایع خودروسازی و ریلی بهعنوان راهحلی برای کم کردن اثر ضربۀ وارد به سرنشینان و بالا بردن ایمنی از اهمیت ویژهای برخوردار است. این مقاله بر روی رفتار تخریب خمشی جاذبهای انرژی جدار نازک با مقاطع دایروی و مربعی تمرکز میکند. تئوری بهکار گرفتهشده در آن تعادل انرژی کل است. مود متداول تخریب خمش جهت استخراج روابط، مد نظر میباشد. به همین منظور روابط بهدست آمده با نتایج منتشرشده برای مقاومت خمشی سازههای لولهای جدار نازک شامل مطالعات آزمایشگاهی و تحلیلی مقایسه شدهاند. در ادامه با استفاده از رابطۀ مقاومت خمشی استخراجشده، مدلهای سادهشده برای لولههای دایروی و مربعی معرفی میگردند. مزیت اصلی مدلهای سادهشده بهعنوان یک تکنیک مدلسازی بحرانی، کاهش چشمگیر در زمان محاسبات رایانه در مراحل اولیۀ طراحی با ارائۀ نتایج نزدیک به مدل اصلی است. بدین منظور با شبیهسازی ضربۀ محوری لولۀ دارای خم با کمک نرمافزار المان محدود دینامیکی غیرخطی LS-DYNA، نتایج بهدست آمده مقایسه گردیدهاند، تا دقت مدل سادهشده و همچنین رابطه مقاومت خمشی استخراجشده صحتسنجی گردد.
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_31084_2b0b63ca56b2bda3dc7efd7694245c3b.pdf
2015-08-23
119
128
10.22067/fum-mech.v26i2.29652
جاذب انرژی
دایروی-مربعی
ضربه
تخریب خمشی
مدل سادهشده
احمد
رحمتی علایی
ahmad_rahmati@rail.iust.ac.ir
1
علم و صنعت تهران
AUTHOR
محسن
غضنفری
m_ghazanfari@rail.iust.ac.ir
2
علم و صنعت تهران
AUTHOR
مجید
شهروی
m_shahravi@iust.ac.ir
3
دانشگاه علم و صنعت ایران
LEAD_AUTHOR
1. Liu YC, Day ML. "Simplified modelling of thin walled box section beam", I.J. Crash, Vol. 11,
1
No. 3, pp. 263–272, (2006).
2
2. Hamza K, Saitou K, "Design optimization of vehicle structures for crashworthiness using equivalent mechanism approximations", Journal of Mechanical Design, pp. 127 / 485, (2005).
3
3. Liu, Y.C., "Development of simplified models for crashworthiness analysis", PhD thesis, Louisville, University of Louisville, (2005).
4
4. Wierzbicki, T., Recke, L., Abramowicz, W. and Gholami, T., "Stress profiles in thin-walled prismatic columns subjected to crush loading", I. Compression. ComputStruct, pp. 51(6):611–23. (1994).
5
5. Wierzbicki, T., Recke, L., Abramowicz, W., Gholami, T. and Huang, J., "Stress profiles in thin-walled prismatic columns subjected to crush loading"—II. Bending. Comput. Struct., pp. 51(6):
6
623–41, (1994).
7
6. Kecman, D., "Bending collapse of rectangular and square section tubes", Int. J. MechSci, pp. 25
8
(9–10) 623–36, (1983).
9
7. Abramowicz, W., "Simplified crushing analysis of thin-walled columns and beams", RozprInzEng Trans, pp. 29(1):5–26, (1981).
10
8. Zheng, L. and Wierzbicki, T., "Quasi-static crushing of S-shaped aluminum front rail", Int. J. crashworthiness, pp. 9(2):155–73, (2004).
11
9. Mamalis, A., Manolakos, D., Loannidis M. and Kostazos, P., "Bending of cylindrical steel tubes: numerical modeling", Int. J. Crashworthiness, pp. 11(1):37–47, (2006).
12
10. Kim, HS, Kang, SY, Lee, IH, Park, SH. and Han, D.C. "Vehicle frontal crashworthiness analysis by simplified structure modeling using nonlinear spring and beam elements", Int. J. crashworthiness, pp. 2(1):107–17, (1996).
13
11. خلخالی، ابوالفضل، درویزه، ابوالفضل، نریمان زاده، نادر و معصومی،ابوالفضل.، «تحلیل تئوریک تغییر شکلهای بزرگ در جاذبهای انرژی S شکل»، هفدهمین کنفرانس سالانه مهندسی مکانیک، تهران، (1388).
14
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل نظری و تجربی پسکمانش حرارتی ستونها
بسیاری از سازههای مکانیکی در محیطهایی با اختلاف دمای زیاد مورد استفاده قرار میگیرند. تغییر دما، تنشها و تغییرشکلهای قابل ملاحظهای ایجاد میکند. در مواردی که سازۀ مکانیکی از عناصر لاغر یا به عبارتی از تیرها تشکیل شده باشد، یکی از مشکلات عمدۀ ناشی از افزایش دما، وقوع پدیدۀ کمانش حرارتی خواهد بود. تداوم افزایش دما پس از وقوع کمانش، همچنان تنش و تغییرشکلهای حاکم را تحت تأثیر قرار میدهد. در راستای مطالعۀ آثار پس از کمانش حرارتی، ضمن معرفی روش تحلیل پسکمانش حرارتی براساس نظریۀ تغییرشکل کوچک تیرها، شیوۀ تحلیل یک تیر دوسرمفصل هنگام افزایش دمای یکنواخت و در حضور بار عرضی گسترده با استفاده از رویکرد تغییرشکل بزرگ معرفی میشود. اعتبار نتایج حاصل از روش تغییرشکل بزرگ توسط مقایسۀ نتایج با روشهایی چون تغییرشکل کوچک، مدلسازی خطی و غیرخطی در محیط نرمافزار آباکوس (ABAQUS) و آزمایش تجربی ارزیابی میگردد. در این راستا ضمن معرفی ساختار طراحی شده برای انجام آزمایش، نتایج حاصل از مقایسۀ تحلیل پسکمانش طبق نظریۀ تغییرشکل بزرگ با سایر روشهای تحلیلی و تجربی ارائه میگردد. نمودارهای توزیع تغییرمکان عرضی تیر تحت مقادیر متفاوت بار بهروشهای مختلف و نیز نمودارهای تأثیر دما بر تغییرمکان میانۀ تیر معرفی میگردد. پس از جمعبندی نتایج در مورد شیوۀ مناسب تحلیل، اظهار نظر میشود.
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_31143_8dcdced5358032f57b9ee4f19ed1f9a4.pdf
2015-08-23
129
140
10.22067/fum-mech.v26i2.44710
تغییر شکل بزرگ
پس کمانش حرارتی
روش اختلاف تربیعی
نرمافزار آباکوس
حامد
باقریان
1
دانشگاه فردوسی مشهد
AUTHOR
حمید
اختراعی طوسی
ejour@um.ac.ir
2
دانشگاه فردوسی مشهد
LEAD_AUTHOR
1. Raju, K.K. and Rao, G.V., "Thermal post-buckling of thin simply supported orthotropic square plate", Computers and Structures, Vol. 12, pp. 149-154, (1989).
1
2. Raju, K.K. and Rao, G.V., "Finite element analysis of thermal post-buckling of tapered columns", Computers and Structures, Vol. 19(4), pp. 617-620, (1984).
2
3. Gauss, R.C. and Antman, S.S., "Large thermal buckling of non-uniform beam and plates", International Journal of Solids and Structures, Vol. 20(11), pp. 979–1000, (1984).
3
4. Li, S.R., Cheng, C.J. and Zhou, Y.H., "Thermal post-buckling of an elastic beam subjected to a transversely non-uniform temperature rising", Applied Mathematics and Mechanics (English edition), Vol. 24(5), pp. 514-520, (2003).
4
5. Kocatürk, T. and Akbas, S.D., "Post-buckling analysis of a simply supported beam under uniform thermal loading", Scientific Research and Essays, Vol. 6(4), pp. 1135-1142, (2011).
5
6. Vaz, M.A., Cyrino, J.C.R. and Neves, A.C., "Initial thermo-mechanical post-buckling of beams with temperature-dependent physical properties", International Journal of Non-Linear Mechanics, Vol. 45(3), pp. 256–262, (2010).
6
7. Hodges, D.H., "Proper definition of curvature in nonlinear beam kinematics", AIAA Journal, Vol. 22, pp. 1825-1827, (1984).
7
8. Hinnant, H.E. and Hodges, D.H., "Nonlinear analysis of a cantilever beam", AIAA Journal, Vol. 26, pp. 1421-1727, (1988).
8
9. Monasa, F. and Lewis G. "Large deflections of cantilever beams of nonlinear materials", International Journal of Computers and Structures, Vol. 14(5), pp. 357-360, (1981).
9
10. Wang, C.Y., "Large deflection of an inclined cantilever with an end load", International Journal of Non-Linear Mechanics, Vol. 16(2), pp. 155-164, (1981).
10
11. Lewis, G. and Monasa, F., "Large deflection of cantilever beam of non-linear materials of the Ludwick type subjected to an end moment", Journal of Non-Linear Mechanics, 17(1), pp. 1-6, (1982).
11
12. Byoung, K.L., Wilson, J.F. and Oh, S.J., "Elastica of cantilevered beams with variable cross sections", International Journal of Non-Linear Mechanics, Vol. 28(5), pp. 579-589, (1993).
12
13. Baker, G., "On the large deflection of non-prismatic cantilevers with a finite depth", Computers and Structures, Vol. 46(2), pp. 365-370, (1993).
13
14. Saha, G. and Banu, S., "Buckling load of a beam-column for different end conditions using multi-segment integration technique", ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol. 2, pp. 27-33, (2007).
14
15. Hu, Y.J., Yang, J. and Kitipornchai, S., "Pull-in analysis of electrostatically actuated curved micro-beams with large deformation", Smart Material and Structures, Vol. 19, pp. 1- 9, (2010).
15
16. Beer, F.P., Johnston, E.R. and DeWolf, J.T., "Strength of Materials, 3rd Edition", McGraw Hill, USA, (2002).
16
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل تأثیر پارامترهای هندسی و دینامیکی کامیونت بر انحراف عرضی ناشی از نابالانسی نیروی ترمزی
ایمنی خودروهای باری در حین ترمزگیری علاوه بر نابالانسی نیروی ترمزی، متأثر از تغییرات پارامترهای دینامیکی کامیونت ناشی از نحوۀ بارگذاری آن میباشد. در مقالۀ حاضر تأثیر پارامترهای دینامیکی، هندسی و نحوۀ بارگذاری کامیونت بر انحراف عرضی آن در حضور نابالانسی نیروی ترمزی مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور برخی از پارامترهای دینامیکی مورد نیاز برای کامیونت مورد نظر با انجام تستهای تجربی بهدست آمده و در معادلات دینامیکی حاصل براساس فرض واقعبینانۀ کاهش سرعت خودرو در حین ترمزگیری، اعمال شده است. سپس معادلات حاکم با استفاده از روشهای عددی، حل شده است. در نتایج ارائه شده اثر پارامترهای دینامیکی و هندسی تأثیرگذار بر انحراف عرضی کامیونت و نحوۀ بارگذاری مطلوب برای به حداقل رساندن مقدار انحراف عرضی در اثر ترمزگیری مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که حالت بهینۀ بارگذاری برای کاهش تأثیر خطای نیروی ترمزی در انحراف عرضی زمانی حاصل میشود که مرکز جرم خودرو به محور جلو نزدیک باشد.
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_31174_c7f53f3fb901df073016039e6f9dc6a0.pdf
2015-08-23
141
152
10.22067/fum-mech.v26i2.19010
خطای نیروی ترمزی
انحراف عرضی
پارامترهای هندسی و دینامیکی
دینامیک خودرو
موسی
رضائی
m_rezaee@tabrizu.ac.ir
1
دانشگاه تبریز
LEAD_AUTHOR
امین
ترقی اسگوئی
ato_y1366@yahoo.com
2
دانشگاه تبریز
AUTHOR
حسام الدین
ارغند
h_arghand@yahoo.com
3
دانشگاه تبریز
AUTHOR
1. Farmer, C.M. and Lund, A.K., "Rollover risk of cars and light trucks after accounting for driver and environmental factors" Accident Analysis and Prevention, 34, pp. 163-173,) 2002(.
1
2. Hac, A., "Rollover Stability Index Including Effects of Suspension Design", SAE World Congress, Detroit, Michigan, March 4-7, )2002(.
2
3. Takano, S., Nagai, M., Taniguchi, T. and Hatano, T., "Study on vehicle dynamics model for improving roll stability", JASE Review, 24, pp. 149-156, (2003).
3
4. Zheng, X., Wu, J. and Zhou, Y., "Numerical analysis on dynamic control of five-degree-of-freedom Maglev Vehicle Moving on Flexible Guideways", Journal of Sound and Vibration, 235, pp. 43-61, (2000).
4
5. Poussot-Vassal, C., Sename, O., Dugard L. and Savaresi, S. M., “Vehicle dynamic stability improvements through gain-scheduled steering and braking control”, Vehicle System Dynamics: International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility, 49 (10) , pp. 1597-1621, (2011).
5
6. Zebala, J., Ciepka, P., Reza, A. and Janczur, R., "Influence of rubber compound and tread pattern of retreated tires on vehicle active safety", Forensic Science International 167, pp. 173-180, (2007).
6
7. Onoa, E., Asanoa, K., Sugaia, M., Itob, S., Yamamotob, M., Sawadac, M. and Yasuid, Y., "Estimation of automotive tire force characteristics using wheel velocity", Control Engineering Practice, 11, pp. 1361-1370, (2003).
7
8. Andrew, H., Gosline, C. and Hayward, V., "Eddy Current Brakes for Haptic Interfaces: Design, Identification and Control", ASME Transactions on mechatronics, 13(6), (2008).
8
9. Choi, S.B., "Antilock Brake System With a Continuous Wheel Slip Control to Maximize the Braking Performance and the Ride Quality", IEEE Transactions on Control Systems Technology, 16(5), (2008).
9
10. Kudarauskas, N., “Analysis of emergency braking of a vehicle”, Vehicle System Dynamics: International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility, 22(3), pp. 154-159, (2007).
10
11. Lukoseviciene O. and Sokolovskij, E., “Movement of the vehicle being braked when some wheels are incapable of braking or have lost touch with the road surface”, Vehicle System Dynamics: International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility, 21(1), pp. 8-11, (2006).
11
12. Xiang, W., Richardson, P., C., Zhao, C. and Mohammad, S., "Automobile Brake-by-Wire Control System Design and Analysis", IEEE Transactions on Vehicular Technology, 57(1), (2008).
12
13. Eslamian, M., Mirzaei, M. and Alizade, G., "Enhancement of Vehicle Lateral Stability by Non-linear Optimal Control of Yaw Dynamics", Mech. & Aerospace Eng. J., 2(3), (2007).
13
14. Anwar, S., "Predictive Yaw Stability Control of a Brake-By-Wire Equipped Vehicle via Eddy Current Braking", American Control Conference, New York City, USA, July 11-13 (2007).,
14
15. Schiebahn, M., Zegelaar, P.W., Lakehal-Ayat M. and Hofmann, O., “The yaw torque influence of active systems and smart actuators for coordinated vehicle dynamics controls”, Vehicle System Dynamics: International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility, 48(11), pp. 1269-1284, (2010).
15
16. Hac, A., "Effects of Brake Actuator Error on Vehicle Dynamics and Stability", SAE World Congress, Detroit, Michigan, April 11-14, (2005).
16
17. رضائی، موسی، ارغند،حسامالدین، ترقی اسگوئی، امین، بافندگان، محمد، «مطالعۀ تئوری و تجربی خطای نیروی ترمزی بر میزان انحراف عرضی خودرو» نشریۀ علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک، سال بیست و سوم، شمارۀ یک، (1390).
17
18. Wong, J.Y., "Theory of Ground Vehicles", Third Edition, John Wiley & Sons, (2001).
18
19. Rozyn M. and Zhang, N., “A method for estimation of vehicle inertial parameters”, Vehicle System Dynamics: I. J. of Vehicle Mechanics and Mobility, 48(5), pp. 547-565, (2010).
19