2024-03-28T14:29:26Z
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=4038
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
FUM-MECH
2008-918X
2008-918X
1391
24
1
تحلیل احتمال اندیشانهی تیر با خواص مواد و بارگذاری اتفاقی
محمد
شرعیات
محبوبه
رجبی قهنویه
در مقاله ی حاضر، الگوریتمی برای تحلیل تیر تحت خمش با ویژگیهای مواد اتفاقی تحت بارگذاری استاتیکی اتفاقی وابسته به مکان ارائه شده است. اتفاقی بودن خواص مواد که ناشی از سطوح مختلف فرآیند ساخت و تولید است سبب میشود که خواص مواد ساختارهای مختلف اتفاقی داشته باشند. به دلیل اتفاقی بودن خواص مواد، ماتریس سفتی سازهای نیز اتفاقی میباشد و متعاقباً پاسخ را تحت تأثیر قرار میدهد. از سوی دیگر بارهای وارد بر بسیاری از سازههای مختلف مانند اجزای خودرو، بال هواپیما و... ماهیتی اتفاقی دارند که در تحلیلهای معمول سازهای به صورت معین فرض میگردند؛ لذا طراحی سازهای بر پایه ی روشهای متعارف با قابلیت اطمینان بالا، همراه نمیباشد. طبق روش ارائهشده در این مقاله، پاسخ تغییر پذیری بر اساس معیار جابهجایی برای تیر با فرض خواص مواد و بارگذاری اتفاقی محاسبه شده و توسط مثالهای عددی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین الگوریتم مذکور با انجام تغییرات لازم به روشی برای محاسبهی پاسخ تغییرپذیری تیر بر اساس معیار تنش، گسترش داده شده و پس از بهکارگیری در مثالهای مربوط، قابلیت اطمینان تیر در شرایط عدم قطعیت خواص مواد و بارگذاری، بر اساس معیار جابهجایی مجاز محاسبه شده است.
تحلیل استاتیکی خمش تیر
خواص مواد اتفاقی
بارگذاری استاتیکی اتفاقی
تابع چگالی طیفی
تابع خود همبستگی
تغییرپذیری پاسخ
2013
01
20
1
18
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_29571_9bce788ff398dd3622bdaa388297d21e.pdf
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
FUM-MECH
2008-918X
2008-918X
1391
24
1
حل نظری طول تغییر شکل ارتجاعی-خمیری با کارسختی خطی در شکلدهی غلتکی یک مقطع کانالی
روح اله
عزیزی تفتی
حسن
مسلمی نائینی
مهدی
سلمانی تهرانی
محمدمهدی
کسایی
تعیین طول تغییر شکل از نخستین مراحل طراحی فرآیند شکلدهی غلتکی به شمار میرود. دسترسی به روابطی ساده و صریح که بدون نیاز به سعی و خطای کارگاهی یا شبیهسازیهای زمانبر اجزای محدود طول تغییر شکل را پیشبینی کنند بسیار مورد توجه صنایع میباشد. در این مقاله سعی شد تا با در نظر گرفتن خواص ارتجاعی و رفتار کارسختی ورق در کنار مشخصات هندسی یک مقطع کانالی، تغییر شکل ورق مورد مطالعه قرار گیرد. در این راستا، با استفاده از مدل ماده ارتجاعی-خمیری با کارسختی خطی، رابطههایی برای کار مصرفی در تغییر شکلهای کشیدگی طولی بال و خمش عرضی در خط خم ارائه شد و در نهایت، رابطهای برای طول تغییر شکل توسعه یافت. نتایج نشان داد که زاویهی شکلدهی، طول بال و مدول یانگ طول تغییر شکل را افزایش میدهند و ضخامت ورق، استحکام تسلیم اولیه و مدول مماسی ارتجاعی-خمیری طول تغییر شکل را کاهش میدهند. نسبت پواسون اثری روی طول تغییر شکل ندارد و افزایش نسبت شعاع خم به ضخامت ورق، طول تغییر شکل را افزایش میدهد. در نظر گرفتن خواص ارتجاعی و رفتار کارسختی باعث میشود تا طول تغییر شکل از طول تغییر شکل صلب-خمیری پیشنهادی توسط باتاچاریا، کوچکتر باشد.
شکلدهی غلتکی
طول تغییر شکل
مادهی ارتجاعی-خمیری
کارسختی خطی
2013
01
20
19
32
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_29641_0cc0eee60bc2169a06b3f5ed92077db7.pdf
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
FUM-MECH
2008-918X
2008-918X
1391
24
1
بررسی و تحلیل تأثیر پارامترهای شکل دهی در فرآیند هیدروفرمینگ ورق
بهروز
زارع
محمد
بخشی
عبدالحمید
گرجی
سلمان
نوروزی
هدف این مقاله توسعهی یک روش اصولی برای مطالعه و تحلیل تأثیر پارامترهای شکل دهی روی کیفیت شکل پذیری قطعات و تخمین ترکیب بهینهی این پارامترها در فرآیند هیدروفرمینگ ورق میباشد. در این مقاله، تأثیر پارامترهای کلیدی شکل دهی همچون فشار سیال محفظهی شکل-دهی، ضریب اصطکاک سطح تماس سنبه و ورق، فاصلهی بین سطح لبه محیطی قالب با سطح ورق گیر و شعاع ورودی قالب در فرآیند کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی مورد بحث قرار گرفته است. ابتدا مدل اجزای محدود برای شبیهسازی فرآیند ایجاد گردید و نشان داده شد که مدل توسعهدادهشده مطابقت خوبی با نتایج تجربی دارد. سپس، با استفاده از ترکیب روش اجزای محدود و تکنیک تاگوچی بههمراه تحلیل واریانس تأثیر پارامترهای نامبردهشده بر قطعات شکلدادهشده از دو جنس مس خالص و فولاد St14 مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بهدستآمده نشان میدهد که برای هر دو حالت بیشترین نازکشدگی در یک عمق کشش ثابت و بیشترین عمق کشش قابل دستیابی، فشار سیال بیشترین تأثیر را بر شکل پذیری قطعه کار در فرآیند هیدروفرمینگ ورق دارد. همچنین با استفاده از سنبهی خشن تر، فاصلهی بین سطح لبهی محیطی قالب با سطح ورق گیر کمتر و شعاع ورودی بزرگتر شرایط شکل دهی بهتر خواهد شد.
کشش عمیق هیدرودینامیکی
روش اجزای محدود
تکنیک تاگوچی
تحلیل واریانس
2013
01
20
33
52
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_29715_4ef605f1456341c5a15629c95579aa4d.pdf
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
FUM-MECH
2008-918X
2008-918X
1391
24
1
مطالعهی رزونانسها و رفتار آشوبناک سیستم تعلیق خودرو با پارامترهای غیرخطی
موسی
رضائی
حامد
سمندری
با توسعهی سیستمهای تعلیق و استفاده از دمپرهای الکترومغناطیسی، مطالعهی رفتار غیرخطی و آشوبناک سیستم تعلیق تحت تحریک جاده اهمیت ویژهای پیدا کرده است. در عمدهی تحقیقات انجامشده در زمینه مطالعهی رفتار آشوبناک خودرو، از مدل یکچهارم خودرو با یک یا دو درجه آزادی استفاده شده است که در این مدلها صرفاً حرکت عمودی جرمهای فنربندی شده و فنربندی نشده لحاظ میشود و از مد ارتعاشی حرکت کلهزنی خودرو صرفنظر میشود. در تحقیق حاضر برای دستیابی به مدل واقعبینانهتر با در نظر گرفتن اثرات غیرخطی برای سیستم تعلیق خودرو، رفتار دینامیکی خودرو با استفاده از مدل نصف خودرو با چهار درجه آزادی مورد مطالعه قرار گرفته است و از نمودارهای پاسخ فرکانسی، چندگانگی و پوآنکاره برای شناسایی نواحی آشوبناک در پاسخ استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که در اثر نزدیکی دو رزونانس اصلی حرکت عمودی و کلهزنی خودرو، پاسخ اجباری سیستم دچار تغییرات عمدهای میشود. نواحی ناپایدار جدیدی در مقایسه با مدل یکچهارم در پاسخ فرکانسی سیستم مشاهده میشود. همچنین نتایج نشان میدهد که تشدید حاصل از رزونانس اصلی حرکت کلهزنی، سبب تغییر محل گذار سیستم از پاسخ آرام به پاسخ آشوبناک میشود.
مدل نصف خودرو؛ سیستم تعلیق؛ ارتعاشات غیرخطی؛ آشوب
دوشاخگی
2013
01
20
53
70
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_29752_911975908751feeb3b3c415cf33cac1c.pdf
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
FUM-MECH
2008-918X
2008-918X
1391
24
1
سینماتیک و دینامیک ربات مارمانند در حرکت کرممانند بر روی سطح شیبدار
جواد
صافحیان
علیرضا
اکبرزاده
رباتهای مارمانند نوعی از رباتها با تعداد درجات آزادی بالا می باشند که از به هم پیوستن لینکهای مشابه توسط مفاصل یک یا دو درجه آزادی تشکیل شده اند.این ربات ها نسبت به رباتهای دارای پا و یا چرخ ویژگی های زیادی دارند. در این مقاله سینماتیک و دینامیک ربات مارمانند برای حرکت کرممانند، روی سطح شیبدار، برای اولین بار بررسی شدهاست. حرکت کرممانند از انواع حرکتی است که ربات مارمانند در صفحهی عمودی انجام می دهد. در ابتدا موقعیت، سرعت، شتاب و زوایای نسبی لینکها با استفاده از منحنی سرپنوید محاسبه و معادلات دینامیکی با توجه به سینماتیک ربات به کمک معادلات نیوتن به دست میآیند. نیروی اصطکاک به عنوان تنها نیروی پیشروی با مدل کولمب، مدل می شود. سپس به تأثیر عواملی چون ضریب اصطکاک و زاویهی سطح شیبدار پرداخته شده و نشان داده شده است که با افزایش این دو ضریب، گشتاور مورد نیاز افزایش می یابد. برای تأیید معادلات سینماتیک و دینامیک ارائهشده، از روش لاگرانژ و نرمافزار تجاری وباتس استفاده شده است. همچنین، از معادلات سینماتیک و دینامیک ارائهشده، می توان برای تولید حرکتهای دیگر ربات مارمانند که در صفحهی عمودی اتفاق می افتند نیز استفاده کرد. از طرف دیگر اهمیت هندسهی لینک هاروی گشتاور موتورها نیز مورد بررسی قرار گرفتهاست. در انتها، به جزئیات ربات مارمانند FUM- Snake 3 پرداخته شده است. آزمایش های عملی صورتگرفته با استفاده از این ربات، نتایج نرمافزار وباتس و مدل دینامیکی را تصدیق می نماید.
ربات مارمانند
منحنی سرپنوید
سینماتیک و دینامیک
سطح شیبدار
2013
01
20
71
86
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_29785_63ecb290e1e6d04ae32357bb15320d07.pdf
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
FUM-MECH
2008-918X
2008-918X
1391
24
1
افزایش سختی سطح فولاد AISI1045 در فرآیند سنگ زنی HEDG با رویکرد بهینه سازی به دو روش تاگوچی و الگوریتم SA
حمیدرضا
فضلی شهری
علی اکبر
اکبری
از مشکلات سنگ زنی حرارت اعمال شده به قطعات و باقی ماندن تنش پسماند روی سطح آنها است. از این رو، هدف این تحقیق بهینه سازی فرآیند است تا با در نظرگرفتن ترکیب بهینه ای از پارامترهای فرآیند، حرارت و تنش های پسماند کاهش یابد و از طرف دیگر بر استحکام و سختی سطح فولاد بیفزاید. با استفاده از روش تاگوچی، آزمایش های لازم برای گرفتن نتیجهی قابلاطمینان طراحی شد و شرایط بهینهی فرآیند به دستآمد. علاوه بر بهینه سازی فوق، پارامترهای فرآیند توسط روش SA بهینه سازی گردید. نتایج نشان می دهد که اختلاف پارامترهای به دستآمده از هر دو روش بسیار کم است و با اعمال پارامترهای حاصل از بهینه سازی، دمای وارد به سطح قطعه کار کاهش مییابد و سختی سطح بالا می رود. صحت این موضوع، با اندازه گیری و تحلیل ریزسختی مورد بررسی قرار گرفته است.
سنگ زنی
طراحی آزمایشها
بهینه سازیSA و تاگوچی
ریزسختی سطحی
ریزساختار
2013
01
20
87
102
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_29817_1408e48292f81567881b0403227d0d5e.pdf
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
FUM-MECH
2008-918X
2008-918X
1391
24
1
مطالعهی سه بعدی اختلاط در ریزمخلوط گرهای با بار سطحی ناهمگن به کمک مدل هلمهولتز-اسمولوکوفسکی
جعفر
جماعتی
حمید
نیازمند
سیدعلی
میربزرگی
در این مقاله اختلاط الکتروکینتیکی سه بعدی به روش عددی درون ریزمخلوط گرهای ساختهشده با ریزمجرای ناهمگن بهصورت کیفی و کمی بررسی شده است. برای کاهش هزینه های محاسباتی در جریانهای سه بعدی، شبیه سازی جریان الکترواسموتیک با استفاده از روش هلمهولتز- اسمولوکوفسکی (Helmholtz-Smoluchowski) انجام شده است. مطالعات قبلی برای پدیدهی اختلاط الکتروکینتیکی درون ریزمجراهای ناهمگن نشان داده است که وجود گردابه ها و نواحی دارای جریان چرخشی بسته همواره باعث بهبود راندمان اختلاط در جریانهای دو بعدی می-گردد. اما بررسی های انجام شده در این مقاله برای ریزمخلوط گرهای سه بعدی نشان داد که همواره این اتفاق رخ نمیدهد و در برخی موارد وجود گردابه اثر افزایشی بر راندمان اختلاط ندارد. یافته های این مقاله نشان می دهد که میزان نامتقارنی در میدان جریان سیال عامل تعیینکننده در ایجاد اختلاط است. از آنجا که در جریانهای سه بعدی امکان ایجاد نامتقارنی بیشتر وجود دارد لذا میزان راندمان اختلاط در جریانهای سه بعدی در مقایسه با جریانهای دوبعدی بیشتر است. مطالعهی آرایش های متنوع سه بعدی برای ریزمخلوط گر الکترواسموتیکی نشان داد که بسته به آرایش ناهمگنی ها، راندمان اختلاط درون ریزمجرای ناهمگن در مقایسه با ریزمجرای همگن میتواند بهبود یابد و یا این که کاهش یابد. این نتایج تأکید می کند که بررسی دوبعدی اختلاط نمی تواند تمامی مزایای اختلاط درون ریزمجراهای ناهمگن را شرح دهد. یافته های این پژوهش می تواند در مدلسازی صحیح ریزمخلوط گرهای مورد استفاده در کاربردهای عملی بهویژه ریزتراشههای آزمایشگاهی (Lab-on-a-chip) مورد استفاده قرار گیرد.
اختلاط سه بعدی
ریزمخلوط گر
جریان الکترواسموتیک
توزیع بار ناهمگن
2013
01
20
103
122
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_29829_e2926ae3910c53a54ed9daab868308ac.pdf
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
FUM-MECH
2008-918X
2008-918X
1391
24
1
مطالعهی تأثیر پارامترهای ورودی بر روی نرخ برادهبرداری، زبری سطح و نرخ خوردگی ابزار در فرآیند ماشینکاری تخلیهی الکتریکی فولاد ابزار AISI H13
محمدرضا
شبگرد
هادی
عیوضی باقری
روح اله
رحمانی
در این پژوهش تأثیر پارامترهای ورودی فرآیند EDM (زمان روشنی پالس، سیکل وظیفه و قطبیت ابزار)، بر روی نرخ برادهبرداری (MRR)، درصد فرسایش نسبی ابزار(TWR) و ماکزیمم زبری سطح (Rmax) در ماشینکاری فولاد ابزار AISI H13 مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان میدهد که با افزایش سیکل وظیفه در هر دو حالت قطبیت ابزار، نرخ برادهبرداری و زبری سطح افزایش و فرسایش نسبی ابزار کاهش مییابد. در قطبیت مثبت، با افزایش زمان روشنی پالس، نرخ برادهبرداری و زبری سطح افزایش و فرسایش نسبی ابزار روندی نزولی دارد، ولی در قطبیت منفی با افزایش زمان روشنی پالس، نرخ برادهبرداری و زبری سطح ابتدا افزایش و سپس کاهش مییابد. همچنین بر اساس نتایج به دست آمده در حالت قطبیت منفی در زمانهای روشنی پالس کمتر، مقدار نرخ برادهبرداری بیشتر و مقدار فرسایش نسبی ابزار کمتر از قطبیت مثبت است.
زمان روشنی پالس
قطبیت ابزار
سیکل وظیفه
2013
01
20
123
132
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_29612_4d2daa5b8404a10010f8a451eb8b4aac.pdf
علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک
FUM-MECH
2008-918X
2008-918X
1391
24
1
تحلیل جریان درهم سیال روی یک، دو و سه استوانهی متوالی با استفاده از روش ورتکسهای تصادفی
مهرداد
زابلی
بهروز
ظفرمند
تحلیل جریان اطراف اجسام استوانهای یکی از مسائل اساسی در مکانیک سیالات میباشد و از اهمیت بالایی برخوردار است. بررسی میدانهای سرعت در جریانهای پتانسیل و لزج، بهعنوان اساس و پایهای برای یافتن میدان فشار و بررسی نیروهای وارد از سیال به جسم مانند نیروی لیفت و درگ، در رژیمهای مختلف جریان، اکثر تحقیقات در شاخهی سیالات را به خود اختصاص داده است. چون تشکیل گردابهها در پشت جسم ماهیتی کاملاً وابسته به زمان دارد، با مدلهای معمولی توربولانس که بر اساس متوسط زمانی عمل می کند، قابل توجیه نیست و باید از حل مستقیم معادلات ناویر استوکس استفاده نمود. یکی از مدلهای موجود که می تواند معادلات وابسته به زمان ناویراستوکس را در گسترهی وسیعی از اعداد رینولدز حل نماید روش ورتکسهای تصادفی است. در این روش چون میدان سرعت بهصورت لحظهای محاسبه می شود و میتوان از آن برای جریان درهم که ماهیتی وابسته به زمان دارد استفاده نمود. در این روش معادلات ورتیسیتهی بهدستآمده از معادلات ناویر استوکس در دو مرحله جابهجایی و پخش حل میشود. در این تحقیق جریان روی یک، دو و سه استوانه در رینولدز 140000 مورد بررسی قرار گرفته و میدان سرعت لحظهای و متوسط همراه خطوط جریان نمایش داده شده است. همچنین با رسم لحظهای توزیع میدان گردابهها و خطوط جریان نمایش زیبای گردابهها در منطقه پشت استوانهها قابل مشاهده است.
نگاشت همدیس
جریان درهم و آرام
روش ورتکسهای تصادفی
2013
01
20
133
146
https://mechanic-ferdowsi.um.ac.ir/article_29681_243f693b7f3551bc610fb0cff23bb349.pdf