جستجو در مقالات منتشر شده
حسین حسنی، سعید خدایگان،
دوره ۲۰، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۳۹۸ )
چکیده
فضای تجاری و رقابتی جهان، تولیدکنندگان را وادار به عرضه محصولاتی با کیفیت بالا، هزینه پایین و در عین حال قابل اطمینان می‌کند. از طرف دیگر، در فرآیند طراحی و تولید یک محصول، مهندسان همواره با عدم قطعیت روبه‌رو هستند. در سال‌های اخیر، در راستای برخورد با عدم قطعیت‌های موجود و تضمین کیفیت و قابلیت اطمینان سیستم، الگوریتم‌هایی تحت عنوان طراحی بهینه و مقاوم بر مبنای قابلیت اطمینان (RBRDO) با ترکیب رویکرد‌های طراحی بهینه مقاوم (RDO) و طراحی بهینه بر مبنای قابلیت اطمینان (RBDO) توسعه یافته‌اند. در مهندسی طراحی، عدم قطعیت برخی از متغیر‌ها یا پارامترهای طراحی از نوع شناختی بوده و تنها در قالب نمونه‌هایی محدود در اختیار طراح است. اکثر روش‌های موجود، این عدم کامل‌بودن اطلاعات را در نظر نمی‌گیرند که این خود می‌تواند منجر به خطاهای بزرگ‌تری شود. در دسته‌ای دیگر از روش‌های موجود نیز، از این اطلاعات ارزشمند در فرآیند طراحی صرف‌نظر می‌شود. در این پژوهش، با بهکارگیری روش بهینه‌سازی چندهدفه NSGA۲-II و ترکیب روش تحلیل قابلیت اطمینان بِیزیَن و روش کاهش ابعادی تک‌متغیره (DRM)، یک الگوریتم جامع برای فرمول‌بندی مساله طراحی بهینه و مقاوم بر مبنای قابلیت اطمینان در حضور عدم قطعیت شناختی پیشنهاد شده است. به‌منظور راستی‌آزمایی الگوریتم پیشنهادی، یک مثال مهندسی انتخاب شده و تاثیر عدم قطعیت شناختی بر توابع هدف بررسی شده و در انتها نیز، برای یک حالت خاص از تعداد داده موجود، نتایج حاصل از الگوریتم پیشنهادی با نتایج سایر رویکرد‌های موجود در زمینه طراحی بهینه در شرایط عدم قطعیت مقایسه شده است.
سعیده حاجی‌زاهدی، بهنام معتکف‌ایمانی،
دوره ۲۰، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۳۹۸ )
چکیده
با پیشرفت فرآیندهای ساخت و نیاز پیوسته به ساخت مجموعه‌های دقیق‌تر، درنظرگرفتن تلرانس‌های ابعادی و هندسی در تحلیل تلرانسی مجموعه‌های مکانیکی اهمیت زیادی یافته است. از این رو در دهه‌های اخیر، روش‌های متعددی برای محاسبه تاثیر خطاهای هندسی اجزاء روی عملکرد نهایی مجموعه توسعه یافته و مورد استفاده قرار گرفته‌اند. یکی از بهترین روش‌های تحلیل تلرانسی، خطی‌سازی مستقیم است. با وجود مزایای ارزشمند روش خطی‌سازی مستقیم در تحلیل تلرانسی ابعادی، این روش به علت ساده‌سازی‌های مورد استفاده، توانایی حل مجموعه‌هایی که دارای پروفیل با فرم آزاد هستند را ندارد. در این تحقیق، یک راهکار نوین برای درنظرگرفتن پروفیل‌های پیچیده در روند حل روش خطی‌سازی مستقیم پیشنهاد شده است. در روش ترکیبی پیشنهادشده، منحنی‌های بزیر (Bezier) کسری برای تعریف پروفیل اجزایی همچون پروفیل‌های بیضوی، بادامک‌ها، مفاصل لبه‌ای و پروفیل‌های غیردایروی که تغییرات خطای پیچیده‌ای دارند، استفاده شده است. سپس با استفاده از اصول روش خطی‌سازی مستقیم و درنظرگرفتن معادلات بزیر کسری، الگوریتم ارتقاداده‌شده تکمیل شد. به این ترتیب نه تنها می‌توان از مزایای مهم روش خطی‌سازی مستقیم در تحلیل تلرانسی ابعادی استفاده کرد، بلکه مجموعه‌های دارای اجزاء با پروفیل‌های پیچیده را نیز می‌توان بدون ساده‌سازی حل کرد. رویکرد ترکیبی بهبود داده‌شده با جزییات و همراه با حل نمونه‌ای از تحلیل تلرانسی مجموعه مکانیکی ارایه شده است. در نهایت، اعتبارسنجی انجام شده است و صحت رویکرد ارایه‌شده با استفاده از شبیهسازی مونت‌کارلو مورد تایید قرار گرفت.
بهزاد سلطانی، مهرداد بابائیان، حسین قاسمی،
دوره ۲۰، شماره ۷ - ( ۴-۱۳۹۹ )
چکیده
روش شکل‌دهی نموی تک‌نقطه‌ای با هزینه پایین و انعطاف‌پذیری بالا می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش‌های مرسوم لبه‌دارکردن سوراخ ورق باشد. در این مطالعه، امکان لبه‌دارکردن سوراخ مربعی ورق آلومینیوم AL۱۰۵۰ با استفاده از روش شکل‌دهی نموی مورد بررسی قرار گرفته و کیفیت فلنج هرمی ایجادشده با فلنج مخروطی مقایسه شده است. شکل نهایی فلنج به‌گونه‌ای تعریف شده است که زاویه دیواره با افزایش ارتفاع به‌تدریج افزایش یابد. شبیهسازی فرآیند با نرم‌افزار آباکوس انجام شد و برای اعتبارسنجی نتایج شبیهسازی، آزمایش عملی نیز انجام گرفت. پس از انجام آزمایش‌های تجربی، ویژگی‌های فلنج مانند اندازه نهایی سوراخ، ارتفاع فلنج و ضخامت دیواره، بررسی شدند. نتایج نشان داد که در لبه ایجادشده حول سوراخ دایره‌ای برگشت فنری کمتر و دقت ابعادی بیشتر است ولی با ملاحظه ارتفاع و اندازه سوراخ، می‌توان سوراخ مربعی را نیز با روش نموی لبه‌دار کرد. نتایج اندازه‌گیری ابعادی فلنج‌ها نشان داد که ابعاد نهایی سوراخ پس از لبه‌دارشدن، افزایش خواهد یافت. با بررسی سوراخ‌های مختلف مشاهده شد که هر چه سوراخ اولیه بزرگ‌تر باشد، میزان افزایش ابعاد سوراخ پس از فلنج‌کردن، کمتر خواهد بود.
محمد مهرابی‌نسب، بهنام معتکف ایمانی،
دوره ۲۰، شماره ۹ - ( ۶-۱۳۹۹ )
چکیده
از مهم‌ترین اهداف شبیهسازی عملیات ماشین‌کاری، پیش‌بینی رفتار دینامیکی فرآیند است. بنابراین بررسی و تحلیل پارامترهای اثرگذار بر روی دینامیک فرآیند از اهمیت بالایی برخودار است. از عوامل مهم و اثرگذار، ارتعاشات ماشین‌کاری است. در این مقاله شرایط ارتعاشی حاکم بر فرآیند، توسط مدل‌سازی دینامیکی ابزار بورینگ بررسی شده است. نسبت طول به قطر بالای ابزار بورینگ و انعطاف‌پذیری آن سبب ارتعاشات ماشین‌کاری می‌شود. دامنه ارتعاشات نوک ابزار تابعی از مشخصات دینامیکی ابزار است که می‌تواند منجر به پایداری یا ناپایداری فرآیند شود. در نسبت‌های طول به قطر پایین، صلبیت ابزار بالا است و فرآیند در اکثر شرایط برشی در محدوده پایداری قرار دارد. ثوابت دینامیکی ابزار با استفاده از نتایج آزمون ضربه استخراج و مدل‌سازی دینامیکی فرآیند با استفاده از روش مدل‌سازی جسم صلب، در نرم‌افزار ایسیس (ACIS) که ماهیت هندسی مبتنی بر نمایش مرزی (B-rep) دارد، پیاده‌سازی شده است و یک روش نوین برای شبیهسازی معادله دینامیکی ابزار با استفاده از روش مدل‌سازی جسم صلب در یک محیط دقیق هندسی ارایه شده است. برای توسعه مدل دینامیکی نیرو در حوزه زمان از ثوابت برشی استخراج‌شده توسط روش ساختارگرا استفاده شده است. همچنین پارامترهای دینامیکی حوزه زمان از قبیل نیرو، شتاب و جابه‌جایی در محیط سیمولینک شبیهسازی شده‌اند. نتایج موید این است که مدل هندسی ارایه‌شده با درنظرگرفتن دینامیک ابزار به خوبی قادر به تخمین سیگنال نیرو و تغییرات مساحت براده است.
علی پردل، محمد کاظمی نصرآبادی، بهنام معتکف ایمانی،
دوره ۲۱، شماره ۶ - ( ۳-۱۴۰۰ )
چکیده
در گذشته مقالات بسیار زیادی در زمینه‌ی شبیهسازی و پیش‌بینی زبری سطح در فرایندهای ماشین‌کاری به خصوص تراشکاری و فرزکاری منتشر شده اما تعداد مقالات در مورد فرآیند داخل‌تراشی بسیار محدود بوده و همچنین پژوهش های موجود در این زمینه نیز اکثرا از روش های آماری استفاده نموده اند که تعمیم پذیری بالایی نداشته و نیاز به انجام آزمون های فراوانی دارند. در پژوهش پیش رو شبیهسازی زبری سطح در فرآیند داخل‌تراشی با استفاده از سینماتیک و دینامیک فرآیند مورد مطالعه قرار گرفته که با وجود استفاده در فرآیندهای تراشکاری، تاکنون در مورد فرآیندهای داخل‌تراشی به کار برده نشده است. در روش ارائه شده در این پژوهش ابتدا پروفیل نوک ابزار توسط دستگاه CMM اندازه‌گیری شده و سپس از این پروفیل برای تولید سطح حاصل از سینماتیک فرآیند که مولفه‌ی تناوبی پروفیل زبری است، استفاده می‌شود. در قدم بعدی با توجه به این که در فرآیند داخل تراشی به دلیل طول بلند میله ی بورینگ ارتعاشات قابل توجهی وجود دارد، این ارتعاشات که در طول آزمایش توسط شتاب سنج اندازه گیری شده به صورت جابه جایی ابزار نسبت به قطعهکار به پروفیل تناوبی زبری تشکیل شده در مرحله ی قبلی اضافه می گردد. نتایج آزمایش های صحه گذاری انجام شده نشان داده است که روش توسعه داده شده در این مقاله خطایی معادل با حداکثر ۱۹,۳% را برای پارامترهای زبری تولید می کند که با توجه به پیچیدگی های فراوان مبحث زبری می توان عملکرد روش ارائه شده در این پژوهش را مناسب و کاربردی ارزیابی نمود.
هادی پروز، مهدی حیدری، سید وحید حسینی،
دوره ۲۱، شماره ۹ - ( ۶-۱۴۰۰ )
چکیده
مقادیر نیروهای عکس العمل در قید و بندها جزو پارامترهای اساسی در مراحل طرح ریزی و طراحی المان های قید و بند به شمار می رود. مقدار این نیروها در هریک از نقاط جاسازی ثابت نبوده و تابعی از مقدار و جهت نیروی برآیند بست (به عنوان نیروی گذرا) و نیرو و گشتاور ماشین کاری (به عنوان نیروی فعال) است. از آنجا که بزرگی، موقعیت و جهت نیرو و گشتاور ماشین کاری در هر لحظه متغیر است، مطالعه اثر آن بر روی نیروهای عکس العمل، فرآیندی پیچیده به شمار میرود. در این مقاله، یک مدل تحلیلی برای بررسی اثر نیروها و گشتاور ماشین کاری بر روی مقادیر برلحظه نیروهای عکس العمل در جاسازها ارائه شده است. در این مدل، ابتدا مقادیر و جهت نیروها و گشتاورهای ماشین کاری در هرلحظه بر روی مسیر حرکت ابزار محاسبه شده و سپس با استفاده از این پارامترها به عنوان ورودی مدل تحلیلی، مقادیر برلحظه نیروهای عکس العمل در هریک از جاسازهای شش گانه محاسبه شده است. آنالیز المان محدود برای صحت سنجی مقادیر پیش بینیشده توسط مدل تحلیلی اجرا شده است. برای این منظور، کدهای لازم نوشته شده و مقادیر نیروهای عکسالعمل بدستآمده از شبیهسازی با مقادیر متناظر آنها از مدل تحلیلی مقایسه شده است. یک قطعهکار سهبعدی با سیستم جاسازی ۱-۲-۳ که تحت عملیات فرزکاری قرار گرفته است، بهعنوان مطالعه موردی برای بررسی کارائی مدل پیشنهادی استفاده شد. بیشینه مقدار خطا در محاسبه نیروهای عکسالعمل از مدل تحلیلی پیشنهادی برابر با ۹/۱۰ درصد بدست آمد که بیانگر دقت بالای نتایج تحلیلی است.
ناصر محمدی، محمد جواد ناطق،
دوره ۲۳، شماره ۶ - ( ۳-۱۴۰۲ )
چکیده
در تولید قطعات صنعتی، ماشین‌کاری از مهم‌ترین عملیاتی است که در حوزه ساخت قطعات مطرح است. تولید یک قطعه صنعتی در سه مرحله طراحی، طرح‌ریزی فرآیند و ساخت صورت می‌گیرد و در کلیه این مراحل، از کامپیوتر به عنوان یک ابزار قدرتمند، استفاده فراوانی شده است. در طرح‌ریزی فرآیند به کمک کامپیوتر، مرحله شناسایی فیچرهای ماشین‌کاری پیش‌نیاز و مقدمه مراحل بعدی می‌باشد. استخراج اطلاعات و شناسایی فیچرها از اطلاعات طراحی به‌کمک کامپیوتر با توجه به افزایش پیچیدگی قطعات، به صورت دائم بهبود یافته است لیکن تحقیق برای یافتن یک راه حل بهینه پایان ناپذیر است. طی چند دهه گذشته، برای استخراج و شناسایی فیچرهای ماشین‌کاری از اطلاعات فایل طراحی، روش‌های متعددی توسط محققین معرفی و به کارگیری شده است. در کلیه روش‌هایی که تاکنون توسط محققین معرفی و ارایه گردیده است، تعداد و نوع ویژگی‌ها به عنوان متغیرهای مستقل در الگوی شناسایی فیچرهای ماشین‌کاری، توسط طراح الگو و از داده‌های فایل طراحی قطعه استخراج می‌گردد. در این تحقیق ویژگی‌های مورد نیاز برای شناسایی فیچرهای ماشین‌کاری از مقادیر پیکسل‌های تصویر شکل فیچرها و توسط سامانه هوش مصنوعی و بصورت خودکار استخراج می‌گردد. سامانه هوش مصنوعی تولید شده برای شناسایی فیچرهای ماشین‌کاری در این تحقیق قادر است با مشاهده تصویر یک قطعه، کلیه اطلاعات مورد نیاز برای ماشین‌کاری از جمله نام، مختصات محل قرارگیری فیچر نسبت به قطعه و ابعاد مورد نیاز برای ماشین‌کاری قطعه را شناسایی نماید و اطلاعات فیچرهای موجود در تصویر ورودی به سامانه را در یک جدول ارایه دهد.
