---

در این مقاله مدل‌سازی عددی جریان الکترواسموتیک درون ریزمجراهای با خواص سطحی ناهمگن به دو روش انجام شده است. برای مدل سازی کامل این جریان ها، معادلات به هم مرتبط ناویر-استوکس، ارنست-پلانک و پواسان-بولتزمن به ترتیب برای جریان، انتقال بارهای الکتریکی و توزیع میدان الکتریکی حل می شوند. حل عددی این معادلات برای ریزمجراهای ناهمگن پیچیده و دشوار است. به همین دلیل مدل های ساده و تقریبی مانند مدل هلمهولتز-اسمولوکوفسکی نیز برای حل این جریان ها پیشنهاد شده است که در آن به جای حل معادلات ارنست-پلانک و پواسان-بولتزمن، اثرات میدان الکتریکی بر حرکت سیال توسط اعمال سرعت لغزشی مناسب در دیواره ی ریزمـجرا مدل می شود. میدان جریان الکترواسموتیک درون ریزمجراهای ناهمگن می تواند پیچیده و دارای نواحی چرخشی باشد که برای ایجاد اختلاط بسیار ایده آل است. بنابراین در این مقاله ریزمجراهایی طرح و بررسی شده اند که بتوانند به عنوان ریزمخلوط گر در کاربردهای اختلاطی مورد استفاده قرار گیرند. برای ریزمخلوط گرهای طراحی شده در این مقاله علاوه بر اینکه حل دقیق معادلات جریان الکترواسموتیک انجام شده است، نتایج مربوط به مدل تقریبی هلمهولتز-اسمولوکوفسکی نیز به دست آمده است تا کارایی و دقت این مدل تقریبی نیز مورد ارزیابی قرار گیرد. نتایج این مطالعه می تواند برای مدل سازی میدان جریان الکترواسموتیک درون ریزمجراهای ناهمگن مورد استفاده قرار گیرد.

---

در این مقاله اختلاط درون ریزمخلوطگرها تحت اثرات الکتروکنتیکی به صورت عددی مطالعه شده است. ریزمخلوطگر مورد مطالعه یک ریزمجرای تخت با خواص ناهمگن در دیواره می باشد که جریان الکترواسموتیک از آن عبور می کند. برای مدل سازی کامل این مسئله، معادلات به هم مرتبط ناویر-استوکس، ارنست-پلانک ، پواسان-بولتزمن و معادله غلظت به ترتیب برای حرکت سیال، بارهای الکتریکی، توزیع میدان الکتریکی و غلظت حل می شوند. حل عددی این معادلات برای ریزمجراهای با زتاپتانسیل غیریکنواخت پیچیده و دشوار است. به همین دلیل مدل های ساده و تقریبی مانند مدل هلمهولتز-اسمولوکوفسکی نیز برای حل این جریان ها پیشنهاد شده است که بیشتر برای ریزمجراهای با خواص همگن معتبر هستند. اعتبار مدل هلمهولتز-اسمولوکوفسکی برای پیش بینی میدان های جریان دوبعدی به خوبی ارزیابی شده اما دقت آن برای میدان غلظت و راندمان اختلاط کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقاله اختلاط ناشی از جریان الکترواسموتیک درون ریزمجرای ناهمگن با استفاده از معادلات ارنست-پلانک و نیز با استفاده از مدل تقریبی هلمهولتز-اسمولوکوفسکی به دست آمده و دقت مدل تقریبی هلمهولتز-اسمولوکوفسکی مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. مقایسه نتایج دو مدل نشان می دهد که در شرایط مناسب مدل تقریبی می تواند با دقت قابل قبولی راندمان اختلاط را در طول ریزمخلوط گر پیش بینی نماید.

---

در این مقاله شبیه سازی عددی جریان الکترواسموتیک درون ریزجریان های ناهمگن با استفاده از مدل تقریبی هلمهولتز-اسمولوکوفسکی ارائه شده است که در آن اثر نیروی میدان الکتریکی بر سیال با سرعت لغزشی در دیواره ی ریزمـجرا جایگزین می شود. با حل معادله غلظت در این جریان ها، چگونگی فرآیند اختلاط در ریزمجراهای دارای زتاپتانسیل ناهمگن روی دیواره، به صورت کیفی و کمی بررسی شده است. مطالعه انجام شده نشان می دهد که با ترکیب دو جریان الکترواسموتیک و فشار-محرک در یک ریزمجرا و تنظیم مناسب تکه های ناهمگنی بار، به سادگی می توان یک ریزمخلوط گر الکترواسموتیکی با اختلاط قابل تنظیم طراحی نمود. رفتار چنین ریزمخلوط گرهایی تحت تاثیر نحوه آرایش زتاپتانسیل و نیز مقدار اختلاف فشار اعمالی است. در این مقاله برای تحلیل جامع اختلاط، علاوه بر معیار رایج راندمان اختلاط، دو معیار جدید راندمان نسبی اختلاط و ظرفیت اختلاطی مورد معرفی قرار گرفته اند. با استفاده از این شاخصه ها معلوم شد که در اختلاف فشارهای اندک و یا خیلی زیاد وجود تکه های ناهمگنی بار روی دیواره های ریزمجرا اثر قابل ملاحظه ای بر بهبود اختلاط ندارد. بنابراین عملکرد ریزمخلوط گرهای با جریان ترکیبی الکترواسموتیک و فشار-محرک دارای یک نقطه بهینه است. بعلاوه مشاهده شد که میزان نامتقارنی توزیع بار در مقایسه با میزان اندازه بار، اثر جدی تری بر عملکرد اختلاطی ریزمخلوط گر دارد. این امر تضمین می کند که اختلاط مناسب حتی با استفاده از سطوح دارای زتاپتانسیل معمولی حاصل شود.

---

در این پژوهش فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی برای جوشکاری لب‌به‌لب آلیاژهای غیرمشابه آلومینیم AA۲۰۲۴-T۳۵۱ و AA۶۰۶۱-T۶ استفاده‌ شد. جوشکاری توسط ابزار با پین هرم مربعی ناقص انجام شد. تأثیر سرعت چرخشی و سرعت خطی ابزار بر روی ریزساختار، ماکروساختار و خواص مکانیکی اتصال‌ها بررسی‌شد. آلیاژ آلومینیم AA۲۰۲۴ به دلیل داشتن تنش سیلان بالاتر نسبت به آلیاژ آلومینیم AA۶۰۶۱ در دماهای بالا، در جهت پیشرو و آلیاژ آلومینیم AA۶۰۶۱ در جهت پس‌رو قرارگرفت. در بررسی‌های ماکرو مشاهده شد که در نسبت سرعت چرخشی به خطی بالاتر از ۳۱,۲۵ دور بر میلی‌متر مقطع عرضی اتصال دارای عیب حفره تونلی است. با افزایش حجم حرارت ورودی سیلان مواد در سطوح مختلف در عمق اتصال همگن‌تر شد و میزان آلیاژ آلومینیم AA۲۰۲۴ در منطقه اغتشاشی افزایش یافت. همچنین در نسبت‌های سرعت چرخشی به خطی بالاتر از ۴۰ دور بر میلی‌متر اثر سرعت تغییر شکل و در نسبت‌های کمتر اثر دما بر اندازه دانه منطقه اغتشاشی غالب شد. اعمال آفست به ابزار در حین جوشکاری به سمت پس‌رو باعث بهبود سیلان مواد در منطقه اغتشاشی و افزایش استحکام اتصال اصطکاکی اغتشاشی شد.

---

در این مقاله پدیده‌ی اختلاط در جریان‌های ترکیبی الکترواسموتیک/فشار محرک برای سیال غیرنیوتونی در میکروکانال‌ با مانع مستطیلی و زتاپتانسیل غیرهمگن به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. رفتارغیر نیوتونی سیال با استفاده از قاعده توانی بر جریان اعمال می‌گردد. همچنین به منظور مدل‌سازی توزیع حاکم بر یون‌های الکتریکی در کانال و میدان حاکم بر پتانسیل الکتریکی، از معادله‌ی غیرخطی پواسون-بولتزمن بهره گرفته می‌شود. حل عددی معادلات حاکم بر انتقال مومنتوم، میدان الکتریکی و میدان غلظت با به کارگیری روش المان محدود صورت گرفته است. در تحلیل حاضر، تأثیر پارامترهای گرادیان فشار، شاخص رفتار رئولوژیکی سیال و همچنین تأثیر پارامترهای فیزیکی و هندسی موانع مستطیلی بر کیفیت اختلاط مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان داد که اعمال گرادیان فشار معکوس بر جریان، رفتار دیلاتنتی سیال و همچنین ارتفاع بیشتر موانع بر بهبود اختلاط درون کانال بسیار مؤثر هستند. همچنین مشخص شد که در حالتی که کانال دارای زتاپتانسیل ناهمگن باشد افزایش طول موانع راندمان اختلاط را به طور محسوسی افزایش می‌دهد. اما برای کانال با زتاپتانسیل همگن، افزایش طول مانع اثر اندکی بر راندمان اختلاط دارد.

---

در این پژوهش به بررسی تاثیر فرایند نورد تجمعی (ARB) روی ریزساختار و سختی کامپوزیت ریختگی آلومینیم ۳۵۶/کاربید تیتانیم که توسط ریخته‌گری نیمه‌جامد تولید شده است، پرداخته شد. فرایند ARB تا ۴ سیکل روی کامپوزیت زمینه‌ی آلومینیمی حاوی ۱۰ درصد حجمی کاربید تیتانیم با میانگین اندازه ذرات کمتر از ۱۰ میکرومتر در دمای محیط انجام شد. بررسی‌های ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری و سختی توسط آزمون‌های ماکروسختی و میکروسختی انجام گردید. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد سیکل‌های فرایند ARB، توزیع ذرات کاربید تیتانیم در زمینه‌ی آلومینیوم همگن شد و ذرات سیلیسیم موجود در زمینه، کوچک‌تر و کروی‌تر شدند. از طرفی، مناطق عاری از ذرات حذف شده و کیفیت پیوند بین ذرات کاربید تیتانیم و فاز زمینه بهبود پیدا کرد. علاوه بر آن، تخلخل موجود در ساختار ریختگی نیز به طور قابل توجهی کاهش یافت. بررسی‌های مربوط به سختی نشان داد که سختی نمونه‌ها در دو سیکل اول فرایند، افزایش چشمگیری داشت و پس از آن اثر تعداد سیکل‌ها بر سختی کمتر شد. به طور کلی ریزساختار کامپوزیت ریختگی آلومینیم ۳۵۶/کاربید تیتانیم بعد از طی کردن ۴ سیکل فرایند نورد تجمعی به شکل قابل ملاحظه‌ای اصلاح گردید به طوری که باعث افزایش ماکروسختی این کامپوزیت به میزان ۱۷۰ درصد نسبت به نمونه‌ی ریختگی شد. در نهایت نتایج میکروسختی نشان داد که با افزایش تعداد سیکل‌ها، مقدار نوسان سختی در طول ضخامت کامپوزیت‌ها کاهش یافت.

---

در تحقیق حاضر از فرایند اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی به عنوان یک روش جدید جهت ساخت سیم از آلیاژ آلومینیوم AA۶۰۶۳ استفاده شده است. جهت بهینه‌سازی پارامترهای فرایند از روش طراحی آزمایش تاگوچی و آرایه استاندارد L۹ استفاده گردید. پارامترهای مهم فرایند از جمله سرعت دورانی، نیروی اعمالی، هندسه پیشانی ابزار و قطر روزنه سنبه به عنوان متغیرهای ورودی و معیارهای اندازه متوسط دانه و سختی به عنوان شاخص کیفیت در نظر گرفته شدند. آزمایش‌های کشش و میکروسختی سنجی و همچنین بررسی‌های ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری جهت ارزیابی خواص سیم تولید شده از فرایند، مورد استفاده قرار گرفتند. در بررسی نتایج، سرعت دورانی با بیش از ۶۳ درصد مشارکت موثرترین پارامتر و پس از آن نیروی اعمالی با درصد مشارکتی قابل توجه به عنوان دومین پارامتر موثر مشخص شد. پارامترهای هندسه پیشانی ابزار و قطر روزنه تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر خواص مکانیکی نمونه‌ها نداشته و به صورت پارامترهای فرعی فرایند معرفی شدند. با بررسی نمونه‌ها مشخص شد که با تنظیم صحیح پارامترهای فرایند می‌توان سیم سالم با اندازه دانه‌ای تا ۲۳ بار ریز‌تر نسبت به فلز پایه تولید کرد که موجبات افزایش استحکام کششی به میزان ۱۴ درصد را نیز به دنبال دارد.

---

---

---

در پژوهش حاضر با استفاده از روشی نوین، فولاد دوفازی با استحکام بالا و انعطاف پذیری مطلوب از فولاد ساده کربنی با ۱۶/۰% کربن، تولید شد. با استفاده از آستنیته کردن، کوئنچ، نورد سرد نامتقارن و آنیل میان بحرانی در دماهای C˚۷۷۰ و C˚۸۰۰ و زمان های کوتاه نگهداری ۱ و ۵ دقیقه، فولاد دوفازی با ساختار فریت-مارتنزیت به دست آمد. به دلیل اعمال کرنش برشی یکنواخت از طریق نورد سرد نامتقارن، توزیع یکنواختی از فاز مارتنزیت در صفحات RD-TD و RD-ND مشاهده شد. با افزایش زمان نگهداری، کسرحجمی مارتنزیت در دمای C˚۷۷۰ از ۸ به ۱۲ درصد و در دمای C˚۸۰۰ از ۱۰ به ۳۳ درصد به ترتیب در زمان‌های ۱ و ۵ دقیقه رسید. با افزایش دما و زمان آنیل میان بحرانی مقدار مارتنزیت افزایش و سختی و استحکام بهبود یافت. نمونه تولید شده در دمای C˚۸۰۰ و زمان ۵ دقیقه، خواص مکانیکی عالی از جمله سختی HV ۲۴۴ و استحکام MPa ۱۰۲۰ و انعطاف‌پذیری ۵/۱۲% را از خود نشان داد. همچنین به دلیل بالا بودن کسرحجمی مارتنزیت و در پی آن کاهش کربن محتوی آن، سختی این فاز کاهش یافته و در نتیجه تغییرشکل پلاستیک قابل توجه و کرنش‌سختی بالایی را از خود نشان داد. سطح شکست اکثر فولادهای دوفازی تولید شده عمدتا شامل دیمپل بود که نشان دهنده‌ی رفتار شکست نرم است.

---

فرآیند سنگ­زنی یکی از مهم­ترین و پرکاربردترین فرآیندهای ماشینکاری جهت رسیدن به کیفیت سطح و دقت ابعادی مطلوب می­باشد. از آنجایی که در فرآیند سنگ­زنی، ضخامت براده تغییر شکل نیافته یک مقدار ثابت نبوده و برای هر دانه ساینده به طور مستقل و لحظه­ای در حال تغییر می­باشد، لذا تعیین دقیق ضخامت براده تغییر شکل نیافته لحظه­ای جهت مشخص کردن نیروهای سنگ­زنی و همچنین توپوگرافی سطح سنگ­زنی شده از اهمیت بالایی برخوردار است. مطالعات پیشین در زمینه نیروهای سنگ­زنی عمدتا بدون توجه به نوع میکرومکانیزم­های بین دانه ساینده و قطعه­کار استوار بود، از طرف دیگر با تعیین مقدار متوسط برای ضخامت براده تغییر شکل نیافته فقط مقادیر متوسط نیروهای سنگ­زنی قابل محاسبه بود. در این پژوهش برای تعیین ضخامت براده تغییر شکل نیافته لحظه­ای و به دنبال آن نیروهای سنگ­زنی، یک مدل تحلیلی جدید با رویکرد آنالیز سینماتیکی-هندسی مسیر دانه­های ساینده ارائه شده­است. این مدل، اجزای تشکیل دهنده نیروهای عمودی و مماسی سنگ­زنی (شامل نیروهای لغزش، شخم و برش) را به طور جزئی و دقیق بر اساس ضخامت براده تغییر شکل نیافته لحظه­ای حاصل از آنالیز سینماتیکی حرکت دانه ساینده و همچنین بر اساس میکرو مکانیزم­های براده برداری بین دانه ساینده و قطعه­کار پیش­بینی می­کند. در پایان آزمایش­های تجربی، جهت صحت سنجی مدل تئوری صورت پذیرفت.

---

در تحقیق حاضر اثر مسیر کرنش توسط دو فرایند نورد نامتقارن مستقیم و نورد نامتقارن متقاطع و نیز پیری طبیعی روی ریزساختار و سختی آلیاژ آلومینیم AA۷۰۷۵ مورد بررسی قرار گرفت. ریزساختار توسط میکروسکوپ نوری و سختی توسط دستگاه سختی سنجی ماکرو ویکرز بررسی شد. نتایج نشان داد که نمونه‌ی عملیات محلولی شده (نمونه اولیه) دارای دانه‌های کشیده شده ناشی از نورد و میانگین عرض دانه‌ها در این نمونه برابر با ۴/۱۳ میکرومتر بوده است. با اعمال نورد نامتقارن مستقیم تا ۶۰%، دانه‌ها کشیده‌تر شدند و میانگین عرض دانه‌ها به ۶/۲ میکرومتر رسید. با اعمال نورد نامتقارن متقاطع تا ۴۰%، میانگین عرض دانه‌ها به ۷/۳ میکرومتر رسید. توزیع ذرات با اعمال نورد تغییر محسوسی نداشت. باندهای برشی نیز بعد از ۴۰% و ۶۰% نورد مستقیم، و نیز پس از ۴۰% نورد متقاطع در ماده تشکیل شدند. در زمان پیری صفر، سختی نمونه‌ی ۶۰% نورد مستقیم از نمونه‌ی ۴۰% نورد متقاطع بیشتر بود. با افزایش زمان پیرسازی، سختی تمامی نمونه‌ها در اثر پیری طبیعی افزایش یافت. هر چه درصد کاهش ضخامت بیشتر شد (افزایش کرنش)، درصد افزایش سختی ناشی از پیری طبیعی کاهش پیدا کرد. افزایش سختی ناشی از پیری طبیعی در فرایند نورد متقاطع محسوس‌تر از فرایند نورد مستقیم بود. بعد از گذشت ۷ روز پیری طبیعی، سختی ماده به حد اشباع خود رسید.