۷ نتیجه برای وکیلی تهامی
فرید وکیلی تهامی، محمد زهساز، آرش محمد علیزاده فرد،
دوره ۱۴، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله پس از بررسی رفتار خزشی دیسک دوار ساخته‌شده از ترکیب هدفمند دو ماده‌ی آلومینیوم ۶۰۶۱ و سیلیکون‌کاربید، توزیع مواد و پروفیل ضخامت بهینه‌ی آن تعیین شده است .با گسترش معادله‌ی انتقال حرارت، توزیع دما در دیسک به‌دست آمده سپس با درنظر گرفتن توزیع دما، با گسترش معادله‌ی جابه‌جایی، رفتار ترمومکانیکی دیسک در خزش بررسی شده است. در معادلات فوق تمامی خواص فیزیکی تابع دما و درصد حجمی مواد فرض شده‌اند. خواص معادل با دو مدل موری- تاناکا و هاشین- شتریکمن به‌دست‌آمده و با نتایج موجود در ادبیات فن مقایسه شده است. معادلات ترمومکانیکی با روش شبه‌تحلیلی حل شده و برای اعتبارسنجی با پاسخ‌های تحلیلی در حالتی خاص مقایسه شده‌اند. پس از آن، طراحی بهینه در بخش‌های تک‌هدفه و چند‌هدفه و با استفاده از الگوریتم ژنتیکی انجام گرفته است. اهداف شامل افزایش ضریب اطمینان کمینه، کاهش وزن و کاهش بازه‌ی تغییرات ضریب اطمینان بیشینه و کمینه و متغیرهای طراحی نیز شامل درصدحجمی مواد در جدار داخلی و خارجی، توان الگوی توزیع مواد و توان پروفیل ضخامت می‌باشند. نتایج نشان می‌دهند که دو روش حل تحلیلی و شبه‌تحلیلی مطابقت کاملی داشه و دیسک بهینه دارای غنای بیشتری از سیلیکون در جدار خارجی بوده و پروفیل ضخامت آن نیز به‌صورت نزولی است. نتایج پژوهش، تناقض اهداف بهینه‌سازی را نیز آشکار می‌کنند و ازاین‌رو نتایج به‌صورت جبهه‌ی پارتو ارائه شده‌اند.
فرید وکیلی تهامی، رضا حسن نژاد قدیم، اکبر رسولیان،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ويژه‌نامه چهارم ۱۳۹۳ )
چکیده
امروزه بهینه‌سازی یکی از موضوعات مهم در علوم مهندسی و صنعت بوده و برای رقابت در عرصه‌ی طراحی و تولید، استفاده از این روش در طراحی تمامی قطعات مکانیکی امری حیاتی است. از این رو می‌بایست به‌دنبال طرحی بهینه بود که در عین سادگی، امکان تولید داشته باشد. در صنایع هوافضا دو مسئله‌ی وزن و عمر قطعات بسیار حائز اهمیت هستند و از آنجایی‌که گیربکس یکی از مهم‌ترین بخش‌ها در سیستم پیشرانه‌ی هلیکوپتر می‌باشد مسئله‌ی بهینه‌سازی وزن و اطمینان از استحکام خستگی آن از اهمیت دوچندان برخوردار می‌شود. طرح‌های موجود بیشتر برمبنای یکی از این اهداف ارائه شده‌اند اما در واقع طرحی بهینه خواهد بود که هدف‌های مختلف را دربر گیرد. از این‌رو در این مقاله، مقادیر مناسب پارامترهای طراحی شامل مدول عمودی و عرض چرخدنده‌های گیربکس اصلی هلیکوپتر سیکورسکی ASH-۳D با استفاده از بهینه‌سازی چندهدفه‌ی گسسته-پیوسته‌ی ترکیبی در جهت طراحی بهینه‌ی گیربکس از نظر کاهش وزن، افزایش ضریب اطمینان کمینه و کاهش اختلاف ضرایب اطمینان بیشینه و کمینه‌ی مجموعه‌ی چرخدنده‌ها تعیین شده و در نهایت نیز نتایج با طرح تولیدشده توسط سیکورسکی مقایسه شده است. نتایج به‌دست‌آمده در بهینه‌سازی تک‌هدفه حاکی از کاهش ۲۴/۲۷ درصدی جرم چرخدنده‌های طرح بهینه در مقایسه با گیربکس صنعتی به‌کاررفته در هلیکوپتر سیکورسکی ASH-۳D می‌باشند. نتایج بهینه‌سازی‌های دوهدفه و سه‌هدفه نیز به‌صورت جبهه‌ی پارتو ارائه شده‌اند و جواب‌هایی با حالات حدی به‌عنوان نمونه آورده شده‌اند.
فرید وکیلی تهامی، رضا حسن نژاد قدیم، آرش محمد علیزاده فرد، مرتضی رامین نیا،
دوره ۱۵، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۴ )
چکیده
در این پژوهش به ارائه‌ی روشی برای تعیین توزیع بهینه‌ی درصد حجمی مواد در یک پوسته‌ی استوانه‌ای هدفمند با لایه‌ی پیزوالکتریک خارجی با هدف تنیده کردن سازه پرداخته شده است. بدین‌منظور، با ترکیب تئوری مرتبه اول برشی و معادله‌ی ماکسول با اصل همیلتون، معادلات حاکم استخراج شده و با استفاده از روابط کرنش-جابه‌جایی و تنش-کرنش، توزیع تنش دینامیک در پوسته به‌دست آمده است. تحلیل دینامیکی به‌علت وجود بار متحرک ضروری است چراکه جابه‌جایی‌ها، کرنش‌ها و تنش‌های دینامیک در مقایسه با مقادیر استاتیک قابل توجه‌اند. اثرات دینامیکی ناشی از حرکت بار در افزایش تنش‌ها، از طریق حل وابسته به زمان مسئله درنظر گرفته شده است و لذا پاسخ سازه و در نهایت توزیع تنش به‌صورت تابع زمان به‌دست آمده‌اند. در ادامه روشی برای بهینه‌سازی تدوین شده است که در آن به‌جای استفاده از توابع پیش‌فرض برای درصد حجمی مواد که محدودیت‌هایی از نظر تولید و نیز بررسی رفتار مکانیکی و بهینه‌سازی آنها اعمال می‌کنند، از تعدادی نقاط کنترلی در راستای ضخامت پوسته استفاده شده که درصد حجمی مواد در این نقاط به عنوان متغیر معرفی شده‌اند که در بین آنها با استفاده از روش میان‌یابی با توابع هرمیت درصد حجمی مواد پیش‌بینی شده است. برای انجام بهینه‌سازی، مقدار درصد حجمی مواد در این نقاط و همچنین ضخامت لایه‌ی هدفمند به عنوان متغیرهای بهینه‌سازی معرفی شده‌اند. بهینه‌سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیکی انجام گرفته است. نتایج بهینه‌سازی کارایی روش پیشنهادی را نشان می‌دهد. مزیت عمده‌ی این روش انعطاف‌پذیری آن در تعیین توزیع درصد حجمی مواد هدفمند در دیواره‌ی سازه است.
فرید وکیلی تهامی، اکبر رسولیان، آرش محمدعلیزاده فرد،
دوره ۱۵، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۴ )
چکیده
بررسی رفتار خزشی اتصالات جوشی لوله‌های فولادی تحت فشار حامل سیال داغ، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این پژوهش، رفتار خزشی اتصال جوش لب‌به‌لب لوله‌ی فولادی ۱,۲۵Cr۰.۵Mo مورد بررسی قرار گرفته است. محل جوش به سه ناحیه‌ی ماده‌ی اصلی (BM)، منطقه‌ی تحت تأثیر حرارت (HAZ) و ناحیه‌ی جوش (WM) تقسیم و سپس معادلات اساسی خزشی هر ناحیه به‌دست آمده است. ضرایب معادلات اساسی برای هر ناحیه با استفاده از نتایج آزمایش‌های خزش تک‌محوره و به‌کمک روش حداقل مربعات تعیین و نتایج با آنچه در مراجع مختلف برای آلیاژهای دیگر ارائه شده است، مقایسه شده‌اند. آزمایش‌ها با استفاده از دستگاه تست خزش تک‌محوره در تنش‌های ۳۰، ۳۵، ۴۰ و ۵۰ مگاپاسکال و دما‌های ۶۷۰، ۷۰۰، ۷۲۵، ۷۵۰ و ۸۰۰ درجه‌ی سانتیگراد انجام شده است. نمونه‌های آزمایشی به‌صورت مستقیم از فلزهای پایه و جوش به‌روش ماشینکاری تهیه شده‌اند. از آنجا که تهیه‌ی نمونه با ابعاد موردنیاز از HAZ ممکن نمی‌باشد، روشی برای تعیین ضرایب معادلات اساسی این منطقه پیشنهاد شده است. صحت روش پیشنهادی با مقایسه‌ی ضرایب معادلات اساسی محاسبه‌شده به‌کمک این روش و مقادیر به‌دست‌آمده بر اساس نتایج تجربی برای فلز جوش تأیید شده است. مشاهدات میکروگرافی و سختی‌سنجی نشان می‌دهند که ساختار لایه‌ها باهم تفاوت داشته و این امر در ضرایب معادلات اساسی و نرخ کرنش خزشی پایدار تأثیر به‌سزایی دارد. نتایج نشان می‌دهند که در محدوده‌ی تنش‌های موردنظر، نرخ کرنش خزشی پایدار فلز جوش از نرخ کرنش فلز پایه و نیز منطقه‌ی HAZ بیشتر بوده و نرخ کرنش منطقه‌ی HAZ در تنش‌های پایین از فلز پایه بیشتر است.
فرید وکیلی تهامی، سیما باهری اسلامی، سید سعید شریفی، افشین عباسی، پیمان مجنون،
دوره ۱۶، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۵ )
چکیده
واماندگی ناشی از خزش یکی از مهم‌ترین عواملی است که عمر قطعات مکانیکی را، که در درجه حرارت بالا کار می‌کنند، تعیین می‌کند. از قطعات مهمی که در درجه حرارت بالا و تحت تنش‌های مکانیکی قرار دارند، پرههای توربین گازی می‌باشند. در طرح‌های جدید، به‌منظور کاهش درجه حرارت پره‌ها و جلوگیری از خزش، جریان سیال خنک‌کن از کانال‌هایی در این پره‌ها عبور داده می‌شود. بنابراین، یکی از عوامل مهم در عملکرد سیستم خنک‌کاری، ضریب همرفت جریان داخل کانال‌ها می‌باشد. در این پژوهش، با مدل‌سازی کانال‌های خنک‌کاری به‌صورت مبدل‌هایی با روکش حرارتی محافظ و همراه با خنک‌کاری فیلمی- همرفتی، تأثیر رطوبت مخصوص سیال خنک‌کن و زبری کانال خنک‌کاری در مقدار ضریب همرفت جریان داخل کانال تعیین شده است. بدین‌منظور یک کد کامپیوتری که توانایی محاسبه‌ی خواص هوای مرطوب وابسته به دما و رطوبت مخصوص را دارد، تدوین شده است. سپس با تأثیر دادن مقدار زبری کانال در محاسبه‌ی ضریب همرفت، توزیع دما در طول پره با استفاده از یک مدل تحلیلی به‌دست آمده است. نتایج نشان می‌دهد در کانال‌های زبر، با افزایش جذب گرما توسط سیال خنک‌کن، دمای پره بخصوص در مقطع بحرانی کاهش می‌یابد. همچنین با افزایش رطوبت مخصوص سیال خنک‌کن، دمای خروجی سیال نسبت به حالت خشک کاهش می‌یابد که نتیجه‌ی آن کاهش حدود ۵/۲ درصدی دمای فلز پره در هر بخش می‌باشد. بطور کلی نشان داده شده است که با افزایش رطوبت سیال خنک‌کن و زبری کانال در محدوده قابل قبول، می‌توان عمر خزشی پره را تا ۱۸/۳ برابر افزایش داد.
فرید وکیلی تهامی، علی ضیائی اصل، پیمان مجنون،
دوره ۱۶، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله از داده‌های تجربی به‌منظور توسعه یک رابطه تحلیلی- تجربی برای منبع حرارتی دو بیضوی جهت مدل کردن فرآیند جوشکاری در اتصال جوش Tشکل از ورق‌های فولاد‌کربنی AISI ۱۰۲۰ و زنگ‌نزن AISI ۳۰۴ استفاده شده است. از این مدل در برنامه کامپوتری مبتنی بر روش المان محدود برای شبیه‌سازی سه‌بعدی جوش دو ورق استفاده شده و میدان دمایی در محل جوش بدست آمده است. نتایج تجربی بصورت درجه حرارت نقاطِ مشخص که در حین جوشکاری توسط سیستم داده‌پردازی کامپیوتری که بدین منظور طراحی و ساخته شده است، ذخیره می‌گردند. همچنین ضخامت لایه‌های جوش با ارزیابی ساختار کریستالی و سختی آنها تعیین و با نتایج مدل عددی مقایسه شده‌اند. با مقایسه داده‌های تجربی و نتایج حاصل از حل عددی، ضریب مدل عددی به‌کمک روش "به‌روز رسانی" تعیین شده است. اثر جنس ورق و شرایط جوشکاری نیز مورد بررسی قرار گرفته تا از عمومیت مدل اطمینان حاصل شود. این مدل می‌تواند جهت تعیین کیفیت جوش و ضخامت لایه تحت تأثیر حرارت و همچنین در بررسی احتمال فوران یا ترک گرم در حین جوشکاری مورد استفاده قرار گیرد. مزیت عمده‌ی مدل این است که تعداد ضرایب آن تنها به یک ضریب کاهش یافته و سایر ضرایب به پارامترهای فیزیکی و یا هندسی قطعات جوش مربوط می‌شوند. نتایج عددی حاصل از این مدل، نشان می‌دهند که اصلی‌ترین عوامل مؤثر در توزیع درجه حرارت اطراف جوش، ضریب هدایت حرارتی ورق‌ها، ضخامت، مقدار گرمای ورودی و سرعت جوشکاری می‌باشند.
فرید وکیلی تهامی، محمد رضا خوشروان، آرش محمد علیزاده فرد،
دوره ۱۶، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۵ )
چکیده
هدف اصلی این پژوهش استفاده از الگوریتم رقابت استعماری برای تعیین حالت بهینه پوسته استوانه‌ای هدفمند دارای لایه پیزوالکتریک می‌باشد. پارامترهای طراحی این بهینه‌سازی شامل ضخامت و درصد حجمی مواد درنظر گرفته شده‌اند. پوسته مورد بحث دربردارنده سیال داخلی بوده و در عین حال تحت بار متحرک شعاعی خارجی قرار دارد. به‌منظور فرمول‌بندی مسئله، معادلات حاصل از تئوری مرتبه اول برشی و ماکسول ترکیب شده تا روابط حاکم استخراج و با حل آنها با استفاده از روش تحلیلی-عددی مقادیر جابه‌جایی‌های دینامیکی تعیین شوند. در ادامه با استفاده از روابط کرنش-جابه‌جایی و تنش-کرنش، توزیع تنش دینامیکی در پوسته به‌دست آمده است. تحلیل دینامیکی به‌علت وجود بار متحرک ضروری است چراکه پاسخ دینامیکی و ناپایا در مقایسه با مقادیر استاتیک قابل توجه‌اند. به‌منظور اعتبارسنجی تحلیل دینامیکی، از نتایج تجربی و تحلیلی موجود در ادبیات فن استفاده شده است. یک برنامه‌ی کامپیوتری تدوین شده است که روش تحلیل دینامیکی را با الگوریتم بهینه‌سازی رقابت استعماری مرتبط ساخته تا مقادیر بهینه‌ی طراحی را ارائه کند. مزیت عمده‌ی روش پیشنهادی، استفاده از نقاط کنترلی در راستای ضخامت پوسته به‌جای توابع پیش‌فرض برای درصد حجمی مواد که محدودیت‌هایی را از نظر بهینه‌سازی اعمال می‌کنند می‌باشد. در بین این نقاط، درصد حجمی مواد با استفاده از روش میان‌یابی با توابع هرمیت پیش‌بینی شده است. بهینه‌سازی با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری انجام گرفته است. نتایج بهینه‌سازی کارایی روش پیشنهادی را نشان می‌دهد و مزیت این روش انعطاف‌پذیری و همگرایی آسان‌تر آن در تعیین ساختار بهینه است.
