جستجو در مقالات منتشر شده
۴ نتیجه برای کلاهان
علیرضا نیکروان، فرهاد کلاهان،
دوره ۱۵، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۴ )
چکیده
استفاده از آلیاژ TI-۶AL-۴V، بدلیل ویژگیهایی از قبیل نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت به خزش عالی در صنایع گوناگون رو به افزایش است. با این حال قابلیت ماشینکاری ضعیف آلیاژهای تیتانیم موجب شده برای شکلدهی آنها از روشهای ماشینکاری مخصوص استفاده شود. در این تحقیق فرآیند برش سیمی با تخلیه الکتریکی آلیاژ Ti-۶Al-۴V مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، نوع و میزان تاثیر ۸ پارامتر تنظیمی بر دو مشخصه نرخ برش و زبری سطح ارزیابی شده و مقادیر بهینه آنها تعیین گردیده است. یکی از وجوه تمایز این پژوهش، در نظر گرفتن ارتفاع برش به عنوان یکی از مولفههای تاثیرگذار بر خروجیهای فرآیند است. بنابراین، برای سه ارتفاع برش مختلف (هر یک دو تکرار)، طرح آزمایش L۱۸ تاگوچی برای گردآوری دادههای تجربی بکار گرفته شد. سپس با استفاه از ۱۰۸ مجموعه داده آزمایشگاهی به منظور تعیین سطوح بهینه پارامترها و میزان تاثیر آنها بر دو مشخصه خروجی، تحلیلهای آماری شامل سیگنال به نویز و آنالیز واریانس انجام گردید. اعتبار مقادیر بهینه پارامترها مربوط به بیشترین نرخ برش و کمترین زبری سطح با انجام تستهای عملی تایید گردید. نتایج مبین آنست که ارتفاع برش در میزان تاثیر پارامترها و سطوح بهینه آنها موثر است. نهایتا، بهینه سازی دو هدفه به منظور تعیین مقادیر بهینه پارامترها بر اساس اهمیت نسبی خروجیهای فرآیند در قالب جدول تکنولوژی برای سه ارتفاع برش ۳۰، ۶۰ و ۹۰ میلیمتر ارائه گردید. سهم خطای ناشی عوامل کنترل نشده در تحلیلها کمتر از ۱۰% است که این نشان دهنده دقت مناسب رویکرد پیشنهادی است.
محمدرضا اجنوردی، فرهاد کلاهان،
دوره ۱۸، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلیاژ آلومینیوم به روش تحلیل عددی و مطالعه آزمایشگاهی مد نظر قرار گرفته ادر این مقاله تحلیل عددی و مطالعه تجربی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی مد نظر قرار گرفته است. برای حل معادلات حاکم بر رفتار مواد از روش درونیابی مشتق تعمیمیافته استفاده شده است. روش حل مذکور به عنوان روش اختلاف محدود با بالاترین مرتبه شناخته میشود و یکی از روشهای فاقد شبکه است که در مقایسه با روشهای اختلاف محدود و اجزاء محدود سرعت همگرایی بسیار بالاتری را داراست. پس از اعتبارسنجی روش تحلیل با نتایج تجربی روی آلیاژ آلومینیوم، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی قطعات فولادی مورد تحلیل قرار گرفته و نتایج حاصل با نتایج منتشر شده توسط دیگران مقایسه گردیده است. تحلیلهای عددی نشان میدهند در سرعت دورانی بالای ابزار، فرآیند باید به صورت سهبعدی تحلیل شود. به منظور شناخت بهتر فرآیندهایی که روی آلیاژهای غیرمشابه صورت میپذیرد ویژگیهای جوشکاری روی آلیاژهای آلومینیوم و فولاد به طور هم-زمان مورد توجه قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که رفتار ماکروسکوپیک هر دو ماده در حین عملیات جوشکاری اغتشاشی اصطکاکی مشابه است. همچنین طیف ویسکوزیته در محدودهی دمای خمیری تا ذوب حاکی از سیالیت بالای فولاد است و برای جوشکاری آن میتوان از نسبت سرعت دورانی به سرعت خطی (ω/v) بالاتری در مقایسه با آلومینیوم استفاده نمود؛ بنابراین هنگام اتصال آلیاژهای آلومینیوم و فولاد باید نسبت سرعت مناسب بر اساس این موضوع تنظیم شود.
امیر ترابی، فرهاد کلاهان،
دوره ۱۹، شماره ۸ - ( مرداد ۱۳۹۸ )
چکیده
جوشکاری لیزر پالسی بهدلیل تمرکز بالای انرژی، کاربردهای فراروانی در اتصال ورقهای نازک دارد. در این تحقیق شبیهسازی المان محدود جوشکاری لیزر پالسی بهصورت سهبُعدی با نرمافزار آباکوس و بههمراه انجام سه آزمایش تجربی با سطوح انرژی کم، متوسط و زیاد روی ورقهای نازک فولاد زنگنزن ۳۱۶ کمکربن انجام شده است. همچنین برای افزایش دقت شبیهسازی اتلاف گرما از طریق تشعشع، همرفت و هدایت حرارتی در نظر گرفته شده است. مدلهای حرارتی مورد استفاده با توزیع شار حرارتی سطحی گوسی، توزیع شار حجمی گوسی و توزیع شار حجمی هرمی استفاده شده است. هدف دستیابی به منطبقترین مدل حرارتی برای انجام شبیهسازی برای ورقهای زنگنزن آستنیتی نازک است. همچنین بهمنظور افزایش دقت تحلیلهای حرارتی در تخمین ابعاد هندسه جوش، ضریب تصحیح تعریف و در روابط هر سه مدل حرارتی اعمال شده است. پس از انجام تحلیل حرارتی، ابعاد سطح مقطع هندسه جوش برای هر کدام از مدلهای حرارتی ذکرشده استخراج و با نتایج تجربی مقایسه شده است. نتایج نشان میدهند مدل حرارتی سطحی گوسی تنها برای مواردی که سطوح انرژی کم و نفوذ سطحی باشد، دقت کافی دارد. همچنین مدل حرارتی هرمی با تغییر ضریب تصحیح، در تمامی سطوح انرژی نسبت به مدل حرارتی حجمی گوسی، تطابق بیشتری با نتایج تجربی دارد. لذا میتوان مدل حرارتی هرمی را بهعنوان منطبقترین مدل در شبیهسازی فرآیند جوشکاری لیزر در ورقهای فولادی نازک انتخاب نمود.
علیرضا نیکروان، فرهاد کلاهان، محمود شریعتی،
دوره ۲۲، شماره ۸ - ( مرداد ۱۴۰۱ )
چکیده
به دلیل اهمّیت اتصال در تجهیزات تحت فشار و قابلیتهای جوش لیزر، در این تحقیق به بررسی تجربی و تحلیل پارامترهای لیزر پالسی برای جوشکاری لولههای فولادی زنگ نزن AISI۳۱۶L پرداختهایم. در این راستا فیکسچری برای موقعیت دهی لوله، طراحی و پس از ساخت روی ماشین لیزر نصب گردید. متغیّرهای ورودی شامل پارامترهای تنظیمی پرتوی لیزر (شدت جریان، پهنای پالس، فرکانس) میباشند. همزمان با آنها اثر دو پارامتر دیگر (سرعت دورانی و نیروی فشاری وارد به درز تماس دو لوله در حال جوشکاری) نیز بررسی شده است. متغیّرهای پاسخ (خروجیها) شامل عرض، عمق نفوذ و استحکام جوش میباشند. دادههای تجربی با اجرای آزمایشهای طرح ۲۷L تاگوچی جمع آوری شدند. سپس با برازش توابع رگرسیونی مختلف بر دادهها، رابطه بین متغیّرهای ورودی با هر یک از مشخصههای خروجی برقرار گردید. بر اساس تجزیه و تحلیل واریانس، دو پارامتر پهنای پالس و شدت جریان با مجموع بیش از ۷۰% مشارکت، در تغییر هر سه مشخصه خروجی تاثیر غالب دارند. همچنین نیروی اعمالی به درز تماس فقط بر عمق نفوذ و استحکام جوش موثر است. در بهینه سازی چند هدفه با توجه به ترتیب اهمّیت متغیّرهای خروجی (۱-استحکام، ۲-عمق نفوذ ۳-عرض جوش)، سطح بهینه پارامترهای ورودی تعیین گردید. در پایان نمونه بهینهای با جوشکاری لیزر ساخته شد که در مقایسه با نمونههای طرح آزمایش، عمق نفوذ آن با ضخامت دیواره لوله متناسبتر، منحنی مرزهای جوش یکنواختتر و استحکام آن به فلز پایه نزدیکتر میباشد.