---

---

---

در این مقاله روشی جهت تشخیص خرابی تیر اویلر-برنولی مبتنی بر ابر المان، ارائه شده است. روش ارائه شده با استفاده از سیگنال حوزه زمانی پاسخ ارتعاش آزاد، موقعیت و عمق ترک در تیر اولر – برنولیِ مدل شده با سختی اصلاح شده بر اساس مدل فنر پیچشی را، با سرعت و دقت بالا ارائه می­دهد. پاسخ­های تاریخچه زمانی همان شتاب­ در لبه المان­های الاستیک تیر است که در این پژوهش در معرض بار ضربه، اندازه­گیری شده­اند. شتاب­های این سازه از روش انتگرال­گیری زمانی نیومارک-بتا محاسبه می­گردد. در ابتدا تابع هدف مسئله تشخیص خرابی، جهت بهینه­سازی به روش الگوریتم ازدحام ذرات، تعریف شده و با حل مسئله بهینه­سازی در محیط متلب، شدت و محل ترک­های عرضی محاسبه می­شود. به منظور ارزیابی دقت روش ارائه شده، ۳ نمونه تیر در نظر گرفته شده است. نتایج حاکی از آن است که پس از حداکثر ۵۰ بار اجرای الگوریتم، خطای محاسباتی کمتر از ۱۰ درصد در داده­های محل و عمق ترک وجود خواهد داشت.

---

---

---

---

ماشین‌کاری قطعات سخت یکی از مهم‌ترین چالش­های صنایع تولیدی است. از این رو روش­های نوینی به ماشین‌کاری سنتی افزوده شده است. ماشین‌کاری به کمک ارتعاشات التراسونیک از جمله این روش­ها است. مزایای استفاده از ارتعاشات التراسونیک نسبت به ماشین­کاری سنتی شامل کاهش نیروهای ماشین­کاری، کاهش سایش ابزار و اصطکاک، افزایش عمر ابزار، ایجاد شرایط برشی متناوب، افزایش قابلیت ماشین­کاری مواد سخت برش و غیره است. برای ارتعاش ابزار، یک هورن از جنس فولاد با فرکانس تشدید ۲۰۶۳۳ هرتز توسط نرم­افزار آباکوس تحلیل و سپس ساخته شد. در این مطالعه، اثرات پارامترهای سرعت دورانی، نرخ پیشروی، شرایط ماشین‌کاری معمولی و ارتعاشی در سه سختی ۱۵، ۳۰ و ۴۵ راکول سی مختلف برای قطعه­کار بر دمای ماشینکاری، زبری سطح و فرسایش ابزار مورد ارزیابی قرار گرفت. طراحی آزمایش­ها به صورت فاکتوریل کامل بوده و در مجموع، ۵۴ آزمایش انجام شد. نتایج نشان داد در سختی­های بالاتر توسط اعمال ارتعاشات زبری سطح کاهش یافت. زبری سطح R_a)) در ماشین­کاری به کمک ارتعاشات التراسونیک نسبت به ماشین­کاری معمولی در پارامترهای مختلف ماشین‌کاری تا حدود ۳۶ درصد کمتر است. همچنین با افزایش سختی قطعه­کار فرسایش ابزار بیشتر شده است که توسط اعمال ارتعاشات التراسونیک این فرسایش ابزار نسبت به حالت ماشین­کاری معمولی کمتر است. علاوه بر این دمای ماشینکاری در مجموع در سختی­های بالاتر قطعه کار در حالت ارتعاشی حداکثر ۱۵ درصد کمتر است. با اعمال ارتعاشات فرسایش ابزار در مجموع کاهش یافته است که می­توان با انتخاب ابزار سرمتی و اعمال ارتعاشات شرایط فرسایش ابزار را در ماشین‌کاری فولاد ۴۱۴۰ AISI به حداقل رساند.

---

خرابی­های ناشی از برخورد سازه های مجاور در زلزله های بزرگ گذشته ، اهمیت سیستم های کنترل سازه را برای کاهش خطر لرزه ای ناشی از برخورد سازه ها نشان داده­ است. اتصال ساختمان ­های مجاور با دستگاه­های اتلاف انرژی، یک رویکرد عملی و موثر برای جلوگیری از برخورد و همچنین کاهش پاسخ­های لرزه ای سازه­ها است و این موضوع در سال­های اخیر، یک زمینه تحقیقاتی مدنظر بوده است. در این مطالعه، جهت شناخت عملکرد میراگر سیال­ مغناطیسی با استفاده از سیستم­ کنترل فازی، سازه های معیار سه و نه طبقه تحت تحریک لرزه ای دو زلزله حوزه نزدیک و دو زلزله حوزه دور با بیشینه شتاب های ۰,۱g تا ۱g مورد بررسی قرار می­گیرند. میراگر سیال مغناطیسی در تراز طبقه سوم دو سازه متصل شده است و ظرفیت تولید نیروی کنترلی معادل ۱۰۰۰ کیلونیوتن را دارد. سیستم فازی بر اساس جابجایی طبقه سوم دو سازه با هدف کاهش خطر برخورد سازه­ها و همچنین کاهش پاسخ­های لرزه­ای طراحی شده است. بصورت کلی سیستم کنترلی طراحی­شده تحت زلزله­های حوزه دور در مقایسه با زلزله­های حوزه نزدیک، عملکرد مناسب­تری در کاهش پاسخ­های دو سازه از خود نشان داده است و از دیدگاه کاهش احتمال برخورد سازه­ها، سیستم فازی مورد استفاده تحت زلزله­های حوزه دور نسبت به حوزه نزدیک، ۷۱/۹درصد عملکرد بهتری از خود نشان داده است.

---

در فرآیندهای ماشینکاری به کمک التراسونیک، ارتعاشی با دامنه تقریبی ۴ تا ۲۰ میکرون و فرکانس تقریبی۲۰ kHz  به ابزار یا قطعه‌کار اضافه می‌شود که سبب جدایش متناوب آنها از یکدیگر شده و موجب بهبود فیزیک فرآیند می‌گردد. در این تحقیق به بررسی تجربی تراشکاری و تراشکاری التراسونیک بر روی آلیاژ تیتانیوم Ti-۶Al-۴Vپرداخته شد. در ابتدا با بررسی پارامترهای مختلف، ۴ پارامتر به عنوان پارمترهای ورودی انتخاب شدند (سرعت برش، پیشروی، عمق برش و شرایط تراشکاری التراسونیک) و اثر این چهار پارامتر با انجام آزمایش‌های تجربی بر دو پارامتر خروجی یعنی سایش ابزار و زبری سطح مشخص گردید. پس از انجام آزمایش‌های تجربی، بر روی نتایج به دست آمده تحلیل آماری انجام گرفت و مدل شبکه عصبی برای برای پیش‌بینی سایش ابزار و زبری سطح پیشنهاد شد. بررسی میزان خطای مدل شبکه عصبی نشان داد که نتایج پیش-بینی شده توسط شبکه‌های عصبی درصد خطای کمی دارند. در تمامی آزمایش‌های انجام شده با استفاده از ارتعاشات التراسونیک، میزان سایش ابزار و زبری سطح نسبت به تراشکاری معمولی کاهش یافته است. علت کاهش سایش ابزار و زبری سطح در حالت التراسونیک، کاهش میانگین نیروهای وارد به ابزار و جدایش متناوب ابزار-قطعه کار و افزایش پایداری دینامیکی فرآیند است. 
 

---

---

در این مقاله به بررسی تاثیر انتخاب بهینه پارامتر های ارتعاشی و برشی بر نیروهای برش در فرایند ماشین‌کاری به کمک ارتعاش التراسونیک پرداخته شده است و نتایج حاصل در دو حالت ماشین‌کاری سنتی و ماشین‌کاری به کمک ارتعاش التراسونیک با هم مقایسه شده‌اند. در بررسی اثر اعمال ارتعاش التراسونیک بر فرایند ماشین‌کاری، تحلیل‌ها در شرایط مختلف پارامتر های ارتعاشی و برشی انجام شده اند و تاثیر تغییر سرعت نوسان ابزار نسبت به سرعت برشی، مورد بررسی قرار گرفته اند. مدل‌سازی و شبیه سازی المان محدود به کمک نرم افزار المان محدود دیفرم (DEFORM) انجام شده است. نتایج حاصل نشان دادند که اعمال ارتعاش التراسونیک در فرایند ماشین‌کاری، منجر به کاهش نیروهای برشی مماسی و محوری وارد بر ابزار برشی و قطعه کار  و کاهش حرارت حاصل از فرایند برش می‌شود. با بررسی نتایج حاصل مشخص شد که در فرایند ماشین‌کاری به کمک ارتعاش التراسونیک وقتی که سرعت برشی حداقل ۳۰ درصد کمتر از سرعت ارتعاش نوک ابزار باشد، فرایند بازدهی مطلوبی دارد و اثرات مطلوب اعمال ارتعاش التراسونیک بر فرایند شامل کاهش نیروهای برشی، کاهش حرارت ناشی از برش، کاهش ضریب اصطکاک بین ابزار و قطعه‌کار، کمک به بهبود جریان براده و غیره حاصل می‌شوند.
 

---

سوراخکاری به کمک ارتعاش آلتراسونیک یک روش جدید و یکی از فرآیندهای نوین و نوید بخش، برای ماشینکاری فلزات به‌خصوص آلیاژهای فلزی با قابلیت ماشینکاری پایین می‌باشد. در این تحقیق، با استفاده از یک مجموعه مطالعات آزمایشگاهی، تاثیر استفاده از ارتعاشات آلتراسونیک روی نیروی لازم برای سوراخکاری قطعه‌کارهای جدار نازک آلومینیوم با سه ضخامت متفاوت در سه سرعت دوران مختلف و چهار نرخ پیشروی متفاوت بررسی شده است. نتایج نشان داد که در دو قطعه‌کار آلومینیوم ۱ و ۵/۱ میلیمتر، استفاده از ارتعاشات آلتراسونیک عموما باعث کاهش نیروی محوری شده است اما در قطعه‌کار ۲ میلیمتری در مورد اثر اضافه کردن ارتعاشات آلتراسونیک نمی توان اظهار نظر قطعی نمود. به بیان دیگر می توان گفت که اضافه کردن ارتعاشات آلتراسونیک با دامنه و فرکانس ثابت اثر یکسانی بر سوراخکاری در شرایط متفاوت ندارد و برای رسیدن به مطلوب ترین حالت سوراخکاری باید مشخصات ارتعاش بهینه مورد مطالعه قرار گیرد.

---

ازآنجایی‌که خرابی زیرساخت‌هایی مانند پل‌ها، ساختمان‌ها، علاوه بر تلفات و خسارات سنگین، همچنین مشکلات اجتماعی و اقتصادی فراوانی را به همراه دارد. اکثر کشورهای صنعتی بودجه قابل‌توجهی را برای نظارت بر سلامت آن‌ها اختصاص می‌دهند. استراتژی‌های تشخیص خرابی و نظارت مداوم بر وضعیت سازه به‌ویژه پس از بلایای طبیعی و مصنوعی باعث می‌شود که اقدامات لازم در مراحل اولیه خرابی انجام گیرد و می‌تواند هزینه نگهداری و احتمال فروپاشی را کاهش دهد. روش‌های پایش سلامت سازه اغلب فرصتی را برای کاهش هزینه‌های نگهداری، تعمیر و مقاوم‌سازی در طول چرخه عمر سازه فراهم می‌کند. بیشتر روش‌های نظارت بر سلامت سازه که برای شناسایی آسیب‌های احتمالی پیشنهاد و اجراشده‌اند به ویژگی‌های دینامیکی سازه بستگی دارند. یکی از کاربردی‌ترین مورد ازاین‌روش‌ها که با استفاده از نتایج شناسایی سیستم حوزه زمانی به تشخیص خرابی می‌پردازد، روش بردار بار خرابی (DLV) است. ایده اصلی این روش یافتن ترکیبات باری است که میدان کرنش اعضای آسیب‌دیده را در هر دو سازه سالم و آسیب‌دیده صفر کند. ازآنجایی‌که سازه‌های خرپایی معمولاً در پل‌ها، سازه‌های با دهانه بلند و همچنین طیف گسترده‌ای از ساختمان‌های فولادی با قاب ساده و مهاربندی‌شده مورداستفاده قرار می‌گیرند، در این تحقیق قابلیت روش زیرفضای تصادفی برپایه تجزیه متعامد(SI-ORT) در  تشخیص خرابی ساختمان­های فولادی با روش DLV مورد بررسی قرار می­گیرد. برای این منظور، ساختمان مسکونی ۵ طبقه با قاب ساده تحت زلزله السنترو قرارگرفت. طبق سناریوی خرابی که با کاهش مساحت مهاربندها تعریف می­شود، سازه در  طبقات دوم و پنجم دچار  آسیب میشوند. در نتیجه بررسی‌ها مشخص‌شد که روش DLV به کیفیت مشخصات مودال مستخرج بسیار حساس بوده، بطوریکه با افزایش نویزهای خروجی­ها، این روش قدرت خود را در تشخیص خرابی سازه‌ها از دست می‌دهد؛ ازاین‌رو می‌توان نتیجه گرفت که نوع روش شناسایی سیستم تأثیر بسیار زیادی در نتایج حاصل ازاین‌روش دارد.

---

---

دستیابی به دقت مورد نیاز ابعادی و هندسی و همچنین کیفیت ظاهری و عملکردی در ماشینکاری قطعات صنعتی و میسر شدن تعویض پذیری در مونتاژ و تامین لوازم یدکی محصولات، یکی از چالش های مهم صنعت بوده است. در این پژوهش تاثیر افزودن ارتعاش اولتراسونیک محوری به ابزار، روی دقت هندسی قطعه کاری از جنس Al ۶۰۶۱-T۶ در فرآیند فرزکاری مورد بررسی قرار گرفت. با تحلیل نتایج مشخص شد که حضور ارتعاش اولتراسونیک محوری توازی و تختی دیواره و صافی سطح کف و همچنین تعامد دیواره با کف را بهبود میدهد. سرعت پیشروی بیشتر، انحرافات هندسی و زبری سطح را افزایش می­دهد در حالی که سرعت برشی بیشتر، باعث کاهش آنها می­شود. با مقایسه نمودار­ها مشخص شد که اثر مثبت ارتعاشات اولتراسونیک بر کیفیت سطح و دقت هندسی قطعه کار، در شرایط سرعت برشی کمتر و پیشروی بیشتر، محسوس­تر است؛ یعنی شرایطی که با وجود آن در فرزکاری متداول، با بدترین کیفیت سطح و کمترین دقت هندسی روبرو می­شویم.

---

از آنجائی که بکارگیری ارتعاشات فراصوت (UV) منجر به بهینه سازی‌های قابل توجهی در فرآیندهای تولیدی شده است، در این مطالعه به بررسی اثر ارتعاشات فراصوت طولی بر عملکرد فرآیند شکل‌دهی تدریجی گرم الکتریکی (EHIF) ورق‌های Ti-۶Al-۴ V پرداخته شده‌است. در این روش، ارتعاشات فراصوت با فرکانس بالا و دامنه طولی کم با فرآیند EHIF ترکیب شده ‌است.  همچنین تجهیزات مورد نیاز برای انجام فرآیند EHIF و تجهیزات الحاقی اعمال ارتعاشات فراصوت به ابزار،  طراحی ، ساخته و به کار برده شده‌اند. در این روش، ارتعاشات فراصوت به یک ابزار شکل‌دهی چرخشی که به ابزار گیر ماشین فرز کنترل عددی متصل است، منتقل می‌شود. برای یافتن تاثیر پارامترهای انتخاب شده بر فرآیند، هندسه هایپربولیکی انتخاب شده و تعدادی از آنها مطابق طراحی آزمایش ساخته شده‌اند. طراحی آزمایش و تحلیل واریانس (ANOVA)  جهت شناسایی شرایط بهینه برای پارامترهای موثر استفاده شد. سپس این پارامترها با روش سطح پاسخ (RSM) بهینه شدند. در این مطالعه، با تغییر ورودی‌های مختلف در فرآیند EHIF از جمله نرخ پیشروی، گام عمودی و شدت جریان، ویژگی‌های مهم خروجی مانند کیفیت سطح، حداکثر زاویه شکل‌گیری در هر دو فرآیند EHIF معمولی و EHIF  انجام شده به کمک امواج فراصوت بررسی شدند. نتایج این آزمایش‌ها نشان داد که ترکیب EHIF با امواج فراصوت منجر به بهبود کیفیت سطح و همچنین زاویه شکل‌گیری قطعات می‌شود. تجزیه و تحلیل فازی توسط پراش اشعه ایکس (XRD) بر روی قطعات ساخته شده نشان داد که تحریک مکانیکی با ارتعاش فراصوت موجب گرمایش بین‌دانه‌ای در آلیاژ Ti-۶Al-۴V شده و تغییر فاز α به β راحت‌تر و سریع‌تر انجام شده است. در واقع ارتعاشات فراصوت، ترکیب فازی حالت عادی آلیاژ شامل فاز آلفا و بتا ( α+β ) با درصد غالب فاز آلفا ( α ) و ساختار HCP را به ترکیبی با درصد بیشتری از فاز بتا ( β ) و ساختار BCC تغییر داده است،که این پدیده  منجر به بهبود شکل‌پذیری و افزایش حداکثر زاویه شکل‌گیری در حدود ۲۵% تا ۳۰% می‌شود.

---

ارتعاش ناشی از گردابه پدیده‌ای مهم است که در سازه‌های فراساحلی رخ می‌دهد و می‌تواند باعث خستگی این سازه‌ها و آسیب به آن‌ها شود. مطالعات گذشته نشان می‌دهد که این سازه‌ها رفتاری پیچیده و گاهی غیرخطی از خود نشان می‌دهند. در این مطالعه، به‌منظور ارزیابی پارامترهای هیدرودینامیکی در این سیستم‌ها، از یک استوانه صلب با تکیه‌گاه غیرخطی استفاده شده است. میزان غیرخطی بودن تکیه‌گاه تغییر داده شده و تأثیر آن بر پارامترهای هیدرودینامیکی سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. با حل هم‌زمان معادلات دوبعدی ناویر-استوکس با میانگین رینولدز و معادله حرکت استوانه، جابه‌جایی و سرعت استوانه به‌دست‌آمده است. ضرایب برآیی، پتانسیل و گردابه محاسبه شده و در نهایت عدد استروهال تعیین شده است. نتایج حاصل‌شده نشان می‌دهد که رفتار سیستم از دو شاخه تشکیل می‌شود. در شاخه ۱ دامنه حرکت استوانه کوچک است اما در شاخه ۲ دامنه حرکت آن چند برابر می‌شود. با افزایش میزان غیرخطی بودن تکیه‌گاه، محدوده شاخه ۲ کوچک‌تر می‌شود و سرعت نوسان استوانه افزایش می­یابد. هم‌چنین افزایش میزان غیرخطی بودن تکیه­گاه موجب کاهش نیروی برآیی وارد بر استوانه و عدد استروهال می­شود.

---

کنترل ارتعاشات غیرفعال تیرهای غیرخطی چرخان به دلیل پتانسیل آن در کاهش ارتعاشات مضر در کاربردهای مختلف مهندسی، از جمله بخش‌های هوافضا و صنعتی، بسیار مهم است. این مطالعه بررسی می‌کند که چگونه پارامترهای مختلف سیستم و غیرخطی‌های ذاتی بر ارتعاشات یک تیر چرخان غیرخطی که تحت نیروهای خارجی متناوب قرار دارد، تأثیر می‌گذارند. یک جاذب انرژی غیرخطی (NES) به نوک تیر متصل شده تا ارتعاشات را کاهش دهد. سیستم با استفاده از نظریه تیر اویلر-برنولی و روابط کرنش-جابجایی فون کارمان مدل‌سازی شده و معادلات حرکت از طریق اصل همیلتون استخراج شده‌اند. روش‌ میانگینگیری مختلط و رانگ-کوتا برای حل‌های تحلیلی و عددی به ترتیب اعمال شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که افزایش سختی، دامنه ارتعاش را کاهش می‌دهد، در حالی که افزایش ضریب غیرخطی رفتار سخت‌شوندگی را ایجاد می‌کند. سیستم تحت شرایط خاصی، انشعابات زینی و هاپف را نشان می‌دهد که نشان‌دهنده تاثیرات دینامیکی پیچیده است. این پدیده‌ها که توسط غیرخطی بودن تیر و NES هدایت می‌شوند، به طور مؤثری دامنه ارتعاش را کاهش می‌دهند و پاسخ‌های دینامیکی پیچیده سیستم و کارایی NES در کاهش ارتعاشات را برجسته می‌کنند.

---

در این مقاله نوسانات غیرخطی نوسانگر آونگ کروی باردار قرارگرفته در یک میدان مغناطیسی بررسی می‌شود. نوسانگر تحت تاثیر میدان جاذبه و میدان مغناطیسی دارای حرکت نوسانی است و مقاومت هوا بعنوان یک کاهنده نوسانات درنظر گرفته شده است. با استفاده از اصل همیلتون، معادلات دو بعدی حرکت استخراج شده و با درنظرگفتن سرعت ثابت در یک بعد، تبدیل به یک معادله‌ی غیرخطی یک بعدی می‌شوند. برای ارائه یک حل تحلیلی مناسب برای معادله‌ی غیرخطی استخراج شده، از روش تبدیل دیفرانسیل استفاده می‌شود. به‌علت ماهیت نوسانی مسئله، حل به‌دست آمده با استفاده از روش تقریب پاد بهبود می‌یابد. روش پیشنهادی برای شرایط اولیه متفاوت و پارامترهای مختلف سیستم به‌کارگرفته شده و حل‌های به‌دست‌آمده با نتایج حل عددی رانج کوتای مرتبه‌ی ۴ مقایسه می‌شوند. نتایج نشان می‌دهند حل‌های به‌دست‌آمده تطابق بسیار خوبی با نتایج حل عددی دارند. به‌کارگیری روش ارائه شده بسیار آسان بوده و مقایسه نتایج بیانگر دقت بسیار مناسب آن می‍باشد. از این رو، این روش برای بررسی ارتعاشات و نوسانات غیرخطی سایر سیستم‌ها با درنظرگرفتن اثر میرائی پیشنهاد می‌شود

---

عیوب یاتاقان‌های غلتشی یکی از دلایل اصلی خرابی ماشین‌آلات دوار است. شناسایی عیوب یاتاقان‌ غلتشی نقش اساسی در اطمینان عملکرد واحدهای تولیدی داشته است. علاوه بر این، پایش وضعیت ماشین‌آلات با استفاده از آنالیز ارتعاشات یکی از قدرتمندترین ابزارها در سلامت‌سنجی سامانه‌های مکانیکی است. این تحقیق یک سیستم هوشمند تشخیص عیوب یاتاقان‌های غلتشی مبتنی بر آنالیز ارتعاشات پیشنهاد می‌کند. در سیستم هوشمند عیب‌یابی از ویژگی‌های استخراج شده سیگنال‌های ارتعاشی در حوزه زمان و شبکه عصبی تابع پایه شعاعی استفاده شده است. مجموعه داده‌های آموزش و آزمون به سیستم هوشمند شبکه عصبی تابع پایه شعاعی ارائه می‌شود. نتایج یادگیری شبکه عصبی، عملکرد بسیار موفق سیستم هوشمند عیب‌یابی در تشخیص حالت‌های سلامت و عیوب سه‌گانه یاتاقان‌ غلتشی را نشان می‌دهد