۶۳ نتیجه برای اجزاء محدود
دوره ۱۳، شماره ۱ - ( ۱۲-۱۴۰۰ )
چکیده
خصوصیات مکانیکی سلولهای زنده نقش مهمیدر کمک به درک فیزیولوژی سلول و آسیبشناسی دارند. ارزیابی خصوصیات مکانیکی سلولها ممکن است بهطور بالقوه منجر به ایجاد روشهای جدید تشخیصی مکانیکی برای برخی از این بیماریها شود. در این مطالعه، به کمک مدل جامد خطی استاندارد و خواص موجود ویسکوالاستیک هسته، خواص ویسکوالاستیک لایه بیرونی (سیتوپلاسم و غشا) استخراج و مدلسازی اجزای محدود دولایه سلول انجام شد و راستیآزمایی مدل بهوسیله دادههای آزمایشی صورت پذیرفت. در مدل دولایه، به مطالعه تأثیر شعاع هسته و مکان هسته در سلول بر روی خواص کلی سلول پرداخته شده است. با کاهش نسبت شعاع سیتوپلاسم، تا نسبت ۴۳% ، خواص کل سلول پیرو خواص سیتوپلاسم بوده و از اثر هسته میتوان چشمپوشی کرد. مقدار افزایش در جابهجایی در ثانیه ۵۰ از شبیهسازی در نسبت شعاعی ۵۳/۰، ۵/۴ درصد در مقایسه با نسبت شعاع ۵۸/۱ گزارش شد. درحالیکه در نسبت شعاع ۴۳/۰، مقدار ۸/۶ و ۵/۹ درصد کاهش جابهجایی در مقایسه با نسبت شعاع ۵۸/۱ و ۵۳/۰ بهترتیب مشاهده شده است. کاربرد این مطالعه با استفاده از آزمایش مکش میکروپیپت اهمیت این موضوع را نشان میدهد که مکان هسته و نسبت شعاع سیتوپلاسم به شعاع هسته میتواند در خواص ویسکوالاستیک و رفتار مکانیکی سلول تأثیرگذار بوده و ضرورت اطلاع از این دادهها را افزایش میدهد.
دوره ۱۳، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۲ )
چکیده
چکیده- برای بررسی نظری و عملی تأثیر افزایش خسارت بر مشخصات دینامیکی سازه های بتنی که هدف اصلی این پژوهش است، می توان مشخصات دینامیکی سازه مانند بسامد های طبیعی و شکل های مودی را با استفاده از مدل تحلیلی نرم افزاری که توانایی ارزیابی سامانه با وجود ترک، به ویژه ترک های خمشی را داشته باشد، به دست آورد. در این پژوهش برای دست یابی به این مدل، نمونه های آزمایشگاهی در آزمایشگاه با مدل تحلیلی اجزاء محدود مناسب، مدل سازی و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. این نمونه ها شامل تیرهای بتنی مسلح و پیش تنیده ای است که در آزمایشگاه ساخته شده است. در این مقاله برای آشنایی با نکات خاص مربوط به تحلیل استاتیکی غیرخطی و تحلیل دینامیکی (مودال) برای اعضای بتن آرمه خسارت دیده، چگونگی مدل سازی تحلیلی یکی از این نمونه ها نشان داده شده است. در این پژوهش، مدل سازی اجزاء محدود با دو پیچیدگی همراه شده است؛ نخست، ماهیت مدل سازی ماده ای مانند بتن است که با وجود ترک خوردگی و ساختار حاکم بر شکست بتن از یک روند غیرخطی تبعیت می کند و امری پیچیده و حساس است؛ دوم، رفتار چندگانه بتن و فولاد به ویژه در کنار هم، بر دشواری مدل سازی افزوده و نیاز به رعایت بسیار دقیق نکات را ایجاد می کند. این مطالعه نکات ویژه ای دارد که ارائه آن ها طی این مقاله می تواند برای مطالعات مشابه مفید باشد؛ بنابراین نخست نرم افزار اشاره شده معرفی و موارد لازم و مهم برای استفاده از آن گفته خواهد شد و سپس روند مدل سازی عضو بتن آرمه و مقایسه نتایج به دست آمده با آزمایش، ارائه خواهد شد.
دوره ۱۳، شماره ۳ - ( ۷-۱۳۹۲ )
چکیده
چکیده-پل قوسی بتنی اکبرآباد در کیلومتر ۲۴ راهآهن تهران - قم قرار گرفته و برای به دست آوردن گنجایش پل، آزمایش بارگذاری استاتیکی روی آن انجام شده است. با وجود بارگذاری تا چند برابر بار سرویس، به خاطر محدودیتهای میدانی، امکان آزمایش تا بار نهایی و حتی تا بار تسلیم، نبود؛ اما ویژگیهایی مانند سختی نخستین و الگوی ترکخوردگی بررسی شد. برای بررسی رفتار این دسته از پلها، در این پژوهش سعی شده است با مدلسازی عددی در نرمافزار اجزاء محدود "انسیس"، مقاومت تسلیم و مقاومت پایانی پل اکبرآباد، پیشبینی شود. برای این کار، الگوی ترکها در مدل عددی وارد شده و منحنی نیرو - تغییر شکل با نتایج آزمون هماهنگی داده شده است. در این مدل با توجه به رفتار سازه، از ارزیابی کرنش مسطح و برای ویژگیهای رفتاری مصالح از معیار تسلیم "دراگر – پراکر" استفاده شده است. همچنین، از نتایج آزمایش بارگذاری استاتیکی یک پل مشابه که فراتر از مرحله تسلیم نیز بارگذاری شده، برای پیشبینی اندازهی پارامترها و الگوی تخریب، استفاده شده است. سپس با ارزیابی دو مرحلهای، مقاومت تسلیم و مقاومت پایانی پل، براورد شده است.
زهره کاوه، مجید رضا آیت الهی،
دوره ۱۳، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۲ )
چکیده
قطعه آزمایشگاهی خمش سه نقطه¬ای یکی از قطعات مهم برای مطالعه رفتار شکست قطعات شیارداری است که از مواد ترد مانند سنگ¬ها و سرامیک¬ها ساخته شده¬اند. از سوی دیگر ضرایب شدت تنش شیارها، مهم¬ترین پارامترهای تعیین¬کننده در تشخیص شکست ترد سازه¬های شیاردار محسوب می¬شوند. بنابراین محاسبه ضرایب شدت تنش شیارها برای مهندسان و محققان از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. از آنجا که روش¬های موجود برای محاسبه ضرایب شدت تنش شیارها اغلب دشوار بوده و نیاز به محاسبات پیچیده دارند، ارائه آنها به صورت پارامترهای بی بعد ارجحیت دارد. در این مقاله، با استفاده از آنالیز اجزاء محدود و روش فرامعین، ضرایب شدت تنش قطعه مستطیلی شکل شیار دار تحت بارگذاری خمش سه نقطه¬ای به ازای پارامترهای مختلف هندسی و بارگذاری محاسبه شده است. سپس ضرایب به دست آمده به پارامترهای بی بعدی به نام ضرایب هندسی شیار YIV تبدیل شده¬ و در قالب نمودارهایی مجزا ارائه شده¬اند. نشان داده شده است که هر کدام از سه پارامتر زاویه دهانه شیار، طول شیار و فاصله نسبی دو تکیه¬گاه از یکدیگر با مقدار YIV نسبت مستقیم دارند. طراحان و مهندسان می¬توانند بدون انجام محاسبات وقت گیر، مستقیماً از نتایج این مقاله برای محاسبه پارامترهای شکست نمونه¬های مشابه استفاده نمایند.
دوره ۱۳، شماره ۵ - ( ۹-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقـاله رفتار قاب های دارای سه نوع دال مجوف حبابی، مجوف استوانه ای و بتنی توپر تحت اثر زلزله های حوزه نزدیک مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که دال حبابی در مقایسه با سایر دال ها مقاومت و سختی قاب را افزایش داده و تحت شتابنگاشت با PGA بزرگتر و تغییر مکان کوچکتری به مکانیسم می رسد. همچنین میزان جذب انرژی در این نوع قاب بیشترین و در قابی با دال مجوف استوانه ای کمترین است. در قاب با دالهای مجوف سهم ستون ها در اتلاف انرژی بیشتر از تیرها ولی در قاب با دال توپر این سهم در تیرها بیشتر است. نحوه تشکیل مفصل پلاستیک در اعضا و پیشرفت خطوط تسلیم در دال های مجوف کاملا با دال توپر متفاوت است. دال توپر و دال مجوف استوانه ای همزمان با قاب به مکانیسم می رسند اما در دال حبابی هنگامی که قاب فولادی به مکانیسم می رسد، هنوز کل دال گسیخته نشده است.
سید احسان افتخاری شهری، خلیل خلیلی، دکتر سید یوسف احمدی بروغنی،
دوره ۱۳، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
در فرایند هیدروفرمینگ لوله، ایجاد تعادل بین فشار داخلی و جابجایی محوری انتهای لوله برای تولید قطعه بدون عیب ضروری است. در این مقاله به منظور بهینه سازی منحنی اعمال بار، از یک شیوه آماری بر پایه اجزاء محدود، استفاده شده است. ابتدا مدل دقیق اجزاء محدود از فرایند تهیه گردیده و صحت مدل ایجاد شده در قیاس با قطعه تجربی تایید شده است. سپس تحلیل رگرسیون رویه پاسخ، برای برازش یک سطح بر پاسخ های به دست آمده از آزمایشات بکار رفته است. به منظور طرح¬ریزی یک مدل آماری، شبیه سازی می بایست به تعداد معینی تکرار گردد. با تحلیل مدل حاصل، می توان رفتار سیستم را پیش بینی کرده و شرایط بهینه را استنتاج کرد. در این تحقیق در گام اول، مدل پاسخ برای محدوده معینی از متغیرها به دست آمد و سپس در مرحله بعد برای افزایش دقت مدل، بهینه سازی چند مرحله¬ای انجام شد. در اینجا کمترین پراکندگی در منحنی ضخامتی به عنوان تابع هدف و حداقل ارتفاع برآمدگی لازم به عنوان تابع قید در نظر گرفته شده است. با انجام بهینه سازی دو مرحله ای، نمودار فشا جابجایی بهینه ای حاصل شده است که با استفاده از آن، قطعه با کمترین پراکندگی ضخامت تولید میشود.
محمد حسین گزین، مهرداد آقایی خفری،
دوره ۱۴، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، اثر اضافه بار بر عمر خستگی نمونههای CT فولاد AISI ۴۱۴۰ بررسی شده است. پژوهش شامل دو بخش آزمونهای تجربی و حل عددی مدل اجزاء محدود است. ابتدا آزمونهای خستگی مطابق استاندارد E۶۴۷، بدون اضافه بار انجام شد و سپس آزمونهای بعدی بر روی نمونههای مشابه با اعمال اضافه بار با نسبت¬های ۵/۱ و ۷۵/۱ صورت گرفت. در بخش دوم، آزمونهای رشد ترک در نرم افزار ABAQUS به صورت الاستیک-پلاستیک و بر مبنای مدل¬¬ بسته شدن ترک شبیه سازی شد. اثر اضافه بار با در نظر گرفتن دو پارامتر ضریب شدت تنش موثر و انتگرال J موثر با ارائه روابطی جدید مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمونهای تجربی بیانگر افزایش عمر خستگی به ترتیب ۲۴% و ۴۶% برای اضافه بارهای ۵/۱ و ۷۵/۱ میباشد. مقایسه نتایج نیروی بازکننده ترک روش عددی و روش تجربی حاکی از دقت ۸۹ درصدی در طول ترک mm۵ است. مقایسه عمر خستگی به روش عددی و آزمونهای تجربی رشد ترک نشان¬دهنده قابل اعتماد بودن شبیه سازیها بوده که حداکثر خطای مدل ضریب شدت تنش موثر و مدل انتگرال J موثر به ترتیب ۱۰%+ و ۶%- است. مقایسه مدل ارائه شده در این پژوهش با مدل هارمن نشان داد که تعداد کمتر آزمایش¬های تجربی مورد نیاز از مزیتهای مدل پیشنهادی و حجم محاسباتی کمتر از مزایای مدل هارمن است.
کمال جهانی، مسعود دهناد،
دوره ۱۴، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۳ )
چکیده
یک دسته موتور هیدرولیکی سازه خودرو را از ارتعاشات سیستم تولید و انتقال قدرت خودرو ایزوله کرده و از حرکات زیادی این سیستم در اثر تحریک شوک جلوگیری می کند. در این مقاله، سفتی دینامیکی یک دسته موتور هیدرولیکی در بازه فرکانسی پایین (بازه فرکانسی تحریک شوک) با استقاده از تست مودال و مدلسازی اجزاء محدود سه بعدی و از طریق روش تکرار و به روز رسانی مدل، پیش بینی می گردد. مدلسازی انجام گرفته شامل خواص غیرخطی مواد الاستومری، برهم کنش سازه و سیال و فرکانس های تشدید خود دسته موتور می باشد. برای مدلسازی برهم کنش سیال و سازه از تکنیک مش-مرفینگ استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که روش بکار برده شده به خوبی می تواند نحوه ایزوله کردن شوک توسط دسته موتور را پیش بینی نماید.
محمدرضا فروزان، ایمان شفائیزاده، لهراسب فرامرزی،
دوره ۱۴، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۳ )
چکیده
عملیات شکست هیدرولیکی از روشهایی است که در صنایع بالادستی نفت و گاز به منظور افزایش بازده تولید مخازن بهکار میرود. در پژوهش حاضرکه با هدف شبیهسازی فرایند شکست هیدرولیکی تعریف شدهاست، از اطلاعات آزمایشگاهی میدان اهواز، مخزن بنگستان به عنوان دادههای ورودی استفاده شده و مدل دوبعدی کرنشصفحهای برای تحلیل فرایند شکست هیدرولیکی در نرمافزار آباکوس طراحی شدهاست. تنشهای درجا بر اساس روابط رایج پیشنهاد شده به مدل همگن الاستیک واردشدهاست. بهمنظور بررسی مکانیزم جوانهزنی و رشد ترک، برای نخستین بار در این زمینه از روش نوین اجزاء محدود توسعه یافته استفادهشده و مدل آسیب بر مبنای تنش اصلی بیشینه، به عنوان معیار ترک درنظرگرفتهشدهاست. در این پژوهش مدلها، تحت شرایط مختلف تحلیل و اثر پارامترهایی نظیر تنشهای درجا، فشار منفذی و خصوصیات مکانیکی سنگ مورد بررسی قرارگرفت. بر این اساس، راستای بحرانی برای جوانهزنی و رشد، راستای عمود بر تنش کمینه درجا بهدستآمده و اعمال فشار منفذی باعث کاهش شدید فشار جوانهزنی شدهاست. همچنین بیشترین فشار سیال در لحظه جوانهزنی بوده و پس از رشد ترک اولیه زاویهدار، فشار مورد نیاز برای رشد آن به مقدار ثابتی میل کردهاست. مقایسه نتایج با تئوریهای موجود و خطای کم، از اعتبار و دقت مناسب شبیهسازی انجامشده حکایت دارد.
دوره ۱۴، شماره ۵ - ( ۶-۱۳۹۳ )
چکیده
به طور کلی تیرهای عمیق به عنوان شاهتیرهای حمال و سرپوش شمعها و همچنین در دیوارهای ساختمانهای بلند کاربرد دارند. برای اجرای سرویسهای اساسی مثل کانالهای هوا، دسترسی به کابلهای شبکههای الکتریکی و کامپیوتری، تاسیسات مکانیکی و یا رفت و آمد از اتاقی به اتاق دیگر، در جان تیرهای عمیق بتن مسلح بازشو طراحی میکنند. در این مقاله به بررسی رفتار تیرهای عمیق بتن مسلح دو سر ساده دارای بازشو با استفاده از روش اجزاء محدود پرداخته شده است. برای مدلسازی نمونهها از نرم افزار Abaqus استفاده شده است. ۲۴ تیر عمیق دارای بازشو مدل و پارامترهای اندازهی بازشو، محل بازشو، چیدمان آرماتور جان بررسی شده است. در تمام این تیرها ارتفاع و ضخامت ثابت و به ترتیب mm۷۵۰ و mm۱۰۰ است. بارگذاری تیرها به صورت بار متمرکز دو نقطهای و متقارن است. تیرهای دارای بازشوی بزرگتر مقاومت کمتری نشان میدهند و محل بازشو تأثیر زیادی روی رفتار و مقاومت نهایی تیرها ندارد. بیشترین تأثیر روی رفتار و بار نهایی با تغییر چیدمان آرماتور جان ایجاد میشود که به ترتیب چیدمان مورب، شبکهای، قائم و افقی منجر به افزایش بیشتر بار نهایی میشوند. به گونهای که مقاومت چیدمان مورب آرماتور بهطور متوسط ۶۷/۱ برابر چیدمان افقی است. همچنین برای شبیه سازی تیرهای عمیق موجود در سازههای واقعی ۱۲ تیر عمیق با ارتفاع mm۲۰۰۰ و دهانهی خالص mm۳۵۰۰ و ضخامت mm۲۲۰ مدل شدند. بازشو در این تیرها دارای ابعاد mm۲۰۰×۳۵۰ است. نتایج تحلیل نشان میدهد که برای تیرهای عمیق با این ابعاد نیز به ترتیب چیدمان مورب، شبکهای، قائم و افقی بیشترین تاثیر را در افزایش بار نهایی دارند و محل بازشو در ارتفاع تیر عمیق تاثیر زیادی روی مقاومت نهایی ندارد.
احسان احمدی، محمدرضا فروزان، منیژه آقایی، مسعود شیرانی،
دوره ۱۴، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۳ )
چکیده
لولههای چدن نشکن کاربرد وسیعی در شبکههای مدرن آب آشامیدنی و فاضلاب دارند. این لولهها اغلب به روش ریختهگری گریز از مرکز افقی تولید میشوند. در تحقیق حاضر از بستۀ نرمافزاری انسیس به منظور شبیهسازی حرارتی فرآیند ریختهگری این لولهها بر مبنای روش اجزاء محدود، استفاده شده است. این شبیهسازی شامل بدست آوردن تاریخچۀ توزیع دما در قالب و مذاب طی چرخههای دمایی مختلف میباشد. در این تحلیل تغییر فاز ناشی از انجماد، تابعیت خواص ترمو فیزیکی مواد با دما، ضریب انتقال حرارت در مرز مشترک مذاب- قالب ناشی از پوشش قالب و فاصلۀ هوایی و شرایط مرزی حرارتی متناسب با شرایط عملی در نظر گرفته شده است. در این مقاله، فرآیند مذابریزی توسط ناودان متحرک نیز، شبیهسازی شده و توزیع گذرای دما در سرتاسر بدنه اصلی قالب و لوله بدست آمده است. نتایج حل حرارتی فرآیند ریختهگری با نتایج آزمایشگاهی انجام شده در این تحقیق و نتایج تجربی ارائه شده توسط دیگر محققان مقایسه شده که تطابق خوبی را نشان میدهد. این نتایج میتواند به عنوان ورودی برای مدلی که عمر خستگی حرارتی قالبهای لولهریزی را تخمین میزند بکار رود. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که مقاومت حرارتی ناشی از فاصلۀ هوایی و پوشش قالب نقش مؤثری در توزیع دما در قالب و لوله دارد. همچنین فرآیند مذابریزی باعث تشکیل گرادیانهای دمایی در جهت محوری در قالب و لوله میگردد.
سهیل نخودچی، علی شکوه فر، صالح اکبری ایرج، حسین رضازاده،
دوره ۱۴، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۳ )
چکیده
جوشکاری چند مرحله ای یکی از پرکابردترین انواع جوشکاری در صنایع مختلف است. در این مقاله توزیع دما و تنش پسماند ناشی از فرایند جوشکاری سه مرحله ای دو ورق فولادی زنگ¬-نزن از نوع AISI ۳۲۱ با ضخامت غیریکسان بررسی شده¬است. فرآیند جوشکاری شامل دو مرحله جوشکاری الکترود دستی و یک مرحله جوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنی می¬باشد. این فرایند ابتدا در محیط آزمایشگاهی انجام گردید و توزیع دمای ناشی از فرآیند توسط ترموکوپل¬هایی ثبت گردید. همچنین تنش پسماند ایجاد شده به صورت تجربی و با استفاده از روش سوراخکاری مرحله¬ای مرکزی به دست آمد. سپس فرآیند مذکور در نرم¬افزار اجزاء محدود آباکوس مدل¬سازی شده و نتایج با اندازه¬گیری های تجربی دما و تنش پسماند مقایسه شده است. مدل اجزاء محدود شامل خواص حرارتی و مکانیکی فلز پایه و فلز جوش به صورت تابعی از دما است. همچنین ابزارهای پیشرفته مدل¬سازی فرآیند جوشکاری مانند حرکت منبع حرارتی و تولد المان استفاده شده¬است. مقایسه¬ی نتایج نشان می¬دهد که نتایج عددی و اندازه¬گیری¬های تجربی تطابق خوبی با یکدیگر داشته و مدل به وجود آمده می¬تواند پیش¬بینی خوبی از توزیع دما و تنش پسماند در این فرآیند جوشکاری داشته باشد، لذا این مدل قابل استفاده در طراحی و ارزیابی سازه جوشکاری شده است.
نوروز محمد نوری، حمیدرضا غرویان، علی ولی پور چهارده چریک،
دوره ۱۴، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۳ )
چکیده
آکوستیک زیرآبی به علت کاربردهای زیادی که دارد، به موضوعی پراهمیت برای محققان بدل شده است. چیدمانی از ترانسدیوسرهای الکتروآکوستیکی که آرایه نامیده می شود به عنوان ابزارهای فرستنده و گیرنده امواج صوتی در زیر آب مورد استفاده قرار می گیرند. پرکاربردترین ترانسدیوسر مورد استفاده در آرایه ها، ترانسدیوسر تانپیلز می باشد. برای طراحی و تحلیل این ترانسدیوسرها می توان از روش های مختلف تحلیلی یا حل عددی استفاده کرد. در این مقاله تلاش شده با استفاده از مدل اجزاء محدود، رفتار این ترانسدیوسر به طور کامل شبیه سازی شده و مهمترین پارامترهای سنجش عملکرد آن مورد بررسی قرار گیرند. همچنین برای صحت سنجی مدل اجزاء محدود، نمونه ی این ترانسدیوسر نیز ساخته شده و مورد تست های الکتروآکوستیکی قرار می گیرد. با مقایسه نتایج مدل شبیه سازی شده با مدل تست شده، مشاهده می شود که مدل اجزاء محدود می تواند رفتار الکتریکی و آکوستیکی ترانسدیوسر را به خوبی پیش بینی کند. ضمن اینکه افزودن عوامل میراکننده به سیستم می تواند باعث افزایش پهنای باند فرکانسی شود. در نهایت سعی شده تا با ایجاد تغییراتی در ساختار ترانسدیوسر، پاسخ فرکانسی آنها تا حد امکان بهبود داده شود.
بهروز سپهری، مرتضی رامشی،
دوره ۱۴، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۳ )
چکیده
پلاک های ارتوپدی از ابزار های پرکاربرد در فرایند درمان شکستگی های استخوانی می باشند.با این حال استفاده از این پلاک ها بعلت تغییراتی که در الگوی طبیعی انتقال تنش ایجاد می نماید موجب کاهش دانسیته استخوان در دراز مدت می گردد. هدف از انجام این تحقیق ارائه نوع جدیدی از پلاک با سختی مدرج از نظر توزیع تنش میباشد. در کار حاضر، مدلهای المان محدود سه بعدی پلاک با سختی مدرج و پلاکهای رایج تیتانیومی و فولادی زنگ نزن با استفاده از نرم افزار آباکوس مورد تحلیل قرار گرفته است. تاثیر عدم تماس بین پلاک و استخوان بر روی میزان تنش در استخوان نیز مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از یک مدل سه بعدی واقعی استخوان که با استفاده از تصاویر سی تی اسکن پای چپ انسان بدست آمده، استفاده گردیده است. نتایج بیانگر آن بود که استفاده از پلاک با سختی مدرج منجر به کاهش استرس شیلدینگ در استخوان و باعث اعمال تنش فشاری بیشتری در استخوان شده که این امر منجر به تسریع در روند معالجه در مقایسه با پلاکهای تیتانیومی و فولادی زنگ نزن خواهد شد. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که استفاده از پلاکهای بدون تماس، محیط مکانیکی مساعدی به منظور ترمیم شکستگی فراهم میکند
خلیل خلیلی، امیر اشرفی،
دوره ۱۴، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در فرآیند هیدروفرمینگ اعمال همزمان فشار هیدرولیکی به سطح داخلی لوله و نیروی محوری به دو انتهای لوله، باعث تبدیل یک لوله به شکل قالب مورد نظر میشود. استفاده از شبیهسازی اجزاء محدود برای پیشبینی ابعاد هندسی قطعات تولیدی و پیشگیری از عیوب احتمالی متداول است. برای شبیهسازی اجزاء محدود خواص مکانیکی دقیق ماده لوله مورد نیاز است. بدست آوردن خواص مکانیکی ماده لوله از آزمایشهای مشابه با فرآیند هیدروفرمینگ مطلوب میباشد. در این تحقیق آزمون بالج هیدرولیکی با استفاده از قالب T شکل برای بدست آوردن منحنی تنش-کرنش ماده لوله معرفی گردیده است. برای این منظور با استفاده از یک سیستم هیدروفرمینگ، آزمایشاتی بر روی لولههای مشابه از جنس آلیاژ مس C۱۲۲۰۰ انجام شده است. مقادیر پارامترهای هندسی مورد نیاز برای استفاده در روابط تحلیلی استخراج شدهاند و منحنی تنش-کرنش رسم گردیده است. نتایج روش ارائه شده با نتایج آزمایش کشش مقایسه شده است. همچنین اثر ناهمسانگردی بر روی منحنیهای تنش-کرنش بدست آمده از هر دو آزمون مورد بررسی قرار گرفته است. منحنی تنش-کرنش بدست آمده برای رسم منحنی حد شکلدهی استفاده شده است. خواص مکانیکی بدست آمده از آزمون بالج و منحنی حد شکلدهی، برای شبیهسازی ترکیدگی لوله و پیشبینی ابعاد هندسی قطعه نهایی در فرآیند هیدروفرمینگ سهراهی Tشکل بکار رفته است و با نتایج قطعه آزمایش هیدروفرمینگ مقایسه گشتهاند. نتایج نشان میدهد که قطعه هیدروفرمینگ شبیهسازی شده به کمک منحنی تنش-کرنش بدست آمده از روش ارائه شده، با دقت مناسبی به قطعه هیدروفرمینگ واقعی منطبق بوده است.
مجتبی یزدانی، محمدامین قاسمی، احسان سلطان آبادی،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
امروزه پوستههای تقویتشده مشبک کامپوزیتی، کاربردهای بسیاری در صنایع هوافضا دارند. این سازهها شامل یک پوسته خارجی کامپوزیتی است که برای تقویت آن از ریبهایی که به صورت مارپیچ و محیطی، به طور معمول در سطح داخلی پوسته قرار میگیرند، استفاده میشود. یکی از انواع این سازهها که در ساخت بدنهی پرتابههای فضایی استفاده میشود، پوستههای مخروطی است. در این پژوهش به بررسی رفتار کمانشی پوستههای کامپوزیتی تقویتشدهی مشبک مخروطی تحت بار محوری پرداخته شدهاست. برای این منظور از روش تحلیلی – تقریبی و اجزاء محدود استفاده شده و اثر پارامترهای زاویه الیاف در پوسته خارجی، زاویه ریبهای مارپیچ، تعداد ریبها و زاویه رأس مخروط بر روی بار کمانشی این سازهها بررسی شد. در روش تحلیلی – تقریبی، مجموعهی تقویتکنندهها با یک پوسته که از نظر سفتی معادل با یکدیگر هستند، جایگزین شدند. بر این اساس، ماتریسهای سفتی کشش، کوپلینگ و خمشی معادل برای تقویتکنندهها محاسبه شدند. در نهایت با استفاده از روش ریتز، بار کمانشی آنها محاسبه شد. در روش اجزاء محدود نیز با استفاده از نرم افزار انسیس پوسته مخروطی مدلسازی و تحلیل شد. در تحلیل اجزاء محدود، دو نوع مود کمانشی برای این سازهها مشاهده شد.
حبیب الله ملاطفی، هژبر مظفری،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این پژوهش تأثیر بکارگیری تکنیک پرکردن هسته لانه زنبوری با فوم پلی اورتان سبک وزن بر رفتار صفحه ای هسته لانه زنبوری مورد بررسی قرار گرفته است. رفتار مکانیکی پلاستیک هسته های لانه زنبوری با استفاده از روش عددی مورد مطالعه قرار گرفت. چهار نوع لانه زنبوری آلومینیومی AL ۵۰۵۲ به صورت خالی و پرشده با فوم تحت بارگذاری فشاری تک جهتی در شرایط شبه استاتیکی و دینامیکی قرار گرفتند. انتخاب هسته های لانه زنبوری به گونه ای لحاظ شد که بتوان تاثیر چگالی نسبی سلول های لانه زنبوری را بر خواصی همچون استحکام فروریزی و ظرفیت جذب انرژی مورد بررسی قرار داد. نتایج تحلیل های اجزاء محدود نشان دادکه بکارگیری فوم در هسته لانه زنبوری می تواند استحکام فروریزی را تا ۲۴ برابر و همچنین ظرفیت جذب انرژی را تا ۱۱ برابر افزایش دهد. در حالی که افزایش چگالی هسته لانه زنبوری موجب کاهش تاثیر فوم بر خواص ذکر شده می گردد. نتایج به دست آمده نشان داد که در شرایط شبه استاتیکی فوم پلی اورتان به خوبی خواص هسته را بهبود می بخشد، در حالی که با افزایش سرعت برخورد و در شرایط دینامیکی تاثیر فوم پلی اورتان بر استحکام فروریزی و ظرفیت جذب انرژی کاهش چشمگیری خواهد داشت. به نحوی که در برخورد با سرعت m/s ۱۰۰ میزان ظرفیت جذب انرژی در موارد خالی و پرشده با فوم تقریبا یکسان می باشد.
مصطفی غدیری، محمود موسوی مشهدی، مهدی غمامی،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
چکیده یکی از فرآیندهایی که در چند سال اخیر مورد توجه محققان و مهندسین قرار گرفته است، فرآیند تولید فلزات ریزساختار فوق ریزدانه و نانو میباشد. هدف از ارائه و انجام این فرآیندها عمدتاً تولید قطعات سبکوزن با استحکام و قابلیت اطمینان بالاست. روشهای زیادی برای تولید مواد فلزی و بالکیشکل تا به حال ارائه شده است ولی علیرغم نیاز گسترده به لولههای با استحکام به وزن بالا کارهای به نسبت کمتری برای تولید لولههای با ساختار فوق ریزدانه و نانو ریزدانه انجام شده است. از مزایای این روشها میتوان به قابلیت صنعتی بالا، هزینه کمتر، کیفیت بالای قطعات به لحاظ همگنی اشاره نمود. به این منظور در این پژوهش طراحی یک قالب بهینه به منظور افزایش همگنی ریزساختار ماده و همچنین کاهش نیروی اعمالی فرآیند تولید لوله انجام شده است. قالب طراحیشده براساس فرآیند فشار در کانالهای زاویهدار لولهای موازی طراحیشده است. این فرآیند به دلیل دارا بودن نیروی مورد نیاز کمتر و همگنی بیشتر نسبت به سایر فرآیندها دارای مزیت میباشد. زوایای کانالها، زوایای انحناء گوشهها، نسبت تغییر شکل و شعاعهای کانالها، ضریب اصطکاک بین لوله و کانال و تعداد پاسها از جمله پارامترهای مؤثر در فرآیند فوق میباشد،تأثیر پارامترهایفوق در میزان همگنی کرنش مؤثر و نیروی مورد نیاز فرآیند مورد بررسی قرار گرفته است.
داود شاهقلیان قهفرخی، محمود سلیمی، محمود فرزین،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
زمانی که دو جسم روی سطح مشترکی لغزش میکنند بین آنها اصطکاک به وجود میآید. با اعمال ارتعاشات آلتراسونیک به یکی از این دو جسم، نیروی اصطکاک بین دو جسم کاهش مییابد. این خاصیت دارای کاربردهای فراوانی در فرآیندهای شکلدهی و ماشینکاری داراست. برای تولید و انتقال ارتعاشات آلتراسونیک به ناحیه هدف نیاز به استفاده از اجزاء سیستم آلتراسونیک، شامل ژنراتور، ترانسدیوسر و متمرکزکننده میباشد. بخش مهمی از یک سیستم آلتراسونیک را متمرکزکننده تشکیل میدهد که مهمترین وظیفه آن انتقال ارتعاشات آلتراسونیک و تقویت دامنه ارتعاشات آلتراسونیک در خروجی خود میباشد. در این تحقیق متمرکزکننده آلومینیومی با هندسه استوانه-ای-مخروطی-استوانهای طراحی شد و در نرمافزار اجزاء محدود آباکوس آنالیز مودال شده و سپس ساخته شد. فرکانس تشدید به دست آمده از نرمافزار آباکوس ۱۹۹۷۶ هرتز میباشد. فرکانس تشدید به دست آمده از ژنراتور ۱۹۹۲۰ هرتز میباشد. نتایج به دست آمده، تطابق خوب بین نتایج شبیهسازی اجزاء محدود و نتایج تجربی را نشان میدهد. اختلاف بین نتایج شبیهسازی اجزاء محدود با نتایج تجربی کمتر از یک درصد میباشد. همچنین یک مجوعه متمرکزکننده- قطعه کار جهت به کارگیری در فرآیند اصطکاک به همراه آلتراسونیک طراحی و ساخته شد و سپس گیرهبندی و ابزار نگهدارنده برای ابزار ارتعاشی به گونهای طراحی شد که بتوان آن را برروی دستگاه تراش نصب کرد و اندازهگیری نیروی اصطکاک هنگام اعمال ارتعاشات آلتراسونیک را ممکن باشد.
جلیل رضائی پژند، جعفر رحیمی نسب،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
این مقاله ارتعاشات گذرای غیرخطی صفحات ساندویچی کامپوزیتی را با لایه ی سیال الکترورئولوژیکال مورد بررسی قرار می دهد. تحریک اولیه به صورت یک بار گسترده یکنواخت و یا ناپایداری فلاتر در اثر جریان هوای مافوق صوت است. برای مدل سازی صحیح رفتار سیال الکترورئولوژیکال در ناحیه ی پس از تسلیم، از مدل پلاستیک بینگهام استفاده می شود. به کمک روابط کرنش-جابه جایی وان کارمن اثر تغییر شکل های بزرگ در نظر گرفته می شود. از تئوری مرتبه ی اول پیستون برای به دست آوردن فشار ایرودینامیکی استفاده می شود. با اعمال اصل همیلتون و استفاده از روش اجزاء محدود معادلات حرکت استخراج شده و سپس، پاسخ از طریق روش انتگرال گیری نیومارک در حوزه ی زمان به دست می آید. در بررسی های عددی اثر لایه ی الکترورئولوژیکال بر رفتار ارتعاشی صفحه ی ساندویچی مطالعه می شود. اثر شدت میدان الکتریکی، ضخامت لایه ی الکترورئولوژیکال، تحریک اولیه و شرایط مرزی بر زمان نشست ارتعاشات گذرا تحلیل می شود. نتایج نشان می دهد با اعمال میدان الکتریکی بر لایه ی الکترورئولوژیکال ، میرایی ارتعاشات گذرا به طور قابل توجهی بهبود می یابد، اما دامنه ی ارتعاشات پس از فلاتر تغییر نمی کند.