۲۳ نتیجه برای اجزا محدود
دوره ۱۴، شماره ۵ - ( ۶-۱۳۹۳ )
چکیده
در این پژوهش، خواص تک محوری فوم آلومینیومی بازتولیدی با ریزساختار منظم به صورت عددی محاسبه و مورد ارزیابی قرار گرفته است. به منظور شبیه¬سازی ساختار چنین ماده¬ای، سعی گردیده فرآیند تولید آن با استفاده از روش¬های عددی مناسب شبیه¬سازی شود. به همین منظور و در گام نخست، روش اجزای محدود غیرخطی برای شبیه¬سازی فرآیند متراکم کردن ماده¬ی مولد و تعیین هندسه¬ی ریزساختار آن در یک نسبت حفره¬ی مشخص به کار رفته است. در گام دوم، هندسه به دست آمده با بکارگیری المان¬های وکسل معکوس سازی می¬گردد و با اعمال خصوصیات ارتجاعی- خمیری آلومینیوم و شرایط تکیه¬گاهی مناسب، آماده تحلیل نهایی می¬شود. در تولید ماده¬ی مولد از کره‌هایی با اندازه برابر و رفتار صلب خمیری کامل با سه قطر ۱/۰، ۱ و ۱۰ میلیمتر و در سه آرایش استاندارد جامدات کریستالی sc، bcc و fcc استفاده شده که بر اساس هر یک از آن¬ها و با اعمال فشار هیدروستاتیکی مناسب، فوم-هایی با پنج چگالی نسبی تقریبی ۵، ۱۰، ۱۵، ۲۰ و ۲۵% تولید گردیده است. در پایان و پس از اعمال فشار تک محوری به صورت جابجایی-کنترل، خواص مکانیکی نمونه¬ها شامل مدول ارتجاعی، نسبت پواسون و نقطه تسلیم استخراج و بررسی می¬شود.
امین سید نصرتی، کارن ابری نیا، قادر فرجی،
دوره ۱۴، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله، یک روش اکستروژن مستقیم جدید برای تولید لوله های با قطر بزرگ ارائه می شود. در شروع این فرایند جدید، یک بیلت استوانه ای شکل در داخل کانتینر قرار می گیرد و سپس به درون یک قالب اولیه با سه سوراخ لوبیایی شکل اکسترود می شود. سپس مواد وارد یک قالب دیگر با سطوح واگرا و همگرا می شود که به منظور جوش خوردن مواد و کاهش ضخامت لوله طراحی شده است. رفتار جریان مواد، کرنش اعمال شده و نیروی مورد نیاز فرایند با استفاده از شبیه سازی اجزا محدود پیش بینی می شود. نتایج نشان داد که فرایند اکستروژن جدید سه مزیت مهم در مقایسه با روش سنتی دارد که عبارتند از: نیروی فرایند کمتر، استفاده از کانتینر با قطر کوچکتر و اعمال کرنش پلاستیک شدید. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. . . . . . .. . .. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . .. .. . .. .
دانیال قهرمانی مقدم، خلیل فرهنگدوست، علی رستگار محمدآبادی، محمد رمضانی مقدم،
دوره ۱۵، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۴ )
چکیده
در این تحقیق، ساختار میکروسکوپی، سختی سطحی و تنش پسماند در ورق‌های آلیاژ آلومینیوم ۲۰۲۴-T۳۵۱ که به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و با سرعتهای دورانی و پیشروی متفاوت ابزار، به صورت لب به لب به یکدیگر متصل شده‌اند، مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به این که آلیاژ آلومینیوم ۲۰۲۴-T۳۵۱ دارای قابلیت عملیات حرارتی میباشد، نتایج آزمون سختی نمونه‌ها نشان میدهد افزایش سرعت دورانی و یا کاهش سرعت پیشروی ابزار، سختی را در ناحیه جوشکاری، کاهش میدهد. با استفاده از روش استاندارد پراش اشعه ایکس، که یک روش غیر مخرب میباشد، تنش‌های پسماند در نمونه‌های جوشکاری شده، اندازه‌گیری شده است. شبیه‌سازی اجزا محدود فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی با روش مدل حرارتی و محاسبه حرارت تولیدی در حین جوشکاری، در نرم افزار آباکوس انجام گرفته است. مقایسه مقادیر تنش‌های پسماند حاصل از حل عددی با اندازه‌گیری‌های تجربی نشان میدهد، مدل عددی می‌تواند پیش‌بینی قابل قبولی از میدان تنش پسماند در اتصالات جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی ارائه دهد. بررسی نتایج تنش‌های پسماند نشان میدهد، با افزایش سرعت دورانی و پیشروی ابزار، مقادیر تنش در ناحیه جوشکاری شده افزایش می‌یابد؛ که علت آن بالا رفتن گرادیان حرارتی در اثر افزایش سرعت دورانی، و کاهش افت سختی و مقاومت بیشتر در برابر تغییر شکل پلاستیک با افزایش سرعت پیشروی ابزار است.
سید هومن کاظمی، حشمت اله حقیقت،
دوره ۱۵، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۴ )
چکیده
در مقاله حاضر، فرآیند کشش ورق‌های فلزی در قالب گوه‌ای شکل، با ارائه میدان سرعت جدید، به روش کرانه بالایی تحلیل و به روش اجزا محدود (نرم‌افزار آباکوس) شبیه‌سازی شده است. از جمله موارد مهم در تحلیل کرانه بالایی فرآیندهای شکل‌دهی، انتخاب مرزهای مناسب ناحیه تغییر شکل و نیز ارائه میدان سرعت مُجازی است که علاوه بر برآورد نمودن شرط تراکم‌ناپذیری ماده و شرایط مرزی، مطابق با رفتار جریان فلز در ناحیه تغییر شکل باشد. مرز ورودی ناحیه تغییر شکل، سطح منحنی نمایی و مرز خروجی سطح استوانه‌ای فرض شده است. در تحلیلهای گذشته، خطوط جریان فلز در ناحیه تغییر شکل مستقیم (خطی) فرض شده است ولی در واقعیت اینگونه نیست. در کار حاضر، میدان سرعت و همچنین شکل هندسی ارائه‌شده برای ناحیه تغییر شکل، خطوط جریان غیر مستقیم فلز را توجیه می‌کند. بر اساس میدان سرعت ارائه شده، توان‌های داخلی، برشی، اصطکاکی و نیز توان کل محاسبه شده‌است. سپس، با توجه به سرعت کشش ورق، نیروی کشش لازم به‌دست آمده است. در پایان نتایج روش تحلیلی با نتایج حاصل از حل اجزا محدود مقایسه شده‌اند. به منظور اعتباردهی به تحلیل حاضر، نتایج به‌دست آمده با نتایج سایر محققان مقایسه شده است. همچنین اثر پارامترهای مختلف شامل درصد کاهش ضخامت و ثابت اصطکاک برشی بر نیروی کشش و زاویه بهینه قالب بررسی شده است.
محمد حسن مذهب جعفری، علی حاج نایب، غلامحسین معصومی،
دوره ۱۵، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۴ )
چکیده
فن ها کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف دارند. عدم وجود ارتعاش در فن‌ها، موجب کاهش هزینه های تعمیرات و نیز کاهش مصرف انرژی این ماشین‌آلات می‌شود. ارتعاشات در دراز مدت می‌تواند به شکل خرابی‌هایی در موتور فن و خستگی در ساز ه پدیدار گردد. از این رو بررسی علل ارتعاشی و یافتن راه حل هایی برای کاهش آن، از اهمیت ویژه‌ای در افزایش طول عمر و راندمان فن‌ها، برخوردار است. در این پژوهش به بررسی علل ارتعاش یکی از فن های هوایی پتروشیمی بوعلی سینا واقع در بندر ماهشهر پرداخته شده است. در ابتدا با استفاده از آنالیز تغییر شکل حین کارکرد مهمترین فرکانس هایی که باعث افزایش ارتعاش شده اند را شناسایی و سپس با استفاده از آزمون مودال حین کارکرد فرکانس طبیعی های سازه، استخراج شده اند. در ادامه مدل اجزاء محدود فن ایجاد شده است. با استفاده از تحلیل های انجام شده، این نتیجه حاصل شد که نزدیکی فرکانس گذر پره با یکی از فرکانس های طبیعی، مهمترین عامل ارتعاشات بالا در سازه می باشد. این مشکل با افزایش تعداد پره ها قابل حل می باشد. دومین عامل ارتعاشات بالا نزدیکی دور کاری الکتروموتور به فرکانس طبیعی تکیه گاه الکتروموتور می باشد که می توان با افزایش سختی، فرکانس طبیعی این تکیه گاه را افزایش داده از دور کاری الکتروموتور به اندازه کافی دور کرد.
دوره ۱۵، شماره ۳ - ( ۷-۱۳۹۴ )
چکیده
در سال‌های اخیر تقویت سازه‌های بتن آرمه با استفاده از کامپوزیت های FRP مورد توجه زیادی قرار گرفته که در این میان تقویت دال-های دوطرفه به خصوص جهت افزایش مقاومت پانچ کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. مزایای دال‌های دوطرفه مخصوصاً دال‌های تخت سبب کاربرد زیاد این نوع سازه شده است؛ ولی این سیستم‌ها با مشکلاتی نظیر خیز زیاد و برش پانچ مواجه هستند. در این تحقیق تقویت دال‌های تخت با استفاده از صفحات FRP برای تقویت ظرفیت برش پانچ مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور ابتدا مدل اجزا محدود دال در نرم افزار ABAQUS توسـعه داده شـد و خصـوصـیات غیرخطی مصالح منظور گردید. پس از کالیبره کردن نرم-افزار، مطالعاتی پارامتریک روی اتصال دال به ستون انجام شد و تاثیر نسبت آرماتور دال، مقاومت فشاری بتن و وجود آرماتور در ناحیه فشاری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که مقدار آرماتور اتصال در تعیین مد شکست اتصال نقش اساسی بازی می-کند. همچنین با افزایش مقاومت فشاری بتن، ظرفیت باربری و تغییرمکان نهایی اتصال افزایش خواهد یافت. سپس دال‌های تخت بتن مسلح با الیاف پلیمری مقاوم‌سازی شد. تاثیر جنس الیاف، تعداد نوارها و تعداد لایه‌های FRP و همچنین دو نوع الگوی متفاوت مقاوم-سازی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که صفحات FRP در دال‌های تخت، علاوه بر افزایش ظرفیت برش پانچ، افزایش سختی نمونه و کاهش انرژی جذب شده را به همراه داشت.
پگاه امیری مطلق، مجید میرزایی، وحید نائینی،
دوره ۱۵، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۴ )
چکیده
روش اجزا محدود مبنی بر برش نگاری کمی رایانه، یک روش تثبیت شده برای بدست آوردن رفتار مکانیکی ساختار استخوانی میباشد. هدف ما در این پژوهش، استخراج روابطی خطی به منظور پیش بینی سریع و قابل اطمینان مقدار بار بحرانی شروع شکست استخوان ران میباشد. بدین منظور، از ده نمونه استخوان ران تازه‌ی منجمد انسان در هشت جهت بارگذاری تست آزمایشگاهی گرفته شده است. مدل اجزا محدود این استخوان‌ها با استفاده از داده‌های برش نگاری کمی رایانه ای و اختصاص خواص مکانیکی مبنی بر چگالی معدنی استخوان به صورت نقطه‌ای ساخته شده و به وسیله‌ی حل خطی اجزا محدود تحلیل شده است. از معیار فاکتور خطر که بر اساس نسبت چگالی انرژی کرنشی المان به مقدار انرژی کرنشی تسلیم آن تعریف می‌شود، برای بدست آوردن روابط خطی به منظور پیش بینی بار شکست استخوان ران استفاده شده است. در نهایت هشت رابطه‌ی خطی برای هشت مقدار بار اعمالی در تحلیل خطی اجزا محدود، بدست آمده است. با استفاه از این روابط ارائه شده، نیروی شکست استخوان ران در جهت‌های مختلف بارگذاری به طور سریع قابل پیش بینی است. مقدار بار شکست محاسبه شده با استفاده از روابط بدست آمده تطابق خوبی با نتایج تست‌های تجربی داشته است. ( میانگین شیب ۸۹۰۳/۰ و میانگین هم‌بستگی ۸۶۶۸/۰ برای هشت مقدار بار اعمالی متفاوت )
رامین شعبانی، فرهنگ هنرور،
دوره ۱۶، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۵ )
چکیده
آزمون فراصوتی یک روش غیر مخرب پرکاربرد برای تعیین خواص مکانیکی و متالورژیکی مواد است. در این روش، سرعت و یا ضریب استهلاک امواج فراصوتی اندازه‌گیری می‌شوند و دقت اندازه‌گیری آنها بسیار مهم است. در این مقاله، تغییرات سرعت امواج فراصوتی طولی حجمی در حضور یک گرادیان حرارتی و با فرض توزیع دمای خطی به دو روش تئوری و عددی بر اساس یک مدل دو بعدی مورد بررسی قرار می‌گیرد. اثر گرادیان دما و دو پارامتر طول قطعه و دمای سطح گرم قطعه به عنوان پارامترهای تعیین کننده‌ی اثر گرادیان درجه حرارت بر روی سرعت موج فراصوتی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. جهت انجام مطالعات تئوری، معادله‌ای جدید برای اولین بار برای این مسئله ارائه می‌شود. جنس قطعه مورد مطالعه فولاد st۳۷ است. جهت ارزیابی معادله‌ی بدست آمده ابتدا دماهای دو سطح بالایی و پایینی قطعه ثابت فرض می‌شود و اثر تغییرات طول قطعه در بازه m ۰,۱-۰.۰۵ بر روی سرعت امواج فراصوتی بررسی می‌شود. سپس اثر تغییرات دمای قسمت گرم قطعه با فرض ثابت بودن طول قطعه و دمای سطح بالایی، در محدوده دمایی K ۹۹۸- ۳۹۸ بررسی می‌شود. مدلسازی عددی این مسئله در نرم‌افزار اجزای محدود ANSYS انجام شده است. نتایج حاصل از مدل تئوری با نتایج حاصل از مدل عددی اجزا محدود مقایسه و تطابق بسیار خوبی بین آنها مشاهده شده است.
دوره ۱۶، شماره ۳ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله رفتار گودهای مهار شده در خاک نرم چسبنده- اصطکاکی با دو دسته تحلیل مجزا از نوع خمیری و تحکیمی با لحاظ نمودن زمان حفاری مرحله ای مورد ارزیابی قرار می گیرد. به منظور بررسی اثر عامل زمان و فشار آب حفره ای فازهای حفاری مرحله ای به کمک تحلیل تحکیمی و تحلیل خمیری مدلسازی شده اند. در این تحقیق علاوه بر عامل زمان به عوامل دیگری از قبیل طول بازه زمانی حفاری، نوع تحلیل به لحاظ شرایط زهکشی، مدل رفتاری برای خاک و اثر سطح آب زیر زمینی در بحرانی ترین حالت یعنی درست در سطح زمین و پشت دیواره ی گودبرداری توجه شده است. تحلیل های اجزا محدود دو بعدی در نرم افزار PLAXIS۲D اساس محاسبات عددی مطالعه ی حاضر را تشکیل می دهند. مهاربندی گود از نوع دیوار حائل بتنی و مهار شده با میخکوبی انتخاب شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که مقادیر تغییر مکان های افقی و قائم دیواره و کف گود در تحلیل های تحکیمی با لحاظ کردن عامل زمان نسبت به تحلیل های خمیری، اغلب کمتر بوده و اختلاف آن ها در حد حداکثر ۲۰% است. همچنین به نظر می رسد که تاثیر زمان و حفاری مرحله ای تنها با انجام تحلیل های تغییر شکلی عددی وابسته به زمان، همانند تحلیل تحکیمی با مدل خزشی می تواند ارزیابی شود و در تحلیل عددی خمیری حفاری مرحله ای بی معنی است.
یوسف ملاپور، حشمت اله حقیقت،
دوره ۱۶، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، فرآیند کشش ورق با قالب گوه ای شکل، با استفاده از تابع جریان و به روش کرانه بالایی تحلیل شده است. یک مدل تغییر شکل جدید ارائه شده که در آن مرزهای برشی ورودی و خروجی، انعطاف پذیر می باشد و اثر کارسختی ورق لحاظ و شکل هندسی بهینه ناحیه تغییر شکل، بسته به شرایط فرآیند تعیین می شود. بر اساس تابع جریان پیشنهادی، میدان سرعت، نرخ کرنش ها، توان ها و نیروی کشش لازم محاسبه شده اند. در پایان نتایج تحلیل با نتایج سایر محققان و نتایج اجزا محدود مقایسه شده اند. هم چنین اثر ضریب کار سختی بر ناحیه تغییر شکل، نیروی کشش و زاویه ی بهینه ی قالب بررسی شده است. نشان داده شد که با افزایش ضریب کار سختی، مرزهای ورودی و خروجی ناحیه ی تغییر شکل به سمت ناحیه ی ورودی قالب متمایل می شود و تنش کششی لازم برای انجام فرآیند کاهش می یابد. هم چنین با افزایش ضریب اصطکاک، مرزهای ورودی و خروجی به سمت ناحیه ی خروجی قالب متمایل می شوند و با افزایش درصد کاهش ضخامت، مرزها به سمت ناحیه ی ورودی قالب متمایل می شوند. نتایج نسبت به نتایج تحلیلی گذشته به میزان ده درصد بهبود یافته است.
علی رستگار، دانیال قهرمانی مقدم، خلیل فرهنگدوست، مسعود طهانی،
دوره ۱۶، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۵ )
چکیده
فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی بر روی ورق های آلیاژ آلومینیوم ۲۰۲۴-T۳۵۱ در سرعت های دورانی ۴۰۰، ۶۳۰ و ۸۰۰ دور بر دقیقه و سرعت های پیشروی ۸، ۱۶ و ۲۵ میلی متر بر دقیقه انجام شده است. پس از آن با استفاده از روش تست استاندارد ASTM-E۶۴۷ نرخ رشد ترک خستگی در نمونه های CT مورد بررسی قرار گرفته است. پس از مدل سازی فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، رشد ترک خستگی بر مبنای روش XFEM، در نمونه ها شبیه سازی شده است. در این تحلیل جهت بررسی آسیب در نمونه، از معیار آسیب تنش بیشینه استفاده شده است و معیار شکست بیشترین تنش اصلی در المان است. مقایسه نتایج تجربی و عددی رشد ترک خستگی نشان دهنده قابل اعتماد بودن روش شبیه سازی میباشد. بررسی تجربی و عددی تاثیر سرعت جوشکاری بر نرخ رشد ترک خستگی در نمونه ها نشان میدهد، نرخ رشد ترک در تمامی نمونه های جوشکاری به ازای مقادیر پایین تغییرات ضریب شدت تنش (K≤۱۳ Mpa∆) کمتر از فلز پایه بوده و با افزایش تغییرات ضریب شدت تنش نرخ رشد ترک بسیار افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان میدهند، نمونه های جوشکاری شده با سرعتهای پایینتر خواص خستگی بهتری نسبت به فلز پایه دارند و افزایش سرعت دورانی و پیشروی ابزار نرخ رشد ترک خستگی را در نمونه ها افزایش میدهد.
رحمن سیفی، کاوه عباسی،
دوره ۱۶، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۵ )
چکیده
اتصالات تداخلی برای برقراری اتصال بوش به شفت در صنعت کاربرد زیادی داشته و اغلب در محل وجود تکیه‌گاه‌ها و یاتاقان‌های ماشین‌ها از این نوع اتصالات برای حمل بار اجزاء ماشین استفاده میگردد. معمولاً برای انجام تعمیرات ماشین‌ها فرآیند دمونتاژ نمودن بوش و شفت به دفعات انجام می‌گیرد. بسته به میزان زبری و کیفیت سطح اجزاء اتصال، ممکن است در زمان فرآیند تخریب در سطح قطعات رخ دهد. قطعه بوش معمولاً از نوع مصرفی است، اما قطعه شفت معمولاً قطعه‌ای یکپارچه و طویل است که دیگر اجزاء ماشین بر روی آن سوار می‌گردند. بنابراین ارائه روشی برای ترمیم سطح شفت می‌تواند بسیار ضروری و مفید باشد و منجر به بازیابی شفت‌های تخریب شده و کاهش هزینه‌ها گردد. در این پژوهش ابتدا تأثیر زبری سطح تداخل بر روی استحکام اتصال، ضریب اصطکاک در سطح تداخل و تخریب سطح اتصال، در حین فرآیند دمونتاژ نمودن بررسی شده است. تحلیل اجزاء محدود و بررسیهای تجربی، برای تخمین ضریب اصطکاک در سطح اتصال، انجام گرفته است. همچنین برای بررسی میزان تخریب در سطح تداخل و در حین دمونتاژ نمودن اجزاء اتصال از تصاویر بزرگنمایی شده سطح تداخل پس از دمونتاژ نمودن اتصال استفاده شده است. در ادامه روش آبکاری کروم سخت برای ترمیم سطح شفت پیشنهاد گردید و به صورت تجربی تأثیر آبکاری کروم سخت بر روی استحکام اتصال بررسی شده است. نتایج نشان دهنده استفاده موفق از آبکاری کروم سخت برای ترمیم سطح شفت است به نحوی که استحکام اتصال در قطعات ترمیم شده معادل و حتی بیش از اتصال اولیه بود.
پویا پاشایی، محسن شاکری، سلمان نوروزی،
دوره ۱۷، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۶ )
چکیده
توسعه‌ی فناوری پیل‌های سوختی پلیمری جهت تولید برق و حرارت در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته‌است. در میان اجزای اصلی پیل‌های سوختی پلیمری، صفحات دوقطبی تأثیر قابل توجهی بر هزینه و کارایی سامانه دارند. صفحات دوقطبی فلزی شکل‌دهی شده با ورق‌های نازک، به دلیل مزایایی همچون هزینه، استحکام مکانیکی و چگالی توان مناسب به عنوان جایگزین صفحات مرسوم گرافیتی گسترش یافته‌اند. انعطاف‌پذیری این قطعات و برگشت فنری حین شکل‌دهی، خطاهای ابعادی را اجتناب‌ناپذیر می‌نماید و منجر به توزیع نامناسب فشار تماسی صفحات دوقطبی با لایه نفوذ گاز و افت کارایی پیل سوختی میگردد. افزایش بیش از حد دقت تولید صفحات دوقطبی موجب افزایش هزینه و کاهش قابلیت گسترش عمومی فناوری می‌شود. بنابراین، به‌منظور کاهش هزینه‌های غیرضروری، مدیریت طراحی و ساخت، بهبود کارایی و تدوین دانش فنی، تحلیل خطاهای ابعادی صفحات دوقطبی فلزی توسط روش اجزا محدود و شبیه‌سازی مونت‌کارلو انجام میگردد. ابتدا مدل تماس صفحه‌ی دوقطبی و لایه نفوذ گاز توسعه می‌یابد و ارتفاع کانال‌ها و دندانه‌های صفحه‌ی دوقطبی بصورت پارامتری با تغییرات تصادفی و توزیع نرمال خطای ابعادی مطرح میگردد. سپس، توزیع فشار روی لایه نفوذ گاز (Pave و Pstd) به ازای خطاهای ابعادی مختلف توسط شبیه‌سازی مونت‌کارلو به دست می‌آید. با افزایش مقدار تلرانس ابعادی از mm ۰۱۵/۰± تا mm ۰۷۵/۰±، میانگین فشار تماسی (Pave) ۱۱% افت و انحراف معیار فشار تماسی (Pstd) تا بیش از ۹۰% افزایش یافته‌است. یعنی توزیع مطلوب فشار لایه نفوذ گاز با افزایش خطای ابعادی کاهش می‌یابد و می‌توان تلرانس‌های ابعادی مناسب برای صفحات دوقطبی فلزی را مطابق نیازهای مهندسی تعیین نمود.
دوره ۱۸، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۷ )
چکیده
یکی از روش‌های مناسب در امر احداث سریع راه‌ها بر روی بسترهای ضعیف، استفاده از مسلح کننده‌های ژئوسنتتیکی با هدف بهسازی خاک میباشد که در حال حاضر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به منظور شناخت هرچه بیشتر رفتار بسترهای مسلح شده، تاکنون آزمایش‌های صحرایی و آزمایشگاهی محدودی تحت شرایط بارگذاری ترافیکی اجرا گردیده است. به علل مختلف از جمله هزینه‌های زیاد آزمون‌های صحرایی و مشکلات اجرایی، انجام آنها با محدودیت‌هایی همراه است. به کمک روش‌های شبیه سازی عددی می توان مطالعات پارامتریک جامعی را برروی عملکرد این گونه راه‌ها به انجام رساند. در این تحقیق با استفاده از شبیه سازی عددی سه بعدی عملکرد بستر راه مسلح شده با لایه های ژئوسنتتیک تحت اثر بارترافیک عبوری مورد بررسی قرار گرفت و نتایج آن به کمک داده‌های مطالعات میدانی اعتبار سنجی شد. مقایسه بین نتایج حاصل از مدل سازی عددی و مطالعات میدانی نشان میدهد که مدل عددی قابلیت پیش‌بینی رفتار یک سیستم مسلح شده با ژئوگرید را دارا میباشد و انطباق مناسبی بین نتایج حاصل از آزمایش‌های صحرایی و پاسخ‌های مدلسازی عددی وجود دارد. نتایج بررسیهای عددی نشان میدهد نشست راه با بسترمسلح شده به شدت تحت تاثیر خصوصیات مکانیکی مسلح‌کننده‌ها از جمله سختی ژئوگرید وضریب پوآسون آن میباشد به نحویکه با کاهش سختی ژئوگرید در حدود ۵۰ درصد، نشست سطح راه حدود ۶۱ درصد افزایش می‌یابد. همچنین تاثیر سختی مصالح اساس و بستر بر میزان نشست سطح راه در حالت بستر مسلح شده به میزان ۵۰ درصد نسبت به بستر مسلح نشده کاهش می‌یابد.
دوره ۱۸، شماره ۳ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
آزمون برش مستقیم یکی از قدیمی‌ترین آزمون‌ها برای اندازه‌گیری مقاومت برشی خاک است. عوامل بسیار زیادی می‌تواند بر نتایج حاصل از این آزمایش تأثیرگذار باشد. به‌دلیل اینکه روش‌های آزمایشگاهی زمان‌بر و سخت هستند استفاده از روش‌های عددی در بررسی عوامل مؤثر بر نتایج آزمایش برش مستقیم می‌تواند مناسب و کارآمد باشد. در این مقاله با استفاده از برنامه اجزاء محدود – اجزاء مجزا CA۲، آزمایش برش مستقیم خاک شبیه‌سازی شده و تأثیر عوامل مختلف در نتایج آزمایش مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از این برنامه عددی، خاک توسط روش اجزا مجزا و جعبه برش با استفاده از روش اجزا محدود مدلسازی شده است. در این مطالعه، اثرات اندازه جعبه برش مستقیم، فشار تشکیل نمونه، تنش سربار، سرعت برش و اصطکاک جداره بر نتایج حاصل از آزمایش برش مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان میدهد که با افزایش ابعاد جعبه برش، مقاومت کاهش می‌یابد در حالیکه با افزایش سربار، فشار تشکیل و سرعت برش مقاومت نمونه افزایش نشان میدهد. همچنین در صورتیکه تغییر حجم قابل‌توجهی در نمونه طی برش خوردن ایجاد نگردد، اصطکاک دیواره‌های جعبه برش تأثیر قابل‌توجهی بر مقاومت نمونه ندارد.
پویا فهیمی، مصطفی باغانی، قادر فرجی،
دوره ۱۸، شماره ۵ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله با استفاده از یک مدل ساختاری ترمومکانیکی برای پلیمرهای حافظه‌دار، یک تحلیل اجزا محدود برای تیر از جنس پلیمر حافظه‌دار با فرضیات هندسی تئوری فون-کارمن ارائه شده است. اهمیت ارائه تئوری فون-کارمن برای پلیمرهای حافظه‌دار از این جهت است که تیر می‌تواند چرخش‌های نسبتا بالا را در حین بارگذاری تجربه کند. همچنین با توجه به این که در فرایند‌های بهینه‌سازی و طراحی نیازمند تعداد دفعات حل متعدد هستیم استفاده از مدل سه‌بعدی با توجه به زمان بالای حل آنها، گزینه مناسبی نمی‌باشد. برای اعتبار‌سنجی روابط ارائه شده، نتایج گزارش شده با حل سه‌بعدی اجزا محدود که پیشتر توسط همین نویسندگان گزارش شده است، مقایسه گردیده است. بر این اساس، اثر کسر حجمی بخش سخت بر روی پاسخ یک تیر نازک مورد بررسی قرار گرفته است و همچنین نتایج تیر اولر-برنولی گزارش شده و با حل سه‌بعدی و فون-کارمن مقایسه شده است. به عنوان نمونه حدود خطای پاسخ تیر در یکی از مثال‌های حل شده، برای تیر اولر-برنولی ۲۷% و برای تیر فون-کارمن ۱% نسبت به حل سه‌بعدی میباشد. به طور کلی هر چه ضخامت تیر کمتر و یا تیر بلند‌تر باشد، خطای تیر اولر-برنولی بیشتر خواهد بود. مدل اجزا محدود ارائه شده می‌تواند جایگزین مطمئنی برای مدل‌سازی‌های سه‌بعدی که نیازمند زمان پردازش نسبتا زیادی هستند، باشد و همچنین برای تحلیل پارامتری مادی و هندسی این مدل، قابل استفاده است.
کاوه عباسی، علی صیامی، بابک خدابنده لو، مسعود آسایش،
دوره ۱۸، شماره ۸ - ( ۹-۱۳۹۷ )
چکیده
مدل اجزا محدود دقیق یک ابزار کارآمد در تحلیلهای ارتعاشی است. در استفاده از مدلهای اجزا محدود دینامیک سازه توجه به این نکته ضروری است که مدل باید بتواند به صورت دقیق مقادیر دلخواه مانند فرکانس‌های طبیعی را پیش‌بینی کند. برخلاف تحلیلهای استاتیکی بیش‌تخمین نمودن مقادیر و استفاده از ضرایب اطمینان در مقادیر پیش‌بینی شده، در دینامیک سازه، محلی از اعراب نخواهد داشت؛ بدین معنا که در تحلیلهای ارتعاشی می‌بایست مقدار دقیق مشخصه‌های سازه، مانند فرکانس طبیعی، استخراج گردد. با توجه به این مطلب، بنا کردن مدل قابل اطمینان در دینامیک سازه همواره محل بسیاری از پژوهش‌ها تحلیلهای ارتعاشی بوده است. در پژوهش حاضر تلاش میگردد تا با استفاده از نتایج تجربی، مدل اجزا محدود قابل اطمینانی برای یک ردیف از یک نمونه از توربین رولزرویس، استخراج گردد. در این مسیر خواص جنس دیسک و اتصال بین دیسک و پره با استفاده از نتایج تجربی اصلاح و به‌روزرسانی شده است. همچنین تلاش شده است تا روشی جدید پیشنهاد شود تا اتصال دیسک و پره مدلسازی و به‌روزرسانی شود. در نهایت مدل اجزا محدود اصلاح شده را می‌توان جهت تحلیلهای بعدی سازه، مانند استخراج دیاگرام کمپل آن به کار برد.
حسین روحی، حامد دیلمی‌عضدی، مهدی صفری،
دوره ۱۹، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۷ )
چکیده
شکل‌دهی تدریجی ورق از جمله فرآیندهای نوین است که در نمونه‌سازی سریع و ساخت قطعات با هندسه پیچیده به کار می‌رود. حد شکل‌دهی در این فرآیند در مقایسه با سایر فرآیندهای متداول شکل‌دهی بیشتر است. در این مقاله فرآیند شکل‌دهی تدریجی تک‌نقطه‌ای گرم با گرمادهی همگن به ورق به‌همراه گرمایش ابزار به‌صورت تجربی و عددی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. شکل‌پذیری ورق بر مبنای آزمون شیار مستقیم شرایط مختلف فرآیند با استفاده از آزمایش‌های تجربی و شبیه‌سازی‌های عددی با استفاده از روش اجزای محدود تعیین می‌شود. گرمایش ابزار به‌همراه اعمال سیستم گرمایش همگن به ورق باعث هم‌دماشدن ابزار و ورق شده و با کاهش اتلاف حرارت در منطقه تغییر شکل موجب بهبود فرآیند تغییر شکل شده و امکان دست‌یابی به حدود شکل‌دهی بالایی را میسر می سازد. مقایسه منحنی‌های حد شکل‌دهی تجربی و عددی نشان‌دهنده انطباق خوب بین نتایج در شرایط مختلف فرآیند است. اثر دما و سرعت پیشروی روی حد شکل‌دهی ورق آلومینیوم ۱۰۵۰ مورد مطالعه قرار می‌گیرد. نتایج نشان میدهد که با افزایش دما شکل‌پذیری ورق به‌طور قابل توجهی افزایش می‌یابد اما میزان تاثیر دما بر حد شکل‌دهی ورق در سرعت پیشروی پایینتر بیشتر است. افزایش نرخ پیشروی، حد شکل‌دهی را به مقدار کمی کاهش میدهد. این کاهش شکل‌پذیری در دمای بالا مشهودتر است.
دوره ۱۹، شماره ۶ - ( ۹-۱۳۹۸ )
چکیده
خرده‌های آسفالت بازیافتی پس از تراشیده شدن، نوعی از مواد زائد محسوب می‌شوند که از نظر زیست محیطی اثرات نامطلوبی بر محیط اطراف خود دارند. از طرفی هزینه سنگین احداث راههای جدید و خسارت‌های ناشی از خرابی راههای موجود، مشکلات زیادی را بوجود می‌آورد. هدف این پژوهش بررسی اثر توام درصد قیر با تغییر فیلر بر خصوصیات مکانیکی مخلوط‌های کف قیری آسفالت بازیافتی میباشد. روش تحقیق آزمایشگاهی است. نمونه‌های ساخته شده با افزودن فیلر‌های سیمان، آهک با درصد قیر متفاوت و در شرایط عمل‌آوری خشک، اشباع و ذوب-یخبندان بررسی شدند. نمونه‌ها با فیلر سیمان (۵/۱ درصد)، آهک (۵/۱ درصد) و ترکیب سیمان، آهک (۷۵/۰+۷۵/۰ درصد) و یک نمونه شاهد ساخته شدند. سپس آزمایش‌های مقاومت فشاری تک محوری، مدول برجهندگی، استحکام مارشال و مقاومت کشش غیرمستقیم برای تعیین خصوصیات مکانیکی انجام گردید. در ادامه با استفاده از نتایج تست مدول برجهندگی مدلسازی اجزا محدود با استفاده از نرم‌افزارهای اباکوس و KenLayer انجام و اثر تغییر مدول برجهندگی بر تعداد تکرار بار منجر به خرابی خستگی بررسی شد که در نهایت یک مدل ریاضی جهت پیش بینی نسبت TSR ارایه گردید. نتایج این تحقیق میدهد در آزمایش مقاومت فشاری تک محوری و استحکام مارشال، در کلیه طرح‌ها با افزایش قیر از ۱ به ۲ درصد نتایج افزایش سپس با افزایش قیر از ۲ به ۳ درصد کاهش می‌یابد. همچنین نتایج آزمون مقاومت کشش غیرمستقیم نشان میدهد که با افزایش قیر از ۱ به ۳ درصد در همه طرح‌ها مقاومت کشش غیرمستقیم در حالت عمل‌آوری خشک، اشباع به‌طور پیوسته افزایش می‌یابد. فیلر سیمان با آهک در تمامی حالت‌های عمل‌آوری بیشترین تاثیر را در افزایش مقاومت کشش غیرمستقیم دارد و تاثیر افزایش مقاومت در نمونه‌های حاوی فیلر در شرایط عمل‌آوری اشباع بیش از حالت خشک است. نتایج مدلسازی سه بعدی نشان داد که با افزایش مدول برجهندگی لایه اساس، تعداد تکرار منجر به خرابی خستگی را به شدت افزایش می‌یابد.
دوره ۲۱، شماره ۳ - ( ۳-۱۴۰۰ )
چکیده
در میان سیستم های باربر جانبی فولادی، پانل های برشی فولادی از دیرباز به عنوان سیستم هایی با قابلیت استهلاک انرژی بالا در قابهای دارای مهاربند واگرا و دیوارهای برشی فولادی مورد استفاده قرار میگیرند. هدف از طراحی قابهای با مهاربندی واگرا تسلیم تیر پیوند و حفظ اعضای مجاور در محدوده ارتجاعی میباشد. ایده استفاده از قابهای مقاوم برشی فولادی همراه با تیرهای غیرمنشوری به عنوان جایگزین قابهای خمشی فولادی و قابهای داری مهاربند واگرا با هدف کاهش دوران تیر پیوند، حذف محدودیتهای معماری، حذف محدودیتهای نسبت طول دهانه به ارتفاع تیرها در قابهای خمشی با دهانههای کوتاه و قابلیت استهلاک انرژی بالا ارائه میگردد. این سیستم از دو ستون پیرامونی قوی که توسط دو تیر غیر منشوری (ماهیچ های) به تیر پیوند با مقطع ضعیفتر در قسمت میانی وصل می شوند، تشکیل شده است. در این مقاله عملکرد قابهای برشی ۱ طبقه با نسبتهای طولی مختلف تیر پیوند (۰,۵ تا ) که رفتار همگی کنترل شونده توسط برش میباشند، تحت تحلیل پوشآور و چرخهای به صورت اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در انتها قابهای ۳، ۵ و ۷ طبقه نیز تحت تحلیل پوش آور قرار گرفته و مقادیر ضریب رفتار و ضریب اضافه مقاومت کلیه قاب ها محاسبه گردید. نتایج، رفتار مطلوب قابهای برشی از لحاظ زوال مقاومت در چرخه های هیسترزیس و همچنین ضریب رفتار بالا برابر ۹,۱۸ را نشان داد.
