۲۱ نتیجه برای تحلیل المان محدود
دوره ۰، شماره ۰ - ( ۶-۱۴۰۳ )
چکیده
در این پژوهش به بررسی رفتار و عملکرد سیستم جانبی دیوار برشی فولادی با در نظر گرفتن الگوی اتصال جزئی پرداخته شده است. به این منظور قابهای بتنی ۳ و ۴ طبقه دارای سیستم دیوار برشی فولادی با بکارگیری نرم افزار المان محدود آباکوس مدلسازی شدند. ابتدا اتصال صفحات برشی فولادی بصورت سرتاسری به تیرهای طبقات در نظر گرفته شد و سپس به بررسی تاثیر الگوی اتصال به صورت جزئی روی عملکرد لرزهای سیستم دیوار برشی فولادی پرداخته شد. قابهای مدلسازی شده تحت تحلیل دینامیکی، تحلیل خطی و غیرخطی کمانشی و تحلیل سیکلی قرار گرفتند. براساس نتایج به دست آمده خاصیت استهلاک انرژی در قاب دارای سیستم دیوار برشی فولادی با اتصال جزئی افزایش قابل ملاحظهای داشته است. تغییر الگوی اتصال جزئی، منجر به تغییر در ماکزیمم جابجایی نسبی درون صفحه گردید. همچنین، سطح توزیع تنشها نشان میدهد که در اتصال جزئی تمرکز تنش عمدتا در محل اتصالات صفحه برشی فولادی رخ داده است. علاوه بر این، طبق نتایج تحلیل سیکلی، در نظر گرفتن اتصال جزئی دیوار برشی فولادی منجر به کاهش متوسط انرژی جذب شده در سازه و افزایش شکلپذیری آن شده است. همچنین، تغییر الگوی اتصال روی مقدار متوسط انرژی جذب شده در سیکلهای مختلف بارگذاری تاثیرگذار بوده است.
مائده السادات ضوئی، محمود فرزین، امیرحسین محمدی،
دوره ۱۱، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۰ )
چکیده
- آلیاژهای آلومینیوم به دلیل وزن کم و مقاومت خوردگی بالا در صنعت خودرو مورد توجه قرار گرفته اند. اما به دلیل شکل پذیری کم و کیفیت پایین سطح محصول نهایی حاصل از این آلیاژها در دمای اتاق فرایندی جدید در دهه اخیر تحت عنوان شکل دهی داغ فلز توسط گاز معرفی شده است. این مقاله بررسی روش نوین شکل دهی داغ ورق آلیاژ آلومینیوم توسط گاز می باشد. برای مطالعه فرایند مزبور روش آزمایشگاهی و ساخت تجهیزات مورد نیاز شکل دهی ورم توسط گاز و تحلیل المان محدود (FEM) ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که امکان شکل دهی آلیاژ آلومینیوم در دماهای نزدیک به دمای ذوب آلیاژ، توسط شکل دهی با گاز فراهم شده و افزایش دما شکل پذیری را افزایش داده و فشار مورد نیاز شکل دهی را به میزان قابل توجه ای کاهش می دهد. نتایج تست های آزمایشگاهی انجام شده توسط نویسنده شامل حداکثر ارتفاع محصول، فشارگاز مورد نیاز شکل دهی برای حصول ارتفاع ماکزیمم و مقدار و مکان حداقل ضخامت محصول، تطابق نزدیکی با نتایج شبیه سازی نرم افزاری دارد.
مهدی تاجداری، مجید عظیمی، مهدی خرم، جعفر اسکندری جم،
دوره ۱۳، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله شبیه سازی و آنالیز پوسته های استوانه ای فولادی جدار نازک با ضخامت و طول ها وقطرهای مختلف، دارای حفره مثلثی شکل که به صورت محوری تحت بار فشاری قرار گرفته اند، و همچنین اثرات موقعیت حفره، نسبت طول به قطر(L/D) و نسبت قطر به ضخامت(D/t) روی رفتار کمانشی و پس کمانشی این پوسته ها با استفاده از روش اجزای محدودو به کمک نرم افزار آباکوس انجام گرفته است. همچنین برای نمونه ها، آزمایش کمانش توسط یک دستگاه هیدرولیک انجام شده و نتایج بدست آمده از تست های تجربی با نتایج عددی مقایسه شده اند. مطابقت بسیار خوبی بین نتایج بدست آمده از نتایج تجربی و شبیه سازی عددی مشاهده می شود.
دوره ۱۳، شماره ۴ - ( ۹-۱۳۹۲ )
چکیده
استفاده از دیوارهای برشی بتنی کوتاه در ساختمان های کم ارتفاع، طبقات پایین ساختمان های بلند مرتبه و نیروگاههای هستهای متداول است. قطعات دیوار شکل گرفته در دیوارهای برشی به وسیله ی بازشوهای در و پنجره نیز، رفتاری مشابه دیوارهای کوتاه دارند. به دلیل غالب بودن رفتار برشی در این دیوارها، تحلیل آن ها همواره با پیچیدگیهایی همراه بوده است. هدف از این نوشتار، یافتن اطلاعات مفید در مدل سازی دقیق و سریع دیوارهای برشی بتنی کوتاه در نرم افزارهای پرکاربرد تحلیل سازههای ساختمانی است. برای این منظور ۵ نمونه ی آزمایشگاهی از این دیوارها با مقطع مستطیلی، انتخاب و در نرم افزارهای SAP ۲۰۰۰ و PERFORM ۳D شبیه سازی شدهاند. با مقایسه ی نتایج تحلیل با آزمایش در حالتهای مختلف مدل سازی، پارامترهای کلیدی برای مدل سازی این دیوارها مشخص و کالیبره شده و چگونگی تعریف این پارامترها برای هر نرم افزار بیان شده است. مقایسه ی نتایج تحلیلها با آزمایشها، نشان دهنده ی دقت مناسب روشهای استفاده شده برای تحلیل دیوارهای برشی بتنی کوتاه است.
ستایش حکاک زرگر، محمدرضا فراهانی، محمد کاظم بشارتی گیوی،
دوره ۱۳، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مطالعه از روش المان محدود به منظور تحلیل رفتار ترمو مکانیکی در جوشکاری لب به لب ورق ها به روش زیرپودری استفاده می شود. به منظور بررسی اثر پارامترهای جوشکاری، بر بزرگی راندمان پروسه جوشکاری زیرپودری، تغییرشکل های بدست آمده از شبیه سازی المان محدود جوشکاری با نتایج حاصل از بررسی های تجربی مقایسه خواهد گردید. با کالیبراسیون مدل المان محدود با استفاده از نتایج بررسی های تجربی، بزرگی راندمان جوشکاری در هر نمونه آزمایش بدست می آید.. بر مبنای این تحقیق، روال لازم برای مدلسازی المان محدود به منظور بررسی تاثیر ولتاژ، شدت جریان و سرعت جوشکاری بر جوشکاری زیرپودری با دقت قابل قبول توسعه داده می شود. تغییرشکل های زاویه ای در ورقی با ضخامت ۱۲ میلیمتر از جنس فولاد کربنی مطالعه خواهند شد. بعد از بررسی نتایج با استفاده از تحلیل های آماری مشخص می گردد، ولتاژ و سرعت جوشکاری اثر محسوسی بر روی راندمان جوشکاری زیرپودری نداشته و تنها با افزایش شدت جریان مقدار راندمان افزایش می یابد.
رامین هاشمی، ایرج جلیلی، مهران عبدالمحمدی،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
هدف از این پژوهش، آزمایش و تشریح مکانیزم فرآیند شکل دهی که آن را شکل دهی حرارتی می نامند، به همراه توسعه ابزار عددی برای محاسبه مؤثر و پیش بینی رفتار آن است. فرآیند شکل دهی شامل گرم کردن نمونه ورق فولادی در ناحیه خطوطی که از قبل مشخص شده، بوسیله تورچ و گاز استیلن برای ایجاد انحناء و فرم دهی مد نظر می باشد. امروزه این روش که بطور گسترده ای در تولید ورق پوسته و سازه بدنه کشتی بکار می رود، به عنوان یک فرایند جایگزین و یا مکمل سایر روش های شکل دهی در صنایع کشتی سازی از قبیل پرس و نورد می باشد. بکارگیری یک روش منطقی در انتخاب میزان حرارت و نحوه اجرای روش شکل دهی حرارتی، این فرایند را بسیار مقرون به صرفه خواهد کرد. لذا تحقیقات زیادی در خصوص کسب فناوری شکل دهی حرارتی انجام شده است. در این مقاله، آزمایش تجربی و شبیه سازی عددی روش حرارت خطی برروی ورق دریایی گرید E انجام شده است. نتایج بدست آمده از تحلیل المان محدود حرارتی و مکانیکی و نیز نتایج آزمایش تجربی نشان داد که با استفاده از حرارت گاز اکسی-استیلن می توان انحنای ملایمی در ورق ایجاد نمود که در ساخت بدنه شناورها کاربرد دارد. اثر میزان حرارت ورودی و افزایش خطوط حرارتی در این تحقیق ارزیابی شده است. نتایج نشان داد که با افزایش دو خط حرارتی در ورق با عرض ۷۰۰ میلیمتر میزان تنش بیشینه ۶ درصد افزایش می یابد و افزایش حرارت ورودی میزان خمیدگی را افزایش می دهد.
وحید کریم نیا، ایرج ستاری فر،
دوره ۱۵، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۴ )
چکیده
در این پژوهش، تنش های پسماند ناشی از جوشکاری محیطی دو استوانه جدارنازک از جنس آلیاژ آلومینیوم سری ۵۰۰۰ با استفاده از مدلسازی المان محدود بررسی شده است. مدلسازی به صورت سه بعدی و در نرم افزار آباکوس از طریق تحلیل غیرکوپل حرارتی-مکانیکی انجام گرفته است. خواص موادی حرارتی و مکانیکی به صورت وابسته به دما تعریف شده است. تنش های پسماند توسط روش کرنش سنجی سوراخ اندازه گیری گردیده است. نتایج حاصل از این اندازه گیری ها جهت اعتبارسنجی مدل المان محدود به کار رفته است. با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی، اثر عوامل مختلف هندسی، متغیرهای فرایند و خواص مکانیکی فلز پایه بر روی بیشینه تنش های پسماند محیطی و محوری بررسی شده است. باتوجه به تعداد عوامل مورد بررسی، آرایه L۱۲ تاگوچی به کار رفته است. اثر هر یک از عوامل در دو سطح و با انجام ۱۲ آزمایش مطالعه گردیده است. نتایج تحلیل آماری نشان داده است که در محدوده مورد بررسی، افزایش قطر خارجی، ضخامت، نرخ انرژی ورودی و استحکام تسلیم باعث افزایش بیشینه تنش های پسماند محوری و محیطی می گردد. با این وجود، افزایش تعداد تکه های جوشکاری و تداخل اثر بین قطر خارجی و نرخ انرژی ورودی اثری کاهنده بر روی بیشنه تنش پسماند محیطی دارند. همچنین، استحکام تسلیم ماده تاثیرگذارترین عامل بر روی بیشینه تنش پسماند محوری و محیطی می باشد.
سوران حسنی فرد، محسن فیضی،
دوره ۱۵، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۴ )
چکیده
مواد کامپوزیتی به دلیل داشتن خواص ویژه ی مکانیکی در صنایع هوافضا، خودروسازی و غیره کاربردهای گسترده ای دارند. در این تحقیق، بررسی عددی چندلایه های ساخته شده از رزین اپوکسی و الیاف شیشه با دو نوع چینش (۰, ۹۰, ۰, ۹۰) و (۰, ۹۰, ۰, ۹۰) متقارن مورد توجه قرار گرفته و یک حل گام به گام جهت پیش بینی عمر خستگی این مواد ارائه شد. در حل ارائه شده از معیار تخریب هشین استفاده شد که علاوه بر تعیین عمر خستگی، قابلیت تشخیص شکل مود شکست را نیز دارد. در هر مرحله از حل، ماکزیمم بار به مدل اعمال و نتایج تنش در گره ها محاسبه گردید؛ سپس در تمامی المان ها و در تمامی لایه های مربوط به هر المان، قوانین شکست خستگی بررسی شد. پس از تشخیص شکست در یک لایه، به جای حذف کامل آن لایه از محاسبات المان مربوطه، خصوصیات مکانیکی با توجه به شکل مود شکست اتفاق افتاده و تئوری های تخریب پیش رونده کاهش داده شد و در سایر المان ها که دچار شکست نشده بودند، پارامتر آسیب محاسبه گردید و در صورت تجاوز آسیب از مقدار مجاز، المان مورد نظر شکسته فرض شد. عمرهای خستگی پیش بینی شده در این مطالعه با نتایج آزمایشگاهی در ادبیات فن مقایسه شد و موافقت خوبی بین نتایج دیده شد.
عباس شفیعی، محمدتقی احمدیان، حسام هورسان، مریم هویت طلب،
دوره ۱۵، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۴ )
چکیده
آسیب های ضربه مغزی، به عنوان یکی از ناشناخته مانده ترین عوامل اختلالات مغزی و مرگ و میر در جهان همواره مورد مطالعه بوده است. به علت محدویتی که در مطالعات آزمایشگاهی بهطور مستقیم روی سر انسان وجود دارد، ارائه مدل المان محدود سر با مشخصات هندسی و خواص مکانیکی دقیق در این زمینه ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش، پس از مطالعه بر روی خواص مکانیکی بافت های سر و مدل های المان محدود ارائه شده، ابتدا خواص دقیق ویسکوهایپرالاستیک مغز با استفاده از نتایج آزمایش روی بافت مغزی گاو استخراج گردید و ضرایب مدل ساختاری چند جمله ای کاهش یافته مرتبه ۲ به عنوان متناسب ترین مدل هایپرالاستیک و ضرایب سری پرونی جهت معرفی خواص ویسکوالاستیک بافت مغز بیان گردید. سپس ضرایب هایپرویسکوالاستیک به دست آمده با مطالعات گذشته و تحلیل المان محدود مقایسه شد. در ادامه با استفاده از تصاویر سی تی و ام آر آی سر انسان، مدل المان محدود سر ساخته شده و با اعمال شتاب دورانی و خطی به صورت ناگهانی، مدل المان محدود سر اعتبارسنجی گردیده است. در پایان، شتاب های چند برابر گرانش به مدل اعمال شده و مرز آسیب عدم هوشیاری ناشی از شتاب چند برابر گرانش، با معیار های معتبر آسیب همچون معیار جراحت سر و بیشینه فشار مغزی به صورت کمی بیان شد. نتایج نشان می دهد، فشار مغزی بیشتر از ۱/۳ کیلوپاسکال و معیار شدت آسیب بیشتر از ۳۰ باعث بروز آسیب عدم هوشیاری می شود.
علی اصغر معصومی، غلامحسین رحیمی شعرباف مقدس، غلامحسین لیاقت،
دوره ۱۶، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله تحلیل تجربی و عددی مخزن فلز- کامپوزیت تحت بار دینامیکی بررسی می شود. برای این منظور یک نمونه از مخزن چند تکه استوانه ای جهت اندازه گیری فشار در نظر گرفته شده است جهت اندازه گیری فشار از سنسورهای پیزوالکتریک ۱۰۰۰ بار مدل کیستلر استفاده شده که برای نصب آنها سوراخ هایی بر روی سطح بیرونی پوسته ایجاد شده است. برای تنظیم کردن سطح سنسورها در لایه داخلی استوانه از قطعات تقویتی استفاده شده که پس از نصب و تنظیم سنسورها آزمایش با بار ضربه ای ناشی از احتراق سوخت انجام شده است. نتایج حاصل از آزمایش توسط دیتالاگرهای سنسورها ثبت شده و بصورت نمودارهای فشار بر حسب زمان بدست آمده است. هدف از این پژوهش رسیدن به وزن و مقاومت بهینه مخزن با روش سعی و خطا و با استفاده از تحلیل عددی در برابر بار دینامیکی ناشی از احتراق سوخت می باشد لذا جهت تحلیل عددی یک نمونه از مخزن چند تکه استوانه ای در نرم افزار المان محدود آباکوس مدلسازی شده و مورد تحلیل قرار می گیرد. بار اعمالی به مدل از نتایج استخراج شده در آزمایشهای تجربی بوده که بصورت یک بار فشاری متغیر و دینامیکی با مخزن فلزی و مخزن فلز – کامپوزیت همزمان مورد تحلیل قرار می گیرد نتایج بدست آمده از تحلیل مورد بحث و بررسی قرار گرفته و در نهایت مشخصات هندسی و مادی بخش فلزی و بخش کامپوزیتی مخزن برای حالت بهینه پیشنهاد می گردد.
دوره ۱۷، شماره ۴ - ( ۸-۱۳۹۶ )
چکیده
دیوارهای برشی مرکب با المان مرزی فولادی به عنوان اعضای سازهای شناخته میشوند که قادرند در مقابل نیروی جانبی درون صفحهای بالا و در سطوح کم تغییر مکان ایستادگی کنند. دیوارهای برشی بتن آرمه با المان مرزی فولادی که در ایران اجرا میشود در قسمت المان مرزی معمولا از طریق صفحه ستون و بولت به فونداسیون متصل میشوند. اکثر آییننامههای معتبر دنیا در مورد رفتار این نوع از دیوارهای برشی سکوت کردهاند و تاکنون بر روی رفتار این نوع از دیوارهای برشی مطالعه آزمایشگاهی یا تحلیلی صورت نپذیرفته است.
در این مقاله اثر سطح مقطع بولتهای متصل کننده صفحه ستون به فونداسیون و مدفون شدگی آرماتورهای طولی ناحیه المان مرزی دیوار در فونداسیون و تاثیر آن بر رفتار این نوع از دیوارهای برشی مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا مدلسازی نمونههای معیار به روش اجزاء محدود انجام شده و درستی نتایج آن با نمونههای آزمایشگاهی مورد اعتبار سنجی قرار گرفته است. در این تحقیق از روش آنالیز اجزای محدود غیر خطی بتن آرمه و مدل آسیب دیدگی خمیری بتن برای مدلسازی رفتار بتن استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان میدهد افزایش سطح مقطع بولت و همچین مدفون شدن آرماتورهای طولی المان مرزی در فونداسیون باعث بهبود باربری این دیوارها میشود. مقاومت این دیوارها تحت بارهای محوری معمول کمتر از دیوار برشی بتن آرمه میباشد.
مهدی گنجیانی، حسین عروجی، مجید صفرآبادی فراهانی،
دوره ۱۷، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۶ )
چکیده
مهمترین عیبی که در سوراخکاری کامپوزیتها بوجود میآید جدایش بینلایهای است که باعث کاهش استحکام قطعه میشود. محققین زیادی روی جدایش بینلایهای در حین سوراخکاری کامپوزیتها کار کردهاند و سعی کردهاند با ارائه مدلهای تحلیلی، عددی و تجربی آن را فرموله کنند. در مدلهای ارائه شده تا به امروز، فقط اثرات مودΙ و ΙΙΙ شکست در نظر گرفته شده است و از اثر مودΙΙ در این مدلها صرف نظر شده است لذا هدف از این پژوهش بررسی اثر مودΙΙ شکست به روش المان محدود در گسترش ترکهای بین لایهای در حین سوراخکاری چندلایههای کامپوزیتی است. به همین منظور، تحلیل عددی جدایش بینلایهای در سوراخکاری کامپوزیت تکجهته کربن/اپوکسی با انجام اصلاحاتی روی مدلهای عددی قبلی صورت گرفت. روش مورد استفاده جهت تحلیل عددی گسترش ترک و بدست آوردن نرخ آزادسازی انرژی مودΙ و ΙΙ، روش بستن مجازی ترک است. این تحلیل هم برای گسترش ترک زیر جان مته، وقتی که هنوز مته از قطعهکار بیرون نیامده است و هم برای گسترش ترک زیر لبه-های برنده، وقتی که جان مته از قطعهکار بیرون آمده است انجام شد. با بدست آمدن نرخ آزادسازی انرژی مودΙ و ΙΙ و مقایسه آنها با مقادیر بحرانی، علاوه بر محاسبه نیروی بحرانی که منجر به جدایش بینلایهای میشود، در مورد اثرگذاری هر کدام از مودها بحث شده است. در پایان مشخص گردید که اثرگذاری مودΙ در تمامی موارد از مودΙΙ بیشتر بوده و مود غالب گسترش ترک، مودΙ است بطوریکه بیش از ۹۵درصد از پارامتر گسترش ترک در معیار توانی، ناشی از نرخ آزادسازی انرژی مودΙ است.
دوره ۱۹، شماره ۲ - ( ۴-۱۳۹۸ )
چکیده
در این مقاله با توجه به نقش عملکرد زنجیری اعضای سازهای در انتقال بارهای اضافی ناشی از حذف ستون باربر میانی در تغییرشکلهای بزرگ برای جلوگیری از وقوع خرابی پیشرونده، روش عددی المان محدود (FEM) سه بعدی (۳D) برای شبیهسازی این رفتار معرفی میگردد. این روش در عین سادگی، برای پیشبینی پاسخ عناصر بتنآرمه تا مرحله خرابی نهایی بسیار قابل اعتماد میباشد. برای صحتسنجی مدل عددی از دو سری نمونه که توسط محقیقین قبلی به روش تجربی آزمایش شدهاند، استفاده گردیده است. سری اول، زیرمجموعههای تیر-ستون با سناریو حذف ستون میانی، برای مقایسه و نمایش قابلیت مدل عددی در پیشبینی سه سطح از عملکرد شامل مرحله خمشی، قوس فشاری و زنجیری و سری دوم شامل تیرهای بتنی مسلحشده با ترکیب آرماتورهای فولادی و میلگردهای از جنس الیاف پلیمری تقویت شده (FRP) میباشد. مقایسه نمودارهای بار-تغییرمکان حاصل از دادههای تجربی و نتایج عددی برای هر دو سری نمونه، نشان از دقت بالای روش شبیهسازی پیشنهادی دارد. در ادامه تحقیق، بر اساس مدلهای عددی صحتسنجی شده، به مطالعه تأثیر میلگردهای FRP در ترکیب با آرماتورهای فولادی بر عملکرد عناصر بتنی تحت خرابی پیشرونده پرداخته و تأثیر خصوصیات مکانیکی و آرایش مختلف آنها بر مقاومت و شکلپذیری و رفتار زنجیری بررسی می شود.
مراد کریمپور، رضا رحیمیان،
دوره ۱۹، شماره ۳ - ( ۱۲-۱۳۹۷ )
چکیده
جراحی تعویض مفصل لگن یکی از موفقترین جراحیهای ارتوپدی است که در صورت بروز آرتروز در مفصل و تشدید وضعیت نامناسب آن، توسط جراح متخصص به بیمار توصیه میشود. اجزای مفصل مصنوعی در دراز مدت میتوانند با مشکلاتی همچون سایش، شلشدگی و جابهجایی همراه باشند. عدم تطابق ساختاری و مکانیکی اجزای مفصل مصنوعی با مفصل طبیعی بیمار پس از جراحی سبب میشود تا الگوی توزیع تنش روی استخوانها بهگونهای تغییر کند که قسمت اعظمی از بار توسط اجزای مفصل مصنوعی تحمل شده و درصد کمی از آن روی استخوان اعمال شود که در درازمدت سبب کاهش تراکم استخوان، شلشدگی و جابهجایی اجزای مفصل میشود. زاویه اینکلینیشن استابولارکاپ یکی از مهمترین عوامل تعیینکننده نحوه توزیع تنش در استخوان و پروتز است. در این پژوهش، بیماری ۲۴ساله که از ناحیه مفصل لگن دچار آسیب شده مورد مطالعه قرار گرفته و اثر زاویه اینکلینیشن بر توزیع تنش در استابولوم و استابولارکاپ وی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا با استفاده از تصاویر سیتیاسکن، مدل سهبعدی استخوان و خواص مکانیکی مربوط به آن استخراج شده است. آزمایش گیت بیمار انجام شده و با استفاده از نرمافزار اپنسیم، الگوی حرکتی و نیروی عضلات وی در طول سیکل گیت استخراج شدهاند. پروتز مفصل لگن طراحی شده و در انتها، تحلیل مکانیکی مفصل با استفاده از نرمافزار المان محدود آباکوس انجام شده و اینکلینیشن صحیح استابولارکاپ برای این بیمار استخراج شده است. نتایج بهدستآمده نشان میدهد که کاشت استبولارکاپ در زاویه اینکلینیشن ۴۵درجه در بدن این بیمار، سبب عملکرد بهتر پروتز و طول عمر بیشتر آن خواهد بود.
دوره ۲۰، شماره ۴ - ( ۹-۱۳۹۹ )
چکیده
در این تحقیق، با قرار دادن لوله های فولادی پر شده با بتن در ناحیه فشاری و کابل پیش تنیده در ناحیه کششی، مفهوم جدیدی به نام تیرهای لولهای پر شده با بتن توام با پیش تنیدگی بصورت عددی مورد مطالعه قرار گرفتند. در این مقطع، لوله فولادی در ناحیه فشاری سبب بهبود مقاومت بتن و کابلهای پیش تنیده در ناحیه کششی سبب کنترل ترک در تیرهای بتن مسلح می گردد. با توجه به ناشناخته بودن رفتار این تیرها، هدف این تحقیق، تحلیل المان محدود پارامترهایی است که در نمونه های آزمایشگاهی قابل بررسی نبوده است. بنابراین بعد از صحت سنجی مدل المان محدود با نتایج آزمایشگاهی، مدل با اندازه واقعی ساخته شد تا رفتار خمشی مقطع مورد بررسی قرار گیرد و سپس مدل، به منظور بررسی شاخصهای نسبت میلگرد طولی، نسبت کابل پیش تنیده، نسبت بتن هسته و نسبت لوله فولادی توسعه داده شده است. نتایج بررسی ها نشان دهنده تأثیر افزاینده شاخص های نسبت کابل پیش تنیده و میلگرد طولی بر روی افزایش سختی خمشی و تأثیر کاهنده شاخص های نسبت لوله فولادی و بتن هسته بر روی سختی خمشی میباشد. افزایش در شاخص های نسبت کابل پیش تنیده، میلگرد طولی، لوله فولادی و بتن هسته، لنگر نهایی را نیز افزایش می دهد. قابل ذکر است، زمانیکه شاخص نسبت میلگرد طولی افزایش می یابد، انرژی جذب شده الاستیک نیز افزایش می یابد. افزایش در شاخص نسبت کابل پیش تنیده سبب افزایش در شکل پذیری جابجایی، انرژی جذب شده الاستیک و کل می گردد. از میان این شاخص ها، شاخص نسبت کابل پیش تنیده، بیشترین تأثیر را بر روی افزایش مقاومت خمشی مقطع، شکل پذیری جابجایی و انرژی جذب شده کل دارد.
سیداحمد علوینژاد، سیدهادی قادری،
دوره ۲۰، شماره ۵ - ( ۲-۱۳۹۹ )
چکیده
اتصال سرد ورق فلزی، روشی مبتنی بر شکلدهی برای همبندی قطعات ورقی است. برای اطمینان از یک اتصال با استحکام کافی لازم است ابزار شکلدهی به صورت بهینه طراحی شود. این مقاله به مطالعه عددی و تجربی فرآیند اتصال سرد ورقهای فولادی با ضخامت ناهمسان با قالب ثابت به منظور بهینهسازی پارامترهای هندسی ابزار اتصال سرد میپردازد. در این مطالعه با استفاده از روش طراحی آزمایش متعامد (OED) و تحلیل المان محدود در نرمافزار آباکوس، شعاع سنبه RP، عمق حفره قالب Pm، عرض شیار کف قالب Lm و زاویه کف سنبه PBA، به عنوان پارامترهای ورودی مهم طراحی ابزار برای رسیدن به بیشترین استحکام کششی F اتصال سرد، به عنوان متغیر هدف، بهینهسازی شد. ورقهای بالایی و پایینی به کار رفته در این تحقیق به ترتیب، به ضخامت ۱/۵ و mm۲ از جنس فولاد گالوانیزه DX۵۱D است که براساس استاندارد EN۱۰۳۴۶/۰۰ توسط شرکت فولاد مبارکه تولید میشود. پس از اجرای رایانهای آزمایشهای طراحی شده با OED، مقادیر mm۲/۶=RP، mm۱/۴=Pm، mm۱/۲=Lm، °۱=PBA و N۲۳۱۹=F به عنوان مقادیر بهینه به دست آمد. پس از بهینهسازی هندسهٔ ابزار براساس نتایج آزمایشهای المانمحدود، طراحی و ساخت ابزار اتصال سرد انجام گرفت. ارزیابی و مقایسه نتایج شبیهسازی اتصال سرد برای طراحی ابزار بهینه، با نتایج تجربی به دست آمده برای هندسه اتصال و استحکام کششی آن انطباق بسیار نزدیکی را نشان داد.
سیدحامد حسینی، مهران محبوبخواه، مرتضی فرهید،
دوره ۲۰، شماره ۸ - ( ۵-۱۳۹۹ )
چکیده
استفاده از یاتاقانهای مغناطیسی بهمنظور شناورسازی محور موتورهای الکتریکی با استفاده از نیروی الکترومغناطیسی و کاهش اصطکاک و افزایش دور و مومنتوم زاویهای، یکی از چالشهای موجود صنایع هوافضا است. در این مقاله، یاتاقان مغناطیسی غیرفعال برای عملگر چرخ عکسالعملی، عملگری که برای تغییر و کنترل وضعیت ماهوارههای فضایی بهکار میرود، طراحی و با استفاده از نرمافزار کامسول تحلیل شده و عملکرد آن پس از ساخت در حالتهای مختلف بررسی شده است. یاتاقان مغناطیسی غیرفعال در چرخ عکسالعملی، وقتی روتور از موقعیت مرکزی محور دورانی خارج میشود، نیروی بازگردانی که نتیجه دافعه میان قطبهای همنام مغناطیسهای دائمی است را ایجاد میکند و روتور را به موقعیت محور مرکزی هدایت مینماید. ساختار یاتاقان مغناطیسی غیرفعال محوری بر مبنای الزامات فیزیکی و مغناطیسی، طراحی و توزیع چگالی شار مغناطیسی و خصوصیات استاتیک نیرویی یاتاقان با استفاده از شبیهسازی در نرمافزار کامسول برآورد شده و ضریب سفتی از خصوصیات استاتیکی بهدست آمده است. انتخاب صحیح چینشها و استحصال سفتی بالا نقش بهسزایی در کاهش توان مصرفی و نگهداری چرخ عکسالعملی دارد که در این مقاله به تحلیل و طراحی آن پرداخته شده و ساختار متناسب بر روی آن پیاده شده و نتایج عملکردی دورانی و توان مصرفی آن آورده شده است. نتایج حاصل از شبیهسازیهای اجزای محدود نشاندهنده تاثیرات ساختار انباشته مغناطیسی بر روی مشخصات نیرویی و سفتی مغناطیسی یاتاقان بوده و آزمایشات تجربی حاکی از افزایش سرعت دورانی و مومنتوم چرخ عکسالعملی در حالت استفاده ترکیبی یاتاقان مغناطیسی غیرفعال و یاتاقان مکانیکی است.
دوره ۲۱، شماره ۴ - ( ۷-۱۴۰۰ )
چکیده
وجود نقص های سازه ای می تواند ظرفیت باربری اعضای فشاری را تا حد زیادی کاهش دهد. این نقص ها می توانند از نوع ترک، خوردگی، سوراخ شدگی و یا فرورفتگی سطح صاف عضو به دلیل برخورد یک جسم خارجی ایجاد شوند. به عنوان مثال اعضای استوانه ای سکوهای دریایی یا پایه ی پل ها و ساختمان ها که عمدتا تحت بارهای محوری می باشند ممکن است حین پهلوگیری کشتی ها و یا توسط وسایل نقلیه ی سنگین که در حال حرکت هستند دچار آسیب شوند. وجود نقص های یاد شده در اعضای محوری با مقطع دایره ای می تواند باعث بروز خرابی زود هنگام این المان های سازه ای به دلیل کمانش موضعی و در ادامه کمانش کلی عضو گردد. لذا میبایست ظرفیت باربری محوری و اثرات مخرب آسیب وارده پیشبینی شده و تاثیر پارامترهای هندسی و مکانیکی فرورفتگی های ایجاد شده در اثر برخوردهای احتمالی بر نوع شکست عضو بررسی شود. در این مطالعه جهت بررسی ظرفیت باربری محوری ستون های استوانه ای یاد شده با بهرهگیری از روش اجزای محدود، ستون های استوانه ای در اثر آسیب وارده از سوی یک جسم کروی قرار گرفته و تاثیر عوامل مختلف به صورت پارامتریک مورد بررسی قرار گرفته است. برای مدلسازی از نرم افزار آباکوس استفاده شده و مدل های عددی با استفاده از نتایج تست محوری یک استوانه ی جدارنازک صحت سنجی شده اند. پارامترهای مورد بررسی شامل: عمق آسیب، لاغری جداره ی استوانه، محل آسیب، طول عضو محوری و شعاع جسم برخورد کننده می باشد. با توجه به نتایج تحلیل های انجام شده، عمق آسیب و لاغری جداره ی استوانه، پارامترهای تاثیرگذار بر ظرفیت کمانشی استوانه های آسیب دیده تحت بار محوری می باشند. بر همین اساس، با افزایش عمق آسیب و لاغری جداره ی استوانه مقدار بار کمانش نمونه کاهش می یابد. این در حالی است که شکل کمانش یافته نمونههای با عمق آسیب و لاغری جداره ی متفاوت عمدتا مشابه هم بوده و تفاوت چندانی با هم ندارند. رفتار پس کمانشی این اعضا متاثر از لاغری جداره ی استوانه، محل آسیب و طول عضو می باشد. به طوری که با افزایش لاغری جداره ی استوانه و طول عضو و همچنین نزدیک تر شدن محل آسیب به تکیه گاه، ظرفیت پس کمانشی نمونه کاهش می یابد. همچنین با نزدیک تر شدن محل آسیب به تکیه گاه، حلقه ی کمانش در نزدیکی تکیه گاه دورتر حذف و کل تغییرشکل ها در سمت تکیه گاه نزدیک متمرکز می شود که زوال مقاومت بیشتر را در پی دارد. شعاع جسم برخورد کننده تاثیری بر ظرفیت کمانشی یا رفتار پس کمانشی نمونه ندارد. برای نمونه های آسیب دیده توسط اجسام با شعاع متفاوت ولی عمق آسیب مشابه، تفاوت موجود در پروفیل آسیب بسیار اندک می باشد که همان تفاوت نیز طی روند افزایش تغییرشکل ها و بروز کمانش حذف شده و تغییرشکل نهایی نمونه ها مشابه هم می گردد. در پایان، با برازش روابطی به نتایج بدست آمده از بررسی تاثیر هر پارامتر، روابطی برای تعیین ظرفیت کمانشی و ظرفیت پسماند (ظرفیت عضو در دو برابر تغییرشکل متناظر کمانش) اعضای محوری یاد شده ارائه شده است. بر اساس بررسی های به عمل آمده، دقت روابط ارائه شده مناسب بوده و می توان از این روابط در روند طراحی یا ارزیابی ثانویه ی نمونه های آسیب دیده استفاده نمود.
ابوالفضل رجبلو، محمد بخشی جویباری، حمید گرجی،
دوره ۲۱، شماره ۵ - ( ۲-۱۴۰۰ )
چکیده
در شکلدهی قطعات مخروطی بهروش سنبه و ماتریس سنتی، به دلیل به وجود آمدن تمرکز تنش در محل برخورد سنبه و قطعهکار، نازکشدگی و پارگی در ورق رخ میافتد. همچنین در جایی که تماسی بین سنبه و ورق وجود ندارد، احتمال زیادی در بهوجود آمدن چروکیدگی نیز وجود دارد. از اینرو، برای شکلدهی این دسته از قطعات، همواره روشهای نو مورد بررسی قرارگرفتهاند. شکلدهی الکترومغناطیسی (Electromagnetic Forming)، ازجمله روشهای نسبتاً قدیمی شکلدهی سرعت-بالا است که در سالهای اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در پژوهش پیش رو، فرآیند شکلدهی پیشفرم قطعات مخروطی آلومینیومی به کمک نیروی الکترومغناطیسی به دو روش المان محدود و آزمون تجربی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. ابتدا شکلدهی تجربی توسط سیمپیچ حلزونی ساده موردبررسی قرار گرفت و پس از تأیید اعتبار شبیهسازیها، تحلیل اثر چگالی نیرو در راستای شعاعی و محوری در نقاط مختلف ورق انجام شد. با استفاده از نتایج بهدستآمده، سیمپیچ جدیدی طراحی و ساخته شد که توانایی توزیع مناسب نیرو در راستای شعاعی و محوری را دارد. کاهش توان مصرفی تا یکچهارم، افزایش مقدار نیروی شعاعی رو به داخل و ارتفاع پیشفرم مخروط شکلگرفته تا ۲ برابر، به حداقل رساندن نیروی اصطکاک، کاهش نازکشدگی مرکز قطعهکار به مقدار ۳ درصد (ضمن افزایش ارتفاع ۲ برابری) و ازبینرفتن چروکخوردگی در ناحیه فلنج ورق از مزایای استفاده از سیمپیچ جدید نسبت به سیمپیچ اولیه است.
دوره ۲۴، شماره ۵ - ( ۹-۱۴۰۳ )
چکیده
اتصال RBS یکی از اتصالات گیردار از پیش تایید شده بوده و جهت تامین شکلپذیری قابهای خمشی فولادی، از آن استفاده میشود. در این اتصال یک ناحیه مشخص از بال تیر برش خورده و مقطع در آن ناحیه ضعیف میشود تا محل تشکیل مفصل پلاستیک به آن ناحیه منتقل شده و از محل اتصال تیر به ستون دور شود. در نتیجه آن، شکلپذیری کافی توسط قاب خمشی برای جذب انرژی و جلوگیری از شکست های ترد فراهم میشود. در حال حاضر در طراحی اتصالات RBS، تاثیر ابعاد برش خورده RBS بر عملکرد چرخهای المانهای تیر مورد توجه قرار نمیگیرد. اما استفاده از هندسههای مختلف RBS برای هر تیر واحد، در مقایسه با مقطع کامل آن، میتواند تفاوتهایی در رفتار چرخهای اتصالات داشته باشد. بهمنظور ارزیابی اثرات پارامترهای هندسی اتصال RBS بر رفتار چرخهای این اتصالات، یک مطالعه پارامتری بر روی مقاطع فولادی I شکل اروپایی انجام گردید. این نمونهها با استفاده از نرمافزار المانمحدود آباکوس تحت بارگذاری چرخهای، تحلیل و منحنی هیسترزیس لنگر- دوران برای هر کدام از نمونهها استخراج گردید. بهمنظور حصول اطمینان از نتایج مدلسازی و تحلیل سازه، یک نمونه کار آزمایشگاهی، در نرم افزار آباکوس مدلسازی و صحتسنجی انجام شد. از هرکدام از منحنیهای هیسترزیس یک منحنی ایدهآل استخراج و با استفاده از منحنیهای ایدهآل، پنج پارامتر شامل لنگر تسلیم موثر(My)، لنگر نقطه مقاومت حداکثر(Mc)، ظرفیت دوران نهایی (θu)، شکلپذیری (μ) و ظرفیت اتلاف انرژی (EDC) بهعنوان پارمترهای کلیدی طراحی لرزهای برای هر یک از نمونهها، استخراج گردید. بررسی ارتباط بین ابعاد RBS، ممان اینرسی و مشخصات مقطع برشخورده و کامل نشان داد میتوان بین این پارامترها و پارامترهای کلیدی طراحی لرزهای رابطه برقرار نمود.