۱۹ نتیجه برای صفحهای
مجتبی یزدانی، منصور رزقی، محمدرضا خلیلی لنجی، بهزاد مومیوند،
دوره ۱۳، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله تنش های بین لایه ای ناشی از رفتار استاتیکی ورق چندلایه، از جنس مواد کامپوزیتی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور جابجایی ها و تنش های برون صفحه ای به عنوان متغیر اولیه در نظر گرفته شده و جهت تحلیل مساله، با استفاده از گسترش روش مساله مقدار مرزی، یک دستگاه معادلات دیفرانسیل خطی مرتبه اول که وابسته به ضخامت چند لایه می باشد، شکل گرفته است. این روش قادر به در نظرگرفتن تنش های عمودی و عرضی بوده و میدان تنش سه بعدی را در نزدیکی لبه آزاد لایه ها مورد بررسی قرار می دهد. در مدل ارایه شده، ورق چندلایه ای بر روی تکیه گاه ساده قرار داشته و تحت بارگذاری عرضی می باشد. همچنین فرض می شود که جابجایی ها و تنش های عرضی بین لایه ای در فصل مشترک لایه ها پیوسته اند. دستگاه معادلات دیفرانسیل حاکم با استفاده از رهیافت ناویر و روش پرتابی حل گشته و در نهایت، نتایج به دست آمده، با نتایج موجود در سایر منابع مقایسه شده است. نتایج به دست آمده بیانگر، دقت خوب و سرعت بالای روش استفاده شده در تحلیل میدان تنش می باشد. هچنین صحه گذاری نتایج، نشان از کارایی بالای روش عددی مورد استفاده دارد.
حمیدرضا تقی راد، احمد خلیلپور سیدی، مهدی علیاری شوره دلی، مهدی طالع ماسوله،
دوره ۱۴، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۳ )
چکیده
این مقاله با بهره گیری از الگوریتمهای بهینهسازی تکاملی، به طراحی بهینه چند هدفه رباتهای کابلی میپردازد. با توجه به اینکه در رباتهای کابلی، کابلها همیشه باید در حالت کششی قرار داشته باشند، وسعت فضای کاری کنترلپذیر ربات به عنوان معیاری برای طراحی بهینه ربات انتخاب شده است. این معیار یکی از موارد بسیار مهمی است که در کارایی ربات های کابلی مورد توجه قرار می گیرد. علاوه بر آن برای آنکه ربات کابلی مهارت و دقت کافی داشته باشد و بتواند در همه جهات مورد نیاز، مانور دلخواه را انجام دهد، از معیارهای دیگر سینماتیکی همانند عدد وضعیت عمومی، حساسیت سینماتیکی انتقالی و دورانی استفاده شده است. با بررسی تقابل این معیار ها با یکدیگر نشان داده شده است که استفاده از روشهای بهینه سازی چند هدفه روش موثری برای رسیدن به مصالحه مناسب در طراحی ربات است. سپس با بهره گیری از روشهای بهینهسازی چند هدفهای با ساختار الگوریتم ژنتیک و الگوریتم ازدحام ذرات، جبهه بهینگی پرتو به گونهای برای متغیرهای طراحی ربات کابلی صفحهای بدست آورده شده است که مصالحه مناسبی بین توابع هدف طراحی صورت گیرد.
ایمان کریمی پور، علیرضا فتوحی،
دوره ۱۴، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله با استفاده از روش توزیع نابجایی تحلیل تنش در یک صفحه الاستیک بینهایت حاوی مجموعهای از ترک¬ها تحت بار پادصفحهای بر اساس تئوری گرادیان کرنش انجام می¬گردد. ابتدا حل نابجایی پادصفحهای در صفحه با حل معادله بای هارمونیک، اعمال شرایط مرزی و پیوستگی مربوط به نابجایی پادصفحهای با استفاده از تبدیل فوریه انجام می¬گردد و میدان تنش در اثر نابجایی پادصفحهای به صورت انتگرالی به دست آمده است. مولفه¬های تنش دارای تکینگی از نوع مرتبه بالا در نوک ترک هستند. با استفاده از این حل، معادلات انتگرالی برای تحلیل مسئله چندین ترک به دست می¬آید. این معادلات انتگرالی از نوع تکین مرتبه بالا هستند. برای حل معادلات تکین از نوع مرتبه بالا از سری های چبیشف استفاده می شود. بعد از به دست آوردن توزیع نابجایی روی ترک¬ها می¬توان ضریب شدت تنش برای ترک¬ها را به دست آورد. در این مطالعه به بررسی اثرات اندازه و تاثیر موقعیت ترک¬ها بر روی ضریب شدت تنش نوک آن¬ها پرداخته می¬شود. مثالی جهت صحت¬سنجی روش انجام شده و تطابق خوبی حاصل شده است و سپس چند مسئله جدید جهت نمایش قابلیت روش توزیع نابجایی ارائه شده است.
امیر فرهنگ ستوده، مجید عمیدپور، مهرانگیز قاضی،
دوره ۱۴، شماره ۱۵ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
هدف از ارائه این مقاله دستیابی به بیشترین بازیافت حرارتی در مبدلهای حرارتی صفحهای- فیندار با در نظر گرفتن حجم و مساحت انتقال حرارت ثابت در یک اختلاف فشار معین برای هر جریان میباشد. این مقاله روشی را برای انتخاب سطوح و طراحی مبدلهای حرارتی صفحهای فیندار که در آن بیشترین افت فشار مجاز در یک حجم و سطح انتقال حرارت ثابت مورد استفاده قرار بگیرد، ارائه مینماید. مبدلهای حرارتی صفحهای فیندار متعددی با داشتن اختلاف در نوع فین، هندسه فین و ابعاد مبدل حرارتی(طول، عرض و ارتفاع) شرط حجم و سطح انتقال حرارت ثابت را ارضاء می نمایند. اعمال شرط استفاده از بیشترین افت فشار مجاز و از آن جایی که نوع فین و ابعاد مبدل حرارتی با در نظر گرفتن شرط حجم و سطح ثابت و بدست میآید باعث می گردد که با استفاده از مدلسازی حرارتی و هیدرولیکی دماهای خروجی هر جریان را در هر مبدل حرارتی بدست آورد. مبدل حرارتی که دارای بیشترین دمای خروجی جریان سرد باشد به عنوان بهترین مبدل حرارتی از دیدگاه بیشترین بازیافت حرارتی انتخاب می گردد. در این مقاله از یک پیش گرمکن متداول یک نیروگاه توربین گاز به که از نوع مبدل های حرارتی صفحه ای فین دار میباشد، به عنوان مطالعه موردی به منظور اعمال روش ارایه شده استفاده شده است.
مهران کدخدایان، علی گله داری، سعید حدیدی مود،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
با توجه به اهمیت جذب انرژی در صنایع مختلف، جاذبهای ضربه سبک از جمله سازه لانه زنبوری تحت بارگذاری درون و برون صفحهای مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا رابطه تحلیلی برای تنش مسطح با در نظر گرفتن مدل سخت شوندگی توانی ارائه شده است. با استفاده از رابطه کرنش قفل شدگی و انرژی کرنشی، رابطهی میزان انرژی ویژه جذب شده توسط سازه لانه زنبوری مدرج استخراج شده است. به منظور راستیآزمایی روابط تحلیلی استخراج شده، مسئله برای پنج نوع آلومینیوم مختلف در محیط نرم افزار آباکوس برای مدل ماده با سخت شوندگی توانی و مدل کشسان-کاملاً مومسان شبیه سازی شده است. به منظور صحتسنجی روش شبیهسازی عددی، آزمون ضربه بر روی یک سازه لانه زنبوری مدرج انجام شده است. پس از مقایسه نتایج عددی و تجربی، انطباق مناسبی بین نتایج وجود دارد. برای دو مدل ماده، میزان انرژی جذب شده حاصل از حل عددی با حل تحلیلی مقایسه شده که مدل سخت شوندگی توانی انطباق بیشتری را نشان داده است. در مرحله اول بهینه سازی با استفاده از روش برنامهریزی درجه دوم متوالی و الگوریتم ژنتیک، نسبت جرم سازه به انرژی جذب شده کمینه شده است. در مرحله دوم، با در نظر گرفتن پارامترهای هندسی بهینه، خواص مادی هر ردیف با هدف افزایش انرژی ویژه تغییر داده شده است. بر اساس نتایج بهینهسازی، با ثابت نگه داشتن جرم سازه ظرفیت جذب انرژی آن نسبت به مدل اولیه در مرحله اول %۱۸ و در مرحله دوم %۲۶۴ افزایش یافته است.
علیرضا کارگر، رضا رحمان نژاد، محمدعلی حاج عباسی،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله راهحلی الاستیک، با استفاده از توابع پتانسیل مختلط موسخلیشویلی و کولوسف، برای محاسبه مولفههای تنش در اطراف تونلهای دایرهای شکل همراه با لاینینگ بتنی با ضخامت ثابت ارائه شده است. فرض شد که بتن و سنگ دارای رفتار الاستیک خطی بوده و همسانگردند. تودهسنگ تحت میدان تنش اولیه قرار دارد. اتصال میان بتن و سنگ بصورت بدون لغزش فرض گردید بطوریکه دارای جاجایی یکسان در فصل مشترک میباشند. به علت پیچیدگی مسئله بخاطر وجود نگهداری بتنی از نگاشت همدیس برای حل مسئله استفاده گردید. با فرض کرنش صفحهای جواب فرم بستهای برای مولفههای تنش بدست آمد. جواب بدست آمده با راهحل کرش ، هنگامیکه ضخامت نگهداری به صفر میل میکند، و نتایج نرمافزار اجزا محدود آباکوس مقایسه شد که همگرایی خوبی از خود نشان دادند، تنها در سقف تونل، در مرز داخلی دیواره بتنی، اختلافاتی میان روش تحلیلی و نرمافزار آباکوس مشاهده شد؛ همچنین مشخص گردید که روش ارائه شده مقادیر تنشها را بصورت بسیار دقیقتر نسبت به نرمافزار آباکوس در دیواره داخلی نگهداری محاسبه میکند. در نهایت آنالیز حساسیتی نسبت به ضخامت و سختی بتن انجام گرفت و پیشنهادهایی برای طراحی لاینینگ ارائه شد. از مزایای این روش میتوان به سرعت و دقت بالای محاسبات نسبت به روشهای عددی اشاره نمود.
فاطمه فرهت نیا، مهسا قنبری،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
این مقاله به بررسی رفتار ترموالاستوپلاستیک پوسته جداره ضخیم استوانهای ازجنس مواد مدرج تابعی تحت فشار داخلی و گرادیان حرارتی میپردازد. به منظور تحلیل ترموالاستو-پلاستیک پوسته از معادله جریان پرانتل - راس درشرایط کرنش صفحهای استفاده شده است. این راهکار منجر به تعریف فرمولاسیون جدید برای پیدا کردن شعاع شروع تسلیم پوسته و محاسبه حد فشار الاستیک به ازای بارگذاری فشار داخلی توام با گرادیان حرارتی میشود. مدول الاستیسیته، ضریب انتقال حرارتی، ضریب انبساط حرارتی و تنش تسلیم مطابق مدل اردوگان، توابعی از شعاع میباشند. با حل معادله تعادل حاکم بر پوسته استوانهای در شرایط تقارن محوری، توزیع تنشهای شعاعی، محیطی و جابهجایی شعاعی حاصل شده است. در پایان نتایج عددی برای پوسته استوانهای از مواد مدرج تابعی به منظور بیان اثر فشار و گرادیان حرارتی بر نحوه چگونگی توزیع منطقه پلاستیک ارائه شده است. در هر دو حالت بارگذاری فشاری با گرادیان حرارتی و بدون آن، چگونگی شروع و انتشار منطقه پلاستیک پیش بینی شده است. نتایج موید آن است که دو عامل شاخص توانی ماده مدرج تابعی و گرادیان حرارتی بر رفتار ترموالاستوپلاستیک پوسته تاثیرگذار هستند. با در نظر گرفتن پارامترهای توانی معین و افزایش گرادیان حرارتی، منطقه پلاستیک وسیع تر شده، چنانکه مشاهده میشود در بعضی موارد جهت شروع منطقه پلاستیک نیز عوض میشود .همچنین با اعمال فشار داخلی نشان داده شده میتوان به تسلیم همزمان در دو نقطه از پوسته رسید.
حسن حسن زاده، محمد علی فرزاد،
دوره ۱۵، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله، یک تک پیل سوختی اکسید جامد صفحهای با اصلاح داخلی و جریان همسو مدلسازی و بهینهسازی شده است. این تک پیل سوختی، جزئی از توده یک سیستم پیل سوختی است که جهت تولید همزمان حرارت و کار مورد استفاده قرار می گیرد. معادلات حاکم شامل معادلات بقای جرم، بقای ممنتوم، بقای انرژی و روابط الکتروشیمایی است که توسط نرم افزار gPROMS حل و به کمک دادههای موجود در مقالات اعتبار سنجی شدهاست. در این مدلسازی، اثر کمیتهایی مانند ضریب مصرف سوخت، میزان هوای اضافی، درصد پیش اصلاح سوخت ورودی و غیره روی ولتاژ و توان خروجی همچنین راندمانهای انرژی و اگزرژی پیل بررسی شده است. نتایج نشان میدهند که در میان پارامترهای مختلف، درصد پیش اصلاح سوخت، اثر موثرتری روی عملکرد پیل سوختی دارد و با افزایش آن، توان، ولتاژ خروجی و راندمان انرژی افزایش مییابد. نقطه کاری بهینه پیل سوختی با سه تابع هدف توان خروجی، حاصلضرب توان خروجی در راندمان ولتاژ و حاصلضرب توان خروجی در راندمان انرژی تعیین شده است. نتایج همچنین نشان میدهند که نقطه بهینه در چگالی جریانی کمتر از چگالی جریان حداکثر توان است و در این نقطه، توان خروجی و راندمان انرژی با شرط کمترین اتلاف انرژی به ترتیب w/cm۲۱۱ /۱ و ۴۲% و با شرط کمترین اتلاف اگزرژی به ترتیب برابر w/cm۲ ۴۶/۱ و ۲۴% می باشند.
سجاد ایزدپناه نجم آباد، مهدی گردویی، سید هادی قادری،
دوره ۱۵، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
این مقاله یک روش جدید عددی-تجربی برای محاسبهی ثوابت معیار تسلیم ناهمسانگرد پیشرفتهی BBC۲۰۰۳ ارائه میدهد. محاسبهی هشت ثابت این معیار تسلیم نیازمند تعیین تجربی هشت خاصیت مکانیکی است. این خواص عبارتند از تنش تسلیم تکمحوره در جهت ۰، ۴۵ و ۹۰ درجه نسبت به راستای نورد، ضرایب ناهمسانگردی در این جهتها و تنش تسلیم در شرایط کرنش صفحهای در دو جهت ۰ و ۹۰ درجه. اما، تعیین تنش تسلیم و ضرایب ناهمسانگردی دو محوره یکسان هزینهی نسبتا بالایی دارد. در روش ارایه شده در این مقاله، ثوابت معیار تسلیم با استفاده از یک شیوهی ساده، بر مبنای تنشهای تسلیم کرنش صفحهای در دو جهت ۰ و ۹۰ درجه نسبت به راستای نورد، محاسبه میشود. دستگاه معادلات ثوابت تابع تسلیم، با تشکیل تابع خطا و کمینه کردن آن با استفاده از روش شیبدارترین نزول به روش عددی حل میشود. در دو مطالعهی موردی، ثوابت معیار BBC۲۰۰۳ برای ورق آلومینیوم از آلیاژهای AA۳۱۰۵ و AA۶۰۶۱-O با استفاده از این روش محاسبه شد. سپس، دقت پیشبینی تنش تسلیم تکمحوره و ضریب ناهمسانگردی در جهتهای مختلف و نیز قابلیت منطبق شدن سطح تسلیم با نتایج تجربی، برای دو معیار تسلیم BBC۲۰۰۳ و هیل۴۸، بررسی شد. نتایج نشان میدهد که روش ارائه شده دارای دقت و ثبات مطلوب در محاسبهی ثوابت معیار تسلیم پیشرفته و در نتیجه پیش بینی خواص مکانیکی ورقهای ناهمسانگرد، در جهتهای مختلف میباشد.
حسن بیانی، مهدی طالع ماسوله، احمد کلهر،
دوره ۱۵، شماره ۱۲ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله مدلسازی و کنترل ربات موازی کابلی صفحهای بر اساس بازخورد پردازش تصویر ارائه شده است. نوآوریهای اصلی مقاله در سه زمینه میباشد. در ابتدا، روشی بر اساس استفاده از سینماتیک مکانیزمهای چهارمیلهای برای شبیهسازی ربات موازی کابلی صفحهای استفاده شده است. این مدل با توجه به کاهش دادن تعداد مجهولات، زمان محاسبات را بسیار پایین آورده و آنرا برای استفاده در کاربردهای برخط مطلوب ساخته است. به عنوان دومین نوآوری، برای گرفتن بازخورد از مکان عملگر نهایی، روش پردازش تصویر با سرعت بالا مورد استفاده واقع شده است، استفاده از پردازش تصویر در مقایسه با سایر روشهای گرفتن بازخورد مکان بسیار سریعتر است و اغتشاشات کمتر بر آن تاثیر میگذارند. نحوه پیادهسازی فرآیند پردازش تصویر برای ربات موازی کابلی به صورت کامل در مقاله ارایه گردیده است. نوآوری سوم مقاله نیز به کارگیری دو روش کنترلی کلاسیک و مدرن برای مقایسه و همچنین به دست آوردن مناسبترین کنترلر است. کنترلر جانمایی قطب به عنوان یک کنترلر کلاسیک پیادهسازی شده است، که نتایج خوبی را ارائه میدهد هرچند در موردی نامعینیهای سیستم دچار مشکل میگردد. بنابراین به عنوان جایگزین این کنترلر برای تخمین نامعینیها، کنترلر بر اساس مود لغزشی پیادهسازی میگردد. این کنترلر هرچند دچار پدیده نوسانات در مبدا میشود، اما بازدهی بسیار عالی در پیادهسازی و تعقیب مسیر دلخواه دارد. موفقیت این دو کنترلر بیانگر تطبیق مدل پیشنهادی با ربات موازی کابلی بوده و همچنین هرکدام از آنها به عنوان روشی برای کنترل ربات پیشنهاد میگردند.
عیسی احمدی، ندا عطایی،
دوره ۱۶، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۵ )
چکیده
تنشهای حرارتی بویژه تنشهای برونصفحهای در لایه مرزی در پوستههای نازک کامپوزیتی با لایهگذاری متعامد که تحت بارگذاری حرارتی قرار دارد مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور پوسته استوانهای کامپوزیتی با طول محدود تحت بارگذاری حرارتی مدلسازی شده است. برای مدلسازی رفتار پوسته از تئوری لایهای بر مبنای جابجایی استفاده شده است. با درنظر گرفتن فرم میدان جابجایی متناسب برای مساله و با استفاده از تئوری لایهای جابجایی محور، معادلات حاکم بر مساله برای بارگذاری حرارتی پوسته استخراج شده است. از اصل حداقل انرژی پتانسیل کل برای استخراج معادلات حرکت حاکم بر مساله استفاده شده است. معادلات حاکم بر مساله در تئوری لایهای شامل تعداد زیادی معادله دیفرانسیل کوپل میباشد. معادلات دیفرانسیل حاکم دکوپله شده و حل تحلیلی آنها برای حالتهای مختلف شرط مرزی در لبهای ارایه شده و میدان جابجایی پوسته بدست آمده است. با توجه به اینکه به علت اختلاف ضرایب انبساط حرارتی لایههای کامپوزیت، تغییرات دما منجر به ایجاد تنشهای لایه مرزی میشود تنشهای حرارتی بویژه تنشهای لایه مرزی در پوسته استخراج و بررسی شده است. برای اطمینان از صحت و دقت نتایج روش لایهای، از مدل المان محدود برای صحهگذاری بر نتایج تئوری لایهای استفاده شده است. نتایج عددی برای استوانهای کامپوزیتی از جنس شیشه-اپوکسی ارایه شده است. تنشهای حرارتی بخصوص تنشهای برون صفحهای در جداره پوسته مخصوصا در نواحی نزدیکی لبهها بررسی شده است. تنشهای برونصفحهای عمودی و برشی و همچنین تنشهای درون صفحهای ناشی از بارگذاری حرارتی برای لایهگذاریهای متفاوت و شرایط مرزی مختلف مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.
بهزاد مهرافروز، محسن محمدی، مهدی طالع ماسوله،
دوره ۱۶، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، با استفاده از روش متعامد تکمیلی طبیعی، به ارائه یک الگوریتم کلی برای تحلیل دینامیک مستقیم و معکوس و همچنین تحلیل حساسیت دینامیکی ربات n درجه آزادی صفحهای سری لولایی، پرداخته شده است. هدف این الگوریتم، تولید خودکار معادلات دینامیکی حاکم بر ربات است که کاربر را از قید استخراج معادلات فارغ میسازد. بهمنظور اطمینان از صحت مدل بهدستآمده، یک ربات شش درجه آزادی صفحهای سری لولایی به کمک این روش در محیط مکس متلب مدلسازی میگردد و صحت و سقم نتایج در مقایسه با نرمافزار ادامز و موتور باز دینامیکی در بوته آزمایش قرار میگیرد. در ادامه با استفاده از دو روش مجزای سوبل و ایفست به تحلیل حساسیت گشتاورهای اعمالی نسبت به جرم و طول رابطهای سه ربات دو، سه و شش درجه آزادی، پرداخته میشود تا حساسیت گشتاورهای اعمالی، نسبت به کمیتهای طول و جرم ربات، در دو حالت تکین و همسانگرد مشخص گردد. در ادامه تأثیر افزایش تعداد رابطهای ربات، تأثیر تلورانسهای مختلف پارامترهای طراحی ربات، تأثیر حالات مختلف جهتگیری ربات و تفاوت نتایج حاصل از دو روش تحلیل حساسیت سوبل و ایفست مورد بحث و بررسی قرار میگیرد. همچنین در انتها به بررسی تأثیر سرعت زاویه-ای ربات بر حساسیت گشتاورهای اعمالی نسبت به جرم و طول رابطها پرداخته میشود. نتایج پژوهش حاکی از آن است که گشتاورهای اعمالی حساسیت چشمگیری نسبت به تلورانس عدم قطعیت موجود در پارامترهای طراحی ربات دارند و همچنین نتایج روش سوبل از اعتبار و صحت بیشتری نسبت به روش ایفست برخوردار است.
محمد عباسی گواری، مهدی مدبری فر، بهمن میرزاخانی، یوسف پاینده،
دوره ۱۷، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
امروزه موتورهای لنگ به عنوان محرکههایی با قابلیت تولید حرکت دورانی با گشتاور بالا بدون نیاز به گیربکس خارجی مورد استفاده قرار میگیرند. این پژوهش شامل بررسی تئوری، عددی و تجربی عملکرد یک موتور لنگ صفحهای با مکانیزم انعطافپذیر است که توسط سیمهای آلیاژ حافظهدار راهاندازی میشود. انبساط و انقباض ترتیبی سیمهای آلیاژ حافظهدار توسط مکانیزم انعطافپذیر و سیستم چرخدندهای موتور شامل یک چرخدندۀ داخلی و یک چرخدندۀ خارجی، به یک حرکت منحنیالخط صفحهای با مسیر دایرهای و سپس به حرکت دورانی پیوسته و نامحدود تبدیل میشود. پس از طراحی سیستم چرخدندهای برمبنای محدودۀ حرکت قابل دستیابی ناشی از تغییر طول سیمهای آلیاژ حافظهدار، رابطۀ بین گشتاور خروجی، پارامترهای هندسی موتور و تنش در سیم آلیاژ حافظهدار استخراج شده است. همچنین پارامترهای مکانیزم انعطافپذیر، شامل طول، ارتفاع، ضخامت و تعداد تیغههای انعطافپذیر به منظور تعیین سختی مکانیزم مورد تحلیل قرار گرفتهاند. سپس تحلیل فرکانسی با روش اجزای محدود انجام شده است تا میزان استحکام ساختاری و پایداری عملکردی مکانیزم طراحی شده، بررسی گردد. برای بررسی قابلیت اجرایی شدن و کارایی موتور طراحی شده، یک نمونۀ آزمایشی ساخته شده است. نتایج تجربی نشان از توانایی موتور در تولید حرکت دورانی پیوسته و نامحدود و تکرارپذیری در ماکزیمم گشتاور خروجی موتور دارد. میانگین گشتاور خروجی موتور در ولتاژهای ۱,۶، ۱.۸ و ۲ ولت به ترتیب برابر با ۲۹.۹ ، ۳۲.۷ و ۳۴.۳ نیوتن-میلیمتر، اندازهگیری شده است. با توجه به ویژگیهای موتور، استفاده از آن در کاربریهایی که فضای محدودی داشته و نیاز به گشتاور بالا و سرعت پایین دارند، مناسب میباشد.
زهرا عزیزی، حشمت اله حقیقت،
دوره ۱۷، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۶ )
چکیده
این مقاله به پیشبینی وقوع عیوب مرکزی در فرآیند اکستروژن کرنش صفحهای با استفاده از روش کرانه بالایی میپردازد. به این منظور ماده تحت تغییر شکل به سه ناحیه تقسیم شده است. این نواحی با مرزهای برشی که با تابعهای نمایی مدل شدهاند، از یکدیگر جدا شدهاند. سپس یک میدان سرعت مجاز شامل مؤلفه های شعاعی و محیطی برای هر ناحیه تغییرشکل توسعه داده شده است. مولفههای نرخ کرنش محاسبه و رابطههای ریاضی برای ترمهای توان های داخلی، برشی و اصطکاکی به دست آمدهاند. برای یک شرایط فرآیند داده شده، توان کل نسبت به شکل هندسی مرزهای برشی ورودی و خروجی بهینهسازی شده است. محل تقاطع مرزهای برشی ورودی و خروجی ناحیه تغییرشکل بر روی خط مرکزی، بیانگر وقوع یا عدم وقوع عیوب مرکزی میباشد. اثر پارامترهای فرآیند شامل نیم زاویه قالب، درصد کاهش ضخامت و ثابت اصطکاک بر ایجاد عیوب مرکزی همچنین تاثیر این پارامترها بر نیروی اکستروژن لازم، بررسی شدهاند. نتایج تحلیل، با شبیهسازی اجزا محدود (نرم افزار دیفرم) و نتایج مقالههای منتشر شده مقایسه شدهاند. نتایج نشان دادند با افزایش ثابت اصطکاک و افزایش میزان کاهش سطح مقطع، احتمال وقوع عیوب داخلی کاهش مییابند.
زهرا ناصریاصل، رسول فشارکیفرد، حامد غفاریراد،
دوره ۱۹، شماره ۴ - ( ۱-۱۳۹۸ )
چکیده
امروزه نیاز صنعت جوشکاری، به ارتقای کیفیت جوش سبب شده است تا جوشکاری رباتیک مورد توجه قرار گیرد. بهکارگیری رباتهای صنعتی مفصلی برای جوشکاری، چالشهای فراوانی را بههمراه دارد، چرا که برخی از رباتها قابلیت جبران خطای ردیابی مسیر درز را بهصورت برخط ندارند. بنابراین برای اصلاح خطای پیمایش درز جوشکاری، در این مقاله استفاده از یک مکانیزم کمکی پیشنهاد میشود. این مکانیزم یک میز یکدرجه آزادی است که میتواند حرکت پیوستهای در قطعه کار زیر مشعل جوشکاری ایجاد نماید. حرکت دورانی موتور مکانیزم بهوسیله یک سیستم بالاسکرو به یک حرکت انتقالی قطعه کار تبدیل میشود که این حرکت خطی خطای ردیابی را جبران میکند. از آنجایی که در فرآیند جوشکاری دقت حرکت نسبی قطعه کار و مشعل جوشکاری اهمیت زیادی دارد، کنترل مناسب میز واسط کیفیت جوش حاصل را تضمین میکند. در این مقاله، دو روش مختلف برای کنترل میز یکدرجه آزادی بررسی میشود. در روش اول، با توجه به پیچیدگی مدل اصطکاک مکانیزم بالاسکرو و حضور ترمهای غیرخطی، این بخش از مدل بهعنوان اغتشاش خارجی در نظر گرفته میشود و سپس یک کنترلکننده PID برای قسمت خطی آن طراحی میشود. در روش دوم، موسوم به خطیسازی پسخورد، یک قانون کنترل بهگونهای طراحی میشود که خطای ردیابی مسیر، با گذر زمان به صفر میل کند. بررسی نتایج بهدستآمده از شبیهسازی نشاندهنده برتری نسبی دقت روش دوم کنترلی نسبت به روش اول بوده، در حالی که خطای کنترلکننده PID ۳میلیمتر و خطای کنترلکننده دوم ۰.۵میلیمتر است. در انتها مجموعه عملی مورد استفاده در جوشکاری رباتیک برای ارزیابی نتایج معرفی میشود.
قاسم عباسنژاد، مهدی طالعماسوله،
دوره ۱۹، شماره ۵ - ( ۲-۱۳۹۸ )
چکیده
با توجه به یکی از معایب رباتهای کابلی موازی در توانایی محدود تحمل گشتاور و فضای کاری دورانی نسبتاً کوچک، در این مقاله روشی برای تعیین پیکربندی بهینه رباتهای کابلی موازی قابل انطباق با پایههای متحرک برای بهترکردن عملکرد این رباتها ارایه میشود. در این رباتها، مکان پایههای متحرک اتصال کابلها با توجه به حرکت مجری نهایی بر مسیر آن توسط عملگرها تغییر داده میشوند. در پیکربندی تعیینشده، هر گشتاور- نیروی اعمالی بیرونی، با نیروهای اعمالی توسط کابلها برای تمام موقعیتهای مجری نهایی در نزدیکی موقعیتی از آن متعادل میشود. بزرگترین محدوده دایرهای گشتاور- نیروی بسته به مرکز یک نقطه دلخواه از مسیر برای یک محدوده مشخص دوران حول یک دوران مرجع محاسبه میشود. با درنظرگرفتن مساحت این ناحیهها و با هدف بزرگترکردن آنها، پیکربندی بهینه با تغییر مناسب مکان پایههای متحرک اتصال کابلها تعیین میشود. با اعمال این روش در تعدادی از نقاط در یک مسیر خاص، بهطور تکراری، طرحهای عملیاتی مناسب به دست میآید. در این مقاله این روش برای رباتهای موازی صفحهای کابلی قابل انطباق با پایههای متحرک، اعمال و کیفیت طرحهای راهاندازی آنها با رباتهایی با پایههای ثابت مقایسه میشود.
ابوالفضل یوسفی، علیرضا حسیننژاد،
دوره ۲۰، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۸ )
چکیده
در کار حاضر اثرات گام پره، گامهای عرضی و طولی لوله و همچنین تعداد گام طولی در یک مبادلهکن حرارتی پره صفحهای با لوله تخت مورد بررسی قرار گرفت. جریان سیال آرام، دایم و تراکمناپذیر فرض شد. معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی برای جریان سیال و معادله هدایت برای پره با استفاده از روش عددی حجم محدود حل شد. نتایج بیبُعد نشان داد که افزایش گام پره سبب ۱۳۲/۶۸% افزایش ضریب j کلبورن و ۱۳۵۳% کاهش ضریب اصطکاک f میشود. همچنین افزایش گام عرضی باعث ۲۰۳/۸۳% افزایش ضریب j و ۲۴/۲۲% کاهش ضریب f میشود. با افزایش گام طولی لوله، ضریب j ۸۴% و ضریب f ۳۲% کاهش مییابد. نتایج بُعددار نشان داد که با افزایش گام پره مقدار انتقال حرارت ۲/۲% کاهش و عملکرد حرارتی، ۷۵% افزایش مییابد. افزایش گام عرضی لوله، باعث افزایش انتقال حرارت و عملکرد حرارتی به ترتیب ۳۴۱%و ۲۵۵% میشود. افزایش گام طولی لوله سبب ۷۱% کاهش انتقال حرارت و ۷۹% کاهش عملکرد حرارتی میشود. افزایش تعداد گام طولی لوله، N، سبب افزایش نرخ انتقال حرارت میشود؛ ولی برای ۲۸<N تغییر محسوسی در افزایش انتقال حرارت مشاهده نمیشود. بنابراین از نظر انتقال حرارت، ۲۸<N پیشنهاد نمیشود. بیشترین عملکرد حرارتی در ۵=N حاصل میشود و در ۵<N عملکرد حرارتی کاهش مییابد.
ارمیا غلامزاده، ولی اله پناهی زاده، محمد حسین پور، مرتضی علیزاد کامران،
دوره ۲۲، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۴۰۰ )
چکیده
نمودارهای حد شکلپذیری در پیشبینی رفتار ورق از اهمیت بالایی برخوردار است لذا، پیشبینی و ترسیم این نمودارها به روش تئوری و تجربی یکی از اصلیترین اهداف مقاله حاضر بوده است. در این مقاله رفتار شکلپذیری ورق آلومینیوم ۵۰۸۳، با درنظر گرفتن رفتار کرنش-سختی برای ورق مورد بررسی قرار گرفت. جهت بهدست آوردن و کالیبره نمودن ضرایب معیار تسلیم پیشرفتهی BBC۲۰۰۸
، آزمون کشش در ۷ راستا با زوایای ۰، ۱۵، ۳۰، ۴۵، ۶۰، ۷۵ و ۹۰ درجه نسبت به جهت نورد انجام شد. تنشهای تسلیم در حالت کرنش صفحهای محاسبه و ضرایب ناهمسانگردی استخراج شده و تابع خطای مناسب تعریف گردید؛ سپس روابط مربوط به محاسبه تنش تسلیم کرنش صفحهای به تابع خطا افزوده شد. تابع خطا با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینهسازی شد و با استفاده از ضرایب معیار تسلیم بهدست آمده، کرنشهای حدی محاسبه گردید.
نتایج نشان دادند که با افزایش ۱/۰ توان کرنش سختی، کرنشهای حدی بین ۳۰ تا ۴۰ درصد افزایش مییابند. همچنین نتایج نشان دادند که ضریب
ناهمگنی اولیه (

)
در تعیین نمودار حد شکلدهی تأثیر زیادی دارد و با تغییر بسیار جزی، تأثیر به سزایی در نمودار حد شکلدهی میگذارد؛ بهگونهای که با افزایش این ضریب در حدود ۰۱۶/۰ مقادیر کرنشهای حدی تقریباً دو برابر میشوند. با استفاده از نتایج این مقاله، میتوان با داشتن خواص ورق ازجمله استحکامهای تسلیم و ضرایب ناهمسانگردی و انتخاب مناسب معیار تسلیم، منحنی حد شکلپذیری ورقهای مختلف را بهصورت تئوری با دقت قابل قبولی تعیین کرد.
غزاله صدری پور، روزبه شفقت، بهراد علی زاده خارکشی، سینا صادقی چمازکتی،
دوره ۲۲، شماره ۹ - ( ۶-۱۴۰۱ )
چکیده
مبدلهای انرژی موج صفحهای در مناطق نزدیک ساحل برای تولید برق و پمپاژ آب استفاده میشوند. عمق آبخور و فرکانس موج برخوردی، پارامترهایی تاثیرگذار بر عملکرد این دسته از مبدلها میباشند. در این مقاله، اثر عمق آبخور و فرکانس موج برخوردی بر عملکرد یک مبدل در مقیاس ۱:۸ بهصورت تجربی بررسی شده است. سامانهی انتقال توان مبدل (PTO) هیدرولیکی میباشد. همچنین دریای مازندران بهعنوان دریای هدف انتخاب شد. پس از کالیبراسیون تجهیزات و آنالیز عدم قطعیت، آزمونهای تجربی در استخر موج دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل و تحت اثر امواج منظم انجام شدند. با توجه به پریود غالب امواج دریای مازندران ([۸-۴] ثانیه)، پس از مقیاسبندی فرود، آزمونها در بازهی پریود [۵/۲-۶/۱] ثانیه انجام شدند که معادل بازهی فرکانسی [۶۳/۰-۴/۰] هرتز میباشد. همچنین با توجه به اهمیت عمق آبخور مبدل، عملکرد مبدل از عمق آبخور ۱/۰- (فلپ مغروق) تا ۶/۰ متر بررسی شد. با توجه به نتایج، در همهی عمق آبخورها، بهترین عملکرد مبدل در پایینترین فرکانس بوده، با افزایش فرکانس عملکرد مبدل کاهش یافته است. بهترین عملکرد مبدل در عمق آبخور بیبعد ۴۳/۰ (معادل با عمق آبخور ۴/۰ متر) بهدست آمد و در عمق آبخورهای بزرگتر و کوچکتر توان مبدل کاهش یافت. شایان ذکر است که در عمق آبخور منفی (فلپ مغروق)، مبدل پایینترین عملکرد را دارد. مقادیر بیشینهی دبی، توان و فشار در مقیاس آزمایشگاهی به ترتیب ۱۴/۰ لیتر بر ثانیه، ۳/۲۱ وات و ۸/۱۵۶ کیلوپاسکال بهدست آمد که با استفاده از مقیاسبندی فرود در مقیاس واقعی، بهترتیب ۶/۲۴ لیتر بر ثانیه، ۹/۳۰ کیلووات و ۵/۱۲۵۴ کیلوپاسکال خواهد شد.