2024-03-29T09:35:52Z
https://jfe.ut.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=2246
نشریه دانشکده فنی
0803-1026
0803-1026
1388
43
4
مدلسازی اجزای محدود برش ماده فولادی با جت آب دارای ذرات برنده
مهدی
تکفلی
عقیل
یوسفی کما
مدلسازی عددی روشهای ماشینکاری در تحلیل پارامتری و بهینهسازی این روشها سودمند هستند. در این مقاله با استفاده از روش اجزای محدود غیرخطی، مدلی عددی از فرایند برش یک ماده فولادی با استفاده از جت آب دارای ذرات برنده (AWJ) ارائه میشود. با استفاده از این مدل، اندرکنش جامد-جامد (اندرکنش بین ذره برنده و ماده هدف) و اندرکنش سیال-جامد (اندرکنش بین جت آب، ذره برنده و ماده هدف) مورد بررسی قرار می گیرد. از المانهای اویلری برای مدلسازی جت آب و از المانهای لاگرانژی برای مدلسازی ذره برنده و ماده هدف استفاده میشود. اندرکنش دینامیکی بین جت آب با ذره برنده و ماده هدف با استفاده از کوپلینگ اویلری-لاگرانژی تعریف میشود. همچنین برخورد ذره برنده کروی با ماده هدف با استفاده از الگوریتمهای تماسی مدلسازی میشود. برای شبیهسازی سایش ماده هدف به واسطه برخورد، روش حذف المان بر اساس یک کرنش بحرانی مورد استفاده قرار میگیرد. در تحلیل حاضر، عمق برش برای فشارهای مختلف جت آب به دست آمده و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه میشود. نتایج به دست آمده نشان میدهد که در فشارهای بالا، فرض کروی بودن ذره برنده در شبیهسازی AWJ نتایج بهتری را در مقایسه با فشارهای پایین ارائه میدهد.
اندرکنش سیال و جامد
جت آب دارای ذرات برنده
دینامیک ضربه
روش اجزای محدود
2009
08
23
489
499
https://jfe.ut.ac.ir/article_22498_d552c1a3bdfdc5c0ee4fb01ecc1b839a.pdf
نشریه دانشکده فنی
0803-1026
0803-1026
1388
43
4
ساخت ماکرو با هدف رهگیری دو پدیده چروکیدگی و ترکیدگی در فرآیند هیدروفرمینگ لوله
کیوان
حسینی صفری
محمود
موسوی مشهدی
برای جلوگیری از وقوع ایرداهای محتمل در فرآیند هیدروفرمینگ لوله (کمانش، چروکیدگی و ترکیدگی)، تعیین مسیر بارگذاری مناسب (فشار داخلی- جابهجایی محوری) ضروری به نظر میرسد. در فعالیت حاضر با استفاده از روابط تئوریک موجود در زمینه پایداری و شکست، امکان محاسبه شاخصهای نازکشدگی (ترکیدگی) و چروکیدگی در تحلیل عددی اجزای محدود فرآیند مهیا شده است. با به کارگیری زبان طراحی پارامتری نرمافزار Ansys یا APDL1 ، دو ماکروی پیشبینیکننده چروکیدگی و شکست ایجاد شده است. هنگام حل گام به گام توسط نرمافزار، مقادیر عددی شاخصهای ترکیدگی و چروکیدگی در همه المانها محاسبه میشوند که مقایسه این مقادیر با مقادیر بحرانی این شاخصها در آستانه چروکیدگی و ترکیدگی، قضاوت درباره درستی مسیر بارگذاری انتخابشده را برای طراح ممکن مند.
ترکیدگی
چروکیدگی
روش اجزای محدود
هیدروفرینگ لوله
2009
08
23
501
509
https://jfe.ut.ac.ir/article_22499_ceb8af8d4731366b1da5aa2be1ab9c83.pdf
نشریه دانشکده فنی
0803-1026
0803-1026
1388
43
4
بررسی برخورد از جلوی یک خودروی سواری و آثار استفاده از سپر کامپوزیتی
محمد
شرعیات
عباس
گنجی¬پور
در این پژوهش، با به کارگیری مدل المان محدود کامل یک خودروی سواری ملی، تلاش شده است که نقش اجزاء و مجموعههای گوناگون در جذب انرژی ناشی از برخورد از جلو، پیدا شده و با تغییر ضخامت برخی از اجزایی که سهم بیشتری در جذب انرژی دارند، ایمنی سرنشین بهبود یابد. همچنین تلاش شده است تا میزان بهبود حاصل از آن در رفتار خودرو در برخورد از جلو، در اثر جایگزینی سپر فلزی با سپر ساخته شده از مواد کامپوزیت ترمو پلاستیک GMT بررسی شود. برای این هدف، شرایط مرزی و عوامل مؤثر در برخورد در نرمافزار PAM-CRASH تعریف شدهاند. برای افزایش دقت در نتایج حاصل از آن، مدل اجزای محدود همه زیر مجموعههای خودرو به همراه اتصالات میان اجزاء، به گونهای دقیق مدلسازی شده است. پس از تحلیل برخورد از جلو، اجزایی که جذب انرژی آنها بیشتر است، تعیین و نتایج برخورد قبل و بعد از اعمال تغییرات پیشنهادی در اجزاء، مقایسه شدهاند.
برخورد از جلو
سپر کامپوزیتی
مدل المان محدود
مدل کامل خودرو
2009
08
23
511
518
https://jfe.ut.ac.ir/article_22500_b650ec7d4cef3280ef374de3cfd8fe87.pdf
نشریه دانشکده فنی
0803-1026
0803-1026
1388
43
4
فرایند کشش عمیق استوانههای با نسبت کشش خیلی بالا
قادر
فرجی
محمدکاظم
بشارتی گیوی
سعید
یارمحمدی
محمود
موسوی مشهدی
در این مقاله، فرآیند کشش عمیق استوانههای با نسبت کشش حدود 9 با استفاده از روش المان محدود و آزمایشهای تجربی انجام گرفته است. کشش استوانههای با نسبت کشش بالا بدون عملیات آنیل در وسط فرآیند بسیار مشکل است و از طرفی اضافه کردن عملیات آنیل به فرایند تولید این قطعات، باعث افزایش هزینه و زمان تولید میشود. در این پژوهش استوانهای با نسبت کشش حدود 9 از بلانک اولیه به ضخامت 0.6 و قطر 36 میلیمتر با وجود آنیل حرارتی در مراحل محدودی از فرآیند، تولید شده است. نسبت کشش برای مراحل مختلف کشش با استفاده از روش المان محدود تعیین و سپس درستی نتایج با آزمایشهای تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. فرآیند کشش عمیق با استفاده از نرمافزار ABAQUS/Explicit شبیهسازی شده و آزمایشهای تجربی برای ساخت استوانهای به قطر 4 میلیمتر و ارتفاع 70 میلیمتر از بلانک به قطر 36 میلیمتر انجام گرفته است. تأثیر عوامل اساسی فرآیند با استفاده از روش المان محدود بررسی شده و با نتایج تجربی مقایسه شده است. مقایسه نتایج مطابقت خوبی را نشان میدهد. توزیع ضخامت قطعات حاصل ازروش المان محدود و آزمایشهای تجربی در تعدادی از مراحل کشش مقایسه و بررسی شده است.
آزمایشهای تجربی
المان محدود
جنس برنج
کشش عمیق استوانهای
نسبت کشش بالا
2009
08
23
519
525
https://jfe.ut.ac.ir/article_22501_e473040055ccfdab5366f2bf442602a8.pdf
نشریه دانشکده فنی
0803-1026
0803-1026
1388
43
4
تحلیل سهبعدی اکستروژن مستقیم با روش قاچی و المان محدود
امین
صمدی قوشچی
کارن
ابری نیا
محمدکاظم
بشارتی گیوی
روش تحلیل قاچی مدت زیادی است که برای حل مسائل شکلدهی فلزات به کار میرود. البته به دلیل محدودیت در فرمولاسیون، استفاده از آن محدود به مسائل تقارن محوری و کرنش صفحهای شده است. در این مقاله یک فرمولاسیون جدید پیشنهاد شده است که میتواند در مسائل سه بعدی شکلدهی فلزات استفاده شود. عوامل بررسیشده، به هندسه شکل اکسترود شده نهایی، قالب و رژیم سیلان ماده نسبت داده میشود. به عنوان مثال، اکستروژن مستقیم مقاطع مربعی با استفاده از فرمولاسیون جدید مورد تحلیل قرار میگیرد. در این روش بیشتر محدودیتهای موجود در فرمولاسیونهای قبلی رفع شده است. نتایج تحلیلی به دست آمده با نتایج تحلیل المان محدود، مقایسه و تطابق خوبی بین آنها مشاهده میشود.
اکستروژن
المان محدود
تحلیل سهبعدی
روش قاچی
2009
08
23
527
535
https://jfe.ut.ac.ir/article_22502_e8b477d800915035102dd6c225ad4903.pdf
نشریه دانشکده فنی
0803-1026
0803-1026
1388
43
4
کنترل بهینة شار حرارتی سطحی در یک جسم دوبعدی با خواص وابسته به دما
فرشاد
کوثری
سیدمرتضی
عظیمی
در این مقاله کنترل شار حرارتی سطحی در یک جسم دوبعدی با شکل دلخواه برای دستیابی به میدان دمایی با توزیع مشخص در مدت زمان معلوم بررسی شده است. روش گرادیان مزدوج به همراه معادلة الحاقی به عنوان روشی مفید برای حل این مسئله به کار رفته است. کارآیی این روش در مورد یک پروفیل آلومینیومی بررسی و نتایح برای سه نسخه متفاوت از روش گرادیان مزدوج، فلچر-ریویز، پولاک-ریبیر و پاول-بیل، با هم مقایسه شدهاند. اثرات نرمال کردن بردار جستجو و افزودن جمله منظمکننده نیز بررسی شده است. نتایج نشان میدهند برای گامهای زمانی بزرگ، نسخه پاول-بیل به همراه نرمال کردن بردار مسیر جستجو و برای گامهای زمانی کوچک نسخه پولاک-ریبیر خطای کمتری را در میدان دمای محاسبهشده نهایی به دست میدهند. همچنین افزودن جمله منظمکننده، سبب کاهش دامنه نوسان شار تخمینزده، میشود.
کنترل بهینه شار حرارتی
گرادیان مزدوج
مرز مرکب
هدایت حرارتی معکوس
2009
08
23
537
545
https://jfe.ut.ac.ir/article_22503_90d0747ba4bc40d247b4d053a43d84f6.pdf
نشریه دانشکده فنی
0803-1026
0803-1026
1388
43
4
تحلیل تنش ناشی از FOD روی یک پره توربین گاز از جنس سوپرآلیاژ پایه نیکل
سید مسعود
مرندی
مهدی
تاجداری
خسرو
رحمانی
خسارت ناشی از برخورد جسم خارجی1 به پرهها به طور معمول در اثر ورود اجسام سخت از جمله شن، سنگ و یا قسمتی از اجزای جدا شده موتور به داخل توربین، ایجاد میشود. تحت بدترین شرایط، FOD میتواند منجر به خسارتهای شدید ساختاری شود و باعث ایجاد فرورفتگی در لبه پره توربین گاز شود. در این مقاله برخورد روی لبه پره از جنس سوپر آلیاژ پایه نیکل René 80 به روش اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفته شده است. در این بررسی، تنشهای پسماند در سه منطقه بحرانی (که تنشهایشان به طور معمول کششی است) از دو روش دینامیکی و شبه استاتیکی، مقایسه شده است. همچنین ضریب تمرکز تنش الاستیک از روش آنالیز تجربی تنش به دست آمده است که با مقادیر اجزای محدود، مطابقت دارد.
آنالیز تجربی تنش
تنشهای پسماند
خسارت جسم خارجی
ضریب تمرکز تنش
2009
08
23
547
554
https://jfe.ut.ac.ir/article_22504_bef38a05d256b5a2541dd905e90585be.pdf
نشریه دانشکده فنی
0803-1026
0803-1026
1388
43
4
کنترل مسیر خودکار میکرو زیردریایی 3 درجه آزادی با الهام از حرکت کوسهماهی
عبدالرسول
میاهی
عقیل
یوسفیکما
علی
رنگینکمان
حسام
ملکی
این مقاله، به بحث درباره کنترل یک میکروزیردریایی که با الهام از حرکت کوسهماهی طراحی و ساخته شده است، میپردازد. مراحل طراحی شامل طراحی مفهومی، طراحی مکانیزمهای حرکتی، شبیهسازی سازهای در نرمافزار ADAMS و آنالیز هیدرودینامیکی در نرمافزار FLUENT میشود. همچنین مدل ریاضی حرکت کوسهماهی نیز استخراج شد. پس از ساخت زیردریایی، مراحل آزمایش با هدف ثبت دادههای آزمایش برای استخراج تابع تبدیل انجام گرفت. با آزمایش میکروزیردریایی و ثبت دادههای مربوط به زمان، فرکانس حرکت و موقعیت زیردریایی در هر لحظه، شناسایی سیستم و استخراج تابع تبدیل انجام گرفت. به کمک روش دوم زیگلر-نیکولز حدود ضرایب کنترلر PID استخراج شد. سه سنسور نوری فاصلهسنج نیز روی زیردریایی نصب شد که به عنوان عکسالعمل در سیستم کنترلی حلقه بسته عمل میکند. سرانجام پس از اعمال کنترلر، زیردریایی قادر به حفظ پایداری در یک باند 20سانتیمتری و در یک فاصله 10سانتیمتری از دیواره شد.
روبات ماهی
کنترل خودکار
میکروزیردریایی
2009
08
23
555
565
https://jfe.ut.ac.ir/article_22505_776f7da095325ee9029183a598ba7166.pdf
نشریه دانشکده فنی
0803-1026
0803-1026
1388
43
4
تحلیل استاتیکی ورقهای چندلایه کامپوزیتی با لایههای پیزوالکتریک
علی
ناصریان
مسعود
طهانی
در این پژوهش روش تحلیلی لوی برای موضوع خمش ورقهای چندلایه کامپوزیتی شامل لایههای پیزوالکتریک بررسی شده است. به کمک این روش میتوان چندلایههای ترکیبی متعامد و زاویهدار پادمتقارن مستطیلی شکل را که دو لبه موازی آنها مقید به تکیهگاه ساده و دو لبه دیگر آنها شرایط مرزی دلخواه دارند تحلیل کرد. معادلات تعادل بر اساس تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول ورقها استخراج و بر حسب نوع کلاس کریستالوگرافی لایههای پیزوالکتریک دستهبندی شدهاند. نتایج عددی برای چند موضوع مختلف با بارگذاری الکترومکانیکی ارایه و در صورت امکان با نتایج حاصل از روش ناویر و نیز نتایج ثبت شده در سایر مقالات مقایسه شده است. علاوه بر این، توانایی روش لوی در تحلیل استاتیکی چندلایه-های کامپوزیتی با لایههای پیزوالکتریک مورد بحث قرار گرفته است. مشاهده میشود که در روش حل لوی، امکان در نظر گرفتن همزمان همه نیروها و ممانهای پیزوالکتریک میسر نیست.
چندلایههای ترکیبی
حل تحلیلی
روش لوی
ورقهای کامپوزیتی
2009
08
23
566
582
https://jfe.ut.ac.ir/article_22506_d383ccad66bda155a278ddb6429d6e8f.pdf
نشریه دانشکده فنی
0803-1026
0803-1026
1388
43
4
شبیهسازی المان محدود فرایند برش متعامد و تعیین ضخامت لایه چسبنده به ابزار در ناحیه دوم برش
وحید
نوروزی فرد
عقیل
یوسفی کما
در این مقاله، با استفاده از یک مدل دوبعدی با شرایط کرنش صفحهای و کد المان محدود LS-DYNA آنالیز مکانیکی- حرارتی همزمان بر فرایند برش متعامد انجام شده است. تنش سیلان ماده بااستفاده از مدل ترکیبی جانسون- کوک و اصطکاک در فصل مشترک ابزار- براده به کمک مدل اصطکاک چسبنده- لغزنده تعریف شده است. تکنیک مشریزی تطبیقی در طول فرایند و در فواصل زمانی معین برای شبیهسازی جدایش براده مورد استفاده قرار گرفته است. توزیع دما و توزیع کرنشهای پلاستیک در ناحیه دوم برش در سرعتهای برشی مختلف بررسی شده و در انتها روشی برای تعیین ضخامت لایه چسبنده به ابزار در ناحیه دوم برش (BUL) با توجه به نمودار تغییرات گرادیان کرنش پلاستیک در ناحیه دوم ارائه شده است. نتایج به دست آمده برای ضخامت لایه چسبنده با نتایج تجربی مطابقت خوبی را نشان میدهد. در نهایت با استفاده از مدل ایجادشده، ضخامت لایه چسبنده در سرعتهای برشی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده، کاهش ضخامت این لایه با افزایش سرعت برشی را نشان میدهد.
المان محدود
برش متعامد
لایه چسبنده (BUL)
2009
08
23
583
595
https://jfe.ut.ac.ir/article_22507_52f984514153bdf40be4ea38cbf1a3dc.pdf