ORIGINAL_ARTICLE
کاربرد آنالیز مودال در کاهش ارتعاشات و بهینه سازی کنترل حرکت ربات استوارت
ربات استوارت در دسته رباتهای موازی قرار دارد که شامل دو سکوی بالایی و پایینی میباشد که این دو سکو توسط 6 بازو و به وسیلهی مفاصل کروی به یکدیگر متصل شدهاند. این ربات کاربرد گسترده ای در شبیه سازهای فضایی و پرواز دارد و با توجه به حساس بودن نتایج خروجی آن به کنترلر ضروری بود خطاها و نویز مسیرحرکتی ربات به حداقل میرسید. دراین پژوهش به ارائه یک روش نوین برای کنترل رباتها و همچنین مدلی جامع برای شناسایی رفتار ارتعاشی میپردازیم. بنابراین طبق این مدل میتوان ارتعاش را به راحتی و بدون ایجاد مشکل کنترل نمود، پس از دست یابی به معادلات دینامیکی و کنترلی بازوهای ربات، از آنالیز مودال به منظور کنترل ارتعاشات ربات استفاده شد. نتایج حاصل از نظر بازوهای صلب و انعطاف پذیر در نقاط مختلف بازوی ربات مورد بررسی قرار گرفت. مدلسازی با فرض استفاده از مدل دینامیکی سیستم و انعطاف پذیر بودن حرکت بازوها و با بهره گیری از نرم افزار متلب انجام شد، این روش، نشان میدهد که، در ربات دارای اتصالات ارتجاعی بهدلیل افزایش درجات آزادی، ارتعاشات نیز افزایش می یابد و در نتیجه کنترل آن نیاز به صرف انرژی بیشتری نسبت به مدل اتصال صلب به منظور کنترل مکان ربات دارد همچنین میزان خطای مسیر حرکت ربات نسبت به مسیر مرجع کمتر از 15 سانتیمتر و 3 درجه بود که این امر ناشی از کاهش ارتعاشات ربات با استفاده از روش آنالیز مودال بود.
https://www.iranjme.ir/article_126219_5abb0de113e80ce6ff76aa957a832778.pdf
2021-01-20
1
8
ربات استوارت
کنترل حرکتی
کاهش ارتعاشات
آنالیز مودال
یاسر
یوسف نژادیان
yaser.ioec@gmail.com
1
دانشگاه آزاد اسلامی/ آبادان / ایران
AUTHOR
علی اکبر
عظمتی
a.azemati@iauabadan.ac.ir
2
دانشگاه آزاد اسلامی/آبادان/ایران
LEAD_AUTHOR
ORIGINAL_ARTICLE
مطالعه تجربی و عددی بر روی توزیع ضخامت و دقت ابعادی AA6061 در فرآیند شکلدهی تدریجی دونقطهای با استفاده از قالب انعطافپذیر
امروزه در صنعت شکلدهی تولید قطعات با توزیع ضخامت و دقت هندسی مناسب، امری بسیار مهم و حائز اهمیت میباشد. در این تحقیق تمامی قطعات، بوسیله فرآیند نوینی بنام فرآیند شکلدهی تدریجی دو نقطهای با استفاده از قالب انعطافپذیر فرم داده میشوند. قالب انعطافپذیر، قالبی بوده که از تعدادی پین سرکروی مجزا تشکیل شده که میتوان ارتفاع هر یک از پینها را متناسب با هندسه مورد نظر تنظیم نمود. در ابتدا، تاثیر میزان ضخامت (0.5، 1.5، 3 و 6mm) و سختی (60 و 90Shore A) لایههای لاستیکی بر روی دو پارامتر توزیع ضخامت و دقت هندسی نمونههای فرم داده شده مطالعه شده است. سپس تاثیر چیدمان پینها در قالب انعطافپذیر با آرایش کامل و جزیی بر روی دو پارامتر ذکر شده مطالعه شده است. در انتها نیز به منظور فرم دادن هندسهای کامل از یک قطعه، از استراتژی چند مرحلهای استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان میدهد که دقت هندسی نمونهای که بر روی لایه لاستیکی با ضخامت mm5/0 فرم داده میشود در مقایسه با ضخامت mm6 به میزان 78.3% بهبود یافته، اما میزان نازکشدگی این قطعهکار بیش از سایر قطعات میباشد. دقت هندسی قطعهکار نیز به هنگام استفاده از لایههای لاستیکی با سختی ShoreA90 در مقایسه با سختی Shore A60، به میزان 61.77% بهبود یافته اما توزیع ضخامت قطعه بطور یکسان میباشد. پینها با آرایش کامل نسبت به چیدمان جزیی در قالبهای انعطافپذیر دارای دقت هندسی و توزیع ضخامت مناسبتری هستند. استفاده از استراتژی چند مرحلهای در قالب انعطافپذیر، عیب چروکیدگی را به همراه دارد.
https://www.iranjme.ir/article_126220_1b86ca718dae2cf8cae158d20d4e73c7.pdf
2021-01-20
9
20
فرآیند TPIF با استفاده از قالب انعطافپذیر
ضخامت لایه لاستیکی
سختی لایه لاستیکی
قالب با چیدمان جزیی
قالب با چیدمان کامل
محمد
سلیمانی فر
ms588596so@gmail.com
1
گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
AUTHOR
محمد جواد
میرنیا
mirnia@nit.ac.ir
2
گروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
LEAD_AUTHOR
مجید
الیاسی
elyasi@nit.ac.ir
3
دانشگاه صنعتی نوشیرانی بابل
AUTHOR
ORIGINAL_ARTICLE
آنالیز فرکتالی به جهت تعیین اثر تغییر شدت جریان الکتریکی بر سختی سطحی و زبری سطح قطعه کار فولادی در فرآیند تخلیه الکتریکی
کیفیت سطح یکی از ویژگیهای حائز اهمیت است که در ماشینکاری هر قطعه مدنظر قرار میگیرد. هندسه فرکتالی شاخه ای خلاقانه و کاربردی از ریاضیات نوین است. یکی از مهمترین ویژگی های هندسه فرکتالی، بُعد فرکتال است. هدف بررسی اثر شدت جریان بر میزان زبری و سختی سطحی قطعه کار در فرآیند تخلیه الکتریکی با استفاده از آنالیز فرکتال است. به این منظور قطعاتی از جنس فولاد آلیاژی AISI316L توسط دستگاه اسپارک با شدت جریانهای مختلف تحت عملیات ماشینکاری قرار گرفت. نمونه-ها را جهت بررسی کیفیت سطوح توسط دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد تصویربرداری قرار داده شد. نتایج آزمایشگاهی و فرکتالی نشان داد که با افزایش 10برابری شدت جریان، میانگین زبری سطح حدود دو برابر و میزان سختی سطحی 8/0 برابر میشود. همچنین هرچه به شدت جریان افزوده میشود، انحراف از معیار و دامنه تغییرات سیگنال سطح افزایش و فرکانس تغییرات کاهش مییابد. این امر نشان میدهد میزان پستی و بلندیهای سطح افزایش یافته و نقاط با ارتفاع و عمق بیشتری در سطح به وجود میآید و اصطلاحاً سطح زبرتر میشود. درنتیجه افزایش زبری سطح و کاهش میزان سختی سطحی قطعه کارها سبب افزایش بُعد فرکتالی سطوح ماشینکاری شده است.
https://www.iranjme.ir/article_126222_19f2f136f573a9a592a1084379ca30c3.pdf
2021-01-20
21
33
ماشینکاری تخلیه الکتریکی
فولاد آلیاژی L 316
زبری سطح
سختی سطحی
آنالیز فرکتال
ایمان
محمودی نیا
iman91_2009@yahoo.com
1
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
AUTHOR
حمید
سلیمانی مهر
soleimanimehr@srbiau.ac.ir
2
عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
LEAD_AUTHOR
عادل
مقصودپور
a.maghsoudpour@srbiau.ac.ir
3
دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه آزاد واحد علومو تحقیقات
AUTHOR
شهرام
اعتمادی حقیقی
setemadi@srbiau.ac.ir
4
مدیر گروه مکانیک، دانشکده مکانیک برق و کامپیوتر، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
AUTHOR
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تجربی استحکام کمانشی پس از ضربه پانلهای کامپوزیتی مشبک تقویت شده
سازههای مشبک کامپوزیتی بخاطر دارا بودن فوایدی همچون سفتی و استحکام بالا در عین سبکی، کاربرد وسیعی در صنایع هواپیماسازی، خودروسازی و کشتیسازی پیدا کرده اند. در این تحقیق به بررسی تجربی استحکام کمانشی پس از ضربه پانلهای تخت کامپوزیتی مشبک پرداخته شده است. برای این منظور پانل مشبک کامپوزیتی تقویت شده با ریبهای مثلثی با سه ضخامت رویه 6 لایه، 12 لایه و 18 لایه طراحی، ساخته و مورد آزمایش قرار گرفت. برای هر دو تقویت کننده و رویه از الیاف شیشه نوع E و رزین اپوکسی استفاده شده است. نمونه های ساخته شده ابتدا تحت آزمایش ضربه سرعت پایین با بهرهگیری از دستگاه سقوط وزنه قرارگرفتند و سپس آزمایش کمانش در راستای طولی روی نمونهها انجام شد. با استفاده از نتایج بدست آمده مشاهده شد که با افزایش ضخامت رویه، زمانی که نمونه تحت بارگذاری قرار میگیرد، مکانیزم هایی چون شکست الیاف، لایه لایه شدگی و ترک ماتریسی، نیرو و میزان انرژی بیشتری میطلبد. و علی رغم افزایش میزان بیشینه نیرو در نمونه های 18 لایه، میزان استحکام بر واحد وزن نمونهها نسبت به نمونه 12 لایه کاهش و نسبت به نمونه با رویه 6 لایه افزایش مییابد. بنابراین میتوان نسبت ضخامت تقویت کننده به ضخامت رویه برابر 4 به عنوان نسبت بهینه نتیجه گرفت.
https://www.iranjme.ir/article_126224_0d1e6d3cdd579667f29bde859788e5c2.pdf
2021-01-20
34
41
سازه های کامپوزیتی مشبک
کمانش پس از ضربه
ضربه سرعت پایین
احمد
عطایی
ataei@modares.ac.ir
1
فارغ التحصیل تربیت مدرس
AUTHOR
حامد
احمدی
h_ahmadi@modares.ac.ir
2
استادیار دانشگاه تربیت مدرس
LEAD_AUTHOR
امین
فرخ آبادی
amin-farrokh@modares.ac.ir
3
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس
AUTHOR
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تجربی تأثیر پارامترهای ماشینکاری تخلیه الکتریکی بر زبری سطح و نرخ براده برداری سرامیک کاربید بور
سرامیکهای پیشرفته بهدلیل برخورداری از ویژگیهایی نظیر استحکام بالا، پایداری در دماهای بالا، مقاومت بالا در برابر خوردگی و خواص مغناطیسی و الکتریکی منحصربهفرد، در ساخت قطعات خاص و استراتژیک کاربرد ویژهای دارند. کاربید بور، مادهای کریستالی تیره مایل به سیاه است که پس از الماس و نیترید بور مکعبی، سختترین مادة شناخته شده محسوب میگردد. با توجه به ویژگیها و سختی بالای کاربید بور و توانایی خاص فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی در ماشینکاری مواد سخت و ایجاد شکلهای پیچیده، در این پژوهش به بررسی تجربی و آماری تأثیر پارامترهای شدت جریان و زمان روشنی پالس بر زبری سطح و نرخ برادهبرداری نمونههای تهیه شده از کاربید بور پرداخته شده است. نتایج حاصل از آزمایشهای انجام شده نشان داد، شدت جریان بیشترین تأثیر را بر زبری سطح و نرخ برادهبرداری نمونهها داشته است و همچنین مقایسه تصاویر میکروسکوپی از سطح نمونههای ماشینکاری شده نیز نشان داد که افزایش شدت جریان، افزایش ترکها و اندازه حفرهها را به همراه داشته است. بهطوریکه، با افزایش شدت جریان از 16 آمپر به 24 آمپر، میانگین اندازه حفرهها، در حدود 30% افزایش یافته است و ادامه روند افزایش شدت جریان به 32 آمپر، سبب افزایش میانگین اندازه حفرهها در حدود 8% شده است. همچنین طی بهینهسازی انجام شده به روش فاکتوریل، مقدار بهینه برای نرخ برادهبرداری و زبری سطح نمونهها بهترتیب، 2.45 میلیمتر مکعب بر دقیقه و 4.30 میکرومتر بدست آمده است.
https://www.iranjme.ir/article_126225_fbedc706355e7e3b4f1b65f7d1268d61.pdf
2021-01-20
42
51
ماشین کاری تخلیه الکتریکی
کاربید بور
نرخ براده برداری
زبری سطح
محمد
نعمتی
nemati.mohammad@gmail.com
1
گروه مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه آزاد واحد تهران شمال ، تهران، ایران
AUTHOR
احسان
شکوری
e_shakouri@iau-tnb.ac.ir
2
مدیر همکاری های علمی و امور قراردادهای سازمان مرکزی دانشگاه آزاد اسلامی/ عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی - واحد تهران شمال
AUTHOR
پیام
سرائیان
p_saraeian@iau-tnb.ac.ir
3
گروه مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد، اصفهان، ایران.
LEAD_AUTHOR
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تجربی و عددی خمکاری با لیزر ورقهای ترکیبی ماشینکاری شده با در نظر گرفتن مکانیزمهای خمکاری مختلف
در این پژوهش، خمکاری به کمک لیزر ورقهای ترکیبی ماشینکاری شده به وسیله آزمایشهای تجربی و شبیهسازیهای عددی مورد بررسی قرار گرفته است. باید توجه داشت که به دلیل وجود ضخامتهای متفاوت در ورقهای ترکیبی ماشینکاری شده، خمکاری به کمک لیزر این ورقها در مقایسه با ورقهای ساده ی یکپارچه پیچیدهتر میباشد. همچنین پدیده خمش چند منحنی که غیر یکنواختی تغییر شکلها در جهت عرضی میباشد به صورت محسوستری در خمکاری به کمک لیزر ورقهای ترکیبی ماشینکاری شده نسبت به ورقهای یکپارچه دیده میشود. در این مقاله، یک روش جدید تابشدهی بر مبنای تغییر سرعت اسکن لیزر برای خمکاری به کمک لیزر ورقهای ترکیبی ماشینکاری شده پیشنهاد شده است. ثابت میشود که با استفاده از روش تابشدهی پیشنهاد شده، اختلاف در زاویه خمش قسمتهای نازک و ضخیم ورقهای ترکیبی ماشینکاری شده و همچنین پدیده خمش چند منحنی به شدت کاهش یافته است. نتایج زوایای خمش و پدیده خمش چند منحنی با در نظر گرفتن مکانیزمهای خمشی متفاوت در قسمتهای نازک و ضخیم ورق ترکیبی ماشینکاری شده ثابت میکنند که روش تابش دهی پیشنهاد شده، روش مناسبی برای خمکاری به کمک لیزر ورقهای ترکیبی ماشینکاری شده میباشد.
https://www.iranjme.ir/article_126226_d5176a1c86975a8bd1cc2d97b0badb09.pdf
2021-01-20
52
65
خمکاری به کمک لیزر
ورقهای ترکیبی ماشینکاری شده
الگوی اسکن
پدیده خمش چند منحنی
زاویه خمش
مهدی
صفری
m.safari@arakut.ac.ir
1
عضو هیئت علمی/دانشگاه صنعتی اراک
LEAD_AUTHOR
محمود
فرزین
farzin@cc.iut.ac.ir
2
عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان
AUTHOR