ORIGINAL_ARTICLE
اتصال غیرهمجنس آلیاژهای آلومینیم سری 5xxx به 7xxx با استفاده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی خودواکنشی
به منظور ارزیابی امکان اتصال همجنس و غیرهمجنس آلیاژهای آلومینیم 5019 و 7039، ورقهایی به ضخامت 3 میلیمتر از این آلیاژها به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی خودواکنشی جوشکاری شدند. ابزار دوکی شکل شناور مورد استفاده برای جوشکاری از جنس فولاد گرمکار عملیات حرارتی شده، طراحی و ساخته شد. اثر متغیرهای مختلف فرآیند نظیر فاصله بین شانهها، سرعت پیشروی و سرعت چرخش ابزار به منظور ایجاد اتصالی عاری از عیب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بازرسی چشمی و رادیوگرافی نشان داد که اتصال سالم در سرعت پیشروی mm/min 22 و سرعت چرخش ابزار rpm 1120 بدست میآید. نتایج آزمون کشش نشان داد که راندمان اتصال بدست آمده برای اتصالهای 5019-5019، 7039-7039 و 7039-5019 به ترتیب 72، 76 و 5/91% است که از راندمان اتصال با روشهای ذوبی بیشتر و قابل مقایسه یا بیشتر از راندمان اتصال با روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی معمولی است. ارزیابی میکروسکپی سطح شکست نمونه های جوشکاری شده نشان داد که برای اتصالهای همجنس، مکانیزم شکست غالب، شکست نرم میباشد اما برای اتصال غیرهمجنس، مکانیزم غالب شکست ترد میباشد. ارزیابی سختی سطح مقطع عرضی قطعات جوشکاری شده در نزدیکی شانه بالایی و پایینی نشان داد که میزان سختی در نزدیکی شانه پایینی ابزار همواره بیشتر است. بیشتر بودن سختی در مجاورت شانه پایینی را میتوان به دمای پایینتر قطعه در این ناحیه نسبت داد.
https://www.iranjme.ir/article_131046_701820108c225cf4a23950ac7f91cf21.pdf
2021-03-21
1
13
اتصال غیرهمجنس
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی خودواکنشی
ابزار دوکی شکل شناور
خواص مکانیکی
راندمان اتصال
علی
سال افزون
a.salafzon@gmail.com
1
گروه مهندسی مواد، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
AUTHOR
امین
ربیعی زاده
rabieezadeh@iaushiraz.ac.ir
2
گروه مهندسی مواد، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
LEAD_AUTHOR
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی اثر سختکاری استحالهای سطحی توسط لیزر دیودی توان بالا روی ریزساختار، سختی و رفتار سایشی فولاد ابزار سرد کار AISI O1
در این تحقیق سختکاری استحالهای سطحی فولاد ابزار سرد کار AISI O1 توسط لیزر دیودی توان بالا با بیشینه توان 1600 وات با پارامترهای توان و سرعت اسکن متفاوت موردبررسی قرار گرفت و مشخصه یابی ریزساختاری، فازی، ریز سختی سنجی و سایش برای بررسی اثر سختکاری توسط لیزر، انجام گردید. فرآیند سختکاری منجر به ایجاد منطقهی سختکاری شده با عمق حدود 2 میلیمتر و عرض بالای 10 میلیمتر شد. ریزساختار ناحیهی سختکاری شده شامل فازهای مارتنزیت و آستنیت باقیمانده بود و سختی برای پارامترهای مختلف در محدودهی 760 تا 650 ویکرز حاصل شد. افزایش گرمای ورودی باعث افزایش درصد آستنیت باقیمانده شد و منجر به ایجاد ساختار درشت مارتنزیت گردید و سختی برای نمونه با بالاترین گرمای ورودی دارای کمترین مقدار بود. مقایسهی خواص سایشی نمونههای سختکاری شده با نمونهی سخت شده در روغن و بازپخت و همچنین نمونهی آنیل شده، مشخص کرد که فرآیند سختکاری منجر به بهبود خواص سایشی نمونههای سختکاری شده گردیده است و مقاومت به سایش نمونهی سختکاری شده توسط لیزر در حدود 10 برابر نمونهی آنیل شده بود.
https://www.iranjme.ir/article_131047_e7b33bb473a2f715d62e5de8dfbc7555.pdf
2021-03-21
14
22
سختکاری استحالهای سطحی
فولاد ابزار سرد کار AISI O1
لیزر دیودی توان بالا
سختی
مقاومت به سایش
امیر سالار
دهقانی
amirsalar.dehghani@gmail.com
1
دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات
AUTHOR
امیررضا
فرنیا
a.farnia@srbiau.ac.ir
2
دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
LEAD_AUTHOR
محمد جواد
ترکمنی
mjtorkamany@yahoo.com
3
استادیار مرکز علوم و فنون لیزر ایران
AUTHOR
ORIGINAL_ARTICLE
مطالعه تأثیر پارامترهای فرآیند برنیشینگ غلتکی بر زبری سطح و میکروسختی قطعات چدنی
با توجه به نیاز صنایع مختلف به تولید محصول با دقت ابعادی و خواص سطحی مطلوب و تأثیر بالای کیفیت سطح نهایی بر کارآیی محصولات، انتخاب فرآیندهای مؤثر و مناسب پرداخت جهت تولید محصولات با کیفیت، حائز اهمیت است. در میان روشهای مختلف پرداخت، استفاده از فرآیند برنیشینگ به دلیل هزینه پایین، امکان نصب روی ماشینهای مختلف و پرداخت سطوح بدون برادهبرداری بیش از سایرین مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین در این پژوهش، با توجه به کاربرد گسترده چدن نشکن در صنایع مختلف، پس از تهیه نمونههای ساخته شده از چدن نشکن، ساخت ابزار برنیشینگ غلتکی و سوار نمودن آن روی ماشین تراش، آزمایشها مطابق با جدول طراحی آزمایش، انجام شد و تأثیر متغیرهای نیروی برنیشینگ، نرخ پیشروی و سرعت دوران، بر میکروسختی و زبری سطح نمونهها مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه به منظور تجزیه و تحلیل آماری نتایج، از نرمافزار مینیتب و روش سطح پاسخ استفاده شد و طی تحلیل آماری انجام شده با سطح اطمینان 95%، مؤثرترین پارامترها و مقادیر مطلوب آنها جهت افزایش میکروسختی و کیفیت سطح نمونهها معرفی گردید. نتایج حاصل از آزمایشها نشان داد که نیروی برنیشینگ بیشترین تأثیر را بر میکروسختی و زبری سطح نمونهها داشته و طی بهینهسازی انجام شده به روش سطح پاسخ، مقدار بهینه برای زبری سطح و میکروسختی نمونهها، بهترتیب، 0.562 میکرومتر و 203.20 ویکرز بدست آمد که در مقایسه با مقادیر بدست آمده برای نمونه شاهد، زبری سطح نمونهها در حدود 58% کاهش و میکروسختی نمونهها در حدود 12% افزایش یافته است.
https://www.iranjme.ir/article_131048_66af4a69bc7b458e3405895300c116bc.pdf
2021-03-21
23
34
چدن نشکن
برنیشینگ غلتکی
زبری سطح
میکروسختی
روش سطح پاسخ
محسن
عسگری
m.asgari814@gmail.com
1
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال.
AUTHOR
پیام
سرائیان
p_saraeian@iau-tnb.ac.ir
2
LEAD_AUTHOR
احسان
شکوری
e_shakouri@iau-tnb.ac.ir
3
مدیر همکاری های علمی و امور قراردادهای سازمان مرکزی دانشگاه آزاد اسلامی/ عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی - واحد تهران شمال
AUTHOR
ORIGINAL_ARTICLE
مدلسازی دینامیکی و کنترل مستقل سرعت خطی و زاویهای ربات ماهی
رباتهای خودکار زیردریایی، در دهههای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند.زیرا میتوانند جایگزین انسان برای انجام کارهای خطرناک زیرآبی شوند. موقعیت یابی ربات، کلیدی برای تضمین موثر بودن ربات های زیر آب است که میتوانند وظیفه خود را انجام دهند. هدف از این مقاله کنترل سرعت خطی و زاویهای ربات، تبدیل مدل ربات به مدل عمومی رباتهای متحرک است، که در صورت انجام پیادهسازی الگوریتم موقعیتیابی روی ربات ماهی امکانپذیر میشود. مدل دینامیکی مناسب برای این ربات به صورت مدل دو بعدی ربات ماهی سادهسازی شده است. از میان انواع مختلف، ربات ماهی با تحریک دم (BCF) در نظر گرفته شده است. همچنین از مدل میانگین ربات برای پیادهسازی کنترلر استفاده شده و ضرایب مربوط به مدل میانگین اصلاح شدهاند. پارامترهای دم زدن ربات شامل بایاس، دامنه دم زدن و فرکانس است. فرکانس دم زدن ربات همواره مقدار ثابت در نظر گرفته شدهاست ولی بایاس و دامنه متغیر و قابل کنترل هستند. پس از شبیهسازی مدل دینامیکی ربات، ارتباط پارامترهای دم زدن با سرعت خطی و سرعت زاویهای ربات ماهی بررسی شده است. در نتیجه این بررسیها سرعت روبه جلو خطی و سرعت زاویهای بهطور همزمان و مستقل از هم قابل کنترل هستند. این کنترل حرکت، برای رفتار چرخش ملایم با سرعت خطی ثابت کاربرد دارد، ولی برای رفتارهای دیگر ربات هم میتوان آن را تعمیم داد. سرانجام با کنترل دامنه و بایاس دم زدن به ترتیب سرعت روبه جلو با کنترلر PI و با خظای 1.67% و سرعت زاویهای با کنترلر PID و با خطای 2.5% کنترل میشود.
https://www.iranjme.ir/article_131049_2d12b2d640fe91c1f2240a388dfddda7.pdf
2021-03-21
35
45
دینامیک رباتهای زیردریایی
رباتهای با تحریک دم
ربات ماهی
کنترل حرکت ربات ماهی
فرناز
دهکردی
d.farnaz@modares.ac.ir
1
دانشجو/مهندسی مکانیک دانشگاه ترتبیت مدرس
AUTHOR
مجید
ساده دل
majid.sadedel@modares.ac.ir
2
استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس
LEAD_AUTHOR
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی و شبیه سازی ایمپلنت ساختار متخلخل به کمک کامپیوتر با استفاده از حداقل سطوح با تناوب سه گانه
در این تحقیق مزایای ایمپلنت متخلخل نسبت به ایمپلنت رایج به منظور اعمال یک نوع تخلخل خاص مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از حداقل سطوح با تناوب سه گانه در طراحی ایمپلنت متخلخل به دلیل منحنی شکل بودن آن پتانسیل بالایی در طراحی سازههای متغیر هم از لحاظ مورفولوژی و هم از لحاظ تراکم نسبی با توجه به معادلات ساختاری ضمنی آن ایجاد میکند. معادلات حداقل سطوح تناوب سه گانه با استفاده پلاگین گرس هاپر حل میشود و در نهایت سطح یک سلول واحد برای طراحی ساختار متخلخل بدست میآید. یک ایمپلنت رایج دندان و دو ایمپلنت متخلخل دندان با تخلخل54% و 65% درصد بر اساس استاندارد ITI از کاتالوگ شرکت استرومن الگوبرداری شده است. در بارگذاری استاتیکی و دینامیکی نیروها در سه جهت مختلف بر اساس مبانی بیومکانیک به ایمپلنت وارد شد. نتایج نشان داد که پس از کاشت ایمپلنتهای دندانی مقدار بیشینه تنش در ایمپلنتهای متخلخل نسبت به ایمپلنت رایج افزایش مییابد به طوری که از82/31 به 93/98 مگاپاسکال در ثانیه پنجم افزایش پیدا کرد. در ایمپلنتهای متخلخل میزان توزیع تنش در استخوان اسفنجی نسبت به ایمپلنت رایج افزایش پیدا میکند. با متخلخل کردن ایمپلنتهای دندانی میتوان با پدیده سپر تنشی مقابله کرد. در این پدیده، ایمپلنت به علت داشتن استحکامی به مراتب بیشتر از استخوان، مانع از انتقال تنش به استخوان میشود که نتیجه آن ضعیف شدن استخوان در ناحیه کاشت ایمپلنت است. با اعمال تخلخل و با بکارگیری حداقل سطوح تناوب سه گانه در طراحی ایمپلنت، باعث توزیع تنش بیشتر در استخوان اسفنجی میگردد.
https://www.iranjme.ir/article_131050_e16109069f9e581b4ba2e47aa46c77ca.pdf
2021-03-21
46
54
حداقل سطوح تناوب سهگانه
ساخت افزایشی
ایمپلنت متخلخل
روش اجزا محدود
مهدی
سرکاری
mahdi.sarkari@srbiau.ac.ir
1
گروه مکانیک،دانشکده مکانیک،برق و کامپیوتر،دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات،تهران،ایران
AUTHOR
صادق
رحمتی
srahmati@srbiau.ac.ir
2
دانشیار/دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
LEAD_AUTHOR
محمد
نیکخو
m.nikkhoo@srbiau.ac.ir
3
استادیار، مهندسی پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات، تهران
AUTHOR
ORIGINAL_ARTICLE
تعیین سیستم موقعیتدهی قطعات ورقی در قالبهای شکلدهی کششی بهصورت خودکار
موقعیتدهی صحیح ورق در قالبهای شکلدهی از اهمیت زیادی برخوردار است. وجود خطا در موقعیتدهی اولیه میتواند منجر به تولید قطعه ناسالم شود. تعداد و محل اجزای موقعیتدهنده در موقعیتدهی صحیح قطعه بسیار مؤثر است. در طراحی دستی و سنتی قالبهای شکلدهی قطعات ورقی بزرگ برای موقعیتدهی ورق معمولاً در هر لبه از آن دو موقعیتدهنده استفاده میشود یعنی در چهار جهت ورق از هشت عدد گیج استفاده میشود که به نظر میآید تعدادی از آنها ضروری نباشد. در تحقیق حاضر با برقراری ارتباط بین نرمافزار مدلسازی کتیا و نرمافزار تحلیلی آباکوس و به کمک روشهای بهینهسازی، سیستم نرمافزاری یکپارچهای ایجاد شده که قادر است بهصورت خودکار تحلیلهای المانمحدود را انجام داده و با توجه به خروجی هر تحلیل، تغییراتی در فایل ورودی ایجاد کرده و تحلیل بعدی را انجام دهد. در هر مرحله برای یک چیدمان خاص از گیجها میزان انحراف ورق حین قرارگیری و شکلدهی مورد بررسی قرار می گیرد که نباید از حد مجاز بیشتر باشد. اعمال تغییرات در پارامترهای ورودی طبق الگوریتم بهینهسازی و انجام تحلیلهای بعدی تا همگرا شدن مسئله به جوابی که بهترین چیدمان سطوح موقعیتدهنده را پیشنهاد میدهد بهصورت کاملا خودکار ادامه مییابد. برای مقایسه نتایج حاصل از این سیستم با طراحی سنتی دو مثال ارائه شده است که نتایج به دست آمده نشان میدهد با تعداد گیج کمتر از روش سنتی میتوان قطعه ورقی را روی قالب به درستی و با دقت کافی موقعیتدهی نمود.
https://www.iranjme.ir/article_131051_a576b74edb81f13dd1a52614d7d7b58a.pdf
2021-03-21
55
67
سیستم موقعیتدهی خودکار
قالبهای شکلدهی قطعات ورقی
نرمافزار مدفرانتیر
قاسم
اعظمی راد
azamirad@yazd.ac.ir
1
عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
LEAD_AUTHOR
بهروز
آرزو
arezoo@aut.ac.ir
2
استاد دانشگاه امیرکبیر
AUTHOR