انجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X6820200121The effect of surface shape on the production of aluminum-copper two layer tubes using forward extusion processتاثیر شکل سطح بر تولید لوله های دو لایه آلومینیوم-مس با استفاده از فرایند اکستروژن مستقیم19101933FAفاطمه برندارگروه آموزشی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابلمجید الیاسیدانشگاه صنعتی نوشیرانی بابل1111-1111-1111-1111محمد جواد میرنیاگروه مهندسی ساخت و تولید، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل0000-0003-1049-9565روح اله جماعتیاستادیار دانشگاه صنعتی بابل0000-0002-4764-9910Journal Article20190311The use of bimetal tubes due to the improvement of its mechanical and physical properties compared to single layer tubes has been considered by various industries. These tubes are produced in a variety of processes, but because of the compressive stress in the extrusion process, this process is more suitable for making rods and tubes which increases the possibility of forming metallurgical bands between the two metals. In this study, the effect of the tube surface shape on the production of bimetal tubes in both copper shell and aluminum core and vice versa has been investigated through extrusion process. In order to achieve the proper mechanical connection and optimum connection quality, the tubes were prepared in three different surface shapes. In this way, grooves between the bimetal tubes were created to form the layers and were filled by the process of extrusion of the empty space of the layers. Finally, extrusion process of bimetal tubes was carried out in two extrusion ratio of 40 and 60 percent. In order to investigate the mechanical properties, the crushing test was performed on the produced bimetal tubes. Microscopic images in both copper shell and aluminum core and vice versa showed that the formation of the groove in each two-layers, causes the proper mixing between the two tube layers. Also, the results of the crushing test showed that the tubes with both grooves had better resistance than the other ones.استفاده از لولههای دولایه به دلیل بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی آن نسبت به لولههای تک لایه، مورد توجه صنایع مختلف قرار گرفته است. این لولهها به روشهای مختلفی تولید میشوند اما به دلیل حالت تنش فشاری در فرایند اکستروژن که امکان ایجاد باندهای متالورژیکی بین دو فلز را افزایش میدهد این فرآیند برای ساخت میله-ها و لولههای دولایه مناسبتر است. در این پژوهش تاثیر شکل سطح لوله بر تولید لولههای دولایه در دو حالت مس پوسته- آلومینیوم هسته و برعکس، به روش اکستروژن مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است. جهت دستیابی به اتصال مکانیکی مناسب و کیفیت مطلوب اتصال، لولهها در سه حالت مختلف آمادهسازی شدند. بدین ترتیب که شیارهایی بین دولایه ایجاد گردید تا لایهها در هم قرار گیرند و توسط فرایند اکستروژن فضای خالی لایهها پر گردید. در نهایت فرآیند اکستروژن لوله دو لایه در دو نسبت 40 و 60 درصد انجام گرفت. بمنظور بررسی خواص مکانیکی، آزمون لهیدگی برروی لولههای دولایه تولید شده توسط فرایند اکستروژن انجام شد. تصاویر میکروسکوپی در هر دو حالت مس پوسته- آلومینیوم هسته و برعکس نشان داد که ایجاد شیار در هر دولایه، سبب نفوذ و درآمیخته شدن مناسب دو جنس در یکدیگر میشود. همچنین نتایج آزمون لهیدگی لولههای دولایه نشان داد که لولههایی که هر دو فلز دارای شیار بودند مقاومت بهتری نسبت به سایر نمونهها در برابر لهیدگی دارد.انجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X6820200121Investigating the Effective Parameters in the Spring Back of Two Layers Sheet Copper-Austenitic Stainless Steel in the Incremental Sheet Formingبررسی پارامترهای موثر در برگشت فنری ورق دولایه مس- فولاد زنگنزن آستنیتی در فرآیند شکلدهی افزایشی1020101934FAمسعود محمودیاستادیار دانشگاه سمنان0000-0002-7446-6140محمد کرکه آبادیدانشکده مکانیک، دانشگاه سمنانرمضانعلی حاجی قربانیدانشکده مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایرانJournal Article20181211The Incremental Sheet metal forming is one of the dieless forming processes. In this process, the ball nose tool runs the predetermined path to form the sheet by applying the local pressure on the sheet. One of the disadvantages of the incremental forming process is the springback phenomenon. In this paper, the effect of parameters on the springback in the two layear sheet Cu / Austenite St produced by the Single Point Incremental Sheet Forming has been investigated. The input parameters of this process include the tool diameter, vertical step, sheet thickness, depth of form, forward velocity, and arrangement of layers of the double layer sheet. Using the finite element simulation via Abaqus software and the Taguchi design of experiments method via Minitab software, the effect of input parameters on springback and forming force has been investigated. Also, the results of the simulation were validated by the empirical test and it was determined that the finite element has an appropriate overlap in extraction of the final results. At the end, the effect of each of the parameters mentioned on the springback and forming force was analyzed. It was determined that the thickness of the sheet had the greatest effect on both springback and forming force.شکلدهی افزایشی ورق فلزی یکی از فرآیند های فرم دهی بدون قالب میباشد. در این فرآیند ابزار سر کروی مسیر از پیش تعیین شده را طی مینماید تا با اعمال فشار موضعی به ورق آن را به شکل مد نظر تبدیل نماید. یکی از معایب موجود در فرآیند شکلدهی افزایشی، پدیده برگشت فنری ورق میباشد. در این مقاله به بررسی تاثیر پارامترهای موثر بر برگشتپذیری فنری در ورق دو لایه مس- فولاد آستنیتی حاصل از شکل دهی افزایشی، پرداخته شده است. پارامترهای ورودی این فرآیند شامل قطر ابزار، گام عمودی، ضخامت ورق، عمق شکلدهی، سرعت پیشروی و ترتیب قرارگیری لایههای ورق دولایه میباشد. با استفاده از شبیهسازی المان محدود فرآیند به کمک نرم افزار آباکوس و روش طرّاحی آزمایشهای تاگوچی به کمک نرم افزار مینی تب، تأثیر پارامترهای ورودی بر روی برگشتپذیری فنری و نیروی شکلدهی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین نتایج بدست آمده از شبیهسازی توسط آزمون تجربی اعتبار سنجی شده و مشخص شد که نتایج شبیه سازی المان محدود دارای همپوشانی مناسبی در مقایسه با جوابهای نهایی بدست آمده از آزمون عملی میباشند. در پایان میزان تاثیر هر یک از پارامترهای نام برده شده بر روی برگشت فنری و نیروی شکلدهی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و مشخص شد که پارامتر ضخامت ورق بیشترین تاثیر را هم در برگشت فنری و هم نیروی شکل دهی دارا می باشد.انجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X6820200121Experimental Study on surface roughness and quality of Hybrid MQL and Thermally-Enhanced Turning of Stainless Steel 17-4 PH (AISI 630)بررسی تجربی صافی سطح و سلامت سطح در فرآیند تراشکاری داغ فولاد ضدزنگ (ph 17-4 (630AISI به کمک روانکاری کمینه (MQL)2132101935FAامیرحسین مقدسیگروه ساخت و تولید،دانشکده مهندسی مکانیک،دانشگاه تهران،تهران،ایران0000-0002-5321-020Xمحمدجعفر حداداستادیار دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهرانمحمد کاظمی نصرآبادیاستادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه هوایی شهید ستاری،تهران،ایرانJournal Article2019010317-4 ph stainless steel is one of the high strength stainless steel that is widely used in military, oil and gas industries, which has many problems due to its high strength, such as other new and high strength materials face to a lot of problems. Due to the great improvement in material properties especially their strength and hardness in recent years, this has become more evident. The use of controlled heat source along with machining (hot machining) (heat-assisted machining) has been introduced as an efficient way for machining hard-cutting materials. This also significantly improves the process output parameters. Minimum quantity lubrication (MQL) has been used to eliminate other dangers, such as tool wear and high-temperature infiltration. The surface roughness as an important parameter in machining due to its high strength and hardness is one of the challenges of machining this steel. Using this method, surface integrity has improved significantly. In this study, the effect of cutting velocity, feed rate and applied temperature on the surface have been investigated on the surface integrity. The surface roughness has been improved by using a hybrid machining up to 70 to 100%, as well as a uniform surface roughness profile. The hybrid machining has shown that all surface imperfections, such as tricks and microcracks, sticking particles Eliminates at the surface, which can indicate a dramatic improvement in fatigue strength.فولاد ضدزنگ17-4 PH یکی ازفولاد های ضدزنگ با استحکام بالا می باشد که کاربرد بسیاری در صنایع نظامی، نفت وگاز و غیره دارد که به دلیل استحکام بالا ماننددیگر موادسخت برش ماشین کاری آن دارای معضلات بسیاری می باشد.با توجه به پیشرفت های بسیار در بهبود خواص مواد به ویژه استحکام و سختی آن ها در سالیان اخیر،این امراهمیت بیشتری به خود گرفته است.استفاده از منبع حرارتی کنترل شونده درکنار ماشینکاری (ماشین کاری داغ) به عنوان شیوه ای کارآمد برای ماشینکاری مواد سخت برش معرفی شده است.این امر همچنین باعث بهبود چشمگیر پارامتر های خروجی فرایند می شود. برای از بین بردن معضلات دیگر مانند سایش ابزار و نفوذ در دمای بالا در کنار فراینداز روانکاری کمینه (MQL) استفاده شده است .صافی سطح به عنوان یک پارامتر مهم در ماشینکاری به علت استحکام وسختی بسیاربالا یکی ازچالش های ماشینکاری این فولاد می باشد. بااستفاده ازین روش صافی سطح وهمینطور سلامت سطح نهایی به مقداربسیار چشمگیری بهبود یافته است.دراین پژوهش تاثیرسرعت برشی،سرعت برشی ودمای اعمال شده درفرآیند برصافی سطح وسلامت سطح در فرایند تراشکاری بررسی شده است. با استفاده از ماشین کاری ترکیبی صافی سطح نهایی 70 تا 100 درصد بهبود داده شده است و همچنین بدست اوردن پروفیل یکنواخت زبری سطح نیز نشان داده شده است.ماشین کاری ترکیبی نشان داده است که تمامی عیوب سطحی مانندترک و میکروترک ها و همچنین ذرات چسبیده شده روی سطح را از بین می برد که نشان دهنده بهبود چشمگیر در استحکام خستگی نیز می تواند باشد.انجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X6820200121Optimization of Physical-Mechanical Properties of light cure Resins for use in 3D printing by micro and nano additives for industrial applicationsبهینه سازی خواص فیزیکی مکانیکی رزینهای پخت نوری برای استفاده در چاپ سهبعدی توسط افزودنیهای میکرو و نانو جهت کاربردهای صنعتی3342101936FAمرتضی بهزادنسباستادیار،پژوهشکده فرآیند، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران0000-0002-0941-7377مطهره حسینیکارشناس ارشد، مهندسی صنایع پلیمر، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران ، تهرانJournal Article201903113D printers have become widely used in the industry in the last decade so that this technology is sometimes referred to as the fourth industrial revolution. Stereolithography is one of the oldest and, at the same time, the most accurate method used in this industry. Despite numerous studies in various fields involved in this technology, there is a lack of quantitative studies on strengthening the mechanical properties of resins used in this method for application as the final piece and without post-processing, especially in button-up printers (mainly used in desktop printers). In this paper, the physical and mechanical properties of an industrial grade resin were improved via addition of calcium carbonate micro and nanoparticles, with and without surface modification with a mechanical stirrer, at the same time the limitations and effects of adding this filler on other properties such as printability have been studied. It was found that optimal viscosity for use in these printers is ranged between 180 to 300 centipoise. It was also observed that the addition of calcium carbonate particles reduced the curing induced shrinkage and improved the mechanical properties up to 70% with the increase of micro and nanoparticles. In addition, it was observed that the post-curing process is critical to achieving the optimal properties.چاپگرهای سهبعدی در دهه اخیر کاربرد گسترده ای در صنعت پیدا کرده اند به نحوی که از آین تکنولوژی گاها بهعنوان انقلاب چهارم صنعتی یاد میشود. استریو لیتوگرافی یکی از قدیمیترین و در عین حال دقیقترین روشهای مورد استفاده در این صنعت است. علی رغم مطالعات فراوان درزمینهٔ های مختلف تشکیل دهنده این تکنولوژی درزمینهٔ تقویت خواص مکانیکی رزینهای مورد استفاده در این روش جهت کاربرد بهعنوان قطعه نهایی و بدون فرآیندهای اضافه پساپخت، به خصوص در چاپگرهای صفحه متحرک به سمت بالا (اغلب پرینترهای رومیزی)، مطالعات کمی شده است. در این مقاله سعی شده با استفاده از افزودن میکرو و نانو ذرات ساده و اصلاح سطح شده کربنات کلسیم به یک رزین صنعتی با همزن مکانیکی خواص فیزیکی مکانیکی آنها تقویت گشته و همزمان محدودیت ها و تاثیرات میزان افزایش ذرات بر سایر خواص مطالعه گردد. مشاهده شد که ویسکوزیته بهینه برای استفاده در این چاپگرها 180تا 300 سانتی پواز میباشد. همچنین مشاهده شد که افزودن ذرات کربنات کلسیم موجب کاهش جمع شدگی حاصل از پخت شده و با افزایش میکرو و نانو ذرات خواص مکانیکی تا 70 درصد بهبود مییابد. علاوه بر آن مشاهده شد که انجام فرآیند پسا پخت بر روی نمونه های تهیه شده به این روش حیاتی میباشد.انجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X6820200121Simulation and modeling of dental bur force and vibration at enamel and dentin layersشبیهسازی و مدلسازی نیرو و ارتعاشات فرز دندانپزشکی در لایههای مینا و عاج4353101937FAفاطمه ریاحیدانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزدعباس مزیدیدانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد0000-0002-4051-4589محمد مهدی جلیلیعضو هیات علمی/دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزدعلی مختاریدانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزدJournal Article20190304Tooth restoration is the most frequent operation in dentistry. During this process, the dentist removes chip from carious or damaged restoration part of tooth by a high speed rotating tool. The forces generated due to tool and tooth layers contact are called cutting forces. In medical works, knowing the magnitude of cutting forces is very important, as many efforts has been done in this area to measure those experimentally. However, a lot of time, money, and energy would be require for experimental tests. The cutting force varies at different tooth layers and the dentist has no feedback on which layer is under milling operation (objective layer). In other words, a dentist detects objective layer based on experiments and physical sense during the operations. Consequently, online detection of objective layer is a challenging issue.<br /> The main object of current research is the simulation of force and vibration of dental bur. Vibration signals are a powerful source of information that can be used to detect dental layers. To the best author's knowledge, the specific cutting force coefficients for the two main dental layers are obtained for the first time in current study. In addition, vibration and force in the two main layers of the tooth are compared and analyzed using the Timoshenko beam theory, the milling force equations and the dynamic chip thickness. The results of this effort can be used to improve the quality and efficiency of dental restoration and to give an initial view on producing an intelligent hand-piece.پرکاربردترین عملیات در دندانپزشکی ترمیم دندان است. در طی این فرایند، دندانپزشک با یک ابزار دورانی که سرعت بسیار بالایی دارد از قسمت پوسیده دندان یا ترمیمشدگیهای آسیبدیده برادهبرداری میکند. در حین انجام این عمل تماس ابزار با لایههای دندان نیروهایی ایجاد میکند که به آنها نیروهای برشی گفته میشود. آگاهی از حدود یا مقدار دقیق نیروی برش در کارهای پزشکی از اهمیت بالایی برخوردار است تا آنجا که کارهای بسیاری در این حوزه به اندازهگیری نیرو بهصورت آزمایشگاهی پرداختهاند که انجام آن به صرف وقت و هزینه بالایی نیاز دارد. نیروی برش در لایههای مختلف دندان متفاوت است و دندانپزشک بازخوردی از اینکه در کدام لایه در حال کار است ندارد. بهعبارتدیگر تشخیص لایه حین عملیات، برای دندانپزشک کاملاً حسی و تجربی و علاوه بر آن یک مسئله چالشبرانگیز است.<br /> موضوع اصلی این پژوهش، شبیهسازی نیرو و ارتعاشات فرز دندانپزشکی است. سیگنالهای ارتعاشات منبع قوی از اطلاعات هستند که میتوانند برای تشخیص لایههای دندان مورد استفاده قرار گیرند. از نقطه نظر نویسندگان، برای اولین بار در این پژوهش، ضرایب مخصوص برش برای دو لایه اصلی دندان با استفاده از نرمافزار المان محدود بهدست آمده است. همچنین، برای اولین بار ارتعاشات و نیرو در دو لایه اصلی دندان با استفاده از تئوری تیر تیموشنکو، معادلات نیرویی فرزکاری و در نظر گرفتن ضخامت براده دینامیکی مورد مقایسه و تحلیل قرار گرفته است. از نتایج این پژوهش میتوان برای بهبود کیفیت و کارایی عملیات ترمیم دندان و همچنین بهعنوان مقدمهای برای ساخت یک هندپیس هوشمند استفاده کرد.انجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X6820200121Experimental and numerical investigation on crushing of metal-composite hybrid energy absorber under a quasi-static loadingبررسی تجربی و عددی فروریزی جاذب انرژی هیبریدی فلز-کامپوزیت تحت بارگذاری شبه استاتیک5466101938FAمهدی طیباتیکارشناس ارشد / دانشگاه تربیت مدرسحامد احمدیاستادیار دانشگاه تربیت مدرسغلامحسین لیاقتاستاد دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرسJournal Article20190414In this paper, a parametric study on the effect of thickness and stacking sequence of composite layers in a hybrid energy absorber with an aluminum tube wrapped with glass/epoxy composite layers has been experimentally and numerically investigated. The samples were fabricated by vacuum assisted resin transfer molding (VARTM) and tested under a quasi-static crushing load. Specific absorbed energy was used as a criterion for evaluating. In addition, the type and mode of failure mechanisms during the crushing have been thoroughly investigated. The energy absorbers used by the multi-layered shell element is modeled in Ls-Dyna software and the effect of the trigger is considered with continuous reduction of the length of the shell layers relative to each other. The interlayer cracks are modeled according to the force-separation formulation and are used to eliminate the mesh size effects from the adhesion length criterion. Most of the mechanical properties required for modeling were also measured using standard tests. The results show an acceptable correlation between experimental data and numerical modeling. As the thickness increased, the maximum force, mean force, and absorbed energy (EA) increased. Aluminum Crash mode in aluminum tube compared to hybrid tube, it has been transformed from accordion to diamond. In addition, fiber collapse has been associated with the formation of outward bending layers.در این مقاله مطالعهای پارامتریک بر روی تاثیر ضخامت و لایهچینی لایههای کامپوزیتی در فروریزی جاذب انرژی هیبریدی با مقطع دایره و جنس آلومینیوم پیچیده شده با الیاف شیشه/اپوکسی به صورت تجربی و عددی بررسی شد. نمونهها با استفاده از روش تزریق رزین توسط پمپ خلاء ساخته شد و تحت بار شبه استاتیک قرار گرفتند. انرژی ویژه جذب شده به عنوان معیاری برای ارزیابی جاذبهای انرژی استفاده گردیده و همچنین نوع و نحوه عملکرد مکانیزمهای تخریب موجود در طول فروریزی مورد بررسی کامل قرار گرفته است. در بررسی عددی، جاذب انرژی مورد استفاده توسط چند لایه المان پوستهی مقید شده در نرمافزار الاسداینا مدلسازی و اثر آغازگر با کاهش پیوسته طول لایههای پوسته نسبت به یکدیگر در نظر گرفته شد. ترکهای بین لایهای با اتصال قید جداشونده، طبق فرمولبندی نیرو-جدایش مدل گردید و برای از بین بردن اثرات اندازه مش از معیار طول ناحیه چسبندگی بهره برده شده است. اکثر خواص مکانیکی مورد نیاز برای مدلسازی نیز با استفاده از آزمایشهای استاندارد اندازهگیری گردید. نتایج تطابق قابل قبولی بین دادههای تجربی و مدلسازی عددی نشان میدهند. با افزایش ضخامت، نیروی ماکزیمم، نیروی میانگین و انرژی جذب شده (EA) افزایش یافته است. مود فروریزی لوله آلومینیومی در جاذب انرژی آلومینیومی در مقایسه با جاذب انرژی هیبریدی، از مود آکاردیونی به الماسی تغییر شکل پیدا کرد. همچنین فروریزی الیاف به صورت پیوسته و با تشکیل لایههای خم شونده به بیرون همراه بوده است.