انجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X7520200722Hydro assisted tube pressing as a new severe plastic deformation method for producing high strength tubesپرس کاری لوله به کمک فشار سیال به عنوان روش جدید تغییر شکل پلاستیک شدید جهت تولید لوله های استحکام بالا113110679FAعلی اصغر ذوالفقاری درزیدانشگاه نوشیروانی بایلحمید گرجیدانشگاه نوشیروانی بابل0000-0003-2446-7839محمد بخشیدانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل0009-0008-1264-6796روح اله جماعتیاستادیار دانشگاه صنعتی بابل0000-0002-4764-9910Journal Article20190807Severe plastic deformation has been attracted the attention of researchers during the last couple of decades as a method to produce fine grain materials with high strength. In this study a new technique, called hydro assisted tube pressing (HATP), is proposed for severe plastic deformation of tubular materials. In this technique, unlike conventional methods, the fluid pressure is employed instead of die and mandrel, to maintain the geometry of the tube, and also to eliminate the die and tube surface contacts, making the required force in this process independent of the length of the tube. Each pass of the HATP process involves two half-cycles that by passing the tube through the deformation channel during the first and second half-cycle, respectively, the tube’s diameter increases and decreases and imposing a plastic strain on the tube. Finite element simulation results showed that the force required in this technique is 60% less than that in the PTCAP technique for AL1050 with the specified dimensions. In this proposed technique, by increasing the length of the tube, the force will not increase, which is one of the advantages of this method for producing high strength tubes with large dimensions. The experiments on AA1050 tubular specimens showed that the yield and ultimate tensile strengths increase from 51 and 65 MPa to 78 and 96 MPa, respectively, after two passes of HATP. Moreover, the micro-hardness tests on the samples after three half-cycles showed an increase in the hardness from 28 to 35 HV.تغییر شکل پلاستیک شدید یکی از روشهای تولید مواد ریزدانه و استحکام بالا میباشد که در چند دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته است.در این پژوهش یک روش تغییر شکل پلاستیک شدید جدید با عنوان پرسکاری لوله بهکمک فشار سیال جهت تولید لوله استحکام بالا ارایه شده است. در روش مذکور بر خلاف روشهای معمول، به جای قالب و ماندرل،از فشار سیال برای حفظ شکل لوله کمک گرفته شده است تا با حذف تماس بین دیواره لوله و قالب، نیروی مورد نیاز فرآیند مستقل از طول لوله گردد. هر پاس فرآیند پرس-کاری لوله بهکمک فشار سیال شامل دو نیمسیکل میباشد که با عبور لوله از کانال تغییر شکل در نیم سیکلهای اول و دوم به ترتیب باعث افزایش و کاهش قطر لوله و اعمال کرنش پلاستیک بر لوله میگردد. نتایج شبیهسازی نشان داده است که نیروی مورد نیاز این فرآیند در مقایسه با روش پرسکاری در کانال زاویهدار لولهای موازی برای آلومینیوم 1050 و با ابعاد انتخاب شده در این پژوهش 60 درصد کمتر میباشد. در فرآیند ارایه شده با افزایش طول لوله، نیرو افزایش نخواهد داشت که این نکته از مزایای این روش برای تولید لولههای استحکام بالا با ابعاد بزرگ میباشد. نتایج تجربی بر روی لولههایی از جنس آلومینیوم 1050 نشان داد که بعد از 2 پاس میزان استحکام تسلیم و نهایی نمونهها از مقادیر اولیه 51 و 65 مگاپاسکال، بهترتیب به 78 و 96 مگاپاسکال افزایش یافت. بهعلاوه، مقدار متوسط میکروسختی نمونهها بعد از 3 نیم سیکل از مقدار اولیه 28 به 35 ویکرز افزایش یافته است.https://www.iranjme.ir/article_110679_2b934afa7658e387895e9864b419b395.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X7520200722Effect of Infill Percentage and Raster Angle in Fused Deposition Modeling (FDM) Process on Shape Memory Properties of Poly (lactic acid) and Comparison with Compression Moldingبررسی اثر درصد پرشدگی و زاویه چاپ بر خواص حافظه شکلی PLA در فرآیند لایه نشانی مذاب و مقایسه با روش قالبگیری فشاری1423110680FAسارا ابیدریانمهندسی مکانیک، ساخت و تولید، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرانامیرحسین بهروشاستاد دانشگاه تربیت مدرسمحسن برموزپسا دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرانسید کاوه هدایتیمهندسی مکانیک، ساخت و تولید ، دانشگاه تربیت مدرس؛ تهران ایرانJournal Article20191110In this study, the effect of processing parameters on the shape memory properties of 3D-printed PLA products, in the fused deposition modeling (FDM) method, was investigated. The FDM is one of the most widely used additive manufacturing methods due to its low cost and high process capability in fabricating components with complex geometries. Manufacture of shape-memory materials in a 3D printing process is also called 4D printing. Utilizing the three-point bending test, the shape memory behaviors of the printed specimens, with infill percentages of 50% and 100% and printing angles of 0, ±45, and 90 degrees, were measured. To evaluate and compare the effects of the 3D printing process parameters on the shape memory properties, similar specimens with the same geometry were produced using the compression molding process. According to the results, the force recovery of the samples with 100% and 50% fill percentages were 61.6% and 68.9%, respectively, compared to 60.8% for the counterpart samples produced via compression molding. Also, the shape recovery of the FDM process and the compression molding were recorded as 86.3% and 95%, respectively. Assumingly, the higher density and the lack of porosity of the samples produced via the compression molding process increased the initial programming force and the recovered force, accordingly.در این پژوهش اثر متغیرهای فرآیند در ساخت قطعات به روش چاپ سهبعدی لایهنشانی مذاب (FDM) بر خواص حافظه شکلی PLA بررسی شده است. فرآیند لایهنشانی مذاب به دلیل هزینه پایین و قابلیت بالای فرآیند در ساخت قطعات با هندسههای نسبتاً پیچیده، یکی از پرکاربردترین روشهای تولید افزودنی است. ساخت مواد حافظه شکلی به روش چاپ سهبعدی را چاپ چهاربعدی مینامند. با استفاده از آزمون خمش سه نقطهای، رفتار حافظه شکلی نمونههای چاپشده با درصدهای پرشدگی 50 و 10۰ درصد و زاویههای چاپ صفر، 45± و 90 درجه، ارزیابی و اندازهگیری شدهاند. بهمنظور بررسی اثر فرآیند چاپ سهبعدی بر خواص حافظه شکلی، نمونههای مشابه با هندسه یکسان به روش قالبگیری فشاری تولید و مقایسه شدهاند. با توجه به نتایج بهدستآمده میزان بازیابی نیرویی نمونه های با درصد پرشدگی 100 و 50 درصد به ترتیب برابر با 61.6 و 68.9 درصد بوده که این مقدار برای مورد مشابه تولید شده با روش قالبگیری فشاری برابر با 60.8 درصد بوده است. همچنین بازیابیشکلی در قطعه ساخته شده با روش چاپ سهبعدی تا 86.3 درصد و در قطعه قالبگیری فشاری 95 درصد ثبت گردیده است. چگالی بالا و عدم وجود تخلخل قطعات تولیدی به روش قالبگیری فشاری، منجر به افزایش نیروی اولیه تغییر شکل موقت و متناسب با آن افزایش نیروی بازیابی می شود.https://www.iranjme.ir/article_110680_2da8dae6fdbcb0ff7969b25f8383c0d7.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X7520200722Applying pulse thermography technique for corrosion defect evaluation on the steel platesبه کارگیری تکنیک حرارت نگاری پالسی در ارزیابی عیوب خوردگی در ورقهای فولادی2432110681FAعلیرضا احمدیکارشناسی ارشد ، دانشکده مهندسی مکانیک ، پردیس دانشکدههای فنی ، دانشگاه تهرانمحمدرضا فراهانیدانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکدههای فنی، دانشگاه تهران، تهران0000-0001-5515-4283امیررضا اردبیلیکارشناسی ارشد ، دانشکده مهندسی مکانیک ، پردیس البرز ، دانشگاه تهرانJournal Article20191023Pulse thermography is used in various industries to inspect and monitor certain parts and assemblies. Corrosion in steel structures and components is one of the most important defects that impose huge costs on industries each year, which can be partially reduced by timely detection. There are many ways to diagnose corrosion, but the high speed of testing, the need to not sample, the inspection of large surfaces in low time, and the ability to perform it on many materials, are the advantages of pulse thermography. In this paper, from non-destructive testing methods, pulsed thermography is used to detect corrosion defects in metal sheets. The samples tested in this paper are made of low carbon steel and alloy steel which have many applications in various industries. The aim of this study was to simulate and identify corrosion defects in steel parts. Various defects were designed and fabricated to evaluate the strength of this non-destructive testing in determining the minimum diameter and maximum depth. The effects of excitation sources distance, radiation angle, material of samples and duration of excitation on the tests were investigated. The ability to detect defects without the need for image processing has been exploited to the advantage of the employed method. From the pattern of defects created in the samples, the smallest detected defect in the low carbon steel specimen was 4 mm in diameter at 1 mm depth and in the alloy steel specimen the smallest detected defect was 3 mm in diameter at 1 mm depth.حرارت نگاری پالسی امروزه در صنایع مختلف برای بازرسی و پایش برخی قطعات، مورد استفاده قرار میگیرد. خوردگی در سازههای فلزی از مهمترین عیوبی است که هر ساله هزینههای زیادی را به صنایع تحمیل میکند که با تشخیص به موقع آن میتوان بخشی از این هزینهها را کاهش داد. روشهای زیادی برای تشخیص عیب خوردگی وجود دارد اما سرعت زیاد انجام آزمون، عدم نیاز به تماس، بررسی و بازرسی سطوح بزرگ در زمان کم و قابلیت انجام آن بر روی بسیاری از مواد، از جمله مزایای حرارت نگاری پالسی است. در این مقاله، برای تشخیص و بررسی عیب خوردگی در ورقهای فلزی از روشهای آزمون غیرمخرب، روش حرارت نگاری پالسی استفاده شده است. نمونههای مورد آزمایش در این مقاله از جنس فولاد کم کربن و فولاد آلیاژی ساخته شدند که کاربردهای فراوان در صنایع مختلف دارند. هدف این پژوهش شبیه سازی و شناسایی عیوب خوردگی در قطعات فولادی بود. عیوب مختلفی جهت بررسی قدرت این آزمون غیرمخرب در تشخیص حداقل قطر و بیشترین عمق، طراحی و ساخته شدند. اثر فاصله منابع تحریک، زاویه تابش، جنس نمونهها و طول زمان تحریک در آزمونهای انجام شده، مورد بررسی قرار گرفت. توانایی و قدرت تشخیص عیوب بدون نیاز به پردازش تصویر از مزایای روش به کار برده شده است. از الگوی عیوب ایجاد شده در نمونه ها، در نمونه فولاد کم کربن کوچکترین عیب با قطر 4 میلیمتر در عمق 1 میلیمتر و در نمونه فولاد آلیاژی کوچکترین عیب با قطر 3 میلیمتر در عمق 1 میلیمتر از سطح قابل تشخیص بودند.https://www.iranjme.ir/article_110681_ad0b948d5f6189fccf8823bb7db65407.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X7520200722Using Micro/Nano Scale Contact Models in 3D Manipulation of Deformation of Au Particles Under Angular Effectتغییر شکل نانوذرات طلا تحت تأثیر منیپولیشن سهبعدی و اثر زاویهای برمبنای مکانیک تماس با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی3343110682FAمحرم حبیب نژاد کورایماستاد دانشگاه علم و صنعت- گروه مکانیکمعین طاهریمهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک0000-0001-6583-3925حسام خاکساردانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت، تهرانسید حسن بطحائیگروه مکانیک-دانشکده مهندسی مکانیک -دانشگاه تربیت مدرس-تهران-ایران0000-0001-9711-9187Journal Article20191014Different definitions of nano-technology prove this truth that nano-technology includes wide range of various scientific fields. In fact, nano-technology is an interdisciplinary science and a new approach to the all domains. In Nanomanipulation process by utilizing Atomic Force Microscope, contact models play important role for determining critical force and time which constituent the first phase of this process. In current study, two contact stages in Nanomanipulation of gold cylindrical micro/nano particles are investigated. First stage is the contact of micro/nanoparticles and substrate and the second one is the contact between cantilever tip and micro/nanoparticles. For the first stage, five significant contact models including Hertz, Lundeberg, Dawson, Nikpour and Heoprich have been used. Also in the second stage, contact models of Hertz and JKR have been applied. Dawson model predicts maximum and Nikpour model predicts the least amounts of deformation and penetration depth for the contact of the first stage of deformation between substrate and gold cylindrical micro/nanoparticles. Also the deformation between cylindrical particles and spherical tip apex has the minimum amount in Hertz model and the highest amount of deformation and penetration depth have been showed in JKR model due to regarding adhesion forces. Generally, the results indicate increasing the angle of tip apex along the z axis leads to decrease of penetration depth and the amount of deformation between particles and substrate which Lundeberg model has been demonstrated the least amount and Nikpour model has been showed the highest amount of decrease.تعاریف مختلف نانوتکنولوژی نشان دهندهی این واقعیت است، که فناوری نانو دامنهی وسیعی از حوزههای علمی را دربر میگیرد. در حقیقت نانوتکنولوژی یک علم بین رشتهای و رویکردی جدید به تمام رشتهها است. در فرآیند نانومنیپولیشن با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی، مدلهای تماسی برای تعیین نیرو و زمان بحرانی که تشکیل دهندهی فاز اول این فرآیند هستند، نقش بسیار مهمی دارند. در این مقاله دو بخش تماسی در نانومنیپولیشن میکرو/نانوذرات استوانهای طلا مورد بررسی قرار گرفته است. بخش اول تماس میکرو/نانوذرات هدف و صفحهی مبنا و بخش دوم تماس نوک سوزن تیرک و میکرو/نانوذرات هدف است. برای بخش اول از پنج مدل تماسی مهم هرتز، لاندبرگ، داوسون، نیکپور و هواپریچ استفاده شده است. در بخش دوم نیز از مدلهای تماسی هرتز و جیکیآر بهره گرفته شده است. برای تماس در بخش اول تغییر شکل صورت گرفته بین صفحهی مبنا و میکرو/نانوذرات استوانهای طلا، مدل داوسون بیشترین و مدل نیکپور کمترین میزان تغییر شکل و عمق نفوذ را داشته است. همچنین در تغییر شکل صورت گرفته بین ذرات استوانهای هدف و نوک کروی سوزن، مدل هرتز کمترین و مدل جیکیآر بیشترین تغییر شکل و عمق نفوذ را به دلیل در نظر گرفتن نیروهای چسبندگی نشان داده است. نتایج داشته است، که با افزایش زاویهی نوک سوزن با محور z، میزان عمق نفوذ و تغییر شکل ایجاد شده بین ذره و صفحهی مبنا بهطور کلی کاهش خواهد یافت که، مدل لاندبرگ بیشترین و مدل نیکپور کمترین میزان کاهش را نمایش داده است.https://www.iranjme.ir/article_110682_72f81a8cc8e86833c4a0774f2834df7f.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X7520200722The effect of knurling surface treatment on the strength of adhesively bonding between steel plate and carbon-phenolic compositeتأثیر عملیات سطحی آج زنی صفحه فولادی بر استحکام اتصال چسبی با کامپوزیت کربن-فنولیک4455110683FAشروین اسفندیاری مازندراندانشجو، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقاتپیام سرائیان0000-0001-7035-112Xاحسان شکوریمدیر آموزش های آزاد و توسعه دوره های کوتاه مدت سازمان مرکزی دانشگاه آزاد اسلامی/ عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی - واحد تهران شمال0000-0002-1882-8450شهرام اعتمادی حقیقیمدیر گروه مکانیک، دانشکده مکانیک برق و کامپیوتر، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.0000-0002-6667-6746Journal Article20190901Due to the need of some industries for the direct bonding of metal and composite layers to each other and its special applications in the industry, this paper examines the solution for adhesive bonding between steel and carbon-phenolic composite. Since this composite layer does not inherently have a good adhesion to the steel surface, steel substrate surface preparation is inevitable in order to create a resistant bonding. In this research, for the preparation of steel surfaces, the knurling process with four types of knurl wheels with different geometries and pitches was used and then, by applying the adhesion tensile test, the strength of adhesive bonding of the composite layer to their surface was investigated. The results showed that in about 50% of all samples, the knurling operation was able to increase the adhesive bond strength compared to the sample with smooth metal surface. In Comparison of adhesive bond strength for two cross and straight knurl patterns, the tensile bond strength created by straight knurl shape was reported about 5 times greater than the cross knurl shape in the case of equal tensile and at pitch equal 0.6 mm. Also, the highest value for adhesive bond strength was reported in 12.62 MPa for preparated surface by using of straight knurl shape at pitch equal 0.6 mm which increased by 76% compared to machined smooth surface.با توجه به نیاز برخی از صنایع به اتصال مستقیم لایههای فلز و کامپوزیت به یکدیگر و کاربردهای ویژه آن در صنعت، در این پژوهش به بررسی راهکاری جهت ایجاد اتصال چسبی میان فولاد و کامپوزیت کربن-فنولیک پرداخته شده است. از آنجا که این لایه کامپوزیتی، به طور ذاتی چسبندگی مناسبی با سطح فولادی ندارد، برای ایجاد یک اتصال پایدار، آمادهسازی سطحی زیر لایه فولادی اجتناب ناپذیر است. در این پژوهش، جهت آمادهسازی سطوح فولادی، از فرآیند آج زنی توسط چهار نوع قرقره آج با هندسه و گامهای متفاوت استفاده شد و سپس با انجام آزمون کششی چسبندگی، استحکام اتصال چسبی لایه کامپوزیتی مذکور به سطح آنها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، عملیات آج زنی در حدود 50% از کل نمونهها، افزایش استحکام اتصال چسبی را در مقایسه با نمونه دارای سطح صاف فلزی را سبب شده است. در مقایسه استحکام اتصال چسبی برای دو الگوی آج ضربدری و مستقیم، در حالت تساوی مساحت ناحیه تحت کشش و به ازای گام 0.6 میلیمتر، استحکام اتصال چسبی ایجاد شده با الگوی آج مستقیم در حدود 5 برابر بیشتر از آج ضربدری شکل گزارش شد. همچنین بیشترین مقدار برای استحکام اتصال چسبی، برای سطح آمادهسازی شده با استفاده از الگوی آج مستقیم و گام 0.6 میلیمتر و به مقدار 12.62 مگاپاسکال گزارش شد که در مقایسه با سطح صاف ماشینکاری شده به مقدار 76% افزایش داشته است.https://www.iranjme.ir/article_110683_57ebab94d66170cb36935670c5846966.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X7520200722Composite fabrication and surface reinforcement of aluminum 7075 by pumice micro and nanoparticles using the friction stir process (FSP)کامپوزیت سازی و تقویت سطح آلومینیوم 7075 توسط میکرو و نانوذرات پامیس با استفاده از فرآیند اصطکاکی- اغتشاشی (FSP)5663110684FAرشید توحیدی منشگروه مهندسی مواد و متالورژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفولمهدی قبیتی حسبگروه مهندسی مواد و متالورژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفولعلی حیدری مقدمگروه مهندسی مواد و متالورژی، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفولJournal Article20191130In this research, the surface of aluminum 7075-T6 was reinforced by pumice micro and nanoparticles using the friction stir process (FSP). First, optimum parameters of pass number (1 & 4 pass), travel speed (40 & 80 mm/min) and tool rotation rate (800 & 1200 rpm) considering the microstructure, hardness and resistance to wear were selected. Results showed that with increasing the pass number, decreasing the travel speed and increasing the tool rotation rate, the grain size in stirred zone (according to the microscopy images) decreased, while the hardness (according to the Vickers micro-hardness test results) and resistance to wear (according to the pin on disk test results) increased. Under conditions of single pass, travel speed of 80 mm/min and tool rotation rate of 800 rpm, average grain size in stirred zone was 10 micron; while under conditions of four passes, travel speed of 40 mm/min and tool rotation rate of 1200 rpm it was reduced to 5 micron that led to an increase in average micro-hardness from 80.2 to 94.6 Vickers and a decrease in wear amount from 33 to 27 mg after a sliding distance of 1000 m. By addition of pumice micro and nanoparticles, average micro-hardness was increased to 99.6 and 107.8 Vickers and wear amount was decreased to 24 and 20 mg, respectively.در این تحقیق با استفاده از فرآیند اصطکاکی اغتشاشی (FSP)، سطح ورق آلومینیوم 7075T6 با میکروذرات و نانوذرات پامیس تقویت شد. ابتدا مطلوب ترین شرایط از لحاظ تعداد پاس فرآیند (1 و 4 پاس)، سرعت پیشروی خطی (40 و 80 میلی متر بر دقیقه) و سرعت دورانی ابزار (800 و 1200 دور بر دقیقه) با توجه به ریزساختار، سختی و مقاومت به سایش آلومینیوم انتخاب شد. نتایج بررسی ها نشان داد که با افزایش تعداد پاس، کاهش سرعت پیشروی خطی و افزایش سرعت دورانی ابزار، اندازه دانه ها در محدوده اغتشاش یافته کاهش (بر اساس تصاویر میکروسکوپی)، سختی افزایش (بر اساس نتایج تست میکروسختی ویکرز) و مقاومت به سایش نیز افزایش (بر اساس نتایج تست پین روی دیسک) می یابد. تحت شرایط تک پاسه، سرعت پیشروی خطی 80 میلی متر بر دقیقه و سرعت دورانی 800 دور بر دقیقه اندازه دانه متوسط در ناحیه اغتشاش یافته حدود 10 میکرون بود در حالی که با ایجاد شرایط 4 پاسه، سرعت پیشروی خطی 40 میلی متر بر دقیقه و سرعت دورانی 1200 دور بر دقیقه به حدود 5 میکرون کاهش یافت که موجب افزایش میانگین میکروسختی از 80.2 به 94.6 ویکرز و کاهش میزان سایش از 33 به 27 میلی گرم پس از طی مسافت 1000 متر گردید. با افزودن میکروذرات پامیس (با اندازه میانگین 5 میکرون) و نانوذرات پامیس (با اندازه میانگین 100 نانومتر) به زمینه آلومینیوم، میانگین سختی بترتیب به 99.6 و 107.8 ویکرز افزایش و میزان سایش بترتیب به 24 و 20 میلی گرم کاهش یافت.https://www.iranjme.ir/article_110684_77c39ef2d81f55d2419c4eefaa721674.pdf