انجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X10720230923Experimental investigation of electro plastic effect on strain behavior of 6T-6061 aluminum sheet through uniaxial tensile testبررسی تجربی اثر الکتروپلاستیک بر رفتار کرنش ورق آلومینیومی 6061-T6 از طریق آزمایش کشش تک‌محوره1918782910.22034/ijme.2024.432255.1890FAسید حسیناسلامیدانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران0009-0005-9992-1241حمیدگرجیاستاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران0000-0003-2446-7839محمدبخشی جویباریاستاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران0009-0008-1264-6796امیرحسامفرخندهدانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران0009-0007-2927-9139Journal Article20231225The results of the research conducted by the researchers have shown that the application of electric current to the metal during deformation can lead to the improvement of the plasticity of the material. This method is known as forming with the help of electricity. In this article, the electro plastic effect on the strain behavior of a 6061-T6 aluminum alloy sheet has been investigated experimentally through the uniaxial tensile test. For this purpose, tensile test samples were cut from a 6061-T6 aluminum alloy sheet with a thickness of 1 mm according to ASTM E8/E8M standard. Then it was examined in the state of no current and in the intensity of currents of 260, 360 and 460 amperes until the appropriate intensity of current is obtained. The results have shown that at a current intensity of 360 amps, the amount of extension in the sample increases compared to the state without current. In addition, a comparison was made between the results of two square and sinusoidal waveforms and it was shown that the sinusoidal waveform has a greater effect on increasing formability. The on and off time of the pulse was also investigated and it was determined that the maximum extension is created in the off time of 20 ms and the on time of 120 µs. Finally, the sample was annealed and the test was repeated with the obtained parameters. The results showed that by applying an electric pulse with appropriate parameters, the formability of 6061-T6 aluminum samples is improved by 23%.نتایج پژوهش‌های صورت گرفته از سوی محققان نشان داده است که اعمال جریان الکتریکی به فلز در حین تغییر شکل می‌تواند منجر به بهبود شکل‌پذیری ماده شود. این روش، موسوم به شکل‌دهی به کمک الکتریسیته است. در این مقاله، به‌صورت تجربی اثر الکتروپلاستیک بر رفتار کرنش ورق آلیاژ آلومینیوم 6T-6061 به کمک آزمایش کشش تک‌محوره مورد بررسی قرارگرفته است. به این منظور، نمونه‌های آزمایش کشش بر اساس استاندارد ASTM E8/E8M از ورق آلیاژ آلومینیوم 6T-6061 با ضخامت 1 میلی‌متر برش داده شدند. سپس در حالت بدون جریان و در شدت جریان‌های 260، 360 و 460 آمپر مورد بررسی قرار گرفته تا شدت جریان مناسب به دست آید. نتایج نشان داده است که در شدت جریان 360 آمپر، مقدار کشش در نمونه نسبت به حالت بدون جریان، افزایش می‌یابد. به‌علاوه، مقایسه‌ای بین نتایج حاصل از دو شکل موج مربعی و سینوسی انجام شد و نشان داده که شکل موج سینوسی اثر بیشتری بر افزایش شکل‌پذیری دارد. زمان خاموشی و روشنی پالس نیز مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید که، در زمان خاموشی20 میلی‌ثانیه و زمان روشنی120 میکروثانیه بیشترین کشش ایجاد می‌شود در نهایت نمونه آنیل گردید و با پارامتر‌های به دست آمده، آزمایش تکرار شد. نتایج نشان داد که با اعمال پالس الکتریکی با پارامتر‌های مناسب بر روی نمونه آزمایش کشش، شکل‌پذیری نمونه‌های آلومینیوم 6T-6061 بهبود 23 درصدی می‌یابد.https://www.iranjme.ir/article_187829_d19c88ca03af4758799d71a207c58e8d.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X10720230923Investigation of the effect of die diameter on the structural properties of extruded polyethylene foamsبررسی اثر قطر قالب بر روی خواص ساختاری فوم‌های پلی‌اتیلن تولید شده به روش اکستروژن101618783010.22034/ijme.2024.433989.1907FAنیمافیضلوفارغالتحصیل کارشناسی‌ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران0009-0009-9078-3822طاهرازدستاستاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران0000-0001-7043-5067رزگارحسنزادهپژوهشگر پسادکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران0000-0002-1982-438Xمیلادرستمیدانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران0009-0004-0428-2196نیمااشرفیفارغالتحصیل کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران0009-0000-7722-2064Journal Article20240107Polymeric foams are of great importance due to their special features such as lightweight, heat, and sound insulation properties. Also, production of polymeric foams saves the consumption of materials due to the use of less raw materials. As a result, it reduces the pollution in the environment. Researchers have shown that by increasing the cell density and decreasing the cell size, better properties of polymeric foams can be achieved. It is accessible by increasing the pressure drop rate of the system with changes in the geometry of the extrusion mold. In this research, the effect of mold geometry, including mold diameter, was assessed on the structural properties of polyethylene foams produced by the physical foam extrusion method with carbon dioxide foaming agent at a process temperature of 130 °C and 2 wt% of nucleating agent. The diameter of the mold was set at 1, 2, and 3 mm to create different pressure drop rates. The results showed that the decrease in the diameter of the nozzle caused an increase in the system pressure. This increase of 1 mm resulted in the system pressure prevailing over the gas injection pressure and caused insufficient gas to enter the system. In the sample with a 2 mm, the pressure of the gas entering the system was higher and the expansion was about 2.25 times, which is more than the 1 and 3 mm molds.فوم‌های پلیمری به دلیل ویژگی‌های خاص خود مانند وزن سبک، خاصیت عایق حرارتی و عایق صوتی از اهمیت بالایی برخوردار هستند. همچنین در تولید فوم‌های پلیمری به دلیل استفاده از مواد کمتر، باعث صرفه‌جویی در مصرف مواد اولیه گردیده، در نتیجه کاهش آلودگی در محیط‌زیست را به همراه دارد. محققان نشان داده‌اند که با افزایش چگالی سلولی و کاهش اندازه سلولی از طریق افزایش نرخ افت فشار سیستم با تغییرات در هندسه قالب خروجی اکستروژن میتوان به خواص ساختاری بهتر فوم‌های پلیمری دست یافت. در این تحقیق، اثر هندسه قالب شامل قطر قالب بر خواص ساختاری فـوم‌های پلی‌اتیلـن تولید شده به روش فوم فیزیکی اکسـتروژن با عامل فوم‌زای گاز دی‌اکسیدکربن و در دمای فرآیندی 130 درجه سانتی‌گراد و عامل هسته‌زا تالک در 2 درصد وزنی با قالب‌هایی به قطرهای 1، 2 و 3 میلی‌متر برای ایجاد نرخ افت فشارهای متفاوت بررسی شده است. بررسی نتایج چگالی و تصاویر ساختاری نمونه‌ها نشان داد که کاهش قطر نازل خروجی باعث افزایش فشار سیستم شده که این افزایش در قالب 1 میلیمتری، غلبه فشار سیستم به فشار تزریق گاز را در پی داشته و باعث عدم ورود گاز به میزان کافی به داخـل سیسـتم شده است. در نمونه با قالب 2 میلیمتری فشار گاز ورودی به سیستم فراتر بوده و انبساط حدود 25/2 برابر حاصل شده است که این مقدار نسبت به قالب 1 و 3 میلیمتری بیشتر است.https://www.iranjme.ir/article_187830_93f2cc7e29b5cbe6784c4e5eaad824b7.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X10720230923Three-Dimensional geometry profile extraction of deposits using linear laser scanning in the directed energy deposition additive manufacturing methodاستخراج پروفیل سه‌بعدی هندسه‌ی رسوب با استفاده از اسکن لیزر خطی، در روش تولید افزایشی لایه‌نشانی با استفاده از توزیع مستقیم انرژی172519101210.22034/ijme.2024.435811.1919FAسارااسفندیاری قلهزودانشجوی کارشناسی‌ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران0009-0006-3286-9490محمدحسینفرشیدیانفراستادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران0000-0002-2713-4637سینانجاتی اقتدادانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیتسبرگ، پیتسبرگ، ایالات متحده آمریکا0009-0005-1361-3935Journal Article20240117This research is focused on the examination of laser and its application in additive manufacturing. Additive manufacturing is a process in which a three-dimensional model is manufactured layer by layer and from the bottom up. Advances in this powerful and promising process have resulted in a rise in the demand for its applications in the industry. However, controlling the geometry of the deposited material throughout the additive manufacturing process remains a significant challenge. Geometric control and correspondence with the target geometry are key subjects in the additive manufacturing process. This research aims to obtain geometric data of the three-dimensional profile in deposition using the Direct Energy Deposition (DED) method. By imaging the interface of a laser line and the surface of the coating and extracting the resulting line using image processing methods, the profile of one section of the coating is obtained. By applying the same steps to all of the coating's sections and stacking the images, a three-dimensional profile of the coating's profile is constructed. By checking the correspondence between the proposed algorithm's output image and a microscopic image of the same section, the accuracy of this method is assessed. The result of the comparison between these two images indicates an error of 0.29 mm in width and -0.07 mm in height, falling within the range of error defined by ISO guidelines.در این پژوهش به بررسی لیزر و کاربرد آن در تولید افزایشی پرداخته می‌شود. تولید افزایشی فرایندی است که در آن یک قطعه سه‌بعدی به صورت لایه‌لایه و از پائین به بالا ساخته می‌شود. پیشرفت‌هایی که در این فرایند قدرتمند و امیدوارکننده وجود داشته، باعث افزایش تقاضا برای کاربردهای آن در صنعت شده است. این در حالی است که کنترل هندسه‌ی ماده‌ی رسوب‌گذاری شده در طول پروسه‌ی تولید افزایشی، همچنان یک مشکل بزرگ است. کنترل هندسی و انطباق بر هندسه‌ی هدف، از موضوعات کلیدی در فرایند ساخت افزایشی هستند. هدف از این پژوهش، بدست آوردن اطلاعات هندسی پروفیل سه‌بعدی مسیر رسوب‌گذاری‌شده، در روش لایه‌نشانی با استفاده از توزیع مستقیم انرژی (DED) است. به کمک تصویربرداری از برخورد خط لیزر با سطح روکش و استخراج این خط توسط روش‌های پردازش تصویر، هندسه‌ی یک مقطع از روکش بدست می‌آید. سپس با اعمال این مراحل به تمامی مقاطع روکش و در کنار هم قرار دادن تصاویر، یک پروفیل سه‌بعدی از کل سطح روکش ساخته می‌شود. درستی این روش با استفاده از تطابق تصویر خروجی الگوریتم ارائه شده برای یک سطح مقطع و تصویر میکروسکوپی از همان سطح مقطع، بررسی می‌شود. نتیجه‌ی مقایسه‌ی این دو تصویر نشان می‌دهد که مقدار خطا در عرض 0/29 میلی‌متر و در ارتفاع 0/07- میلی‌متر است که این مقدار خطا در محدوده‌ی خطا‌ی معمول تعریف شده توسط دستورالعمل‌های ISO می‌باشد.https://www.iranjme.ir/article_191012_d8fdb5987ffb1c29216c0f1d8189e0e2.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X10720230923Investigating the effect of the ultrasonic hammer peening on the wear properties of Aluminum alloy 6061بررسی اثر فرآیند کوبش فراصوتی بر خواص سایشی آلیاژ آلومینیم 6061263518865210.22034/ijme.2024.434954.1913FAحامدصمیمیفارغالتحصیل کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایرانعباسپاکعضو هیئت‌علمی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران0000-0002-4099-982XJournal Article20240111Nowadays, Aluminum alloys are chosen for various industrial applications due to their special properties and high corrosion resistance. By optimizing the surface properties of Aluminum alloys, the performance and reliability of using these materials can be effectively improved. Therefore, investigating the surface mechanical treatment has been the focus of researchers and various mechanical methods have been used to improve the surface characteristics of Aluminum alloys. Among these methods, ultrasonic hammer peening is a cold work process in which many impacts are applied to the surface of the sample in a short period with high frequency. In this research, the effect of ultrasonic hammer peening on the wear properties of Aluminum alloy Al6061-T6 has been investigated. To carry out the process of ultrasonic hammering, three parameters of vibration amplitude, rotational speed of the work piece, and feed rate of the tool were selected and their effect on the wear resistance was investigated. The obtained results showed that the ultrasonic hammer peening increased the surface hardness by about 141.4%. With the increase of the vibration amplitude and the feed rate, the wear resistance increased and the increase of the rotational speed decreased the wear resistance. The highest wear resistance has been obtained in the vibration amplitude of 11 µm, rotational speed of 500 rpm, and feed rate of 0.8 mm/rev. As a result, the wear resistance has increased by about 46% compared to the raw material in these conditions.امروزه آلیاژهای آلومینیوم به‌دلیل خواص ویژه و مقاومت در برابر خوردگی بالا در کاربردهای مختلف صنعتی انتخاب می‌شوند. با بهینه‌سازی خواص سطحی آلیاژهای آلومینیوم، میتوان عملکرد و قابلیت اطمینان استفاده از این مواد را به‌طور مؤثری بهبود بخشید. لذا بررسی عملیات مکانیکی سطحی مورد توجه محققین قرارگرفته و روش‌های مکانیکی مختلفی برای بهبود ویژگی‌های سطحی آلیاژهای آلومینیوم مورد استفاده قرارگرفته است. در بین این روش‌ها، روش کوبش فراصوتی یک فرآیند کار سرد است که در آن تعداد زیادی ضربه بر روی سطح نمونه در مدت‌زمان کوتاهی با فرکانس بالا وارد می‌شود. در این پژوهش به بررسی تأثیر فرآیند کوبش فراصوتی بر خواص سایشی آلیاژ آلومینیوم Al6061-T6 پرداخته‌شده است. جهت انجام فرآیند کوبش فراصوتی سه پارامتر دامنه نوسان، سرعت دورانی قطعه کار و نرخ پیشروی ابزار انتخاب و تأثیر آن‌ها بر روی مقاومت به سایش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به‌دست‌آمده نشان داده شد که فرآیند کوبش فراصوتی باعث افزایش سختی سطحی در حدود 141/4 درصد گردیده و با افزایش دامنه نوسان و مقدار سرعت پیشروی مقاومت به سایش افزایش‌یافته و همچنین با افزایش سرعت دورانی مقاومت به سایش کاهش‌یافته است. بیشترین مقاومت به سایش در دامنه نوسان 11 میکرون، سرعت دورانی 500 دور بر دقیقه و نرخ پیشروی 0/8 میلی‌متر بر دور به‌دست‌آمده است که در نتیجه در این شرایط مقاومت به سایش حدود 46 درصد نسبت به ماده خام افزایش‌یافته است.https://www.iranjme.ir/article_188652_6c1d62bc81b6cd0d86aa8f0bf8400c72.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X10720230923Development of a digital shear stress sensor based on induced phase difference, in order to prevent bedsoresتوسعه یک حسگر دیجیتال تنش برشی بر اساس اختلاف فاز القایی، به‌منظور پیشگیری از زخم بستر364418940010.22034/ijme.2024.434979.1916FAکیانا ساداتموسوی جراحیدانشجوی کارشناسی‌ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران0009-0009-7006-0213یوسفحجتاستاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران0000-0002-0397-7808بهزادقوامی نمیندانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران0009-0002-7017-9635Journal Article20240111In this article, a new sensor is presented that measures the shear stress based on the phase difference. In this method, first, using a spring, the force resulting from the shear stress is converted into displacement, and then the displacement is measured. The basis of displacement measurement is the induction of current between two flat coils that are opposite each other. One of these coils is fixed and the other is movable. Each step that the moving coil moves on the fixed coil, its output voltage changes its phase by 2 V Because the resulting phase difference is proportional to the displacement, the amount of movement of the moving coil can be obtained from the measurement of the phase difference. Based on this, a two-dimensional sensor has been designed and simulated that can measure in both x and y directions. The simulation has been done mechanically-magnetically, that is, for moving the electrodes, the output phase difference has been obtained separately in both x and y directions.در این مقاله یک حسگر جدید ارائه شده که بر اساس اختلاف فاز، تنش برشی را اندازهگیری می‌کند. در این روش ابتدا، با استفاده از یک فنر، نیروی حاصل از تنش برشی، تبدیل به جابجایی شده و سپس جابجایی اندازهگیری می‌شود. اساس کار اندازهگیری جابجایی، القای جریان بین دو کویل مسطح است که در مقابل هم قرار دارند. یکی از این کویل‌ها ثابت بوده و دیگری جابجا می‌شود. هر یک گام که کویل متحرک روی کویل ثابت حرکت می‌کند، ولتاژ خروجی آن به‌اندازه 2 ولت تغییر فاز می‌دهد. چون اختلاف فاز حاصل شده متناسب با جابجایی است، مقدار حرکت کویل متحرک را میتوان از روی اندازهگیری اختلاف فاز به دست آورد. بر این اساس یک حسگر دو بعدی طراحی و شبیه‌سازی شده که در دو جهت x و y قابلیت اندازهگیری دارد. شبیه‌سازی به‌صورت مکانیکی ـ مغناطیسی انجام شده است، یعنی به ازای جابجایی الکترودها اختلاف فاز خروجی حاصل شده به‌صورت تفکیک شده در هر دو راستای x و yبه‌دست آمده است.https://www.iranjme.ir/article_189400_7e86ad8359b5609a63758dfb4d4b569e.pdfانجمن مهندسی ساخت و تولید ایرانمهندسی ساخت و تولید ایران2476-504X10720230923Design, manufacturing and calibration of a micro syringe pump for micro-fluidics applicationsطراحی، ساخت و کالیبراسیون میکرو پمپ سرنگی برای کاربردهای میکروفلوئیدیک455618948610.22034/ijme.2024.432467.1891FAمحمدآذراندانشجوی کارشناسی‌ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایرانسجادمظلوم باغسیاهیدانشجوی کارشناسی‌ارشد، گروه زیست شناسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایرانمریممقدم متینعضو هیئت‌علمی، گروه زیست شناسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران0000-0002-7949-7712بهناممعتکف ایمانیعضو هیئت‌علمی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران0000-0002-0852-4621Journal Article20231230Today, micro fluidic devices offer the potential to automate a wide range of chemical and biological operations used for diagnostic and therapeutic applications. In the micro-fluidics, the micro-pump is an essential equipment to control the micro volume of fluid in scale of micro-liter , so the development of the micro-pump has recently received much attention.Many research work are being developed in the field of micro-fluidic devises, which are used in various fields such as biology, chemistry, and clinical medicine. In micro-fluidic applications, the most important elements is declared to the micro-pump. Micro pumps play a key role in these applications. Recently, the design and construction of micro pumps have been developed and various types of these pumps have been designed, and the most important challenges of these pumps are cost,, injection/suction accuracy, and the uniformity of movement. In this research, a syringe micro-pump is designed and manufactured. In addition, the kinematic algorithm of movement with constant acceleration is thoroughly explained. One of the achievements of this pump is high accuracy in injection and uniformity in movement, which creates a uniform flow in fluid injection.امروزه دستگاه‌های میکروفلوئیدیک پتانسیل خودکارسازی طیف گسترده‌ای از عملیات شیمیایی و بیولوژیکی را ارائه می‌دهند که برای کاربردهای تشخیصی و درمانی مورداستفاده قرار می‌گیرند. در کاربرد میکرو فلوئیدیک، میکرو پمپ ابزاری ضروری برای کنترل حجم کم سیال در ابعاد میکرو لیتر بوده، لذا توسعه میکرو پمپ اخیراً بسیار موردتوجه قرارگرفته است. پژوهش‌های زیادی در حوزه میکروفلوئیدیک درحال‌توسعه است که در زمینه‌های مختلف مانند زیست‌شناسی، شیمی و پزشکی-بالینی مورداستفاده قرار می‌گیرند. در کاربردهای میکروفلوئیدیک، یکی از عناصر مهم میکرو پمپ‌ها می‌باشند. میکرو پمپ‌ها نقش کلیدی را در این کاربردها ایفا می‌کنند. اخیراً طراحی و ساخت میکرو پمپ‌ها توسعه پیداکرده و انواعی از این پمپ‌ها ارائه‌شده که از چالش‌های مهم این پمپ‌ها هزینه، دقت در تزریق/مکش و یکنواختی حرکت است. در این پژوهش یک میکرو پمپ سرنگی طراحی و ساخته و با الگوریتم سینماتیکی حرکت با شتاب ثابت ارائه‌شده است. که از دستاوردهای این پمپ دقت بالا در تزریق و یکنواختی درحرکت که باعث ایجاد جریان یکنواخت در تزریق سیال می‌شود.https://www.iranjme.ir/article_189486_df702052d43362510c2ae5184498a833.pdf