انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران مهندسی ساخت و تولید ایران 2476-504X 12 10 2025 12 22 Investigating the effect of changing the thickness of rear spring layers of a Custom-Made Dayun Truck on the life reliability of spring بررسی تأثیر تغییر ضخامت لایه‌های دست فنر عقب کامیونت دایون سفارشی بر قابلیت اطمینان عمر دست فنر 1 16 236227 10.22034/ijme.2025.532669.2099 FA پروین خسروی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران 0009-0007-3837-5798 نیما همتا دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران 0000-0002-7758-9154 حامد دیلمی عضدی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران 0000-0002-4038-9271 Journal Article 2025 07 10 This paper presents a multidisciplinary design optimization of the rear leaf spring for a Dayun truck, aiming to simultaneously enhance mechanical performance, reliability, and ride comfort. The research methodology integrates analytical calculations, advanced numerical simulations, and systematic experimental tests. A detailed parametric model, incorporating all geometric details and the material properties of 55Cr3 alloy steel, was developed in SolidWorks software. This model was subsequently imported into ANSYS software for comprehensive finite element analysis (FEA), including nonlinear contact simulation between layers, stress distribution assessment under combined loading, and fatigue life prediction. Experimental validation involved fatigue tests conducted in accordance with ASTM standards and spring rate evaluation using a RANJBAR QCS98 testing machine. Statistical analysis of the results in Minitab software demonstrated that the implemented thickness modifications, while maintaining the spring rate within the desired specification (standard deviation < 2%), yielded a significant 18.5% improvement in fatigue life and 12.3% reduction in maximum stress. These performance enhancements achieved with only a marginal production cost increase of less than 4%, confirming the economic viability and practical feasibility of the optimized design. این مقاله بهینه‌سازی طراحی دست ‌فنر عقب کامیونت دایون را با رویکردی چندرشته‌ای و با تأکید بر بهبود همزمان عملکرد مکانیکی، قابلیت اطمینان و راحتی سرنشینان مورد بررسی قرار داده است. مقاله حاضر با ترکیب روش‌های تحلیلی، شبیه‌سازی‌های عددی و آزمون‌های تجربی به انجام رسیده است. در مرحله مدل‌سازی، طراحی پارامتریک دقیق با در نظر گرفتن تمامی جزئیات هندسی و مشخصات مواد فولاد آلیاژی 55Cr3 در محیط SolidWorks انجام شد. مدل ایجاد شده سپس به نرم‌افزار ANSYS منتقل شد و تحت تحلیل‌های المان محدود شامل شبیه‌سازی غیرخطی رفتار تماسی بین لایه‌ها، ارزیابی توزیع تنش تحت بارگذاری‌های ترکیبی و محاسبه عمر خستگی قرار گرفت. آزمون‌های تجربی شامل آزمونهای خستگی مطابق استاندارد ASTM و ارزیابی ضریب فنریت با دستگاه تست RANJBAR QCS98 انجام شد. تحلیل آماری داده‌ها در نرم‌افزار Minitab نشان داد که تغییرات اعمال‌شده در ضخامت، ضمن حفظ ضریب فنریت در محدوده مطلوب (انحراف معیار کمتر از 2 درصد)، منجر به بهبود 5/18 درصدی عمر خستگی و کاهش 3/12 درصدی تنش شده است. این بهبود در عملکرد، با افزایش ناچیز کمتر از 4 درصد در هزینه تولید همراه بوده که توجیه‌پذیری اقتصادی طراحی جدید را نشان می‌دهد.

https://www.iranjme.ir/article_236227_0d2fcc032d3f6ef52b331a24b6a0f33a.pdf

انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران مهندسی ساخت و تولید ایران 2476-504X 12 10 2025 12 22 Applying machine learning algorithms to predict tensile strength and young's modulus of parts produced by extrusion-based additive manufacturing اجرای الگوریتم‌ یادگیری ماشین پیش‌بینی استحکام کششی و مدول یانگ قطعات ساخت افزودنی بر پایه اکستروژن ذوبی مواد 17 34 236226 10.22034/ijme.2025.551862.2139 FA امین جباری پژوهشکده مهندسی مکانیک، پژوهشگاه فناوری‌های نوین، سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران 0000-0002-9220-6772 Journal Article 2025 10 07 Recent advancements in additive manufacturing (AM), artificial intelligence (AI), and machine learning (ML) have significantly influenced engineering practices, particularly in the design and fabrication of complex components. As the demand grows for predictive capabilities in assessing the mechanical properties of parts designed and produced via layer-by-layer 3D printing, machine learning algorithms offer promising solutions. This study examines the application of classification models to predict the tensile strength and Young’s modulus of components manufactured via fused deposition modeling (FDM) under various process parameters. Tensile test data were systematically analyzed to train decision tree, support vector machine (SVM), and k-nearest neighbor (KNN) models. Among these, the decision tree algorithm exhibited the highest predictive accuracy (90.9%), with an AUC of 0.92 and an F1 score of 0.88. These findings underscore the value of data-driven methodologies in enhancing engineering design processes and establishing reliable experimental databases, contributing to the evolution of intelligent digital manufacturing systems. فناوری‌ ساخت افزودنی، هوش مصنوعی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین از زمینه‌های فنی مهندسی هستند که در سال‌های اخیر به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. از این‌رو مقاله حاضر به برقراری ارتباط بین این زمینه های نوین در طراحی و ساخت و تولید قطعات توجه دارد. با توسعه مواد جدید و نیاز روزافزون مهندسین و طراحان به پیش‌بینی خصوصیات مکانیکی قطعات پرینت‌شده با فرآیند لایه‌گذاری، به ایجاد دادگان و گسترش الگوریتم‌ یادگیری ماشین جهت پیش‌بینی خواص قطعات ساخته‌شده به روش اکستروژن، پرداخته شده است. با تحلیل و دسته‌بندی نتایج آزمون کشش روی قطعات چاپ سه بعدی، داده‌های مناسب جهت پیاده‌سازی الگوریتم‌های یادگیری ماشین ایجاد شد. سپس شبکه‌های مختلف تحت الگوریتم‌های طبقه‌بندی‌کننده مانند درخت تصمیم‌گیری، دستگاه بردار پشتیبان، و نزدیک‌ترین همسایه‌های k برای پیش‌بینی استحکام کششی و مدول یانگ قطعات تولید‌شده با ورودی‌های متفاوت دستگاه‌ چاپگر بر پایه اکستروژن ذوبی و لایه‌نشانی مواد، ایجاد شده و طبق معیارهای استاندارد، دقت آن اندازه‌گیری شد. در نهایت مدل تولید‌شده توسط الگوریتم طبقه‌بندی‌کننده درخت تصمیم‌گیری با به‌دست‌آوردن نمرات دقت‌سنجی بالا (دقت: 90.9%، سطح زیر منحنی:0.92، نمرهF1: 0.88) دارای قابلیت مناسب برای استفاده در پیش‌بینی استحکام کششی مواد شناخته شد. از نتایج این پژوهش می‌توان جهت بهینه‌سازی طراحی و همچنین تولید پایگاه‌های داده آزمایشی قابل‌قبول بهره گرفت چون می‌توان گفت مسیر آینده طراحی و ساخت دیجیتال با شناخت بهتر علم داده و ابزارهای شبیه‌سازی خواص نهایی دسته بندی شده قابل تصور است.

https://www.iranjme.ir/article_236226_c182a5e72004c10417e8b924f353b9c9.pdf

انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران مهندسی ساخت و تولید ایران 2476-504X 12 10 2025 12 22 Experimental investigation of geometric tolerances in the machining process of AISI 4140 steel with minimum lubrication by ionic liquid BMIM-PF6 بررسی تجربی تلرانس‌های هندسی در فرایند ماشینکاری فولاد AISI 4140 با روانکاری کمینه بوسیله مایع یونی BMIM-PF6 35 44 241065 10.22034/ijme.2026.544949.2131 FA شهاب رمضانی گهروئی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران 0000-0002-8555-1973 محمدمهدی ابوترابی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران 0000-0002-8555-1973 Journal Article 2025 09 05 Research in the field of lubrication technology is always of interest to researchers. One of the new cases in recent researches is the study of the performance of ionic liquids as lubricants. Also, to reduce the amount of lubricant consumption in various processes, a system called minimum lubrication system is used. In this research, the performance of sunflower oil and also the combination of ionic liquid [BMIM] [PF6] with sunflower oil as a lubricant in the turning process of AISI 4140 steel with minimum lubrication has been investigated. In addition to the effect of changing the distance between the nozzle and the workpiece and the pressure of the MQL system was also investigated in the turning process. According to the obtained results, as the distance between the nozzle and the workpiece decreases, the effect of lubrication with ionic liquid increases compared to lubrication with sunflower oil. Also, the use of ionic liquid [BMIM] [PF6] as an additive to sunflower oil was able to reduce the circular and cylindrical tolerances of the work piece by 12 and 22%, respectively, compared to lubrication with sunflower oil. تحقیقات در حیطه فناوری روانکاری همواره مورد توجه محققین است. از موارد جدید در تحقیقات اخیر می‌توان به بررسی عملکرد مایعات یونی به عنوان روانکار اشاره کرد. همچنین برای کاهش میزان مصرف روانکار در فرایندهای مختلف، سیستمی تحت عنوان سیستم روانکاری کمینه (MQL) مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهش با انجام آزمایش‌های تجربی، عملکرد روغن آفتابگردان و همچنین، ترکیب مایع یونی [BMIM] [PF6] با روغن آفتابگردان به عنوان روانکار در فرایند تراشکاری فولاد AISI 4140 با روانکاری کمینه مورد بررسی قرار گرفته‌است. علاوه بر اثر تغییر روانکار، اثر تغییر فاصله نازل تا قطعه‌کار و فشار سیستم MQL نیز در فرایند تراشکاری بررسی شد. طبق نتایج به دست آمده، هر چه فاصله نازل تا قطعه‌کار کاهش یابد، تأثیر روانکاری با مایع یونی نسبت به روانکاری با روغن آفتابگردان بیشتر می‌شود. همچنین استفاده از مایع یونی [BMIM] [PF6] به عنوان افزودنی به روغن آفتابگردان توانست تلرانس‌های دایره‌ای و استوانه‌ای قطعه‌کار را در مقایسه با روانکاری با روغن آفتابگردان، به ترتیب 12 و 22 درصد کاهش دهد.

https://www.iranjme.ir/article_241065_438e07ed30d2f33f1eac06c0d8d6f379.pdf

انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران مهندسی ساخت و تولید ایران 2476-504X 12 10 2025 12 22 Experimental analysis of the mechanical properties of cast iron crusher hammers reinforced with chromium oxide particles تحلیل تجربی خواص مکانیکی چکشی‌های کراشر چدنی تقویت‌شده با ذرات اکسید کروم 45 53 243106 10.22034/ijme.2026.538407.2147 FA فرزاد رحمنی گروه مهندسی مکانیک، موسسه آموزش عالی کار، قزوین، ایران 0000-0002-7434-3474 سیدجلال هاشمی گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران 0000-0002-6605-4920 سامان مرزبان گروه مهندسی مکانیک، موسسه آموزش عالی کار، قزوین، ایران Journal Article 2025 10 26 One of the main challenges of crusher machines in industry is the severe wear of their hammers, which leads to high maintenance costs and production downtime. The hammers of these machines are usually made of cast iron and produced by casting methods. To improve the strength and wear resistance properties of these hammers, chromium oxide (Cr₂O₃) reinforcing particles with different weight percentages were added to the base material, and the samples were produced using sand casting. Hardness, wear, and compression tests were performed on the produced samples. The results showed that the lowest hardness value (43.7 HRC) was obtained for the sample without chromium oxide powder, while the highest hardness value (47.03 HRC) corresponded to the sample containing 12 wt.% chromium oxide. Furthermore, the lowest weight loss in the wear test was observed for the sample containing 12 wt.% chromium oxide (0.019 g), followed by the sample with 9 wt.% chromium oxide (0.024 g). The minimum compressive fracture strength (238.42 MPa) was obtained for the sample without any additive. Additionally, SEM imaging was conducted on the samples to further investigate the results. یکی از چالش‌های دستگاه‌های کراشر در صنعت، سایش شدید چکش‌های آن‌ها می‌باشد که سبب ایجاد هزینه‌های بالای تعمیر و توقف خط تولید می‌شود. چکش‌های این دستگاه‌ها معمولاً از جنس چدن هستند که به روش ریخته‌گری تولید می‌شوند. برای بهبود خواص استحکامی و سایشی این چکش‌ها، ذرات تقویت‌کننده اکسید کروم در درصدهای متفاوت وزنی، به ماده پایه اصلی افزوده‌شد و نمونه‌ها به روش ریخته‌گری ماسه‌ای تولید شدند و بر روی نمونه‌های تولیدشده، آزمون‌های سختی و سایش و فشار انجام شد. نتایج نشان داد که کمترین مقدار سختی مربوط به نمونه بدون استفاده از پودر اکسید کروم برابر با 7/43 راکول (HRC) و بیشترین مقدار برابر با 03/47 راکول برای نمونه 12% بود. همچنین کمترین کاهش وزن در آزمون سایش برای نمونه حاوی 12 درصد اکسید کروم و بعد از آن برای نمونه حاوی 9 درصد اکسیدکروم برابر با 019/0 و 024/0 گرم بدست آمد. کمترین نیروی فشاری شکست در نمونه بدون افزودنی برابر با 42/238 مگاپاسکال بدست آمد. در ادامه برای بررسی بهتر نتایج، از نمونه‌ها عکسبرداری SEM نیز انجام پذیرفت.

https://www.iranjme.ir/article_243106_c29def1c8da70570dc2356db5e9f27ac.pdf

انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران مهندسی ساخت و تولید ایران 2476-504X 12 10 2025 12 22 Position control of a servo-hydraulic system as a pump-control closed-loop hydraulic circuit with back stepping method کنترل موقعیت سیستم سرو هیدرولیک با استفاده از سامانه‌های تحت کنترل پمپ در یک مدار حلقه بسته هیدرولیکی به روش پسگام 54 68 243259 10.22034/ijme.2026.543711.2128 FA حسین عبداله زاده گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهیدرجائی، تهران، ایران سیدرضا حمزه لو گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهیدرجائی، تهران، ایران 0000-0002-5476-1863 امیر رفاهی اسکوئی گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهیدرجائی، تهران، ایران 0000-0001-5082-2465 Journal Article 2025 08 28 In this research, the position control of a closed-loop pump-controlled hydraulic servo system is investigated in the presence of uncertainties arising from system wear. To this end, a nonlinear backstepping-based controller is designed, and the stability of the closed-loop system is guaranteed using Lyapunov stability analysis. In the controller design, the effects of internal leakage, friction, and variations in hydraulic parameters are considered as realistic system uncertainties. First, the hydraulic servo system under study is mathematically modeled based on its physical parameters. Then, the backstepping controller is developed by explicitly accounting for system uncertainties. To evaluate the performance of the proposed controller, an experimental test rig with dynamic behavior similar to that of an industrial hydraulic servo system is designed and implemented. The controller performance is experimentally assessed through real-time implementation using an Arduino DUE hardware platform and a sinusoidal reference input. Experimental results demonstrate that the proposed backstepping controller significantly reduces the tracking error compared to a genetic algorithm–optimized PID controller and effectively eliminates the steady-state error, which is approximately 3% in the PID-based approach. Specifically, the root mean square (RMS) tracking error achieved by the proposed method is reduced to less than one-quarter of that obtained using the PID controller. The results confirm the effectiveness and practical applicability of the proposed control strategy for industrial hydraulic servo systems. در این پژوهش کنترل‌گر غیرخطی پسگام برای یک سیستم هیدرولیک حلقه بسته که بصورت پمپ کنترل کار می‌کند طراحی و پیشنهاد شده است. سیستم سرو الکتروهیدرولیک یکی از پر کاربردترین سیستمهای صنعتی است. برای این پژوهش از رفتار یک سیستم سرو الکتروهیدرولیک صنعتی الگو گرفته شده است. این سیستم صنعتی بر اثر فرسودگی و افزایش پارامترهای غیر خطی حاکم بر سیستم نظیر اصطکاک و نشتی های داخلی دقت خود را از دست داده است. سیستم سرو الکتروهیدرولیک مورد مطاله در این پژوهش نخست با استفاده از پارامترهای فیزیکی بصورت ریاضی مدل شده است. سپس کنترل‌گر پسگام با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌های سیستم طراحی شد و پایداری آن به وسیله تئوری لیاپانوف اثبات گردید. یک ساختار آزمایشگاهی با عملکرد مشابه سیستم صنعتی مورد مطالعه جهت بررسی عملکرد کنترل‌گر طراحی و پیاده سازی کنترل‌گر اشاره شده ایجاد گردید. جهت تشخیص بهتر عملکرد این کنترل‌گر، نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از کنترل‌گر PID مقایسه گردید. مشخص گردید کنترل‌گر پیشنهادی توانایی بالایی در کنترل موقعیت دارد و پاسخ از پایداری و دقت بالایی برخوردار می‌باشد. کنترلگر پیشنهادی توانست سیستم را به خوبی و دقت بالا کنترل کرده و از تاثیر عدم قطعیت ها در رفتار سیستم به شدت بکاهد.

https://www.iranjme.ir/article_243259_faac91c355ad7d3db0da22149f12b777.pdf

انجمن مهندسی ساخت و تولید ایران مهندسی ساخت و تولید ایران 2476-504X 12 10 2025 12 22 Optimization of friction stir additive manufacturing (FSAM) process parameters to improve Its mechanical properties and performance بهینه‌سازی پارامترهای فرایند ساخت افزایشی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی برای بهبود خواص مکانیکی و کارایی آن 69 85 243260 10.22034/ijme.2026.549788.2134 FA علی امامی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران 0000-0002-1958-6422 مجید الیاسی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران محمد جواد میرنیا دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران 0000-0003-1049-9565 مازیار رمضانی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه فلیندرز، استرالیا 0000-0003-0400-4925 Journal Article 2025 09 28 The Friction Stir Additive Manufacturing (FSAM) process is a solid-state method for layer-by-layer metal fabrication, in which metallic layers are joined using a rotating tool without complete melting, thereby avoiding defects associated with fusion-based methods such as porosity and solidification cracks. In this study, the optimization of FSAM parameters was investigated to improve the tensile strength of the joint between aluminum 1050 (lower sheet) and 3105 (upper sheet). Three key parameters tool rotational speed, traverse speed, and tool geometry were selected as influential variables. The experimental design was conducted based on the Taguchi method (L9), and data analysis was performed using the signal-to-noise (S/N) ratio in the “larger-is-better” mode. The results indicated that the optimal combination of parameters led to the maximum tensile strength of the specimens, and the effect of each parameter on joint quality was determined through main effects analysis. The maximum tensile stress observed was 164.11 MPa, and the experimental mean of the specimens was 151.14 ± 7.94 MPa. The analysis showed that traverse speed had the greatest influence on tensile strength, while rotational speed and tool geometry also played significant roles. This study demonstrates that optimal selection of FSAM parameters can effectively enhance the mechanical properties of fabricated components and provides scientific guidance for designing operational parameters. فرایند تولید افزودنی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSAM) یک روش حالت جامد برای ساخت لایه‌ای فلزات است که با استفاده از ابزار دوار، لایه‌های فلزی را بدون ذوب کامل به هم متصل می‌کند و در نتیجه از مشکلات روش‌های ذوبی مانند تخلخل و ترک انجمادی جلوگیری می‌کند. در این مطالعه، بهینه‌سازی پارامترهای FSAM برای بهبود استحکام کششی اتصال آلومینیوم 1050 (ورق پایینی) و 3105 (ورق بالایی) بررسی شد. سه پارامتر کلیدی شامل سرعت چرخشی ابزار، سرعت پیشروی، و هندسه ابزار به عنوان متغیرهای تاثیرگذار انتخاب شدند. طراحی آزمایش‌ها براساس روش تاگوچی (L9) انجام و تحلیل داده‌ها با استفاده از نسبت سیگنال به نویز S/N — حالت بیشینه کردن صورت گرفت. نتایج نشان داد که ترکیب بهینه پارامترها منجر به بیشینه شدن استحکام کششی نمونه‌ها شد و تاثیر هر پارامتر بر کیفیت اتصال با تحلیل اثرات اصلی مشخص گردید. بیشینه مقدار تنش کششی مشاهده‌شده MPa164.11 بود و میانگین تجربی نمونه‌ها برابر MPa151.14 ± 7.94 ثبت شد. تحلیل نشان داد که سرعت پیشروی بیشترین تاثیر را بر استحکام کششی دارد، در حالی که سرعت چرخشی و هندسه ابزار نیز نقش قابل توجهی ایفا می‌کنند. این مطالعه نشان می‌دهد که انتخاب بهینه پارامترهای FSAM می‌تواند به شکل موثری خواص مکانیکی قطعات تولیدشده را بهبود بخشد و راهنمایی علمی برای طراحی پارامترهای عملیاتی ارائه می‌کند.

https://www.iranjme.ir/article_243260_37edf21a354f71b6d7edc0b3780168ca.pdf