https://www.iranjme.ir/ مهندسی ساخت و تولید ایران fa daily 1 Thu, 23 Oct 2025 00:00:00 +0330 Thu, 23 Oct 2025 00:00:00 +0330 https://www.iranjme.ir/article_234528.html این مقاله بر آن است که با بررسی اجزای یک نمونه نازل تاندیش خارجی، گلوگاه‌های تولید این قطعه را شناسایی کرده و نشان دهد چگونه می‌توان با رفع این موانع، به دانش فنی ساخت آن دست یافت و جایگزینی مطمئن برای نمونۀ خارجی فراهم آورد. نازل تاندیش در این پژوهش در سه بخش مورد بررسی قرار گرفته است: نگهدارندۀ فلزی، جرم نسوز نشیمنگاه نازل و توپی نازل. نتایج آنالیزICP، SEM-EDS و بررسی فازی به روش پراش پرتو ایکس نشان می‌دهد بیش از 5/99 % درصد وزنی نگهدارندۀ فلزی از عنصر آهن تشکیل شده است. میزان کربن آن 055/0 درصد وزنی بوده و هیچ عنصر آلیاژی خاصی در آن وجود ندارد. فاز اصلی آن آهن آلفا (فرّیت) است که مقدار اندکی کاربید آهن (سمنتیت) کمتر از یک درصد وزنی در آن دیده می‌شود. همچنین، نتایج حاصل از بررسی‌های فازی XRD، آنالیز شیمیایی XRF و مشاهدات SEM-EDS از جرم نسوز و توپی نازل نشان داد: در جرم نسوز فازهای آلومینا، مولایت، سیلیس و اسپینل وجود دارد و توپی نازل نیز از زیرکونیای نیمه‌پایدار، تثبیت‌شده با ۲ تا ۳ درصد اکسید کلسیم و اکسید منیزیم تشکیل شده است. بر این اساس پیش‌بینی می‌شود در تولید جرم نسوز از آلومینا، ترکیبات رسی مانند کائولن و بال‌کلی، زیرکون (سیلیکات زیرکونیم) و کربن استفاده شده باشد و برای توپی نازل از زیرکونیای نیمه‌پایدار بهره گرفته شده باشد. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که گلوگاه تولید نگهدارندۀ فلزی نازل تاندیش، عمدتاً در فرایند پرس‌کاری و ساخت قالب مخصوص این قطعه نهفته است. گلوگاه تولید جرم نسوز به انتخاب و فرمولاسیون دقیق مواد اولیه مربوط می‌شود تا بتوان به آنالیز فازی مطلوب رسید و عملکرد مناسبی در شرایط عملیاتی واقعی داشت. در مورد توپی زیرکونیایی نیز، چالش اصلی به دانش فنی روش‌های تولید آن بازمی‌گردد؛ چرا که شکل خاص این قطعه امکان پرس پودر به روش‌های متعارف را فراهم نمی‌کند و لازم است از روش‌هایی مانند ریخته‌گری دوغابی یا پرس ایزواستاتیک استفاده شود که هر یک پیچیدگی‌های فنی خاص خود را دارند. https://www.iranjme.ir/article_234529.html کامپوزیت‌های زمینه آلومینیوم به‌دلیل استحکام ویژه بالا، مقاومت به سایش و پایداری حرارتی، در صنایع هوافضا، خودروسازی و تجهیزات پیشرفته کاربرد گسترده‌ای دارند. با این حال، حضور ذرات سخت تقویت‌کننده در این مواد، فرایند ماشینکاری را با چالش‌هایی همراه ساخته و اغلب منجر به تشکیل براده‌های ناپیوسته، دندانه‌دار و غیرپایدار می‌شود که تأثیر منفی بر کیفیت سطح و عمر ابزار دارند. از این رو، بهبود مورفولوژی براده نقشی کلیدی در ارتقای قابلیت ماشینکاری این کامپوزیت‌ها ایفا می‌کند. در پژوهش حاضر، اثر پارامترهای ماشینکاری (سرعت برش، نرخ پیشروی، عمق برش و شرایط روانکاری) و نقش افزودنی قلع (Sn) بر مورفولوژی براده در تراشکاری کامپوزیت Al–Mg₂Si بررسی شد. برای این منظور، دو نوع کامپوزیت (با و بدون قلع) به روش ریخته‌گری درجا تولید و با استفاده از طرح آزمایش تاگوچی L16 مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که سرعت برش بیشترین اثر را بر طول و نوع براده دارد، در حالی که نرخ پیشروی و عمق برش در مقادیر بحرانی موجب تغییر رفتار براده‌برداری شدند. آنالیز SEM–EDS بیانگر وقوع سایش نفوذی و انتقال عناصر ابزار (W، Co و C) به سطح براده‌ها بود که با انتخاب پارامترهای بهینه کنترل گردید. علاوه بر این، افزودن 1% قلع موجب کاهش میانگین طول براده و تشکیل براده‌هایی یکنواخت‌تر و پایدارتر شد. در مجموع، ترکیب اصلاح آلیاژی و انتخاب شرایط بهینه ماشینکاری به‌طور مؤثری موجب بهبود فرایند براده‌برداری، کاهش سایش ابزار و ارتقای قابلیت ماشینکاری کامپوزیت‌های Al–Mg₂Si گردید. https://www.iranjme.ir/article_234646.html لوله‌های سوراخ‌دار، استوانه‌های توخالی هستند که با مجموعه ای از سوراخ­های یکنواخت که در ساختار لوله ایجاده شده‌اند مشخص می­شوند. ویژگی‌های لوله‌های سوراخ ­دار، استفاده از آن­ ها را در طیف گسترده­ای از کاربردها از جمله: سیستم‌های فیلتراسیون، عناصر معماری، مهندسی شیمی و فرایند، هوافضا و خودرو، کاربردهای کشاورزی و غیره امکان پذیر می­ سازد. در این پژوهش فرایند خمکاری به کمک لیزر لوله­ های سوراخ‌دار به صورت شبیه­ سازی عددی بررسی می­ شود. جهت انجام شبیه ­سازی­ های عددی از نرم افزار المان محدود تجاری آباکوس استفاده می‌شود. بدین منظور اثر مهمترین پارامترهای ورودی فرایند شامل توان خروجی لیزر، سرعت اسکن لیزر و تعداد سوراخ واقع بر مسیر تابش ­دهی بر جابجایی‌های عمودی و جانبی لبه آزاد لوله خمکاری شده به کمک لیزر مورد بررسی قرار می­ گیرند. جابجایی عمودی لبه آزاد لوله همان خمش اصلی لوله می­ باشد در حالی­ که جابجایی جانبی لبه آزاد یک پدیده و اثر نامطلوب بوده که منجر به کاهش دقت ابعادی لوله‌های خمکاری شده به کمک لیزر می­ شود. نتایج نشان می­ دهند که با افزایش توان لیزر جابجایی­ های عمودی و جانبی لبه آزاد لوله خمکاری شده با لیزر افزایش می ­یابند. از طرف دیگر افزایش سرعت اسکن لیزر منجر به کاهش جابجایی­ های عمودی و جانبی لبه آزاد می‌شود. همچنین با افزایش تعداد سوراخ ­های واقع بر مسیر تابش ­دهی جابجایی عمودی لبه آزاد لوله کاهش می ­یابد در حالی­ که که جابجایی جانبی زیاد می ­شود. https://www.iranjme.ir/article_236228.html این مقاله رویکردی پیشرفته برای بهینه‌سازی توپولوژی سازه‌ها با ترکیب روش بهینه‌سازی سازه‌ای تکاملی دوطرفه با روش بدون شبکه گالرکین  معرفی می‌کند. هدف اصلی این رویکرد ترکیبی، کاهش قابل توجه زمان محاسبات ضمن حفظ دقت بالا در فرایند بهینه‌سازی است. روش‌های سنتی مبتنی بر شبکه، به ویژه در مسائلی که شامل هندسه‌های پیچیده هستند، اغلب نیاز به تولید شبکه دقیق و بازسازی مکرر شبکه در طول فرایند بهینه‌سازی دارند که می‌توانند هزینه و پیچیدگی محاسباتی را به طور قابل توجهی افزایش دهند. لذا با ترکیب یک روش بدون شبکه مانند روش بدون شبکه گالرکین، رویکرد پیشنهادی نیاز به تولید شبکه را از بین می‌برد و هنگامی که با کارایی الگوریتم بهینه‌سازی توپولوژی تکاملی دو جهته ادغام می‌شود، منجر به فرایند بهینه‌سازی سریع‌تر و ساده‌تری می‌شود. نتایج عددی ارائه شده در این مطالعه نشان می‌دهد که این روش ترکیبی تا 5/2 برابر سریع‌تر از رویکردهای مرسوم مبتنی بر روش اجزا محدود عمل می‌کند، درحالی که همچنان عملکرد مکانیکی قابل اعتماد و یکپارچگی سازه را تضمین می‌کند. علاوه بر این، به دلیل انعطاف‌پذیری روش بدون شبکه گالرکین در مدیریت هندسه‌های پیچیده و شرایط مرزی متغیر، تکنیک پیشنهادی به ویژه برای کاربردهای مهندسی دنیای واقعی موثر است. این روش به ویژه برای صنایعی مانند هوافضا، خودرو و مهندسی مکانیک که تقاضا برای طرح‌های سازه‌ای سبک، قوی و پیچیده زیاد است، مناسب است. به طور کلی، ادغام روش بدون شبکه گالرکین و بهینه‌سازی تکاملی دوجهته، یک راه حل قوی و کارآمد برای محدودیت‌های تکنیک‌های سنتی بهینه‌سازی توپولوژی ارائه می‌دهد. نتایج عددی ارائه شده در این مطالعه نشان می‌دهد که این روش ترکیبی تا 2.5 برابر سریع‌تر از رویکردهای مرسوم مبتنی بر روش اجزا محدود عمل می‌کند، در حالی که همچنان عملکرد مکانیکی قابل اعتماد و یکپارچگی سازه را تضمین می‌کند. علاوه بر این، به دلیل انعطاف‌پذیری روش بدون شبکه گالرکین در مدیریت هندسه‌های پیچیده و شرایط مرزی متغیر، تکنیک پیشنهادی به ویژه برای کاربردهای مهندسی دنیای واقعی موثر است. این روش به ویژه برای صنایعی مانند هوافضا، خودرو و مهندسی مکانیک که تقاضا برای طرح‌های سازه‌ای سبک، قوی و پیچیده زیاد است، مناسب است. به طور کلی، ادغام روش بدون شبکه گالرکین و بهینه‌سازی تکاملی دوجهته، یک راه حل قوی و کارآمد برای محدودیت‌های تکنیک‌های سنتی بهینه‌سازی توپولوژی ارائه می‌دهد. https://www.iranjme.ir/article_236225.html فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و زیست‌سازگاری مناسب، از پرکاربردترین مواد در صنایع به‌ویژه تجهیزات پزشکی و ایمپلنت‌های ارتوپدی محسوب می‌شوند. بهینه‌سازی خواص مکانیکی این فولادها از طریق فرایندهای شکل‌دهی نظیر کار سرد، نقش مهمی در افزایش طول عمر و عملکرد آن‌ها دارد. در این پژوهش، اثر نورد سرد با درصد کاهش سطح مقطع مختلف بر ریزساختار و سختی فولادهای آستنیتی 316 و LVM316 مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات ریزساختاری پس از انجام نورد سرد نشان داد که با افزایش درصد کاهش سطح مقطع، دانه‌ها ریزتر شده و در جهت نورد به ویژه در درصدهای 40% و 60% امتداد بیشتری می‌یابند. نتایج سختی‌سنجی نشان داد که با کاهش 60% سطح مقطع، سختی فولاد 316 از 114 برینل به 342 برینل و سختی فولاد LVM316 از 112 برینل به 333 برینل افزایش یافت. مقایسه تصاویر میکروسکوپی با نتایج سختی‌سنجی و اشعه ایکس حاکی از آن است که در فولاد کم‌کربن LVM316، افزایش سختی عمدتاً ناشی از تغییرات مورفولوژیکی دانه‌ها در اثر کار سرد بدون ایجاد فاز مارتنزیتی قابل توجه است. اگرچه نتایج پراش اشعه ایکس، تشکیل مقدار اندکی مارتنزیت کرنشی را در فولاد 316 نشان داد، اما این فاز در تصاویر نوری و الکترونی قابل تفکیک نیست و تیغه‌های مشاهده‌شده مربوط به باندهای لغزش و دوقلویی‌های کرنشی هستند. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، بهینه‌سازی شرایط کار سرد می‌تواند رویکردی مؤثر برای ارتقای خواص مکانیکی و دوام این فولادها باشد. این امر علاوه بر کاهش وابستگی به واردات مواد پیشرفته، گامی مهم در مسیر بومی‌سازی و توسعه کاربردهای صنعتی فولادهای آستنیتی زنگ‌نزن به‌شمار می‌رود. https://www.iranjme.ir/article_236224.html فرود ایمن محموله، به‌ویژه در شرایط برخورد با سرعت بالا، یکی از چالش‌های مهم در ماموریت‌های فضایی است. جذب انرژی برخورد، به‌ویژه برای محموله‌های سرنشین‌دار و زیستی، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. هدف این مطالعه، طراحی و ارزیابی یک ساختار متامتریال سه‌بعدی بر پایه سلول واحد تورفته دوبعدی به‌عنوان جاذب انرژی مؤثر در مرحله فرود مأموریت‌های فضایی است. یک ساختار متامتریال استوانه‌ای سه‌بعدی نوین با چرخاندن سلول‌های واحد تورفته دوبعدی حول یک محور عمودی مرکزی طراحی شد. برای ساخت نمونه‌ها با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی از دو ماده استفاده گردید: پلی‌یورتان ترموپلاستیک برای ساختارهای دوبعدی و پلی‌لاکتیک اسید برای ساختارهای سه‌بعدی. آزمون‌های فشاری شبه‌استاتیک بر روی نمونه‌های سه‌بعدی انجام شد تا رفتار مکانیکی و عملکرد جذب انرژی آن‌ها ارزیابی شود. نتایج نشان می‌دهند که ساختار فراماده سه‌بعدی پیشنهادی قادر است که انرژی برخورد را به میزان 39/148 ژول جذب کند و جذب انرژی ویژه‌ای معادل 232/2 کیلوژول بر کیلوگرم ارائه دهد. بنابراین ساختار توسعه داده شده، به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای از دیگر ساختارهای مشابه در تحقیقات پیشین، عملکرد بهتری را نشان داده است. ساختار پیشنهادی متامتریال سه‌بعدی که با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی و بر پایه طراحی سلول واحد تورفته چرخان ساخته شده است، عملکرد بسیار مطلوبی در جذب انرژی دارد. مقدار بالای جذب انرژی ویژه و وزن سبک آن، این ساختار را به گزینه‌ای مناسب برای به‌کارگیری در سیستم‌های کاهش ضربه محموله‌های فضایی تبدیل می‌کند و پتانسیل بالایی برای کاربردهای آینده در حوزه هوافضا دارد. https://www.iranjme.ir/article_227492.html امروزه به علت نیاز روزافزون صنایع مختلف نظامی، هوافضا، خودروسازی و... به مواد با نسبت استحکام به وزن بالا، استفاده از مواد کامپوزیت پایه فلزی، به‌خصوص کامپوزیت‌های پایه آلومینیومی به‌صورت چشمگیری افزایش‌یافته است. ماشین‌کاری جهت نیل به دقت ابعادی بالا جزء جدایی‌ناپذیر فرآیند تولید محصولات ساخته‌شده با کامپوزیت‌های پایه آلومینیومی است. به دلیل وجود ماده تقویت‌کننده همچون کاربید سیلیسیوم و... ماشین‌کاری این دسته از مواد همواره با چالش‌های فراوانی روبه‌رو می‌گردد. لذا مطالعه پارامترهای مؤثر بر ماشین‌کاری کامپوزیت‌های پایه آلومینیومی امری ضروری است. در این مطالعه با بهره‌گیری از یک مطالعه روشمند شامل مدل‌سازی آماری و آزمایش تجربی به روش سطح پاسخ و استخراج معادلات رگرسیون اثر سرعت دوران اسپیندل، نرخ تغذیه، عمق برش و درصد ذرات تقویت‌کننده بر روی زبری سطح، نرخ براده برداری در هنگام فرزکاری کامپوزیت‌ هیبریدی با پایه آلومینیوم 7075 و ذرات تقویت‌کننده سیلیسیم کارباید و گرافیت مورد بررسی دقیق قرار گرفته است. بر اساس مطالعات صورت پذیرفته می‌توان اذعان نمود که با افزایش نرخ تغذیه، نرخ براده برداری و کیفیت سطح بهبود می‌یابد. همچنین افزایش سرعت برشی منجر به کاهش زبری سطح به دلیل حضور ذرات گرافیت و افزایش نرخ براده برداری می‌شود. همچنین بهترین ترکیب از مقادیر برای به حداقل رساندن هم‌زمان زبری سطح و به حداکثر رساندن نرخ براده برداری و پیدا شد. بهترین ترکیب پارامترها عبارت‌اند از: سرعت اسپیندل 1000 دور بر دقیقه، نرخ پیشروی 0.0539 میلی‌متر بر دور، عمق برش 1.267 میلی‌متر و 10% ذرات تقویت‌کننده‌ی کاربید سیلیسیم و گرافیت است. https://www.iranjme.ir/article_227493.html در این پژوهش، فرایند ساخت افزایشی حجمی با تمرکز بر ساخت دستگاه و برنامه‌نویسی برای تولید قطعات با این روش بررسی‌شده است. ساخت افزایشی حجمی به‌عنوان یک فناوری نوین، برخی از مشکلات روش‌های ساخت افزایشی دیگر نظیر زمان بالای تولید و خواص ناهمسانگرد بودن قطعات ساخته‌شده به روش ساخت افزایشی را برطرف می‌سازد. در این مطالعه، نقش تجهیزات و تأثیر اعمال فیلتر در حالت‌های مختلف بر کیفیت نهایی قطعات در فرایند پردازش و ساخت تصاویر رادون گیری شده مورد بررسی قرار گرفته است، نتایج بررسی این پارامتر نشان می‌دهد که استفاده از فیلترها تأثیر چشمگیری در بهبود کیفیت و دقت قطعات تولیدشده دارد همچنین، یک کد نویسی جامع در نرم‌افزار متلب برای تبدیل فایل‌های سه‌بعدی طراحی‌شده توسط نرم‌افزار‌های مدل‌سازی سه‌بعدی به ویدیوهای قابل ‌پخش جهت ساخت قطعات با روش ساخت افزایشی حجمی طراحی‌شده که در نهایت کد نهایی نوشته‌شده جهت استفاده به‌صورت گرافیکی برای کاربری آسان‌تر ارائه‌شده است. به‌طور کلی می‌توان گفت این روش مسیری نوین برای تولید قطعات در زمان بسیار کوتاه نسبت به روش‌های مشابه را فراهم می‌آورد. https://www.iranjme.ir/article_227577.html سوراخ‌کاری سنتی مواد سخت و شکننده از جمله چدن‌های خاکستری به دلیل وجود ذرات ساینده کاربیدی و سیلیکونی در ساختار آن، موجب سایش زیاد ابزار و کاهش عمر مته شده و در نتیجه دقت و کیفیت سوراخ نیز افت پیدا می‌کند. هدف از این تحقیق، بهبود کیفیت سطح و افزایش عمر ابزار مته در سوراخ‌کاری چدن خاکستری است. استفاده از روش‌های پیشرفته و نوین در فرآیندهای ماشین‌کاری سنتی می‌تواند باعث بهبود شرایط ماشین‌کاری شود. در این مقاله اثر استفاده از ارتعاشات فراصوت بر سوراخ‌کاری چدن خاکستری مورد مطالعه قرارگرفته است. ابتدا طراحی و تحلیل ابزار ارتعاشی به کمک نرم‌افزار آباکوس انجام شده و پس از ساخت، مجموعه ارتعاشی فراصوت بر روی ماشین فرز کنترل عددی نصب گردیده است. نتایج تجربی نشان می‌دهند که استفاده از امواج فراصوت موجب کاهش سایش ابزار تا 30 درصد و بهبود نسبی عمر آن شده و همچنین باعث افزایش کیفیت سطح سوراخ تا 20 درصد و بهبود گردی سوراخ در عملیات سوراخ‌کاری چدن خاکستری شده است. https://www.iranjme.ir/article_234664.html جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه‌ای دوباره پُرکن یکی از زیرشاخه‏های جوشکاری اصطکاکی است. در واقع عبارت دوباره پُرکن به سبب از بین بردن عیب حفره به‌جامانده از جوشکاری اغتشاشی اصطکاکی نقطه‏ای به آن اضافه شده است.. ایده اصلی تحقیق حاضر بر این اساس است که چگونه اعمال امواج فراصوتی به‌صورت افقی به روش جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه‌ای دوباره پُرکن است، باعث بهبود خواص مکانیکی و ریزساختاری آلیاژ آلومینیم -T6 6061 می‌گردد. لذا ابتدا یک میز آزمون شامل قسمت جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه‌ای دوباره پُرکن و تجهیزات فراصوت آماده‏ شد. نمونه‏ها نیز از ورق‏هایی به ضخامت 1 میلی‌متر و از جنس آلومینیوم -T66061 انتخاب شدند. متغیرهای ورودی شامل امواج صوتی، سرعت دورانی و عمق نفوذ بر روی آلیاژ آلومینیم -T6 6061 اعمال گردید نمونه‏های جوشکاری به‌دست‌آمده، برای استحکام کششی،سختی و ریزساختاری سنجیده و مقایسه شدند. نتایج نشان داد با افزایش توان فراصوتی همراه جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی نقطه‌ای دوباره پر کن در منطقه اختلاط جوشکاری ازنظر ریزساختاری دانه‌ها ریزتر، این امر باعث افزایش استحکام تا 23% در سرعت‌های چرخش ابزار از 1200 به 1400 دور در دقیقه ‌‌‌می‌‌شود و سپس به‌طور قابل‌توجهی در سرعت چرخش ابزار 1800 دور بر دقیقه، به علت درشت شدن دانه‌ها استحکام تا 25% کاهش ‌‌‌می‌‌یابد. https://www.iranjme.ir/article_234665.html این مطالعه کاربرد کریستال‌های مایع کایرال (CLC) را در سیستم‌های میکروفلوئیدیک برای تشخیص دقیق غلظت‌های سدیم کلراید بررسی می‌کند. ابتدا، یک سیستم نوری مبتنی بر بلور مایع 5CB طراحی شد که شامل منبع نور، پلاریزر، میکروسکوپ نوری، و تجهیزات ثبت تغییرات رنگی بود. محلول‌های سدیم کلراید با غلظت‌های مختلف به‌صورت دستی با میکروپیپت به بلور مایع تزریق شد و تغییرات رنگی ثبت گردید. این روش، اگرچه در شناسایی تغییرات رنگی مؤثر بود، به دلیل تزریق دستی و نیاز به تجهیزات نوری اضافی، محدودیت‌هایی در قابلیت حمل و کاربرد عملی داشت. برای رفع این مشکلات، بلور مایع کایرال (CLC) با ترکیب5CB و ناخالصی BDH1305 جایگزین 5CB شد تا حساسیت به تغییرات غلظت افزایش یابد و نیاز به پلاریزرهای خارجی حذف شود. چیپ‌های میکروفلوئیدیک با استفاده از دستگاه فرز رومیزی CNC سفارشی ساخته شدند که میکروکانال‌هایی با دقت میکرونی (عرض 200 میکرومتر، عمق 300 میکرومتر) روی ورق‌های PMMA حکاکی کرد. این دستگاه، با طراحی پیشرفته و کنترل دقیق، جریان یکنواخت محلول‌ها را به مخزن CLC تضمین کرد. تصاویر ثبت‌شده با نرم‌افزار ImageJ پردازش شد و مقادیر RGB برای تحلیل تغییرات رنگی استخراج گردید. نتایج نشان داد که سیستم میکروفلوئیدیک-CLC، به لطف دقت تولیدی دستگاه CNC، تغییرات رنگی یکنواخت و دقیقی را ثبت کرد و غلظت‌های سدیم کلراید را با دقت بالا شبیه‌سازی نمود. این سیستم نوآورانه، با ترکیب فناوری CNC و حسگری CLC، ابزاری کارآمد برای اندازه‌گیری غلظت در پزشکی، صنایع غذایی، و علوم محیطی ارائه می‌دهد و پتانسیل بالایی برای توسعه آینده دارد. https://www.iranjme.ir/article_236226.html 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 kبرای 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_236227.html 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 نرم‌افزارANSYS 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 ۲٪)، 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 ۴٪ در هزینه تولید همراه بوده که توجیه‌پذیری اقتصادی طراحی جدید را نشان می‌دهد. https://www.iranjme.ir/article_241065.html 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_242856.html فرز-تراش فرآیند جدیدی است که از دو عملیات تراش‌کاری و فرزکاری بهره می‌برد، بدینگونه که بطور همزمان ابزار و قطعه‌کار دوران می‌کنند و به همین دلیل توانائی گسترده‌ای در ماشین‌کاری قطعات سنگین و دارای سطوح منحنی و پیچیده را دارد. بررسی تجربی و عددی اثر تغییرات پارامترهای مستقل ماشین‌کاری شامل سرعت دورانی قطعه‌کار، سرعت دورانی ابزار و نرخ پیشروی ابزار بر پارامترهای وابسته برش همچون نیرو و انرژی مخصوص تراش موضوع اصلی پژوهش حاضر است. بررسی عددی فرآیند فرز-تراش در محیط نرم افزار آباکوس انجام شده و شامل تعداد محدودی تست برای بررسی و صحه گذاری اثر نرخ پیشروی ابزار می‌باشد. مطابق تست-های تجربی و همچنین مطالعات عددی، افزایش نرخ پیشروی ابزار موجب افزایش مولفه‌های نیروی برشی شده و انرژی مخصوص تراش را کاهش می‌دهد. مطابق آزمون‌های تجربی انجام شده، افزایش سه برابری نرخ پیشروی ابزار، نیروی برآیند ماشین‌کاری را تا حدود 2.3 برابر افزایش داده و انرژی مخصوص تراش را تا حدود 27 درصد کاهش می‌دهد. مطالعه عددی در محیط آباکوس ، افزایش نیروی برآیند ماشین‌کاری 2.7 برابر و کاهش انرژی مخصوص تراش 4 درصد را پیرو افزایش حدود سه برابری نرخ پیشروی ابزار نشان می‌دهد. https://www.iranjme.ir/article_243106.html 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 12درصد 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_243202.html چند ‌لایه‌های الیافی- فلزی (FML) از خانواده‌های GLARE و CARALL به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا و عملکرد مکانیکی مطلوب در صنایع پیشرفته‌ای مانند خودروسازی به‌طور گسترده استفاده می‌شوند، اما سوراخ‌کاری آن‌ها همچنان چالشی اساسی در تضمین کیفیت سطح و یکپارچگی سازه‌ای است. در این پژوهش،تحلیل چند عاملی الیاف برش نخورده و کیفیت سطح سوراخ در نمونه‌های GLARE و CARALL تحت شرایط کنترل ‌شده سوراخ‌کاری مورد بررسی مقایسه‌ای قرار گرفت. برای این منظور،آزمایش‌ها بر پایه طرح عاملی کامل با سه سطح برای سرعت دورانی rpm 1000،1600 و 2500،نرخ پیشروی mm/min 8، 16 و 25 و قطرابزار mm 3، 5 و 7 انجام شد. نتایج نشان داد که نمونه‌های CARALLبه‌طورمعناداری مقدار الیاف برش نخورده کمتر و کیفیت سطح بالاتری نسبت به GLAREارائه می‌دهند که به سفتی بالاتر،چسبندگی قوی‌تر الیاف-ماتریس و پایداری حرارتی بهتر الیاف کربن نسبت داده می‌شود. در GLARE، حساسیت بیشتری نسبت به تغییر نرخ پیشروی وقطر ابزار مشاهده شد، به‌طوری‌که افزایش نرخ پیشروی منجر به تشدید الیاف برش نخورده و زبری سطح گردید. تحلیل نیرو-زمان نشان داد که افزایش سرعت دورانی به کاهش نیرو و بهبود کیفیت سطح درهردوسیستم منجر می‌شود، هرچند اثر آن در GLARE بارزتر بود. همچنین اثر قطر ابزار الگوی غیرخطی نشان داد؛ قطرهای کوچک‌تر باعث کاهش الیاف برش نخورده شدند اما در قطرهای بزرگ‌تر نیروی محوری و آسیب لایه‌ای افزایش یافت. نتایج بیانگربرتری نسبی CARALL در مقاومت در برابر الیاف برش نخورده ودستیابی به کیفیت سطح مطلوب است ومی‌تواندراهنمایی برای انتخاب پنجره‌های عملیاتی کم‌آسیب در اتصالات مکانیکی FML ها فراهم کند. https://www.iranjme.ir/article_243259.html چکیده در این پژوهش، کنترل موقعیت یک سیستم سرو هیدرولیک حلقه بسته از نوع سامانه‌های تحت کنترل پمپ با درنظرگرفتن عدم قطعیت‌های ناشی از فرسودگی سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، یک کنترل‌گر غیرخطی مبتنی بر روش پسگام طراحی شده است که پایداری سیستم حلقه بسته آن با استفاده از تحلیل لیاپانوف تضمین می‌شود. در طراحی کنترل‌گر پیشنهادی، اثرات نشتی‌های داخلی، اصطکاک و تغییر پارامترهای هیدرولیکی به‌عنوان عدم قطعیت‌های واقعی سیستم لحاظ شده‌اند. سیستم سرو هیدرولیک موردمطالعه در این پژوهش نخست با استفاده از پارامتر‌‌های فیزیکی به‌صورت ریاضی مدل شده است. یک ساختار آزمایشگاهی با عملکرد مشابه سیستم صنعتی موردمطالعه جهت بررسی عملکرد کنترل‌گر طراحی و پیاده‌سازی کنترل‌گر اشاره شده ایجاد گردید. عملکرد کنترل‌گر پیشنهادی از طریق پیاده‌سازی عملی بر روی یک ساختار آزمایشگاهی واقعی مبتنی بر جمع‌آوری داده‌ها با استفاده از سخت‌افزار Arduino DUE و با ورودی مرجع سینوسی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج تجربی نشان می‌دهد که کنترل‌گر پسگام در مقایسه با کنترل‌گر PID بهینه‌شده با الگوریتم ژنتیک، کاهش قابل‌توجهی در خطای رهگیری ایجاد کرده و خطای حالت ماندگار را که در روش PID حدود 3% است عملاً حذف می‌نماید. به طور مشخص، مقدار خطای RMS در روش پیشنهادی به کمتر از یک‌چهارم مقدار متناظر در کنترل‌گر PID کاهش‌یافته است. نتایج به‌دست‌آمده، کارایی و قابلیت کاربرد روش پیشنهادی را در سیستم‌های سرو هیدرولیک صنعتی نشان می‌دهد. https://www.iranjme.ir/article_243260.html فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی 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 جوشکاری اصطکاکی اغتشاش 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 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 MPa 11/164 بود و میانگین تجربی نمونه‌ها برابر MPa 14/151 ± 94/7 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 به بهینه‌سازی پارامترهای جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی برای اتصال غیرهمجنس Al1050 و Al3105 می‌پردازد، زیرا پارامترهای بهینه به‌شدت به نوع ماده وابسته‌اند. با استفاده از روش تاگوچی و تحلیل داده‌ها، تأثیر پارامترها و کیفیت جوش به‌طور دقیق بررسی شده و خواص مکانیکی بهبود یافته است.