فهرست مطالب

International Journal of Advanced Design and Manufacturing Technology
Volume:1 Issue: 1, 2008

  • تاریخ انتشار: 1386/10/20
  • تعداد عناوین: 8
|
  • محمد علیپور، محمود مهرداد شکریه صفحه 1
    در طراحی و بهینه سازی یک سازه کامپوزیتی، پارامترهایی همچون تعداد لایه ها، زوایای لایه ها، چیدمانی، نوع مواد و غیره مطرح می شود. در این تحقیق هدف طراحی صفحه کامپوزیتی تحت بار پین و پس از آن بهینه سازی وزن این سازه است. با توجه به وجود سوراخ در صفحه کامپوزیتی و تمرکز تنش ناشی از آن، طراحی و بهینه سازی به صورت همزمان بر روی دو ناحیه، شامل ناحیه اطراف سوراخ و ناحیه دور از منطقه سوراخ انجام می شود. به منظوردستیابی به ترکیبی با تعداد لایه های عملی در فرآیند بهینه سازی و با توجه به استفاده از نرم افزار ANSYS برای برنامه نویسی، مناسب ترین روش انتخابی، روش بهینه سازی شاخه و مرز (Branch & Bound) می باشد. مطالعه بر روی چندلایی های شبه ایزوتروپیک (quasi isotropic)، صلیبی (cross ply) و صلیبی مورب (angle ply) انجام می شود. نتایج به دست آمده حاکی از قویتر بودن چندلایی شبه ایزوتروپیک نسبت به چندلایی صلیبی و آن نیز نسبت به چندلایی صلیبی مورب است. این برتری استحکام در یک بار خاص و کمتر از آن عوض می شود یعنی می توان از چندلایی صلیبی به جای چندلایی شبه ایزوتروپیک استفاده کرد. در ایم مقاله تاثیر پارامترهای هندسی چندلایی بر استحکام آن نیز بررسی شده است.
    کلیدواژگان: شبه ایزوتروپیک، صلیبی مورب، بار واماندگی لایه نخست
  • صادق رحمتی، علی خانی * صفحه 9

    در این مقاله، طراحی بهینه یک مخزن تحت فشار مرکب را در چند سطح بررسی شده است. متغیرهای طراحی مخزن کامپوزیتی شامل شکل کلگی، زاویه پیچش، ضخامت لایه ها، تعداد لایه ها و ترتیب چیدمان می شود. پارامتری با نام «ضریب شکل اصلاح شده» به عنوان تابع هدف معرفی شده است. این پارامتر اثرات فشار و حجم داخلی، وزن مخزن، و خصوصیات ماده کامپوزیت را در نظر می گیرد. الگوریتم پیشنهادی، الگوریتم ژنتیک و تحلیل اجزاء محدود را جهت بهینه سازی پارامترهای طراحی به کار می برد. به عنوان چند مثال، این روند بر اشکال کلگی ئودزیک و بیضوی اعمال شده است. نتایج نشان می دهد که برای شرایط مخزن داده شده، شکل کلگی ئودزیک با زاویه پیچش مارپیچ 9 درجه، عملکرد بهتری دارد.

    کلیدواژگان: مخزن الیاف پیچی شده، بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک، روش چند سطحی، ترتیب چیدمان، ضریب شکل، ژئودزیک
  • جواد مرزبان راد، مرتضی صیدی، حسین صالحی مرزیجرانی صفحه 17
    در این مقاله، آنالیز حرکت آشوبناک و کنترل آن برای تیر یک سرگیر دار غیر صفحه ای، غیرخطی با تحریک پارامتری محوری و عرضی در انتهای آزاد آن انجام شده است. این کار روش جدیدی برای کنترل حرکت آشوبناک تیر غیر صفحه ای می باشد. در این بررسی، رزونانس داخلی تیر 1:2 بوده و رزونانس اولیه در خارج از صفحه و رزونانس زیر هارمونیک برای داخل صفحه در نظر گرفته شده است. مدل سازی تیر به کمک روش لاگرانژ انجام شده است. سپس از روش مقیاس های چندگانه برای تبدیل سیستم تحریک پارامتری و خارجی به معادلات میانگین گیری شده که نیروی ثابتی به آنها وارد می شود، کمک گرفته شده است. در نهایت با استفاده از شبیه سازی عددی، کنترل حلقه بازی برای حرکت آشوبناک تیر یک سرگیردار غیرصفحه ای با تحریک در انتهای آزاد آن طراحی شده است تا بتواند ارتعاشات تیر را در یک راستا محدود نماید. نتایج حاصله بصورت منحنی هایی که محدوده پایداری را نشان می دهد نمایش داده شده است.
    کلیدواژگان: حرکت آشوبناک، تحریک پارامتری، تیر یک سرگیردار، کنترل ارتعاشات
  • فرشید مردکاری، سیروس آقا نجفی صفحه 27
    موضوع مورد بحث در ارتباط با پدیده شبه تعادل یا تعادل کم ثبات(Meta stable)، Nucleation و مایعات سوپرهیت (Superheat) و مایعات سوپرکولد (Supercold) که در اثر این پدیده بوجود می آیند و برخی از کاربردهای موارد ذکر شده می باشد. بطورکلی وضعیت شبه تعادل یا تعادل کم ثبات در سه حالت می تواند اتفاق بیفتد که عبارتند از: به هنگام عبور از فاز مایع به فاز بخار در اثر گرم شدن، هنگام گذر از فاز مایع به جامد دراثرسرد شدن و به هنگام حرکت بخار آب در داخل نازل های همگرا و واگرا و یا همگرا که قبل از بوجود آمدن فرآیند چگالش می تواند اتفاق بیفتد البته حالتهای اول و دوم بسیار بیشتر از حالت سوم در طبیعت و صنایع مختلف دیده شده است و محصولات کاربردی حاصله از آن دو حالت زیاد می باشد البته انحرافات واغتشاشات که درباره آنها توضیح داده خواهد شد می تواند این وضعیت را به هم بزند و یا بطور کلی حتی این وضعیت را حذف کند و همچنین روابطی که بدست آمده نشان می دهد که درجه سوپرهیت مایع دارای یک مینیمم و یک ماکزیمم مقدار می باشد.
    کلیدواژگان: پدیده شبه تعادل، هسته زایی، سوپرهیت، سوپرکولد، درجه سوپرهیت
  • محمدرضا صفایی، سید رضا صالح، مرجان گودرزی صفحه 35
    در این مقاله حل عددی جریان درون حفره متحرک مورب برای اعداد رینولدز 100 و 1000 و با استفاده از یک شبکه بندی مناسب (513 × 513) انجام شده است. متد عددی استفاده شده توسط صفائی و همکارانش[1] در کلی ترین فرم، به روش حجم محدود فرمول بندی مجدد شده و برای جریان های غیر متعامد بررسی شده است. معادلات ناویر – استوکس برای یافتن تابع جریان و معادله چرخش(چرخش) حل شده اند. با مقایسه نتایج، می توان نشان داد که مقادیر محاسبه شده در این مطالعه با حل زمایشگاهی و عددی دیگران مطابقت خوبی دارد.
    کلیدواژگان: جریان درون حفره متحرک مورب، روش حجم محدود، شبکه بندی غیر متعامد، معادلات ناویر، استوکس دو بعدی تراکم ناپذیر پایدار
  • مهدی رضایی فریمانی، حمید اختراعی طوسی صفحه 45
    در این پژوهش، شبیه سازی های دینامیک مولکولی و اجزاء محدود برای پیشبینی خواص مکانیکی فلز تک کریستال نقره دارای سوراخ در ابعاد نانومتر انجام شده است. در شبیه سازی دینامیک مولکولی، روش انتقال لای های از سه بعد به دو بعد و در شبیه سازی اجزاء متناهی، مدل تنش صفحه ای بکار رفته اند. توسط این شبیه سازی ها، کاهش در مدول الاستیک ناشی از وجود سوراخ ها، شکل سوراخ ها و ترتیب قرارگیری سوراخ های چندتایی مطالعه گردیده است. روند کاهش مدول الاستیسیته در شبیه سازی به روش اجزاء متناهی مشابه این روند در شبیه سازی به روش دینامیک مولکولی است؛ اما برای داشتن نتایج دقیق، انجام شبیه سازی اتمی لازم است.
    کلیدواژگان: روش دینامیک مولکولی، روش اجزاء متناهی، پتانسیل فینیس و سینکلر، انتقال لایه‫ای
  • الیاس حدادی، محمدرضا شبگرد صفحه 51
    طی چند دهه اخیر تغییر الگوی مصرف، تنوع و تجدد طلبی مصرف کنندگان، تعدد تولیدکنندگان و رقبا، تحولات و نوسانات سریع بازار، لزوم افزایش بهره وری و کاهش هزینه های تولید را با استفاده از پیشرفت های سخت افزاری و نرم افزاری ضروری ساخته است. در این رابطه یکی از راه حل های ممکن جهت افزایش کیفیت و بهره وری استفاده از امکانات نرم افزاری در پیاده سازی سیستم های تولیدی می باشد. هدف این مقاله، انتخاب اتوماتیک فرایند و تکنولوژی جوش با استفاده از نرم افزار WELD- EXP. می باشد. در این نرم افزار تجارب و دانسته های افراد ماهر و خبره، بصورت قواعد و قوانین (Rule) در قالب یک سیستم خبره(Expert System)، پایگاه دانش(Knowledge Base) را تشکیل می دهد. این نرم افزار پس از تبادل اطلاعات و دریافت داده های مورد نیاز از کاربر، با بررسی و تجزیه و تحلیل لازم، بهترین فرایند یا فرایندهای جوشکاری را انتخاب و پیشنهاد می نماید و در نهایت جدول دستورالعمل جوشکاری (Welding Process Specification (WPS)) را پس از تایید کاربر تکمیل و ارائه می کند. و بدین طریق موجب صرفه جویی در وقت و هزینه های ساخت و تولید قطعات می گردد.
    کلیدواژگان: سیستم خبره، پایگاه دانش، مشخصات فرایند جوشکاری، انتخاب فرایند
  • احسان محمدی زهرانی، مهدی طاهری، امیر زمردیان صفحه 59
    در این پژوهش، رفتار شکل پذیری و بافت ورق های فولادی ST14 تولید شده در مجتمع فولاد مبارکه جهت مصارف کشش عمیق مورد ارزیابی قرار گرفت. بافت ورق با استفاده از روش پراش پرتوایکس (XRD) تعیین شد. به منظور ارزیابی رفتار شکل پذیری ورق، از آزمایش کشش تک محوری و تعیین پارامتر های مربوط به آن و همچنین آزمایش اریکسون و چاپ الگو های دایره ای روی نمونه ها به منظور رسم منحنی حد شکل پذیری (FLD) استفاده شد. سطح نمودار حد شکل دهی با مقدار نمودار در حالت کرنش صفحه ای (FLD0) مشخص شد. اثر پارامتر های مکانیکی نظیر استحکام تسلیم، استحکام کششی، ضریب کارسختی، پارامتر ناهمسانگردی قائم و نیز بافت ورق بر منحنی حد شکل دهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش استحکام تسلیم و استحکام کششی سطح زیر منحنی حد شکل دهی کاهش یافت. افزایش درصد ازدیاد طول کل، ضریب کارسختی و پارامتر ناهمسانگردی قائم باعث بهبود قابلیت شکل پذیری ورق شد.
    کلیدواژگان: منحنی حد شکل دهی، بافت، ورق فولادی کم کربن ST14
|
  • Mohammad Alipour Page 1
    In design and optimization process of laminated composite structures, the number of layers, layer angles, stacking sequence, material types etc should be specified. Each of aforesaid parameters can be applied as a design variable. In this paper, the target is to minimize the weight of laminated composite pin loaded structures. The laminated composite structures are designed based on the load of pin. Pin mounting in laminated composite plates causes stress concentration around the hole of pin. In this research, the programming facility of FE software (ANSYS) is used for design and optimization of laminated plate. Constrains of minimization problem is based on Tsai-Wu criterion. The pin loaded plate is divided to two regions: the around of hole and far away from hole. The optimization process is solved concurrently and interactively for two regions. The selected stacking sequences are the quasi isotropic, cross ply and angel ply. The target is to obtain a configuration with accessible number of plies. For this reasom the branch and bound method was used. The obtained results show that the quasi isotropic plate is stronger than cross ply plate and cross ply plate is stronger than angle ply plate. However, this order is reversed in a special load. In the other words, the cross ply plate is being stronger than quasi isotropic plate in this case. In this paper also effect of geometric parameters over the strength of pin loaded plates are investigated.
  • Sadegh Rahmati, Ali Khani Page 9

    In this paper, multi-stage optimum design of composite pressure vessels is presented. The design variables for composite vessels include the head shape, the winding angle, the layer thickness, the number of layers, and the stacking sequence. A parameter called modified shape factor is introduced as an objective function. This parameter takes into account the effects of the internal pressure and volume, the vessel weight, and the composite material properties. The proposed algorithm uses genetic algorithm and finite element analysis to optimize the design parameters. As a few examples, this procedure is implemented on geodesic and ellipsoidal heads. The results show that for the given vessel conditions, the geodesic head shape with helical winding angle of nine degrees has the better performance

  • Javad Marzbanrad, Hosein Salehi Marzijarani, Morteza Seyedi Page 17
    In this paper, chaotic motion analysis and its control for a non-planar non-linear cantilever beam with axial and lateral parametric excitation in the free end is accomplished. This is a new method for control of chaotic motion of a non-linear planar beam. In this survey, internal resonance of the beam is 2:1, the initial resonance is in the outside of plane, and it is assumed a sub-resonance for inner plane. The beam is modeled with Lagrange method. Then, multi comparison method is used for system transformation of parametric and external excitation to the averaged equation where the constant load applied to them. Finally, with the usage of numerical simulation, an open loop control is designed for chaotic motion of non-planar cantilever beam, which excited in the free end to reduce the beam vibration in one axis. The results are presented in the curves to show the limit of stability
  • Farshid Mardkari, Cyros Aghanajafi Page 27
    The subject we discussion about are Nucleation and Meta stable phenomena’s, superheat liquids, super cold liquids and meanwhile applications of this liquids. all in all Meta stable situation can occur in three condition: First while changing liquid phase to gas phase by heating, Second changing liquid phase to solid phase by cooling, Third while moving water stream in subsonic nozzles or supersonic nozzles before condensation process occur. Of curse, first and second conditions more than third condition view in nature and various industrials and productions of engender in first and second conditions are more than third condition. Of curse, skews and turbulences that explain about them can disassemble these conditions. Meanwhile getting relations show that superheat degree have maximum and minimum amount.
  • Mohammad Reza Safaiy, Seyed Reza Saleh, Marjan Godarzi Page 35
    The numerical method presented by Safaiy et al. [1] is reformulated with Finite Volume method in its most general form and tested on non-orthogonal flow problems. Navier-Stokes equations are solved for the solution of stream function and Vorticity. Numerical solutions of the driven skewed cavity flow, solved using a fine grid (513×513) mesh, are presented for Reynolds number of 100 and 1000 for skew angles ranging between. The results are compared with the numerical solutions found in the literature and also with analytical solutions as well
  • Hamid Ekhteraei Toussi, Mahdi Rezaee Farimani Page 45
    In this paper, we use Molecular Dynamics and Finite Element Simulations to determine the mechanical properties of single-crystal metal of silver (Ag) with nano-holes. The Lattice Transition method from 3-dimensions into 2-dimentions in molecular dynamics simulation as well as plane stress model in finite element method is used to lessen the simulation time consuming. Elasticity module reduction due to the existence of holes, their shape and configuration types has been studied. It can be seen that the manner in which the elasticity module is reduced in both the molecular dynamics and finite element simulations are the same; however, it is essential to serve an atomistic simulation to have more exact results
  • Elyes Haddadi, Mohammad Reza Shabghard Page 51
    During last ten years, change of consumption pattern, variety and modernity of consumers, variety of producers and competitors, changes and vacillation rates, cause developing and decreasing the amounts of produce expenses by using hardware and software progressing, which are so important. In this respect, one of the possible solutions to increase the quality and enjoy the use of software possibilities is to perform producing systems. The aim of this article is to choose, automatic process and welding technology by using WELD-EXP. software. In this software, experience and knowledge of skilled men and expert form the rules in the expert system and knowledge base. After interchange of information and receive the necessary data from user, this software by studying and analyzing necessary instances, choose and suggest the best welding process or processes. Finally, the users confirm and complete it and present the welding process specification (WPS). Therefore, this way is time-consuming and save the expense of making and producing of weldments
  • Ehsan Mohamadi, Amir Zomorodian, Mahdi Taheri Page 59
    In this research formability, behavior and texture of St14 low carbon steels produced by Foolad Mobarakeh plant for deep drawing application had been studied. Plate textures were characterized by X-ray Diffraction technique. To evaluate formability behavior one dimensional tensile test was carried out and related parameters were recognized. Moreover, Eriksson experiment and spherical pattern printing on samples were also implemented to scheme ultimate formability curve (FLD). Ultimate formability curve area was calculated using plane strain variations (FLD0). Effect of mechanical parameters on ultimate formability curve consist of yield strength, tensile strength, strain hardening coefficient, perpendicular anisotropy and texture were also studied. The results show that by increasing yield strength and tensile strength, lower area of ultimate formability curve decreases. In contrast, by increasing total elongation, strain hardening coefficient and perpendicular anisotropy parameter, plate formability has been enhanced