فهرست مطالب
International Journal of Advanced Design and Manufacturing Technology
Volume:3 Issue: 1, 2009
- تاریخ انتشار: 1388/08/11
- تعداد عناوین: 8
-
صفحه 1بررسی جریان اطراف موانع با سطح مقطع های متفاوت و تعیین ضرایب نیروهای وارد بر آنها از طرف جریان، از اهمیت زیادی برخوردار است. همچنین تعیین میزان انتقال حرارت از این اجسام در مدارهای الکترونیکی جهت خنکاری صحیح ارزش بالایی دارد. در این تحقیق بطور عددی در محدوده اعداد رینولدز جریان اطراف موانع مربعی شکل پشت سرهم با فواصل مختلف بررسی شده است. با حل معادلات ناویر- استوکس و انرژی، کمیت های مختلف میدان جریان سیال و دما بدست آمده است. در محدوده اعداد رینولدز بررسی شده هر دو رژیم جریان های دائم و غیردائم بوجود می آیند. برای فاصله بین سیلندری G=5 عدد رینولدز بحرانی در محدوده تعیین شده است. اثر افزایش عدد رینولدز و تغییر فاصله بین موانع بر الگوی جریان، میدان دما و همچنین کمیت های کلی جریان مطالعه شده است. مقایسه نتایج مختلف بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی و عددی موجود توافق خوبی را نشان می دهد.
کلیدواژگان: حجم محدود، جریان آرام، شبیه سازی عددی، ریزش گردابه، انتقال حرارت -
صفحه 11در این مقاله به تحلیل الاستوپلاستیک مخازن جدار ضخیم FG تحت فشار داخلی می پردازیم. امروزه مخازن جدار ضخیم حاوی مایعات با فشار زیاد، در صنایع شیمیایی استفاده می شوند. با توجه به فشار داخلی زیاد، مخزن در بخشی از ضخامت خود وارد محدوده پلاستیک می شود؛ به همین دلیل برای تحلیل مخزن به بررسی رفتار الاستوپلاستیک نیاز داریم. در این تحقیق رفتار الاستوپلاستیک مخازن کروی و استوانه ای FG تحت فشار داخلی بررسی می شود. برای مقایسه با مخازن FG، به بررسی رفتار الاستوپلاستیک مخازن همگن نیز می پردازیم. به این منظور با فرض وجود رفتار پلاستیک ایده ال تحت شرایط تقارن محوری و اعمال معیار تسلیم ترسکا برای مخازن کروی و استوانه ای همگن و FG از جنسAl A359/SiCp نتایج تحلیلی حاصل از تحلیل این مخازن بررسی می شوند. از مدل توانی برای توصیف تغییر تدریجی خواص مکانیکی مواد FG در راستای شعاعی استفاده می شود. نتایج به صورت تحلیلی بیان می شوند. نتایج حاصل از تحلیل مخازن FG پس از ساده سازی با نتایج مربوط به تحلیل مخازن همگن یکسان هستند. همچنین مشاهده خواهد شد که بکارگیری مخازن FG به جای مخازن همگن ظرفیت تحمل فشار داخلی را بیشتر می کند.
کلیدواژگان: تحلیل الاستوپلاستیک، رفتار پلاستیک ایده ال، فشار داخلی، مخازن کروی و استوانه ای FG -
صفحه 19این تحقیق ارتعاش آزاد ورق های چند لایه ای همراه با شرایط مرزی مختلف را بررسی می نماید. ابتدا یک ورق S-FGM با شرایط مرزی مختلف بررسی می شود. سپس یک ورق دو لایه ای که در آن یک لایه S-FGM بر روی یک زیر لایه هموژن (همگن) پوشانده شده، تحت شرایط مرزی مختلف بررسی می گردد که برای سادگی S-FGM-coated نامیده می شود. دیگری یک ورق سه لایه ای که در آن S-FGM به عنوان لایه وسط بکار گرفته شده و مواد هموژن متفاوتی در لایه های بالائی و پائینی هستند؛ که تحت شرایط مرزی مختلف می باشد، بررسی گردیده که این ورق FGM-undercoated نامیده شده است. مدول یانگ ورق تابعی در راستای ضخامت متغیر فرض شده است و ضریب پوآسون در سراسر ورق ثابت باقی می ماند. گرادیان ماده در قسمت FGM از ساختار لمینیت از توابع Sمانند پیروی می کند، بدین منظور این ورقها S-FGM نامیده شده اند. برای ساختارهای چند لایه ای، محاسبات کمیت های در این موارد پیچیده تعریف شده اند، بنابراین در این تحقیق یک روشی برای راحت تر شدن محاسبات آنها بکار برده شده است. ابتدا نتایج با نرم افزار المان محدود ABAQUS مقایسه شده و مطابقت خوبی را نشان دادند. سپس مقادیر فرکانسهای هر سه ورق برای شرایط مرزی مختلف و نسبتهای طول به عرض برای تعدادی از پارامتر ماده بدست آمده اند و به صورت نمودار ارائه گردیدند.
کلیدواژگان: ورق S، FGM، Coated، لمینیت، ارتعاش آزاد، CPT -
صفحه 31در این مقاله، با توجه به خصوصیات ظرفیت حمل بار بالا و فضای کاری نسبتا بزرگ روبات های کابلی، ماکزیمم ظرفیت حمل بار دینامیکی برای روبات کابلی بین دو نقطه داده شده از فضای کاری همراه با مسیر بهینه محاسبه شده است. برای این کار، ابتدا دینامیک روبات های کابلی به روش لاگرانژ بدست آمده است و سپس برای یافتن ظرفیت حمل بار دینامیکی روبات های کابلی علاوه بر در نظر گرفتن قید ظرفیت گشتاور موتورها، قید فضای کاری نیز جهت بدست آوردن نیروی کشش مثبت در کابل ها در نظر گرفته شده است. مسئله به صورت یک مسئله بهینه سازی مسیر فرمول بندی شده است که اساسا یک مسئله بهینه سازی مقید غیر خطی است و سپس روش برنامه ریزی خطی تکرار پذیر برای حل مسئله بهینه سازی به کار رفته است. در پایان یک مثال عددی از روبات کابلی 6 درجه آزادی ارائه شده و نتایج حاصله بحث شده است.
کلیدواژگان: روبات کابلی، ماکزیمم ظرفیت حمل بار، مسیربهینه -
صفحه 41در این مقاله به بررسی ارتعاشات آزاد سه بعدی صفحات دایروی توپرFGM با شرایط مرزی مختلف در لبه ها پرداخته می شود. با استفاده از روش نیمه تحلیلی که ترکیبی از روش فضای حالت(SSM) و مربعات دیفرانسیلی(DQM) می باشد، مسئله حل شده و فرکانس های طبیعی و مدهای ارتعاشی در حالت ارتعاشات آزاد به دست می آیند و در ادامه با نوشتن برنامه کامپیوتری به کمک نرم افزار MATLAB، جواب نهایی که همان فرکانس طبیعی ورق می باشد بدست می آید و تاثیر پارامترهای مختلف بر مقدار فرکانس طبیعی در شرایط مرزی مختلف بررسی می شود. در انتها با حل مسئله نمونه عددی و در نظر گرفتن شرایط مرزی، حالات مختلف را مورد بررسی قرار داده و نتایج بدست آمده در جداولی با نتایج مشابه در مرجع]18 [و ANSYS مقایسه می شود.
کلیدواژگان: ارتعاشات آزاد، ورق دایره ای، FGM، روش نیمه تحلیلی، روش فضای حالت، روش مربعات دیفرانسیلی -
صفحه 51در این مقاله بررسی نیروی نورد و سهم کاهش ضخامت لایه ها از کاهش ضخامت اعمالی در نورد سرد ورقهای چندلایه در دستور کار قرار گرفته است. برای این منظور دو ترکیب متفاوت ورقها انتخاب شده است. در ابتدا و به منظور اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی اجزای محدود، شرایط تست تجربی شبیه سازی اجزای محدود شده و با نتایج تجربی مقایسه شده تا صحت عملیات مشخص شود. سپس ترکیبهای مورد نظر از لایه ها به منظور بررسی پارامترهای فوق در برنامه اجزای محدود قرار گرفته است. در پایان نیروی نورد، سهم کاهش ضخامت لایه ها از کاهش ضخامت اعمالی و تاثیر فاکتور اصطکاک بین ورق و غلتک بر نیروی نورد و کاهش ضخامت هر لایه بدست آمده است. نتایج نشان می دهند که علاوه بر نرمی و سفتی لایه ها، نسبت ضخامت پوشش به هسته نیز در کاهش ضخامت هر لایه موثر می باشد. همچنین با افزایش فاکتور اصطکاک بین ورق و غلتک، میزان کاهش ضخامت لایه پوشش کاهش و میزان کاهش ضخامت لایه هسته افزایش و نیروی نورد به صورت کلی افزایش می یابد.
کلیدواژگان: ورق های چندلایه، شبیه سازی اجزای محدود، پارامترهای نورد -
صفحه 57وقتی جریان سیال از روی دسته لوله ها عبور می کند انرژی سیال به لوله ها انتقال پیدا می کند. نیروهای وارد شده به لوله ها از طرف سیال یکی از مهمترین مسائلی است که در دسته لوله ها وجود دارد. این مسئله باعث ایجاد مشکلات فراوان در سیستمهایی که شامل دسته لوله ها هستند، می شود. در کار حاضر ابتدا برای چک کردن برنامه و روش حل ابتدا جریان آرام حول یک استوانه داخل کانال بررسی می شود. این مسئله در دو عدد رینولدز 20 (جریان دائم) و 100 (جریان غیر دائم و پریودیک) حل شده است. استوانه در مرکز کانال قرار ندارد. بنابراین وجود خارج از مرکزیت باعث می شود که نیروی لیفت وارد شده به استوانه از طرف سیال مخالف صفر شود. در ادامه جریان حول یک دسته لوله با بیست وچهار لوله بررسی می شود. بطوریکه تعداد شش ردیف لوله در جهت جریان که در هر ردیف چهار لوله قرار دارد. این مسئله در عدد رینولدز 50 تا 40000 بررسی می شود و پروفیل های سرعت و فشار و الگوی جریان رسم می شود. در انتها جریان مغشوش حول یک دسته لوله با اعمال شرایط مرزی خاص و با استفاده از روش ادی های بزرگ و برنامه نویسی موازی بررسی می شود. با انتخاب یک یا دو ردیف لوله و اعمال شرایط مرزی خاص، جریان روی دسته لوله ای با آرایش مستطیلی شبیه سازی خواهد شد. با حل جریان سیال و بدست آوردن پارامترهای جریان، میدان سرعت و همچنین نیروهای اعمال شده به لوله ها و تغییرات آنها بررسی شده است. نتایج حاصل، ضمن تطابق با نتایج تجربی جهت مطالعه و طراحی سیستم های شامل دسته لوله کاربرد فراوان دارد.
کلیدواژگان: جریان آرام و مغشوش سیال، شبیه سازی، دسته لوله ها - برنامه نویسی موازی -
صفحه 69ارتعاشات در میز های هوایی ماشین های فوق دقیق مانع تحقق دقت های در حد نانو می گردد. انواع ارتعاشات داخلی، ریز لرزه ها و چکش هوایی، و عوامل بوجود آورنده آنها در مقاله حاضر بررسی می شوند. و برای کاهش تاثیر آنها پیشنهاد هایی ارائه می گردد. در این مقاله همچنین به آزمایشات ارتعاشی بر روی میز های هوایی ساخته شده با تعداد حوضچه های هوایی متفاوت نیز پرداخته شده است. فشار های بحرانی، تحلیل ارتعاشات خود تحریک و پیش بینی رفتار نقاط مختلف میز (که ممکن است بر آن ابزار یا قطعه کار بسته شود) توسط داده های مختلف ارتعاشی، از نتایج آزمایشات است.
کلیدواژگان: ماشین های فوق دقیق، میز هوایی، ارتعاشات، آزمایشات ارتعاشی، حوضچه هوایی
-
Page 1In this paper, the flow around bluff bodies with different cross sections and determination of forces acts on them are investigated.This paper presents the results of a numerical study on the flow characteristics and heat transfer over two equal square cylinders in a tandem arrangement. Spacing between the cylinders is 5 widths of the cylinder and the Reynolds number ranges from 1 to 200, Pr=0.71. Both steady and unsteady incompressible laminar flow in the two-dimensional regime are studied. A study of the effects of spatial resolution and blockage on the results is provided. In this paper, the instantaneous and mean streamlines, vorticity and isotherm patterns for different Reynolds numbers are presented and discussed. Also the global quantities such as pressure and viscous drag coefficients, Strouhal number and Nusselt number are determined and discussed for various Reynolds numbers.
-
Page 11In this article, the Elasto-plastic analysis of thick walled FG tanks subjected to internal pressure is elaborated. Today, thick walled tanks containing liquids with high pressure are used in the chemical industries. The high internal pressure causes part of the thickness of reservoir to yield; therefore, we need the Elasto-plastic analysis. In this study, Elasto-plastic behavior of FG cylindrical and spherical vessels under internal pressure is studied. For comparison with FG tanks, Elasto-plastic behavior of homogeneous tanks obtained. For this purpose, the assumption of ideal plastic behavior under axial symmetry conditions with using the Tresca criterion for the spherical and cylindrical tanks made of Al A359/SiCp is used. Power model is used for describe the gradual changes of mechanical properties in radial direction of FG material. It is shown that the analytically expressed results of the analysis of FG tanks after simplification coincide with homogeneous reservoirs. Furthermore, the bearing capacity of internal pressure will be higher relative to the homogenous tanks.
-
Page 19This work presents free vibration analysis of laminated rectangular plates with classical boundary conditions based on the classical plate theory (CPT). The first involves an S-FGM plate with different boundary conditions. Then involves a two-layer plate in which an S-FGM layer is coated on a homogeneous substrate with classical boundary conditions, simply called an S-FGM-coated plate; the other involves a three-layer plate in which an S-FGM employed for inter-medium layer and different homogeneous materials are in top and bottom layers with classical boundary conditions; this is called an S-FGM-undercoated plate. The Young’s modulus of FGM plates is assumed to vary in the thickness direction and the poisson's ratio remain constant throughout the FGM plate. The material gradations in FGM portion of laminate structures follow sigmoid functions, therefore these plates are called S-FGM. For multi-layer structures, the calculations of the quantities defined herein become complex, therefore, a method is used to easily and efficiently calculating them in this investigation. The results are first compared with the ABAQUS software, showing an excellent agreement. Then frequency parameters of three plates for different boundary conditions and aspect ratios are graphically presented for a wide range of gradient index.
-
Page 31In this paper, according to high load capacity and rather large workspace characteristics of cable driven robots (CDRs), maximum dynamic load carrying capacity (DLCC) between two given end points in the workspace along with optimal trajectory is obtained. In order to find DLCC of CDRs, joint actuator torque and workspace of the robot constraints concerning to non-negative tension in cables are considered. The problem is formulated as a trajectory optimization problem, which is fundamentally a constrained nonlinear optimization problem. Then the iterative linear programming (ILP) method is used to solve the optimization problem. Finally, a numerical example involving a 6 DOF CDR is presented and results are discussed.
-
Page 41In this research three-dimensional free vibration analysis of functionally graded circular plate with various boundary conditions is achieved. A semi-analytical method, which makes use of the state space method and the one-dimensional differential quadrature method, is used to obtain the vibration frequencies and dynamic responses of circular plates. Numerical results are given to demonstrate the accuracy and superiority of the presented method. The numerical results are compared with the existing numerical solutions and good agreement is displayed. Using the semi-analytical method, the analytical solution in the thickness direction is given and an effective approximate solution in the radial direction is obtained by selecting fewer discrete points.
-
Page 51In this paper, the rolling force and reduction ratio have been investigated in multilayer strip rolling. For this purpose, two different set of multilayers have been selected which are Al/St/Al and Cu/Al/Cu layouts. At first, the validation of the numerical analysis was performed by using an experimental test. After validation of the numerical results, two set of multilayer layouts were simulated and the total rolling force and the reduction ratio of each layer have been obtained. Finally, the effect of friction factor between the strip and the roll on the rolling force and reduction ratio has been studied. The results show that stiffness of each layer and the thickness ratio (clad to core) have significant effects on the layers thickness reduction. Also by increasing the friction factor between roll and strip, the clad thickness reduction is decreased and the core thickness reduction and rolling force will be increased.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.