به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Design of Experiment » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه « Design of Experiment » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • علی رضا نیک روان، فرهاد کلاهان*، محمود شریعتی
    به دلیل اهمیت کیفیت جوش در تجهیزات تحت فشار، در این تحقیق کاربرد لیزر Nd:YAG پالسی در جوشکاری لوله های فولادی جدارنازک AISI316L مورد مطالعه قرار گرفت. پارامترهای ورودی شامل شدت جریان، پهنای پالس، فرکانس، سرعت دورانی و نیروی فشاری وارد به درز تماس دو لوله ی تحت جوشکاری هستند. عمق نفوذ و نسبت عمق به عرض مقطع جوش دو مشخصه خروجی در نظر گرفته شدند. رابطه بین پارامترهای ورودی و خروجی با برازش رگرسیونی توابع بر داده های جمع آوری شده از طرح آزمایش مرکب مرکزی برقرار شد. بر اساس تجزیه وتحلیل واریانس، تاثیر نیروی فشاری وارد به درز بر نسبت عمق به عرض جوش 5/2% و مجموع تاثیر پهنای پالس و شدت جریان در تغییر هر یک از دو خروجی 84% است. کامل شدن عمق نفوذ جوش و افزایش نسبت عمق به عرض جوش دو دستاورد مرحله بهینه سازی هستند. در پایان با هدف ارتقاء بیشتر کیفیت اتصال، بر اساس سطح بهینه پارامترها نمونه هایی داخل محفظه پرشده از آرگون جوشکاری لیزر شد. با این اقدام، نسبت عمق به عرض، استحکام کششی و کرنش شکست نمونه های بهینه جوشکاری شده در محفظه آرگون، نسبت به نمونه های بهینه جوشکاری شده در شرایط معمول (حفاظت از حوضچه مذاب با نازل آرگون) به ترتیب 14%، 7% و 37% افزایش یافتند.
    کلید واژگان: جوشکاری لیزر, لوله فولادی زنگ نزن, طراحی آزمایش, مدل سازی رگرسیونی}
    Alireza Nikravan, Farhad Kolahan *, Mahmoud Shariati
    Due to the importance of the weld quality in pressurized equipment, this research investigates the application of Nd:YAG pulse laser in welding of thin-walled AISI316L steel pipes. The input parameters include current intensity, pulse width, frequency, rotational speed, and compressive force applied to the seam of the two tubes being welded. Depth of weld penetration and the weld depth-to-width ratio (aspect ratio) were selected as two output characteristics. The relationship between input and output parameters was obtained by fitting regration functions on the data of central composite design (CCD) of experiments. According to the analysis of variance, the influence of the ratio of compressive force applied to the weld seam to the aspect ratio is 2.5%, and total influence of pulse width and the current on each of the two outputs is 84%. Completion of the depth of penetration and increasing of the weld aspect ratio are two main findings of the optimization process. In the end, to improve the joint quality, based on the optimal level of the parameters, samples were laser-welded in a chamber filled with argon. With this regard, aspect ratio, tensile strength, and failure strain at the samples manufactured by optimum parameters in argon chamber, were improved by 14%, 7%, and 37% compared to samples in normal condition (protection of the molten pool with an argon nozzle), respectively.
    Keywords: Laser Welding, Stainless Steel Pipe, Design Of Experiment, Regression Modeling}
  • حسین تقی پور*، جابر میرزایی

    در این مقاله به بررسی خواص مکانیکی در بایوکامپوزیت های تقویت شده با الیاف طبیعی کناف/ نانوگرافن در زمینه پلی پروپیلن با اضافه کردن سازگار کننده پرداخته شده است. از روش آماری سطح پاسخ (RSM) با رویکرد باکس بهنکن (BBD) جهت بررسی و ارائه مدل ریاضی برای رفتار بایوکامپوزیت با توجه به پارامترهای درصد وزنی الیاف کناف، درصد وزنی نانوگرافن و درصد وزنی سازگارکننده استفاده شده است. رفتار نمونه ها تحت آزمون های کشش، خمش و ضربه تحلیل گردید و نتایج با استفاده از تصاویرمیکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی توجیه شد. سطح شکست نمونه ها نشان داد مکانیزم اصلی در بهبود رفتار بایوکامپوزیت معرفی شده، شکست الیاف و جدایش به همراه بیرون کشیدگی الیاف از ماده زمینه است. فرایند بهینه سازی چند هدفه با دو روش فراابتکاری و تابع مطلوبیت انجام گردید و نمودار پرتو با توجه به اهداف طراحی ترسیم شد. بهینه سازی، با هدف افزایش استحکام خمش، ضربه و کشش، و همزمان کاهش وزن نمونه ها انجام گردید و، درصد وزنی الیاف، نانو ذرات و سازگارکننده به عنوان متغییرهای مسئله تعریف گردیدند. نتایج نشان داد نمونه بایوکامپوزیت با درصد های بهینه پارامترهای طراحی، در سه خاصیت مکانیکی شامل، استحکام کششی، ضربه و خمشی به ترتیب برابر MPa 28.5، J/m 92.29 و MPa 50 است. در پایان حالت بهینه نشان داد، وزن نمونه بایوکامپوزیت را می توان تا 32 درصد کاهش داد.

    کلید واژگان: خواص مکانیکی, بهینه سازی, طراحی آزمایش, سازگارکننده, الیاف طبیعی}
    Hossein Taghipoor *, Jaber Mirzaei

    In this article, the mechanical properties of biocomposites reinforced with kenaf fibers/nanographene in the field of polypropylene with the addition of PP-G-MA compatibilizer have been investigated. Response surface method (RSM) with Box-Behnken Design (BBD) has been used to investigate and present a mathematical model for the behavior of biocomposite according to the parameters of weight percentage of Kenaf fibers, nanographene, and PP-G-MA. The behavior of the samples was analyzed under tensile, bending, and impact tests, and the results were confirmed using FE-SEM images. The failure surface of the samples showed that the main mechanism in improving the behavior of the introduced biocomposite is the failure of the fibers and their separation along with the stretching of the fibers from the base material. The multi-objective optimization process was performed using two methods metaheuristic and utility function. Optimization was carried out to increase flexural strength, impact resistance, and tensile strength while simultaneously reducing the weight of the specimens. The weight percentages of fibers, nanoparticles, and compatibilizer were defined as the variables of the problem. The results showed that the values of the biocomposite sample in the optimal state for three mechanical properties including tensile, impact, and bending strength are 28.5 MPa, 92.29 J/m, and 50 MPa respectively. At the end of the optimal mode, it showed that the weight of the biocomposite can be reduced by 32%.

    Keywords: Mechanical Properties, Optimization, Design Of Experiment, Compatibilizer, Natural Fibers}
  • وحید مدانلو*، یاسر تقی پور لاهیجانی، احمد مشایخی، بهنام آخوندی
    در این مقاله، خیز نانوتیرهای کرومی با استفاده از روش طراحی آزمایشها بررسی شده است. با استفاده از روش فاکتوریل کامل، تعداد 100 آزمایش طراحی شده که در آن طول و نیروی وارد بر نانوتیر به ترتیب در 25 و 4 سطح به عنوان متغیرهای ورودی و خیز نانوتیر به عنوان خروجی در نظر گرفته شد. در ابتدا، از هر 4 سطح نیرو (8، 5/9، 11 و 5/12 نانونیوتن)، برای تحلیل استفاده شده و معادلاتی بسته برای تخمین خیز نانوتیر حاصل شد. نتایج نشان داد که تاثیر طول نانوتیر بیشتر از نیروی وارد بر نانوتیر است به طوری که با افزایش طول، میزان خیز به صورت درجه سه تغییر می کند. مدل رگرسیون درجه سوم، با دقت بالایی خیز نانوتیر را پیش بینی کرده و میزان خطای آن نسبت به مدلهای رگرسیون درجه اول و دوم کمتر است. در ادامه، از دو سطح نیرو (8 و 11 نانونیوتن) برای تحلیل استفاده شده و معادلات جدیدی برای تخمین خیز نانو تیر حاصل شد. از معادلات جدید برای درون یابی و برون یابی خیز نانوتیر به ترتیب در نیروهای 5/9 و 5/12 نانونیوتن استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل رگرسیون با استفاده از دو سطح نیرو نیز با دقت زیادی میزان خیز نانوتیر را پیش بینی می کند. نتایج این تحقیق نشان داد که بدون نیاز به انجام آزمایشهای بیشتر و صرف هزینه، یا انجام محاسبات پیچیده و حل معادلات دیفرانسیل، می توان خیز نانوتیر را با فرمول هایی جبری و با دقت بالا تخمین زد.
    کلید واژگان: نانوتیر, خیز بزرگ, مدل رگرسیون, طراحی آزمایش}
    Vahid Modanloo *, Yasser Taghipour Lahijani, Ahmad Mashayekhi, Behnam Akhoundi
    This paper investigates the deflection of chromium nanobeams using the design of experiments method. Using the full factorial method, a number of 100 experiments were designed in which the length and the force on the nanobeam were considered input variables at 25 and 4 levels, respectively and the deflection of the nanobeam was considered output. First, all 4 force levels (8, 9.5, 11, and 12.5 nN) were used for the analysis, and closed-form equations were obtained to estimate the deflection of the nanobeam. The results showed that the effect of the length is more than the force, by increasing the length so that the deflection changes with third degree. The third-order regression model predicts the deflection with high accuracy, and its error value is lower than the first and second-order regression models. Afterward, two levels of force (8 and 11 nN) were used for analysis, and new equations were obtained to estimate the deflection of the nanobeam. The new equations were used for interpolation and extrapolation of the nanobeam's deflection in forces of 9.5 and 12.5 nN, respectively. The results demonstrated that the regression model using two force levels accurately predicts the deflections of nanobeams as well. The results of this research demonstrated that it is possible to estimate the nanobeam's deflection without the need to perform more experiments and spend cost, perform complex calculations, and solve differential equations; the nanobeam's deflection can be accurately estimated with algebraic formulas.
    Keywords: Nanobeam, Large Deflection, Regression model, Design of Experiment}
  • S. Bayazidi, M. Mojaddam, A. Mohseni *
    During recent years, microfluidics based microelectromechanical systems (MEMSs) have found multiple applications in biomedical engineering. One of their most important implementations is fluid transfer in microliter and nanoliter scales. Nowadays, micropumps are extensively used in various medical applications such as drug delivery. In this study, the performance of a piezoelectric micropump is investigated and optimized. This micropump consists of a pump chamber and three deformable walls in a nozzle-diffuser shape, which are used to create pressure gradient between the inlet and outlet. The performance of the micropump is evaluated by transient Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation using dynamic mesh. Then its performance is optimized using the Design of Experiment (DOE) method based on mean net outlet mass flow rate and flow reversibility at the pump outlet. The results indicate an improvement of 34.5% in mean net outlet mass flow rate and a significant decrease in reversibility. The maximum mean net outlet mass flow rate and the minimum reversibility corresponding to the optimum geometries are 95.82 mL/min and 0.05%, respectively.
    Keywords: Micropump, Piezoelectric, Microfluidics, Design of experiment, Optimization}
  • بهزاد عباس زاده، محمد مراد شیخی*، محمد مقداد فلاح، سید محمد عرب

    یکی از روش های استحکام بخشی و افزایش سختی مواد، اصلاح ریزساختار با کمک فرآیندهای تغییر شکل پلاستیک شدید می باشد. ازجمله روش های تغییر شکل پلاستیک شدید، روش پرس در کانال زاویه دار همسان((ECAP می باشد. دو موضوع بسیار کلیدی شامل (1) نیروی سنبه مورد نیاز بسیار زیاد، و (2) کمانش سنبه قالب مانع استفاده گسترده از این روش در صنعت شده است. در این مقاله طرح جدیدی برای سنبه قالبECAP ارایه شده، که علاوه بر کاهش نیروی سنبه، مشکل کمانش سنبه نیز حل می شود. هدف اصلی در این مقاله، بررسی تاثیر پارامترهای فرایند شامل دمای فرآیند (100-200-300) بر حسب درجه سیلسیوس، روانکاری (خشک و گرافیت) و تعداد مرحله (1-2-3) بر سختی نمونه آلیاژ 7075 آلومینیوم و تعیین سطوح بهینه آنها در طرح جدید قالب ECAP می باشد. در این مطالعه به منظور گردآوری داده های تجربی از طرح تاگوچی استفاده شده است. با استفاده از نسبت S/N، سطوح بهینه پارامترها به منظور بیشینه کردن سختی ماده تعیین شده اند. براساس تحلیل واریانس به ترتیب دمای فرآیند و تعداد پاس بیشترین تاثیر را در میزان سختی قطعه خروجی دارد. ولی شرایط روانکاری تاثیر معنی داری در میزان سختی قطعه کار خروجی ندارد.

    کلید واژگان: تغییر شکل پلاستیک شدید, ECAP, سختی, نسبت سیگنال به نویز, طراحی آزمایش, تحلیل واریانس}
    B. Abbaszadeh, M. M. Sheikhi *, M. Meghdad Fallah, S. M. Arab

    One of the main methods for strengthening and increasing the hardness of the materials is the use of the severe plastic deformation (SPD) processes. Equal channel angular pressing (ECAP) method is one of the SPD methods. Two challenging issues including (1) the very high required punching force, and (2) the deflection of the punch restrict the application of the method in industry. In this paper, a new design of ECAP process is proposed, which in addition to reducing the punching force, eliminates the deflection problem. The main purpose of this paper is to investigate the effect of the process parameters including process temperature (100- 200-300) ° C, lubrication (dry and graphite) and the number of ECAP passes (1-2-3) on the hardness of 7075 aluminum material and determining their optimal levels. The Taguchi design is used for design of experiment and the S/N ratio is used to find the optimal levels of the parameters and to maximize the hardness of the material. Based on the analysis of the variance, the process temperature and the number of ECAP passes have the greatest effect on the hardness of the post ECAP samples. However, the lubrication condition has not a significant effect on the hardness of the post ECAP samples in all temperatures.

    Keywords: Severe Plastic Deformation, ECAP, Hardness, Signal to noise ratio, design of experiment, analysis of variance}
  • محمد خلیلی*، معین طاهری، حسن هوشنگی، فائزه شاکری، امیررضا طهماسبی
    تامین آب شیرین همواره یکی از مهم ترین دغدغه های بشر بوده و روش های مختلفی برای رفع این دغدغه مورداستفاده قرار گرفته است. از ساده ترین دستگاه های ساخته شده تصفیه آب شور به کمک انرژی خورشید، دستگاه آب شیرین کن خورشیدی پلکانی است. در این پژوهش به بررسی تجربی تاثیر استفاده از پارچه به عنوان ماده جاذب و متغیرهای مربوط به آن بر میزان تولید آب شیرین پرداخته شده است. در این راستا یک دستگاه آب شیرین کن خورشیدی پلکانی ساخته شده و متغیرهای مرتبط با پارچه و بر همکنش آن ها مورد آزمایش قرار گرفته است. متغیرهای بررسی شده در آزمایش عبارت اند از: جنس پارچه، رنگ پارچه، تعداد لایه های پارچه در سطح پلکان دستگاه، زاویه پارچه نسبت به سطح پلکان و ارتفاع سرریز آب در هر پله. طراحی آزمایش ها به روش تاگوچی انجام گرفته است. از میان متغیرهای بررسی شده، رنگ و جنس پارچه به عنوان موثرترین عوامل بر افزایش حجم آب شیرین مشخص شده اند. بر اساس نتایج به دست آمده، بیشترین استحصال آب در طول روز به میزان 2790 میلی لیتر بر مترمربع با استفاده از پارچه از جنس تنظیف سیاه در سه لایه و با زاویه 90 درجه نسبت به سطح پله و همچنین با ارتفاع سرریز آب 1 سانتی متر بوده است.
    کلید واژگان: آب شیرین کن خورشیدی پلکانی, افزایش استحصال شیرین سازی, پارچه جاذب, طراحی آزمایش, روش تاگوچی.}
    Mohammad Khalili *, Moein Taheri, Hasan Hoshangi, Faezeh Shakeri, Amirreza Tahmasbi
    Providing fresh water has been one of the most important concerns of mankind and various methods have been used to solve this concern. In this regard, one of the simplest devices is the stepped solar still. In this research, the effect of using fabric as an absorbent material and its related parameters on the amount of freshwater production has been investigated experimentally. In this regard, stepped solar still has been built and the parameters related to the fabric and their interactions have been tested. These parameters were: type, color, number of layers, and the angle of the fabric relative to the surface of the steps, as well as the height of the water weir in each step. The experiments were designed using the Taguchi method. Among the examined parameters, the color and the material of the fabric have been identified as the most effective factors in increasing the volume of produced fresh water. The results showed that the maximum water production during the day was 2790 ml/m2 using black cotton fabric in three layers with an angle of 90 degrees relative to the steps' surface and a water weir height of 1 cm.
    Keywords: stepped solar still, increasing desalination efficiency, absorbent fabric, Design of Experiment, Taguchi method}
  • محمد خلیلی*، معین طاهری، مهدی غلامی

    افزایش جمعیت و کمبود آب شیرین، انسان را به اندیشیدن درباره منابع جدید انرژی، خصوصا منابع انرژی تجدیدپذیر سوق داده است. در این پژوهش از دستگاه آب شیرین کن پلکانی برای تولید آب آشامیدنی استفاده شده است. برای بهبود عملکرد دستگاه از پارچه های جاذب برای افزایش سطح انتقال گرما بین آب شور و محیط و در نتیجه افزایش تبخیر و تولید آب شیرین استفاده شده است. پنج متغیر دبی ورودی آب شور، جنس، تعداد لایه، رنگ و زاویه قرارگیری پارچه به صورت هم زمان مورد آزمایش قرار گرفته است. آزمایش ها در سه دبی 50، 100 و 150 میلی لیتر بر دقیقه و در زاویه های 30، 60 و 90 درجه با استفاده از پارچه هایی از سه جنس متفاوت در سه لایه مختلف انجام شده اند. همچنین سه رنگ سفید، قهوه ای و مشکی برای پارچه ها در نظر گرفته شده است. طراحی آزمایش در این تحقیق به روش سطح پاسخ انجام شده و 27 آزمایش را مورد بررسی قرار داده است. نتایج تاثیر رنگ مشکی، جنس شماره یک با بیشترین میزان جذب آب، تعداد لایه های بیشتر، زاویه پارچه بزرگ تر و کاهش دبی در افزایش آب شیرین تولیدی را نشان دادند.

    کلید واژگان: بررسی تجربی, پارچه جاذب, آب شیرین کن خورشیدی پلکانی, نمک زدایی, طراحی آزمایش, پاسخ سطح}
    M. Khalili, M. Taheri, M. Gholami

    Population growth and freshwater scarcity have led people to think about renewable energy sources. In this research, a stepped solar still has been used to produce drinking water. In order to improve the device's performance, absorbent fabrics were utilised to increase the heat transfer area between the saline water and the environment, resulting in increased evaporation and fresh water production. Water inlet flow rate, fabric material, fabric thickness or number of layers, fabric colour, and fabric placement angle are all variables that have been used at the same time. Three different fabrics in three different layers were used in the experiments, with flow rates of 50, 100, and 150 ml/min and angles of 30, 60, and 90 degrees. There were also three colours for fabrics: white, brown, and black. The response level approach was used for the design of the experiments in this study, and 27 experiments were examined. The findings revealed that the black color, material # 1 with the highest water absorption, more layers, larger angles of fabrics, and lowering the flow rate all had an effect on increasing the amount of fresh water produced.

    Keywords: Experimental study, absorbent fabric, stepped solar still, desalination, design of experiment, surface response}
  • B. Salehebrahimnejad, A. Doniavi, M. Moradi, M. Shahbaz *
    In this paper, a semi-analytical model was proposed to superimpose the initial residual stress components on the work roll surface and subsurface to minimize the maximum value of Von-Mises Stresses (MVMS) during the hot rolling process to reduce the possibility of roll wear and increase the fatigue life. A Finite Element Model (FEM) was proposed to assess the temperature and thermomechanical stress in work roll during hot rolling. An analytical method was developed to implement the three initial residual stress components designed by the full factorial analysis of variance (ANOVA) method in the obtained FEM thermomechanical stress results. An Artificial Neural Network (ANN) was used to establish an objective function to relate the initial residual stress components to the MVMS. Subsequently, the single and multi-objective Genetic Algorithm (GA) optimization were used to find the optimal value of initial residual stress components to minimize the MVMS on the surface and subsurface of the work roll. The results showed a significant reduction of boththe value and amplitude of the MVMS on surface and subsurface of a work roll during the hot rolling process.
    Keywords: Residual stress, Von-Mises stress, Design of experiment, Artificial neural network, Genetic Algorithm, Optimization, Hot rolling}
  • Mirafzali SMB, Hasanabadi A, Afshari H

    Today, additive manufacturing methods have found wide applications in various industries due to their many advantages, including not needing tools and molds, as well as short production time. Among these methods, the FDM process is widely used due to its cheapness and ease of production. As a result, it is very important to discover the relationship between the mechanical properties of the product produced in this way and the parameters used in the process. In this research, the effects of layer lamination angle, infill extrusion width and layer thickness on the normal force and tensile strength of PLA printed samples are examined. In order to investigate the effects of the parameters, the design of experiment, using surface response and Box-Benken method was used with the help of Minitab software. The results of the tests show that the maximum tensile strength and normal tensile force of the printed samples were equal to 38.36 MPa and 1.50 kN, respectively, which is at zero-degree lamination angle, infill extrusion width of 150% and the thickness of the layer 0.3 mm.

    Keywords: Fused Deposition Modeling, Tensile Strength, PLA Material, Design of Experiment}
  • علیرضا نیکروان، فرهاد کلاهان*، محمود شریعتی

    به دلیل اهمیت اتصال در تجهیزات تحت فشار و قابلیت های جوش لیزر، در این تحقیق به بررسی تجربی و تحلیل پارامترهای لیزر پالسی برای جوشکاری لوله های فولادی زنگ نزن AISI316L پرداخته ایم. در این راستا فیکسچری برای موقعیت دهی لوله، طراحی و پس از ساخت روی ماشین لیزر نصب گردید. متغیرهای ورودی شامل پارامترهای تنظیمی پرتوی لیزر (شدت جریان، پهنای پالس، فرکانس) می باشند. همزمان با آن ها اثر دو پارامتر دیگر (سرعت دورانی و نیروی فشاری وارد به درز تماس دو  لوله در حال جوشکاری) نیز بررسی شده است. متغیرهای پاسخ (خروجی ها) شامل عرض، عمق نفوذ و استحکام جوش می باشند. داده های تجربی با اجرای آزمایش های طرح 27L تاگوچی جمع آوری شدند. سپس با برازش توابع رگرسیونی مختلف بر داده ها، رابطه بین متغیرهای ورودی با  هر یک از مشخصه های خروجی برقرار گردید. بر اساس تجزیه و تحلیل واریانس، دو پارامتر پهنای پالس و شدت جریان با مجموع بیش از 70% مشارکت، در تغییر هر سه مشخصه خروجی تاثیر غالب دارند. همچنین نیروی اعمالی به درز تماس فقط بر عمق نفوذ و استحکام جوش موثر است. در بهینه سازی چند هدفه با توجه به ترتیب اهمیت متغیرهای خروجی (1-استحکام، 2-عمق نفوذ 3-عرض جوش)، سطح بهینه پارامترهای ورودی تعیین گردید. در پایان نمونه بهینه ای با جوشکاری لیزر ساخته شد که در مقایسه با نمونه های طرح آزمایش ، عمق نفوذ آن با ضخامت دیواره لوله متناسب تر، منحنی مرزهای جوش یکنواخت تر و استحکام آن به فلز پایه نزدیک تر می باشد.

    کلید واژگان: جوشکاری لیزر, طراحی آزمایش, مدلسازی رگرسیونی, آنالیز واریانس, بهینه سازی}
    AliReza Nikravan, Farhad Kolahan*, Mahmoud Shariati

    Due to the importance of the joints in the pressurized instruments and the abilities of the laser welding in this study, the welding of AISI316L tubes have been studied and analyzed. In this regard a fixture has been drawn in order to positioning of the tubes and fixed on the welding desk. The welding input parameters includes the laser welding adjusting variables, includes (welding current, welding pulse width, and welding frequency). Moreover, the effect of the two other variables (rotating speed and the force applied to the welding seam) has also been studied. The welding output characteristics comprises the welding width, depth of penetration and welding strength. The experimental data has been collected using L27 Taguchi design. The relation between the process input variables and output characteristics has been established using different regression models. Based on the analysis of variance (ANOVA) results, pulse width and welding current with 70% contribution have an influential effect on all the three response characteristics. Moreover, the seam force has only the influential effect on the depth of penetration and strength. Next, in optimization step based on the importance of the process characteristics (strength, depth of penetration, welding width), the optimized levels have been determined. At the end, the optimized condition has been conducted using laser welding, in comparison of which the samples in the design matrix, the welding depth has a close relation with the thickness of the wall, the welding boundaries smother and the strength has a close value to the base metal.

    Keywords: Laser welding, Design Of Experiment, regression modeling, analysis of variance, optimization}
  • Behrouz Raei *
    This paper examines experimentally the heat transfer of the internal convection of MgO-water nonofluids in a copper tube for a fully turbulent regime under constant heat flux boundary condition. The Nusselt number and convective heat transfer coefficients of nonofluids in different volumetric concentrations (0, 0.05%, and 0.15%) of nonofluids were estimated. Local convective heat transfer coefficient was also observed at different points along the pipe at different Reynolds numbers. The results showed a larger heat transfer coefficient with nonofluids compared to the base fluid. Heat transfer coefficient increased with an increase in the flow rate of nofluids from 6 to 10 l/min and the concentration of nonofluids from 0 to 0.15 vol.%. Conversely, the heat transfer coefficient decreases with increasing the nanofluid inlet temperature from 30 to 40 °C .Nusselt numbers increased to 45.9% as a result of the implementation of nonofluids at concentration of 0.15 vol.% in comparison with the base fluid. The Taguchi method was also used to analyze the results statistically. The maximum Nusselt number in nonofluids, the effect of each operational parameter on the Nusselt number, as well as the optimal values of each parameter was determined.
    Keywords: Design of experiment, heat transfer, Nanofluid, Nusselt number}
  • سمانه سلطانعلی زاده، وحید اصفهانیان*، محمدرضا حائری یزدی، سیامک علیزاده نیا

    نگاشت موتورهای احتراق داخلی پیشرفته بسیار پیچیده است و نیاز به صرف زمان و هزینه هنگفت بر روی بستر آزمون دارد. پیچیدگی این امر نه فقط به دلیل تعداد زیاد متغیرهای نگاشت، بلکه به دلیل بهینه سازی همزمان مصرف سوخت و انتشار آلاینده است. این امر اساسا نگاشت را به مساله بهینه سازی چند منظوره تبدیل می کند. علاوه براین، با افزایش تعداد متغیرهای تنظیمی، امکان نگاشت موتور، تنها با استفاده از بستر آزمون عملا غیرممکن است؛ درنتیجه در این مقاله توسعه روش های نگاشت الگوی پایه با هدف دستیابی کامل به رفتار و درجات آزادی موتور احتراق داخلی به منظور کاهش زمان و هزینه نگاشت، بهبود دقت بهینه سازی و درنهایت بهبود راهبرد پایشی ارایه شده است. در راستای شناسایی الگو های احتراق، جعبه ابزار الگو سازی به کمک روش های شناسایی هوشمند، توسعه یافته است و در راستای داده برداری بهینه، روش های طراحی آزمایش بررسی و متناسب با مساله پیش رو، روش مناسب با هدف پوشش سراسری و با کم ترین تعداد داده، انتخاب شده است. در این تحقیق، مطالعه برروی موتور ملی EF7 موجود در اتاق آزمون شرکت ایپکو انجام شده است و نشان داده شد که به کمک طراحی آزمون پیشرفته به روش سوبل و الگوسازی با بهره گیری از شبکه عصبی عمیق، می توان تعداد داده های آزمایشگاهی مورد نیاز را از 5500 داده به 1500 داده کاهش داد. درنهایت برای تعیین بهینه متغیرهای تنظیمی، الگو آموزش دیده، جایگزین موتور واقعی گردیده است.

    کلید واژگان: نگاشت الگو پایه, بهینه سازی چندمنظوره, شناسایی هوشمند, بستر آزمون, طراحی آزمایش}
    S .Soltanalizadeh, V .Esfahaniyan*, M. Haeri Yazdi, S. Alizadehnia

    The calibration of modern internal combustion engines is complex and requires a lot of time and cost on the test bench. A large number of calibration parameters and a tradeoff between fuel consumption and emissions make calibration a complex multi-objective optimization problem. The purpose of this article is the development of calibration and model-based optimization techniques for internal combustion engines to reduce calibration time and cost and improve optimization accuracy. This paper focuses on empirical modeling of engines and optimization concerning emissions standards and fuel consumption. To identify the combustion models, a modeling toolbox is developed with an intelligent identification method. To optimize the data collection, the design of experiment methods is reviewed and appropriate methods are selected to collect information with the minimum data from all over the design space. Finally, a study is performed on the EF7 engine in the test room of IPCO and it is shown that the number of experimental data is reduced from 5500 data to 1500 data with the help of the design of experiment by Sobol method and modeling by a deep neural network. so, the virtual engine can replace the real engine in the calibration process.

    Keywords: Model-based calibration, Multi-objective optimization, Intelligent identification, Test bench, Design of experiment}
  • پیوندزنی سطح یک نوع الیاف نایلونی با استفاده از مخلوط دو مونومر اکریلیک و بهینه سازی پارامترهای مربوطه توسط یک نرم افزار متداول طراحی آزمایش
    محمد خسروی، سعید استاد موحد*

    زیست رسوب گذاری دریایی به تجمعی از انواع ارگانیسم ها برسازه های فرورفته در آب دریا گفته می شود. این پدیده اثرات مخربی بر سازه های شناور در آب مانند کشتی ها، قفس های پرورش ماهی و غیره دارد. به منظور کاهش رسوب گذاری زیستی بر روی الیاف یک نوع نایلون، مخلوط دو مونومر اکریلیک، 2 - هیدروکسی اتیل متاکریلات و متیل آکریلات به روش پیش تابش و در شرایط مختلف بر روی الیاف فوق پیوند زده شد. سپس پارامترهای درصد پیوندزنی و درصد هومو-کو پلیمر با تغییر متغیرهای عملیاتی مانند دمای واکنش (°C90-60)، زمان واکنش h) 4-1)، زمان پیش تابش min) 40-10) و غلظت آغازگر (9-3%)  اندازه گیری شده و با مقادیر محاسبه شده توسط  یک نرم افزار متداول طراحی آزمایش (®Design-expert) مقایسه گردیده و نتایج مورد بحث قرار گرفتند. جهت بهینه سازی نتایج توسط نرم افزار و بررسی اثر متقابل متغیرهای فوق جهت پیش بینی پارامترهای مذکور، از روش پاسخ سطح و طراحی نقاط مرکزی با استفاده از 4 متغیر و 2 سطح پاسخ استفاده شد. افزایش زمان تابش و غلظت آغازگر باعث افزایش درصد پیوندزنی به دلیل افزایش مراکز فعال بر سطح الیاف شدند. به کمک تحلیل جدول آنالیز واریانس و مقدار متغیر p-valuee با بازه اطمینان 05/0، پارامترهای مهم در مدل به ترتیب اهمیت، دمای واکنش، زمان واکنش، زمان پیش تابش و غلظت آغازگر تشخیص داده شدند. همچنین صحت آماری نتایج به دست آمده به کمک مقادیر متغیرهای آماری مانند ضریب مشخصه سازی (96٪)، ضریب مشخص سازی تنظیم شده (93٪) و تناسب دقت (302/30) مورد تایید قرار گرفتند. در شرایط بهینه معرفی شده توسط نرم افزار، مقادیر پیش بینی شده توسط مدل پیشنهادی نرم افزار عبارت بودند از درصد پیوندزنی، 59/38 و هومووکوپلیمر 42/43 در صد که با مقادیر تجربی به ترتیب 89/37 و 98/42 درصد تطابق مناسبی داشتند. همچنین دو معادله جهت پیش بینی مقادیر پارامترها با تغییر متغیرهای مورد مطالعه توسط نرم افزار ارایه گردیدند.

    کلید واژگان: الیاف نایلون, 2- هیدروکسی اتیل متاکریلات, متیل آکریلات, درصد پیوندزنی, طراحی آزمایش}
    The Grafting of a Nylon Fiber Surface by a Mixture of Two Acrylic Monomers and the Evaluation of Optimum Values by using a Traditional Design of Experiment Software
    Mohammad Khosravi, Saeed Ostad Movahed*

    Bio-fouling as a worldwide marine industries concern is the accumulation of micro and macro-organisms on the submersed surfaces in the sea water. It has destructive effects on the sunk parts of the ships, fish cages and all other marine submersed structures. To reduce bio-fouling on the nylon fibers a dual mix of 2-Hydroxy ethyl methacrylate(HEMA) and methyl acrylate(MA) was grafted on the fiber surface using a pre-irradiation technique in different conditions. Subsequently, degree of grafting and homo and or co-polymer % of the aforementioned monomers at different operative parameters including reaction temperatures (60-90℃), and times (1-4h), pre-irradiation time (10-40min) and also initiator concentration (3-9wt%) were measured and the results were compared and discussed with those calculated values by a traditional design of experiment software (Design expert®). The optimum grafting conditions and the interaction between above mentioned parameters were evaluated by the software using four variables and two surface responses with central point design method. It found that increasing pre-irradiation time and also initiator concentration improved the grafting % of the monomers on the fiber surface. The reason referred to increasing the active sites on the fiber surface after pre-irradiation. With the aid of variance analysis and considering p-values variable with 0.05 confidence interval, it revealed that the important parameters lied down in the order of reaction temperature, reaction time, pre-irradiation time and initiator concentration. Also, the results were confirmed statistically by the characteristic coefficient, adjustment coefficient and fit precision of 96%,93% and 30.302, respectively. The real values for degree of grafting and also homo and co-polymer percent were 47.9% and 41.15% respectively. They were in conformity with predicted values by mathematical model with the values of 38.59 and 43.42%. Also, two equations were proposed by the software for calculation of the aforementioned parameters with studied operative parameters.

    Keywords: Nylon Fibers, 2-Hydroxy Ethyl Methacrylate, Methyl Acrylate, Grafting percent (%), Design of Experiment}
  • پژمان کیانی، مجید قریشی*

    در این پژوهش با استفاده از لیزرNd:YAG  پالسی دو نوع فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 و 316 به صورت لب به لب جوشکاری شدند و به بهینه سازی پارامترهای فرآیند با استفاده از روش فاکتوریل کامل پرداخته شد. اثر پارامترهای ورودی فرآیند شامل توان لیزر، پهنای پالس، سرعت جوشکاری و ترکیب شیمیایی بر پارامترهای خروجی ازجمله پهنای جوش، عمق جوش، استحکام نهایی کشش، درصد ازدیاد طول و عدد فریت بررسی گردید. عملیات جوشکاری در توان های 2/1 و 8/1 کیلو وات، پهنای پالس 3 و 4/4 میلی ثانیه و سرعت جوشکاری 2/0 و 8/0 میلی متر بر ثانیه انجام شد. به منظور دست یابی به بیشترین استحکام، ابعاد هندسه جوش و عدد فریت، پارامترهای ورودی در بالاترین سطح خود به عنوان نمونه بهینه انتخاب گردید؛ با افزایش سرعت جوشکاری، درصد ازدیاد طول 64 درصد افزایش یافت. فولاد زنگ نزن آستنیتی 316 در مقایسه با فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 ، به دلیل وجود عنصر مولیبدن در ریزساختار، فریت بیشتری دارد. خطای پارامترهای خروجی پهنای جوش، عمق جوش، استحکام نهایی کشش، درصد ازدیاد طول و عدد فریت به ترتیب برابر با 2، 5، 6/1، 25 و 2 درصد بود.

    کلید واژگان: جوشکاری لیزر Nd:YAG, فولاد زنگ نزن آستنیتی, طراحی آزمایش, بهینه سازی, طرح فاکتوریل کامل}
    Pejman Kiani, Majid Ghoreishi *

    Laser welding is a significant method for welding all kinds of alloys. High speed welding, low distortion and easy automation are the advantages of this method. In this study, pulsed Nd:YAG laser butt joint welding was performed on 304 and 316 Austenitic stainless Steels workpieces. All the parameters were designed by Full Factorial Method which the center point was repeated for 10 times. Henceforth, the effect of power, pulse duration, laser velocity and chemical composition on width and depth of welding area, ultimate tensile strength, elongation and Ferrite Number were studied. The welding process was performed in 1.2 and 1.8 KW as power, 3 and 4.4 ms as pulse duration and 0.2 and 0.8 mm/s as velocity of welding. Thus, the upper level of input parameters were selected as the optimal case. This was done by surveying all the samples to achieve maximum UTS, size of the weld and Ferrite Number. In these conditions, output error for width of weld, depth of weld, U.T.S, elongation and Ferrite Number was 2, 5, 1.6, 25 and 2%.

    Keywords: Nd:YAG Laser Welding, Austenitic stainless Steel, Design of experiment, Optimization, Full Factorial Design}
  • سعید وحیدی، جمال ارغوانی*، علیرضا استادرحیمی
    در این پژوهش رفتار مکانیکی کابل های آلیاژ حافظه دار و اجزای آن با استفاده از معادلات ساختاری سه بعدی و به روش حل ضمنی در نرم افزار آباکوس با استفاده از زیربرنامه ماده تعریف شده توسط کاربر مطالعه شده است. پارامتر های مادی با استفاده از شبیه سازی های عددی و نتایج تجربی موجود استخراج گردیده است. تحلیل اجزاء محدود ابتدا برای کابل فولادی الاستیک و سپس کابل سوپرالاستیک آلیاژ حافظه دار صورت می پذیرد. مقایسه نتایج عددی و تجربی برای این دو نوع کابل بیانگر دقت قابل قبول نتایج بدست آمده و اطمینان از صحت روش شبیه سازی در کار حاضر است. در ادامه، عملگر کابل آلیاژ حافظه دار تحت ویژگی حافظه شکلی شبیه سازی گردیده و رفتار مکانیکی کابل با ارائه نمودارهای تنش نرمال، تنش برشی، کرنش و دما برای هر دو ویژگی سوپرالاستیسیته و حافظه شکلی بررسی شده است. همچنین، بهینه سازی کابل آلیاژ حافظه دار تحت ویژگی حافظه شکلی با هدف دستیابی به بیشترین انرژی مخصوص کابل به کمک روش طراحی آزمایش ها مطالعه شده است. روش ارائه شده در این تحقیق، برای طراحی و بهینه سازی عملگرهای کابل حافظه دار قابل استفاده است.
    کلید واژگان: کابل آلیاژحافظه دار, ویژگی سوپر الاستیسیته, ویژگی حافظه شکلی, عملگر, طراحی آزمایش}
    Saeed Vahidi, Jamal Arghavani *, Alireza Ostadrahimi
    In this work, using a three-dimensional constitutive model and implicit solution through a user defined subroutine (UMAT) in Abaqus software, mechanical behavior of shape memory alloy (SMA) cables and their constituents are investigated. Material parameters of shape memory alloy cables are identified by numerical simulations and available experimental data. Finite element (FE) method is first employed for analysis of an elastic steel cable and subsequently for a superelastic (SE) cable. The simulation results for these two steel and SE cables show good agreement when compared with experimental data which also validates the simulation approach. The wire rope is then simulated for shape memory effect (SME) cables and investigating mechanical behavior and several diagrams including normal stress, shear stress, strain and temperature for both superelastic and shape memory effect cables are presented. Moreover, utilizing the design of experiments method, shape memory effect cable is optimized to achieve the maximum specific energy. The method proposed in this study can be used for the design and optimization of shape memory alloy wire ropes.
    Keywords: Shape Memory Alloy cable, Superelasticity, Shape Memory Effect, Actuator, Design of Experiment}
  • مجید قریشی، مجتبی ذوالفقاری، وحید طهماسبی*
    یکی از مهمترین، حساس ترین و پرکاربردترین فرآیندهای ماشینکاری در حوزه جراحی ها و مهندسی پزشکی، فرآیند سوراخکاری استخوان می باشد. سوراخکاری استخوان کاربرد عمده ای در جراحی های ارتوپدی، درمان شکستگی ها و نمونه برداری های استخوانی و همچنین دندان پزشکی دارد. استفاده از دریل های جراحی اتوماتیک و همچنین ربات های جراح کنترل عددی سبب ایجاد تحولی شگرف در بهبود این فرآیند شده است. در طول عمل سوراخکاری استخوان، اعمال نیروی بیش از حد به بافت استخوان سبب ایجاد شکست و ترک خوردگی و ایجاد آسیب جدی در بافت اسنخوان می گردد و همچنین این امکان وجود داردکه مته جراحی در داخل بافت استخوان دچار شکستگی گردد. در این مقاله با درنظر گرفتن سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی و قطر ابزار به عنوان مهمترین فاکتورهای ورودی فرآیند ابتدا با استفاده از روش طراحی آزمایش ها و روش سطح پاسخ، نیروی اعمالی به بافت استخوان مدل سازی و معادله رگرسیون خطی مرتبه دوم حاکم بر مدل استخراج گردیده و از دقت آن اطمینان حاصل شده است. سپس با بهره گیری از روش تحلیل حساسیت آماری سوبل که نسبت به سایر روش ها دارای مزیت استخراج مقدار کمی تاثیر پارامترهاست، به بررسی تاثیر پارامترهای ورودی بر روی پارامتر خروجی نیرو پرداخته شده و چگونگی تاثیر هریک از پارامترهای ورودی به دقت بررسی شده است و در انتها با بهینه سازی مدل حاکم بر فرآیند، مقادیر بهینه هریک از پارامترهای ورودی به منظور دستیابی به کمترین و بهترین مقدار نیروی ایجاد شده در حین سوراخکاری بافت استخوان ارائه گردیده است. نتایج بدست آمده بدین صورت است که کمترین مقدار نیروی وارده بر بافت استخوان در قطرهای کمتر، نرخ های پیشروی پایین تر و حداکثر سرعت دوران ابزار حاصل می گردد. و از بین پارامترهای ورودی با در نظر گرفتن تغییرات همزمان تمامی پارامترها در بازه آزمایش ها، به ترتیب سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی و قطر ابزار بیشترین اثر را رفتار نیرو داشته اند.
    کلید واژگان: ماشینکاری, سوراخکاری استخوان, نیرو, تحلیل حساسیت آماری, طراحی آزمایش ها, مهندسی پزشکی}
    M.Ghoreishi, M.Zolfaghari, V.Tahmasbi *
    Bone drilling process is indispensable in orthopedic surgeries and treating bone breakages. It is also very important in dentistry and bone sampling operations. Therefore, bone drilling is one of the most important, common and sensitive processes in biomedical engineering field. Orthopedic surgeries can be improved using robotic bone drilling systems and also mechatronic bone drilling process can be promoted using automatic drilling machines and surgery-assisting robots. Furthermore, imposing higher forces to bone might lead breaking or cracking and consequently serious damage in bone. In this paper a mathematical second order linear regression model is introduced to predict process force behavior during bone drilling process as a function of tool drilling speed, feed rate, tool diameter and effective interactions. Design of experiments using response surface methodology is followed. Then second linear governing equation is assigned to the model and its accuracy is evaluated. Later, Sobol Statistical sensitivity analysis is used to ascertain the effect of process input parameters on process force. Results show that among all effective input parameters tool rotational speed, feed rate and tool diameter have the highest influence on process force respectively. The behavior of each output parameters with variation in each input parameter is further investigated.
    Keywords: machining, bone drilling, force, design of experiment, sensitivity analysis, Sobol method}
  • K. Fouladi *, J. Czupryna
    Microvalves can play an essential role in transport and control of fluids for biomedical applications. These valves may face reliability issues as they can fail due to deterioration of the moving parts exposed to prolonged and repeated movements or handling fluids that contain particles of several microns in diameter. An alternative to valves with moving parts are microdiodes such as micro vortex diode, which offers high resistance to flow in one direction and much smaller resistance in the opposite direction. The present study is focused on developing a two-step computationally-based approach for design and optimization of micro vortex diodes. A numerical design optimization based on the Design of Experiment and Response Surface Method is employed to improve the efficiency of a micro vortex diode using geometrical parameters. The results of the optimization study suggest an optimal design with about 69% improvement in efficiency compared to the reference design.
    Keywords: Micro vortex diode, Miodicity, Pressure drop, Simulation, CFD, Optimization, Design of experiment, Response surface method}
  • محمد نساج پور اصفهانی، مجید قریشی*
    امروزه در ساخت تجهیزات پیشرفته که معمولا در صنایع هوافضا کاربرد دارند از سوپر آلیاژها از جمله تیتانیوم استفاده می شود. آلیاژ تیتانیوم به علت داشتن نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت به خوردگی، مقاومت به خستگی و رشد ترک و دمای کاری بالا بدون خزش، به طور وسیعی در قسمت های مختلف هواپیما استفاده می شود. از طرفی به دلیل فعال بودن این آلیاژ همچنین پایین بودن هدایت حرارتی مشکلاتی در ماشین کاری همچنین سنگ زنی این آلیاژ وجود دارد. از جمله این مشکلات می توان به سوختگی سطح، میکروترک ها و اکسیداسیون سطح اشاره کرد. در این مقاله از خنک کاری فوق سرد به منظور بهبود قابلیت سنگ زنی آلیاژ تیتانیوم (Ti-6Al-4V) بهره گرفته شده است. خنک کاری فوق سرد با نیتروژن مایع که با یک جت مورد استفاده قرار گرفته، دمای منطقه سنگ زنی را کنترل و در محدوده بسیار پایینی نگه داشته و آسیب های ذکر شده را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. همچنین در این مقاله با استفاده از روش طراحی آزمایش ها (DOE) پارامترهای سرعت برشی، سرعت پیشروی، عمق برش و همچنین نوع خنک کار (نیتروژن مایع و محلول آب-صابون) به عنوان پارامترهای ورودی سنگ زنی برای رسیدن به بهترین شرایط خروجی بهینه شده اند.
    کلید واژگان: بهینه سازی سنگ زنی آلیاژ تیتانیوم (Ti, 6Al, 4V), خنک کاری فوق سرد با نیتروژن مایع, طراحی آزمایش ها}
    M. Nassajpour Esfahani, M. Ghoreishi*
    In this paper try with use of cryogenic cooling by liquid nitrogen damage such as surface roughness¡ micro cracks¡ surface oxidation and burns¡ as well as control the grinding force in grinding titanium alloy to get their minimum. In addition to the latest statistical techniques appropriate to the nature and effect of each of the grinding parameters (cutting speed¡ work speed and depth of cut) and the interaction effect of surface roughness on the output power of vertical and tangential force put to their optimal levels has identified. This paper demonstrates the use of liquid nitrogen as a coolant has a positive effect on reducing surface roughness and grinding forces¡ the surface also reduces the damages of the work piece and the titanium alloy surface oxidation during grinding to prevent. In addition¡ each of the parameters including¡ cutting speed¡ work speed and depth of the outputs of the paper¡ to be effective¡ for example by increasing shear rate increases the surface roughness and grinding forces are reduced¡ as well as increased depth of cut increases the surface roughness and forces.
    Keywords: Grinding Titanium Alloy (Ti, 6Al, 4V), Cryogenic Cooling, Liquid Nitrogen, Design of Experiment}
  • مهدی ظهور*، بهمن قربانی
    شکل دهی الکترومغناطیس یکی از روش های شکل دهی پرسرعت است که از نیروی الکترومغناطیسی لورنتس جهت شکل دهی، اتصال و مونتاژ قطعات با هدایت الکتریکی بالا استفاده می شود. در این مقاله، اثر پارامتر های مهم فرایند، مانند ولتاژ تخلیه، ضریب اصطکاک، لقی بین قالب و لوله، طول و ضخامت دیواره لوله، بر روی جابجایی شعاعی و نازک شدگی قطعه کار بررسی شده است. خروجی معادلات حاکم الکترومغناطیسی به شکل فشار در نرم افزار المان محدود، بر روی قطعه کار اعمال شده است. در این تحلیل، آنالیز دینامیکی با به کار بردن یک مدل دوبعدی تقارن محوری به انجام رسید و مدل کرنش سختی جانسون- کوک برای توصیف حساسیت نرخ کرنش و نشان دادن رفتار پلاستیک ماده به-کار رفته است. نتایج به دست آمده با نتایج تجربی موجود در مراجع معتبر دیگر مقایسه شد و تطابق خوبی حاصل گردید.
    کلید واژگان: شکل دهی الکترومغناطیسی, المان محدود, طراحی آزمایش, نازک شدگی}
    M. Zohoor*, B. Ghorbani
    Electromagnetic forming is a high energy rate forming process which is applied for manufacturing and assembly of many parts that are used in automobile and aerospace industries. In this process¡ the electromagnetic body forces (Lorentz forces) are used to produce metallic parts. In this article¡ the influence of important process parameters such as discharge voltage¡ friction coefficient¡ clearance between the tube and die¡ wall thickness and length of tube¡ on the radial displacement and workpiece thinning were investigated. The output of governing equations in the form of pressure applied on the part via a subroutine in a Fortran Program. A dynamic analysis using two dimensional axisymmetric models were performed and Johnson-Cook theory was applied to represent the effect of strain rate sensitivity and show the plastic behavior in the deformation process. Finally¡ the numerical results were compared with the results reported by other researchers and found a good agreement between them.
    Keywords: Electromagnetic Forming, Finite Element, Design of Experiment, Thinning}
  • ولی علی میرزالو *، محمدرضا ابراهیمی خسروشاهی، وحید مدانلو
    در این تحقیق فرآیند شکل دهی غلتکی سرد مقاطع U شکل با روش اجزا محدود تحلیل شده است و تاثیر پارامترهای فرآیند بر کرنش طولی و برگشت فنری با استفاده از مدل رویه پاسخ بررسی شده است. سپس با استفاده از نمودارهای کانتوری، محدوده بهینه پارامترها استخراج شده است. مدل اجزای محدود با استفاده از نتایج تجربی مورد تایید قرار گرفته است. آزمایش های لازم با استفاده از طرح مرکب مرکزی طراحی شده است. قطر غلتک، سرعت خطی ورق ، فاصله و تعداد ایستگاه ها به عنوان متغیرهای ورودی و برگشت فنری و کرنش طولی پلاستیکی میانگین، به عنوان توابع پاسخ در نظر گرفته شده اند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که روش رویه پاسخ با دقت قابل قبولی تاثیر پارامترهای ورودی بر توابع پاسخ را مدل سازی می کند. مطابق با مدل بدست آمده، افزایش تعداد ایستگاه ها و قطر غلتک ها منجر به افزایش دقت زاویه ای یا کاهش برگشت فنری و افزایش سرعت خطی ورق باعث افزایش برگشت فنری می شود. افزایش فاصله ایستگاه ها و قطر غلتک ها باعث کاهش کرنش طولی پلاستیکی میانگین و افزایش سرعت خطی ورق باعث افزایش کرنش طولی پلاستیکی میانگین می شود.
    کلید واژگان: بهینه سازی شکل دهی غلتکی سرد, شبیه سازی, طراحی آزمایش, رویه پاسخ, نمودارهای کانتوری}
    V. Alimirzaloo *, M. R. E.Khosroshahi, V. Modanloo
    In this study, U section cold roll forming process has been analyzed by finite element (FE) method and the effect of the process parameters on the longitudinal strain and spring back has been investigated using response surface method (RSM). Then optimized range of the parameters have been determined using the contour plots. The FE model has been verified using the experimental results. Required experiments have been designed using central composite design. In this design roll diameter, linear velocity of the blank and distance and number of stands are considered as input variables and spring back and maximum plastic longitudinal strain are considered as response functions. Results show that the RSM models the effect of input parameters on the response functions with acceptable precision. According to obtained model, increasing distance the stands and rolls diameters cause to decrease of the spring back or increase the angular precision and increasing of the linear velocity of the sheet leads to increasing the spring back. Increasing stands distance and roll diameter, lead to decreasing the average plastic longitudinal strain and increasing the linear velocity the sheet leads to increasing the average plastic longitudinal strain. Also optimization results represent decreasing of the spring back and maximum plastic longitudinal strain.
    Keywords: Optimization of the cold roll forming, Simulation, Design of experiment, Response surface, Contour plots}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال