فهرست مطالب

Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering - Volume:1 Issue: 1, 2008

Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering
Volume:1 Issue: 1, 2008

  • تاریخ انتشار: 1387/03/20
  • تعداد عناوین: 8
|
  • تحلیل ارتعاشات آشوبناک در سیستم گاورنر گریز از مرکز شش وجهی
    مصطفی غیور، سعید ضیایی راد، حبیب رمضان نژاد آزاربنی صفحات 1-12
    گاورنرهای گریز از مرکز جهت تنظیم میزان سوخت مصرفی در سیستم های دورانی، مورد استفاده قرار می گیرند. معادلات حاکم بر حرکت این سیستم ها غیر خطی است. یکی از پدیده های مشاهده شده ناشی از نگرش غیرخطی بر سیستم ها، پدیده آشوب می باشد. این رفتار به واسطه تغییر در یکی از پارامترهای سیستم به وجود آمده بطوریکه رفتار سیستم خارج از رفتارهای شناخته شده در دینامیک کلاسیک می باشد. در این مقاله با ارایه مدل ریاضی غیر خطی از معادلات حاکم بر حرکت گاورنر گریز از مرکز به حل عددی آنها پرداخته شده است. از شکل های دو شاخه ای شدن ، بزرگترین نمای لیاپانوف، بعد لیاپانوف، شکل های فازی، نگاشت پوانکاره، پاسخ زمانی و طیف توانی برای تمایز رفتارهای پریودیک، شبه پریودیک و آشوبناک از یکدیگر استفاده شده است.
    کلیدواژگان: گاورنر، ارتعاشات آشوبناک، نمای لیاپانوف، نگاشت پوانکاره، طیف توانی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی نورد فویل همراه با اعمال اثرات روانسازی
    مینا عرب اف، محمود سلیمی، محسن اصفهانیان صفحات 13-22
    در فرایند نورد سرد فویل ها، با توجه به ضخامت بسیار کم آنها (کمتر از mm 50) از تغییر شکل الاستیک غلتکها در برابر تغییر ضخامت ورق نمی توان صرفنظر کرد. بنابراین با در نظر گرفتن سیستم فویل و غلتک به عنوان یک سیستم فنر با ضریب سختی متغیر در طول ناحیه کاری و استفاده از تنش های تماسی هرتز می توان این تغییر شکل را به دست آورد. از طرف دیگر کاهش ضخامت در فویل ها احتیاج به نیروی نورد بالایی دارد که برای کاهش مقدار این نیرو و همچنین بهبود خواص سطحی می توان از روانساز های ویژه ای استفاده کرد. در صورت صرفنظر کردن از این تغییرات تخمین دست پایینی از میزان نیروی نورد خواهیم داشت که آن نیز بر انتخاب نوع روانکار موثر می باشد. بسته به خواص روانساز مورد استفاده و سرعت فویل، مکانیزمهای روانکاری متفاوتی به وجود می آید. مکانیزم روانسازی مخلوط مکانیزم غالب در فرآیند نورد سرد است در این تحقیق فرایند نورد فویل ها همراه با روانکاری مخلوط با استفاده از روش قاچی مورد بررسی قرار گرفته است .
    کلیدواژگان: نوردسرد، فویل، روانکاری مخلوط، روش قاچی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تحلیل کمانش ورق مستطیلی ارتوتروپیک و غیر ایزوتروپیک به روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته (GDQM)
    محسن فتاحی، فاطمه فرهت نیا، منصور درویزه صفحات 23-34
    در این مقاله، کمانش ورق های مستطیلی ارتوتروپیک و غیر ایزوتروپیک تحت توزیع مختلفی از بارگذاری های فشاری محوری مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا معادلات حاکم بر کمانش ورق ایزوتروپیک اعمال و سپس با استفاده از روابط مربوط به رفتار مکانیکی مواد مرکب، معادلات حاکم کمانش بر ورق غیر ایزوتروپیک به دست آورده می شود. با اعمال روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته (GDQM) بر معادلات کمانش تحت شرایط مرزی مورد نظر، یک مجموعه معادلات مقدار ویژه حاصل گردیده که به منظور بدست آوردن ضریب نیروی کمانشی یک برنامه کامپیوتری در نرم افزارMATLAB به نحوی که تاثیر پارامترهایی مانند جنس ورق کامپوزیتی، نسبت طول به عرض ورق، تعداد لایه ها، زاویه چیدن لایه ها، نوع بارگذاری و شرایط مرزی به صورت تکیه گاه گیردار و ساده در آن لحاظ شده باشد، نوشته شده است. در این تحقیق بارگذاری های متفاوت یکنواخت تک محوری و دو محوری، خطی و سهمی شکل متغیر در راستای طولی و عرضی ورق اعمال شده است. همچنین مقایسه رفتارکمانش برای ورق ارتوتروپیک و غیر ایزوتروپیک نیز صورت گرفته است. نتایج حاصل از روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته (GDQM) با نتایج گزارش شده از حل رایلی- ریتز و حل اجزای محدود به کمک نرم افزار ANSYS 8.0 مقایسه و تایید شده است.
    کلیدواژگان: کمانش، ورق ارتوتروپیک، غیر ایزوتروپیک، روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی تجربی و شبیه سازی فرآیند شکل دهی غلتکی سرد لوله به روش تحلیل اجزای محدود
    حسن مسلمی نایینی، مهدی تاجداری، سیامک مزدک، ولی الله پناهی زاده صفحات 35-48
    فرآیند شکل دهی غلتکی سرد یکی از روش های شکل دهی فلزات است و روشی متداول برای تولید لوله از ورق تخت می باشد. در این مقاله تغییر شکل الاستیک-پلاستیک یک ورق فلزی طی فرآیند شکل دهی غلتکی سرد و تبدیل آن به لوله توسط نرم افزار روش اجزای محدود انسیس[1]، بررسی شده است. در این شبیه سازی مراحل فشاری شدید، مرحله راهنما و مرحله پره ای مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش عملی با استفاده از اطلاعات خطوط لوله 24 اینچ کارخانه لوله سازی اهواز مدلی جداگانه طراحی گردیده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با آنچه از مطالعات تجربی و تحلیلی دیگر پژوهشگران و با نتایج تجربی شرکت لوله سازی اهواز به دست آمده است؛ مقایسه گردیده و همخوانی خوبی بین آنها دیده می شود.
    کلیدواژگان: شکل دهی غلتکی سرد، تحلیل عددی، طراحی غلتک، مرحله فشاری شدید، مرحله راهنما، مرحله پره ای
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • آنالیز تنش مگنتوترموالاستیک و شدت میدان مغناطیسی القائی در یک مخزن جدار ضخیم کروی FGM
    حسن خادمی زاده، علی قربان پور آرانی، محمد سالاری صفحات 49-56
    در این مقاله یک حل تحلیلی برای مسئله مگنتو- ترمو- الاستیک یک بعدی در یک مخزن جدار ضخیم ساخته شده از ماده مدرج هدفمند یا FGM که در یک میدان حرارتی و مغناطیسی یکنواخت و تحت فشار داخلی قرار دارد با استفاده از تئوری مگنتو ترمو الاستیک بدست آمده است. ناهمگنی در ماده فرض شده است تا در طول ضخامت ماده به طورشعاعی از یک تابع توزیع نمایی- توانی تبعیت کند. توزیع دما ، جابجایی، تنش ها و شدت میدان مغناطیسی القائی یا انحراف بردار میدان مغناطیسی به ازای دو حالت بارگذاری مختلف بدست آمده اند و به ازای ضرائب نمایی مختلف در نمودارهایی رسم شده و با حالت ماده یکنواخت مقایسه شده اند. با مقایسه و بررسی نتایج مشخص می شود که با اینکه توزیع جابجایی، تنش و پراکندگی بردار میدان مغناطیسی در ماده همگن سرامیکی و یا فلزی تنها تابع بار و هندسه مخزن می باشد اما در ماده FGM علاوه بر اینکه تابع بار و هندسه است به نحوه توزیع ماده نیز وابسته است که این وابستگی می تواند جهت کنترل توزیع جابجایی ها، تنش ها و پراکندگی بردار میدان مغناطیسی مفید واقع شود و در نتیجه می توان با انتخاب یک ثابت ناهمگنی مناسب، یک مخزن بهینه طراحی کرد .
    کلیدواژگان: مواد FGM، مگنتوترموالاستیک، مخازن کروی، شدت میدان مغناطیسی القائی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • پیش بینی سطح ایجاد شده در فرایند فرزکاری با ابزارهای سرتخت و سرکروی
    محمدرضا موحدی، امیر جدیری فیضی صفحات 57-66
    مدل سازی سطح فرزکاری شده با انگشتی های استوانه ای و سرکروی مارپیچ با در نظرگرفتن سینماتیک واقعی حرکت، خیز استاتیکی و خارج از مرکز بودن ابزار ارائه شده است. نیروهای برش توسط یک مدل نیمه تجربی، بر اساس داده های آزمایشات برش قائم و به کمک معادلات تبدیل برش قائم به مایل محاسبه شد. به کمک معادلات خیز تیر یک سرگیردار، خیز ابزار مدل گردید. ضخامت براده جدانشده به عنوان بحرانی ترین پارامتر متاثر از خارج از مرکز بودن ابزار مورد تحلیل قرار گرفت. در نهایت با در نظرگرفتن مختصات هر یک از نقاط سطح و مقدار خیز در همان نقطه، سطح نهائی بدست آمد.
    کلیدواژگان: فرزکاری، انگشتی سرکروی و استوانه ای، خیز ابزار، پروفیل سطح، خارج از مرکزیت
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • تحلیل استاتیکی و دینامیکی شاسی و سازه اتوبوس O-457
    ابوالفضل محبوبی شاد، محسن اصفهانیان صفحات 67-76
    در این مقاله شاسی و بدنه اتوبوس457–O به روش اجزاء محدود مورد تحلیل استاتیکی و دینامیکی قرار گرفته است. این فرایند با مدل سازی سه بعدی سیستم تعلیق، شاسی و بدنه اتوبوس آغاز شده است. در ابتدا تحلیل استاتیکی انجام شده تا از مقاومت شاسی در حالت معمولی اطمینان حاصل شود. سپس، تحلیل دینامیکی بر روی سازه و شاسی انجام شده که در این تحلیل آنالیز مودال و گذرای سازه و شاسی بررسی شده است. در تحلیل گذرا پیچش و خمش ناشی از تحریک های وارده از طرف جاده به سازه و شاسی با استفاده از مدل المان محدودی که مشخص کننده کل سازه وسیله نقلیه می باشد، بررسی گردیده و از استحکام کافی سازه و شاسی در این حالت نیز اطمینان حاصل شده است.
    کلیدواژگان: اجزاء محدود، شاسی و بدنه، تحلیل استاتیکی، تحلیل دینامیکی
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
  • بررسی عددی تاثیر مسیرهای فشار دوخطی بر پرشدن گوشه قالب در فرآیند هیدروفرمینگ لوله در قالب جعبه ای شکل
    محسن لوح موسوی، میثم شهبازی صفحات 77-86
    پر شدن گوشه قالب در فرآیند هیدروفرمینگ، از مسائل بسیار مهم است. تعریف صحیح مسیر فشار، یکی از پارامترهای مهم در بهبود پرشدگی گوشه قالب به شمار می رود. با این حال به دلیل پیچیدگی مسئله، هنوز ارتباط بین مسیر فشار با میزان پرشدگی گوشه به خوبی مشخص نیست. در این مقاله، تاثیر مسیرهای فشار دو خطی مختلف بر پر شدن گوشه قالب در فرآیند هیدروفرمینگ لوله در قالب جعبه ای شکل به صورت عددی و تجربی بررسی شده است. مسیر فشار دو خطی، ساده ترین مسیر فشار ممکن برای انجام فرآیند هیدروفرمینگ لوله در قالب جعبه ای شکل است. در این حالت، فشار داخلی در ثانیه اول فرآیند (مرحله آب بندی) تا یک مقدار اولیه افزایش یافته و پس از انجام عمل آب بندی به تدریج تا رسیدن به فشار نهایی (فشار کالیبراسیون) بطور خطی افزایش می یابد. نشان داده می شود که برای مسیرهای فشار دوخطی که فشار اولیه آنها کمتر از فشار تسلیم باشد، یک چروکیدگی اولیه مفید در گوشه بوجود می آید که باعث بهبود پرشدگی بیشتر قالب در گوشه های طولی قالب می گردد، درحالیکه برای سایر مسیرها، در ابتدای فرآیند یک برجستگی محدب اتفاق می افتد و به همین خاطر، جریان مواد به درون قالب کند شده و در نتیجه، گوشه قالب بطور نامناسب شکل می گیرد.
    کلیدواژگان: هیدروفرمینگ لوله، مسیر فشار داخلی، قالب جعبه ای شکل، روش اجزای محدود
    چکیده مشاهده متن زبان: فارسی
|
  • Analysis of chaotic vibration in a hexagonal centrifugal governor system
    Mostafa Ghayour, Saeed Zeiaei Rad, Habib Ramezan Nezhad Ramezan Nezhad Pages 1-12
    In this paper, the periodic, quasi periodic and chaotic responses of rotational machines with a hexagonal centrifugal governor are studied. The external disturbance is assumed as a sinusoid effect. By using the forth order Rung-Kutta numerical integration method, bifurcation diagram, largest Lyapunov exponent and Lyapunov dimension are calculated and presented to detect the critical controlling parameter. Having known the critical values, phase portrait, Poincare maps, time history and power spectrum are presented to observe periodic, quasi-periodic and chaotic behaviors of the system. Finally, the system damping is used as a parameter to control chaos. It is shown that by increasing the system damping, the chaotic behavior of the system converts to a periodic motion.
    Keywords: Governor, Chaotic vibration, Lyapunov Exponent, Poincare's Mapping, Power Spectrum
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Study on of Foil Rolling With Lubrication Effects
    Mina Arabof, Mahmoud Salimi, Mohsen Esfahanian Pages 13-22
    In cold rolling of thin strips, i.e., foils (Thickness
    Keywords: cold rolling, Foil Rolling, Mixed Lubrication, Slab Method
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Buckling Analysis of Orthotropic and Anisotropic Rectangular Plates by GDQ Method
    Mohsen Fattahi, Fatemeh Farhatnia, Mansour Darvizeh Pages 23-34
    In this paper, buckling of orthotropic rectangular plates under different loadings was investigated. For this reason, governing buckling equations for an isotropic plate were modified by applying constitutive equations of orthotropic materials. After obtaining the equations of orthotropic plates, Generalized Differential Quadrature method (GDQM) was applied on buckling equations and thus a set of Eigen value equations resulted. In order to solve this Eigen value problem, a computer program was developed using MATLAB software in a way that the influence of different parameters such as length to width ratio (aspect ratio), the number of layers, the angle of layers arrangement, material of layers, kind of loading and boundary conditions were included. A buckling load factor was calculated for simply supported and clamped supported plates. The results of GDQ method were compared with reported results from Rayleigh – Ritz method and with results from solving the Finite element using ANSYS 8.0 software. The comparison showed the accuracy of obtained result clearly.
    Keywords: Buckling, Orthotropic Plate, Anisotropic, Generalized Differential Quadrature Method
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Buckling Analysis of Orthotropic and Anisotropic Rectangular Plates by GDQ Method
    H. Moslemi Naein, Mehdi Tajdari, Siamak Mazdak, V. Panahi Zadeh Pages 35-48
    In this paper, buckling of orthotropic rectangular plates under different loadings was investigated. For this reason, governing buckling equations for an isotropic plate were modified by applying constitutive equations of orthotropic materials. After obtaining the equations of orthotropic plates, Generalized Differential Quadrature method (GDQM) was applied on buckling equations and thus a set of Eigen value equations resulted. In order to solve this Eigen value problem, a computer program was developed using MATLAB software in a way that the influence of different parameters such as length to width ratio (aspect ratio), the number of layers, the angle of layers arrangement, material of layers, kind of loading and boundary conditions were included. A buckling load factor was calculated for simply supported and clamped supported plates. The results of GDQ method were compared with reported results from Rayleigh – Ritz method and with results from solving the Finite element using ANSYS 8.0 software. The comparison showed the accuracy of obtained result clearly.
    Keywords: Buckling, Orthotropic Plate, Anisotropic, Generalized Differential Quadrature Method
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Stress Analysis of Magneto Thermoelastic and Induction Magnetic Filed in FGM Hallow Sphere
    Hassan Khademyzadeh, Ali I. Ghorbanpour Aran, Mohammad Salari Pages 49-56
    In this paper a closed form solution for one-dimensional magnetothermoelastic problem in a functionally graded material (FGM) hollow sphere placed in a uniform magnetic field and temperature field subjected to an internal pressure is obtained using the theory of magnetothermoelasticity. Hyper-geometric functions are employed to solve the governing equation. The material properties through the graded direction are assumed to be nonlinear with an exponential distribution. The nonhomogeneity of the material in the radial directions is assumed to be power-exponential. The temperature, displacement and stress fields and the perturbation of magnetic field vector are determined and compared with those of the homogeneous case. Hence, the effect of inhomogeneity on the stresses and the perturbation of magnetic field vector distributions are demonstrated. The results of this study are applicable for designing optimum FGM hollow spheres.
    Keywords: FGM, Hollow sphere, Magnetothermoelasticity, Perturbation of Magnetic Field Vector
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Prediction of Surface in Machining by Flat and Spherical Surface Tools
    M.R. Movahhedy, A. Jodeiri Feizi Pages 57-66
    In this paper, the profile of surfaces machined using end mills with flat and ball end tools in modeled. The real kinematics of the tool motion, the static deflection and the run out of the tool are included in the model. The cutting forces are calculated using a semi-empirical method based on orthogonal to oblique conversion of cutting coefficients. The thickness of the uncut chip is used as the critical parameter affected by the tool run out. Based on the above model, the final profile of the surface is generated and compared with existing experimental results .
    Keywords: Milling, Flat, Ball End Tools, Tool Deflection, Surface Profile, Tool run out
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Static and Dynamic Analysis of Bus Structure and Chassis of O-457
    A. Mahboubi Shad, M. Esfahanian Pages 67-76
    With due attention to the fact that the local and foreign vehicle industries are changing and modifying the previous designs in order to produce new designs, the components of self-propelled are to be differently analyzed. Static and dynamic analysis is one of them. In this paper, chassis and body of a o-457 bus were studied and analyzed under finite element method (using ANSYS).This process was begun with three dimensional modeling of suspension system, chassis and structure of bus. At first, as an initial stage, a static analysis was performed on the bus to assure the resistance of its chassis. In the next stage, the dynamic analyzed including modal and transient analyses were carried out. In the transient analysis, the symmetric and asymmetric simulations were done in order to test structural resistance and flexibility of the bus.
    Keywords: finite element, Chassis, Structure, Static Analysis, Dynamic Analysis
    Abstract View Paper Original: Persian
  • Numerical Study on Effect of Bilinear Pressure Path on Corner Filling in Hydroforming of Tube in Box-Shape Die
    Mohsen Loh, Mousavi, Meisam Shahbazi Pages 77-86
    Die corner filling is very important in tube hydroforming process. Definition of the internal pressure path is a key factor in improving the corner filling. However, the factors that cause improvement of corner filling are still unclear. In this paper, effect of bilinear pressure path on corner filling in hydroforming of tube in box-shape die is studied using both finite element simulation and experiment. For this pressure path, pressure increases to an initial pressure and then it increases to a final pressure (calibration pressure) linearly. It is shown that, an initial pressure lower than yield pressure of the tube is caused a small wrinkle which is eliminated into the corner of die and thus the corner filling is improved, whereas for other pressure paths with higher initial pressures a round bulging occurred in former stages of deformation, and thus the corner filling of die is deteriorated.
    Keywords: Tube Hydroforming, Bilinear Pressure Path, Finite Element Simulation, Improvement of Die Corner Filling, Box, Shape Die
    Abstract View Paper Original: Persian