فهرست مطالب

نشریه مهندسی مکانیک و ارتعاشات
سال یازدهم شماره 2 (پیاپی 39، تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/05/31
  • تعداد عناوین: 6
|
  • پیش بینی اثر لقی سیستم دوار در حضور و غیاب عیوب مکانیکی با استفاده از شبکه عصبی و الگوریتم ازدحام ذرات
    مجتبی حسنلو* صفحات 7-11

    لقی تکیه گاه های موتور و یاتاقان ها سیستم را با کوپلینگ 4 نوع مختلف عیب ابتدا با استفاده از روش تبدیل سریع فوریه فرکانس ها و جابجایی های عمودی شفت در محل دو یاتاقان استخراج نموده و سپس اثر لقی تکیه گاه ها را در حالت حضور و عدم حضور عیوب دیگر مورد بررسی قرار میگیرد. حال برای دستیابی به یک مدل بهینه از شبکه عصبی بهمراه الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات تک هدفه استفاده می کنیم بدین صورت که یکبار فرکانس های سیستم معیوب و بدون بعنوان ورودی شبکه عصبی معرفی میگردند و خروجی مطلوب آن فرکانس سیستم در حالتی که سیستم هیچ گونه عیبی ندارد مدلسازی می شود و سپس در مرحله بعد فرآیند قبل جهت مدل سازی بیهنه با شبکه عصبی را با استفاده از جابجایی های معیوب (وروی شبکه عصبی) و جابجایی سیستم (ورودی مطلوب) مورد ارزیابی قرار میگیرد.

    کلیدواژگان: عیوب مکانیکی، لقی، شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • بکار گیری الگوریتم های تکاملی به منظور بررسی طراحی مسیر بهینه ربات پایه موبایل (با رویکرد مقایسه ای در محیط های مختلف)
    ساناز محمدی* صفحات 12-22
    تحقیق در زمینه طراحی مسیر بهینه ربات های موبایل، یکی از مهمترین موضوعات در زمینه ربات های موبایل می باشد. الگوریتم جستجوی گرانشی به منظور طراحی مسیر بهینه ربات موبایل در محیط های معین و محیط های نسبتا معین یا نامعین باموانع (استاتیک یا دینامیک)، مطرح شده است. الگوریتمی طراحی می شود که طبق آن مسیری بهینه از نقطه شروع تا نقطه هدف به دست می آید که از هر گونه برخورد با موانع استاتیک یا دینامیک ، جلوگیری می شود. بررسی های انجام گرفته نشان دهنده ی کارایی مناسب الگوریتم از نظر سادگی در اجرا در فرآیندهای زمان بر و نتایج حاصل از بررسی زمان و طول مسیر حرکت در محیط های دینامیک و استاتیک، حاکی از نقطه قوت این الگوریتم تکاملی نسبت به دیگر الگوریتم های تکاملی به خصوص در محیط های دینامیکی می باشد. بررسی ها حاکی از برتری کارایی الگوریتم جستجوی گرانشی نسبت به دیگر الگوریتم های تکاملی موجود (الگوریتم ازدحام ذرات) بوده است و این برتری، تاثیر بسزایی در روند طراحی مسیر محیط های استاتیک و دینامیک به خصوص در محیط های دینامیک، داشته است.
    کلیدواژگان: الگوریتم های تکاملی طراحی مسیر، ربات پایه موبایل، بهینه مسیر
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • بررسی تجربی انتقال حرارت جابجایی اجباری و افت فشار فروسیال در لولهU-شکل تحت میدان مغناطیسی متناوب
    علی اصلاحچی، محمدحسن نوبختی*، محمدبهشاد شفیعی، محمدحسین دیبایی بناب صفحات 23-35

    در این مقاله رفتار هیدرودینامیکی و حرارتی جریان فرو سیال 〖Fe〗_3 O_4 در یک لوله یU-شکل افقی مسی به صورت تجربی تحت یک میدان مغناطیسی بر روی یک سطح پرداخته شده است.جریان از طریق یک لوله U-شکل ، با شار حرارتی یکنواخت در رینولدز پایین عبور می کند. هدف از این تحقیق بررسی تجربی تاثیرگذاری هر یک از پارامترهای درصد حجمی نانو ذرات، تغییرات عدد رینولدز ،خم انحنای لوله و تاثیر میدان مغناطیسی ثابت و متناوب بر روی افت فشار و انتقال حرارت جابجایی اجباری در لولهU-شکل بوده است. نتایج نشان داده است بیشترین عامل تاثیرگذار برافت فشار در لوله U-شکل ،عامل نسبی انحنای لوله به میزان %8/72 و بیشترین عامل تاثیرگذار برافزایش انتقال حرارت در لوله U-شکل افزایش نسبی عدد رینولدزهای مورد آزمایش، به میزان %144 نسبت به سایر عوامل دیگر بوده است.لذا با معرفی شاخص عملکردη، بیشترین شاخص عملکرد، جهت کنترل هم زمان افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی و افت فشار در بهترین شرایط مورد آزمایش، مقدار 31/2 گزارش شده است.

    کلیدواژگان: افت فشار:، .انتقال حرارت :، .میدان مغناطیسی:، .لوله U-شکل:، .فرو سیال
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • شبیه سازی عددی جریان سیال درون پمپ کولینگ و بررسی تاثیر رفتار هیدرو دینامیکی سیال بر سازه پمپ
    غلامحسن سالک، کورس نکوفر*، سید آرش سید شمس طالقانی صفحات 36-56

    در واحد های صنعتی و تولیدی مانند پالایشگاه، تولید پایدار جزء اولویت های اول است. پمپ کولینگ نقش اساسی در یک پالایشگاه گاز ایفا می کند. حساسیت این تجهیز ازلحاظ عملیاتی و فرآیندی بسیار حیاتی می باشد. با استفاده از تکنیک ارتعاش سنجی وضعیت سلامت این تجهیز مرتبا پایش می گردد. در یک بازه زمانی پس از بررسی وضعیت ارتعاشات تجهیز، جهت کاهش تنش های ناشی از پاپینگ، چیدمان پایپنگ ورودی به پمپ طراحی و اصلاح گردید. انجام اصلاحات مذکور، منجر به این شد که میزان ارتعاشات در شرایط جدید، از 8 میلی متر در ثانیه به 5 میلی متر کاهش یابد. همچنین جهت بررسی تاثیر رفتار سیال بر عملکرد پمپ، در یک پروژه جداگانه، به وسیله دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، جریان سیال درون پروانه و محفظه پوسته پمپ شبیه سازی گردید. نیروهای هیدرودینامیکی سیال بر بدنه پمپ استخراج و اثر این نیروها بر عملکرد پمپ مورد تحلیل و آنالیز قرار گرفت. در این مقاله همزمانی کار آکادمیک و تجربی منجر به ارایه نتایج خوبی ازجمله استفاده از یک پمپ کوچک تر برای زمان هایی که دبی کمتری موردنیاز است، گردید. پیشنهادات ارایه شده باعث بهبود عملکرد پمپ ازلحاظ عملیاتی گردید.

    کلیدواژگان: پالایشگاه، پمپ، برج خنک کننده
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • تاثیر جریان چرخشی بر بازده انرژی یک کلکتور خورشیدی پارابولیک با جاذب بیضوی خان دار حاوی نانوسیال دو فازی غیرنیوتونی
    مجتبی جمعیتی* صفحات 57-65
    هدف اصلی پژوهش، بررسی تاثیر استفاده از سیستم جاذب بیضوی شکل با کنگره های هلیکال بر بازده انرژی کلکتورهای پارابولیک خطی است. بدین منظور بازده انرژی برای حالت های مختلف اندازه گیری و ارایه شده اند و در نهایت مدل های بهینه مختلف از نظر دارا بودن بیش ترین بازده انرژی معرفی شده و در نهایت برترین مدل مشخص می شود. بر اساس نتایج به دست آمده بیشترین مقدار بازده انرژی در رینولدزهای مختلف، مربوط به کلکتور نوین و مدل تک فازی می شود. بر اساس نتایج حاصله از این پایان نامه، استفاده از لوله شیاردار در افزایش بهره وری کلکتور تاثیر دارد. با افزایش تعداد شیارها از 1 به 3 راندمان کلکتور افزایش می یابد. همچنین مشخص شد که با افزایش گام و دامنه شیار راندمان کلکتور افزایش می یابد. بعلاوه با افزایش زاویه شیار از °10 تا °50 راندمان کلکتور افزایش می یابد و در °ξ= 60 حداکثر مقدار η حاصل می شود. اما با افزایش زاویه شیار از °50 تا °60 راندمان کلکتور کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: کلکتور خورشیدی پارابولیک خطی، بهینه سازی انرژی، تشعشع، جابه جایی اجباری، لوله خان دار، لوله بیضوی
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
  • شبیه سازی نیروها و ارتعاشات برشی استاتیک و دینامیک برای ابزارهای سرامیکی فرزکاری کارگذاری شده
    پرویز قزوینیان* صفحات 66-70
    ابزار برشی با کارگذاری های سرامیکی به طور فزاینده ای در ماشین کاری الیاژهای سوپر که معمولا در صنعت هوافضا کاربرد دارد، استفاده می شود. کارگذاری های سرامیکی سرعتهای برش بالاتری را به دلیل مقاومت حرارتی بالاتر در مقایسه با کارگذاری های کاربیدی ایجاد می کنند. اما موفقیت این پروسه خیلی به انتخاب درست پارامترهای پروسه حساس است. در این مطالعه، مدلهای پروسه آنالیتیکی برای ابزار فرزکاری قابل پیوست با کارگذاری های سرامیکی گرد ارایه می شود. این مدلها را می توان برای تعیین پارامترهای برشی برای کیفیت بهینه و بهره وری ماکزیمم بکار برد. ابتدا، هندسه حاشیه های برشی کارگذاری تحت اثر زوایا روی کار گذاری ها فرموله گردید. انگاه یک مدل نیروی برشی تحلیلی ایجاد گردید. این کار به تحلیل اثرات پارامترها روی نیروهای برشی امکان می دهد. یک مدل زمان حوزه نیز برای تحلیل نیروهای برشی دینامیک و حدود ایستایی برای پروسه فرزکاری ایجاد گردیده است. پس از آن، مدلها در متلب GUI اجرا گردید تا کاربردهای مدل را در صنعت اسان سازد. ضرایب همبستگی نیروی برشی که برای محاسبه نیروهای برشی نیاز است از تست های برش با ماده Inconel718 شناسایی گردید. آنگاه مدل نیروی برشی با تجربیات برشی روایی سازی گردید. بعد از کسب داده های مدل ابزار از طریق تست تپ، نیروها و ارتعاشات برشی دینامیک بوسیله مدل حوزه زمان شبیه سازی گردید. یک سری از شبیه سازی ها انجام گرفت تا حدود ایستایی را در برخی شرایط عملیاتی با استفاده از مدل حوزه زمان تعیین کند و لبهای ایستایی برای ابزار تحت مطالعه رسم گردید.
    کلیدواژگان: ابزار قابل پیوست، نیروهای برشی، کارگذاری های سرامیکی، ارتعاشات
    چکیده مشاهده متن مقاله پژوهشی/اصیل زبان: فارسی
|
  • Clearance Prediction of Rotary System with and without Mechanical Diagnosis by Using Artificial Neural Networks and Particle Swarm Optimization
    Mojtaba Hasanlu * Pages 7-11
    View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Using of evolutionary algorithms to study the optimal path planning of mobile robot (A comparative approach in different environments)
    Sanaz Mohammadi * Pages 12-22
    In this study, a gravitational search algorithm has been proposed to design the optimal route of mobile robot in certain and known environments or relatively unknown environments (static or dynamic). Reviews in this paper, indicates proper operation of the algorithm in terms of convenience and simplicity in running processes time consuming offline and online. Also, as well as the results of the review period and the path to achieve the optimal route in dynamic environments and static is Representative and shower the strength of the evolutionary algorithm than other evolutionary algorithms in the field. Finally, the experimental results are indicated a superior performance gravitational search algorithm than other evolutionary algorithms available (algorithms, particle swarm) which discussed in this research. This topic has had a significant impact on the design direction of the static and dynamic, especially in the environment Dynamic.
    Keywords: Evolutionary path planning algorithms, mobile robot, optimal path
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Experimental evaluation of forced convective heat transfer and pressure drop of ferrofluid in a U-shaped tube under variable magnetic field
    Ali Eslahchi, MohammadHassan Nobakhti *, MohammadBehshad Shafii, MohammadHosein Dibaei Bonab Pages 23-35

    In this paper, the hydrodynamic and thermal behavior of 〖Fe〗_3 O_4 ferrofluid flow is experimentally investigated in a horizontal U-shaped copper tube under a magnetic field on a surface. The flow passes through a U-shaped tube, with a uniform heat flux in the lower Reynolds. The aim of this study was to experimentally investigate the effect of each of the parameters of nanoparticle volume percentage, Reynolds number changes, tube curvature bending and the effect of constant and alternating magnetic field on pressure drop and forced convection heat transfer in U-shaped tube. The results show that the most effective factor on pressure drop in U-shaped tube, was the curvature of the pipe to about 72.8% and the most effective factor on increasing heat transfer in U-shaped tube, was the relative increase in the tested Reynolds numbers to about 144% compared to other factors. Therefore, with the introduction of performance index η, the highest performance index to simultaneously control the increase in heat transfer coefficient and pressure drop in the best tested conditions, is reported to be 2.31.

    Keywords: pressure drop:, .heat transfer:, .Magnetic field:, .U-shaped tube:, .ferrofluid
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Numerical simulation of flow fluid in cooling pump and investigation of effect of flow behavior on pump structure
    Gholamhasan Salek, Kouros Nekoufar *, Seyed Arash Seyed Shams Taleghani Pages 36-56

    In industrial plants such as gas refinery, sustainable production is a top priority. The cooling pump plays an essential role in a gas refinery. If the pump is out of service (and if the replacement pump is not ready), the refinery will be shut down immediately. Therefore, the sensitivity of this equipment is very critical in terms of operation and process and should be maintained in the shortest possible time. The status of this equipment is monitored regularly using vibration technique. In a period of time, after the vibration analysis, a decision was made to modify the base plate of the pump as well as to reduce the stress; piping arrangement of the pump was redesigned and modified. These modifications resulted in a reduction in vibration rate from 8 mm / s to 5 mm under new conditions. Also, in order to investigate the effect of fluid behavior on pump performance, in a separate project, flow fluid was simulated by computational fluid dynamics (CFD), within the impeller and pump casing.

    Keywords: gas refinery, pump, Cooling tower
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Effects of rotational flow on energy efficiency of a novel parabolic through solar collector equipped with elliptical ribbed absorber tube filled with non-Newtonian two-phase nanofluid
    Mojtaba Jamiati * Pages 57-65
    The main purpose of this study is to investigate the effect of using an elliptical absorber system with helical ribbed tube on the energy efficiency of linear parabolic collectors. For this purpose, energy efficiency has been measured and presented for different modes, and finally different optimal models are introduced in terms of having the highest energy efficiency, and finally the best model is determined. Based on the obtained results, the highest energy efficiency in different Reynolds is related to the new collector and single-phase model. According to the results of this dissertation, the use of grooved pipe has an effect on increasing the efficiency of the collector. As the number of grooves increases from 1 to 3, the collector efficiency increases. It was also found that the collector efficiency increases with increasing step and slope amplitude. by increasing the groove angle from 10 ° to 50 °, the collector efficiency increases and the maximum value of η is obtained at ° ξ = 60. However, by increasing the groove angle from 50 ° to 60 °, the collector efficiency decreases.
    Keywords: Parabolic Solar Collector, ribs, Nanofluid, Two-phase, Non-Newtonian
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian
  • Simulation of static and dynamic shear forces and vibrations for used milling ceramic tools
    Parviz Ghazviniyan * Pages 66-70
    Shear tools with ceramic inserts are increasingly used in the machining of super alloys commonly used in the aerospace industry. Ceramic inserts produce higher cutting speeds due to higher thermal resistance compared to carbide inserts. But the success of this process is very sensitive to the correct choice of process parameters. In this study, analytical process models for attachment milling tools with round ceramic inserts are presented. These models can be used to determine shear parameters for optimal quality and maximum efficiency. First, the geometry of the implant shear margins was formulated under the effect of angles on the implants. An analytical shear force model was then developed. This allows the analysis of the effects of parameters on shear forces. A field time model has also been developed to analyze the dynamic shear forces and static limits for the milling process. After that, the models were implemented in the MATLAB GUI to facilitate the applications of the model in the industry. The shear correlation coefficients required to calculate the shear forces were identified from shear tests with Inconel718. Then the shear force model was validated with shear experiences. After obtaining the instrument model data through pulse test, the forces and dynamic shear vibrations were simulated by the time domain model. A series of simulations were performed to determine the static limits in some operating conditions using the time domain model and static edges were drawn for the tool under study.
    Keywords: indexable tool, Cutting Forces, ceramic inserts, vibrations
    Abstract View Paper Research/Original Article Original: Persian