فهرست مطالب

مهندسی مکانیک و ارتعاشات - سال هفتم شماره 2 (پیاپی 23، تابستان 1395)

نشریه مهندسی مکانیک و ارتعاشات
سال هفتم شماره 2 (پیاپی 23، تابستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/06/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • امین کلاهدوز*، محسن جعفری دینانی، سید علی افتخاری صفحات 7-14

    یکی از مشکلات عظیم صنعتگران در زمینه غلتک های میلگرد از جنس فولاد تندبر، آج زدن این غلتک ها است که به علت عدم توانایی لازم در این کار، غلتک های تندبر تبدیل به غلتک های یکبار مصرف شده اند. هنگامی که بر روی این غلتک ها نورد انجام می شود، به دلیل آستنیت باقیمانده، کار سختی بالایی پیدا می کند و آج زنی بسیار مشکل می-شود. در این تحقیق غلتک های تندبر با سختی بالای 70 شورسی مورد بررسی قرار گرفتند. برای آج زدن این غلتک ها، ابزارهای الماس، سرامیک و CBN مورد آزمایش قرار گرفتند. هدف ما به دست آوردن پارامترهای بهینه ماشینکاری است که به منظور دستیابی به این هدف با انجام کمترین آزمایش، روش RSM در نرم افزار مینی تب مورد استفاده قرار گرفت. پس از بررسی های انجام شده می توان گفت که ابزار الماس توانایی نفوذ به سطح غلتک تندبر را ندارد. ابزار سرامیکی قابلیت نفوذ و براده برداری دارد ولی از نظر زمان و هزینه، مقرون به صرفه نیست. ابزار CBN در همه تست ها عملکرد خوبی داشته و در بهترین حالت با سرعت برشی m/min 25، پیشروی mm/rev 05/0 و عمق بار mm 05/0در زمان 1080 ثانیه یک کالیبر آج زده شد.

    کلیدواژگان: نورد گرم، غلتک تندبر، میلگرد، آج زنی، RSM
  • مجتبی کرمعلی، محمد جواد رضوانی* صفحات 15-19
    در این مقاله، ضربه پذیری لوله های استوانه ای جدارنازک شیاردار با استفاده از شبیه سازی عددی در نرم افزار ال. اس. داینا 1 تحت بارگذاری دینامیکی بررسی می شود. برای این منظور، شیارهای داخلی و خارجی با فاصله یکسان بر روی لوله استوانه ای ایجاد شده تا تغییر شکل پلاستیک از محل شیار شکل گرفته و چین هایی به صورت متقارن بوجود آید. هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر شیار بر جذب انرژی، نیروی بیشینه لهیدگی و راندمان نیروی لهیدگی می باشد. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی نشان می دهد که با افزایش تعداد شیار تغییر محسوسی در نحوه چین خوردگی نمونه ها مشاهده نمی شود. همچنین، با افزایش تعداد شیار جذب انرژی و نیروی ماکزیمم لهیدگی کاهش یافته و نوسانات منحنی نیرو-جابجایی به صورت یکنواخت تر ایجاد می شود. نتایج حاصل از این تحقیق می تواند در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، صنایع ریلی، هوافضا و آسانسور جهت جذب انرژی ضربه مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: استوانه شیاردار، بارگذاری دینامیکی، جذب انرژی، نیروی ماکزیمم لهیدگی
  • غلامرضا خسروی، هادی کارگر شریف آباد* صفحات 20-25
    با توجه به محدود بودن منابع آب شیرین موجود و کاهش روزافزون این منابع، در سال های گذشته توجه بسیار زیادی به استفاده از آب شیرین کن های خورشیدی جهت شیرین سازی آب های موجود شده است. در این مقاله یک آب شیرین کن با استفاده از کلکتور، لوله های حرارتی، هییت رییسه خورشیدی و هواکش طبیعی طراحی و ساخته شده است. برای افزایش بازده آب شیرین کن راه کارهای مختلفی مورداستفاده قرارگرفته است مانند پیش گرم کردن آب در کلکتور توسط لوله های حرارتی و چرخش آب توسط پمپ و همچنین استفاده از هواکش طبیعی جهت کاهش فشار سطح سیال برای پایین آوردن دمای تبخیر آب و همچنین استفاده از خنک کننده آب در مسیر هواکش طبیعی برای تقطیر بخارات موجود در این مسیر. پس از طراحی و ساخت این دستگاه کلیه داده ها در شرایط آب و هوایی سمنان ثبت گردید و در پایان عملکرد دستگاه در حالات مختلف مورد مقایسه قرار گرفت.
    کلیدواژگان: آب شیرین کن خورشیدی، لوله حرارتی، خنک کننده آبی، هواکش طبیعی
  • محسن رسولی، نادر رهبر*، محسن قریشی نژاد صفحات 26-32

    مصرف انرژی برای برقرار کردن شرایط آسایش در ساختمان ها زیاد می باشد. بنابراین بررسی راه های کاهش مصرف انرژی و یا ذخیره آن ضروری می باشد. قبل از هر کاری با ید میزان این انرژی مصرفی سنجیده شود، یکی از راه های بدست آوردن مقدار آن استفاده از برنامه های شبیه سازی مصرف انرژی می باشد. در این تحقیق به بررسی استفاده از نرم افزار انرژی پلاس برای ساختمان های مختلف می پردازیم. در این ساختمان ها برای صرفه جویی درهزینه انرژی براساس طرح های پیشنهادی نتایج شبیه سازی به شکل ماهانه یا سالانه استفاده نموده اند. و در ضمن می توان ترکیب راه کارهای کاهش انرژی با سیستم های تهویه مطبوع پیشرفته و انرژی های تجدید پذیر را در نتایج شبیه سازی مشاهده نمود. این نتایج گویای عملکرد انرژی براساس طرح پیشنهادی نرم افزار است که باید براساس استاندارد اشری به اعمال آن بپردازیم.

    کلیدواژگان: مدل سازی انرژی، بهینه سازی انرژی، انرژی پلاس، عملکرد انرژی، انرژی های تجدید پذیر
  • احسان جمشیدی*، بهرام جمشیدی، فاطمه تقی خاکی، علیرضا ارغوان صفحات 33-36
    یکی از روش های متداول شناسایی آسیب در سازه ها بررسی تغییرات پارامترهای مودال سازه قبل و بعد از بروز آسیب است. در این روند که اغلب بر پایه روش های بهینه سازی هستند، یک تابع هدف بر پایه فرکانس های طبیعی و یا شکل مودهای سازه و یا هر دو به کار برده می شود. موفقیت در یافتن محل و شدت آسیب در این روش ها شدیدا تابع حساسیت تابع هدف به آسیب خواهد بود. از آنجا که تابع هدف خود تابعی از فرکانس های طبیعی و یا شکل مودهای سازه و یا هر دو است، لازم است حساسیت پارامترهای مودال به محل و شدت آسیب مورد بررسی قرار گیرد. به این منظور در این مقاله یک تیر یکسرگیردار به صورت عددی شبیه سازی شده است. با تغییر محل و شدت ترک، اثر آنها بر فرکانس های طبیعی و شکل مودها مطالعه می شود. نتایج نشان می دهد که با افزایش شدت ترک فرکانس های طبیعی کاهش می یابند. از طرف دیگر با جابجا شدن ترک از سر گیردار به سمت انتهای آزاد، تغییرات فرکانس طبیعی از الگویی خاصی پیروی نکرده و برای یک ترک با عمق ثابت کاهش فرکانس های طبیعی نسبت به حالت تیر سالم وابسته به موقعیت ترک بر روی تیر می باشد. همچنین مشاهده می شود هرچه ترک به سر گیر دار تیر نزدیک تر باشد، فرکانس طبیعی بیشتر کاهش می یابد. نتایج نشان می دهد که حساسیت شکل مودها نسبت به بروز ترک در تیر پایین است. بنابراین توصیه می شود در توابع هدف از فرکانس های طبیعی و یا فرکانس های طبیعی و شکل مودها به صورت توامان استفاده گردد.
    کلیدواژگان: محل ترک، شدت ترک، فرکانس طبیعی، شکل مود، پارامترهای مودال، تیر یکسر گیردار
  • علی حیدری*، پدرام علی اکبری صفحات 37-46

    در سال های اخیر بدلیل افزایش جمعیت و کاهش منابع آبی، بشر را مجبور به شیرین سازی آب های شورکرده است. در حالی که این کار انرژی و هزینه های بالایی را در بر می گیرد. از این رو دانشمندان مطالعات بسیاری را در مورد آب شیرین کن های خورشیدی و عوامل موثر بر آنها را انجام داده اند. در این تحقیق سعی شده مروری بر مقالات شبیه سازی عددی آب شیرین کن های خورشیدی با فرضیات جابجایی طبیعی آرام، انتقال چرم و حرارت به روش حجم محدود ارایه شده توسط محققان و اساتیدی که در این زمینه فعالیت داشته اند، بپردازیم تا پژوهشگران علاقمند به این موضوع یا کسانی که قصد آشنایی با آب شیرین کن خورشیدی را دارند، مرجعی مناسب جهت مطالعه تخصصی در اختیار داشته باشند.

    کلیدواژگان: آب شیرین کن خورشیدی، جابجایی طبیعی آرام، انتقال جرم و حرارت، حجم محدود
  • احد عابدینی*، سهیل اسدی صفحات 47-59

    در این مقاله با استفاده از روش طراحی مرکب مرکزی که از زیر مجموعه های روش سطح پاسخ است به طراحی بهینه هندسه پروانه جلوبرنده برای شناور لایروب خزر پرداخته شده است. پروانه طراحی شده از نوع پروانه های سری استاندارد بی وگنینگن می باشد. برای بررسی صحت عملکرد و همچنین بررسی عدم وقوع کاویتاسیون بر روی پروانه طراحی شده با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی ، مدلسازی عددی شده و پارامترهای عملکردی حاصله از حل عددی با مقادیرشان در سری بی وگنینگن مقایسه شده است. نتایج نشان از توانایی روش سطح پاسخ در یافتن هندسه بهینه پروانه برای شناور لایروب خزر دارد. همچنین این روش تاثیر تغییر پارامترهای هندسی پروانه بر راندمان پروانه را نشان داده و در فهم عملکرد پروانه به طراح کمک می نماید. حل عددی جریان سیال ، عدم وقوع کاویتاسیون در پروانه نهایی طراحی شده برای شناور لایروب خزر را به اثبات رساند.

    کلیدواژگان: سری بی وگنینگن، روش سطح پاسخ، کاویتاسیون، دینامیک سیالات محاسباتی، شناور لایروب خزر
|
  • Mohsen Jafari Dinani, Amin Kolahdooz *, Seyed Ali Eftekhari Pages 7-14

    One of the biggest problems of artisans , is notching the high speed steel roller is due to the inability to do this work, become high speed steel roller bearings are disposable. When the roller is placed on the production line, because of the retained austenite make it very hard. High speed roller used in this study is barely above 70 Shc. To notch this rollers, diamond tools, ceramic and CBN were tested. Our goal is to obtain the optimum machining parameters that it requires a high number of tests that are practically impossible. So in order to achieve optimal machining parameters with the lowest test, RSM method in Minitab software was used. After investigation we can say that diamond tools have not the ability to influence the level of high speed roller. Ceramic tools are able to machining HSS rollers, but in terms of time and cost, it is not good. CBN tools performed well in all tests and succeeded with the best cutting speed 25 m/min, 0.05 mm feed and 0.05 mm depth of cut at the time of 1080 seconds, in notching one caliber.

    Keywords: Hot rolling, HSS roler, Bar, Notching, RSM
  • Mojtaba Karamali, Mohammad Javad Rezvani * Pages 15-19
    In this study, numerical investigation of energy absorption of cylindrical grooved tubes under dynamic axial load by LS DYNA was considered. In order to achieve axisymmetric collapse mode inner and outer grooves were created around the surface of cylindrical tubes. The purpose of this study was consideration of the effects of number of grooves on energy absorption and crush force efficiency. The results indicate that with the increase in number of grooves the collapse modes would not change. In addition to this, with the increase in number of grooves maximum crush load and collapse modes decrease but the force-displacement curves would be smoother. The results of this study can be used in automobile, railway and aerospace industries.
    Keywords: Cylindrical grooved tube, Crush force efficiency, dynamic loading, energy absorption
  • Hadi Kargar Sharifabad * Pages 20-25
    Due to the limited fresh water sources and reduce the increasing these resource In recent years a lot of attention to the use of solar desalination for water desalination is available In this paper, a desalination using collector, heat pipe, solar panels and natural ventilation design and built. To increase the efficiency of desalination has used various means Such as pre-heat the water in the collector by heat pipes and water circulation pump and the use of natural ventilation to reduce the pressure of the fluid level To lower the temperature of the water evaporates As well as the use of natural ventilation for cooling water in the steam distillation available on this route After designing and constructing this system, all data were recorded on weather conditions of Semnan And at the end performance of the device in different scenarios were compared.
    Keywords: Solar still, Heat pipe, water cooling, Natural Ventilation
  • Mohsen Rasooli, Mohsen Ghoreishi Nejad, Nader Rahbar * Pages 26-32

    Use of energy is increasing due to creating a comfortable environment in the buildings. So investigating all approaches related to using energy or saving should be considered before implementing each plan. One of the methods for measuring the rate of energy is use of modeling plans for using of energy. In this research we could review energy plus in different buildings. In these buildings , we have used of the result as monthly or annually due to saving cost. Also we could combine these approaches as energy reduction methods or advanced air conditioning systems and renewable energy. These results show energy performance based on software plans which should be considered in accordance with ASHRAE standard.

    Keywords: energy modeling, Energy optimization, light, heat analysis, Energy performance, Renewable Energy
  • Ehsan Jamshidi *, Bahram Jamshidi, Fatemeh Taghi Khaki, Alireza Arghavan Pages 33-36
    One of the common methods of structural damage detections in structures is investigation of changes in modal parameters before and after damage. These methods which are mostly based on optimization techniques use an objective function based on natural frequencies and mode shapes. Success in detection of location and severity of the damage in these methods is severely a function of sensitivity of the objective function to the damage. As the objective function itself is function of natural frequencies or mode shapes or both of them, it is necessary that the sensitivity of modal parameters to damage location and severity is investigated. To this end, a cantilever beam is simulated numerically in this paper. Changing the location and severity of the damage, the effect of them on natural frequencies and mode shapes is studied. The results show that by increasing damage severity, natural frequencies decrease. On the other hand, moving the crack from the fix end to the free end of the cantilever beam, changes in the natural frequencies does not obey a specific pattern and for a crack of constant severity, decrement of natural frequencies from intact beam depends on the location of crack on the beam. Also it is observed that as the cracks approaches to the fix end, decrement of natural frequencies increased. The results show that the sensitivity of mode shapes to crack is low in beam. Therefore it is recommended to use natural frequencies or both natural frequencies and mode shapes together in objective functions.
    Keywords: Crack Severity, Natural frequency, Mode Shape, Modal parameters, Cantilever beam
  • Ali Heydari *, Pedram Aliakbari Pages 37-46

    In recent years, due to population growth and the reduction of water resources, the human has forced to sweeten brackish water. While this work takes energy and high costs. Thus, the scientists studied a lot about solar desalination and the factors influencing them. In this study, we tried to have a review on the literature of numerical simulation of solar desalination systems with Assumptions: laminar natural convection, heat and mass transfer using finite volume method which presented by researchers who have been working in this field. This research is prepared for researchers who interested in this subject or those who intend to get acquainted of solar desalination systems, to have an appropriate reference for specialized study.

    Keywords: Solar still, laminar natural convection, heat, mass transfer, Finite Volume
  • SoheilAsadi, AhadAbedini* Pages 47-59

    In this article, using a central composite design response surface methodology is that design of the optimal propeller geometry for khazar dredger will be discussed. B_Wageningen standard series is designed propeller-type licenses. To verify the performance and Check non-occurrence of cavitation ,the propeller designed using Computational Fluid Dynamics, numerical modeling and compare with B_Wageningen series. The results show the ability of response surface methodology in finding the optimal geometry propeller. Numerical solution of fluid flow, to prove non-occurrence of cavitation in the propeller designed for kazar dredger.

    Keywords: Wageningen B-series, response surface methodology, Cavitation, Computational Fluid Dynamics, Khazar Dredger