فهرست مطالب
International Journal of Advanced Design and Manufacturing Technology
Volume:1 Issue: 2, 2008
- تاریخ انتشار: 1387/01/20
- تعداد عناوین: 8
-
صفحه 1در این مقاله بررسی عددی جریان آرام جابجایی توام سیال در داخل یک محفظه مستطیل شکل کم عمق با دو دیواره متحرک و نسبت طول به عرض AR=5 انجام می شود. اثرات جابجایی آزاد ناشی از دیواره داغ پایین نسبت به دیواره سرد بالا در محفظه بوجود می آید. همچنین دیواره های افقی محفظه در جهت های متفاوتی به صورت افقی حرکت می کنند و دیواره های عمودی محفظه عایق در نظر گرفته می شوند. گسسته سازی معادلات حاکم بر جریان به روش حجم محدود انجام می شود. مشخصات جریان و انتقال حرارت سیال در محدوده معینی از عدد ریچاردسون و عدد گراشف به صورت و تحلیل می شود، در حالیکه دیواره بالا همواره به سمت راست و دیواره پایین محفظه در دو جهت متفاوت افقی حرکت می کند. عدد پرانتل سیال مورد استفاده در این پژوهش برابر با 0.7، 10 و 100 در نظر گرفته می شود. تغییرات خطوط جریان و خطوط همدما و عدد نوسلت در این بررسی به ازای مقادیر متفاوت اعداد بدون بعد ارائه خواهد شد.
کلیدواژگان: عدد ریچاردسون، جابجایی توام، محفظه کم عمق، دیواره های متحرک، عدد نوسلت -
صفحه 13
در این مطالعه حل عددی انتقال حرارت و دینامیک سیالات جابجایی هوا درون یک حفره مربعی با جریان آرام به کمک شیوه حجم محدود ارائه شده است. حفره مربعی دارای دو دیواره عایق و دو دیواره با اختلاف دماهای معین بوده است. در این پژوهش، اعداد رایلی 104 تا 107 بررسی شده اند. خطوط دما ثابت و جریان ارائه و تحلیل شده اند. نتایج عددی بدست آمده در این مطالعه می تواند توسط پژوهشگرانی که در مورد مسائل انتقال حرارت جابجایی آزاد مطالعه می کنند، مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژگان: مطالعه عددی، جابجائی طبیعی آرام، عدد رایلی، عدد ناسلت، روش حجم محدود -
صفحه 23مطالعه انتقال حرارت هنگامی که پدیده ذوب و انجماد رخ می دهد در بسیاری از کاربردهای مهندسی از اهمیت بسزایی برخوردار است. برخی از این کاربردها عبارتند از: مواردی از قبیل: جوشکاری، رشد کریستال، آبکاری فلزات، ریخته گری. خصوصیت مشترک تمام این مسائل وجود یک سطح مشترک که نواحی جامد و مایع را از یکدیگر جدا می کند، می باشد. گسترش این سطح به طرف ناحیه مایع یا جامد بستگی به گرادیان دمای دو طرف آن دارد و نرخ حرارت دفع شده از سطح مشترک جامد- مایع تعیین کننده نرخ انتشار سطح مزبور می باشد. در سالهای اخیر استفاده از انرژی لیزر جهت ذوب کردن مواد مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این پروژه یک جسم نیمه بی نهایت در معرض تابش اشعه لیزر قرار گرفته و میدان دما و شکل حوضچه مذاب ایجاد شده با در نظر گرفتن اثرسرعت انتقالی جسم بر روی میدان دما و شکل و ابعاد حوضچه مذاب بررسی شده است. برای بدست آوردن دمای گذرای نقاط مختلف جسم و نرخ رشد حوضچه مذاب، معادله انرژی بر مبنای انتالپی به روش تفاضل محدود صریح حل شده است. برای استفاده از روش انتالپی ابتدا باید این روش را تصحیح کرد. روش انتالپی به صورتی تصحیح شده است که دمای شبکه ای که فصل مشترک جامد و مایع در آن قرار گرفته، لازم نیست که برابر مقدار ثابت دمای ذوب باقی بماند. در عوض بوسیله ترکیب شرایط مرزی انرژی بر روی سطح مشترک جامد و مایع، در هر گام زمانی یک دمای جدیدی برای گره مورد نظر محاسبه شده است. محاسبات برای اشعه با سطح مقطع دایره ای و بیضوی انجام شده و نتایج حاصل از حل عددی با نتایج تجربی مقایسه شده اند. اثر سرعت بر روی نتایج به این صورت است که میدان دما و شکل حوضچه مذاب از حالت تقارن خارج می شوند و با افزایش سرعت اندازه حوضچه مذاب کاهش می یابد.
کلیدواژگان: انرژی لیزر، جسم نیمه بی نهایت، حوضچه مذاب، انتالپی، دایره ای، بیضوی -
صفحه 35در این مقاله با توجه به جریان دولایه ایجاد شده در روی سطوح یخی به بررسی مدل ریاضی جریان پرداخته و بر اساس نتایج تجربی، پسای پوسته ای در روی سطوح یخی با مقدار این نیرو در جریان روی سطوح، با شرط لغزش مقایسه گردیده است. بر اساس نتایج بدست آمده برای سطوح یخی می توان به جای حل معادلات بلازیوس با شرط عدم لغزش، از نتایج حل معادلات بلازیوس با اعمال شرط لغزش استفاده کرد که نتایج، به جز در محدوده کوچکی از ابتدای صفحه، از دقت خوبی برخوردار است.
کلیدواژگان: سطح یخی، نیروی پسا، شرط لغزش، جریان دولایه -
صفحه 41در این مقاله، در ابتدا تاریخچه طراحی و آنالیز مخازن گاز طبیعی فشرده تمام فلزی برای خودروها بررسی شده است. سپس با توجه به استانداردهای طراحی مخازن CNG در دنیا، به طراحی و آنالیز یک نمونه مخزن تمام فلزی پرداخته شده است. سپس نتایج تجزیه و تحلیل عددی با نتایج تجزیه و تحلیل دستی (سنتی) مقایسه گردیده و صحت نتایج مورد تایید قرار گرفته است. در انتها بهترین نوع آلیاژ با در نظر گرفتن ابعاد برای ساخت این گونه مخازن پیشنهاد شده است.
کلیدواژگان: مخازن گاز طبیعی فشرده، طراحی، تحلیل تنش، المان محدود -
صفحه 47در سال های اخیر فرایند هیدروفرمینگ لوله برای کم کردن وزن و افزایش استحکام قطعات، مورد توجه صنایع خودروسازی قرار گرفته است. به این دلیل، دانش فنی برای تولید قطعات با کیفیت و دقت مطلوب به این روش درحال گسترش است. یکی از روش های موثر برای بهبود فرایند هیدروفرمینگ لوله روش استفاده از فشار داخلی نوسانی است. در عین حال، علت بهبود شکل پذیری در هیدروفرمینگ با فشار نوسانی به خصوص در حالت قالب بسته، هنوز کاملا روشن نیست. دراین تحقیق، فرایند هیدروفرمینگ لوله با فشار نوسانی در قالب جعبه ای شکل، به کمک روش اجزای محدود و به صورت سه بعدی شبیه سازی شده و ساز و کار بهبود شکل دهی مورد تحلیل و بررسی قرارگرفته است. همچنین، جوابهای حاصل با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده و نشان داده شده است که بهبود شکل دهی در اثر فشار نوسانی در مرحله قبل از تماس لوله و قالب در ناحیه انبساط لوله اتفاق می افتد. از این رو، این نتیجه گیری به عمل آمده است که علت بهبود شکل دهی لوله به رفتار تغییر شکل آن به مرحله قبل از تماس مربوط می شود.کلیدواژگان: هیدروفرمینگ لوله، فشار نوسانی، شبیه سازی اجزای محدود، بهبود شکل پذیری لوله
-
صفحه 53کاربرد گسترده سازه های با ساختار صفحه ای نظیر ورقها در فناوری های نوین اهمیت ویژه ای به خود اختصاص داده است. در این راستا طیف وسیعی از صنایع مانند خودروسازی، هوافضا، نفت و... از صنایع مرتبط با ورق و فرآیندهای ورقکاری می باشند. در این میان بررسی ارتعاشات ورقها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است، زیرا در تحلیلهای دینامیکی و ارتعاشی اگر فرکانسهای طبیعی سازه در نظر گرفته نشوند، امکان رخ دادن پدیده تشدید در آن وجود دارد که این امر صدمات جبران ناپذیری برای سازه مورد نظر در بر خواهد داشت. از سوی دیگر با توجه به گسترش و تنوع کاربرد ورقها، شاهد بکارگیری هندسه های مختلفی نظیر ورقهای با لبه های غیر خطی می باشیم که آگاهی از رفتار ارتعاشی این نوع سازه ها در کاربردهای حساس، در صدر اهمیت قرار دارد. در این مقاله ارتعاش ورقهای با لبه های غیر خطی تحت شرایط مختلف مرزی به روش تفاضل محدود مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور در ابتدا روش های حل تحلیلی کلاسیک برای ورقهای با لبه خطی بررسی شده و روابط متناظر آنها در حل عددی استخراج و مورد تحلیل قرار گرفته است. با بسط روابط موجود ورقهای با لبه غیر خطی نظیر ورقهای بیضی شکل، فرکانسهای طبیعی این نوع از ورقهای خاص بصورت بی بعد به دست آمده و نتایج فوق با نتایج شبیه سازی انجام شده به کمک نرم افزار ANSYS مورد مقایسه قرار گرفته اند. با توجه به عدم وجود حل تحلیلی و کلاسیک برای این نوع از ورقها، نزدیکی نتایج تحلیل عددی و شبیه سازی کامپیوتری، صحت اعتبار روش مورد استفاده را مورد تایید قرار می دهد.
کلیدواژگان: فرکانس طبیعی، تشدید، ارتعاش آزاد، مواد ارتوتروپیک، مواد ایزوتروپیک، ورق، تفاضل محدود، تحلیل مودال -
صفحه 65امروزه بسیاری از موشک های هدایت شونده که دارای گیرنده و ردیاب هدف می باشند برای هم راستا نگه داشتن زاویه خط دید و زاویه جهت گیری موشک از ژیروسکوپ استفاده می نمایند. حل معادلات دینامیکی ژیروسکوپ ها در حالت کامل و با در نظر گرفتن کلیه نویز های ورودی از قبیل تکان های موشک، اغتشاشات مغناطیسی ناشی از اثر کویل های محرک ژیروسکوپ و... کاری زمان بر و گاهی غیرممکن است. در اکثر موارد در محاسبات عملیاتی برای حل معادلات دینامیکی ژیروسکوپ و یافتن تکانه های حرکتی و زاویه ای آن از مدل ساده شده استفاده می شود. برای آنکه مدل ساده شده معادلات دینامیکی با دقت خوبی معادل معادلات دینامیکی باشد می توان زوایای اولر را به گونه ای تعیین کرد که این خواسته برآورده شود. یافتن این زوایا و نرخ تغییرات مرتبه اول و دوم آنها در حالت عادی کاری است که نیازمند حل معادلات دیفرانسیل است. در این مقاله با استفاده از روش های الگوریتم ژنتیک و Particle Swarm Optimization این کار انجام شده است.
کلیدواژگان: موشک، ژیروسکوپ، الگوریتم ژنتیک، Particle Swarm
-
Page 1A numerical investigation of laminar mixed convection heat transfer in a shallow two-sided lid driven rectangular enclosure of aspect ratio 5, (AR=5) is executed. The natural convection effect is sustained by subjecting the bottom wall to a higher temperature than its top counterpart. In addition, the two horizontal walls of the enclosure are moving in different directions and the two vertical walls of the enclosure are kept insulate. Discretization of the governing equations is achieved through a finite volume scheme. Fluid flow and heat transfer characteristics are examined in the domain of the Richardson number and Grashof number as and while the bottom side of enclosure is moving in two different horizontal directions. The working fluid is assigned a Prandtl number of 0.7, 10 and 100 throughout this investigation. Temporal variations of streamlines, isotherms, and Nusselt number are presented in this investigation for various pertinent dimensionless groups
-
Page 13
In this work a numerical study of thermal and fluid dynamics behavior of natural air convection in a square cavity in a laminar flow is presented, by finite volume method. The square cavity has two walls heated with different temperatures and two isolated walls. The numerical simulation is made up of several Rayleigh numbers to. Flow and isotherm lines are presented and analyzed. The numerical results presented in this work can be used by researchers who work in the natural convection problem
-
Page 23The rapid melting of a semi- infinite body due to the absorption of a CW laser beam radiation has been studied. The enthalpy technique for the solution of phase change problems has been used in an explicit finite difference form to calculate the transient temperature distribution in the semi-infinite body and the growth rate of the melt pool. The technique has been modified so that it is not necessary to assign a constant temperature, Tm, to the mesh element that contains the melt front. Instead, a new value of temperature is calculated for the grid point at each time step by incorporating the energy boundary condition at the solid- liquid interface. Calculations have been carried out for laser beam with circular and elliptical profile and for a range of material translational speeds. The numerical results were compared with the experimental data. Increasing the translational speed causes the heat affected zone and the size and shape of melt pool to become smaller.
-
Page 35This paper studied the mathematical method of flow with regard to two-Phase boundary layer that created over the iced surface. Based on experimental results, skin drag over the iced surface compared with this force that compute with slip condition. Based on this results, for iced surface Blasius equation solving at non-slip condition, can replace with solving the Blasius equation with slip condition. The results are quir acceptable except at small region at the beginning of plate.
-
Page 41In this paper, first design and analysis history of full metal CNG cylinders for vehicle are investigated. Next with respect to the CNG worldwide standards, a full metal type cylinder is designed and analysed. Then the numerical analysis results and practical results are compared, and the correctness of the investigation is verified. In the end, the most suitable alloy with respect to the dimensions for the purpose of manufacturing of such cylinders is suggested.
-
Page 47In recent years, the hydroforming due to reduction in weight and increase in strength of automotive parts has attracted attention of the automotive industry. Thus, the knowledge of the process to produce parts with desired quality and accuracy has been growing. One of the effective methods in improving the formability in the hydroforming is known as pulsating hydroforming. However, the reason of improvement of formability in pulsating hydroforming is still unclear for the closed-die hydroforming of tubes. In this study, the pulsating hydroforming of tube with box die was simulated by the finite element method to examine the effect of pulsating pressure on improvement of formability. In addition, the calculated results are compared with experimental results and it is shown that the improvement of the formability occurs before contact of the tube and die in expansion zone of the tube. Thus, it can be obtained from the results, that the main reason of improvement of the formability is due to the deformation behavior before start of contact of the tube and die
-
Page 53Wide range of planar structures in new technologies has attracted special consideration. In this research vibration behavior of plates with non-linear edges is investigated by means of finite difference (FD) method. For this issue, classical and analytical solutions for plates with linear edges were analyzed and mutual equations, needed for numerical calculation were extracted. By expanding the current equations to the non-linear edged plates (e.g. elliptical plates), natural frequencies of this special structure were analyzed numerically and computer simulation with ANSYS software. According to the un-existence of classical or analytical solution for this special configuration, closeness of numerical analysis and computer simulation confirms the accuracy of selected method in this study
-
Page 65A gyroscope is a device for measuring or maintaining orientation, based on the principles of conservation of angular momentum. The device is a spinning wheel or disk whose axle is free to take any orientation. This orientation changes much less in response to a given external torque than it would without the large angular momentum associated with the gyroscope's high rate of spin. Since external torque is minimized by mounting the device in gimbals, its orientation remains nearly fixed, regardless of any motion of the platform on which it is mounted. A new method of optimization, particle swarm optimization (PSO), is able to accomplish the same goal as GA optimization in a new and faster way. The purpose of this paper is to investigate the foundations and performance of the two algorithms when applied to solve of gyroscope equation
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.