دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
مطالعه تاثیر روشهای کالیبراسیون بر دقت معیارهای شکست نرم پدیدار شناختی در فرایند شکل-دهی ورقهای فلزی
1
16
FA
حسین
طالبی قادیکلایی
دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
h.talebi.gh@modares.ac.ir
حسن
مسلمی نائینی
استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران
moslemi@modares.ac.ir
محمدجواد
میرنیا
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل
mirnia@nit.ac.ir
محمد علی
میرزایی
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه هرمزگان، هرمزگان
mirzaima@gmail.com
حمید
گرجی
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل
hamidgorji@nit.ac.ir
سرگی
الکساندروف
استاد، مهندسی مکانیک، آکادمی علوم روسیه، مسکو
sergei_alexandrov@spartak.ru
10.22044/jsfm.2020.8212.2863
در این مقاله، تعیین لحظه شکست توسط معیارهای شکست نرم و تاثیر توابع وزنی آسیب، روش ها و آزمون های کالیبراسیون، بر دقت پیش بینی لحظه شکست مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس بررسی های حالت تنش، سه آزمون کالیبراسیون کشش تک محوری، کشش کرنش صفحه ای و کشش نمونه دارای تورفتگی به منظور تعیین مقادیر بحرانی معیارهای شکست به کار گرفته شدند. به منظور بررسی رفتار شکست در آلومینیوم آلیاژی 6061، معیارهای شکست نرم پدیدارشناختی آیادا، رایس-تریسی و کوکرافت-لاتهام نرماله، از طریق روش ترکیبی تجربی-شبیه سازی کالیبره شدند. نرم افزار اجزای محدود اباکوس به منظور شبیه سازی فرایند استفاده شد و معیارهای شکست توسط زیربرنامه مناسب به بررسی های اجزای محدود اعمال شدند. مقادیر نیرو-جابجایی و طول کورس شکست در آزمون های تجربی، به منظور صحت سنجی نتایج عددی و بررسی دقت معیارها مورد استفاده قرار گرفتند. مطابق با نتایج، روش کالیبراسیون بر مبنای تاریخچه حالت تنش در مقایسه با روش مقدار میانگین نتایج دقیق تری در پیش بینی لحظه شکست ارائه می نماید (4/3 درصد کاهش در میانگین خطای پیش بینی شکست). در میان تمامی حالات، معیار کوکرافت-لاتهام نرماله تحت کالیبراسیون با آزمون کشش کرنش صفحه ای، مناسب ترین معیار و آزمون کالیبراسیون به منظور پیش بینی شکست در مقادیر مثبت پارامتر سه محوری تنش می باشند.
شکست,معیارهای شکست نرم پدیدارشناختی,آزمون های کالیبراسیون,پارامتر سه محوری تنش,آلومینیوم 6061
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1798.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1798_f68ff215ede6d59294fc08c3f73e19bc.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
آنالیز تحلیلی و عددی نیروهای عکسالعمل در قید و بند قطعات با هندسه چندوجهی
17
29
FA
هادی
پروز
0000-0003-4806-7311
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
h.parvaz@shahroodut.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.8494.2925
در قید و بندها، نیروهای عکسالعمل در نقاط جاسازی در اثر اعمال نیروهای خارجی شامل نیروهای بست و ماشینکاری ایجاد میشوند. اندازه این نیروها در طراحی قید و بندها حائز اهمیت بالایی بوده و به عنوان ورودی در مراحلی همچون طرحریزی قید و بندها، طراحی المانها و صحتسنجی استفاده میشود. در این مقاله، روشی چابک و دقیق بر مبنای اصل کمینه اندازه نیروها، برای محاسبه نیروهای عکسالعمل در قید و بندهای ماشینکاری پیشنهاد میشود. روش پیشنهادی، قابلیت پیشبینی اندازه این نیروها را بدون نیاز به اجرای شبیهسازی المان محدود فراهم میسازد. برای صحتسنجی مقادیر پیشبینی شده از تئوری، شبیهسازی عددی بهکمک نرمافزار آباکوس بر روی قطعات با هندسه چندوجهی اجرا شده است. با مقایسه نتایج، انطباق مناسبی بین مقادیر پیشبینی شده برای مؤلفه عمودی نیروهای عکسالعمل از تئوری، نتایج آنالیز عددی و نتایج ارائهشده در پژوهشهای پیشین مشاهده شد. بیشینه خطا در پیشبینی نیروهای نرمال بر سطح از تحلیل پیشنهادی نسبت به نتایج شبیهسازی 9/3% بدست آمد. مقادیر بدستآمده از تحلیل ارائهشده برای مؤلفه مماسی نیروهای عکسالعمل دقیق نبوده و قابل اعتنا نیست. هرچند این موضوع را میتوان بهعنوان یکی از نقاط ضعف تحلیل ارائهشده دانست؛ ولیکن، با توجه به اندازه اندک این نیروها، امکان چشمپوشی از آنها در طراحی قید و بندها وجود دارد. اثر پارامترهای مؤثر شامل ضریب اصطکاک و نیروی بست بر روی نتایج نیز مطالعه شد. تطابق مناسب بین پیشبینیهای تئوری و نتایج عددی، بیانگر کارائی مدل ارائهشده برای محاسبه سریع نیروهای عکسالعمل در قید و بند قطعات با هندسه چندوجهی است.
جاسازی,ضریب اصطکاک,طراحی قید و بند,کمینه اندازه نیروها,نیروی عکس العمل
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1799.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1799_809a901ad4d5b3e91800f68e2850fe97.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
تحلیل ارتعاش آزاد غیرخطی ورقهای مستطیلی از جنس ماده مدرج تابعی دوجهته
31
52
FA
سهیل
هاشمی
کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
soheil.hashemi1994@gmail.com
علی اصغر
جعفری
استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
ajafari@kntu.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9012.3046
در تحقیق حاضر، ارتعاش آزاد غیرخطی ورق مستطیلی دورمفصل از جنس مواد مدرج تابعی دوجهته برای اولین بار بهصورت کاملا تحلیلی بررسی شدهاست. برای این منظور به کمک اصل هامیلتون و روابط کرنش جابجایی غیرخطی ونکارمن، معادلات دیفرانسیل جزئی حرکت ورق استخراج شدهاند. پس از آن با اعمال روش گالرکین، معادلات دیفرانسیل جزئی غیرخطی ورق به معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی وابسته به زمان تبدیل گشتهاند. سپس به منظور محاسبه فرکانسهای غیرخطی ورق، معادله غیرخطی ورق بهصورت تحلیلی با استفاده از روش لیندشتد پوانکاره بهبودیافته حل شدهاست. خواص مواد ورق براساس مدل توزیع توانی در دوراستای طولی و عرضی ورق بهصورت پیوسته متغیر فرض شدهاند. درنهایت اثر برخی پارامترهای کلیدی سیستم همچون دامنه ارتعاش، اندیس ماده مدرج تابعی و نسبت هندسی ورق بر روی فرکانس غیرخطی ورق به صورت جزئی مورد تحلیل قرار گرفتهاند. برای صحهگذاری مساله، نتایج این پژوهش با نتایج ادبیات گذشته و همچنین حل عددی مقایسه شدهاست و تطابق بسیارخوبی مشاهده گشتهاست.
ارتعاش غیرخطی,ورق مستطیلی,مواد مدرج تابعی دوجهته,تئوری کلاسیک ورقها,روش لیندشتدپوانکاره بهبود یافته
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1800.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1800_7d16376dce7f181f4432cba05e51e3d6.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
پارامترهای موثر بر خواص برشی ساندویچ پنل با رویه کامپوزیت وینیل استر- الیاف شیشه و هسته پلی وینیل کلراید
53
64
FA
مهدی
عبدالهی آذغان
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
mehdi.abd.70@gmail.com
یوسف
امیریان
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، سازه کشتی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
amirian@aut.ac.ir
رضا
اسلامی فارسانی
0000-0002-7838-6199
دانشیار، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
eslami@kntu.ac.ir
علی
علیزاده
استادیار، مجتمع ساخت و فرایند تولید گروه کامپوزیت، دانشگاه مالک اشتر، تهران
reslamifarsani@yahoo.com
10.22044/jsfm.2020.8734.2976
در این پژوهش، تاثیر نوع چسب اپوکسی (Epon 828 و Araldite EA 1103)، ناحیه هم پوشانی (mm 5/12 و 25) و اصلاح سطحی کامپوزیت پلیمری بر رفتار برشی ساندویچ پنل های با هسته فوم پلی وینیل کلراید (PVC) C7075 و رویه کامپوزیت پلیمری (وینیل استر- الیاف شیشه) به صورت تجربی و شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج، نمونه حاوی چسب Epon استحکام برشی بیشتر و درصد کرنش کمتری در مقایسه با نمونه حاوی چسب Araldite ارائه داد. نمونه های با ناحیه هم پوشانی mm 5/12 خواص برشی بیشتری در مقایسه با نمونه های با ناحیه هم پوشانی mm 25 داشتند که علت آن وجود حباب و عیوب بیشتر در سطح هم پوشانی بیشتر است. نمونه هایی که کامپوزیت پلیمری آن ها با کاغذ سنباده 100 اصلاح سطحی شدند، خواص برشی بیشتری نسبت به نمونه های اصلاح سطحی شده با کاغذ سنباده 60 داشتند که علت آن افزایش سطح تماس و نفوذ بهتر چسب به داخل تخلخل ها است. بررسی مکانیزم شکست نشان داد که دو مکانیزم شکست چسب و پارگی فوم PVC باعث تخریب ساندویچ پنل می شوند که غلبه مکانیزم پارگی فوم بر شکست چسب افزایش خواص برشی ساندویچ پنل را سبب می شود. نتایج نشان داد که تطابق قابل قبولی میان نتایج تجربی و شبیه سازی وجود دارد.
ساندویچ پنل,اتصالات چسبی,عملیات سطحی,رویه کامپوزیتی,خواص برشی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1801.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1801_493fba00211118ad3b37b2a17b9ab258.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
تحلیل تیر تابعی هدفمند با ضخامت متغیر تحت بارهای مکانیکی و حرارتی بهکمک تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول
65
76
FA
منوچهر
محمدحسینی میرزایی
0000-0003-2193-5705
دانشجوی دکتری، گروه مکانیک جامدات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
mmhmirzaei@grad.kashanu.ac.ir
محمد
عارفی
دانشیار، گروه مکانیک جامدات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
arefi@kashanu.ac.ir
عباس
لقمان
استاد، گروه مکانیک جامدات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
aloghman@kashanu.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.8447.2911
در این مطالعه تحلیل ترموالاستیک تیرهای با ضخامت متغیر ساختهشده از مواد هدفمند تابعی انجام شده است. هندسه و شرایط مرزی تیر مشابه پره توربین است. تیر تحت ترکیبی از نیروهای عرضی گسترده و نیروهای حجمی حاصل از چرخش آن حول محور عمود بر طول تیر و میدان مشخصی از درجه حرارت قرار دارد. در ریشه تیر، شرایط مرزی گیردار و در لبه آن، بهصورت آزاد میباشد. خواص مکانیکی و حرارتی در راستای طولی تیر بهصورت توانی متغیر فرض میگردند. با استفاده از تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول، روابط جابجایی-کرنش و قانون هوک، دستگاه معادله دیفرانسیل مرتبه دومی بدست میآید. بهکمک روش بخشبندی، جابجاییهای طولی و عرضی و تنشهای طولی، برشی و موثر هر بخش حاصل شده است. برای شش توزیع ناهمگنی مختلف تحلیل انجام شد. بررسی نتایج مشخص نمود که در تیر ساختهشده با ماده هدفمند تابعی با پارامتر توزیع ناهمگنی مثبت و بزرگتر، جابجایی طولی و عرضی و تنشهای طولی، برشی و موثر بیشینه، کمتر خواهد بود.
تیر ضخامت متغیر,مواد هدفمند تابعی,توزیع ناهمگنی,تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اول (FSDT)
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1802.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1802_d4d07477555447a1653cdaec3ed236b6.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
بررسی تجربی ویژگیهای سطح شکست نمونه نامتجانس (با درز جوش افقی) آزمایش ضربه سقوطی فولاد API X65
77
91
FA
مصطفی
تعظیمی
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
mstazimi@gmail.com
سید حجت
هاشمی
استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
s_h_hashemi@yahoo.com
سعید
رهنما
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
sa_rahnama60@yahoo.com
10.22044/jsfm.2020.9029.3053
در این پژوهش شکستنگاری نمونه نامتجانس (با درز جوش افقی) آزمایش ضربه سقوطی از جنس فولاد API X65 برای اولین بار انجام شده است. مقطع شکست نمونه آزمایش شامل سه ناحیه فلز پایه، متأثر از حرارت و جوش میباشد. آزمایش طبق استاندارد API 5L انجام شده است. ترک با شکست تورقی از ناحیه ریشه شیار شروع شده و تا 5/14 میلیمتر از مسیر شکست ادامه دارد. پس از ناحیه تورقی، سطح شکست با تغییر زاویه 45 درجه نسبت به صفحهی سطحی، به شکست نرم برشی تبدیل میشود که این زاویه تا ناحیه شکست معکوس ادامه دارد. در عکسهای حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی در هر سه ناحیه فلز پایه، متأثر از حرارت و جوش، علائم شکست نرم که شامل حفرههای مخروطی با اندازه، جهت و شکل متفاوت میباشد، مشاهده شد. همچنین در ناحیه فلز پایه علائم شورون ناقص با تراکم بالا در ریشه شیار ترک مشاهده شد. در ادامه مسیر رشد ترک و در ناحیه برخورد چکش، شکست معکوس تورقی مشاهده شد که از هر دو طرف توسط سطوح برشی با زاویه 45 درجه محصور شده است. سطح شکست نرم محاسبه شده در محدودهی استاندارد بوده و بیانگر چقرمگی مطلوب این فولادها جهت استفاده در خطوط انتقال گاز میباشد.
آزمایش ضربه سقوطی,سطح شکست,نمونه نامتجانس,فولاد API X65,لولههای انتقال گاز
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1806.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1806_a827fd506b8dcfb5ceffb4eb11887996.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
بررسی تجربی و عددی ارتعاشات ورق کامپوزیتی کمانش یافته تقویت شده با سیم آلیاژ حافظهدار تحت عملیات حرارتی
93
106
FA
رضا
خرم آبادی
دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، آزمایشگاه سازههای هوشمند و کامپوزیتی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
reza.khoramabadi@gmail.com
جلیل
رضایی پژند
استاد، مهندسی مکانیک، آزمایشگاه سازههای هوشمند و کامپوزیتی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
jrezaeep@um.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.8932.3024
آلیاژهای حافظهدار عنوان گروهی از مواد هوشمندند با رفتار تنش- کرنش غیرخطی که شامل پدیدههای حافظهداری و شبهالاستیک که مبتنی بر تغییرات فاز آستنیت به مارتنزیت و بالعکس میباشد. اثرات عملیات حرارتی بر خواص آلیاژهای حافظهدار و در نتیجه ارتعاشات غیرخطی ورق کامپوزیتی کمانش یافته تقویت شده با این آلیاژها مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. اثرات عملیات حرارتی بر خواص آلیاژ حافظهدار به صورت آزمایشگاهی مشخص شده و دماهای استحاله با استفاده از آنالیز گرما سنجی افتراقی (DSC) بدست آمدهاند. با توجه به عدم تعریف اولیه آلیاژهای حافظهدار در نرمافزار آباکوس، با توسعه و استفاده از زیرروال یومت (UMAT) بر پایه مدل بوید و لاگوداس، امکان استفاده از امکانات نرمافزار جهت تحلیل آلیاژهای حافظهدار در این نرمافزار فراهم شده و انجام گرفته است. در پایان این تحقیق، اثرات حضور آلیاژ حافظهدار، مقدار پیش فشردگی و تغییر خواص آن در اثر عملیات حرارتی بر ارتعاشات ورق کامپوزیتی قبل و بعد از کمانش حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است.
آلیاژ حافظهدار,زیرروال یومت,ارتعاشات,کمانش,آنالیز گرماسنجی افتراقی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1807.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1807_08d085abd076ba7c49ec7b102988e949.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
مطالعه تجربی و عددی حد شکلدهی ورق دولایه مس-آلومینیوم در دمای بالا
107
120
FA
امین
علی محمدی
کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
alimohammadi.amin@yahoo.com
عبدالحسین
جلالی اقچای
0000-0003-2735-6763
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
jalali@kntu.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.8561.2945
ورقهای دولایه فلزی جایگرین بسیار مهمی برای ورقهای فلزی تک لایه هستند که دارای مزایای فراوانی از جمله کاهش وزن و نسبت استحکام به وزن بالا میباشند. استفاده از این ورقها موجب صرفهجویی بالایی در انرژی میشود. از این رو جایگزینی ورقهای فلزی با ورقهای دولایه یکی از ضرورتهای صنعت محسوب میشود. یکی از مهمترین عیوب در شکلدهی ورقها، پارگی است. یکی از راههای به تعویق انداختن پارگی، گرم کردن ورق میباشد. با توجه به مطالعات انجامشده تاکنون تحقیقی راجع به شکلپذیری در فرآیندهای گرم ورق دولایه انجام نشده است. در این پژوهش هدف بررسی حد شکلپذیری ورقهای دولایه مس- آلومینیوم در محدودی دمایی گرمکاری به روش تجربی و عددی میباشد. در روش تجربی منحنی حد شکلپذیری با انجام آزمایشهای اتساع با سنبه سرکروی و کشش تک محوری حاصل گردید. نتایج حاصل از روش تجربی نشان داد که با افزایش دما میزان شکلپذیری، افزایش مییابد، میزان ماکزیمم نیروی شکلپذیری کاهش و همچنین میزان ارتفاع حد گنبدی شکل با افزایش دما، افزایش میبابد. و از طرفی مدل شبیه سازی شده در نرم افزار آباکوس تطابق خوبی با مدل تجربی داشت که بهترین مدل برای پیش بینی دقیق لحظه گلویی شدن مدل M-K می باشد.
شکلپذیری,ورق دولایه,منحنی حد شکلپذیری در دمای بالا,آزمایش اتساع
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1808.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1808_9ffb5bd76d46060b795395ed45e84daa.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
کنترل سیستم تله اپراتوری دو طرفه غیرخطی نامعین مبتنی بر روش تطبیقی فازی پسگام
121
132
FA
رضا
رحمانی
کارشناسی ارشد، مهندسی برق کنترل، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
reza-r2@hotmail.com
صالح
مبین
0000-0002-5676-1875
دانشیار، مهندسی برق کنترل، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
smobayen@gmail.com
10.22044/jsfm.2020.8968.3034
مهمترین چالش در سیستمهای تلهاپراتوری دو طرفه، دستیابی به حس درست اپراتور از محیط و ضمانت پایداری سیستم میباشد. تاکنون روشهای متنوعی برای کنترل این سیستمها ارائه شده است که در آنها از شرایط انفعال برای نیرویهای محیطی و اپراتور در اثبات پایداری تابع لیاپانوف استفاده شده است. این شرایط میتوانند محدودیتهای جدی به خصوص در حیطه کاربردهای پزشکی بر روی سیستمهای تلهاپراتوری تحمیل نمایند. وجود تأخیر زمانی متغیر با زمان در کانال ارتباطی راهبر-پیرو و همچنین عدم قطعیت (اغتشاش خارجی و دینامیکهای مدل نشده) که در مواقعی موجب بر هم زدن پایداری سیستم کنترلی میشوند، از جمله عوامل مهم و زمینهساز برای جلب توجه محققان بوده است. هدف اصلی این مقاله، پیشنهاد یک کنترلکننده تطبیقی فازی پسگام از نوع مقاوم برای کنترل سیستم تله اپراتوری دو طرفه غیرخطی در حضور تأخیر زمانی و عدم قطعیت پارامتری میباشد. تحلیل پایداری مبتنی بر لیاپانوف بوده و نتایج شبیه سازی، موفقیت روش پیشنهادی را در تحقق اهداف کنترلی نشان می دهد.
تله اپراتوری,رویکرد تطبیقی فازی,روش پسگام,تأخیر متغیر با زمان,عدم قطعیت
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1809.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1809_25d63291a1160b4537f2b7c7817c9124.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
پاسخ ورق های فلزی تقویتشده با روکش پلیمر تحت ضربه پرتابه با سرعت بالا به روش اجزاء محدود و ارائه مدلی بر اساس رگرسیون تکاملی
133
148
FA
رضا
هوشیار
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق، مکانیک و کامپیوتر، دانشگاه ایوانکی، ایوانکی، ایران
hooshyar.reza.95@gmail.com
توحید
میرزابابای مستوفی
0000-0002-0460-8799
استادیار، دانشکده مهندسی برق، مکانیک و کامپیوتر، دانشگاه ایوانکی، ایوانکی، ایران
t.m.mostofi@gmail.com
مصطفی
سیاح بادخور
استادیار، دانشکده مهندسی برق، مکانیک و کامپیوتر، دانشگاه ایوانکی، ایوانکی، ایران
mostafa.sayah@eyc.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.8958.3029
در این تحقیق، به بررسی عددی و مدلسازی بیبعد پاسخ دینامیکی ورقهای فولادی و آلومینیومی تقویتشده با لایههای پلیمری تحت ضربه پرتابههای صلب با هندسههای مختلف پرداخته شده است. در بخش مدلسازی عددی از نرم فزار المان محدود آباکوس و پلییومود برای شبیهسازی فرآیند استفاده شده است. از مدلهای پلاستیسیته و شکست جانسون-کوک برای تعریف ماده فلزی و همچنین مدل ساختاری مونی-ریولین برای ماده پلیمری استفاده شده است. جهت صحتسنجی مدل عددی، مقایسهای بین نتایج شبیهسازی با نتایج تجربی موجود در ادبیات تحقیق انجام شد. نتایج بدست آمده بیانگر دقت خوب مدل عددی در پیشبینی رفتار پلاستیک سازه و همپنین سرعت باقیمانده پرتابه بود. با استفاده از مدل عددی صحتسنجی شده، مطالعهای پارامتریک روی رفتار ساختارهای فلز-پلیمر تحت برخورد پرتابه با هندسههای مختلف انجام شد و از نتایج بدست آمده برای ارائه یک مدل ریاضی جهت تخمین سرعت باقیمانده پرتابه استفاده شد. بهمنظور مدلسازی ریاضی، اعداد بیبعد جدیدی برای فرآیند نفوذ پرتابه در اهداف فلز-پلیمر با استفاده از بیبعدسازی معادلات تعادل دینامیکی حاکم بر ورق ارائه شد.
پلی اوره,ساختار فلز-پلیمر,شبیه سازی عددی,مدل سازی ریاضی,نفوذ
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1811.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1811_15e292d982750828fae057ec3c8fd538.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
طراحی کنترل کننده PID مرتبه کسری بهینه برای کنترل سرعت موتور DC با در نظر گرفتن دینامیک درایو و چاپر با رویکرد چند هدفه با الگوریتم بهینه سازی چرخه آب
149
160
FA
مجید
مرادی زیرکوهی
0000-0001-5544-4301
استادیار، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، دانشکده فنی و مهندسی
moradi@bkatu.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.9269.3092
چون موتورها دارای ساختاری ساده و طول عمر زیاد هستند کنترل دقیق سرعت آنها برای افزایش عملکرد و کاربردهای صنعتی بسیار مهم است. در این مقاله به کنترل سرعت موتور DC با در نظر گرفتن دینامیک درایو و چاپر با کنترل کننده PID مرتبه کسری پرداخته میشود. یک از نوآوریهای این مقاله در نظر گرفتن دینامیک چاپر است. در نظر گرفتن دینامیک چاپر از یک سو باعث پیچیده شدن دینامیک سیستم و از سویی دیگر از نقطه نظر عملی باعث کاهش ریپل جریان آرمیچر میشود. این مهم باعث بهبود پاسخ گذرا و در نتیجه تنظیم بهتر سرعت میشود. علاوه بر این به عنوان یک نوآوری سعی میشود تا با استفاده از روش جدید بهینهسازی چرخه آب با رویکردی چند هدفه ضرایب کنترل کننده PID مرتبه کسری بگونهای تنظیم شود که عملکرد کنترلی خوبی حاصل شود. مقایسه نتایج با الگوریتم بهینهسازی زنبور عسل و پرندگان نشان میدهد که کنترل کننده PID مرتبه کسری بهینه شده با الگوریتم بهینه سازی چرخه آب از نقطه نظر زمان صعود، فراجهش و خطای حالت ماندگار عملکرد بهتری دارد.
حسابان کسری,کنترل کننده PID مرتبه کسری,موتور DC,الگوریتم بهینهسازی چرخه آب
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1812.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1812_aa6fd41710a7b26bdbffefd1ce3a5060.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
تخمین آلایندگی و صرفه اقتصادی سیستم تولید همزمان برق حرارت و برودت (CCHP) در شرایط ایدهآل و واقعی از دو دیدگاه محلی و سراسری
161
176
FA
سید سروش
ساداتی فر
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
soroush.sadatifar@mail.um.ac.ir
سینا
احمدی
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
sina.ahmadi.asa@gmail.com
محمد مصطفی
غفوریان
دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
m.m.ghafoorian@mail.um.ac.ir
حمید
نیازمند
استاد، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
niazmand@um.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.7186.2654
در پژوهش حاضر، پس از بهینهسازی ظرفیت تجهیزات سیستم CCHP با روش سه معیاره سود سالیانه نسبی، به بررسی آلایندههای تولیدی CO2، CH4، CO، NOx و SOx پرداخته شده است. طراحی سیستم با فرض قابلیت عملکرد در نقاط خارج از طراحی و امکان فروش الکتریسیته به شبکه انجام گردیده است. عملکرد سیستم در دو شرایط واقعی (تحت تأثیر شرایط محیطی دما و فشار) و ایدهآل و نیز برای دو سناریوی تولید آلایندهها در محل مصرف (حالت محلی،Local ) و کل آلایندههای تولیدی (حالت سراسری، (Global ارزیابی شده است. فرآیند بهینهسازی، یک موتور احتراق داخلی با ظرفیت نامی kW2440 را به عنوان محرک اولیه، برای مطالعه موردی هتل، پیشنهاد میدهد که علی رغم کاهش عمده آلایندههای تولیدی CO2، CO، NOx و SOx در حالت سراسری، باعث افزایش 5/92، 79/0 و 1/84 درصدی آلایندههای CH4، CO و NOx نسبت به سیستم سنتی، در محل مصرف میشود. از طرفی، عملکرد اقتصادی واحد تولید توان سیستم با تغییر در شرایط محیطی، نشان دهنده آن است که اگر شرایط واقعی محیطی در بازدهی موتورگازسوز در نظر گرفته نشود، درآمدهای محاسبه شده سیستم اطمینان لازم را نخواهد داشت.
سیستمهای تولید همزمان برق حرارت و برودت,سیستم سنتی,آلاینده
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1815.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1815_042973251923b2241dbc2597ef6b1a51.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
بررسی اثر طول اسپایک در کاهش پسای موجی یک مدل استاندارد در جریان ماوراءصوت
177
192
FA
مهدی
حسنی
0000-0003-3982-7040
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه امام حسین(ع)، تهران
mahdihhff@chmail.ir
عبدالعلی
حقیری
استادیار، مرکز تحقیقات آیرودینامیک قدر، دانشگاه امام حسین(ع)، تهران
haghiriali@yahoo.com
محمد هادی
اسلامی
محقق، مرکز تحقیقات آیرودینامیک قدر، دانشگاه امام حسین(ع)، تهران
kpeslamy@ihu.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.6710.2561
بدنهی پخ در جریان ماوراءصوت پسا و گرمایش شدید آیرودینامیکی ایجاد میکند. یکی از موثرترین روشهای کاهش پسا و گرمایش آیرودینامیکی، استفاد از آیرودیسک در جلوی دماغه است. این مطالعه به بررسی روش آیرودیسک به عنوان یک ابزار مناسب در کاهش پسای آیرودینامیک دماغه استاندارد هایپرسونیک HB1 در رژیم جریان ماوراءصوت میپردازد. نتایج بهدست آمده، حاصل آزمون تجربی تونلباد ماوراءصوت و شبیهسازی عددی در عدد ماخ 4/6 میباشد. در این مطالعه اثر طول آیرودیسک بر کاهش پسای مدل استاندارد مورد ارزیابی قرارگرفت. به همین منظور، از چهار آیرودیسک با نسبت طول به قطر 5/0 ، 1، 5/1 و 2 استفاده گردید. حلعددی با نتایج تجربی سازگاری قابل توجهی داشت و مشاهده گردید که آیرودیسک تاثیر قابل ملاحظهای در کاهش پسای ماوراءصوت دماغه دارد و افزایش طول آن، میتواند کاهش پسای بیشتری را فراهم کند. طبق نتایج حاصل شده، آیرودیسک با نسبت طول به قطر2 با کاهش پسای 43درصدی، بهترین عملکرد را از خود نشان داد.
دماغه HB1,اسپایک,کاهش پسا,ماوراءصوت,آیرودیسک
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1816.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1816_e522a635979ed03c4c7c13f5649b37ae.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
ارزیابی عملکرد مبدل حرارتی لوله مارپیچ و لوله مستقیم با استفاده ازنانو سیال هیبریدی
193
207
FA
احمدرضا
رحمتی
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
ar_rahmati@kashanu.ac.ir
فرزاد
چیت سازی
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
chitsazifarzad@yahoo.com
مهدی
رئیس زاده
استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرضا، شهرضا، ایران
reiszadeh@gmail.com
10.22044/jsfm.2020.7678.2753
در این پژوهش مقایسه انتقال حرارت مبدل حرارتی لوله مارپیچ و لوله مستقیم با استفاده از نانو سیال هیبریدی در جریان مغشوش به صورت تجربی پرداخته شده است. نانو سیال مورد استفاده در این پژوهش متشکل از مخلوط نانو ذره اکسید تیتانیوم، اکسید سیلیسیم و اکسید منیزیم با قطر متوسط (30-20 نانومتر) در سیال پایه آب در محدوده دمایی بین 60-30 درجه سانتی گراد میباشد. نانو ذرات در محدوده کسرهای حجمی 25/0، 5/0، 75/0و 1 درصد استفاده شده است. نتایج حاصل نشان داد که عدد ناسلت، با افزایش عدد رینولدز و کسر حجمی در لوله مارپیج نسبت به لوله مستقیم به طور متوسط %6/6 درصد افزایش پیدا کرد. همچنین نتایج که به صورت اختلاف دما گزارش شده است، استفاده از نانو ذرات مذکور در لوله مارپیچ نسبت به لوله مستقیم در کسر حجمی %25/0 و دمای60 درجه سانتی گراد %6/37 افزایش دارد. درصد افزایش اختلاف دمای بهینه نانوسیال هیبریدی در لوله مارپیچ در کسر حجمی %25/0 و دمای 60 درجه سانتی گراد می باشد که نسبت به سیال پایه افزایش 10 درصدی و در لوله مستقیم در کسر حجمی %75/0 و دمای 60 درجه سانتی گراد نسبت به سیال پایه باعث افزایش 6 درصدی اختلاف دما می شود.
نانوسیال هیبریدی,مبدل حرارتی,لوله مارپیچ,لوله مستقیم,انتقال حرارت
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1817.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1817_2d8df61c918e5ac30d9db68d58425580.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
مطالعه تجربی جوشش استخری گذرای آب دیونیزه در دو حالت حضور و غیاب میدان مغناطیسی
209
221
FA
احمدرضا
ایوبی
دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
ar.ayoobi@stu.yazd.ac.ir
احمد رضا
فقیه خراسانی
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران
faghih@yazd.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.8515.2932
در این پژوهش جوشش استخری گذرای آب دیونیزه در شرایط اشباع و فشار اتمسفر در دورههای زمانی 1، 10، 100 و 1000 ثانیه بررسی شده است. سیم آلیاژی آهن-آلومینیوم- کروم در حالت افقی به عنوان سطح گرم کن و برای بررسی اثر میدان مغناطیسی بر روی جوشش آب دیونیزه از دو آهن ربای دائمیاز جنس سرامیک استفاده شد. افزایش شار حرارتی در دورههای زمانی بصورت ایجاد اختلاف ولتاژ دو سر سیم گرم کن است و این اختلاف ولتاژ با زمان بطور خطی افزایش مییابد. افزایش شار حرارتی به وسیله یک تابع چندجمله ای درجه دوم با افزایش ولتاژ از صفر تا 50 ولت در هر دوره زمانی بدست آمده است. با حضور میدان مغانطیسی شار حرارتی بحرانی در دماهای مافوق گرم بزرگتر بدست آمد. مقدارهای شار حرارتی بحرانی در دورههای زمانی 100 و 1000 ثانیه در حضور میدان مغناطیسی بیشتر از مقدارهای مشابه در عدم حضور میدان مغناطیسی است که می تواند به سبب تغییر ویژگی های شیمیای-فیزیکی آب تحت میدان مغناطیسی باشد. مقدار افزایش شار حرارتی در اثرحضور میدان مغناطیسی نسبت حالت عدم حضور میدان برای دوره زمانی 100 ثانیه و 1000 ثانیه به ترتیب برابر با 74/12 % و 3/7 % بدست آمد.
جوشش گذرا,شار حرارتی بحراتی,ضریب انتقال حرارت جوششی گذرا,جوشش هستهای,جوشش فیلمی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1818.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1818_61c65e19fb0994597c394d5b132b131a.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
بررسی تاثیر ارتفاع صفحات پیچان بر دنباله استوانه
223
236
FA
عبدالامیر
بک خوشنویس
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
khosh1966@yahoo.com
مجتبی
بلوکی
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
mojtaba.boloki@gmail.com
میترا
یادگاری
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
mitra10929yadegari@gmail.com
10.22044/jsfm.2019.8568.2949
در این پژوهش، بررسی تجربی برروی دنباله استوانه با صفحات پیچان در عدد رینولدز 20000Re = صورت گرفته است. روی سیلندر، تعداد 3 عدد صفحه با گام پیچش D3 و فواصل مساوی، نصب شده است. ضخامت(ارتفاع) صفحات نصب شده، نسبت به قطر سیلندر برابر با 1/0و 09/0، 07/0، 05/0H/D = میباشد. اثرات صفحات پیچان بر پروفیلهای سرعت متوسط، شدت اغتشاشات، سرعت نقصانی و عدد استروهال در خط مرکزی سیلندر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش، نشان میدهد که استفاده از صفحات پیچان با ارتفاعهای مختلف، تاثیرات متفاوتی بر ساختار دنباله دارد، به گونهای که این بررسی را میتوان در دو محدوده نزدیک به مدل (x≤D) و دور از مدل (x>D) در نظر گرفت. نتایج، بیانگر آن است که در ناحیه نزدیک مدل، استفاده از صفحات با ضخامت بیشتر، سبب بهبود دنباله و کاهش نقصان سرعت میگردد، در حالی که در نواحی دور از مدل، استفاده از صفحه با ارتفاع 07/0H/D = سبب بهبود تا 35% در کاهش میزان نقصان سرعت میشود، همچنین استفاده از صفحات پیچان، سبب 14% کاهش در مقدار حداکثر اغتشاشات در دنباله استوانه میشود.
دنباله,صفحات پیچان,استوانه دایرهای,جریانسنج سیم داغ,عدد استروهال
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1819.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1819_172b4c70aa2035ce9690642405b3a361.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
برآورد شار حرارتی با استفاده از روش دنبالهایی دیجیتال فیلتر تیخونو و هموارسازی دماهای اندازهگیری شده
237
252
FA
سمیه
داودآبادی فراهانی
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
sdfarahani@arakut.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.8633.2961
در این نوشتار به ارائه روش دیجیتال فیلتر تیخونو برای برآورد برخط شار حرارتی در دیواره ای یک بعدی پرداخته شده است. برای بررسی روش پیشنهادی، دو مسئله معکوس طراحی شده است: در مسئله اول شرایط مرزی در دو طرف صفحه مجهول است و در مسئله دوم، دیواره از دولایه تشکیل شده است و شار حرارتی در دوطرف دیواره مجهول است. در هردو مسئله از دو سنسور دما برای اندازه گیری تاریخچه دمای داخل جسم استفاده شده است. در الگوریتم پیشنهادی، از یکی از سنسورها به عنوان شرط مرزی استفاده شده است. برای ارزیابی دقت و توانایی روش دیجیتال فیلتر تیخونو چندین آزمایش طراحی شده است.ضرایب فیلتر در روش پیشنهادی فقط یکبار محاسبه و در همه آزمایشات استفاده می شود. اثر شدت نویز موجود در دماهای اندازه گیری و اثرموقعیت ترموکوپل در داخل دیواره بر دقت تخمین شارحرارتی بررسی شده است و نتایج نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی با دقت خیلی خوبی شار حرارتی را برآورد نموده است و الگوریتم دیجیتال فیلتر تیخونو در مقایسه با روش دنباله ایی بک دارای دقت بیشتری است. همچنین هموارسازی داده های اندازه گیری شده در الگوریتم پیشنهادی باعث افزایش دقت و کارآیی روش شده است.
دیجیتال فیلتر,دوسنسور,روش هموارسازی,دو شرط مرزی مجهول,شار حرارتی
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1820.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1820_74b2f4d2e35439368104291b341b1431.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
طراحی، بهینهسازی و ساخت چندراهه خارج کننده برای یک موتور برون نصب اشتعال جرقهای
253
268
FA
حسین
نصری
کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی 19395-3697 تهران، ایران
hosnasri@gmail.com
علی
جلالی
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی 19395-3697 تهران، ایران
a_jalali@pnum.ac.ir
علی
هدایتی
کارشناس ارشد، تبدیل انرژی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
hedayati.a@gmail.com
10.22044/jsfm.2020.8680.2968
مطالعه حاضر یک مطالعه عددی و آزمایشگاهی بوده که به بررسی تأثیر استفاده از چندراهههای خارج کننده به عنوان جایگزین برای چندراهههای سنتی در یک موتور برون نصب اشتعال جرقهای با هدف افزایش توان حداکثر موتور میپردازد. بدین منظور یک موتور مشخص به عنوان موتور پایه در نظر گرفته شده است و برای بررسی تأثیر چندراهه خروج بر عملکرد موتور و انتخاب طرح برتر، مدل هندسی چندراهه خروج پیشنهادی در یک فرآیند شبیهسازی عددی بررسیشده و پس از بهینهسازی ابعادی، مدل مورد نظر در نرم افزارهای شبیه ساز موتور، مورد شبیه سازی و بررسی عددی قرار گفته که پس از تایید عددی صحت بهبود عملکرد، مدل مورد نظر ساختهشده و بر روی موتور نصب گردید. پس از نصب چندراهه خروج طراحیشده بر روی موتور، موتور با چندراهه خروج پایه و موتور با چندراهه خروج طراحیشده در اتاق آزمون مورد بررسی آزمایشگاهی و مقایسه توان خروجی قرار میگیرد. پس از آزمایش موتور مشاهده شد که چندراهه خروج طراحیشده موجب افزایش توان حداکثر موتور تا 15 درصد میشود که این مقدار افزایش راندمان موتور نسبت به هزینههای لازمه، مقدار بسیار حائز اهمیت و چشمگیری میباشد.
موتور برون نصب,چندراهه خارج کننده,طراحی و ساخت,بهبود توان
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1821.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1821_cdef548fc5553d89f64bd5d73c085744.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
بررسی تجربی تاثیر جریان ثانویه بر عملکرد کلکتور صفحه تخت خورشیدی با استفاده از نانوسیال
269
280
FA
مجتبی
مروج
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیامنور
moravej60@pnu.ac.ir
فاطمه
نامدارنیا
دانشآموخته، دانشگاه پیامنور
f.namdarnia@gmail.com
لیلا
پرتابیان
دانش آموخته دانشگاه پیام نور
l.partabian69@yahoo.com
10.22044/jsfm.2020.9206.3079
در این پژوهش، به منظور بررسی اثر جریان ثانویه بر بازده کلکتور صفحه تخت، یک کلکتور دایروی با لولههای مارپیچ و یک کلکتور معمولی مستطیلی با هم و با شرایط یکسان ساخته شده و همزمان مورد ارزیابی و آزمایش قرار گرفتهاند. ارزیابی بر اساس استاندارد ASHRAE و در جنوب ایران بوده است. آزمایشات بر اساس شرایط مختلف محیطی با استفاده از دوسیال عامل آب معمولی و نانوسیال اکسید روی/آب انجام شده است. نتایج بررسی نشان میدهد که با تغییر در شرایط محیطی و همزمان با افزایش تابش و همچنین با افزایش دبی بازده هردو کلکتور مستطیل و دایروی افزایش می یابد ولی عملکرد کلکتور دایروی بهتر که دلیل اصلی آن تاثیر جریان ثانویه در افزایش انتقال حرارت از جدار لولهها به سیال عامل است. علاوه بر این در هنگام استفاده از نانوسیال به جای آب به عنوان سیال عامل، اگرچه بازده هردو کلکتور افزایش مییابد که امری بدیهی و اثبات شده است ولی تاثیرجریان ثانویه بر انتقال حرارت در استفاده از نانوسیال کاملا چشمگیر بوده که به دلیل حرکات ذرات نانوسیال در سوسپانسیون این تاثیر مضاعف می شود. همچنین حداکثر بازده ثبت شده مربوط به کلکتور دایرهای با استفاده از نانوسیال و به میزان 6/77% بوده است.
کلکتور صفحه تخت خورشیدی,لولههای مارپیچ,جریان ثانویه,نانوسیال,بازده
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1822.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1822_7ac8858b4a2796f39ae4611aa8ccb7e3.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
طراحی میکروجداساز سلولهای سرطانی همراه جریان خون با استفاده از ترکیب روشهای جداسازی پینچ و دیالکتروفورسیس
281
296
FA
علیا
نوروزشمسیان
کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
olyanoruzshamsian@yahoo.com
آرمان
محسنی
استادیار، مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
ar_mohseni@sbu.ac.ir
محمد
مجدم
0000-0002-0065-5467
استادیار، مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
m_mojaddam@sbu.ac.ir
10.22044/jsfm.2020.8089.2838
جداسازی سلول های خون کاربرد گسترده ای در علم پزشکی دارد. با جداسازی این سلول ها، می توان به شناسایی خواص آن ها پرداخت. شناسایی خواص سلول های سرطانی و اثر داروهای مختلف بر آن ها، به روند بهبود و درمان بیماران مبتلا به سرطان کمک قابل توجهی می کند. در سال های اخیر، توسعه تجهیزات میکروسیالی برای جداسازی این سلول ها اهمیت قابل توجهی یافته است. جداسازی سلول ها روش های مختلفی دارد. در این پژوهش، اندازه و خواص الکتریکی سلول ها بعنوان معیارهای اصلی جداسازی درنظر گرفته شده اند و با ترکیب روش تقسیم بندی جریان پینچ بعنوان یک روش غیرفعال و دی الکتروفورسیس برپایه ی رسانایی الکتریکی بعنوان یک روش فعال، تراشه جداساز برای جداسازی سلول های سرطان سینه MDA-435 از گلبولهای سفید و قرمز، طراحی شده است. این سلول ها دارای اختلاف اندازه بسیار کمی هستند و باتوجه به تحقیقات گسترده ای که در جداسازی به روش جریان پینچ انجام شده است، پایین بودن دقت جداسازی ذرات هم اندازه یا دارای اندازه مشابه، از چالش های اساسی این روش محسوب می شود. در این پژوهش، نیروی دی الکتروفورسیس در ناحیه ی پینچ، بین سلول سرطانی و گلبول سفید فاصله ایجاد می کند. پس از گسترش هیدرودینامیکی در ناحیه ی توسعه یافته، سلول سرطانی، گلبولهای سفید و قرمز در انشعاب های خروجی خاص خود قابل جمع آوری خواهندبود. نتایج نشان می دهد این روش ترکیبی به طور موثری قابلیت تفکیک سلول های مذکور را داراست.
میکروسیالی,جداسازی,سلول سرطانی,دی الکتروفورسیس,جریان پینچ
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1829.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1829_754a25db873e3cf2c3ae8823c5a5f279.pdf
دانشگاه صنعتی شاهرود
مکانیک سازه ها و شاره ها
2251-9475
2251-9483
10
1
2020
03
20
تحلیل اثر توزیع ضخامت پره بر عملکرد توربین توربوشارژ در حالت پذیرش کامل و جزئی
297
311
FA
محمد حسن
شجاعی فرد
استاد، دانشکده مکانیک دانشگاه علم و صنعت
mhsshhf@gmail.com
آزاده
ساجدین
دانشجوی دکتری، دانشکده خودرو دانشگاه علم و صنعت
azadeh_sajedin@iust.ac.ir
ابوالفضل
خلخالی
دانشیار ، دانشکده خودرو دانشگاه علم و صنعت
abbkhalkhali@gmail.com
10.22044/jsfm.2019.7662.2749
پره توربین توربوشارژرها به دلیل فشار بسیار بالای جریان ورودی و همچنین پالسی بودن این جریان در معرض آسیب و شکست قرار می-گیرند در توربوماشینهای جدید که تمایل به نازک شدن در کنار افزایش بار به دلیل افزایش راندمان دارند، احتمال شکست بالاتر میرود. بنابراین انتخاب توزیع ضخامت بهینه روتور نیاز به مطالعه ایرواستاتیکی و ایرودینامیکی در شرایط مختلف عملکرد دارد. در این مطالعه به تحلیل برهمکنش سیال-سازه بر روی سطح مشترک پره و سیال با تلفیق کردن ابزارهای شبیهسازی دینامیک سیالات محاسباتی و طراحی سازهای توسط یک مدل کوپل شده یکپارچه بر اساس فرمولهای المان محدود در نرم افزار انسیس بر روی پره توربین توربوشارژر با ورودی دوگانه به منظور شناخت نیروی وارده از طرف سیال به پره و رفتار سازه برای سه توربین مختلف که تنها در توزیع ضخامت پره روتور متفاوت میباشند در شرایط تغذیه پذیرش کامل و جزئی پرداخته شدهاست. صحهگذاری نتایج با دادههای آزمایشگاهی حاصل از آزمایشگاه توربوشارژر دانشگاه امپریال کالج همخوانی خوبی را نشان میدهد. نتایج چگونگی و علت تغییرات راندمان به دلیل تغییر ضخامت بخشهای گوناگون را شرح میدهد. پرههای نازک انتخاب مناسبی برای این نوع توربوماشین میباشد ولی در پذیرش جزئی پره-های ضخیم عملکرد بهتری دارند.
توربین توربوشارژر,پروفیل پره,مطالعه برهمکنش سیال و سازه,راندمان توربین
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1830.html
https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_1830_500a99bd055815807aef348ece55ada8.pdf