دانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947515520251122Simulation and analysis of chatter onset in orthogonal cutting process using an energy-based approachشبیهسازی و تحلیل وقوع لرزش در فرایند تراشکاری متعامد با رویکرد انرژی331347374310.22044/jsfm.2025.16071.3965FAمحمدقربانیاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، پردیس شهرضا، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایرانمصطفیسرجوقیاندانشآموخته کارشناسی، گروه مهندسی مکانیک، پردیس شهرضا، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایرانJournal Article20250426This paper simulates workpiece vibrations in the orthogonal cutting process, from the initial engagement of the tool and workpiece, to conduct an in-depth investigation of chatter onset using an energy-based approach. For this purpose, the orthogonal cutting process of a disk is divided into two distinct stages: the first revolution of the workpiece and the subsequent revolutions. The governing vibration equations for each stage are derived separately. The first-stage equation is solved analytically, while the second-stage equation is solved using the semi-discretization method. Additionally, formulations for calculating the power and energy transmitted by the cutting force and dissipated due to system damping are presented. Through simulations, a comprehensive analysis of the system's vibrational behavior during the initial revolutions of the workpiece is conducted. The findings indicate that the system behavior during the first three revolutions, regardless of cutting width, is determined by the transient response in the first revolution caused by the tool feed. Furthermore, the results show that in the stable condition, the total power is zero; in the critically stable condition, it oscillates with a constant amplitude and a zero average value; and in the unstable condition, it oscillates with an increasing amplitude and a zero average value.این مقاله به شبیهسازی و تحلیل ارتعاشات قطعهکار در فرایند تراشکاری متعامد، از لحظه شروع درگیری ابزار با قطعهکار، با هدف انجام یک مطالعه عمیق بر روی نحوه شروع پدیده لرزش با استفاده از رویکرد انرژی میپردازد. به این منظور، فرایند تراشکاری متعامد یک دیسک به دو مرحله تقسیمبندی شده است: دور اول چرخش قطعهکار و دورهای بعدی. معادلات ارتعاشی حاکم بر سیستم در هر مرحله بهطور مجزا استخراج شدهاند. معادله مرحله اول بهصورت تحلیلی و معادله مرحله دوم با استفاده از روش نیمه گسستهسازی حل شده است. همچنین، روابط محاسبه توان و انرژی تزریق شده به سیستم توسط نیروی برشی و نیز تلف شده توسط میرایی سیستم ارائه شدهاند. با انجام شبیهسازی، توصیف فیزیکی رفتار ارتعاشی سیستم در چند دور اول گردش قطعهکار بهطور کامل ارائه شده است. بررسیها نشان میدهد رفتار ارتعاشی سیستم در سه دور اول چرخش قطعهکار، صرفنظر از عرض برشی، به پاسخ گذرای سیستم در دور اول ناشی از پیشروی ابزار بستگی دارد. همچنین، نتایج حاصل نشان میدهد که در حالت پایدار، توان کل برابر صفر؛ در مرز پایداری، نوسانی با دامنه ثابت و مقدار متوسط صفر؛ و در حالت ناپایدار، نوسانی با دامنه افزاینده و مقدار متوسط صفر است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_3743_1cbe3ecd415cb9446e93cdf2c5b8d05d.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947515520251122The effect of the presence of nanoclay and basalt fibers on the tensile and impact mechanical properties of PLA/NR polymer composites using the response surface method (RSM)تأثیر حضور نانوخاکرس و الیاف بازالت بر خواص مکانیکی کشش و ضربه کامپوزیت پلیمری PLA/NR به روش رویه پاسخ (RSM)349365374410.22044/jsfm.2026.16447.3984FAمیثمنوری نیارکیاستادیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران.امینبداقیکارشناس مهندسی هوافضا، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران.Journal Article20250630In this study, the effects of nanoclay and basalt fibers on the tensile and impact properties of PLA/NR polymer composites were experimentally investigated using the Response Surface Methodology (RSM). The studied variables included the weight percentage of nanoclay (0%, 3%, and 6%), basalt fibers (0%, 10%, and 20%), and natural rubber (0%, 15%, and 30%). The samples were prepared using an internal mixer and a hot press machine according to relevant standards. Tensile tests were conducted to determine tensile strength and elastic modulus, and Charpy impact tests were performed to evaluate impact strength. The results indicated that increasing the weight percentage of nanoclay at low concentrations improved tensile strength and elastic modulus by 10% and 21%, respectively, while higher percentages led to a reduction in mechanical properties. The addition of basalt fibers enhanced tensile strength, elastic modulus, and impact strength by 14%, 37%, and 39%, respectively. Increasing the natural rubber content resulted in a 44% improvement in impact strength but an 11% and 23% decrease in tensile strength and elastic modulus, respectively. Scanning electron microscopy (SEM) images were also used to analyze the dispersion of nanoparticles and basalt fibers within the polymer matrix.در این تحقیق، تأثیر حضور نانوخاکرس و الیاف بازالت بر خواص مکانیکی کشش و ضربه کامپوزیت پلیمری PLA/NR به روش رویه پاسخ (RSM) مورد بررسی تجربی قرار گرفته است. متغیرهای مورد مطالعه شامل درصد وزنی نانوخاکرس (0، 3 و 6 درصد)، درصد وزنی الیاف بازالت (0، 10 و 20 درصد) و درصد وزنی لاستیک طبیعی (0، 15 و 30 درصد) هستند. نمونهها با استفاده از دستگاه مخلوطکن داخلی ترکیب و بهوسیله دستگاه پرس گرم طبق استانداردهای مربوطه ساخته شدند. آزمونهای کشش برای تعیین استحکام کششی و مدول الاستیک و آزمون ضربه شارپی برای ارزیابی استحکام ضربه انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش درصد وزنی نانوخاکرس در درصدهای وزنی پایین استحکام کششی و مدول الاستیک را به ترتیب 10 و 21 درصد افزایش داده و در درصدهای وزنی بالا باعث کاهش خواص مکانیکی شده است. افزایش الیاف بازالت استحکام کششی، مدول الاستیک و استحکام ضربه را به ترتیب 14، 37 و 39 درصد افزایش داده است. افزایش درصد وزنی لاستیک طبیعی منجر به افزایش 44 درصدی استحکام ضربه و کاهش 11 و 23 درصدی استحکام کششی و مدول الاستیک شده است. همچنین، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) برای بررسی نحوه پراکندگی ذرات نانو و الیاف بازالت در زمینه پلیمری استفاده شدند.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_3744_ce528f29674c36a8967e5343acf2ddc4.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947515520251122The Effect of Forming Diameter and Rotational Speed on Characterization of Formed Tubes by Spinning Processتاثیر قطر شکلدهی و سرعت دورانی بر خواص لولههای شکلدهی شده با فرآیند اسپینینگ367376371210.22044/jsfm.2025.16131.3969FAفرشادنظریاستادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.علیرضاسعادتیدانشجوی کارشناسی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.محمدبلاغی اینالودانشجوی کارشناسی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.Journal Article20250506The spinning process is a common forming process used in the production of various products. It involves shaping sheets and tubes to create industrial products and sizing the connections in tubes. The purpose of this research is to investigate the effects of the final forming diameter and rotational speed on the twist angle, microstructure, hardness, strength, and the weldability in the spinning process of tubes. The spinnig process was analytically and experimentally evaluated, and the results were investigated using ANOVA analysis. The experiments were conducted using three different diameters and rotational speeds, and the response surface method was used to design the experiments. The analysis of the results revealed that the final forming diameter, or plastic strain, has a significantly greater effect on the mechanical properties and microstructure of the material compared to the rotational speed. An increase in rotational speed and forming diameter leads to a greater twist angle in the tubes. Higher rotational speeds and plastic strain result in increased contact and frictional forces, which cause the temperature to rise within the specimens. Increasing temperature results in grain growth, reduced work hardening, and consequently, a decrease in the material's strength and hardness. At a constant speed, a 25% increase in diameter results in a 47% decrease in hardness and strength. Additionally, using a rotational speed of 1000 rpm and a final diameter of 18 mm can increase the grain size up to three times the initial value and produce a maximum twist angle of 48⁰ in the sample.فرایند شکلدهی دورانی یکی از فرایندهای متداول شکلدهی در تولید محصولات مختلف با شکل اولیه ورق و لوله میباشد که در تولید محصولات مختلف صنعتی و اندازه کردن مقاطع اتصال در لولهها کاربرد دارد. هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر قطر نهایی شکلدهی و سرعت دورانی بر زاویه پیچش، ریزساختار، سختی، استحکام و جوشپذیری در شکلدهی دورانی لولهها میباشد. در این راستا، فرایند شکلدهی با استفاده از روابط تحلیلی بررسی شده و آزمایشهای تجربی روی لولههای مسی با استفاده از مندرل فولادی انجام گردید و نتایج با استفاده از آنالیز ANOVA ارزیابی شد. آزمایشها با استفاده از سه قطر و سه سرعت دورانی مختلف انجام شده و در طراحی آزمایشها از روش سطح پاسخ بهره گرفته شده است. بررسی نتایج نشان داد قطر نهایی شکلدهی یا مقدار کرنش بسیار بیشتر از سرعت دورانی بر خواص مکانیکی و ریزساختار ماده موثر میباشد. با افزایش سرعت دورانی و قطر شکلدهی (کرنش پلاستیک) میزان زاویه پیچش لولهها افزایش مییابد. افزایش سرعت دورانی و کرنش پلاستیک با افزایش نیروهای تماسی و اصطکاک سبب افزایش دما در نمونهها شده که این امر موجب افزایش اندازه دانه و کاهش کارسختی و پیرو آن کاهش استحکام و سختی ماده میگردد. در سرعت ثابت، با 25% افزایش قطر مقدار سختی و استحکام 47% کاهش مییابد. همچنین استفاده از سرعت دورانی rpm 1000 و قطر نهایی mm 18 میتواند اندازه دانهها را تا سه برابر مقدار اولیه افزایش داده و بیشترین زاویه پیچش را به مقدار 48⁰ در نمونه ایجاد کند.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_3712_de54e1f03c4e8b150b59608376c72ff6.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947515520251122Computational Study of the Effect of Torsional Loading on the Behavior of Nitinol Stents in the Femoropopliteal Arteryمطالعه محاسباتی تاثیر بارگذاری پیچشی بررفتار استنتهای نایتینولی شریان فموروپاپلیتال377394371310.22044/jsfm.2025.16437.3983FAبهراماسکینیکارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، ایران.مجتبیذوالفقاریدانشیار گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، ایران.فردیننعمت زادهدانشیار پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی.آریناسکینیکارشناسی مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، ایران.Journal Article20250628Smart stents made from the shape memory alloy Nitinol are expanding in the medical field due to their unique properties, including temperature-dependent shape change and superelasticity. Predicting the behavior of these stents prior to fabrication can significantly reduce surgical and therapeutic risks and improve treatment processes. This study investigates and predicts the behavior of three types of stents (Smart Flex, Tigris, Viabahn) using the finite element analysis method. The analyses were conducted under torsion loading and at appropriate temperatures to examine superelastic behavior. The results obtained from the Auricchio model, used to describe the material properties of Nitinol in the Abaqus software, showed that the Flex Smart stent performed best in terms of Effective strain (0.05889), displacement (0.04943 m), stress (528.4 Pa), low force (266.9 N), Percentage of martensite (0.8001), and a large hysteresis loop (radial and circumferential force). The simulation results also revealed that the Smart Flex stent had the highest amount of twist and torsional moment (4.652 Nm), outperforming the other two models (Tigris & Viabahn). In the evaluation of simulation results and comparative analysis between the Tigris, Flex Smart, and Viabahn stents under torsional loading, the Tigris stent demonstrated the highest agreement with experimental results, with a difference of 23.22%. In contrast, the Smart Flex and Viabahn stents showed lower conformity with experimental data, with differences of 34.78% and 57.71%, respectively.استنتهای هوشمند ساختهشده از آلیاژ حافظهدار نیتینول به دلیل ویژگیهای منحصر به فرد خود، از جمله قابلیت تغییر شکل با دما و خاصیت ابرکشسانی در حال گسترش در زمینههای پزشکی هستند. پیشبینی رفتار این استنتها پیش از ساخت، میتواند ریسکهای جراحی و درمانی را به طور چشمگیری کاهش دهد و فرآیندهای درمانی را بهبود بخشد. این پژوهش به بررسی و پیشبینی رفتار سه نوع استنت (Smart Flex, Tigris, Viabahn) با استفاده از روش تحلیل المان محدود پرداخته است. تحلیلها تحت بارگذاری پیچشی و در دماهای مناسب برای بررسی رفتار ابرکشسانی انجام شده است. نتایج حاصل از مدل آریشیو برای توصیف خواص ماده نیتینول در نرمافزار آباکوس نشان داد که استنت Flex Smart بهترین عملکرد را از نظر شاخصهایی مانند کرنش مؤثر (0.05889)، جابجایی (0.04943 متر)، تنش (528.4 پاسکال)، نیروی کم (266.9 نیوتن)، کسر حجمی مارتنزیت (0.8001) و حلقه هیسترزیس بزرگ (نیروی شعاعی و محیطی) را دارد. نتایج شبیهسازیها همچنین نشان داد که استنت Smart Flex با بیشترین مقدار پیچش و گشتاور پیچشی (4.652 نیوتن متر) در مقایسه با دو مدل دیگر (Tigris & Viabahn) عمل کرد بهتری دارد. در ارزیابی نتایج شبیهسازی و تحلیلهای مقایسهای بین استنتهای Tigris، Flex Smart و Viabahn در بارگذاری پیچشی، استنت Tigris با اختلافی معادل 23.22 درصد بالاترین تطابق را با نتایج تجربی نشان داده است. در مقابل، استنتهای Smart Flex و Viabahn به ترتیب با اختلافهایی معادل 34.78 درصد و 57.71 درصد، تطابق کمتری با دادههای تجربی داشتهاند.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_3713_212f18dd8c7870641ff53f83a889e157.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947515520251122Effect of Travel Speed on CK45 Steel Welding: A Comprehensive Analysis of Mechanical Properties, Corrosion Behavior, Energy Input, and Processing Timeبررسی تاثیر سرعت دست در جوشکاری فولاد CK45 : تحلیل همزمان خواص مکانیکی، عملکرد خوردگی، انرژی و زمان فرآیند411425371410.22044/jsfm.2025.16493.3991FAسیدمحمدرضاسده ئیدانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.علیرضاآراییدانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.مسعودجعفرپورکارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مواد ، دانشگاه آزاد واحد سیرجان ، سیرجان ، ایران.زهرامولوی دوسنگانیدانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، گیلان، ایران.علی سینامرتضایی مقدمکارشناسی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران.Journal Article20250712This study investigates the effect of hand travel speed in manual arc welding using E6013 electrodes on the microstructural, mechanical, and corrosion properties of welds on CK45 steel. Welding was performed at five different speeds (17, 20, 26, 32, and 39 cm/min) in the flat position. Various tests, including Vickers hardness, potentiodynamic corrosion, XRD analysis (for crystallite size and microstrain), and OCP analysis were conducted. The results indicated that the 26 cm/min speed yielded the best overall performance, with the lowest microstrain (0.0021), smallest crystallite size (68 nm), and highest hardness (265 HV). Although the corrosion rate was moderate at this speed (0.0079 mm/year), structural stability and uniform phase distribution were evident. The highest corrosion rate occurred at 17 cm/min (0.022 mm/year), and the lowest at 39 cm/min (0.021 mm/year), though the latter showed the lowest hardness (186 HV). From a practical standpoint, welding at the intermediate speed offered optimal performance in terms of time, energy consumption, and defect minimization. This study highlights the critical role of travel speed in achieving a balance between mechanical performance, corrosion resistance, and process efficiency in manual weldingدر این مطالعه، اثر سرعت دست در جوشکاری قوسی دستی با الکترود E6013 بر خواص ریزساختاری، خوردگی و مکانیکی جوش فولاد CK45 مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، پنج نمونه با سرعتهای متفاوت دست (17، 20، 26، 32 و 39 سانتیمتر/دقیقه) در حالت تخت جوشکاری شدند. هدف اصلی، دستیابی به شرایط بهینهای بود که در آن با تغییر تدریجی سرعت دست، خواص تا نقطهای بهبود یافته و سپس با ادامه افزایش سرعت، این خواص دچار افت شوند. آزمونهای انجام شده شامل سختیسنجی ویکرز، خوردگی پتانسیودینامیک، آنالیز XRD (برای اندازه کریستالیت و میکروکرنش) و تحلیل OCP برای پایداری الکتروشیمیایی بودند. نتایج نشان داد که سرعت 26 سانتیمتر/دقیقه دارای بهترین عملکرد میانگین بوده و در آن کمترین میکروکرنش (0021/0) و اندازه کریستالیت (68 نانومتر) و بیشترین سختی (265 ویکرز) ثبت شد. اگر چه نرخ خوردگی در این نمونه به صورت میانگین (0079/0 میلیمتر/سال) باقی ماند، اما پایداری ساختاری و یکنواختی در توزیع فازها در آن محسوس بود. در مقابل، بیشترین نرخ خوردگی در سرعت 17 سانتیمتر/دقیقه با 022/0 میلیمتر/سال و کمترین آن در سرعت 39 سانتیمتر/دقیقه با 0021/0 میلیمتر/سال مشاهده شد، اما سختی در نمونه تولیدی در سرعت 39 سانتیمتر/دقیقه به کمترین مقدار (186 ویکرز) افت کرده بود. از منظر اقتصادی، زمان جوشکاری، مصرف انرژی و نرخ عیوب در سرعت میانی 36 سانتیمتر/دقیقه بهینه شد. این تحقیق نشان داد که تنظیم دقیق سرعت دست در جوشکاری دستی، نقشی کلیدی در تعادل بین خواص مکانیکی، مقاومت به خوردگی و کارایی صنعتی دارد و میتواند بهینهسازی موثری در فرآیندهای مهندسی جوش فراهم آورد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_3714_516a54e21e411b57398fb32b943a1bdc.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947515520251122Effect of Oxygen Enriched Air Combined With EGR on Performance Parameters and Diesel Engine Emissionsبررسی اثر ترکیب غنیسازی هوا با اکسیژن و بازگردانی گازهای خروجی بر پارامترهای عملکردی و آلایندههای موتور دیزل427442370910.22044/jsfm.2025.15841.3950FAجوادخادمدانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.مسلمایوبی رادکارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.علیاسدیاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بزرگمهر قائنات، قائن، ایران.سیدایمانپورموسویدانشجوی دکترا، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.Journal Article20250311In this study, the combined effect of oxygen enrichment and exhaust gas recirculation (EGR) on combustion performance and pollutant formation in a direct-injection diesel engine was investigated. The main objective was to analyze the simultaneous influence of increased oxygen concentration and EGR application on improving the combustion process and reducing exhaust emissions. Numerical simulations were conducted using AVL-FIRE software on an AVL 5402 single-cylinder, four-stroke, direct-injection diesel engine. The Shell ignition model and the Zeldovich NOx model were employed to predict temperature, pressure, soot, and NOx emissions, and the results were validated against experimental in-cylinder pressure data. The results show that the desired NO output is achieved at 1400 rpm using 21.5 to 22.5% oxygen enrichment and 5 to 10 percent EGR, and at 1800 rpm using 21 to 22% oxygen enrichment and 10 to 15% EGR. Also, in the case of using cold exhaust EGR, the desired NO can be achieved under 1400 rpm conditions using 21.5 to 22.5% oxygen enrichment and 10 to 15% EGR, and at 1800 rpm engine speed using 21 to 22% oxygen enrichment and 15 to 20% EGR.در این پژوهش، اثر ترکیبی غنیسازی اکسیژن و بازگردانی گازهای خروجی بر عملکرد احتراق و تولید آلایندهها در یک موتور دیزل پاشش مستقیم بررسی شده است. هدف اصلی، تحلیل نقش همزمان افزایش غلظت اکسیژن و اعمال بازگردانی گازهای خروجی در بهبود فرایند احتراق و کاهش آلایندههای خروجی است. شبیهسازی عددی با استفاده از نرمافزارAVL-FIRE بر روی یک موتور AVL 5402 تکسیلندر، چهارزمانه و با پاشش مستقیم انجام شد. مدل احتراق شِل و مدل آلایندگی زلدوویچ برای پیشبینی دما، فشار، دوده و ناکس به کار گرفته شد و نتایج با دادههای تجربی فشار سیلندر اعتبارسنجی گردید. نتایج نشان داد که خروجی NO مطلوب در دور موتور rpm 1400 با استفاده از 5/21 تا 5/22% غنیسازی اکسیژن و 5 تا 10% EGR و در دور موتور rpm 1800 با استفاده از 21 تا 22% غنیسازی اکسیژن و 10 تا 15% EGR به دست میآید. همچنین در شرایط بهکارگیری EGRسرد خروجی، NO مطلوب تحت شرایط rpm 1400 با استفاده از 5/21 تا 5/22% غنیسازی اکسیژن و 10 تا 15% EGR و در دور موتور rpm 1800 با استفاده از 21 تا 22% غنیسازی اکسیژن و 15 تا 20% EGR قابل دستیابی است.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_3709_3f59d1ab8ba25ed4df45d76d57a7e8d4.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947515520251122Effect of Geometric and Thermophysical Properties of Porous Medium on Thermal Performance of a Finned Microchannel Heat Sinkبررسی عددی اثر ویژگیهای هندسی و ترموفیزیکی محیط متخلخل بر عملکرد حرارتی میکروکانال-چاه گرمایی فیندار443456371010.22044/jsfm.2025.15967.3953FAسمیهداودآبادی فراهانیدانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران.علیرضاعلی بیگی نژاددانشجو، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران.Journal Article20250327This study numerically and three-dimensionally investigates the thermal performance of a microchannel heat sink integrated with a porous medium. Three different microchannel geometries—including square, circular, and finned—are considered, with conductive heat transfer modeled in the solid regions. Numerical simulations are performed using ANSYS Fluent . The Reynolds number range in this study is between 50 and 1000, representing laminar flow conditions.The effects of a newly designed porous fin, variations in microchannel geometry, heat flux distribution, porosity, Darcy number, and the ratio of solid to fluid thermal conductivity within the porous medium on the thermal performance of the microchannel heat sink are evaluated. Results indicate that the square microchannel heat sink exhibits superior thermal performance compared to other geometries. The thermal performance of the system is directly influenced by the spatial distribution of heat flux on the active surface, which plays a key role in enhancing heat transfer.<br />Furthermore, the use of porous fins improves the thermal performance of the microchannel heat sink, with the degree of enhancement depending on porous medium properties such as porosity, Darcy number, and the thermal conductivity ratio. Among these, the thermal conductivity ratio of the porous medium significantly affects system performance. Notably, employing a porous medium with porosity varying as a function of position along the flow direction (z-axis) can improve thermal performance by approximately 38%. This study clearly demonstrates that variations in porous medium characteristics, especially porosity and thermal conductivity, can have substantial impacts on the thermal performance of microchannel heat sink systems.در این پژوهش، عملکرد حرارتی میکروکانال-چاه گرمایی ادغامشده با محیط متخلخل بهصورت عددی و سهبعدی مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه میکروکانال در سه نوع مختلف (مربعی، دایرهای و فیندار) در نظر گرفته شده است. شبیهسازیهای عددی با استفاده از نرمافزار انسیس فلوئنت و روش حجم محدود انجام شده است. محدوده عدد رینولدز جریان بین ۵۰ تا ۱۰۰۰ بوده که رژیم جریان آرام است. در این تحقیق، تأثیر فین با هندسه جدید، تغییرات شکل هندسی میکروکانال، تغییرات شار حرارتی، ضریب تخلخل، عدد دارسی و نسبت ضریب رسانایی حرارتی جامد به سیال در محیط متخلخل بر عملکرد حرارتی میکروکانال-چاه گرمایی ارزیابی شده است. نتایج نشان میدهند که میکروکانال مربعی-چاه گرمایی بهترین عملکرد حرارتی را نسبت به سایر هندسهها دارد. عملکرد حرارتی سیستم بهطور مستقیم تحت تأثیر توزیع مکانی شار حرارتی در سطح فعال است، که در بهبود انتقال حرارت نقش کلیدی ایفا میکند. همچنین استفاده از فین متخلخل موجب افزایش بازده حرارتی سیستم شده و میزان این افزایش به ویژگیهای محیط متخلخل مانند تخلخل، عدد دارسی و نسبت رسانایی حرارتی وابسته است؛ که در این میان، نسبت رسانایی حرارتی، تأثیرگذارترین عامل شناخته شد. بهویژه، هنگامی که ضریب تخلخل محیط متخلخل بهصورت تابعی از موقعیت در راستای جریان (z) تغییر یابد، میتوان تا ۳۸٪ بهبود در عملکرد حرارتی سامانه حاصل کرد. این تحقیق بهروشنی نشان میدهد که اصلاح ویژگیهای محیط متخلخل، بهویژه تخلخل و رسانایی حرارتی، نقش کلیدی در ارتقاء عملکرد سامانههای میکروکانال-چاه گرمایی دارد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_3710_80690f48d17b9a7062178732d0845690.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947515520251122Numerical Investigation of the Effect of Height Ratio, Collector Angle, and Obstacle Presence in a Solar Chimney with a Two-Level Inletتحلیل و بررسی عددی اثر نسبت ارتفاع و زاویه کلکتور و وجود مانع در یک دودکش خورشیدی با ورودی دو طبقه457474370810.22044/jsfm.2025.15217.3908FAمهدیمهدی زاده بالانیدانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک ، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، ایران.سید امینحسینیاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، ایران.محمدرضانگهداریاستادیار، گروه مهندسی دریا، دانشگاه دریانوردی و علوم دریایی چابهار، ایران.Journal Article20241021Among renewable energies, solar energy stands out as one of the best sources for human use due to its easy accessibility across the globe. This study focuses on the investigation of the shape and dimensions of solar chimney power plants, which are one of the methods for converting solar energy into electricity. Recently, the use of solar chimneys with a two-story collector has become a hot topic; thus, this optimization was performed on a solar chimney power plant with a two-story collector in two phases using numerical simulations in ANSYS Fluent. The optimization was conducted in such a way that in the first phase, the flow type in the two stories of the collector, which can be either co-flow or counter-flow, was optimized along with the height ratio of the two stories. In the second phase, the angle of the roof of the collector was optimized. The results indicate that when the flow in the two stories of the collector is co-flow, the power output of the plant is significantly higher. Additionally, in this case, when the height ratio of the first story to the total is set at 80%, the maximum efficiency and power output are achieved, measuring 1.22 and 39.5 kW, respectively. Analyzing the effect of the collector roof angles reveals that when the roof of the first story is horizontal and the roof of the second story has a one-degree angle, the power output and efficiency of the plant reach their optimal state.از بین انرژیهای تجدید پذیر انرژی خورشید به دلیل دسترسی راحت یکی از بهترین منابع انرژی میباشد. در این پژوهش به بررسی شکل و ابعاد نیروگاه دودکش خورشیدی که یکی از راههای تبدیل انرژی خورشید به الکتریسیته است پرداخته شده است. از آنجایی که استفاده از دودکشهای خورشیدی با ورودی دو طبقه اخیرا به بحث داغی تبدیل شده، این بهینه سازی بر روی یک نیروگاه دودکش خورشیدی با کلکتور دو طبقه در دو مرحله به صورت عددی در نرمافزار انسیس فلوئنت انجام شده است. بهینه سازی به این صورت انجام شد که در فاز اول نوع جریان در دو طبقه کلکتور که می تواند موافق یا مخالف باشد و نسبت ارتفاع دو طبقه کلکتور بهینه شده و در فاز دوم به بهینه سازی زاویه سقف دو طبقه کلکتور پرداخته شد. نتایج نشان می دهد هنگامی که جریان در دو طبقه کلکتور از نوع موافق باشد توان تولیدی نیروگاه بسیار بیشتر است و همچنین در این حالت هنگامی که نسبت ارتفاع طبقه اول به کل کلکتور برابر با ۸۰ درصد باشد بیشترین راندمان و توان تولیدی به ترتیب برابر با 1/22 و 5/39 کیلووات به دست میآید. با بررسی اثر زاویه سقفهای کلکتور می توان دریافت زمانی که سقف طبقه اول افقی باشد و سقف طبقه دوم دارای زاویه یک درجه، توان تولیدی نیروگاه و راندمان آن بهینهترین حالت را دارند. در واقع در این حالت توان تولیدی نیروگاه با 8 درصد افزایش به 6/42 کیلوات میرسد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_3708_6ad9f0bd8e602350f314900a35bf473f.pdfدانشگاه صنعتی شاهرودمکانیک سازه ها و شاره ها2251-947515520251122Experimental and Numerical Investigation of the Effect of Blast Loading on Sandwich Structures with Metallic Lattice Coresبررسی تجربی و عددی اثر بارگذاری انفجاری بر سازههای ساندویچی با هستههای مشبک فلزی371110.22044/jsfm.2025.16062.3960FAعلیعلی کوچکی نژاد ارم ساداتیگروه مهندسی مکانیک، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.علیعلی نیازیازیاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.هاشمباباییاستاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایرانشهراماعتمادی حقیقیدانشیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.مجتبیضیا شمامیاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران.Journal Article20250411Sandwich structures with metallic lattice cores, due to their lightweight and high strength, are widely used in aerospace, automotive, and dynamic load-resistant structures. In this research, the effect of blast loading on sandwich structures with trapezoidal and triangular lattice cores has been investigated both experimentally and numerically. Experimental tests were conducted using the free-air explosion method, and the mechanical response of these structures, including deformation and energy absorption, was analyzed. For numerical simulation, Abaqus software and the CONWEP method were used to model the blast effects. The results indicate that the geometry of the lattice core significantly influences the mechanical behavior of the sandwich structure. Trapezoidal and triangular lattice cores exhibit nearly similar behavior in terms of energy absorption and back face sheet deflection under blast loading. A comparison of experimental and numerical data demonstrates the high accuracy of the numerical model in predicting the structural behavior. The findings of this research can be utilized in the optimal design of blast-resistant structures.سازههای ساندویچی با هستههای مشبک فلزی به دلیل وزن کم و استحکام بالا، کاربرد گستردهای در صنایع هوافضا، خودروسازی و سازههای مقاوم در برابر بارهای دینامیکی دارند. در این پژوهش، اثر بارگذاری انفجاری بر روی سازههای ساندویچی با هستههای مشبک ذوزنقه و مثلثی بهصورت تجربی و عددی بررسی شده است. آزمایشهای تجربی با استفاده از روش انفجار آزاد انجام شده و پاسخ مکانیکی این سازهها شامل تغییر شکل، جذب انرژی مورد تحلیل قرار گرفته است. بهمنظور شبیهسازی عددی، از نرمافزار آباکوس و روش کانوپ برای مدلسازی اثر انفجار استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که نوع هندسه هسته مشبک تأثیر بسزایی بر رفتار مکانیکی سازه ساندویچی دارد. هستههای مشبک ذوزنقه و مثلثی در مواجهه با بار انفجاری رفتار تقریبا مشابهی از نظر جذب انرژی و میزان خیز رویه پشتی نشان میدهند. مقایسه دادههای تجربی و عددی نشاندهنده دقت بالای مدلسازی عددی در پیشبینی رفتار سازه است. یافتههای این تحقیق میتواند در طراحی بهینه سازههای مقاوم در برابر بارهای انفجاری مورد استفاده قرار گیرد.https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_3711_052557a932069f149705d33c11d273a4.pdf