انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
22
5
2013
11
22
رباتهای اسکلت خارجی و کاربردهای آن
16
24
FA
زهرا
حسینی باباناری
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک
دانشگاه صنعتی شیراز
mozhde_h1988@yahoo.com
امیر
لطفآور
استادیار دانشکدة مهندسی مکانیک و هوافضا
دانشگاه صنعتی شیراز
lotfavar@sutech.ac.ir
حسین
حقگو
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک
دانشگاه صنعتی شیراز
mechanic_hh@yahoo.com
بیش از یک قرن، متخصصان و دانشمندان در جستجوی توسعة استخوانبندیهای خارجی یا همان رباتهای اسکلت خارجی[i] و آتلهای طراحیشده برای تقویت قدرت بدنی انسان بودهاند. اگرچه هنوز چالشهای بسیاری بر سر راه طراحی این ادوات وجود دارد، اما پیشرفتهای حاصل در پیشبرد این عرصه از دانش بسیار اثرگذار بوده است. در این مقاله، نخست رباتهای پوشیدنی[ii] معرفی میشوند، سپس دستهبندی آنها، بهعنوان وسائلی که بهصورت سری یا موازی با اعضای بدن قرار میگیرند، مطرح و در نهایت برخی از کاربردهای عملی آنها ارائه میشود.
<br clear="all" />
[i]. exoskeleton
[ii]. wearable robots
ربات های پوشیدنی,ربات های اسکلت خارجی,توانبخشی,افزایش توان حرکتی,رباتیک
https://mmep.isme.ir/article_22481.html
https://mmep.isme.ir/article_22481_c262d0f215d7beca8e2de7082f260ca5.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
22
5
2013
11
22
مهارکنندههای انرژی مکانیکی
25
30
FA
روحاله
حسینی
0000-0002-3618-6367
دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک
دانشگاه تهران
r.hosseini.mech@gmail.com
محسن
حامدی
دانشیار دانشکدة مهندسی مکانیک
دانشگاه تهران
mhamedi@ut.ac.ir
در بسیاری از وسائل و ابزارها نمیتوان از باتری استفاده کرد و به سیستمهایی نیاز است که قادر باشند توان مورد نیاز خود را تأمین کنند. از جمله روشهای تأمین انرژی، استحصال انرژی از ارتعاشات محیط اطراف است که با حذف باتری، دوام و طول عمر بیشتر و هزینة تمامشدة کمتری برای منبع انرژی ایجاد مینمایند. مهارکنندههای انرژی ارتعاشی رایج شامل مهارکنندههای پیزوالکتریک، الکترواستاتیک و الکترومغناطیس میباشند. در این مقاله اصول کارکرد، مزایا و معایب این نوع مهارکنندهها به اختصار تشریح و بازار و میزان کاربرد آنها در صنایع گوناگون بررسی میشود. هماکنون این قطعات توجه بسیاری از محققان و پژوهشگران را بهخود جلب کردهاند و پیشبینی میشود در آیندهای نزدیک بتوانند سهم عمدهای از بازار را بهخود اختصاص دهند.
مهار انرژی مکانیکی,ارتعاشات,پیزوالکتریک,الکترواستاتیک,الکترومغناطیس
https://mmep.isme.ir/article_22482.html
https://mmep.isme.ir/article_22482_dfb8c5852df3a687b04843425da68389.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
22
5
2013
11
22
حل عددی توزیع دما و تحلیل بازده حرارتی سیستمهای گرمایشی متمرکز و سیستمهای گرمایش از کف
31
40
FA
نادر
رحیمی
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک
دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب
naderahimi@yahoo.com
فرزاد
جعفر کاظمی
0000-0002-8840-3810
استادیار دانشکدة مهندسی مکانیک
دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب
f_jafarkazemi@azad.ac.ir
هدف از این مقاله تحلیل حرارتی دو نوع متفاوت از سیستمهای گرمایش؛ یعنی سیستم گرمایش از کف و سیستم گرمایش متمرکز رادیاتوری است. برای این منظور، با حل عددی معادلات مربوطه چگونگی روند توزیع دما و لایهبندی خطوط همدما در نقاط گوناگون اتاق تحلیل خواهد شد. در این رهگذر، ابتدا با استفاده از مدلسازی دینامیک سیالات محاسباتی[i] اتاق موردنظر مدل و کانتورهای دما در نقاط گوناگون اتاق بررسی خواهد شد. نتایج بهدست آمده مبین این مطلب خواهد بود که کدام سیستم به ازای گرمایش مطبوعتر، بازده بالاتر و مصرف انرژی کمتری خواهد داشت. براساس نتایج بهدست آمده مشاهده میشود که در سیستم گرمایش از کف، توزیع دما در اتاق بسیار یکنواخت و گرادیان دما نسبت به ارتفاع منفی است. اما سیستم رادیاتوری، بهعلت سطح حرارتی کوچکتر و کمتربودن نرخ انتقال حرارت تابشی، فقط فضاهای پیرامون خود را مستقیماً گرم میکند و در نقاط دیگر کانتورهای دما نامتقارن توزیع میشوند. همچنین در سیستم رادیاتوری حرارت بهدلیل دانسیتة کمتر و در نتیجه سبکتر بودن، میل به تجمع در نقاط زیر سقف را خواهد داشت که این عیب در سیستم گرمایش از کف وجود ندارد. در سیستمهای گرمایش از کف لایهبندی حرارتی بدین صورت خواهد بود که در کف اتاق دما بیشتر میشود و هرچه ارتفاع افزایش مییابد و فضای کاربردی افراد کمتر میشود، دما نیز کمتر میگردد. بنابراین توزیع حرارت برعکس سیستم رادیاتوری خواهد بود.
<br clear="all" />
[i]. Computational Fluid Dynamics (CFD)
گرمایش متمرکز,گرمایش از کف,کانتور دما,انتقال حرارت تابشی,نیروی شناوری
https://mmep.isme.ir/article_22483.html
https://mmep.isme.ir/article_22483_da528bb2c38b4360d284da1f2bc49371.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
22
5
2013
11
22
نسل جدید سیستم کنترل وضعیت میکروماهواره با استفاده از عملگرهای کنترلر مومنتوم سیالی
41
48
FA
امیرحسین
تقوی
کارشناس ارشد مهندسی مکانیک
دانشگاه صنعتی شریف
amir.taghavi@yahoo.com
احمد
سلیمانی
کارشناس ارشد مهندسی هوافضا
دانشگاه شهید بهشتی
ah.soleymani@mail.sbu.ac.ir
تقی
شجاعی
دانشجوی دکتری مهندسی هوافضا
مرکز تحقیقات فضایی نوین
kpshojae@ihu.ac.ir
طی چند سال گذشته، عملگرهای جدیدی به نام کنترلرهای مومنتوم سیالی برای کنترل وضعیت میکروماهواره پیشنهاد شده است. این فناوری نسبت به دیگر عملگرهای ذخیرهساز مومنتوم، دارای نسبت گشتاور اعمالی به وزن بالاتر، جانمایی و اتصال راحتتر و ارتعاش انتقالی کمتر میباشند. در این مقاله، الزاماتی پیرامون نحوة عمکلرد کنترلرهای مومنتوم سیالی جهت تعیین وضعیت میکروماهوارهها مطرح و انواع سازوکارهای مورد استفاده جهت به گردش درآوردن سیال بههمراه روابط حاکم بر تولید گشتاور کنترل وضعیت و محدودة کاربرد هر یک برحسب شرایط متنوع مأموریت مداری تشریح شده است.
سیستم کنترل وضعیت,پمپ الکتروحرارتی,کنترلر مومنتوم سیالی,میکروماهواره
https://mmep.isme.ir/article_22484.html
https://mmep.isme.ir/article_22484_b3de3ce50c4a233363f314d4424ba61f.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
22
5
2013
11
22
روشهای مرطوبسازی گازهای واکنشگر پیل سوختی غشا پلیمری
49
59
FA
ناصر
بهارلو هوره
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک
دانشگاه اصفهان
nasser.baharloo@yahoo.com
ابراهیم
افشاری
استادیار گروه مهندسی مکانیک
دانشگاه اصفهان
e.afshari@eng.ui.ac.ir
کنترل رطوبت گازهای واکنشگر پیل سوختی تأثیر بهسزایی در عملکرد پیل دارد. آب کم در غشاء سبب خشکی موضعی غشاء و بهدنبال آن ایجاد گرادیانهای دما و تنشهای مکانیکی و آب زیاد سبب بستهشدن بخشی از حفرههای لایة پخش گاز میشود. در هر دو حالت عملکرد پیل افت پیدا میکند و از طول عمر آن کم میشود. از اینرو برای دستیابی به رطوبت بهینه در پیل، مرطوبسازی گازهای واکنشگر هم در سمت آند و هم در سمت کاتد ضروری است. در این مقاله انواع روشهای مرطوبسازی معرفی و با یکدیگر مقایسه شدهاند. بهطور کلی، روشهای مرطوبسازی به دو دستة داخلی و خارجی تقسیم میشوند که البته استفاده از مرطوبساز خارجی متداولتر است. مرطوبسازی خارجی عمدتاً شامل روشهای حبابی، چرخ آنتالپی و روش غشایی میباشد که البته روش آخر بهدلیل سادگی ساخت و هندسه، مصرف انرژی کمتر، بازده بیشتر و توانایی کنترل بهتر رطوبت و دما، بهترین روش است. استفاده از رطوبت خروجی کاتد پیل برای مرطوبسازی بهصورت یک مجموعه چرخهای و پیکربندی جریان مخالف بهترین عملکرد مرطوبساز غشایی را درپی دارد. نتایج نشان میدهد که کاهش دبی و افزایش فشار و دمای ورودی گاز خشک سبب بهبود عملکرد مرطوبساز غشایی است.
مرطوبسازی,پیل سوختی,مرطوبساز غشایی,کنترل رطوبت,مجموعة چرخهای
https://mmep.isme.ir/article_22485.html
https://mmep.isme.ir/article_22485_29d0161c61ac534d8b31030185be7db7.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
22
5
2013
11
22
اهمیت پدیدة ارتعاشات ناشی از فرافکنش گردابه در طراحی رایزرهای دریایی
60
70
FA
انوشیروان
فرشیدیانفر
استاد دانشکدۀ مهندسی مکانیک
دانشگاه فردوسی مشهد
arshid@ferdowsi.um.ac.ir
سیدمهدی
مظلوم مقدم
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک
دانشگاه فردوسی مشهد
mah.mazloom.mo@gmail.com
امروزه با افزایش میزان تقاضا در بازار محصولات نفت و گاز و اکتشافات جدید فراساحلی، صنایع فراساحلی بهسمت آبهای عمیق[i] و فوقعمیق[ii] رفتهاند. این مسئله منجر به بروز چالشهای بسیاری در عرصة تحلیل و طراحی سکوها و رایزرهای دریایی شده است. از جملة این مشکلات، ویژگی خستگی رایزرهای باریک و بلند در این آبها، بهسبب ارتعاشات ناشی از فرافکنش گردابه<sup><sup>[iii]</sup></sup> میباشد. ارتعاش فرکانس بالای لولة رایزر بهدلیل جدایش گردابه منجر به ایجاد تنشهای متناوب شدیدی میشود که میتواند به نرخ بالای تخریب ناشی از خستگی بیانجامد. تغییرات زیاد سرعت جریان در طول ستون آب، بلند و باریکبودن رایزر و تغییر هندسة رایزرهای آبهای عمیق در طول بازه سبب پیچیدگی بیشتر تحلیل ارتعاشات ناشی از فرافکنش گردابه میشود. در این مقاله، نخست رایزرهای دریایی معرفی میشوند، سپس مراحل اصلی طراحی رایزرها تشریح میگردد. پس از آن مقدمهای دربارة این پدیدة ارتعاشی و ویژگیهای آن گفته میشود و نهایتاً ویژگیهای این پدیده در مورد رایزرها، چگونگی تحلیل آن در رایزرها، محاسبة میزان تخریب و عمر خستگی و روشهای کاهش آن تشریح میشود.
<br clear="all" />
[i]. آبهای عمیق اصطلاحاً به آبهایی با عمق بیش از 500 متر گفته میشود.
[ii]. آبهای فوقعمیق به آبهایی با عمق بیش از 2000 متر اطلاق میشود.
[iii]. VIV
ارتعاشات ناشی از فرافکنش گردابه,صنایع فراساحلی,رایزر
https://mmep.isme.ir/article_22486.html
https://mmep.isme.ir/article_22486_3677628b626193b242bf5907145bff60.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
22
5
2013
11
22
موتورهای پیشرفته با احتراق دما پایین چشمانداز تحقیقات آینده
71
81
FA
امیرحسن
کاکایی
استادیار دانشکدة مهندسی خودرو
دانشگاه علم و صنعت ایران
kakaee_ah@iust.ac.ir
امین
پیکانی
دانشجوی دکتری دانشکدة مهندسی خودرو
دانشگاه علم و صنعت ایران
paykani@iust.ac.ir
موتور احتراق داخلی بهعنوان وسیلهای برای تبدیل انرژی، اداوتی بسیار باارزشاند. امروزه توانایی موتور احتراق داخلی در تولید قدرت ماندگار و مطمئن از لحاظ اقتصادی برای کاربردهای ثابت و متحرک منجر به تولید انبوه آنها در طرحهای متنوع شده است. در این مقاله، مزایا و معیاب موتورهای احتراق داخلی در مقایسه با سایر دستگاههای تولید توان مطرح میشود. سپس فرصتها و تهدیدها در زمینة تحقیقات تجربی و عددی انواع موتورهای احتراق داخلی بهاجمال بررسی میگردد. در این رهگذر، موتورهایی با احتراق پیشرفتة دماپایین بهطور مفصل مورد بررسی قرار میگیرند. با استفاده از نتایج بهدست آمده میتوان گفت که استفاده از مفاهیم پیشرفتة احتراقی در آینده بهمنظور افزایش بازده و کاهش آلایندگی ضروری است. در نهایت میتوان عنوان کرد که استفاده از راهبرد اشتعال تراکمی کنترل واکنشی در موتور احتراق داخلی که انعطافپذیری استفاده از سوختهای متنوع را فراهم میکند، سبب افزایش بازده و کاهش آلایندگی موتور خواهد شد.
موتور احتراق داخلی,اشتعال تراکمی کنترل واکنشی,بازده,آلایندگی
https://mmep.isme.ir/article_22487.html
https://mmep.isme.ir/article_22487_91decdb9672d720c31f27b673fe308d8.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
22
5
2013
11
22
مبانی مهندسی حریق
82
98
FA
حسین
هنردار
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک
دانشکدة مهنـدسی مکانیک، دانـشگاه تهران
h.honardar@gmail.com
از جمله مفاد مهم آزمون مهندس حرفهای<sup><sup>[i]</sup></sup>، مبحثی زیبا و کاربردی با عنوان مهندسی آتشسوزی[ii] است؛ موضوعی که سالیانی است در محفلهای علمی و تخصصی به مبحثی داغ تبدیل شده و توجه صاحبان اندیشه و اصحاب صنعت را بهخود جلب کرده است. در این گزارش، نخست مقدمهای کوتاه دربارة رخدادهای تاریخی مهم و آتشسوزیهایی مهیب بیان میشود. سپس پارهای از ارقام و آمارهای منتشرشده از سوی سازمانها، ارگانها و سمنهای فعال در حوزة دانش مهندسی حریق مطرح میشود تا اهمیت بررسی موضوع بیش از پیش نمایان گردد. تعریف صحیحی از ماهیت آتش و عوامل ایجاد آن از دیگر مباحث مطرحشده در این گزارش است. در ادامه، اصطلاحاتی چون نقطة شعلهزنی، نقطة آتشگیری و درجة اشتعال تعریف میشود. در پایان، مباحثی چون عوامل مؤثر بر گسترش و شدت آتشسوزی، محصولات احتراق، فازهای چندگانة آتشسوزی، سازوکارهای گوناگون انتقال و انتشار آتش، تقسیمبندی مکانهای گوناگون از نظر خطر وقوع حریق و نهایتاً انواع آتش و دستهبندیهای مرتبط با آن تشریح میشود.
<br clear="all" />
[i]. Professional Engineering Exam (PE Exam)
[ii]. fire engineering
https://mmep.isme.ir/article_22488.html
https://mmep.isme.ir/article_22488_ab613becfa164cde41c10074eba97bf6.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
22
5
2013
11
22
دانش مقاومت مصالح در گذر زمان
99
102
FA
رضا
شاهسیاه
استادیار بخش مهندسی مکانیک
دانشکدة فنی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکزی
rez.shahsiah@iauctb.ac.ir
https://mmep.isme.ir/article_22489.html
https://mmep.isme.ir/article_22489_57aa242c1d3418b0de1ed8a9eec79e3b.pdf