انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
29
5
2020
11
21
رفتار رئولوژیکی سازه ساندویچی مرتعش تحت تأثیر رویههای مگنتوستریکتیو
3
14
FA
زهرا
خدامی مرقی
0000-0002-0259-6835
استادیار گروه مهندسی مکانیک، مرکز آموزش عالی محلات، محلات
z.khoddami@gmail.com
علی
قربان پور آرانی
استاد دانشکده مهندسی مکانیک، گروه مکانیک جامدات، دانشگاه کاشان، کاشان
aghorban@kashanu.ac.ir
10.30506/mmep.2020.87904.1584
این مقاله به بحث و بررسی ارتعاشات یک ورق ساندویچی متشکل از دو رویه از جنس مواد مگنتوستریکتیو و هسته الکترورئولوژیکی میپردازد. هسته الکترورئولوژیکی توسط سیال پلاستیک بینگهام و به کمک دو تابعیت مختلف از میدان الکتریکی، مدلسازی میشود. به دلیل وجود کوپلینگ مگنتومکانیکی در رویهها از یک پارامتر تنظیمکننده فرکانس در تحلیل ارتعاشات سیستم بهرهبرده میشود. معادلات حرکت در سه لایه بهکمک روابط کرنش-جابهجایی برای لایههای الاستیک و هسته الکترورئولوژیکی، روش انرژی و اصل هامیلتون استخراج شده و از روش تفاضل مربعات دیفرانسیلی با تبدیل دستگاه معادلات دیفرانسیلی حرکت به معادلات جبری برای محاسبه فرکانس ارتعاشات ورق ساندویچی استفاده میشود. از مهمترین نتایج این تحقیق میتوان به اثرات پارامتر تنظیمکننده ارتعاشات (پارامتر کنترل پسخورد سرعت) در کاهش مقدار فرکانس و تأثیر میدان الکتریکی بر سیالات الکترورئولوژیکی در افزایش مقدار فرکانس ورق ساندویچی و کاهش ضریب اتلاف اشاره کرد. نتایج این پژوهش میتواند در صنایع دریایی، هوافضا و عمران مورد استفاده قرار گیرد.
ارتعاشات,ورق ساندویچی,سیال الکترورئولوژیکی,کوپل الکترومغناطیسی,کنترل پسخورد سرعت
https://mmep.isme.ir/article_46410.html
https://mmep.isme.ir/article_46410_5bf3ba5c17a6de38e09ad0537e20e061.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
29
5
2020
11
21
مروری بر عملکرد آبشیرینکن خورشیدی همراه با بازتابدهندهها
15
28
FA
محمدرضا
عصاری
دانشیار دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دانشکده مهندسی مکانیک
mr_assari@yahoo.com
صفورا
کریمی
استادیار دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، گروه مهندسی شیمی
s.karimi@jsu.ac.ir
محسن
پرور
مربی دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، گروه مهندسی مکانیک
mohsen_parvar@jsu.ac.ir
نرگس
صادقیان
دانشجوی کارشناسی ارشد تبدیل انرژی دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول
nsadeghian241@gmail.com
10.30506/mmep.2020.102729.1700
آب یک عنصر مهم در توسعه اقتصاد و رفاه هر ملت است. کمبود آب شیرین به عنوان یک مسأله مهم در سراسر جهان شناخته شده است. در موارد متعددی، آبشیرینکنهای خورشیدی در مناطق خشک و جزایر دورافتاده، یکی از راههای مقرون به صرفه به منظور تهیه آب آشامیدنی و همچنین کشاورزی هستند. آبشیرینکن خورشیدی دستگاه سادهای است که تصفیه آب را با استفاده از انرژی خورشید از طریق فرآیندهای تبخیر و چگالش انجام میدهد. اَشکال مختلفی از آبشیرینکنهای خورشیدی وجود دارد. تحقیقات نشان داده است که آبشیرینکنهای خورشیدی معمولی بهرهوری نسبتاً پایینی دارند که برای زندگی فردی مناسب نیستند. از این رو، محققان برای بهبود عملکرد آبشیرینکنهای خورشیدی تلاش کردند و دریافتند که آبشیرینکن ترکیب شده با بازتابدهندههای داخلی یا خارجی، یک اصلاح خوب و ارزان جهت افزایش شدت تابش خورشیدی به حوضچه و همچنین عملکرد شیرینسازی هستند. در این پژوهش، یک بررسی گسترده از آبشیرینکنهای خورشیدی همراه با بازتابدهندهها ارائه شده است. به طور کلی مطالعات نشان میدهند که استفاده از بازتابدهندهها در بهبود عملکرد آبشیرینکنهای خورشیدی مؤثر هستند.
آبشیرینکن خورشیدی,عملکرد,بازتابدهندهها,شیرینسازی,تابش خورشید
https://mmep.isme.ir/article_46583.html
https://mmep.isme.ir/article_46583_21348f100f0b4e7f8de8142eb4ef23ce.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
29
5
2020
11
21
اثر تحریک مد عرضی بر ناپایداری احتراق ترموآکوستیکی
29
42
FA
احسان
بهزاد
دانشجوی دکتری، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
ehsanbehzad.aca@gmail.com
رضا
ابراهیمی
استاد، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
rebrahimi@kntu.ac.ir
10.30506/mmep.2020.119097.1793
در بسیاری از مدلهای توسعه داده شده برای پیشبینی ناپایداری احتراق در موتورهای توربینی، مدهای عرضی در نظر گرفته نمیشوند. اما در محفظههای حلقوی به دلیل قابل مقایسه بودن عرض در برابر طول، مدهای عرضی با اهمیت میشوند. در موتورهای توربین گاز پدیده غالب ناپایداری احتراق از نوع ترموآکوستیکی است که در صورت وقوع میتواند باعث افزایش دما روی دیوارهها، افت بازده، افزایش آلایندهها و از بین رفتن کنترل سیستم پیشران شود. با توجه به اهمیت این موضوع، در این تحقیق مهمترین مراجعی که تاکنون موضوع ناپایداری احتراق را با توجه به این نوع مدها بررسی نمودهاند، مورد بحث قرار خواهند گرفت. در ادامه نیز کلیات یک روش نوین سه مرحلهای مبتنی بر حل عددی LES، محاسبه تابع پاسخ شعله (FTF) و سپس استفاده از این تابع در حلگر آکوستیکی هلمهولتز ارائه خواهد شد تا با استفاده از آن بتوان پدیده ناپایداری احتراق ترموآکوستیکی را با هزینه محاسباتی مناسب شبیهسازی نمود.
ناپایداری احتراق,موتور توربین گاز,مدهای عرضی,شبیهسازی عددی
https://mmep.isme.ir/article_46573.html
https://mmep.isme.ir/article_46573_8de456477624785835ece65a85dbb57a.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
29
5
2020
11
21
ساخت افزایشی و چاپ سهبعدی زیستی
43
53
FA
وحید
عبدالهی
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک و مواد، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند
vahid.abdollahi71@yahoo.com
ابوالفضل
فورگی نژاد
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک و مواد، دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند
foorginejad@birjandut.ac.ir
خلیل
خلیلی
گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند
kkhalili@birjand.ac.ir
10.30506/mmep.2020.120314.1796
ساخت افزودنی که بهعنوان چاپ سهبعدی شناخته شده است، در بسیاری از زمینهها مانند صنایع هوافضا، خودروسازی، زیستپزشکی، هنر دیجیتال، طراحی معماری و غیره نوآوریهای اساسی را بهدنبال داشته است. پیشرفتهای اخیر چاپ سهبعدی استفاده از مواد زیستسازگار، سلولها و اجزای پشتیبان را برای ایجاد بافتهای پیچیده عملکردی سهبعدی محیا کرده است. تلاشهای مهندسان بافت برای ایجاد ساختارهای با تقلید از ویژگیهای بافتهای بدن، باعث توسعه روشی نوین تحت عنوان چاپ سهبعدی زیستی شده است. در این روش به کمک رایانه و چاپگر سهبعدی تودههای سلولی و همچنین بستر رشد در مکان دقیق از پیش طراحی شده بهصورت لایهلایه روی هم قرار میگیرند. با توجه به پیشرفتهای حاصل در این زمینه، این فناوری توانایی ساخت اعضای بدن و همچنین ساخت داربستهای زیستی جهت کشت سلول زنده، را خواهد داشت. در این تحقیق مروری بر روشهای ساخت افزایشی، روشهای چاپ سهبعدی زیستی و مواد زیستی و انواع آن شده است.
ساخت افزایشی,چاپ سهبعدی زیستی,مواد زیستی
https://mmep.isme.ir/article_46408.html
https://mmep.isme.ir/article_46408_24467d14e839b33eefe45afadb68cfe5.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
29
5
2020
11
21
طراحی و ساخت اروتز فعال جهت بیماران همی پارزی با محدودیت حرکت در آرنج و انگشتان دست
54
59
FA
احمد
جمالیان
کارشناسی ارشد، گروه مکانیک، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران
ahmadjamalian.mana@gmail.com
یداله
فرزانه
استادیار، گروه مکانیک، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران
ya_farzaneh@mshdiau.ac.ir
10.30506/mmep.2020.121116.1803
بیماران همی پارزی افرادی هستند که دچار فلج ناقص اعضای بدن شدهاند، این بیماران امکان حرکت انگشتان و دست خود را دارند اما توانایی گیرش اجسام را ندارند و فعالیتهای روزمره خود را به سختی انجام میدهند. هدف اصلی این پژوهش ساخت یک ربات پوشیدنی برای نصب بر روی دست جهت کمک به توانبخشی بیمار است. ربات شامل یک موتور گیربکس برای حرکت دست و یک موتور گیربکس حلزونی برای حرکت آرنج است. جهت تطبیقپذیری بهتر با دست بیمار از مکانیزم کشویی در طراحی ربات استفاده شده است. کنترل موتور توسط میکروکنترلر ATMEGA 328 انجام شده است. پس از حصول اطمینان از طراحی مکانیکی و الکتریکی، ساخت عملی ربات انجام گرفته است. آزمایشهای عملی صحت عملکرد ربات ساختهشده را تأیید مینماید.
اورتز فعال,توانبخشی,همی پارزی,رباتهای پوشیدنی
https://mmep.isme.ir/article_46432.html
https://mmep.isme.ir/article_46432_8c980e3e41e128cc11635f72b805e813.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
29
5
2020
11
21
بررسی رفتاری ابرشاره هلیم مایع و کاربرد آن در مهندسی مکانیک
60
71
FA
حسن
طالب
دانشجوی مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
hassan.taleb@mail.um.ac.ir
علی
اسماعیلی
0000000244636823
عضو هیئت علمی گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
aliesmaeili@ferdowsi.um.ac.ir
10.30506/mmep.2020.122237.1815
دستیابی به بالاترین بازدهی در سیستمهای سیالاتی نظیر نیروگاهها، پمپها، مبدلها، هواپیما و فضاپیماها تحول شکرفی در علم مکانیک سیالات ایجاد خواهد کرد. از طرف دیگر، لزجت و اتلاف حرارتی دو عامل اصلی در کاهش کارایی انواع سیستمهای تبرید، پمپها، صنایع هوافضایی و مبدلهای حرارتی هستند. به منظور دستیابی به این آرزو، سیالی که ضریب انتقال حرارت بالایی داشته و اثر لزجت در آن ناچیز باشد میتواند بسیار نقشآفرین باشد که این سیال به عنوان ابرسیال یا ابرشاره شناخته شده است. هدف از تحقیق پیشرو این است که ویژگیهای سیالات ابرشاره، تواناییها و پتانسلهای آن و پیشرفتهای قابل تصور برای سیستمهای مکانیکی را مورد بحث و بررسی قرار دهد. از آنجایی که هلیم مایع دارای خاصیت ابرشارگی است به طوری که دارای ضریب انتقال حرارت بالایی بوده و اثرات لزجت در آن تقریباً صفر است لذا ابتدا به بررسی خاصیت ابرشارگی گاز هلیم و کاربردهای قابل تصور برای آن پرداخته و سپس کاربردها و پتانسیلهای موجود بیان خواهد شد.
ابرشاره,هلیم,خنککاری,آشکارساز,شتابدهنده
https://mmep.isme.ir/article_46431.html
https://mmep.isme.ir/article_46431_fdefcd1d89707bf8a69e3d911a10ffb7.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
29
5
2020
11
21
مدلسازی انرژی مصرفی در فرایند فرزکاری و بررسی تجربی انرژی مصرفی و زبری سطح در حالتهای روانکاری کمینه و تر
72
78
FA
مسعود
بیات
0000-0003-4454-9073
کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد
masuod522@gmail.com
محمدمهدی
ابوترابی
0000-0002-8555-1973
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد
abootorabi@yazd.ac.ir
10.30506/mmep.2020.125220.1823
کاهش مصرف انرژی در تولید به دلیل تقاضای روز افزون مصرفکننده برای محصولات تولیدی جدید، افزایش قیمت انرژی، نوسان و عدم قطعیت در عرضه انرژی و سیاستهای حکومتی یک نیاز ضروری است. در فرایندهای ماشینکاری و در سطح ماشینابزار، بزرگترین سهم مصرف انرژی الکتریکی زمانی است که ماشین به یک حالت آماده به کار برسد و عملیات غیر برشی مانند فعالسازی اسپیندل و واحدهای کمکی را پشتیبانی کند. بنابر مطالعات انجام شده، انواع مدلسازی انرژی مصرفی در ماشینکاری پیشنهاد شده ولی در مورد کاربرد این مدلسازیها مطالعات کمی صورت گرفته است. هدف مقاله حاضر، بررسی انرژی مصرفی ماشین ابزار فرز و ارائه یک روش عملی برای تخمین مصرف انرژی در فرایند ماشینکاری و هچنین مقایسه زبری سطح با در نظر گرفتن توان مصرفی در حالتهای برش با روانکاری کمینه و تر است. هر جزء انرژی مصرفی با در نظر گرفتن ویژگیهای توان و پارامترهای ماشینکاری تخمین زده میشود. نتایج به دست آمده نشان میدهد که روش روانکاری کمینه از نظر میزان مصرف انرژی، کارآمد و بهینه است و باعث کاهش 16.3 درصدی انرژی مصرفی نسبت به روش روانکاری تر شده است. این نتیجه میتواند به طراحان برنامهریزی فرایند کمک کند تا در انتخاب یک برنامه مؤثر از نظر انرژی مصرفی تصمیمات بهتری اتخاذ کنند. همچنین در حالت کمینه، زبری سطح به طور متوسط 14% نسبت به روش تر کمتر است.
انرژی مصرفی,توان,زبری سطح,فرزکاری,روانکاری کمینه
https://mmep.isme.ir/article_46530.html
https://mmep.isme.ir/article_46530_e5226cbe4e072907544fc981b42953eb.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مجله مهندسی مکانیک
1605-9719
29
5
2020
11
21
انرژی زمینگرمایی و ترکیب آن با انرژیهای تجدیدپذیر دیگر در سیستمهای تولید همزمان برق، سرما و گرما
79
89
FA
شکیلا
ذبیح الله
دانشجوی کارشناسی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
szabiholla@gmail.com
دنیز
رفیعی
دانشجوی کارشناسی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
deniz1551@yahoo.com
فرشاد
ترابی
دانشیار گروه سیستمهای انرژی دانشگاه صنعتی خواجهنصیر الدین طوسی
ftorabi@kntu.ac.ir
10.30506/mmep.2020.132367.1845
در این مقاله به بررسی سیستمهای تولید همزمان با استفاده از انرژی زمینگرمایی پرداخته شده است. این سیستمها به طور کلی از سه چرخه اصلی شامل چرخه زمینگرمایی، چرخه مولد برق و چرخه تبرید جذبی تشکیل می شوند که با توجه به سیستمهای مختلف و خروجیهای آنها امکان اضافه شدن چرخههای دیگری هم به سه چرخه یاد شده وجود دارد. پس از مطرح کردن یکی از جدیدترین سیستمهای پیشنهادی تولید همزمان برق، سرما و گرما با استفاده از انرژی زمینگرمایی، به بحث پیرامون سیستم دیگری که با بهرهگیری از الکترولایزر علاوه بر سه خروجی قبلی، توانایی تولید هیدروژن را نیز دارد پرداخته شده است. همچنین جهت بررسی سیستمهای نوین با راندمان بالاتر، به بررسی سیستمهایی که علاوه بر انرژی زمینگرمایی، از انرژی خورشیدی و یا بیومس به صورت همزمان بهره میگیرند پرداخته شده. در سیستمهای خورشیدی یک جز اصلی کلکتورهای خورشیدی هستند که امکان فراهم کردن دماهای بالاتر را دارند. همچنین سیستم زمینگرمایی-خورشیدی جدیدی که به هدف بهینه کردن سیستمهای قدیمی مشابه پیشنهاد شده است بررسی شده است. در این سیستم علاوه بر ایجاد تغییراتی در چرخه آلی رانکین، از الکترولیز و چرخه اسمز معکوس، به ترتیب برای تولید هیدروژن و آب شیرین استفاده شده است. نتایج تحقیقات انجام شده نشان میدهد که راندمان سیستمهای ذکرشده به عوامل مختلفی از جمله: درجه حرارت اولیه مایعات زمینگرمایی، دبی جریان، شدت خورشیدی، فشار ورودی توربین بخار، درجه حرارت نقطه بخار ژنراتور بخار و ... بستگی دارد. به طور کلی با استفاده از این سیستمها میتوان به راندمانهای بسیار بالاتر از سیستمهای متداول دست یافت و به حفظ منابع انرژی و پاکیزگی محیط زیست کمک کرد.
انرژی زمینگرمایی,انرژیهای تجدیدپذیر,سیستمهای تولید ترکیبی گرمایش,سرمایش و توان,سیستمهای تولید چندگانه
https://mmep.isme.ir/article_46690.html
https://mmep.isme.ir/article_46690_0cf8adf72af3abd5a14ab53ce3216903.pdf