انجمن مهندسان مکانیک ایرانمجله مهندسی مکانیک1605-971925620170120انرژیهای تجدیدپذیر3424632FAعباس رهیاستادیار دانشکدة مهندسی مکانیک و انرژی
دانشگاه شهید بهشتیJournal Article20170120<span class="fontstyle0">تأمین انرژی مورد نیاز بزرگترین چالش بشر خواهد بود. </span> <br /><br />انجمن مهندسان مکانیک ایرانمجله مهندسی مکانیک1605-971925620170120شبیهسازی و تحلیل رفتار مکانیکی میکروسنسور فشار پیزورزیستیوی51024634FAمحمد طماسبی پورعضو هیات علمی دانشگاه تهرانمهرزاد مدرسدانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، تهرانمجتبی طوفاندانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، تهرانJournal Article20170120سنسورهای میکروالکترومکانیکی فشار بهدلیل سهولت ساخت، هزینة پایین، روش اندازهگیری ساده، محدودة گستردة فشار مورد اندازهگیری و دقت اندازهگیری بالا محبوبیت بسیاری دارند. در این پژوهش، رفتار مکانیکی یک میکروسنسور فشار پیزورزیستیوی به روش المان محدود شبیهسازی شده است. اعمال فشار به مرکز دیافراگم سبب ایجاد تنشهای طولی و عرضی در پیزورزیستیوها میشود و تنشهای ایجادشده در پیزورزیستیوها باعث تغییر مقاومت الکتریکی آنها میگردد. در این مقاله، ماکزیمم مقدار جابهجایی دیافراگم سنسور، تنشهای طولی و عرضی و توزیع پتانسیل الکتریکی در پیزورزیستیوها به ازای اعمال فشار 14 مگاپاسکال مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین ماکزیمم مقدار جابهجایی دیافراگم و تغییرات مقاومت الکتریکی به ازای اعمال فشارهای گوناگون بررسی شده است. با انجام تحلیل تنش ونمایزز روی سازة سنسور مشخص شد که حداکثر تنش ونمایزز ایجادشده در این سازه به ازای اعمال فشار 14 مگاپاسکال، 6 گیگاپاسکال است. همچنین با انجام تحلیل خستگی روی سنسور مذکور معلوم شد که این سنسور از عمر بسیار بالایی برخوردار استانجمن مهندسان مکانیک ایرانمجله مهندسی مکانیک1605-971925620170120نقش ابزار الاستومری در فرایندهای شکلدهی فلزات112324633FAحسن غفوریان نصرتیدانشجوی دکتری مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجندخلیل خلیلیاستاد دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجندمحمد خورانعضو هیئت علمی مجتمع آموزش عالی اسفراین و دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجندJournal Article20170120شناخت هرچه دقیقتر شکلدهی فلزات بهعنوان یکی از روشهای مهم ساخت و تولید قطعات صنعتی امری ضروری است. شکلدهی با قالب انعطافپذیر از جمله فرایندهای شکلدهی فلزات است که بهتازگی مورد استقبال پژوهشگران و صنعتگران قرار گرفته است. برخلاف فرایندهای متداول شکلدهی، در شکلدهی با قالب انعطافپذیر از یک واسط انعطافپذیر بهجای سنبه (یا ماتریس) صلب، بهعنوان انتقالدهندة فشار، استفاده میشود. این واسط میتواند مایع، گاز و جامد (مواد ویسکوپلاستیک یا بالشتک و میلة الاستومری) باشد. از شکلدهی با ابزار الاستومری بهعنوان یکی از مهمترین روشهای شکلدهی با قالب انعطافپذیر یاد میشود. با استفاده از ابزار الاستومری تنها به ساخت یک نیمة صلب ابزار نیاز است و بههمین دلیل هزینة ساخت قالب بهمراتب کاهش مییابد. انعطافپذیری بالا در تولید قطعات پیچیده و کیفیت سطح مطلوب قطعه بهدلیل تماس کمتر ابزار صلب با قطعه (در برخی از موارد عدم تماس) از جمله مزایای این فرایند است که سبب پیشیگرفتن آن از دیگر روشهای سنتی شده است. برمبنای دلائل فوق، محققان از شکلدهی با ابزار الاستومری بهصورت مستقل و از تلفیق آن با فرایندهای دیگر برای بهبود قابلیت شکلپذیری و ارتقای بازده آنها استفاده میکنند. این مقاله به بررسی پیشرفتهای این حوزه و استفاده از ابزار الاستومری در شکلدهی ورقها و لولههای فلزی پرداخته و این پژوهشها را تحلیل کرده است.انجمن مهندسان مکانیک ایرانمجله مهندسی مکانیک1605-971925620170120بررسی عملکرد فرایندهای ماشینکاری سبز253024635FAمحمد مهدی ابوترابیاستادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد0000-0002-8555-1973رضوان احمدیدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزدJournal Article20170120وجود مشکلات فراوان بر سر راه استفاده از خنککارها نظیر مشکلات تنفسی و پوستی برای اپراتور، ایجاد باکتری، انتشار بوی نامطبوع در محیط کار، مشکلات زیست محیطی ناشی از دفع آنها و هزینة نسبتاً بالای تهیه و نگهداری سیالهای برشی باعث شده است که همواره صنعتگران درپی گزینهای مناسب جهت جایگزینی این مواد باشند. در این مقاله روشهای متنوع ماشینکاری سبز معرفی شده است. ماشینکاری سبز شامل روشهای تبریدی، روانکاری کمینه و استفاده از هوای فشرده است. در خنککاری تبریدی، از نیتروژن مایع بهعنوان سیال خنککار استفاده میشود که همراه با هوای فشرده به محل برش منتقل میشود. در روانکاری کمینه، مقدار بسیار کمی از سیال، که معمولاً روغن پایه نفتی یا گیاهی است، بهکمک هوای فشرده بهصورت ابر درآمده و با نازل به ناحیة برشی منتقل میگردد. روشهای ماشینکاری سبز علاوه بر عملکرد مشابه یا بهتر در بعضی حالتها نسبت به خنککاری معمولی، مقدار استفاده از سیالهای برش را به میزان زیادی کاهش میدهند.انجمن مهندسان مکانیک ایرانمجله مهندسی مکانیک1605-971925620170120کاهش شدت صوت در خروجی موتور جت بهکمک نازل دندانهدار313824636FAمحمد امیانمجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهرانسهند گلرنگکارشناس ارشد مهندسی هوافضامهناز ذاکریاستادیار دانشکدة مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهرانJournal Article20170120مسئله سروصدا و ایجاد آلودگی صوتی در پرواز هواپیماها همواره بهعنوان یک معضل اساسی مطرح بوده است. بهدلیل آثار فیزیولوژیکی مضری که سروصدای تولیدشده توسط هواپیما روی خلبان، مسافران، کارکنان فرودگاهها و ساکنان حومة فرودگاه دارد، کاهش شدت صوت اهمیت بیشتری پیدا کرده است. در این مقاله صدای ناشی از نازل خروجی جت بهعنوان یک منبع مهم آلودهکنندة صوتی هواپیما مورد توجه قرار گرفته است. دندانهدار کردن نازل بهعنوان یکی از جدیدترین فناوریهای کاهش شدت صوت برای موتورهای جت مورد استفاده قرار میگیرد که در آن آثار ناشی از تغییر پارامترهای هندسی نازل دندانهدار بر میدان جریان خروجی نازل و سطح صدای تولیدی بررسی و تحلیل شده است. نتایج نشان میدهد که تغییر در طول دندانهها تأثیر چندانی بر میدان جریان و سطح صدای تولیدی ندارد، در حالیکه میزان نفوذ دندانهها و تعداد دندانهها پارامتر مهمی در افت سرعت در ناحیة مرکزی و شدت صوت میباشد.انجمن مهندسان مکانیک ایرانمجله مهندسی مکانیک1605-971925620170120بررسی تخمین تنش با تکنیک مغناطیسی بارکهاوزن394624637FAرسول محرمیاستادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجانحمید علیزادهدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجانJournal Article20170120اساساً اغلب فرایندهای ساختوتولید در قطعه عامل ایجاد تنش پسماند میباشند. جوشکاری، آهنگری، ریختهگری و جز اینها از جمله روشهای عمده و پرکاربرد در ساخت تجهیزات صنعتی، از منابع ایجاد این تنشها در محصولات صنعتی هستند. آثار تنشهای پسماند ممکن است به بزرگی، جهت و توزیع تنش، با در نظر گرفتن تنش اعمالی از خارج، سودمند یا مضر وابسته باشد. امروزه موضوع اثر تنشهای پسماند بر رفتار مکانیکی و کارکرد قطعات مهندسی مورد توجه بسیار است. در این مقاله، نخست خواص مغناطیسی مواد و پارامترهای اثرگذار و اثرپذیر بررسی و در ادامه روشهای مختلف اندازهگیری تنش با روش مغناطیس معرفی شده است. سپس تخمین تنشهای پسماند با تکنیک مغناطیسی بارکهاوزن بهعنوان یکی از پرکاربردترین روشها مورد توجه قرار گرفته و مشخصات اجزای سیستم اندازهگیری تنش با این تکنیک ارائه شده است. مشکل عمدة این روش تأثیرپذیری نتایج از خواص متالورژیکی و محدودیت استفاده از آن در مورد مواد فرومغناطیسی میباشد. این روش مزایایی چون قابلیت حمل و راهاندازی در هر مکان صنعتی، سرعت بالا، هزینة پایین و غیرمخرببودن را دارد.انجمن مهندسان مکانیک ایرانمجله مهندسی مکانیک1605-971925620170120تحلیل تجربی و شبیه سازی فروریزش محوری پوسته های استوانه ای دوجدارة توخالی و تقویت شدة یک سرگیردار476024640FAسجاد آذرخشباشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایرانمعینالدین حسنی سعدیکارشناس ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک، اراکعلی قمریانباشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهرانمحمدجواد حمزه گرگانیکارشناس ارشد مهندسی سازههای هوایی، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهرانJournal Article20170120لوله های جدارنازک تقویت شده با فوم جاذب انرژی مطلوبی در بارگذاری محوری محسوب میشوند که نسبت به لوله های توخالی از جذب انرژی بیشتری برخوردارند. در مقالة حاضر، تحلیل تجربی و شبیه سازی رفتار تغییر شکل لوله های دوجدارة آلومینیمی با سطح مقطع دایروی تحت بارگذاری محوری شبهاستاتیک بررسی میشود. در مطالعة تجربی لولههای دوجدارة توخالی و تقویتشده با فوم پلییورتان تحت تأثیر بارگذاری شبهاستاتیک قرار میگیرند و نحوة فروریزش نمونه، تغییرات نیرو و مقدار انرژی لازم تعیین میشود. چون در حالت تجربی، نحوة فروریزش تمامی لوله های دوجداره بهصورت متقارن محوری است، مدل متقارن محوری با استفاده از تحلیل اجزای محدود برای شبیهسازی فروریزش لولههای دوجداره با سطح مقطع دایروی ارائه میشود و اثر رفتار غیرخطی مواد، تماس و تغییر شکل بزرگ در این شبیهسازی در نظر گرفته میشود. مقایسة نتایج تجربی و شبیهسازی نشان میدهد مدل ارائه شده روش مناسبی برای تعیین پاسخ فروریزش و میزان انرژی جذب شده ارائه میکند. در ادامه، اثر پارامترهای ابعادی و چگالی فوم بررسی میشود و نتایج مزیت استفاده از لوله های دوجداره بهعنوان جاذب انرژی بهوضوح بیان میشود. نتایج این تحقیق نشان میدهد که میزان جذب انرژی پوستههای استوانهای تقویتشده نسبت به توخالی بیشتر است، این در حالی است که نیروی بیشینة فروریزش در هر دو نمونه تقریباً یکسان است.انجمن مهندسان مکانیک ایرانمجله مهندسی مکانیک1605-971925620170120مروری بر روشهای تجربی مورد استفاده در محاسبة هدایت حرارتی نانوسیالات در دهة اخیر617724639FAقنبرعلی شیخ زادهدانشیار دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشانعلی مرزباندانشجوی دکتری مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشانJournal Article20170120افزایش نرخ انتقال حرارت و کارآیی حرارتی از مسائل مهم سالیان اخیر است. یکی از روشهای غیرفعال افزایش انتقال حرارت، استفاده از نانوسیالات است. تعیین هدایت حرارتی نانوسیالات و میزان افزایش نرخ انتقال حرارت با استفاده از نانوسیالات، یکی از مباحث چالشبرانگیز در استفاده از نانوسیالات است. در این مقاله، به بررسی روشهای تجربی مورد استفاده در تعیین هدایت حرارتی نانوسیالات در دهة اخیر پرداخته شده است. بهطور کلی، روشهای تجربی را میتوان به دو دستة روشهای نوری و غیرنوری دستهبندی کرد. برای روشهای نوری 7 روش و برای روشهای غیرنوری 14 روش گزارش شده است. روشهای نوری، روشهایی غیرتهاجمیاند و نسبت به روشهای غیرنوری قدمت کمتر و دقت بالاتری دارند. روشهای غیرنوری امکانات آزمایشگاهی سادهتری دارند و نسبت به روشهای نوری پرکاربرترند. در میان تمامی روشها، روش سیم داغ گذرا سادهترین و پرکاربردترین روش است.انجمن مهندسان مکانیک ایرانمجله مهندسی مکانیک1605-971925620170120مقایسة استانداردهای مربوط به خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی فولاد آلیاژی مورد استفاده در چرخهای وسائل حملونقل ریلی788824638FAحسین محمدطاهریکارشناس ارشد، دفتر مهندسی و نظارت ناوگان راهآهن جمهوری اسلامی ایران، تهرانجواد زارعدانشجوی دکتری، دفتر مهندسی و نظارت ناوگان راهآهن جمهوری اسلامی ایران، تهرانشریف قریبکارشناس ارشد، دفتر مهندسی و نظارت ناوگان راهآهن جمهوری اسلامی ایران، تهرانJournal Article20170120تطبیقپذیری الزامات تولید چرخهای مورد استفاده در صنعت ریلی با موارد مطرحشده در استانداردهای مربوطه سبب کنترل روند خرابی و آسیبدیدگی، افزایش ایمنی سیر وسائل نقلیه و کاهش هزینههای مربوطه خواهد شد. بهدلیل تعدد کشورهای تأمینکنندة چرخ در ایران، ضرورت بررسی استانداردهای مختلف و آگاهی از نقاط تمایز و اشتراک در بیان الزامات تولید امری ضروری مینماید. در پژوهش حاضر، استانداردهای مورد استفاده در زمینة چرخآلات ناقلة ریلی (EN-13262، UIC812-3 و GOST-10791) بررسی و نقاط تمایز و اشتراک در مورد الزامات تولید بیان و مورد بحث قرار گرفته است. مقایسة استانداردهای مختلف از دیدگاه خواص شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی، علامتگذاری، انبار و ارسال بار و شرایط گارانتی انجام میگیرد. مشاهده میشود که استاندارد EN-13262 جهت بهبود خواص چرخ از عناصر حساس و تأثیرگذار در گسترة مطلوبتری استفاده کرده است. همچنین، از دیدگاه خواص فیزیکی و مکانیکی در استاندارد GOST-10791 به برخی خواص از جمله چقرمگی شکست و سختی جان چرخ اشارهای نشده است. بهعنوان دیدگاهی کلی میتوان بیان کرد که با توجه به چرخهای مورد استفاده در ناوگان ریلی و همچنین خواص ریل مورد استفاده، استاندارد EN-13262 نسبت به سایر استانداردها از مقبولیت بالاتری برخوردار است.انجمن مهندسان مکانیک ایرانمجله مهندسی مکانیک1605-971925620170120طراحی اولیه و تحلیل عملکرد دستگاه تست شوک نیمسینوسی با شتاب هدف 3000 جی8910224641FAعباس ظهوربیندانشآموخته کارشناسی ارشد مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهرانکرامت ملکزاده فرداستاد مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهرانسعید شکراللهیدانشیار مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهرانعلیرضا پورمویددانشجو دکتری هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مربی دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء (ص)، تهران0000-0002-7217-4582Journal Article20170120در این مقاله علاوه بر طراحی مقدماتی دستگاه شوک، بهمنظور تحلیل عملکرد دستگاه از یک مدل جرم و فنر دو درجه آزادی برای تحلیل گسسته دستگاه شوک استفاده شده است. نتایج نشان میهد که مدل تحلیلی و گسستة ارائهشده از نظر نتایج شتابهای خروجی حاصل از ارتفاعهای مختلف تطابق خوبی با نتایج حاصل از آزمایش در منبع مذکور را دارند. با شبیهسازی رفتار دینامیکی دستگاه تست شوک با سیستم جرم و فنر میتوان تأثیر متغیرها نظیر جرم میز تقویتکنندة شوک را در شتاب خروجی بدون انجام آزمایشهای متعدد، که هزینهبر هستند، بهدست آورد. بههمین منظور ابتدا معادلات مربوط به دستگاه با مدل جرم و فنر استخراج شده و این معادلات که نشاندهندة رفتار سیستم از جمله شتاب دستگاه میباشند در نرمافزار ویژوال نسترن دسکتاپ مدلسازی شده و کد متلب مربوط به سیستم نوشته شده است. سپس بهمنظور صحهگذاری بر این روابط نتایج با نتایج حاصل از دستگاه شوک در منبع مذکور مقایسه شده و تطابق نتایج صحت شبیهسازی را نشان میدهد. سپس برای تعیین رفتار دستگاه طراحیشده از دو نرمافزار المان محدود ال. اس. داینا و آباکوس استفاده شده است. بدینمنظور نتایج خروجی از این دو نرمافزار، مخصوصاً شتاب، با یکدیگر مقایسه شدند که تطابق بسیار خوبی داشتند.انجمن مهندسان مکانیک ایرانمجله مهندسی مکانیک1605-971925620170120مطالعهای بر آثار متقابل دینامیک دوچرخه و دوچرخهسوار10311424642FAاحسان کریمزادهکارشناس ارشد، دانشکده مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهرانمسعود مسیح طهرانیاستادیار دانشکده مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران0000-0002-2936-7565Journal Article20170120در این مقاله مطالعهای بر طراحی دوچرخههای مختلف با در نظر گرفتن آثار حضور راننده صورت گرفته است. بدن دوچرخهسوار علاوه بر ایجاد حرکت از طریق پدالزدن، تأثیر بسزایی بر دینامیک دوچرخه نیز دارد؛ یکی از عوامل اصلی برهم خوردن تعادل نیز، بدن شخص دوچرخهسوار است. آثار مشابهی نیز از دوچرخه به بدن انسان منتقل میشود که بر راحتی و حتی سلامتی فرد تأثیر میگذارد. این آثار در مطالعات و پژوهشهای فروانی مورد بررسی قرار گرفته است، اما فاکتورهای مهمی وجود دارد که در حال حاضر بهطور جدی مطالعهای روی آنها انجام نشده است. در این مقاله مهمترین آثار دوچرخه و دوچرخهسوار بر تعادل، پایداری و دیگر مشخصههای حرکتی بررسی شده است. برای این منظور لازم است مدلهای دینامیکی دوچرخه و بدن دوچرخهسوار تهیه شده و سپس با بررسی نیروهای بین بدن، دوچرخه و زمین، مطالعهای جامع بر دینامیک بدن انسان حین راندن دوچرخه صورت پذیرد. تعادل و پایداری حرکت دوچرخه تا زمانی که دوچرخه تغییر زاویة فرمان ندهد و همزمان مرکز ثقل دقیقاً بالای چرخها قرار گیرد برقرار است، اما آثار مختلفی چون اثر ژیروسکوپی، تریل و موقعیت مرکز جرم، شتابگیری و ترمزگیری بر تعادل و پایداری حرکت دوچرخه و درپی آن بر دوچرخهسوار تأثیر میگذارند که در این مقاله به بررسی این آثار پراخته شده است.