مهندسی مکانیک مدرس http://mjmec.ir/ Sun, 20 May 2012 22:25:11 +0100 FeedCreator 1.7.2-ppt (info@mypapit.net) http://mjmec.ir/images/site/logo.png http://mjmec.ir/ Feed provided by مهندسی مکانیک مدرس. Click to visit. http://mjmec.ir/?_action=articleInfo&article=170 - Thu, 19 Apr 2012 19:30:00 +0100 http://mjmec.ir/?_action=articleInfo&article=158 در مقاله حاضر، رفتار یک حباب در سیال لزج دی¬الکتریک تحت اثر میدان مغناطیسی یکنواخت در جریان دوفازی با استفاده از روش Level Set به صورت دوبعدی مدل¬سازی شده ¬است. جریان دوفازی حبابی آرام و همگن فرض شده و تغییرشکل حباب بر اثر نیروی غوطه¬وری و نیز نیروی مغناطیسی ناشی از میدان مغناطیسی خارجی اعمال شده، مورد بررسی قرار گرفته¬است. برای حل مساله یک کد کامپیوتری نوشته شده که شامل بخش¬های حل میدان جریان، مرز مشترک دوفاز و میدان مغناطیسی می¬باشد. در این تحقیق، شبیه¬سازی عددی میدان جریان دوفازی و حل میدان سرعت از طریق روش حجم محدود و با استفاده از الگوریتم SIMPLEصورت گرفته¬است. استفاده از این الگوریتم امکان محاسبه پارامتر مهم فشار را میسر می¬سازد که در تحقیقات قبلی به دلیل پیچیدگی جریان دوفازی حذف شده است. برای حل معادله¬ی میدان مغناطیسی نیز از روش تفاضل محدود استفاده شده است. تعقیب سطح مشترک بین دو فاز در هر لحظه نیز با استفاده از الگوریتم Level Set صورت می¬گیرد. نتایج تحقیق حاضر با داده¬های تجربی و نتایج عددی محققین قبلی توافق خوبی دارد. نتایج نشان می¬دهد که میدان مغناطیسی می¬تواند شکل، اندازه، سرعت و محل تشکیل حباب را تحت تاثیر قرار داده و کنترل کند. Thu, 19 Apr 2012 19:30:00 +0100 http://mjmec.ir/?_action=articleInfo&article=159 در این مقاله، تاثیر نانورس Closite 30B بر روی رفتار بالستیکی و خواص مکانیکی کامپوزیتهای لایه ای الیاف شیشه/اپوکسی با بافت دوبعدی بطور تجربی مورد بررسی قرار می گیرند. نانوکامپوزیتها دارای 12 لایه الیاف شیشه با بافت دوبعدی با دانسیته gr/m2 200 و با کسر حجمی الیاف 60% بوده و با روش VRTM ساخته شده است. سیستم رزین نیز از یک دیکلیسیدیل اتربیسفنول نوع A (DGEBA) با نام تجاری ایپون 828 به عنوان پایه اپوکسی و یک پلیاکسیپروپیلن دیامین با وزن مولکولی gr/mol 400 با نام تجاری جف امین دی 400 به عنوان سفت کننده ساخته شده است. نانورس Closite 30B درون سیستم اپوکسی با درصد وزنی نسبت به مجموعه رزین (اپوکسی- نانورس) 0% ، 1% ، 2% ، 3% ، 5% و 7% پخش می گردد. علاوه بر آزمایشات بالستیکی بر روی نمونه های آزمایش کشش نیز انجام شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که در سرعتهای نزدیک حد بالستیک، بیشترین افزایش در مقدار جذب انرژی به مقدار 5/4% مربوط به افزودن wt% 5 می باشد.در حالی که با افزایش سرعت برخورد، جهت افزایش توانایی جذب انرژی ممکن است احتیاج به درصدهای وزنی بالاتری از نانورس در حدود wt% 7 می باشد. Thu, 19 Apr 2012 19:30:00 +0100 http://mjmec.ir/?_action=articleInfo&article=160 در این پژوهش، ابتدا مرور کاملی از نحوه مدلسازی و محاسبه ضریب نفوذپذیری در مواد متخلخل ارائه شده و سپس ضریب نفوذپذیری یک ماده متخلخل با هندسه مربعی به صورت تحلیلی و عددی محاسبه شده است. هندسه انتخابی جهت مدل‌سازی محیط متخلخل، دارای مقطع مربعی است که محور الیاف¬های آنها، به صورت عمودی نسبت به جریان قرار گرفته‌اند. جهت مدل‌سازی محیط، ازمفهوم سلول¬واحد استفاده شده و با ایجاد آن و تکرار این الگو در راستای جریان، محیط مورد بحث حاصل شده¬است. معادلات¬ حاکم بر جریان، پس از ساده‌سازی‌های مناسب، به صورت تحلیلی حل شده¬است و تابع صریحی برای ضریب نفوذپذیری محیط، بر حسب نسبت تخلخل، بدست آمده است. به¬علت نبود داده‌های آزمایشگاهی، مسئله نفوذپذیری به صورت عددی نیز مورد تحلیل قرار گرفته است. همچنین با استفاده از آنالیز¬مقیاس نتایج حاصل از حل¬عددی، از دو طریق مورد بحث قرار گرفته است. بررسی‌های صورت گرفته گویای انطباق مناسب نتایج، به خصوص در میزان تخلخل‌های بالا می‌باشد. Thu, 19 Apr 2012 19:30:00 +0100 http://mjmec.ir/?_action=articleInfo&article=161 در مراحل اولیه پروژه¬های طراحی از پایه شبکه مبدل¬های گرمایی، تخمین قیمت مبدل¬های گرمایی جهت طراحی بهینه شبکه با استفاده از فناوری پینچ بسیار حائز اهمیت است. همچنین پیش¬بینی قیمت خالص یک مبدل¬گرمایی با استفاده از روابط برآورد هزینه، امری کارآمد و مفید است. در این پژوهش، روابط برآورد قیمت خالص مبدل¬های گرمایی و شبکه مبدل¬های گرمایی برای مبدل¬های گرمایی لوله و پوسته و مبدل¬های گرمایی قاب و صفحه به دست آمده است. این روابط به صورت تابعی از سطح انتقال حرارت و با استفاده از قیمت¬های موجود در بازارایران ارایه شده است. روابط پیشنهادی برای مبدل¬های گرمایی لوله و پوسته در محدوده بیشینه فشار کارکرد بین 2/1 تا 41بار ودر دو جنس مختلف کربن استیل و استیل ضد زنگ316می باشد. همچنین روابط مبدل¬های گرمایی قاب و صفحه نیز در دو ناحیه جریان سرد ورودی کمتر از 30 متر مکعب و بین 30 تا 50 متر مکعب با جنس استیل ضد زنگ 316به دست آمده است. همچنین میزان خطای روابط پیشنهادی نیز بررسی شده است. Thu, 19 Apr 2012 19:30:00 +0100 http://mjmec.ir/?_action=articleInfo&article=162 در این پژوهش، برای نخستین مرتبه روش حل عددی گودونوف و حلگر ریمان HLLC برای مدل دو سیالی پنج معادله ای هیپربولیک توسعه داده و بدین منظور کدنویسی به صورت دوبعدی انجام شد. تا کنون در تحقیقات به عمل آمده دو مشکل عمده شامل رفتار غیر یکنوا سرعت صوت مخلوط دوفازی در فصل مشترک و دوم عدم توانایی گذر موج ضربه ای از فصل مشترک برای این مدل ذکر شده است. در این پژوهش با انتخاب سرعت صوت مناسب برای مخلوط دوفازی و گسسته سازی مناسب جمله ناپایستار این دو مشکل مرتفع شد. سپس اثرات متقابل برخورد موج ضربه ای با یک قطره و همچنین با دو قطره با قطرها ی مختلف شبیه سازی و مطالعه شد. در اثر اصابت موج ضربه ای با ماخ های 47/1 و 6 به قطره فصل مشترک پیچیده ای ایجاد شده و نواحی پر فشار و همچنین کم فشار کاویتاسیون پدیدار می شوند. نتایج حاصله با نتایج تجربی در دسترس و کارهای مشابه دیگران که با روشها و مدلهای دیگر عددی انجام شده اند همخوانی خوبی دارد. نتایج بدست آمده بیانگر دقت بالای کد عددی در تسخیر ناپایداری ها و فصل مشترک دو فاز و گذر موج ضربه ای از آن است. Thu, 19 Apr 2012 19:30:00 +0100 http://mjmec.ir/?_action=articleInfo&article=163 در این مقاله طراحی مسیر سینماتیکی نوع خاصی از بازوهای ابر افزونه بررسی شده است. در این بازو با کاهش تعداد عملگرهای کابلی و اضافه کردن سیستم قفل در هر لینک، وزن و تعداد عملگرهای آن تا حد زیادی کاهش پیدا کرده است. در این پژوهش از روش بهینه سازی تکاملی پرواز پرندگان در طراحی مسیر استفاده شده است و تمامی قیود سینماتیکی نظیر محدوده حرکتی مفاصل و قیود مربوط به سیستم قفل بازو در نظر گرفته شده¬اند. در بخش اول، جهت کاهش ارتعاشات و مصرف انرژی و افزایش دقت حرکت، مسیر با مشخصه کمترین تعداد سوئیچ، به¬روش بهینه سازی یافت شده است. برای صحه گذاری بر نتایج بدست آمده چند آزمایش مختلف طراحی و بررسی شده است و براساس آن عملکرد مناسب روش پیشنهاد شده نشان داده شده است. دربخش دوم، طراحی مسیر با هدف کمینه نمودن زمان بر اساس تئوری بنگ-بنگ ارائه شده است. در این بخش سینماتیک معکوس بازو در نقطه هدف به¬گونه¬ای حل شده است که مجموع تغییر طول پایه¬های لینک¬ها حداقل شوند. در این قسمت نتایج بدست آمده از روش پرواز پرندگان با نتایج روش شبیه سازی انجماد طبیعی مقایسه شده است تا صحت پاسخ های حاصل شده تائید و عملکرد صحیح آن روشن گردد. Thu, 19 Apr 2012 19:30:00 +0100 http://mjmec.ir/?_action=articleInfo&article=164 در مقاله حاضر تأثیر ترک بر رفتار ارتعاشی و سرعت بحرانی سیال در لوله‌های جدار ضخیم ترک‌دار مورد بررسی قرار گرفته است. ترک در لوله به صورت کاهش سفتی موضعی مدل شده است که دو قسمت سالم را در محل ترک به یکدیگر متصل می‌سازد. روش انرژی پاریس در محاسبه انعطاف‌پذیری باریکه‌ ترک‌دار برای محاسبه انعطاف‌پذیری موضعی در لوله ترک‌دار تعمیم داده شده است. ضمن صحه‌سنجی مدل ارائه شده با نتایج تجربی موجود در ادبیات فن، از مدل مزبور در تحلیل ارتعاشی لوله جدار ضخیم ترک‌دار حامل سیال استفاده شده است. برای حل معادله حاکم بر سیستم، روش تحلیلی جدیدی ارائه و با اعمال شرایط مرزی و بین مرزی، معادله فرکانسی استخراج شده است. نتایج نشان می‌‌دهد که جریان سیال باعث افت فرکانس‌های طبیعی لوله ترک‌دار حامل سیال می‌شود و در سرعت بحرانی سیال، فرکانس طبیعی اول برابر صفر شده و سیستم ناپایدار می‌شود. همچنین وجود ترک باعث کاهش سرعت بحرانی و فرکانس‌های طبیعی لوله ترک‌دار می‌شود. صحت مدل ارائه شده با استفاده از نتایج تجربی موجود در ادبیات فن به اثبات رسیده است. Thu, 19 Apr 2012 19:30:00 +0100 http://mjmec.ir/?_action=articleInfo&article=165 در این مقاله، عمر خستگی اتصالات جوش مقاومتی نقطه¬ای از نوع کششی-برشی که در آنها از چهار عدد نقطه¬جوش با آرایش¬های مختلف استفاده شده، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، سه نوع اتصال طولی (چهار عدد نقطه¬جوش در یک ردیف در راستای خط بارگذاری اتصال)، عرضی (چهار عدد نقطه¬جوش در یک ردیف عمود بر راستای خط بارگذاری) و لوزی شکل (چهار عدد نقطه¬جوش به¬صورت لوزی و متقارن نسبت به خط بارگذاری) انتخاب شدند. تخمین عمر خستگی اتصالات نقطه¬جوش با استفاده از منحنی تنش-عمر نمونه¬های هموار مربوط به جنس مورد نظر و مقادیر کاهش مقاومت خستگی انجام شد. نتایج بدست آمده¬ از تحلیل عددی با داده¬های آزمون تجربی خستگی مقایسه شده و تطابق خوبی حاصل گردیده است. همچنین تست آنالیز مودال قبل و بعد از اعمال بارگذاری سیکلیک روی اتصالات مورد نظر انجام گرفته و مقادیر درصد کاهش فرکانس طبیعی به منظور تحقیق در مورد عمر خستگی و زمان شکل¬گیری ترک خستگی در اتصالات مورد نظر، بدست آمده است. Thu, 19 Apr 2012 19:30:00 +0100 http://mjmec.ir/?_action=articleInfo&article=166 مدل سازی اجزا سیکل تبرید تراکمی بخار با استفاده از منحنی های مشخصه آن ها در حالت پایدار ارائه شده و سپس شبیه سازی کل سیکل انجام شده است. با استفاده از شبیه سازی، پیش بینی مشخصه های سیستم مانند نرخ دفع حرارت در کندانسور، کار کمپرسور، اثر تبرید و ضریب عملکرد در شرایط محیطی متفاوت انجام شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های تجربی بدست آمده از بررسی آزمایشگاهی یک دستگاه کولر گازی دو تکه مقایسه شده و مشخص گردید که مدل ارائه شده می¬تواند با دقت خوبی عملکرد سیستم را پیش بینی نماید. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با افزایش یک درجه دمای محیط ضریب عملکرد سیکل 3.5% کاهش می یابد و با افزایش 10% رطوبت نسبی محیط ضریب عملکرد به طور متوسط 6.5% افزایش می یابد. افزایش 10% در دبی حجمی هوای عبوری از روی کندانسور، سبب افزایش 3.2% در ضریب عملکرد سیکل می شود. همچنین تأثیر افزایش سطح کندانسور بر میزان حرارت دفع شده در کندانسور بررسی گردید و مشخص شد با افزایش سطح کندانسور تا حد معینی، دفع حرارت از آن محسوس بوده اما با افزایش بیشتر آن، تغییر چندانی در افزایش حرارت دفع شده در کندانسور مشاهده نمی شود. Sun, 29 Apr 2012 19:30:00 +0100 http://mjmec.ir/?_action=articleInfo&article=167 هدف از این مقاله کالیبراسیون یک ربات پنج درجه آزادیMitsubishi با استفاده از روش حلقه بسته می باشد. در این روش اطلاعات زوایای ربات برای کالیبراسیون استفاده خواهد شد. در روش حلقه بسته بایستی بتوان با محدود نمودن کارگیر ربات در نقطه مشخصی مفاصل آنرا به حرکت در آورد، اما با توجه به اینکه ربات درجات آزادی محدودی دارد نمی توان کارگیر آنرا مستقیماً به زمین وصل کرد تا حلقه بسته¬ای تشکیل شود و زوایای آن آزادانه بحرکت درآیند. به همین علت از میله ای که دارای دو مفصل کروی در دو انتهای آن است استفاده می شود. مشکل اصلی در این روش حذف زوایایی است که نمی توان آنها را مستقیما" اندازه گرفت. در واقع در کالیبراسیون حلقه بسته بایستی زوایایی را که نمی توان بطور مستقیم اندازه گرفت را بر حسب زوایایی که می¬توان اندازه گرفت محاسبه کرد و یا آنها را حذف نمود. در این مقاله از یک روشی ابداعی استفاده می شود که به راحتی بتوان زوایایی را که نمی توان اندازه گرفت را حذف کرد. Thu, 19 Apr 2012 19:30:00 +0100 http://mjmec.ir/?_action=articleInfo&article=169 - این مقاله به مطالعه اثرات سیکل کاری عملگرهای پلاسمایی بر بهبود توزیع فشار در سطح بالایی یک ایرفویل NLF0414 می پردازد. سه عملگر پلاسمایی از نوع تخلیه سد دی الکتریکی در سمت مکش ایرفویل و در موقعیتهای مختلف نصب شده اند تا در زوایای حمله بعد از واماندگی، سبب بهبود فشار حول ایرفویل شوند. داده برداری تجربی توسط تونل باد و حفره های فشار در Re_c=7/5×〖10〗^5 انجام شده است. هدف اصلی این آزمایشات این است که بتوانیم سیکلهای کاری موثرتر در فرکانسهای تحریک مختلف را برای زوایای حمله مختلف شناسایی نماییم. نتایج نشان می دهد که عملگرهای پلاسمایی در تحریکهای غیردائمی با فرکانس تحریک کم روی سیکلهای کاری پایین کارایی بهتری دارند. در حالی که در فرکانسهای تحریک بالاتر، سیکلهای کاری پایین کارایی خود را از دست می دهند. Thu, 19 Apr 2012 19:30:00 +0100 http://mjmec.ir/?_action=articleInfo&article=168 مطالعه کمیت­های الکتروشیمیایی پیل سوختی ارتباط تنگاتنگی با تغییرات دما و غلظت مواد اولیه در ناحیه کاتالیست دارد. این کمیت­ها خود وابسته به پدیده­های انتقال جرم و انتقال حرارت در ناحیه­های دیگر پیل است. در این مقاله از روش بولتزمن شبکه­ای به عنوان مدلی میکرو-مقیاس که در مسائلی همچون پیل سوختی از قابلیت­های محاسباتی مطلوبی برخوردار می­باشد، استفاده شده است تا جریان سیالات و انتقال حرارت در مقطعی دو بعدی از کانال، صفحه دو قطبی، لایه انتشار گاز و کاتالیست سمت کاتد یک پیل سوختی از نوع غشای تبادل پروتون شبیه سازی شده و مشخصه­های الکتروشیمیایی در کاتالیست کاتد تجزیه و تحلیل گردد. با ارائه روشی برای تخمین تغییرات غلظت­ها در طول کانال، آرایش کانال از نوع مارشکل در نظر گرفته شده است. نتایج نشان­دهنده نقش اساسی صفحه دوقطبی در توزیع کمیت­ها در ناحیه کاتالیست است. Thu, 29 Mar 2012 19:30:00 +0100