فهرست مطالب

مهندسی مکانیک - پیاپی 115 (مهر و آبان 1396)

مجله مهندسی مکانیک
پیاپی 115 (مهر و آبان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/08/25
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سلمان ابراهیم نژاد رفسنجانی، سعید نقوی* صفحات 5-14
    امروزه سیستم های ایمنی خودرو همچون کنترل پایداری الکترونیکی و سیستم ترمز ضد قفل مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. اگرچه این سیستم ها عملکرد خوبی دارند، اما هنوز فاقد اطلاعاتی از سطح تماس تایر و جاده می باشند که سبب تولید نیروی اصطکاک می شود. بررسی و رفع چنین چالشی به پیدایش مفهوم تایرهای هوشمند منجر شده است؛ مقوله ای که قادر به اندازه گیری تغییر شکل تایر توسط حسگرهای به کار رفته است. این حسگرها به منظور جمع آوری اطلاعاتی درباره تایر و مشخصات سطح تماس آن همچون نیروها و زاویه لغزش تایر به کار می روند. مشخصات سطح تماس تایر با جاده و تغییر شکل آن، دو عامل مهم و کلیدی برای تخمین نیرو و ضریب اصطکاک تایر معرفی شده است. در این مقاله، فعالیت های انجام شده درباره تایرهای هوشمند مرور شده است.
    کلیدواژگان: سیستم پایداری خودرو، تایر هوشمند، حسگر، تغییر شکل تایر، تخمین ضریب اصطکاک
  • علیرضا معصومی، علیرضا شوشتری* صفحات 15-29
    در مقاله حاضر راهبرد نوین در مهندسی معکوس بررسی شده است. برای این منظور، پس از بیان انواع فرایندهای مهندسی و معرفی اجمالی فرایند مهندسی معکوس، راهبرد جدید در طراحی مهندسی جهت انجام پروژه های مهندسی معکوس ارائه شده است. در این مقاله شش گام در طراحی نو و معکوس به طور کامل معرفی شده و در بخش پایانی، جهت درک هرچه بهتر موضوع، فرایند مهندسی معکوس و روش های توصیف شده در این مقاله بر روی یک نمونه از مجموعه پروتز آداپتور چرخان اعمال شده است. در مطالعه موردی صورت گرفته پس از انتخاب یک محصول مبتنی بر تحلیل نیازها، فرایند مهندسی معکوس با استفاده از راهبرد مثلث طراحی انجام شده است. در این مقاله تاکید شده است که بهره گیری از روند مناسب طراحی مهندسی به لحاظ کاهش هزینه ها و زمان موثر خواهد بود. از طرف دیگر، توصیف ارائه شده در این مقاله، فرایند مهندسی معکوس را فراتر از فرایند کپی برداری قطعات، تصویر کرده و گستره وسیعی از عملیات فنی، اقتصادی، بازاریابی و جز این ها را در برگرفته و کاربردهای گسترده ای را برای آن ذکر کرده است.
    کلیدواژگان: مهندسی معکوس، روش های طراحی مهندسی، جدول خانه کیفیت، پروتز، آداپتور چرخان، ماتریس تصمیم گیری، پریما
  • محمدحسن شجاعی فرد، حامد سعیدی گوگرچین*، عیسی بناگر، امین طبایی صفحات 30-37
    امروزه در صنایع خودروسازی رقابت شدیدی در خصوص تولید محصولاتی با ویژگی های منحصر به فرد وجود دارد. به کارگیری مواد هوشمند با خواص مکانیکی و ارتعاشی قابل کنترل در سیستم های خودرو امکان ایجاد شرایط مطلوب ایمنی و آسایش سرنشین را فراهم می آورد. در این مقاله، نخست به معرفی سیالات مغناطیسی پرداخته می شود. سپس شرح مختصری از نحوه عملکرد و کاربردهای خودرویی همچون دمپر و سیستم ترمزی، که بر پایه این مواد هستند، بیان می شود. در ادامه، الاستومرهای مغناطیسی به عنوان نسل جدیدی از این مواد معرفی می گردند. این دسته از الاستومرها شرایط کاری منحصربه فردی دارند، همچنین به روش های متنوعی می توان آنها را مدلسازی کرد. چند نمونه از کاربردهای خودرویی این دسته از مواد مانند بوش های بر پایه الاستومرهای مغناطیسی، تایرها با فناوری خاص و سیستم تعلیق شامل این مواد هوشمند بررسی خواهد شد. در پایان به یکی از ساده ترین روش های اندازه گیری خواص مکانیکی الاستومرهای مغناطیسی پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: مواد هوشمند، سیال مغناطیسی، الاستومر، الاستومر مغناطیسی
  • مصطفی محمودی *، جاماسب پیرکندی، امیر عبدالهی صفحات 38-45
    ایران با میزان بارش متوسط سالیانه کمتر از 300 میلی متر کشوری است کم باران که با معضل کم آبی روبروست. متاسفانه علاوه بر این معضل، پراکندگی مناطق پرباران آن به نحوی است که به جز مناطق حاشیه دریای خزر و نقاط کوهستانی ایران، میزان بارش سالیانه بسیار اندک است و این کم آبی به خصوص در مناطق کوچک و دورافتاده نمود پیدا می کند. همچنین در بسیاری از این مناطق، به دلیل کمبود آب و تخلیه سفره های زیرزمینی طی سالیان اخیر میزان شوری آب افزایش یافته است. مناطق دیگری نیز به منابع آب شور دریا دسترسی دارند و در عین حال به شبکه توزیع و تصفیه آب دسترسی ندارند. بنابراین توسعه واحدهای نمک زدایی در مقیاس کوچک برای ایران ایده ای مناسب است. در این مقاله به بررسی فناوری های نمک زدایی خورشیدی پرداخته می شود و با استفاده از نتایج تحقیق، نمونه های عملیاتی آن برای استفاده توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: نمک زدایی، آب شیرین کن، خورشیدی، مقیاس کوچک
  • سهند حصولی *، احد صمدی صفحات 46-53
    تنش پسماند تنشی است که در یک جسم جامد بدون اعمال تنش خارجی وجود دارد. منشا آن ناشی از عدم تطابق بین نواحی مختلف ریزساختاری در ماده است و بسته به فرایند تولید قطعه ممکن است در گستره وسیعی از قطعات صنعتی موجود باشد و اثر قابل توجهی را بر عملکرد آنها بگذارد. بنابراین اندازه گیری و شناخت تنش پسماند در قطعات مهندسی از منظر علمی و فناوری بسیار مهم است. روش اثرگذاری نانو از جمله روش های اندازه گیری تنش پسماند به صورت غیرمخرب است که بر پایه نظریه های مکانیک محیط های ناپیوسته تنش پسماند جامدات را در مقیاس میکروسکوپی اندازه می گیرد و چند سالی است که توجه محققان فعال در این حوزه را به خود جلب کرده است. در این مقاله تحقیقات انجام شده در مورد اندازه گیری تنش پسماند با روش اثرگذاری نانو به اجمال مرور و بررسی شده است.
    کلیدواژگان: تنش پسماند، اثرگذاری نانو، میکرو تنش، ماکرو تنش، شکست پیش بینی نشده
  • رضا عبدی بهنق*، هادی عبداللهی صفحات 54-61
    براده های ماشینکاری فلزات از جمله مهمترین منابع بازیافت به شمار می روند که بازیافت و برگرداندن آنها به چرخه تولید می تواند منافع بسیاری برای واحدهای تولیدی به همراه داشته باشد و از هدررفت منابع جلوگیری کند. با توجه به بازده پایین روش های ذوبی و ملاحظات زیست محیطی، محققان همواره درپی روش هایی بوده اند تا از این طریق عملیات بازیافت به ساده ترین حالت و زیر دمای ذوب فلز انجام شود. هدف این مقاله، ارائه گزارشی درباره مهم ترین فرایندهای موجود در بازیافت حالت جامد براده های ماشینکاری فلزات گوناگون است. در این رهگذر، با مرور تاریخچه بازیافت حالت جامد به بررسی چهار فرایند اکستروژن گرم، تغییر شکل پلاستیکی شدید، فورج و اکستروژن اصطکاکی پرداخته می شود. در هر بخش سعی شده است تا با ارائه توضیحات، مقایسه روش های معمول و درکی مطلوب از مزایا و محدودیت های هر یک از روش ها ممکن شود. مرور تاریخچه فرایندهای حالت جامد نشان می دهد که این فرایندها می توانند جایگزین مناسبی برای فرایندهای ذوبی محسوب شوند.
    کلیدواژگان: بازیافت حالت جامد، براده، ماشینکاری فلزات، اکستروژن
  • علیرضا حیدری، علیرضا معصومی، حسین آذرمی، علیرضا شوشتری صفحات 62-72
    امروزه ورود نرم افزارها و ماشین های رایانه محور به عرصه صنعت سبب شده است کیفیت، تنوع و سرعت تولید افزایش چشمگیری داشته باشد. این پیشرفت نرم افزاری صنعت نسبتا پیچیده کفش را نیز دستخوش تغییر کرده است. علاوه بر این، امروزه تولید کفش های طبی به عنوان یک ارتز، بسیار مورد توجه واقع شده است، اما متاسفانه با تمام تلاش هایی که در کشور برای تولید ارزان تر این گونه کفش ها انجام شده، به علت عدم استفاده از خودکارسازی، قیمت تمام شده این محصول برای مصرف کنندگان مناسب نیست. با توجه به اهمیت موضوع، در ادامه مقاله نخست که در آن خودکارسازی طراحی کفش بررسی شد، در این مقاله خودکارسازی ساخت و تولید کفش بررسی شده است. پس از توصیف مراحل تولید کفش و کاربرد نرم افزارهای اتودسک در این حوزه، در بخش مطالعه موردی، تولید یک نمونه کفش با بهره گیری از فرایند خودکارسازی نرم افزاری پیاده سازی شده است. در این فرایند ابتدا قالب تولید و الگوهای دوبعدی توسط دستگاه سی . ان. سی. آماده شده است. در ادامه، نقشه مونتاژ جهت ارائه به کادر مونتاژ استخراج گردیده است. در پایان یک نمونه کفی طبی شخصی سازی و تولید و ارزیابی هزینه تولید با بهره گیری از خودکارسازی نرم افزاری انجام شده است.
    کلیدواژگان: کفش، خودکارسازی نرم افزاری، ارتز، کفش طبی، اسکن کف پا
  • نگین مفتونی*، شادی کمالی صفحات 73-78
    پدیده پیزوالکتریک عبارت است از توانایی تبدیل نیروهای مکانیکی به الکتریسیته که در برخی از سرامیک ها دیده می شود. در این مقاله پس از معرفی پدیده پیزوالکتریک، کاربردهای متنوعی از آن ارائه می شود. چون استفاده از انواع انرژی جهت کاهش فشار موجود بر منابع سنتی انرژی نظیر سوخت های فسیلی در اولویت تحقیقاتی و عملیاتی قرار دارد، رویکرد برداشت انرژی از سیستم های متنوع توسط پدیده پیزوالکتریک مورد توجه است. این برداشت انرژی می تواند از انواع منابع ارتعاشی با فرکانس های مختلف صورت گیرد. شبیه سازی های کامپیوتری روش مناسبی برای کمک به طراحی های مختلف هستند. نرم افزار کامسول، که بر اساس حل معادلات دیفرانسیل حاکم بر سیستم ها به روش اجزای محدود عمل می کند، دارای ماژولی جهت شبیه سازی سیستم های پیزوالکتریک است. در این مطالعه این ماژول بعد از معرفی کلی نرم افزار کامسول به صورت جزئی بررسی می شود. تیر یک سر گیرداری از جنس ماده پیزوالکتریک شبیه سازی و تاثیر تغییرات فرکانس و بار الکتریکی در کارکرد آن بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که میزان ولتاژ و توان الکتریکی قابل حصول از ارتعاشات وارد بر یک ماده پیزوالکتریک به میزان فرکانس ارتعاش بستگی دارد. بیشینه برداشت انرژی الکتریکی نزدیکی فرکانس تشدید رخ می دهد. از این پدیده در کاربردهای صنعتی و پزشکی استفاده می شود.
    کلیدواژگان: پیزوالکتریک، ماژول برداشت انرژی، شیبه سازی، نرم افزار کامسول، سیستم های انرژی
  • پویا صالحی فیروزآبادی، اصغر نجفی* صفحات 79-92
    بازرسی غیرمخرب به دلائلی چون صرفه اقتصادی، سرعت و بازدهی در صنعت، به ویژه در صنعت توربین های گاز و بخار، جایگاه ویژه ای دارد. در میان روش های مرسوم جهت بازرسی غیرمخرب، روش های بازرسی فراصوتی و جریان گردابی از اهمیت ویژه ای برخوردارند. روش فراصوتی پس از روش های چشمی و مایع نافذ پرکاربردترین روش بازرسی غیرمخرب است و به دلیل تنوع کاربرد و ماهیت پیچیدگی زیادی دارد. روش جریان گردابی نیز به دلیل حساسیت آن به ساختار قطعه، همین طور حساسیت زیاد نسبت به عیوب سطحی و قطعات با ضخامت کم، در بازرسی غیرمخرب دارای اهمیت ویژه ای است. در این مقاله، نخست اختراعات و مقالات جهانی، زمینه های فعالیت شرکت های مطرح در بازرسی غیرمخرب و صنایع توربین های گاز و بخار در داخل و خارج از کشور بررسی می شوند. سپس با در نظر گرفتن این عوامل، راه کارهایی جهت توسعه بازرسی غیرمخرب به روش فراصوتی و جریان گردابی در داخل کشور ارائه می گردد.
    کلیدواژگان: بازرسی فراصوتی، جریان گردابی، آرایه فازی، پردازش سیگنال
  • محمد هنرپیشه*، ایمان علی نقیان، امیر رستمی صفحات 93-101
    شکل دهی افزایشی ورق فلزی از جمله روش های نوین و انعطاف پذیردر فناوری شکل دهی ورق های فلزی است، که برای تولید قطعات به تعداد کم و ساخت مدل نمونه اولیه مورد استفاده قرار می گیرد. برای تولید قطعات با خواص مطلوب، با بیشترین کیفیت و کمترین هزینه، تعیین میزان بهینه برای پارامترهای فرایند ضروری می باشد. در این تحقیق به بررسی حد شکل پذیری ورق آلومینیوم 1050 و تاثیر پارامترهایی چون قطر ابزار شکل دهی، گام عمودی، سرعت دوران ابزار و سرعت پیشروی در فرایند شکل دهی افزایشی به حالت گودال سهموی پرداخته شده است. به علاوه اینکه مدلی برای تخمین بیشینه عمق و زاویه شکست ورق در این فرایند ارائه شده است. در مراحل بعد بهینه سازی برای یافتن بیشترین عمق و زاویه شکست با استفاده از روش پاسخ سطح صورت گرفت. براساس آزمایشات انجام شده و تحلیل صورت گرفته با روش پاسخ سطح و آنووا، سرعت چرخشی تاثیر چندانی بر عمق و زاویه شکست ندارد و همین طور بیان شد که افزایش میزان فاکتورهای پیشروی و قطر ابزار میزان عمق شکست کاهش و با افزایش گام حرکتی ابزار آن افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: تغییر شکل افزایشی، بهینه سازی، روش پاسخ سطح، گودال سهموی، آلومینیوم 1050