فهرست مطالب

فصلنامه فناوری آموزش
پیاپی 4 (پاییز 1386)

  • تاریخ انتشار: 1386/07/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • شهرام احمدی*، علی شکوه فر، محمدرضا ابوطالبی، آرش رضایی صفحات 221-232

    آلیاژهای آلومینیم- لیتیم از جمله آلیاژهای فوق سبک و کارپذیر بوده که با توجه به مدول الاستیک بالاتر و وزن مخصوص کمتر، جایگزین برخی از آلیاژهای هوایی (مثل گروه های 2000و7000) شده اند. افزایش خواص مکانیکی این آلیاژها با استفاده از روش های مختلف حرارتی - مکانیکی (Thermo Mechanical) همواره مدنظر محققان بوده است. ایجاد مناطق GP از طریق انجام فرایندهای پیرسازی دمای پایین تاثیر زیادی بر خواص فیزیکی و مکانیکی آلیاژهای آلومینیم- لیتیم دارد. در این تحقیق در بخش اول آزمایشها، با انجام عملیات پیرسازی طبیعی و پیرسازی مصنوعی در دمای 100 درجه سانتی گراد، چگونگی تشکیل و تاثیر این مناطق بر خواص آلیاژ بررسی شده است. در بخش دوم آزمایشها رسوب فاز T1 در خلال پیرسازی و تاثیر کارسرد بر زمان بهینه فرایند پیرسازی در دماهای °C150 و °C190 برای یک نمونه ورق آلیاژ آلومینیم - مس- لیتیم بررسی گردیده است. نتایج نشان میدهد که تشکیل نواحی GP در ساختار سبب افزایش سختی، استحکام و مقاومت ویژه آلیاژ شده و با انجام فرایند پیرسازی در دمای بالاتر و تشکیل رسوبهای پایدار، روند افزایش سختی و استحکام ادامه یافته ضمن اینکه مقاومت ویژه آلیاژ کاهش می یابد. مشخص گردید که تغییر سطح انرژی در محدوده Cº250 تا Cº300 مربوط به رسوب فاز T1 و تغییر سطح انرژی در محدوده دمای Cº450 تا Cº530 در اثر انحلال آن در ساختار آلیاژ می باشد. انرژی اکتیواسیونهای تشکیل و انحلال فاز T1 در این تحقیق به ترتیب (kj/mol)1/122 و(/mol(kj3/130 محاسبه گردید که این مقادیر برابر با انرژی اکتیواسیون نفوذ عناصر سازنده این فاز (مس و لیتیم) در ساختار شبکه آلومینیم می باشد.

    کلیدواژگان: آلیاژ آلمینیوم-لیتیوم، مناطق GP، آزمایشگاه کالریمتریک(DSC)، انرژی اکتیواسیون
  • محمد زمان کبیر*، امیر ابریشم فروشان اصل، مهدی خانعلی پور صفحات 233-244

    استفاده از پانلهای پیش ساخته یک از روش های نوین احداث بنا می باشد که اخیرا در ساخت دیوارهای داخلی و خارجی، باربر و جداکننده و نیز به عنوان کف طبقات در ساخت و ساز کاربری دارند.این سیستم شامل دو لایه شبکه مفتول جوش شده می باشد که در دو سوی یک لایه پلی استایرن قرار داده شده و توسط برش گیرهایی به یکدیگر متصل می شوند. در مرحله بعد روی این مفتولها بتن شاتکریتی پاشیده شده و سپس سطح پرداخت می شود. کاربرد پانلهای 3D با توجه به اهمیت سبک سازی، بهینه سازی و صرفه جویی مصرف سوخت در حال افزایش می باشد.  در این مقاله  سیستم ترکیبی قاب فولادی و پانلهای سبک پیش ساخته در حالت فاصله دار با قاب تحت بارگذاری سیکلی  مورد تحلیل عددی و آزمایشگاهی قرار گرفته است. ستونهای قابهای مورد استفاده 2IPE120 و تیرها IPE120 می باشد و دیوار دارای ارتفاع 120 سانتیمتر ، عرض 64 سانتیمتر و ضخامت 14 سانتیمتر می باشد که دولایه بتن به ضخامت 4 سانتیمتر و یک لایه پلی استایرن به ضخامت 6 سانتیمتر را شامل می گردد. تحلیل عددی به کمک نرم افزار Perform انجام شده است و در مرحله بعد شکل پذیری حاصل از تحلیل عددی و آزمایشگاهی  با هم مقایسه می شود. ترکیب سیستم پانل 3D با قاب خمشی باعث افزایش سختی و مقاومت جانبی سازه خواهد شد.

    کلیدواژگان: قاب خمشی فولادی، دیوار پیش ساخته سبک، بارگذاری سیکلی، شکل پذیری، بررسی عددی و آزمایشگاهی
  • زهرا نصیری قیداری*، حمید لسانی، احمد دارابی، فرید توتونچیان صفحات 245-254

    موتور هیسترزیس آهنربای دایم مزایای هردو موتورهای هیسترزیس و آهنربای دایم را دارد. این موتور، برای کاربرد‏های خودرو برقی،  پمپ ‏های کمپرسور، ربات ‏ها و درایو‏های صنعتی دقیق، نظیر سیستم های ناوبری اینرسی و ثبت کننده های ویدیویی که به عملکرد نرم، بی سر و صدا با راندمان بالا، احتیاج دارند، بسیار مناسب است. در این مقاله به مدل سازی و شبیه سازی این موتور می پردازیم. ابتدا   معادله های دینامیکی موتور را با در نظر گرفتن اثر فوکو استخراج می کنیم و سپس معادله های حالت آن را برای شبیه سازی در محیط SIMULINK/MATLAB ارایه می کنیم. در نهایت نتیجه های حاصل از شبیه سازی را با نتیجه های روش عددی و المان محدود مقایسه می کنیم.  این مقایسه، تطابق خوب این نتیجه های را با هم نشان می دهد. روش ارایه شده در این مقاله به لحاظ زمانی، سریع تر از روش المان محدود است و از دقت قابل قبولی برخوردار است.

    کلیدواژگان: موتور هیسترزیس، آهن ربای دائم، موتور هیسترزیس مرسوم، مدل سازی، مدل دینامیکی، اثر فوکو، روش المان محدود
  • احمدرضا دوراندیش*، غلامحسین پایگانه، سیروس آقانجفی، غلامحسین دهقان صفحات 255-263

    هدف از ارایه این مقاله بررسی روش طراحی یک میکرو قید است که با عملکرد مناسب ،بتواند با توجه به پارامترهای مهم زمان عکس العملی و  نیروی مناسب، یک میکرو قطعه را به صورت خودکار گرفته و بعد از انجام  مراحل کاری مختلف که روی قطعه انجام می شود. قطعه را رها سازد و برای گرفتن قطعه بعدی آماده باشد. استفاده از فناوری CMOS در طراحی دیوار های قید و بکارگیری فناوری SMA در طراحی نگهدارنده قید و جایگزین کردن آن به جای دیگر طرح های موجود در بهینه کردن توان مصرف انرژی و زمان عکس العملی،همچنین تلفیق دو فناوری اخیر نقش اساسی در این مقاله را بر عهده دارد. در ادامه به بررسی طرح مذکوراز طریق  مدل سازی محرک بر اساس سیستم جرم و فنر پرداخته و با استفاده از نرم افزارهای ریاضی، معادلات تحلیلی حرکت محرک را بر اساس زمان  استخراج می شود چنان که بتوان به صورت پارامتری زمان تغییر شکل محرک را محاسبه نمود.

    کلیدواژگان: میکروقید، مدل جرم و فنر، مدل حرارتی، نگهدارنده SMA
  • سعید علی محمدی*، فخرالدین علی مرادی، ابراهیم جباری صفحات 265-273

    یکی از مهمترین ارکان مدلهای بهینه سازی بهره برداری از مخازن چند منظوره، تعریف یک تابع جریمه یا خسارت می باشد. بدلیل تنوع اهداف بهره برداری و پیچیدگی سیستم، اغلب بجای استفاده از توابع سود و هزینه، که تنها برخی اهداف را مدنظر قرار می دهند، از توابع جایگزین استفاده می نمایند. این توابع بصورت مجموع چند عبارت می باشند که جریمه یا خسارت متناظر با انحراف از مقادیر مطلوب (نیازها) را منعکس می نمایند. در اینصورت یکی از مهمترین مراحل تدوین مدل بهینه سازی، تعیین ضرایب و توانهای (پارامترهای) این توابع است. در این مقاله از یک مدل برنامه ریزی پویای استوکستیک (SDP) جهت بهینه سازی بهره برداری از یک مخزن چند منظوره استفاده شده است. بکمک این مدل، پارامترهای تابع خسارت از طریق تحلیل حساسیت مورد ارزیابی قرار گرفته اند. بدین منظور معیارهای اعتمادپذیری، برگشت پذیری، و آسیب پذیری بکار گرفته شده اند. بررسی ها نشان می دهد که حساسیت این پارامترها به تغییرات توان توابع به مراتب بیشتر از ضرایب توابع است.

    کلیدواژگان: تابع خسارت، برنامه ریزی پویای استوکستیک، بهینه سازی، برقابی
  • مهدی حسینی * صفحات 275-283

    نفوذپذیری یک خصوصیت خیلی مهم در سنگها است و جریان سیال در داخل سنگها را کنترل می کند. در اکثر سلولهای موجود در آزمایشگاه های مکانیک سنگ آب در امتداد محور نمونه استوانه ای شکل حرکت می کند. این سلولها برای تعیین نفوذپذیری طولی سنگ مورد استفاده قرار می گیرد در حالی که سیال به صورت شعاعی در سنگهای اطراف چاه های آب و نفت نفوذ می کند. هدف از این تحقیق، طراحی سلول و کالیبره کردن دستگاهی است که برای تعیین نفوذپذیری شعاعی سنگ به کار می رود. برای بررسی عملکرد دستگاه آزمایش چندین آزمایش بر روی یک سنگ مصنوعی به نام CPIR09 و همچنین سنگ  تراورتن انجام گردید. نتایج آزمایشها نشان می دهد دستگاه آزمایش از عملکرد خوبی برخوردار است. همچنین به کمک این دستگاه آزمایش امکان اندازه گیری مدول حجمی مواد تشکیل دهنده سنگ وجود دارد.

    کلیدواژگان: نفوذپذیری شعاعی، سلول آزمایش نفوذ پذیری، سنگ
  • محمود یحیایی*، مسعود مرادی صفحات 285-294

    با توجه به هدف آیین نامه 2800 ،که تامین ایمنی جانی در سطح خطر 1 می باشد و نیز پیشرفتی که در روش طراحی بر اساس عملکرد و تدوین آیین نامه های جدید طراحی صورت گرفته ، در این تحقیق سعی شده است  سازه های فولادی نامتقارن در یک جهت دارای بادبند هم محور که براساس استاندارد 2800 ویرایش سوم و مبحث دهم مقررات ملی طراحی شده اند از منظر طراحی بر اساس عملکرد و ضوابط دستور العمل بهسازی ایران بررسی شده و مشخص گردد آیا این ساختمانها اهداف استاندارد 2800 ویرایش سوم را در سطح خطر یک تامین می کنند یا خیر. بدین منظور 12 ساختمان فولادی دارای سیستم بادبند هم محور در گروه های 5، 8 ، 11 و 14 طبقه با خروج از مرکزیت های سختی نسبت به مرکز جرم 0 ، 10و 20  درصد که ناشی از جابجایی بادبندها در یک جهت می باشد ، مورد تحلیل و مطالعه قرار گرفته اند .در مرحله ارزیابی عملکرد، نتایج تحلیل غیر خطی استاتیکی و دینامیکی ساختمان ها شامل تغییر مکان نسبی طبقات، تعیین نقطه عملکرد سازه، تغییر شکل های خمیری مهاربندهای فشاری وکششی و نسبت نیرو به ظرفیت ستونها با معیارهای پذیرش، مقایسه شده و سطح عملکرد ساختمانها و اجزای آن تعیین شده است .نتایج نشان می دهد، سازه های منظم و نا منظم  11 و14 طبقه، سطح عملکرد ایمنی جانی را در سطح خطر1 تامین می کنند.  این مساله تقریبا در مورد سازه های 8 طبقه نیز صدق می کند لیکن در سازه های 5 طبقه به خصوص در جهت متقارن ضعفهایی مشاهده شده که برای تامین سطح عملکرد ایمنی جانی نیاز به رفع این نواقص می باشد.

    کلیدواژگان: سطح عملکرد، ساختمان، نامتقارن، مهربندی فولادی، استاندارد2800 ویرایش سوم
|
  • S. Ahmadi *, A. Shokouh Far, M.R. Abutalebi, A. Rezaee Pages 221-232

    Aluminum-lithium alloys are among the ultra-lightweight and workable alloys that have replaced some air alloys (such as 2000 and 7000 groups) due to their higher elastic modulus and lower specific gravity. Increasing the mechanical properties of these alloys using various thermal-mechanical methods (Thermo Mechanical) has always been considered by researchers. Creating GP regions through low temperature aging processes has a great impact on the physical and mechanical properties of aluminum-lithium alloys. In this research, in the first part of the experiments, by performing natural aging and artificial aging at a temperature of 100 اد C, the formation and impact of these areas on the properties of the alloy were investigated. In the second part of the experiments, the precipitation of phase T1 during the aging process and the effective effect on the optimal time of the aging process at temperatures C150 and C190 for a sample of aluminum-copper-copper-lithium alloy sheet have been investigated. The results show that the formation of GP areas in the structure increases the hardness, strength and special strength of the alloy and by performing the aging process at higher temperatures and forming stable sediments, the process of increasing the hardness and strength continues while the special strength of the alloy decreases. It was found that the change in energy level in the range C250 to C300 is related to the deposition of phase T1 and the change in energy level in the temperature range C450 to C305 due to its dissolution in the alloy structure. The energy of the formation and dissolution activations of phase T1 in this study was calculated to be (kj / mol) 1/122 and (/ mol (kj3 / 130), respectively, which is equal to the activation energy of the penetration of the constituent elements of this phase (copper and lithium) in the network structure. It is aluminum.

    Keywords: Aluminum-Lithium Alloy, GP Areas, Calimetry Laboratory (DSC), Activation Energy
  • M.Z Kabir*, A. Abrisham Foroushan Asl, M. Khan Alipour Pages 233-244

    The use of prefabricated panels is one of the new methods of building construction, which has recently been used in the construction of interior and exterior walls, loaders and separators, as well as flooring in construction. This system includes two layers of welded wire mesh. On both sides, a layer of polystyrene is placed and connected to each other by cutters. In the next step, shotcrete concrete is sprayed on these wires and then the surface is polished. The use of 3D panels is increasing due to the importance of lightening, optimizing and saving fuel consumption. In this paper, the combined system of steel frame and lightweight prefabricated panels in the distance from the frame under cyclic loading is analyzed numerically and laboratory. The columns of the frames used are 2IPE120 and the beams are IPE120 and the wall has a height of 120 cm, a width of 64 cm and a thickness of 14 cm, which includes two layers of concrete with a thickness of 4 cm and a layer of polystyrene with a thickness of 6 cm. Numerical analysis is performed with the help of Perform software and in the next step, the formability obtained from numerical and laboratory analysis is compared. Combining a 3D panel system with a bending frame will increase the stiffness and lateral strength of the structure.

    Keywords: Steel bending frame, lightweight prefabricated wall, cyclic loading, ductility, numerical, laboratory inspection
  • Z. Nasiri Gheydari *, H. Lessani, A. Darabi, F. Totonchian Pages 245-254

    The permanent magnet hysteresis motor has the advantages of both the hysteresis motor and the permanent magnet. This engine is ideal for applications for electric vehicles, compressor pumps, robots and precision industrial drives, such as inertial navigation systems and video recorders that require high-performance soft, low-performance, and high-performance audio. . In this article, we will model and simulate this engine. We first derive the dynamic equations of the engine by considering the Foucault effect, and then we present the equations of its state for simulation in the SIMULINK / MATLAB environment. Finally, we compare the results of the simulation with the results of the numerical method and the finite element. This comparison shows a good match for these results. The method presented in this paper is time-limited, faster than the finite element method, and has acceptable accuracy.

    Keywords: hysteresis motor, permanent magnet, conventional hysteresis motor, modeling, dynamic model, Eddy current, Finite element method
  • A.R Dourandish*, G.H Paygane, S. Agha Najafi, G.H. Dehghan Pages 255-263

    The purpose of this paper is to examine the design method of a micro-constraint that, with proper performance, can automatically take a micro-part according to the important parameters of the reaction time and force, and after performing various steps on the part. Be. Release the piece and be ready to take the next piece. The use of CMOS technology in the design of retaining walls and the use of SMA technology in the design of the retaining bracket and its replacement instead of other existing designs in optimizing energy consumption power and reaction time, as well as combining the last two technologies play an essential role in this article. Is responsible. In the following, the mentioned design is examined through stimulation modeling based on mass and spring system and using mathematical software, analytical equations of stimulus movement based on time are extracted so that the time of deformation of stimulus can be calculated as a parameter.

    Keywords: Micro controller, mass, spring model, thermal model, SMA holder
  • S. Ali Mohammadi *, F. Ali Moradi, E. Jabbari Pages 265-273

    One of the most important pillars of optimized multi-purpose reservoir optimization models is the definition of a penalty or loss function. Due to the variety of operating goals and the complexity of the system, they often use alternative functions instead of using profit and cost functions, which only consider certain goals. These functions are the sum of several expressions that reflect the penalty or damages corresponding to the deviation from the desired values ​​(needs). In this case, one of the most important steps in developing an optimization model is to determine the coefficients and capabilities (parameters) of these functions. This paper uses a dynamic stochastic programming (SDP) model to optimize the operation of a multi-purpose tank. With the help of this model, the parameters of the damage function have been evaluated through sensitivity analysis. For this purpose, the criteria of reliability, reversibility, and vulnerability have been used. Studies show that these parameters are much more sensitive to changes in the power of functions than the coefficients of functions.

    Keywords: Damage function, stochastic dynamic programming, Optimization, hydro power
  • M. Hosseini * Pages 275-283

    Penetration is a very important feature in rocks and controls the flow of fluid inside the rocks. In most cells in mechanical laboratories, the water rock moves along the axis of the cylindrical pattern. These cells are used to determine the longitudinal permeability of the rock, while the fluid penetrates radially into the rocks around the water and oil wells. The purpose of this study is to design a cell and calibrate a device used to determine the radial permeability of a rock. To test the performance of the test device, several experiments were performed on an artificial stone called CPIR09 as well as travertine. Test results show that the test device is performing well. Also, with the help of this test device, it is possible to measure the volumetric modulus of stone components.

    Keywords: Radial permeability, permeability test cell, rock
  • M. Yahyaee *, M. Moradi Pages 285-294

    Considering the purpose of Regulation 2800, which is to ensure the safety of life at risk level 1, as well as the progress made in the design method based on the performance and development of new design regulations, in this study, asymmetric steel structures in one In order to have a coaxial brace that is designed according to the 2800 standard of the third edition and the tenth issue of the national regulations, from the perspective of design, based on the performance and criteria of the Iran Improvement Instruction, Do or not. For this purpose, 12 steel buildings with coaxial brace system in groups of 5, 8, 11 and 14 floors are analyzed and studied by leaving the centers of difficulty compared to the center of mass 0, 10 and 20%, which is due to the displacement of braces in one direction. At the stage of performance appraisal, the results of static and dynamic nonlinear analysis of buildings, including relative displacement of floors, determination of structural performance point, paste deformations of compressive and tensile braces, and ratio of force to column capacity with acceptance, comparison and level criteria. The performance of buildings and their components has been determined. The results show that regular and irregular structures of 11 and 14 floors provide the level of life safety performance at risk level 1. This is almost true of 8-story structures, but in 5-story structures, especially in the symmetrical direction, weaknesses have been observed that need to be addressed to ensure the level of safety of the lifeguard.

    Keywords: Performance level, building, asymmetric, steel bearing, standard 2800 third edition