فهرست مطالب

مهندسی مکانیک مدرس - سال یازدهم شماره 2 (تابستان 1390)

نشریه مهندسی مکانیک مدرس
سال یازدهم شماره 2 (تابستان 1390)

  • تاریخ انتشار: 1390/07/25
  • تعداد عناوین: 14
|
  • روح الله طالبی توتی، محمدحسن شجاعی فرد، عارف یداللهی صفحه 1
    در این مقاله شبیه سازی تحلیلی و عددی افت انتقال صوت (TL) از پوسته مافلر تحلیل و بررسی می شود. از آنجا که سهم بزرگی از نویز منتشر شده از سیستم اگزوز خودرو مربوط به پوسته مافلر است، پیش بینی صحیح افت انتقال صوت از پوسته مافلراهمیت ویژه ای دارد. در روش تحلیلی، مافلر به صورت پوسته ای استوانه ای با طول بینهایت در معرض امواج صفحه ای هارمونیک در نظر گرفته شده و با حل دقیق معادلات ارتعاش پوسته و معادلات موج آکوستیکی به طور همزمان، TL محاسبه می شود. در روش عددی به کمک نرم افزار تجاری SYSNOISE که نوعی نرم افزار المان مرزی (BEM) است، از کوپل سازه ای مدل های FEMBEM برای پیش بینی افت انتقال (TL) استفاده می شود. مطابقت نتایج به دست آمده از مدل تحلیلی و مدل عددی با داده های آزمایشگاهی بررسی شده و در نهایت تاثیر پارامترهای طراحی مهم مانند ضخامت و شکل هندسی پوسته برای انتخاب راهبرد طراحی مطالعه می شود.
    کلیدواژگان: کلید واژگان: مافلر، انتقال صوت، مدل المان مرزی (BEM)، نرم افزار SYSNOISE
  • رضا هدایتی، سعید ضیایی راد * صفحه 13

    تصادم بین پرنده و هواپیما که به عنوان «برخورد پرنده» شناخته می شود، پدیده ای معمول و در عین حال خطرناک است. در این پژوهش برای تحلیل برخورد پرنده از سه روش لاگرانژ، هیدرودینامیک ذره ای هموارشده (SPH) و اویلر-لاگرانژ اختیاری (ALE) استفاده شده و نتایج حاصل از آن ها با هم و با نتایج تجربی مقایسه شده است. برای مقایسه نتایج، نحوه تغییر شکل مدل پرنده و نمایه فشار در مرکز برخورد با هم مقایسه شده اند. نتایج نشان داد که هر سه روش لاگرانژ، هیدرودینامیک ذره ای هموارشده و اویلر-لاگرانژ اختیاری به خوبی می توانند نمودار فشار آزمون های عملی را چه در برخورد عمود و چه در برخورد مورب پیش بینی کنند. همچنین هر سه روش تغییر شکل مشابهی از پرنده را چه در برخورد عمودی و چه در برخورد مورب پیش بینی می کنند. کوتاهی زمان حل، نداشتن پارامترهای زیاد و دشوار و نیز مواجه نشدن با خطاهای عددی شایستگی بهتر روش SPH را در مدل سازی برخورد پرنده نسبت به دو روش دیگر نشان می دهد.

    کلیدواژگان: برخورد قائم و مورب پرنده، روش لاگرانژ، روش اویلر، لاگرانژ اختیاری، روش هیدرودینامیک ذره ای هموارشده
  • علی جلالی، محمدحسن کیهانی، محمود نوروزی * صفحه 27

    در این پژوهش، مدل سازی عددی جریان سیال ویسکوالاستیک در حال توسعه در کانال های مستطیلی مدنظر قرار گرفته است. در بیشتر پژوهش های انجام شده در این زمینه، با صرف نظر کردن از اثر ناحیه ورودی، فقط ناحیه توسعه یافته تحلیل شده است. با توجه به در دست نبودن تحلیلی جامع در این زمینه، مدل سازی سه بعدی ناحیه ورودی، نوآوری این پژوهش است. برای مدل سازی عبارت تنش، از مدل PTT که یکی از کامل ترین مدل های پیشنهادی برای سیالات ویسکوالاستیک است، استفاده کردیم. لازم است ذکر شود که در این پژوهش شرایط اولدروید درنظر گرفته شده و جریان های گردابی آشکارسازی شده است. با توجه به غیر خطی بودن معادلات حاکم و همچنین سه بعدی بودن محدوده حل، برای حل معادلات از روش فشرده سازی مصنوعی همراه با شبکه جابه جا شده استفاده شده است. نتایج به دست آمده در ناحیه توسعه یافته، هم خوانی خوبی را با دیگر نتایج موجود در این زمینه نشان می دهد.

    کلیدواژگان: سیال ویسکوالاستیک، جریان در حال توسعه، مدل سازی سه بعدی، معادله PTT
  • سوران حسنی فرد صفحه 39
    در این پژوهش اثرهای مسیر ترک خستگی در مود ترکیبی کششی و برشی بر عمر خستگی اتصالات نقطه جوش با قطر و فواصل مختلفی بین صفحاتشان مطالعه شده است. از تحلیل غیر خطی اجزای محدود برای محاسبه توزیع های تنش در راستای عمود بر جهت ترک استفاده شده است. مقادیر تنش مؤثر و همچنین ضرایب کاهش مقاومت ناچ به روش حجمی به دست آمده است. روش رشد ترک خستگی برای به دست آوردن ضریب های شدت تنش در مودهای اول و دوم شکست و تخمین عمر انتشار ترک خستگی به کار رفته است. نتایج به دست آمده از روش های تخمین عددی- ازجمله روش حجمی و روش تخمین رشد ترک خستگی- با داده های تجربی خستگی مقایسه شده است. نتایج حاصل از روش رشد ترک خستگی با در نظر گرفتن مودهای اول و دوم شکست، نشان می دهد که اتصالات ایجاد شده توسط نیروی الکترودی کوچکتر و با قطر نقطه جوش بزرگتر، ضریب شدت تنش کوچکتری نسبت به اتصالاتی دارند که قطر نقطه جوش آنها کوچکتر است، اما با توجه به رشد ترک خستگی در مود ترکیبی شکست، نسبت ضریب شدت تنش مود اول به مود دوم اهمیت بیشتری دارد.
    کلیدواژگان: اتصال نقطه جوش، عمر خستگی، رشد ترک خستگی، مود ترکیبی شکست، روش حجمی
  • مائده سادات ضویی، محمود فرزین، امیرحسین محمدی صفحه 49
    - آلیاژهای آلومینیوم به دلیل وزن کم و مقاومت خوردگی بالا در صنعت خودرو مورد توجه قرار گرفته اند. اما به دلیل شکل پذیری کم و کیفیت پایین سطح محصول نهایی حاصل از این آلیاژها در دمای اتاق فرایندی جدید در دهه اخیر تحت عنوان شکل دهی داغ فلز توسط گاز معرفی شده است. این مقاله بررسی روش نوین شکل دهی داغ ورق آلیاژ آلومینیوم توسط گاز می باشد. برای مطالعه فرایند مزبور روش آزمایشگاهی و ساخت تجهیزات مورد نیاز شکل دهی ورم توسط گاز و تحلیل المان محدود (FEM) ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که امکان شکل دهی آلیاژ آلومینیوم در دماهای نزدیک به دمای ذوب آلیاژ، توسط شکل دهی با گاز فراهم شده و افزایش دما شکل پذیری را افزایش داده و فشار مورد نیاز شکل دهی را به میزان قابل توجه ای کاهش می دهد. نتایج تست های آزمایشگاهی انجام شده توسط نویسنده شامل حداکثر ارتفاع محصول، فشارگاز مورد نیاز شکل دهی برای حصول ارتفاع ماکزیمم و مقدار و مکان حداقل ضخامت محصول، تطابق نزدیکی با نتایج شبیه سازی نرم افزاری دارد.
    کلیدواژگان: شکل دهی داغ، شکل دهی ورم، تحلیل المان محدود، آلیاژ آلومینیوم
  • علی اصغر مداح، یوسف حجت صفحه 57
    چکیده- روش های مختلفی برای از میرا نمودن ارتعاشات ساختارهای مکانیکی وجود دارد، ولی تعداد معدودی از این روش ها قادرند بدون تماس، میرا کننده ارتعاشات باشند. در این پژوهش نوع فعال و نیمه فعال میراگر ساخته و به طور تجربی و عددی مورد بررسی قرار می گیرند. از نیروی ضربه جریان گردابی برای تحریک یک تیر آلومینیمی یکسر گیردار و از یک سنسور جابجایی برای گرفتن پاسخ سیستم استفاده شده است. پارامترهای دینامیکی بوسیله آزمایشهای استاتیکی تخمین زده شده و سفتی و جرم و ضریب میرایی توسط روش کاهش لگاریتمی از روی پاسخ زمانی، بدست می آیند. با استفاده از محیط سیمولینک نرم افزار متلب نتایج بدست آمده شبیه سازی و مقایسه شده است. میرا نمودن ارتعاشات تیر با کاهش در قله های پاسخ فرکانسی خود را نشان میدهد. نتایج بدست آمده در حالت غیر فعال نمایانگر کاهش ارتعاشات به میزان 10 dB و در حالت فعال، بطور مثال در پاسخ ضربه، کاهش دامنه در پیک اول با فرکانس 74/1 هرتز، به میزان 18/1 برابر دامنه اولیه در نمودار FFT سیگنال جابجایی بدست آمده است که افزایش پهنای باند در نمودار پاسخ فرکانسی نمایان است.
    کلیدواژگان: آنالیز ارتعاشات، مدلسازی دینامیکی، ضربه جریان گردابی، شبیه سازی عددی
  • حجت الله فتحی، اسماعیل عمادالدین*، علی حبیب الله زاده صفحه 67

    در این پژوهش، فوم تخلخل بسته آلومینیمی به روش نورد تجمعی با استفاده از عامل تخلخل ساز پودر هیدرید تیتانیم تولید و اثر دمای نهایی فوم سازی، زمان نهایی فوم سازی، نرخ گرمایشی و پاس های نورد بر درصد تخلخل های به دست آمده، مطالعه شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش دما، به دلیل سست شدن زمینه، سازوکار فوم سازی تسریع می شود. همچنین افزایش پاس های نورد منجر به توزیع یکنواخت تر پودر شده و در نتیجه باعث افزایش درصد تخلخل در فوم نهایی می شود. بیشترین تخلخل در حدود %3/41 در دمای C°680 به مدت 5 دقیقه و با نرخ گرمایشی (°C)/s10 به دست آمد.

    کلیدواژگان: فوم تخلخل بسته، هیدرید تیتانیم، دمای فوم سازی، زمان فوم سازی
  • عبدالسلام ابراهیم پور، مهدی معرفت صفحه 77
    انتخاب صحیح داده های هوایی، عامل مهمی در محاسبه و شبیه سازی مصرف انرژی در ساختمان ها است. در این تحقیق، با استفاده از روش ساندیا داده های نمونه هوایی ت ام وای از داده های اندازه گیری شده برای دوره ای 14 ساله (1992 تا 2005)، برای شهر تهران تولید شده است. سپس این داده ها با استفاده از نرم افزارهای متونورم و ودرجنرتور نیز تولید شده و نتایج روش ساندیا و این دو نرم افزار با مقدار میانگین کل دوره مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که روش ساندیا انطباق بهتری با داده های میانگین کل دوره دارد اما داده های ت ام وای حاصل از نرم افزارهای متونورم و ودرجنرتور انطباق خوبی با داده های میانگین کل دوره ندارند.
    کلیدواژگان: داده های نمونه هوایی، شبیه سازی، مصرف انرژی، ساختمان
  • کمیل خرمی، شاهرخ حسینی هاشمی صفحه 93
    در این مقاله ارتعاش پوسته ی استوانه ای FGM با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی (DQM) مطالعه می شود. ماهیت روش مربعات دیفرانسیلی، مشتق جزئی تابع یکنواخت نسبت به متغیری است که توسط مجموع وزنی مقادیر تابع در تمامی نقاط گسسته در آن جهت تقریب زده شده است. ضرایب وزنی مربوط به آن، به مساله ی خاصی مربوط نیست و فقط به نقاط شبکه و مرتبه ی مشتق بستگی دارد. پوسته ی FGM خواص متغیری در راستای ضخامت بر حسب تابع نمایی دارد. همگرایی سریع روش DQM نشان داده شده و دقت آن با سایر مقالات و تئوری های پوسته، و همچنین با نتایج نرم افزار ABAQUS مقایسه و تایید شده است. اثر کسر حجمی بر فرکانس های طبیعی پوسته ی استوانه ای FGM برای شرایط مرزی کلاسیک (تمامی ترکیبات شرایط مرزی ساده و گیردار) در برابر تعداد موج پیرامونی، نسبت طول به شعاع و نسبت ضخامت به شعاع برای مقادیر مختلف توان نمایی بررسی شده است.
    کلیدواژگان: ضرایب وزنی، نقاط شبکه، فرکانس های طبیعی، کسر حجمی
  • بهزاد فرامرزی، محمدرضا انصاری صفحه 107
    چکیده- به دلیل کاربرد فراوان جریان های دو فازی در صنایع هسته ای، نیروگاهی، خطوط انتقال نفت و گاز، تحلیل این نوع جریان ها در چند دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در چند سال اخیر مدل های مختلفی معرفی شده که به کمک آن ها می توان جریان های دو فازی را با روش های عددی تحلیل کرد. پرکاربرد ترین و دقیق ترین این مدل ها در پیش بینی رژیم های مختلف جریان دو فازی در کانال و محدوده ناپایدار شدن جریان، مدل دو سیالی می باشد. دراین تحقیق به هیپربولیک بودن یا نبودن مدل PFM پرداخته شده و معادلات براساس مدل دو سیالی نوشته می شود، هیپربولیک بودن مدل از این نظر مهم است که در صورت هیپربولیک بودن معادلات، مدل خوشرفتار است، در غیر این صورت بدرفتار است و حل عددی در صورت ریز کردن شبکه محاسباتی دچار ناپایداری غیرفیزیکی می شود. در این پژوهش همچنین، به کمک مدل PFM حد ناپایداری هیدرودینامیکی در مرز مشترک در جریان دو فاز گاز- مایع محاسبه شده است.
    کلیدواژگان: جریان های دو فازی، خوش رفتاری و بد رفتاری، کلوین هلمهلتز، ناپایداری مرز مشترک
  • محسن نظری، سپیده رمضانی صفحه 119
    در این مقاله، انتقال حرارت جابه جایی آزاد در یک محفظه مربعی بسته، باوجود یک مانع گرم مورد بررسی قرارگرفته است. برای حل معادله انرژی، از مدل حرارتی شبکه بولتزمن استفاده شده است. معادلات مومنتوم نیز با استفاده از اعمال نیروی حجمی در معادله بولتزمن استخراج شده اند. انتخاب نیروی حجمی در معادله بولتزمن به گونه ای است که معادلات ماکروسکوپیک حاکم بر انتقال حرارت جابه جایی طبیعی، با استفاده از بسط چاپمن- انسکاگ به دست می آیند. جریان سیال، دوبعدی و سیال مورد بررسی، هوا در نظر گرفته شده است. بررسی جریان سیال و انتقال حرارت برای نسبت های مختلف طول مانع به ابعاد حفره و همچنین با قرار دادن مانع در موقعیت های مختلف، برای اعداد گراشهف از 103 تا 105 انجام شده است. با افزایش عدد گراشهف، انتقال حرارت برای هر دو موقعیت افقی و عمودی مانع افزایش می یابد. با کاهش نسبت ابعاد مانع به حفره، انتقال حرارت کاهش یافته و برای موقعیت های عمودی مانع، انتقال حرارت نسبت به موقعیت های افقی مقدار بیشتری دارد. نتایج به دست آمده از روش شبکه بولتزمن، با نتایج و داده های موجود، مقایسه و اعتبارسنجی شده است. استفاده از شبکه بولتزمن به عنوان یک روش مسوسکوپیک، برای بررسی انتقال حرارت جابه جایی آزاد در حضور مانع گرم، برای اولین بار در این مقاله مطرح شده است.
    کلیدواژگان: کلید واژگان: انتقال حرارت جابه جایی آزاد، روش شبکه بولتزمن، مانع، محفظه بسته
  • بهزاد جباری پور، محمدحسین صادقی، محمدرضا شبگرد، شاهرخ فریدوند صفحه 135
    به دلیل خواص برجسته ترکیب بین فلزیγ-TiAl مانند مقاومت بالا و مناسب در برابر خستگی، اکسیداسیون، خوردگی، خزش، ارتعاشات دینامیکی، دمای کاری بالا و کاربرد آن در صنعت هوافضا، خودروسازی، موتورهای توربوجت و ساخت و تولید پره، در این تحقیق به مطالعه بر روی ماشینکاری تخلیه الکتریکی(EDM) ترکیب بین فلزی –TiAlγ با استفاده از سه نوع متفاوت الکترود ابزار مسی، گرافیتی و آلومینیومی جهت بررسی مشخصات خروجی فرآیند مانند نرخ براده برداری، نرخ سایش ابزار، زبری سطح، توپوگرافی سطح و آنالیز عنصری (EDS) سطح نمونه های ماشینکاری شده، پرداخته می شود. نتایج این تحقیق نشان می دهد که عناصر غالب در ترکیب شیمیایی سطوح ماشینکاری شده γ-TiAl عبارتند از تیتانیوم، آلومینیوم، کربن و اکسیژن. تغییر جنس الکترود ابزار تاثیر خاصی بر روی تشکیل فازها و ترکیبات شیمیایی متفاوت روی سطح قطعه کار و به طور کلی بهسازی متالوژیکی سطح ماشینکاری شده ندارد، بلکه تاثیر اصلی و غالب آن بر روی سایر مشخصات خروجی فرآیند مانند نرخ براده برداری، نرخ سایش ابزار و زبری سطح است.
    کلیدواژگان: ماشینکاری تخلیه الکتریکی، ترکیب بین فلزی γ، TiAl، نرخ براده برداری، نرخ سایش ابزار، توپوگرافی سطح
  • سارا گیلانی، بهروز محمد کاری صفحه 147
    بهره گیری از انرژی خورشیدی می تواند با استفاده از انواع سیستم های غیرفعال و فعال صورت بگیرد. یکی از سیستم های غیرفعال خورشیدی، سیستم گلخانه خورشیدی است که دارای عملکردهای مختلفی می باشد. در این پژوهش، عملکرد گرمایشی سیستم گلخانه خورشیدی در اقلیم سرد، به کمک نرم افزارهای رایانه ای، شبیه سازی، بررسی و تحلیل شده است.
    با توجه به نتایج این پژوهش، سیستم گلخانه نسبت به سیستم دریافت مستقیم، بار گرمایشی ساختمان را به طور قابل توجهی کاهش می دهد، هر چند که باعث می شود تابش مستقیم کمتری دریافت گردد. جهت گیری بهینه ساختمان در اقلیم سرد، برای دریافت بیشترین تابش خورشید، به سمت جنوب غربی و غرب و برای کمترین بار گرمایشی در دوره گرمایش سال، به سمت جنوب غربی می باشد. بیشترین اتلاف گرما و کمترین دریافت تابش خورشیدی، از جدار شمالی ساختمان صورت می گیرد. در نتیجه، در اقلیم بررسی شده، مناسب ترین حالت برای کاربرد این سیستم در جهت جنوب غربی، و نامناسب ترین حالت در جهت شمال است.
    کلیدواژگان: بهینه سازی انرژی، ساختمان، سیستم خورشیدی، غیرفعال، گلخانه
  • علی طاهری فر، حسن سالاریه، آریا الستی، مهرداد بروشکی صفحه 159
    در این مقاله طراحی مسیر بازوی افزونه صفحه ای با مفاصل قفل شونده با استفاده از الگوریتم پرواز پرندگان انجام شده است. برای این منظور دو استراتژی متفاوت به کار رفته است. در استراتژی اول، طراحی مسیر به دو بخش تقسیم شده که در بخش اول سینماتیک معکوس بازو با استفاده از الگوریتم پرواز پرندگان پیوسته حل شده و در بخش دوم ترتیب باز و بسته شدن قفل مفاصل با استفاده از الگوریتم پرواز پرندگان گسسته بهینه شده است. نتایج حاصل از بهینه سازی توسط این روش، با نتایج حاصل از بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک مقایسه شده است. در یافتن پاسخ سینماتیک معکوس با یک مسئله بهینه سازی چند هدفه روبرو شده که برای حل آن از دو روش ترکیب وزنی توابع و روش پرواز پرندگان برداری استفاده شده است. در استراتژی دوم، الگوریتم جدید پرواز پرندگان هیبریدی معرفی شده است. در این الگوریتم اعداد پیوسته و گسسته در یک ذره، کنار هم قرار گرفته تا یک ذره هیبریدی را شکل دهند. در پایان نتایج دو استراتژی با یکدیگر مقایسه شده تا برتری روش پرواز پرندگان هیبریدی مشخص شود.
    کلیدواژگان: طراحی مسیر، بهینه سازی، بازوهای افزونه، الگوریتم پرواز پرندگان
|
  • Page 1
    In this study, TL characteristics of muffler shells are simulated using analytical and numerical model. Noise generated by engines, is radiated out into the atmosphere at the radiation end of the muffler and also from the shell of the muffler. So, accurate prediction of sound radiation characteristics from muffler shells is of significant importance in automotive exhaust system design. In analytical method, an exact solution is obtained by solving the vibration equation of the shell and acoustic wave equations simultaneously. Then, in numerical model, with the aid of SYSNOISE, commonly used commercial boundary element software, the coupled structural FEM-BEM model is applied to predict the TL of muffler shell. The predicted results agreed reasonably well with the experimental results. The effects of important design parameters likes thickness and geometrical shape are studied to provide design guidelines.
  • Reza Hedayati, Saeed Ziaee Rad Page 13

    Collisions between a bird and an aircraft, known as “bird strike event” is a common and dangerous phenomenon in aviation industry. In this study, three numerical methods namely Lagrange, Smoothed Particles Hydrodynamics (SPH) and Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) have been implemented in order to investigate bird strike incident. The results have been compared with each other and also with exeperimental data. In order to compare the results obtained from three methods, pressures at the center of impact and also deformation of bird models have been compared. Results indicate that all the three methods are able to predict the pressure at the center of impact almost accurately in both perpendicular and inclined impacts. In addition to that all the methods are able to predict same deformation of bird at particular time intervals. Shorter solution time, not having much parameters to deal with and low probability of numerical errors make the SPH method as a good candidate to analyze bird strike problems.

  • Ali Jalali, Mohammad Hassan Kayhani, Mahmood Norouzi Page 27

    In this paper, numerical 3D simulation of viscoelastic developing flow in a rectangular duct with the nonlinear constitutive equation was considered. So far, researchers have focused on the fully developed zone. In these cases, the effects of entrance region of flow and changes in important quantities of developing flow were neglected. Therefore three-dimensional modeling of the entrance region is an innovation of this work. For modeling the stress term,PTT constitutive equation which is one of the most perfect models was used. It should be noted that, the Oldroyd conditions was ingratiated and secondary flow has been simulated. Considering three-dimensionality of the solution domain as well as the dependency and nonlinearity of equations, artificial compressibility explicit method and staggered grid for solving the equations is purposed. The result is in good agreement with the others reported in the fully developed region.

  • Page 39
    The effects of mixed mode fracture and fatigue crack path have been investigated in tensile-shear spot weld specimens having different gaps between their sheets. Non-linear analysis has been performed to obtain the stress distributions along the line perpendicular to the fatigue crack path. The amounts of effective stress and notch strength reduction factors have been obtained using the volumetric method. Fatigue crack growth approach has been applied to obtain stress intensity factors in mode I and mode II of fracture and to estimate fatigue crack propagation of spot welds. The results obtained from numerical predictions such as the volumetric method and the fatigue crack growth approach have been compared with the available fatigue test data. The results obtained from the fatigue crack growth approach show that spot weld specimens with bigger nugget diameter have the smaller values of stress intensity factors compared with those spot welds with smaller nugget diameters. However, with due attention to the fact that fatigue cracks propagate in the mixed mode condition, the ratio of mode I stress intensity factor to the mode II become more important parameter while predicting the fatigue life of specimens.
  • Maedeh Zoei, Mahmoud Farzin, Amirhosein Mohammadi Page 49
    Aluminum alloys are desirable in industry due to their excellent high-strength to weight ratio, corrosion resistance, and weldability. However, at room temperature, the formability and the surface quality of the final product of these alloys are low. So in recent decade, new process, hot metal gas forming, has been introduced. This paper investigated new method of hot aluminum alloys forming using gas. Experimental test for bulge forming was designed and made. In addition to experimental test, finite element analysis of process was done. Results showed that hot metal gas forming provides highest forming temperature for aluminum alloy blank and with increasing blank temperature up to optimum temperature of hot forming, there is reduced pressure forming and significant improvement of formability. Results of experimental test and finite element analysis including determination of optimum temperature for forming of special aluminum alloy, maximum formability in this process, required forming pressure, minimum thickness, thickness and temperature distribution were conformed.
  • Ali Asghar Maddah, Y. Hojat Page 57
    Abstact- There exist many methods of adding damping to a vibrating structure; however, very few can function without ever coming into contact with the structure. One such method is eddy current damping. This magnetic damping scheme functions through the eddy currents that are generated in a nonmagnetic conductive material when it is subjected to a time changing magnetic field. in this research work a variable eddy current damper is applied for controlling the vibrations of a cantilever beam. An displacement sensor is attached to the setup for measuring the feedback response for controlling system. A PID control algorithm is developed for the controlling system as the eddy current damper is a non-contacting system. Using this system, experiments are performed on a cantilever beam showing the system can effectively suppress each of the first three modes of vibration by upwards of 10 dB, demonstrating the actuator has an increased bandwidth over previously used eddy current methods.
  • H. F., Esmaeil Emadoddin, Ali, Bull, Habibolahzadeh Page 67

    - In this study, Aluminum closed-cell foam was produced through accumulative roll bonding using TiH2 as blowing agent. Then, the effect of the number of rolling passes, foaming temperature, foaming time and heating rate on percent of porosity was investigated. The results indicate that foaming process improves with increasing temperature. The TiH2 powder was uniformly dispersed into the matrix with increasing the number of roll passes and caused an increase of the percent of porosity. Finally, 41% of porosity at foaming temperature of 680°C, foaming time of 5 min and heating rate of 10(°C)/s was produced.

  • Page 77
    Abstract- The correct selection of typical meteorological year is an important factor for accurate building energy simulation. In this study, the Sandia method has been applied to analyze the measured weather data of a 14-year period (1992–2005) in Tehran and to select the proper data for the typical meteorological year. Also, typical meteorological year has been generated by using the Meteonorm and Weathergenrator softwares. Then the results of the Sandia method and the two mentioned softwares have been compared with long term average measured data for main parameters in the weather data file. It was found that, the results of the Sandia method has good agreement with the long term average measured data but the created TMY data by the Weathergenrator and Meteonorm softwares have not good agreement with the long term average measured data.
  • Komeil Khorami, Sh H. Page 93
    In this paper vibration frequency characteristics of functionally graded cylindrical (FGM) shells are investigated using the differential quadrature method (DQM). The essence of the differential quadrature method is that the partial derivative of a smooth function with respect to a variable is approximated by a weighted sum of function values at all discrete points in that direction. Its weighting coefficients are not related to any special problem and only depend on the grid points and the derivative order. The material properties are graded in the thickness direction of the shell according to the volume fraction power law distribution. The fast convergence behavior of the method is demonstrated and its accuracy is verified by comparing the results with those of other shell theories obtained using conventional methods and also with those of ABAQUS software. Effects of the exponential volume fraction law on the natural frequencies of FGM cylindrical shells for classical boundary conditions (all possible combinations of clamped (C) and simply supported (S) boundary conditions) are studied against circumferential wave number, length to radius ratio and thickness to radius ratio for different values of power law exponents
  • Behzad Faramarzi, Mohamadreza Ansari Page 107
    Applications of two-phase flow in nuclear power plants, transmission lines, oil and gas have been considered in recent decades. Different models have been introduced that can contribute to the current two-phase flow approach to numerical analysis. Two-fluid model is the most widely used and most accurate model for predicting two-phase flow in channels during different regimes of unstable flow. This study addressed the PFM model Hyperbolicity. Hyperbolicity of this model is the most important for the well-posed condition; otherwise the model is in ill-posed condition and the results are unstable numerically. Hydrodynamic instability of two-phase gas-liquid by using the PFM model is calculated and discussed.
  • Mohsen Nazari Page 119
    Natural convection heat transfer in a square cavity induced by heated plate is investigated using the lattice Boltzmann method. A suitable forcing term is represented in the Boltzmann equation. With the representation, the Navier-Stokes equation can be derived from the lattice Boltzmann equation through the Chapman-Enskog expansion. Top and bottom of the cavity are adiabatic; the two vertical walls of the cavity have constant temperatures lower than the plate’s temperature. The flow is assumed to be two-dimensional. Air is chosen as a working fluid (Pr=0.71). The study is performed for different values of Grashof number ranging from 103 to 105 for different aspect ratios and position of heated plate. The effect of the position and aspect ratio of heated plate on heat transfer are discussed. With increase of the Grashof number, heat transfer rate is increased in both vertical and horizontal position of the plate. The obtained results of the lattice Boltzmann method are validated with those presented in the literature.
  • Behzad Jabbaripour, M. Sadeghi Page 135
    Due to outstanding properties of γ–TiAl intermetallic such as high resistance against fatigue, oxidation, corrosion, creep, dynamic vibration, high working temperature and also its application in aerospace and automotive industry, turbojet engines and blade manufacturing; in this paper, electrical discharge machining (EDM) of γ–TiAl intermetallic by means of three kinds of tool electrodes including copper, graphite and aluminum is investigated, to compare the output characteristics of the machining process such as material removal rate, tool wear ratio, surface roughness and topography and EDS elemental analysis of machined surfaces. The results indicate that major elements in chemical composition of γ–TiAl machined surfaces are including titanium, aluminum, carbon and oxygen. The variation of tool material has not significant effect on formation of different chemical compounds and phases or in other words surface modification of machined surface. While it mainly affects other aspects of output characteristics such as material removal rate, tool wear ratio and surface roughness.
  • Sara Gilani, Behrouz Mohammad Kari Page 147
    Solar energy can be utilized through different types of passive and active solar systems. One of the passive systems is the Greenhouse that provides different functions. In this research, heating performance of Greenhouse in cold climate is simulated, investigated, and analyzed by means of computer software. The results of this research showed that Greenhouse, in comparison with Direct Gain glazing system, decreases building heating load, despite the diminution of the direct radiation gains. In Ardebil, the optimal building orientation, in order to get the maximum solar gain and the minimum load in the heating period, is obtained in south west and west direction of the facade. The maximum heat loss and minimum solar gain occur through the north side of the building, which is considered as the most inappropriate facade direction for the Greenhouse system.
  • Hassan Salarieh Page 159
    In this paper, the problem of path planning for a special hyper-redundant manipulator with lockable joints is solved using particle swarm optimization. Two strategies have been used. In the first strategy, the path-planning problem is solved in two stages; first, the inverse kinematics of manipulator is solved with continuous PSO and then the sequence of switching is optimized by modified discrete PSO. The results of discrete PSO are compared to discrete GA to show the effectiveness of the discrete PSO. In order to implement multi-objective optimization in inverse kinematics calculation, linear fitness function and Vector Evaluated PSO (VEPSO) are used. In the second strategy, a novel approach in particle swarm optimization is proposed. In this approach, the integer and continuous value numbers are joined together in a single particle to form a hybrid particle. The results of two strategies were compared to show the convergence speed and performance of the second strategy which was proposed here.