مجله مهندسی مکانیک
پیاپی 120 (امرداد و شهریور 1397)

فرایند جابجایی سیال ی از مسائل بسیار مهم است که همواره مورد توجه بسیاری از پژوهشͽران بوده است. علت اهمیت این فرایند را م توان در مصداق هایی که از آن در فرایندهای طبیع و صنعت وجود دارد جستجو کرد. در این فرایندها سیال با ویژگ های مختص خود وارد شده و باعث جابجایی یا تغییر وضعیت سیال دوم م شود که با توجه به نوع محیط و سیال، ناپایداری هیدرودینامی در مرز مشترک دو سیال رخ م دهد. از جمله مثال هایی که م توان به آن اشاره کرد شامل استخراج نفت، هیدرولوژی آب های زیرزمین، دفع ضایعات معمول و هسته ای و نشت آنها به سفره های زیر زمین و بسیاری از فرایندهای طبیع )حرکت ابرها و غیره( است. در این یادداشت سع شده است تا به صورت مختصر ابتدا این نوع ناپایداری بررس شود و سپس در مورد ناپایداری انگشت شدن لزج که ی از مهمترین این نوع ناپایداری محسوب م شود بحث شود

در این مقاله با استفاده از نرم افزار adams و آزمون های استاندارد در آن به تحلیل واژگونی در خودرو پرداخته می شود. برای این منظور ابتدا به بررسی عوامل واژگونی در خودرو پرداخته شده و سپس به معرفی آزمون های استاندارد مانور واحد ، فرمان پله و رانش در نرم افزار adams/car پرداخته می شود. پس از آن به بررسی یک مطالعه موردی پرداخته شده و در آن تاثیر بار بر میزان پایداری با استفاده از آزمون های فوق در adams/car بررسی می گردد. نتایج مطالعه ی موردی نشان می دهد که حداکثر سرعت برای خودرو مورد مطالعه برای ارضاء نمودن استانداردهای ISO سرعت 60 کیلومتر بر ساعت می باشد. هرچند در سرعت های بالاتر (تا سرعت 90 کیلومتر بر ساعت) خودروی فوق دچار واژگونی نمی شود اما در سرعت-های بالاتر از 60 کیلومتر بر ساعت مقادیر حداکثر شتاب جانبی و یا حداکثر زاویه غلت از مقدار استاندارد ISO تجاوز نموده و لذا حداکثر سرعت 60 کیلومتر بر ساعت برای خودرو شامل بار درنظر گرفته می شود.

الکترو هیدرودینامیک (ای.اچ.دی) مطالعه میدان جریان ناشی از میدان الکتریکی و تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی جنبشی است. این انرژی جنبشی برای بسیاری از برنامه های کاربردی مانند خنک کاری تراشه یکپارچه، کاهش پسا در هواپیما، اسپری کردن مواد دی الکتریک برای چاپ و همچنین موتورهای ای.اچ.دی و پمپاژ استفاده می شود. مگنتوهیدرودینامیک (ام.اچ.دی) نیز مطالعه دینامیک سیالات رسانای الکتریکی مانند پلاسما، فلزات مذاب و آب نمک می باشد. طبق اثر فارادی اگر یک سیال رسانای الکتریسیته درون یک میدان مغناطیسی حرکت کند در اثر اندرکنش سیال متحرک و میدان مغناطیسی، انرژی جنبشی سیال به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. محرک های پلاسما بر اساس اثرات متقابل ام.اچ.دی و ای.اچ.دی به طور بالقوه می توانند ویژگی های دینامیکی سیالات را در اطراف یک جسم پرنده بدون قطعات متحرک تغییر دهند. این امر می تواند به کنترل یک هواپیما با زمان پاسخ ناچیز، قابلیت اطمینان بیشتر و پیشرفت های بزرگی در عملکرد پرنده منجر شود. در این مقاله ضمن معرفی روش های ای.اچ.دی و ام.اچ.دی، به نحوه استفاده از آنها در تولید برق برای صنایع بویژه هوافضا پرداخته می شود.

آسایش حرارتی حالتی ذهنی است که میزان رضایت فرد از شرایط حرارتی محیط را بیان می کند. قضاوت درباره آسایش حرارتی فرایند پیچیده ای است که تحت تاثیر عوامل فیزیکی، فیزیولوژیکی و روانشناختی قرار دارد. تحقیقات انجام شده در زمینه بررسی احساس و آسایش حرارتی، شامل مطالعات تحلیلی، مطالعات آزمایشگاهی و تدوین استانداردها می باشد. در رویکرد تحلیلی از طریق معادلات موازنه انرژی برای بدن و یا ارزیابی پاسخ حسگرهای پوستی و نیز شبیه سازی فرایندهای فیزیولوژیکی، انتقال حرارت، پاسخ فیزیولوژیکی و توزیع دمای بافت های بدن پیش بینی می شود. مطالعات آزمایشگاهی نیز اغلب به صورت انجام آزمایش روی افراد مختلف در اتاقک های کنترل شده به منظور ارزیابی دمای پوست/هسته بدن و در نهایت ارائه شاخص ارزیابی احساس حرارتی موضعی و کلی می باشد. در این مقاله به دسته بندی، مرور کلی و ارزیابی مزایا و محدودیت های مدل های آسایش حرارتی پرداخته شده است. واژگان کلیدی: آسایش حرارتی، مدل های ترموفیزیولوژیکی، مدل های مبتنی بر پاسخ حسگرهای حرارتی پوستی، احساس حرارتی موضعی و کلی، رویکرد تحلیلی و آزمایشگاهی.

مدل سازی دقیق برای پیش بینی رفتار دینامیکی سازه ها یک ابزار ضروری در هر دو مرحله طراحی و عملیات است. مدل سازی خواص اتصال مشکل بزرگی در تحلیل های ارتعاشی بوده و یکی از موانع کلیدی برای پیش بینی دینامیک سازه ها، عدم توانایی برای دخیل کردن اثر اتصالات مکانیکی بر روی پاسخ های سازه ای است. هدف از این مقاله بررسی و مطالعه روش های مختلف مدل سازی اتصالات مکانیکی جهت استفاده در تحلیل های ارتعاشی است. در این راستا تلاش های محققین مختلف در خلال سال های گذشته مرور شده است. عملکرد و کارآیی هر روش به همراه نقاط ضعف و قوت مورد بررسی و بحث قرار گرفته است تا جایگاه و پتانسیل هر یک جهت استفاده در سازه های بزرگ صنعتی مورد ارزیابی قرار گیرد. با ارزیابی روش های مرسوم برای مدل سازی اتصالات، این نتیجه حاصل گردید که روش های مدل سازی سطوح نقطه-به-نقطه نظیر المان های فنر پتانسیل استفاده در سازه های بزرگ را ندارند و باید به سمت روش های مدل سازی پیوسته سطح -به-سطح با دیدگاه ماکرو نظیر لایه واسط و لایه رابط رفت.

گرمایش کابین در خودروهای هیبرید و الکتریکی از اهمیت فراوانی برخوردار است. این خودروها بر خلاف خودروهای احتراق داخلی از منبع گرمایی مانند موتور احتراق داخلی برخوردار نمی باشند. بنابراین تامین انرژی مورد نیاز جهت گرمایش در کابین سرنشین برای این نوع از خودروها دارای دشواری هایی می باشد. تحقیقات علمی و عملی پیرامون این موضوع صورت گرفته است ولی هنوز این مساله جزو مهمترین دغدغه های تولید کنندگان این نوع از خودروها می باشد. هدف از این مقاله بررسی انواع روش های گرمایش کابین خودرو و کارهای صورت گرفته در این خصوص می باشد. در این راستا، به بررسی روش های گرمایش با مواد دارای ضریب دمایی مثبت، سیستم پمپ حرارتی، مواد مگنتوکالریک، ترموالکتریک، مادون قرمز پرداخته شده است. در ادامه به نتیجه گیری و بیان پیشنهادات جهت ادامه کار پرداخته شده است. با توجه به مزایا و معایب هر روش، استفاده از ترکیب و هیبرید روش های مختلف نظیر پمپ حرارتی و گرمایش موضعی به منظور جبران نواقص هر روش پیشنهاد می باشد.

در این مقاله با استفاده از معادلات حاکم بر وسایل پرنده درون جوی ، نتایج آزمایشات تونل باد برای هواپیمای مدل ، و شرایط تشابه پارامتر های مختلف هواپیما با مدل آن ، به ارائه الگوریتم مناسب برای حل عددی معادلات دینامیک پرواز 6 درجه آزادی پرداخته شده است. سپس با به کار گیری روابط برای هواپیمای F-16 ، نتایج تحلیل پرواز هواپیما به فرم نمودارهای ارتفاع پرواز، زاویه حمله، عدد ماخ، زاویه سرش جانبی و مسیر پرواز بر حسب زمان برای دو مورد حالت پایه و تغییر زاویه 10 درجه ای سکان بالادهنده ارائه شده و تغییرات نسبت به مورد پایه گزارش شده است. تغییر زاویه سکان موجب افزایش 80 متری ارتفاع، کاهش 1 درصدی زاویه حمله، کاهش 0.02 عدد ماخ و عدم تغییر زاویه سرش و مسیر پرواز هواپیما می شود. با استفاده از روش ارائه شده در این مقاله، علاوه بر بررسی پارامترهای پرواز هواپیما به قابلیت مانورپذیری هواپیما و کنترل پرواز نیز پرداخته شده است. به این صورت که زوایای سکان بالادهنده، سکان عقب و یا شهپرهای چپ و راست، تغییر داده شده و تاثیر آن بر دینامیک پرواز مشاهده و جهت کنترل پارامترهای پرواز و مانورپذیری هواپیما استفاده می شود.

کوپلینگ دیسکی سیستم انتقال قدرت پاروی یک مخلوط کن در کارخانه هماتیت مجتمع گل گهر سیرجان در بازه های زمانی کوتاه مدت دچار ترک خوردگی می شود. گزینه های مختلفی می تواند عامل ایجاد این ترک باشد. یکی از دلائل می تواند تغییرهای بار در اثر نوسان های گشتاور ناشی از نیروهای اینرسی و مقاومت دوغاب باشد. در کار حاضر، با تحلیل دینامیکی، نمودارهای تغییر موقعیت، سرعت و شتاب پارو و عضوهای مکانیزم، در یک سیکل حرکت، نحوه تغییرات استخراج می گردد. نیروی ناشی از مقاومت دوغاب با مدل سازی در نرم-افزار انسیس فلوئنت تعیین می شود. با استفاده از رابطه کار مجازی، گشتاور مصرفی مجموعه شامل مقاومت های اینرسی و سیالاتی در یک سیکل حرکت استخراج می گردد. نوسان های گشتاور در یک سیکل مشاهده می شود. برای متعادل کردن این نوسان ها، اینرسی مناسب برای فلایویل محاسبه می شود و گشتاور مصرفی متعادل می گردد. هندسه مناسب در قالب یک چرخ استاندارد در نرم افزار سالیدورکس طراحی و اینرسی مطلوب ایجاد می شود و به عنوان فلایویل پیشنهاد می گردد. جهت برآورد تنش، فلایویل در نرم افزار انسیس تحلیل دینامیکی می شود تا از استحکام آن اطمینان حاصل شود.

یکی از مهم ترین چالش‎های ماموریت‎های فضایی طراحی و استفاده از مناسب‎ترین سامانه پیشران فضایی با توجه به مشخصات ماموریت سامانه (فضاپیما یا ماهواره) می باشد. سامانه پیشرانش، وظیفه تامین تراست مورد نیاز برای انجام یک ماموریت فضایی را بر عهده دارد. برخلاف پیشران‎های شیمیایی، پیشران‎های الکتریکی از گازهای ایمنی مانند کریپتون و زنون استفاده می‎کند. اگرچه پیشران‎های شیمیایی قادر به تولید تراست بیش‎تری هستند اما تراسترهای الکتریکی ایمپالس ویژه‎ی بالاتری را دارا می‎باشند.بنابراین با وجود مقدار یکسان پیشران، فضاپیمای با تراستر الکتریکی می‎تواند به سرعت‎های بسیار بالایی برسد یا بالعکس می‎تواند با مصرف پیشران کمتر به همان سرعتی برسد که با پیشران شیمیایی به آن خواهد رسید. امروزه با توجه به هزینه‎های زیاد ماموریت‎های فضایی و نیاز به حمل بار مفید بیشتر و لزوم بهینه سازی این دو عامل، استفاده از پیشرانش‎های غیرشیمیایی به ویژه پیشران‎های الکتریکی را بیش از گذشته حائز اهمیت نموده است. در این مقاله ضمن معرفی پیشران‎های الکتریکی، به آخرین فناوری دست یافته در پرکاربردترین نوع این پیشران یعنی "تراسترهای اثر-هال" و بررسی و تحلیل مشخصه عملکردی آن پرداخته شده است.