مجله مهندسی مکانیک
پیاپی 125 (خرداد و تیر 1398)

کاربید سیلیسیم (SiC) به دلیل خواصی مانند دانسیته پایین، هدایت حرارتی بالا، ضریب انبساط حرارتی پایین، سختی و مدول بالا به عنوان یک سرامیک ساختاری مهم شناخته شده است. استفاده از این ماده با ساختار نانو می تواند خواص آن را افزایش داده و موجب گسترش کاربردهای آن در صنایع مختلف شود. سینتر بدون فشار ساده ترین روش سینتر است که می تواند به راحتی در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. استفاده از این روش برای سینتر نانو ذرات SiC نیازمند دمای بالای 2100 درجه سانتی گراد است. به منظور کاهش دمای سینتر می توان از مواد افزودنی استفاده نمود. در بین مواد افزودنی ترکیب Al2O3-Y2O3-MgO (AYM) با تشکیل ترکیب یوتکتیک به کاهش دمای سینتر منجر می شود که این امر علاوه بر بهبود سینترپذیری SiC امکان کنترل ریزساختار به منظور بهبود خواص مکانیکی را فراهم می کند. از این رو در این مقاله تلاش شده است تا تاثیر ترکیب Al2O3-Y2O3-MgO بر سینترپذیری و خواص نانو کامپوزیت های SiC-AYM مورد بررسی قرار گیرد.

امروزه از ایمپلنت های دندانی در بیمارانی که بصورت جزئی، تکی و یا به طور کامل دندان خود را از دست داده اند به صورت متداول استفاده می گردد. با افزایش پژوهش ها در جهت شناخت خواص زیست پزشکی، شیمیایی، ساختاری و بارهای مکانیکی در دهان و دندان، ایمپلنت ها تغییر و بهبود زیادی را از نظر ابعاد، طراحی بدنه، جنس، روش های تولید و نوع سطح به خود دیده اند. در مقاله حاضر، در ابتدا به بررسی کلیات ایمپلنت های دندانی پرداخته شده است. سپس مروری بر پژوهش هایی که تاثیر جنس ها، روش های ساخت و شرایط سطحی و پوشش ایمپلنت ها را بر روی خواص مکانیکی، شیمیایی و زیست سازگاری و عملکرد ایمپلنت ها بررسی کرده اند، ارائه شده است. نتایج حاصل از آزمونهای مکانیکی ازجمله تعیین سختی و سایش، آزمونهای تعیین استحکام کششی-فاری و استحکام برشی، آزمون تعیین زبری، آزمون مقاومت به خوردگی، آزمونهای کشت سلولی درون و برون-تنی و تصاویر میکروسکوپ روبشی از رفتار سلولها مورد بررسی قرار گرفته اند. در مجموع و با توجه به مقالات حاضر، استفاده و تولید ایمپلنت های دندانی با رزوه دوم و سوم و رزوه با عمق متغیر و استفاده از پوشش زیست سازگار از جمله پوشش هیدروکسی آپاتیت و ماسه پاشی در قسمت سطح ایمپلنت و از جنس آلیاژهای تیتانیومی بخصوص تیتانیوم خالص با استفاده از روش نوین ساخت ذوب لیزر انتخابی بدلیل خواص مکانیکی، شیمیایی و زیست سازگاری و در نتیجه افزایش عمر مفید ایمپلنت از جمله پیشرفت های این عرصه است.

حضور فاز مایع در توربوماشینها باعث ایجاد افتهای ترمودینامیکی، تلفات آیرودینامیکی و خسارات مکانیکی می شود. محققان مختلفی با استفاده از روش های عددی و آزمایشگاهی نسبت به تشخیص پارامترهای مختلفی مانند رشد قطرات، ناپایداری های جریان، ابعاد و اندازه های قطرات و غیره پرداخته اند. در تحقیق حاضر روش های آزمایشگاهی صورت گرفته اخیر و چگونگی توسعه ابزار دقیق اندازه گیری مربوطه در تشخیص ابعاد و نحوه حرکت قطرات با توجه به سایز قطره های مشاهده شده در فاز مایع مورد بررسی واقع شده است. تلاش های محققین مختلف از دهه 80 میلادی تا سالهای اخیر دو دسته بندی عمده قطرات را مبتنی بر نحوه تشکیل و شعاع قطرات موجود در جریان دو فازی و محدودیت های تکنیکی در روش های اندازه گیری بوجود آورده است: 1- قطرات ریز (قطر 0.1 تا 10 میکرومتر) و 2- قطرات درشت (قطر 10 تا 500 میکرومتر). هدف اصلی اندازه گیری قطرات ریز و درشت به ترتیب بدست آوردن نسبت حجم مایع و کاهش سایش های مکانیکی است. اغلب پروبهای نوری طراحی و ساخته شده دارای قابلیت تشخیص قطراتی با قطر حداکثر10 میکرومتر بوده و اخیرا روش های اندازه گیری قطرات درشت آب در حال توسعه است. در مقاله حاضر دانش و تکنولوژی فعلی در روش های اندازه گیری پارامترهای مختلف قطره های ریز و درشت مورد بررسی قرار گرفته اند.

جوشکاری فراصوتی یک روش نوین و اقتصادی برای اتصال قطعات هم جنس و غیرهم جنس بویژه قطعات از جنس مواد گرمانرم مانند پلاستیک و منسوجات در تولید انبوه و با کیفیت است. مهم ترین ویژگی های جوشکاری فراصوتی که آن را از روش های دیگر جوشکاری و اتصال مواد گرمانرم متمایز می کند حداقل تاثیر گذاری بر ساختار مواد، تمیزی و استحکام بالای اتصال به همراه سرعت زیاد انجام فرآیند است که در نتیجه در مقایسه با سایر فرآیندها بهره وری بالایی ایجاد می نماید. برای رسیدن به یک جوش باکیفیت مناسب و استحکام بالا در روش جوشکاری فراصوتی نیاز است که پارامترهای موثر فرآیند مشخص و تاثیر هر یک مورد مطالعه قرار گیرد. در این مقاله مدل سازی فرآیند جوشکاری فراصوتی توسط نرم افزار اجزا محدود آباکوس برای ورق از جنس پی وی سی در دامنه های نوسان، فرکانس نوسان و فشار استاتیکی مختلف انجام و اثر آنها بر روی مقدار تنش نرمال در سطح فصل مشترک قطعات جوش داده شده مورد بررسی قرار گرفته است. جهت بررسی اثر هریک از پارامترها و اثر متقابل آنها از روش طراحی آزمایش سطح پاسخ استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که هر سه پارامتر دامنه، فرکانس و فشار بر تنش نرمال موثر بوده و دامنه نوسان بیشترین تاثیر و اثر فشار و فرکانس تقریبا یکسان است، به طوری که افزایش فشار باعث کاهش و افزایش فرکانس باعث افزایش تنش نرمال می گردد. مقدار و شرایط بهینه برای بیشترین تنش نرمال با دامنه نوسان 60 میکرومتر، فرکانس 20 کیلوهرتز و فشار 5/3 بار بدست آمده است.

امروزه کامپوزیت ها به دلیل مزایایی چون نسبت استحکام به وزن بالا ، مقاومت بالا نسبت به خوردگی و خستگی، عدم رسانایی الکتریکی، وجود روش های ساخت متنوع و امکان تولید اشکال پیچیده جایگاه ویژه ای در صنعت یافته اند. ماشینکاری این مواد به دلیل ذات ناهمسانگرد و غیر همگن و نیز وجود ذرات استحکام دهنده که موجب خوردگی ابزار می شود، سخت است. حین ماشینکاری این مواد عیوبی مانند تورق، برش نخوردن الیاف، شکست ماتریس، پلیسه، بیرون کشیده شدن الیاف، سوختگی اطراف ناحیه ماشینکاری و... بوجود می آید. در بین فرایندهای ماشینکاری، سنگ زنی دارای شرایط متفاوتی بوده و در صورت انتخاب صحیح پارامترهای ورودی فرایند، عیوب حاصل از سنگ زنی در مقایسه با دیگر فرایندهای ماشینکاری کمتر است. در این مقاله سنگ زنی کامپوزیت مورد بررسی و کنکاش قرار خواهد گرفت و جایگاه این فرایند و معایب آن با دیگر فرایندها مقایسه می شود. پارامترهای تاثیر گذار، مزایا و معایب و موقعیت های بکارگیری سنگ زنی آورده خواهد شد.

در پژوهش حاضر، مس خالص به وسیله ی فرآیند فشرده سازی شیاری محدود طی دو پاس در دمای اتاق، ضریب اصطکاک برشی برابر 1/0 با پارامترهای ورودی زاویه دندانه قالب، سرعت پیشروی قالب بالا و دمای ورق تحت تغییر شکل پلاستیک شدید قرار گرفت. شبیه-سازی با استفاده از نرم افزار DEFORM-3D انجام گرفت. مش بندی از نوع المان مثلثی شکل با پیروی از قانون راس به راس المان بندی انجام شد. پارامترهای مورد بررسی در پژوهش حاضر شامل تاثیر تغییر شکل پلاستیک شدید بر خواص مکانیکی، آسیب در ورق بر حسب کرنش موثر و در نهایت ارائه الگوریتمی برای سه عامل سرعت حرکت سنبه، زاویه دندانه قالب و دمای ورق مصرفی می باشد. آزمایشاتی به روش تاگوچی با سه عامل سه سطح طراحی شد. صحه گذاری نتایج بدست آمده از شبیه سازی برای فولاد کم کربن با مرجع 11 صحت سنجی شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد با افزایش تعداد پاس ها اثرات فرآیند بر ورق مسی در رفتار مکانیکی و چقرمگی بر اساس نمودار تنش و کرنش کاهش یافته ولی در فولاد کم کربن برعکس نتایج ورق مسی می باشد. میزان آسیب بر حسب نرخ کرنش و بیشترین توزیع کرنش موثر خواهد بود. آسیب در نمونه فولادی ضریب اطمینان بیشتری نسبت به نمونه مسی پیدا کرده و در آزمایش شماره 7 ورق مسی، کرنش موثر با میزان آسیب به کمترین حد رسیده ولی همچنان ماده تسلیم نشده است. با بررسی نتایج الگوریتم منطق فازی برای مدل سازی شیار محدود بیشترین سازگاری و کمترین خطا را با داده های تجربی و شبیه سازی دارا می باشد.

امروزه بسیاری از سامانه های گوناگون برای بالابردن کارایی و کیفیت خودروهای نوین بکار گرفته می شوند، که بیشتر آن ها در زمره رویکردهای فعال قرار دارند. پیادهسازی رویکرد فعال نیازمند بکارگیری حسگرهای مناسب است، ازین رو طراح باید به شناخت مناسبی در هر دو زمینه دست یابد. واپایش الکترونیکی پایداری، سامانه واپایش کشش و برنامه پایداری الکترونیکی از دسته این سامانه ها هستند. از دیدگاه مدلسازی در هر مدل ریاضی خودرو (یا سامانه های دینامیکی وابسته آن) هرگاه ورودی مدل شامل سرعت یا شتاب زاویه ای باشد، آنگاه برای پیاده سازی مدل نیاز به ژیروسکوپ خواهد بود. مقاله پیش رو نخست با معرفی سامانه های دینامیکی خودرو و بررسی برخی از مدل های متداول این سامانه ها، نخست جایگاه ژیروسکوپ در خودرو را بررسی می کند، سپس با معرفی و ارزیابی ژیروسکوپ های MEMS و شناسه های کارایی شان، بازه مناسب این شناسه ها را برای کاربرد در خودرو بدست می دهد. چارچوب کاری این مقاله برای پاسخ گویی به دو پرسش بنیادین نهاده شده است؛ نخست، چه سامانه های خودرویی نیازمند ژیروسکوپ هستند؟ دوم، برای این کاربردهای خودرویی چه نوع ژیروسکوپ هایی مناسب اند؟

تردد پذیری یکی از چالشی ترین موضوعات در پژوهش های اخیر مرتبط با خودروهای خارج جاده ای است. زیرا در سال های اخیر به حوزه های جدیدی مانند پیمایش سطح سیاره های دیگر و پیمایش کف اقیانوس ها جهت استخراج معادن اعماق اقیانوس پرداخته شده است. یکی از مهم ترین مسائل در وسایل نقلیه خارج جاده ای بررسی بر هم کنش شنی (چرخ) با خاک است. در مقاله حاضر سعی شده است تا به مرور تحقیقات تجربی و تئوری انجام شده در تردد پذیری وسایل نقلیه خارج جاده ای پرداخته شود. همچنین برخی تحقیقات انجام شده درزمینه ترامکانیک نیز مرور گردیده است. ترامکانیک نوین و سنتی مقایسه شده اند. در این مقاله مروری نگاه ویژه ای به وسایل نقلیه مخصوص پیمایش و حفاری در کف اقیانوس ها شده است. در پایان با توجه به مباحث مرور شده فرصت های تحقیقاتی در این زمینه شناسایی گردیده است. فقدان آزمایشگاهی جهت پژوهش های تجربی در ارتباط با خودروهای خارج جاده ای در کشور محسوس است.

امرژی مقدار انرژی است که در تحولات مستقیم و غیر مستقیم برای تولید محصول یا خدمات مصرف می شود. امرژی یک اندازه از تفاوت های کیفی بین اشکال مختلف انرژی است. امرژی بیان تمام انرژی مورد استفاده در فرآیندهای کاری است که محصول یا خدمات را در واحدهای یک نوع انرژی تولید می کند که شناخت این تفاوت های کیفیت یک مفهوم کلیدی است. سرمقاله مورد نظر، در ابتدا به تاریخچه ای از به وجود آمدن و شکل گیری امرژی بحث شده است. برای درک مفهومی امرژی، تعریفی از امرژی بیان شده که بر پایه ای که امرژی بر آن تکیه کرده، مختصر بحث شده است. سپس زبان سیستمی و نموداری امرژی با تعاریف نمادهای آن توضیح داده شده است. همچنین به روش محاسبه نسبت امرژی و فرمول های مربوط به آن پرداخته شده است. در ادامه، به تجزیه و تحلیل امرژی از یک دستگاه سوزاندن چوب و ارزیابی میزان دی اکسید کربن از سوزاندن چوب بحث شده است.