مجله مهندسی مکانیک
پیاپی 83 (تیر 1391)

در دهه های گذشته، سکوهای دریایی دور از ساحل برای فعالیت های متنوعی چون استخراج و تولید نفت و گاز، حفاری و... مورد استفاده قرار گرفته اند. سکوهای دریایی موجود در دنیا را می توان به دو دسته کلی ثابت و متحرک تقسیم بندی کرد. انواع سکوهای متحرک، به طور عمده، برای اهداف حفاری کاربرد دارند و شامل سکوهای خودبالابر (یا اصطلاحا جک آپ)، نیمه مستغرق و بارج ها یا کشتی های حفاری می باشند. در این مقاله به تشریح مطالبی پیرامون جک آپ ها می پردازیم.

در این مقاله دو مورد آنالیز ارتعاشی در دو تجهیز گوناگون، جهت کاهش ارتعاشات ناشی از پدیده تشدید، انجام و راهکارهایی جهت برون رفت از این مشکل، برای این دو تجهیز، ارائه شده است. راهکارهایی که می تواند برای دیگر تجهیزات، که ارتعاشاتی ناشی از پدیده تشدید دارند، نیز تعمیم داده شود. پدیده تشدید همواره در کنار فرکانس های طبیعی ظهور و بروز پیدا می کند. لذا برای تحلیل این پدیده به شناسایی فرکانس های طبیعی نیاز داریم. راهکارهای متعددی جهت محاسبه فرکانس های طبیعی بیان شده است که از آن جمله می توان به تحریک با ضربه چکش، تحریک با نامیزانی جرمی، تحریک با شیر الکترودینامیکی و... اشاره کرد، که هر یک نیازمند ابزاری مخصوص به خود هستند. در این مقاله تلاش شده است بدون استفاده از این ابزارهای خاص، با استفاده از تحلیل فرکانس های تجهیزات و شکل ارتعاشات آنها، پدیده تشدید شناسایی و اقدام لازم جهت رفع آن انجام شود.

امروزه هدف نهایی تولیدکنندگان کاهش قیمت و بالابردن کیفیت محصول به کمک بهینه سازی فرایند و کاهش خطاست. فرایند مجازی از جمله این ابزارها جهت افزایش انعطاف پذیری و قابلیت رقابت است که به صورت وسیعی در فرایندهای شکل دهی مواد مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله تاثیر فرایند مجازی بر بهینه سازی فرایند تولید بوش پلاستیکی بررسی شده است. برای این منظور، ابتدا با توجه به میزان سایش بالای بوش جنس مناسب انتخاب و سپس مدل سه بعدی آن، با توجه به ابعاد نقشه دوبعدی موجود، ترسیم شد. پس از تغییر فرمت، مدل سه بعدی به دستگاه چاپ سه بعدی منتقل شد. در دستگاه چاپ نمونه هایی از مدل سه بعدی و مدل تحلیل شده قطعه در نرم افزار مولد فلو با استفاده از ماده Snap-Fit و به صورت تمام رنگی ساخته شد. در نهایت به کمک نمونه های تولیدشده، اصلاحات مورد نیاز روی قطعه انجام و قالب تزریق بوش پلاستیکی تولید شد. نتایج بررسی های انجام شده نشان می دهد که کاربرد فرایند مجازی در مورد قطعه مورد بررسی علاوه بر افزایش قابلیت اطمینان در تولید بدون عیب محصول، سبب کاهش هزینه های ناشی از افزایش کیفیت به میزان 32 درصد در کل فرایند تولید شده است.

فلوفرمینگ لوله از جمله فرایندهای نوین اقتصادی جهت ایجاد لوله های بدون درز با تلورانس دقیق، صافی سطح بالا و خواص مکانیکی عالی است. در این فرایند پارامترهای گوناگونی بر کیفیت سطح اثرگذارند که بررسی و کنترل هر یک از آنها سبب بهبود کیفیت نهایی سطح می شود. در این مقاله فلوفرمینگ معکوس لوله فولادی 4340 با استفاده از نرم افزار آباکوس و تاثیر پارامترهای نرخ پیشروی و عده دوران چرخش ماندرل بر کیفیت سطح لوله فلوفرمینگ شده بررسی شده است. نتایج حاصل نشان می دهند که با افزایش نرخ پیشروی کیفیت سطح کاهش، و با افزایش عده دوران ماندرل کیفیت سطح بهبود یافته است.

سیستم های ترموالکتریک قادرند فرایند تبدیل انرژی را در شرایطی کاملا پاک و بدون آلودگی زیست محیطی فراهم کنند. اما موضوعی که سبب شده این سیستم ها محبوبیت چندانی نداشته باشند، بازده کم و چگالی کم انرژی تبدیل شده است. این مقاله به بررسی بازده و توان تولیدشده بهینه در سیستم-های ژنراتور ترموالکتریک می پردازد. در این مقاله قصد داریم حداکثر بازده و توان تولیدشده خروجی از سیستم را در سیستم های ترموالکتریک تک مرحله ای و چندمرحله ای، که هم به صورت اتصال سری، و هم به صورت اتصال موازی الکتریکی به هم مرتبطند، معین کرده، کارکرد این سیستم-ها را با هم مقایسه، و اولویت استفاده از هر سیستم را در دمای کارکردش معین کنیم. نتایج به دست آمده، ما را به انتخاب بهتر سیستم های ترموالکتریک رهنمون می شود. روشی که برای بهینه سازی سیستم استفاده می کنیم، روش بهینه سازی اجتماع ذرات است که روشی قدرتمند و سریع در حل مسائل می باشد.

فشارهای اجتماعی، سازمان های اعتبارسنجی و اداره های صدور مجوز بر اهمیت اخلاق در دوره های تحصیل مهندسی تاکید فراوان می ورزند. از دیرباز اخلاق مهندسی با بهره گیری از مطالعه آراء، آموزش اکتشاف محور و موردکاوی آموزش داده شده است. اخیرا نیز تعدادی از سازمان ها به دنبال افزایش کاربردی کردن این روش ها به کمک اینترنت بوده اند. این سازمان ها منابعی از قبیل دوره ها و آزمون های برخط، ویدئوها و لوح های فشرده ارائه می دهند. در حالی که هر کدام از این روش ها مبنایی را برای پی ریزی اخلاق مهندسی فراهم می سازند، اما ممکن است تنها به ارتقای توانایی دانشجو در تشخیص، تحلیل و پاسخگویی به موقعیت های اخلاق مهندسی در خارج از محیط کلاس درس محدود شوند. روش های کارای دیگر، بهره گیری از ترکیبی از این نوع روش هاست. این مقاله طراحی و سامان دهی یک شبیه ساز برهم کنشی مبتنی بر اینترنت را برای آموزش اخلاق مهندسی تشریح می-کند. این شبیه ساز، دانشجویان را در موقعیت های اخلاقی متنوعی قرار می دهد. دانشجویان باید داده جمع آوری کنند، موقعیت را بسنجند و نهایتا تصمیم گیری کنند. این کار دانشجویان را به ارتقاء توانایی خود برای تشخیص و پاسخگویی به موقعیت های اخلاق مهندسی ملزم می سازد. مقایسه ای دقیق میان نتایج برآمده از شبیه ساز برهم کنشی مبتنی بر اینترنت و آموزش عادی مبتنی بر اینترنت، پیشرفت چشمگیر آماری 32 درصد را در کارایی آموزشی شیوه نخستین نشان می دهد. این شبیه ساز در حال حاضر، در دانشگاه هیوستون، به منظور برآوردن الزامات ABET استفاده می شود.

امروزه آلیاژهای حافظه دار جایگاه خاصی در زمینه های گوناگون صنعتی و پزشکی پیدا کرده اند. تولید آلیاژ حافظه دار، در حالی که هیچ گونه آلودگی در ترکیب آن وارد نشود، یکی از معضلات تولید این دسته از آلیاژها به روش ذوبی است. در این مقاله به بررسی پارامترهای موثر بر ریزساختار آلیاژ حافظه دار نایتینول پرداخته می شود. این آلیاژ توسط روش ذوب در کوره القایی ایجاد می شود. به این ترتیب که، فلزات نیکل و تیتانیم توسط روش ذکرشده ترکیب می شوند و پس از پایان ذوب، نمونه ای از آن توسط روش متالوگرافی مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به شرایط از قبل تعیین شده برای آزمایش و همچنین عواملی که به صورت ناخواسته در آزمایش تاثیرگذارند، تصاویر متالوگرافی مورد بررسی قرار گرفتند. آنالیز تصاویر مبین پنج نوع فاز، شامل فازهای Ti2Ni، TiNi3، Ti4Ni2O، فاز زمینه NiTi، فاز نیتریدی و ناخالصی های دیگر می باشند. پارامترهایی مانند ناخالصی ها، اکسیژن واردشده به آلیاژ و... در ساختار تاثیرگذار بودند. در ادامه، نمونه ها توسط دستگاه سختی سنج ویکرز بررسی شدند.