به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

بهنام آخوندی

  • رضا زنگنه، امین صفی جهان شاهی، بهنام آخوندی*

    با ظهور و گسترش فرآیندهای ساخت افزایشی، به ویژه فرآیند لایه نشانی ذوبی، تحقیقات وسیعی در مورد این فرآیندها صورت پذیرفته است. یکی از حوزه های تحقیقاتی مهم مربوط به استحکام بخشی به قطعات چاپ شده به روش لایه نشانی ذوبی است. این فرآیند امکان تولید ساختارهای پیچیده و شخصی سازی قطعات را امکان پذیر می سازد. از طرفی ماده پلی لاکتیک اسید یکی از اصلی ترین مواد مورد استفاده در این فرایند است که به دلیل خواص زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری، بیشتر از سایر مواد مورد توجه قرارگرفته است. در این پژوهش، اثر عملیات حرارتی آنیل کردن بر استحکام و مدول فشاری نمونه های متخلخل با رویکرد استفاده در مهندسی بافت به عنوان جایگزین بافت استخوانی، مورد بررسی قرارگرفته است. نمونه ها با الگوی لرزشی، شبکه ای و لانه زنبوری و با درصدهای پر شدن 40، 70 و 100 چاپ سه بعدی می شوند. علاوه بر این اثر دو پارامتر عرض روزن رانی و ارتفاع لایه ها نیز مورد بررسی قرارگرفته است. به منظور ایجاد ساختارهای متخلخل با تخلخل های به هم پیوسته، الگوی پر شدن در هر لایه به میزان مشخص دوران کرده و این امر سبب معرفی ساختارهای متخلخل جدیدی می شود که این ساختارها می توانند کاربردهای وسیعی مانند به کارگیری به عنوان داربست در مهندسی بافت، داشته باشند. بعد از ارزیابی خواص مکانیکی فشاری نمونه ها، نمونه های مشابه عملیات حرارتی شده و سپس خواص مکانیکی فشاری آن ها نیز ارزیابی گردید. نتایج حاصل شده نشان می دهد که حداکثر استحکام و مدول فشاری در نمونه با عرض روزن رانی 6/0 میلی متر، ارتفاع لایه 25/0 میلی متر، الگوی پر شدن لرزشی و درصد پر شدن 100 اتفاق می افتد. مقادیر استحکام و مدول فشاری برای نمونه عملیات حرارتی نشده به ترتیب برابر با 51/84 مگاپاسکال و 28/2 گیگاپاسکال و برای نمونه عملیات حرارتی شده به ترتیب برابر با 44/105 مگاپاسکال و 29/2 گیگاپاسکال است.

    کلید واژگان: ساخت افزایشی, چاپگر سه بعدی, عملیات حرارتی, استحکام و مدول فشاری, پارامترهای چاپ
    Reza Zanganeh, Amin Safi Jahanshahi, Behnam Akhoundi*

    With the emergence and expansion of additive manufacturing processes, especially the fused deposition modeling process, extensive research has been conducted on these processes. One important research area is strengthening the printed parts by the fused deposition modeling method. One of the main areas of research is related to the strengthening of printed parts by the fused deposition modeling method. This process enables the production of complex structures and the customization of parts. On the other hand, polylactic acid material is one of the main materials used in this process, which has been noticed over other materials due to its biocompatibility and biodegradability properties. In this research, the effect of annealing heat treatment on the compressive strength and modulus of porous samples has been investigated with the approach of using them in tissue engineering as a scaffold for bone tissue. The samples are 3D printed with wiggle, grid, and honeycomb patterns and with filling percentages of 40, 70, and maximum. In addition, the effect of two parameters, the extrusion width, and the layer height, has also been investigated. To create porous structures with interconnected porosities, the pattern of filling in each layer is rotated to a certain extent, and this causes the introduction of new porous structures that can have wide applications such as being used as scaffolds in tissue engineering. After evaluating the compressive mechanical properties of the samples, the same samples were heat treated, and then their compressive mechanical properties were also evaluated. The obtained results show that the maximum compressive strength and modulus occur in the sample with an extrusion width of 0.6 mm, layer height of 0.25 mm, wiggle filling pattern, and maximum filling percentage. The values ​​of compressive strength and modulus for the non-heat-treated sample are equal to 84.51 MPa and 2.28 GPa respectively and for the heat-treated sample, it is equal to 105.44 MPa and 2.29 GPa respectively.

    Keywords: Additive Manufacturing, 3D Printer, Heat Treatment, Compressive Strength, Modulus, Printing Parameters
  • وحید مدانلو*، احمد مشایخی، بهنام اخوندی
    افزایش عمق میکروکانال های صفحات دوقطبی فلزی در پیل های سوختی غشاء پروتون منجر به افزایش بازده خواهد شد. در این پژوهش، از فرآیند مهرزنی برای ساخت صفحات دوقطبی از جنس تیتانیوم خالص تجاری با الگوی شیاری موازی مستقیم استفاده شده است. تاثیر پارامترهای فرآیند شامل لقی قالب، سرعت شکل دهی و ضریب اصطکاک بین ورق و قالب بر روی نرخ پرشدگی و میزان نازک شدگی صفحات دوقطبی بررسی شد. آزمایش های لازم با استفاده از روش رویه پاسخ طراحی، با استفاده از مدل اجزای محدود صحت سنجی شده اجرا و خروجی های موردنظر استخراج شدند. سپس با استفاده از روش رگرسیون، یک معادله درجه دوم برای پیش بینی نرخ پرشدگی بر اساس پارامترهای ورودی ارائه شد. در ادامه با استفاده از الگوریتم کلونی زنبورعسل مصنوعی، ضرایب معادله مذکور بهبودیافته و میزان خطای آن در حدود 53% کاهش یافت. در پایان نیز از یک شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی نرخ پرشدگی استفاده شد. نتایج نشان داد که شبکه عصبی پیشنهادی بسیار موثر بوده و با دقت بسیار بالایی نرخ پرشدگی میکروکانال را تقریب می زند.
    کلید واژگان: صفحات دوقطبی تیتانیومی, عمق شکلدهی, فرآیند مهرزنی, الگوریتم کلونی زنبورعسل مصنوعی, شبکه عصبی مصنوعی
    Vahid Modanloo *, Ahmad Mashayekhi, Behnam Akhoundi
    Increasing the depth of microchannels on metallic bipolar plates (BPPs) in PEM fuel cells leads to an increase in the efficiency. In this research, the stamping process has been applied for manufacturing of the BPPs made of commercially pure titanium with a direct parallel flow field. The effect of process parameters including die clearance, forming speed, and sheet/die friction coefficient on the filling rate and thinning of the BPPs was investigated. The required tests were designed via the response surface method (RSM), implemented by a validated finite elements (FE) model, and the desired outputs were extracted. Then, a quadratic equation was presented for predicting the filling rate based on the input parameters using the regression method. In the following, using the artificial bee colony algorithm, the coefficients of the mentioned equation were enhanced and its error was decreased almost by 53%. Finally, an artificial neural network (ANN) was used to predict the filling rate. The results demonstrated that the proposed ANN model is very effective and approximates the filling rate of the microchannel with high accuracy.
    Keywords: Titanium Bipolar Plates, Forming Depth, Stamping Process, Artificial Bee Colony Algorithm, Artificial Neural Network
  • بهنام آخوندی*، عرفان خسرویان، وحید مدانلو
    بهبود خواص مکانیکی قطعات چاپ شده توسط چاپگر سه بعدی بر اساس فن آوری لایه نشانی ذوبی، توسط الیاف پیوسته (کربن، شیشه و آرامید) مورد توجه بسیاری از محققین بوده است. با توجه به ذات فرآیندهای ساخت افزایشی که قطعه را به صورت لایه لایه تولید می کنند، در اکثر تحقیقات صورت گرفته الیاف پیوسته در یک سطح صاف لایه نشانی می شوند. در مواردی هم که الیاف بر روی سطوح منحنی لایه نشانی می شوند از ربات هایی با درجات آزادی بالا استفاده شده است. در این پژوهش روشی برای لایه نشانی الیاف پیوسته شیشه بر روی سطح منحنی ارائه می گردد. این روش بر روی چاپگرهای ساده و ارزان قیمت پیاده سازی می شود. روش ارائه شده مبتنی بر اصلاح جی کد، ایجاد یک محور دورانی برای نازل، به کارگیری و استفاده از تکنیک های طراحی و ساخت به کمک رایانه است. در نهایت با اسکن سه بعدی قطعه چاپ شده و مقایسه آن با مدل سه بعدی میزان انحراف و تلورانس فرم سطحی تعیین می گردد. نتایج تجربی حاصل، حاکی از کارایی روش ارائه شده برای لایه نشانی الیاف پیوسته بر روی سطوح منحنی است. با سیستم ارائه شده الیاف پیوسته با روش آغشته سازی هم زمان بر روی یک سطح که متشکل از مسیرهایی با درجه انحنای مختلف است لایه نشانی می شوند. نتایج حاصل از مقایسه نمونه اسکن شده با نمونه چاپ شده نشان می دهد که حداکثر میزان انحراف حاصل شده 0.1 میلی متر است. این میزان خطا با توجه به ماهیت انقباض و اعوجاج مواد پلیمری گرمانرم در فرآیندهای شکل دهی با توجه به استاندارد DIN 16901 قابل قبول است.
    کلید واژگان: چاپگر سه بعدی, فرآیند لایه نشانی ذوبی, الیاف پیوسته شیشه, سطوح منحنی, پلیمرهای گرمانرم, کامپوزیت
    Behnam Akhoundi *, Erfan Khosravian, Vahid Modanloo
    Improving the mechanical properties of the 3D printed parts by a 3D printer based on fused filament fabrication by continuous fibers (carbon, glass, and aramid) has been the focus of many researchers. Due to the nature of additive manufacturing processes that produce the parts layer by layer, in most of the research, continuous fibers are layered on a 2D surface. Robots with high degrees of freedom have been used in cases where fibers are placed on curved surfaces. In this research, a method for deposition of the continuous glass fibers on a curved surface is presented. This method is implemented on a simple and cheap 3D printer. The presented method is based on modifying the G-code, creating a rotating axis for the nozzle, and applying and using computer-aided design and manufacturing techniques. Finally, by 3D scanning of the printed sample and comparing it with the 3D model, the amount of deviation and tolerance of the surface form is determined. The obtained experimental results indicate the effectiveness of the presented method for the deposition of continuous fibers on curved surfaces. With the presented system, continuous fibers are deposited on a curved surface that consists of paths with different degrees of curvature, by simultaneous impregnation of fiber and polymer. Comparing the scanned sample with the printed sample shows that the maximum deviation is 0.1 mm. This error is acceptable due to the nature of shrinkage and distortion of thermoplastic polymer materials in forming processes according to the DIN 16901 standard.
    Keywords: 3D Printer, Fused Filament Fabrication, Continuous Glass Fibers, Curved Surfaces, Thermoplastic Polymers, Composite
  • یاسر تقی پور لاهیجانی*، احمد مشایخی، وحید مدانلو، بهنام آخوندی، امین صفی جهانشاهی
    در این تحقیق، با استفاده از الگوریتم بهینه سازی کلونی زنبور عسل مصنوعی خواص مکانیکی نانوتیر کروم به گونه ای شناسایی شده است که خطای مدل ریاضی در تفسیر نتایج تجربی حداقل گردد. از آنجا که تیوری های محیط پیوسته مرسوم نمی توانند رفتار سازه ها در مقیاس نانو را به درستی شبیه سازی کنند، به علاوه، خیز بزرگ در ابعاد نانو دور از انتظار نیست، لذا، مدل سازی ریاضی خیز بزرگ تیر بر پایه اثرات سطح جهت پیش بینی رفتار نانوتیر کروم مد نظر قرار گرفته است. خواص مکانیکی نانوتیر کروم مقدار مدول الاستیک، مقدار تنش مانده سطح و خواص تکیه گاهی، یعنی، شیب اولیه تیر در تکیه گاه و ضریب فنر خمشی تکیه گاه در نظر گرفته شده اند. در این تحقیق اثرات خواص مکانیکی بر رفتار نانوتیر، هم به صورت مجزا و هم به صورت یکجا بررسی شده اند. مشخص گردیده است که برای شبیه سازی رفتار دقیق نانوتیر، هر چهار پارامتر باید در نظر گرفته شوند. به علاوه، در بین خواص مکانیکی مورد بررسی، حذف خواص تکیه گاهی در محاسبه خیزها، بیشترین خطا و حذف اثرات سطح کمترین خطا را ایجاد می کند. در ضمن، خطا در مقایسه با مراجع قبلی به مراتب کمتر شده است.
    کلید واژگان: خواص مکانیکی, نانوتیر کروم, کلونی زنبور عسل مصنوعی, خیز, اثرات سطح
    Yasser Taghipour Lahijani *, Ahmad Mashayekhi, Vahid Modanloo, Behnam Akhoundi, Amin Safi Jahanshahi
    In this research, by using an artificial bee colony optimization algorithm, the mechanical properties of chromium nanobeams have been identified in such a way that the error of the mathematical model in the interpretation of the experimental results be minimized. Since conventional continuous medium theories cannot correctly simulate the behavior of structures in the nanoscale, also, large deflections in nano dimensions are not far from expected, therefore, the mathematical modeling of the large deflections of the beam based on surface effects is considered to predict the behavior of chromium nanobeams. The mechanical properties of chromium nanobeam have been considered the value of elastic modulus, the value of residual surface stress and the values of support properties, that is, the value of initial slope of the beam at the support and the value of bending spring coefficient of the support. In this research, the effects of mechanical properties have been investigated separately and simultaneously on the behavior of nanobeams. It has been determined that all four parameters must be considered to simulate the exact behavior of the nanobeam. In addition, among the investigated mechanical properties, removing the support properties in the prediction of experimental deflections causes the most errors, and removing the surface effects causes the least errors. Furthermore, the error has been reduced by far compared to previous works.
    Keywords: Mechanical properties, Chromium nanobeam, Artificial Bee Colony, Deflection, Surface effects
  • وحید مدانلو*، یاسر تقی پور لاهیجانی، احمد مشایخی، بهنام آخوندی
    در این مقاله، خیز نانوتیرهای کرومی با استفاده از روش طراحی آزمایشها بررسی شده است. با استفاده از روش فاکتوریل کامل، تعداد 100 آزمایش طراحی شده که در آن طول و نیروی وارد بر نانوتیر به ترتیب در 25 و 4 سطح به عنوان متغیرهای ورودی و خیز نانوتیر به عنوان خروجی در نظر گرفته شد. در ابتدا، از هر 4 سطح نیرو (8، 5/9، 11 و 5/12 نانونیوتن)، برای تحلیل استفاده شده و معادلاتی بسته برای تخمین خیز نانوتیر حاصل شد. نتایج نشان داد که تاثیر طول نانوتیر بیشتر از نیروی وارد بر نانوتیر است به طوری که با افزایش طول، میزان خیز به صورت درجه سه تغییر می کند. مدل رگرسیون درجه سوم، با دقت بالایی خیز نانوتیر را پیش بینی کرده و میزان خطای آن نسبت به مدلهای رگرسیون درجه اول و دوم کمتر است. در ادامه، از دو سطح نیرو (8 و 11 نانونیوتن) برای تحلیل استفاده شده و معادلات جدیدی برای تخمین خیز نانو تیر حاصل شد. از معادلات جدید برای درون یابی و برون یابی خیز نانوتیر به ترتیب در نیروهای 5/9 و 5/12 نانونیوتن استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل رگرسیون با استفاده از دو سطح نیرو نیز با دقت زیادی میزان خیز نانوتیر را پیش بینی می کند. نتایج این تحقیق نشان داد که بدون نیاز به انجام آزمایشهای بیشتر و صرف هزینه، یا انجام محاسبات پیچیده و حل معادلات دیفرانسیل، می توان خیز نانوتیر را با فرمول هایی جبری و با دقت بالا تخمین زد.
    کلید واژگان: نانوتیر, خیز بزرگ, مدل رگرسیون, طراحی آزمایش
    Vahid Modanloo *, Yasser Taghipour Lahijani, Ahmad Mashayekhi, Behnam Akhoundi
    This paper investigates the deflection of chromium nanobeams using the design of experiments method. Using the full factorial method, a number of 100 experiments were designed in which the length and the force on the nanobeam were considered input variables at 25 and 4 levels, respectively and the deflection of the nanobeam was considered output. First, all 4 force levels (8, 9.5, 11, and 12.5 nN) were used for the analysis, and closed-form equations were obtained to estimate the deflection of the nanobeam. The results showed that the effect of the length is more than the force, by increasing the length so that the deflection changes with third degree. The third-order regression model predicts the deflection with high accuracy, and its error value is lower than the first and second-order regression models. Afterward, two levels of force (8 and 11 nN) were used for analysis, and new equations were obtained to estimate the deflection of the nanobeam. The new equations were used for interpolation and extrapolation of the nanobeam's deflection in forces of 9.5 and 12.5 nN, respectively. The results demonstrated that the regression model using two force levels accurately predicts the deflections of nanobeams as well. The results of this research demonstrated that it is possible to estimate the nanobeam's deflection without the need to perform more experiments and spend cost, perform complex calculations, and solve differential equations; the nanobeam's deflection can be accurately estimated with algebraic formulas.
    Keywords: Nanobeam, Large Deflection, Regression model, Design of Experiment
  • احمد مشایخی*، مهدی شاکری، بهنام آخوندی، وحید مدانلو

    ربات های لامسه ای برای شبیه سازی اجسام مجازی برای کاربران مورد استفاده قرار می گیرند. شبیه سازی دقیق اجسام در محیط مجازی سبب تقویت ارتباط کاربر با محیط مجازی می شود. در اکثر شبیه سازی های اجسام مجازی، اجسام را به صورت فنر و میراگر شبیه سازی می کنند. حال آنکه اگر جرم مجازی نیز در کنار فنر و میراگر مجازی برای اجسام مجازی در نظر گرفته شود، کاربرد ربات لامسه ای در شبیه سازی اجسام واقعی تر و متنوع تر افزایش می یابد. در این مقاله، برای شبیه سازی جسم مجازی، علاوه بر فنر و میراگر مجازی، جرم مجازی نیز در نظر گرفته شده است و تاثیر آن بر روی پایداری ربات لامسه ای بررسی شده است. در واقع معادلاتی بسته برای تعیین مرز پایداری با در نظر گرفتن جسم مجازی به صورت جرم، فنر و میراگر بدست آمده اند که در تاخیرهای زمانی مختلف با استفاده از شبیه سازی و نتایج تجربی صحه گذاری شده است.

    کلید واژگان: ربات لامسه ای, پایداری, جرم مجازی, شبیه سازی جرم, تاخیر زمانی, محیط مجازی
    A. Mashayekhi*, M. Shakeri, B. Akhoundi, V. Medanlou

    Haptic devices are used to simulate virtual objects for users. Accurate simulation of objects in the virtual environment improves the user's relationship with the virtual environment. In most simulations of virtual objects, objects are simulated as springs and dampers. However, if virtual mass is also taken into account alongside virtual spring and damper elements, the utilization of h devices in simulating objects will lead to increased diversity, enhancing the realism of the objects. In this article, to simulate the virtual object, in addition to the virtual spring and damper, the virtual mass is also considered and its effect on the stability of the haptic device is investigated. In fact, closed-form equations have been obtained for determining the stability boundary by considering the virtual object in the form of mass, spring and damper, which have been validated in different time delays using simulation and experimental results.

    Keywords: Haptic Device, Stability, Virtual Mass, Virtual Mass Simulation, Time Delay, Virtual Environment
  • وحید مدانلو*، بهنام آخوندی، یعقوب دادگر اصل
    شکل دهی مطلوب قطعات فلزی با استفاده از حداقل نیروی لازم، همواره مورد توجه پژوهش گران بوده است. در این مقاله، پارامترهای موثر در فرایند کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی به منظور تولید قطعات استوانه ای با پیشانی تخت با حداقل نیروی لازم شکل دهی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با استفاده از روش طراحی آزمایش عاملی کسری، آزمایش های مورد نیاز طراحی شدند. در این طراحی، فشار بیشینه سیال، سرعت سنبه، شعاع گوشه سنبه، ضریب اصطکاک بین ورق با سنبه، ضریب اصطکاک بین ورق با قالب و شعاع گوشه ماتریس به عنوان متغیرهای ورودی در نظر گرفته شدند. آزمایش های طراحی شده به کمک مدل اجزای محدود صحت سنجی شده اجرا شده و بیشینه نیروی سنبه برای هر آزمایش استخراج گردید. در پایان، با انجام تحلیل واریانس، اثرات اصلی و متقابل پارامترها بر روی تابع بیشینه نیروی سنبه مشخص گردید. با بررسی نتایج، مشخص شد که فشار بیشینه سیال و شعاع گوشه سنبه بیشترین تاثیر را بر روی بیشینه نیروی سنبه دارند. کاهش فشار بیشینه سیال از 39 تا 15 مگاپاسکال، منجر به کاهش بیشینه نیروی سنبه به میزان 55% می شود. همچنین، کاهش شعاع گوشه سنبه از 10 تا 2 میلی متر، منجر به کاهش بیشینه نیروی سنبه به میزان 55% می شود.
    کلید واژگان: هیدروفرمینگ ورق, نیروی سنبه, طرح عاملی کسری, شبیه سازی اجزای محدود
    Vahid Modanloo *, Behnam Akhoundi, Yaghoub Dadgar Asl
    The optimal forming of the metallic parts with the lowest required forming force has always been the focus of researchers. In this paper, effective parameters in hydrodynamic deep drawing assisted by radial pressure of cylindrical cups with a flat head with minimum required forming force have been investigated. At first, the necessary experiments were designed using the fractional factorial design of experiment. In this design, maximum fluid pressure, punch velocity, punch nose radius, friction coefficient between punch and sheet, friction coefficient between die and sheet, and die entrance radius were considered input variables. An experimentally validated finite element model was used for performing the designed experiments and extracting the maximum punch force for each experiment. Finally, by using analysis of variance, the main and the interaction effects of the parameters on the maximum punch force were determined. Results showed that the maximum fluid pressure and punch nose radius have the highest influence on the maximum punch force. Decreasing the maximum fluid pressure from 39 to 15 MPa, leads to a decrease of 55% in the maximum punch force. Also, by reducing the punch nose radius from 10 to 2 mm, the maximum punch force decreases by 55%.
    Keywords: Sheet hydroforming, Punch Force, Fractional Factorial Design, Finite element simulation
  • احمد مشایخی*، عماد ایمانیان، وحید مدانلو، بهنام آخوندی
    ربات های لامسه ای جهت شبیه سازی اجسام مجازی برای کاربر آن مورد استفاده قرار می گیرند. دینامیک ربات لامسه ای و دست کاربر، تاثیر به سزایی در پایداری و عملکرد ربات لامسه ای دارند. در این پژوهش شناسایی دینامیک دست کاربر و ربات لامسه ای با استفاده از روش های بهینه سازی کلونی زنبورعسل مصنوعی، الگوریتم بهینه سازی کلاغ و الگوریتم ژنتیک، طی آزمایش هایی در دو حالت انجام شده است. در حالت اول صرفا دینامیک ربات لامسه ای شناسایی شده، سپس در حالت دوم روش های مذکور برای شناسایی هم زمان دینامیک دست کاربر و ربات لامسه ای تعمیم داده شده اند. برای این منظور ابتدا در هر حالت مرز پایداری تیوری به صورت تابعی از پارامترهای دینامیکی موجود به دست آمده است؛ سپس با انجام آزمایش هایی برای روی ربات کوکا سبک وزن 4 در دو حالت حضور و عدم حضور دست کاربر، مرز پایداری تجربی به دست آمده است. در ادامه با استفاده از روش بهینه سازی کلونی زنبورعسل مصنوعی، کلاغ و همچنین الگوریتم ژنتیک، در هر حالت پارامترهای دینامیکی مورد نظر به گونه ای به دست آمده اند که اختلاف بین مرز پایداری به دست آمده تیوری و تجربی حداقل شود. بررسی ها نشان می دهند درحالی که هر سه روش به خوبی توانسته اند شناسایی پارامترها را انجام دهند، روش الگوریتم ژنتیک در این زمینه خطای کمتری را ایجاد کرده و عملکرد بهتری دارد.
    کلید واژگان: کلونی زنبورعسل مصنوعی, الگوریتم بهینه سازی کلاغ, الگوریتم ژنتیک, ربات لامسه ای, پایداری, شناسایی پارامترهای دینامیکی
    Ahmad Mashayekhi *, Emad Imanian, Vahid Modanloo, Behnam Akhoundi
    Haptic Devices (HDs) are used to simulate virtual objects for the user. The dynamics of the HD and the opertator’s hand have a great effect on the stability and performance of the HD. In this research, the dynamic identification of the user's hand and HD has been done using methods of Artificial Bee Colony Optimization (ABCO), Crow Search Algorithm (CSA), and Genetic Algorithm (GA), during experiments in two cases. In the first case, only the dynamics of the HD has been identified, then in the second case, the mentioned methods have been generalized for the simultaneous recognition of the dynamics of the user's hand and the HD. For this purpose, first, in each case, the theoretical stability boundary is obtained as a function of the available dynamic parameters. Then, by performing experiments on the KUKA Light Weight 4 robot in two cases of presence and absence of the operator’s hand, the experimental stability boundary has been obtained. Afterwards, by using ABCO, CSA, and GA in each case the desired dynamic parameters are obtained in such a way that the difference between the theoretical and experimental stability boundary is minimized. Studies show that while all three methods have been able to identify the parameters well, the GA method produces less error and has a better performance in this field.
    Keywords: Artificial bee colony optimization, Crow Search Algorithm, Genetic Algorithm, Haptic device, Stability, Dynamic parameter identification
  • وحید مدانلو*، احمد مشایخی، بهنام آخوندی

    صفحات دوقطبی فلزی در پیل های سوختی پلیمری، علاوه بر سبک بودن باید در محیط مرطوب و اسیدی کار کنند. تیتانیوم به دلیل چگالی کم و مقاومت به خوردگی عالی، یک گزینه مناسب برای ساخت صفحات دوقطبی است. در این مقاله، ساخت صفحات دوقطبی از جنس تیتانیوم خالص تجاری باضخامت اولیه 1/0 میلی متر با استفاده از فرآیند مهرزنی بررسی شده است. از یک قالب چهار کاناله با الگوی شیاری موازی مستقیم در آزمایش های تجربی استفاده شده است. به منظور تخمین شکل پذیری میکروکانال های صفحات دوقطبی، از روش سطح پاسخ، الگوریتم ژنتیک و سیستم استنباط فازی عصبی تطبیقی استفاده شد. لقی قالب، سرعت مهرزنی و ضریب اصطکاک بین ورق و قالب به عنوان متغیرهای ورودی و میزان پرشدگی قالب به عنوان خروجی در نظر گرفته شدند. آزمایش های طراحی شده با استفاده از روش سطح پاسخ، به منظور آموزش روش های فرا ابتکاری استفاده شدند. نتایج نشان داد که مدل رگرسیون حاصل از روش سطح پاسخ با دقت قابل قبولی میزان پرشدگی قالب را پیش بینی می کند. همچنین، ضرایب معادله حاصل از رگرسیون با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهبودیافته و میزان خطای آن در حدود 53% کاهش یافت. در پایان نیز از یک سیستم استنباط فازی عصبی تطبیقی برای پیش بینی میزان پرشدگی قالب استفاده شد. نتایج نشان داد که سیستم پیشنهادی بسیار موثر بوده و با دقت بسیار بالایی بیشینه میزان پرشدگی را تقریب می زند.

    کلید واژگان: پرشدگی قالب, فرآیند مهرزنی, صفحات دوقطبی, پیل سوختی پلیمری, الگوریتم های فرا ابتکاری
    Vahid Modanloo*, Ahmad Mashayekhi, Behnam Akhoundi

    In addition to the need for lightweight properties, the metallic bipolar plates in the PEM fuel cells should work in a humid and acidic environment. Due to its low density and excellent corrosion resistance, titanium is a proper candidate for manufacturing bipolar plates. In this paper, the manufacturing of bipolar plates made of commercially pure titanium with an initial thickness of 0.1 mm was investigated using the stamping process. A four-channel die with a parallel flow field was used in the experiments. To estimate the formability of microchannels of the bipolar plates, the response surface method, genetic algorithm, and adaptive neural fuzzy inference system were employed. Die clearance, stamping speed, and friction coefficient between the sheet and die were considered input variables, whereas the die filling rate was as output. The designed experiments using the response surface method were used to train the meta-heuristic techniques. The results showed that the regression model obtained from the response surface method predicts the die filling rate with acceptable accuracy. Furthermore, the coefficients of the equation obtained from the regression have been improved using the genetic algorithm and the error rate has been reduced by about 53%. Finally, an adaptive neural fuzzy inference system was used to predict the die filling. The results showed that the proposed system is very feasible and approximates the maximum filling rate with high accuracy.

    Keywords: Die filling, Stamping process, Bipolar plates, PEM fuel cell, Meta-heuristics algorithms
  • مجید الیاسی*، وحید مدانلو، بهنام آخوندی، حسین طالبی قادیکلایی، فرزاد احمدی خطیر

    خمکاری لوله های جدار نازک یکی از فرآیندهای مهم برای ساخت قطعات در صنایع خودروسازی و هوافضا می باشد. این مقاله به بررسی تجربی اثر عملیات حرارتی روی خم پذیری لوله های جدار نازک آلومینیومی از جنس آلیاژ 6063AA می پردازد. با استفاده از فرآیند خمکاری کششی دورانی هیدرولیکی، میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع لوله های آلومینیومی نمونه اولیه، آنیل شده و پیرسازی مصنوعی شده در فشارهای سیال مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در آزمایش های تجربی، نسبت قطر به ضخامت لوله ها 88/13، نسبت خم بحرانی 6/1، قالب فشار ثابت و زاویه خم 90 درجه در نظر گرفته شدند. با بررسی نتایج مشخص شد که عملیات حرارتی و فشار سیال تاثیر بسزایی در کیفیت لوله های خم شده دارند. با افزایش فشار سیال تا 6/3 مگاپاسکال، میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع بحرانی در همه نمونه ها کاهش یافته به طوریکه بیشترین میزان کاهش در نمونه آنیل شده به میزان 49% رخ داده است. همچنین در نمونه پیرسازی شده میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع بحرانی حدود 46% کاهش می یابد. همچنین مشاهده شد که در فشار 6/3 مگاپاسکال، میزان عدم دایروی بودن سطح مقطع بحرانی نمونه آنیل شده در مقایسه با نمونه پیرسازی شده به میزان 19% بهبود یافته است.

    کلید واژگان: خمکاری, عملیات حرارتی, فشار سیال, عدم دایروی بودن
    Majid Elyasi*, Vahid Modanloo, Hossein Talebi Ghadikolaee, Farzad Ahmadi Khatir, Behnam Akhoundi

    Thin-walled tube bending is one of the important processes for manufacturing parts in the automotive and aerospace industries. This paper investigates the effect of heat treatment on the bendability of thin-walled tubes made of AA6063 alloy. With the hydro rotary draw bending process, the cross-section ovality of the as-received, annealed, and artificial aged tubes has been examined at different fluid pressures. In the experiments, the tube diameter to tube thickness ratio was 13.88. Also, the critical bending ratio was 1.6, and the bending angle was 90 degrees. By examining the results, it has been found that heat treatment and fluid pressure had an important effect on the quality of the bent tubes. By increasing the fluid pressure to 3.6 MPa, critical cross-section ovality has decreased in all specimens. The maximum decrease of cross-section ovality is obtained in the annealed sample by 49%. Also, in the artificially aged specimens, the critical cross-section ovality decreases by about 45%. It has also been observed that at a pressure of 3.6 MPa, the critical cross-section ovality of the annealed sample has improved by 19% compared to the artificially aged specimens.

    Keywords: Bending, Heat treatment, Fluid pressure, Ovality
  • وحید مدانلو*، حسین طالبی قادیکلایی، بهنام آخوندی، احمد مشایخی، فرزاد احمدی خطیر، علی زین العابدین بیگی
    یکی از اهداف اصلی در تولید محصولات ورقی با استفاده فرایند هیدروفرمینگ، دستیابی به کمترین نازک شدگی و نیروی شکل دهی لازم می باشد. در این مقاله، با استفاده از روش طراحی آزمایش و تحلیل اجزای محدود، فرایند شکل دهی ورق مسی با روش کشش عمیق هیدرودینامیکی با فشار شعاعی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا با استفاده از طراحی آزمایش به روش تاگوچی، آزمایش های لازم طراحی شده است. در این طراحی، فشار بیشینه سیال، سرعت سنبه، ضریب اصطکاک سنبه با ورق، ضریب اصطکاک قالب با ورق، فاصله بین ورق گیر و ماتریس، شعاع گوشه سنبه، شعاع گوشه ماتریس و فشار پیش بشکه ای به عنوان متغیرهای ورودی و نسبت نازک شدگی و نیروی سنبه، به عنوان توابع پاسخ در نظر گرفته شدند. در ادامه با استفاده از روش اجزای محدود، آزمایش های طراحی شده به کمک مدل اجزای محدود صحت سنجی شده اجرا و خروجی های مورد نظر استخراج شدند. در پایان با انجام بهینه سازی به روش تاگوچی، سطوح بهینه پارامترهای ورودی به دست آمده و سپس آزمایش های تاییدی با استفاده از شبیه سازی اجزای محدود انجام شدند. نتایج نشان می دهد که پارامترهای شعاع گوشه سنبه و شعاع گوشه ماتریس، مهم ترین پارامترها برای تابع پاسخ نازک شدگی هستند. همچنین فشار بیشینه سیال، تاثیرگذارترین پارامتر بر نیروی سنبه می باشد.
    کلید واژگان: کشش عمیق هیدرودینامیکی, فشار شعاعی, بهینه سازی, روش تاگوچی, اجزا محدود
    Vahid Modanloo *, Hossein Talebi-Ghadikolaee, Behnam Akhoundi, Ahmad Mashayekhi, Farzad Ahmadi Khatir, Ali Zeinolabedin Beygi
    Achieving the minimum thinning and required forming force is one of the main purposes in the manufacturing of sheet products using the hydroforming process. This paper investigates forming of the copper sheet using the hydrodynamic deep drawing assisted by radial pressure via the design of experiment method and finite element (FE) analysis. Firstly, the necessary experiments have been designed using the Taguchi design of experiment method. In this design, maximum fluid pressure, punch velocity, the friction coefficient between punch and sheet, the friction coefficient between die and sheet, the gap between blankholder and die, punch nose radius, die entrance radius, and prebulge pressure were considered as input variables and thinning ratio and punch force considered as response functions. Then, designed experiments were performed using an experimental verified FE model and the desired results were obtained. Finally, the optimum levels of input variables were obtained using the Taguchi optimization method and the confirmation experiments were performed using the FE simulation. Results show that the punch nose radius and die entrance radius are the essential parameters on the thinning ratio. Also, the maximum fluid pressure is the most effective parameter on the punch force.
    Keywords: Hydrodynamic Deep Drawing, Radial Pressure, optimization, Taguchi method, Finite Element
  • وحید مدانلو*، بهنام آخوندی، احمد مشایخی، حسین طالبی قادیکلائی، علی زین العابدین بیگی
    توزیع ضخامت یکی از پارامترهای مهم در فرایندهای شکل دهی فلزات ورقی می باشد. در این مقاله شکل دهی فنجان های استوانه ای سرتخت فولادی با استفاده از فرایند کشش عمیق هیدرودینامیکی به صورت آزمایشگاهی و شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا فرایند با استفاده از نرم افزار اجزای محدود آباکوس شبیه سازی شد. در ادامه نتایج حاصل از شبیه سازی اجزای محدود با نتایج آزمایش های تجربی مقایسه شده است. مقایسه نتایج نشان داد که توزیع ضخامت و نیروی سنبه در دو روش آزمایشگاهی و عددی از تطابق قابل قبولی برخوردارند. سپس با استفاده از مدل اجزای محدود صحت سنجی شده، تاثیر پارامترهای فرایند نظیر ضریب اصطکاک بین سنبه و ورق، ضریب اصطکاک بین ورق گیر و ورق، شعاع گوشه سنبه و ماتریس و همچنین فاصله بین ورق گیر و ماتریس بر روی حداکثر میزان نازک شدگی فنجان های فولادی بررسی شده است. در پایان این نتیجه حاصل شد که ناحیه شعاع گوشه سنبه، ناحیه بحرانی شکل دهی می باشد زیرا بیشینه میزان نازک شدگی در این ناحیه رخ می دهد. همچنین با افزایش ضریب اصطکاک بین ورق با سنبه میزان نازک شدگی حداکثر در ناحیه شعاع سنبه به میزان 10% کاهش می یابد. به علاوه، با افزایش ضریب اصطکاک بین ورق با ورق گیر میزان نازک شدگی حداکثر به میزان 20% افزایش می یابد. همچنین با افزایش شعاع گوشه سنبه و ماتریس، میزان نازک شدگی حداکثر به میزان 25% کاهش یافته است و نیز با افزایش فاصله بین ماتریس و ورق گیر میزان نازک شدگی حداکثر به میزان 10% کاهش می یابد.
    کلید واژگان: کشش عمیق هیدرودینامیکی, فنجان فولادی, شبیه سازی اجزای محدود, نازک شدگی
    Vahid Modanloo *, Behnam Akhoundi, Ahmad Mashayekhi, Hossein Talebi-Ghadikolaee, Ali Zeinolabedin Beygi
    Thickness distribution is one of the important parameters in the sheet metal forming processes. This paper investigates the forming of flat cylindrical cups made of steel using the hydrodynamic deep drawing process via experiment and simulation. At first, the process was simulated using the ABAQUS finite element software. Afterward, the results of the finite element simulation are compared with results of the experiments. Comparing the results showed that the thickness distribution and punch force have an acceptable agreement in the experiment and numerical methods. Then, using the validated finite element model, the effect of the process parameters including the friction coefficient between the punch and the sheet, the friction coefficient between the blank holder and the sheet, the corner radius of the punch and the die, as well as the gap between the blank holder and the die on the maximum thinning of the steel cups have been investigated. Finally, the obtained results revealed that the corner radius zone of the punch is the critical forming zone since the maximum thinning occurs in this region. Also, by increasing the friction coefficient between the sheet and the punch, the maximum thinning decreases by 10% at the corner radius zone of the punch. In addition, by increasing the friction coefficient between the sheet and the blank holder, the maximum thinning increases by 20%. Likewise, by increasing the corner radius of the punch and the die, the maximum thinning decreases by 25%, and also, by increasing the gap between the die and the blank holder, the maximum thinning decreases by 10%.
    Keywords: Hydrodynamic Deep Drawing, Steel Cup, Finite element simulation, Thinning
  • Negahdari F, Akhoundi B

    In orthopedic surgery, the drilling process is used to internally fix the fracture zone. During bone drilling, if the temperature exceeds the limit of 47 °C, it results in altered bone alkaline phosphatase nature, occurrence of thermal necrosis, non-fixation and inadequate bone fusion In order to investigate the effective parameters of the drilling process, after three-dimensional modeling of the femur bone in Mimics software and determination of bone coefficients based on the Johnson-Cook model, numerical simulation of the cortical and trabecular bone oblique drilling process have been performed. The drilling process was performed in both normal and high speed modes based on reverse heat transfer theory using DEFORM-3D software. The results of numerical simulation after validation with experimental results showed that this theory is capable of estimating the temperature and heat flux in this process and the occurrence of necrosis in both processes (normal and high speed) is imminent. The temperature in the drilling area of the trabecular bone is higher than the cortical bone at all speeds and feed rates and the axial force of the trabecular bone is less than the cortical bone at all speeds and feed rates. The optimum point leading to the minimum temperature in normal drilling of trabecular and cortical bone is the feed rate of 150 mm/min and the rotational speed of 2000 rpm. This optimum point is obtained in the high-speed drilling of trabecular and cortical bone at the feed rate of 150 mm/min and rotational speed of 4,000 rpm and 7,000 rpm.

    Keywords: Bone Drilling, Thermal Necrosis, Inverse Heat Transfer, Johnson-Cook Model, Oblique Cutting
  • سید رضا حمزه لو*، بهنام آخوندی، مرتضی فاتحی

    پایش سلامتی سازه بر اساس امپدانس الکترومکانیکی یکی از روش های پایش وضعیت و تشخیص بلادرنگ آسیب سازه می باشد که از خواص کوپل مواد پیزوالکتریک بهره می برد. هنگام قرارگیری یک سازه در معرض خوردگی، یک فرآیند الکتروشیمیایی آغاز شده و با گذشت زمان عیوبی در سطح سازه ایجاد می گردد. در سازه در معرض خوردگی، با این که کاهش جرم ناچیزی در سازه ایجاد می گردد ولی باعث کاهشی چشمگیر در استحکام مکانیکی، یکپارچگی و عمرخستگی آن می شود. بنابراین پایش دقیق سلامتی سازه بمنظور تشخیص عیوب سطحی ناشی از خوردگی و پیش بینی اثر خوردگی بر روی خواص مکانیکی و پیوستگی یک سازه حایز اهمیت می باشد. در این مقاله از روش امپدانس الکترومکانیکی برای بررسی عیب خوردگی در پایش سلامتی تیر یکسرگیردار استفاده شده و تشخیص و بررسی عوامل موثر بر معیار آسیب ناشی از خوردگی صورت گرفته است. بدین منظور آزمایش هایی جهت اندازه گیری طیف های امپدانس بر روی یک تیر آلومینیومی انجام گرفته و خوردگی مد نظر نیز توسط اسید بصورت کنترل شده بر روی تیر تحمیل گشته است. جهت تشخیص کمی عیب، از معیار آسیب اسکالر استفاده شده است. نتایج تجربی حاصل از آزمایش ها انجام گرفته بر روی تیر یکسرگیردار نشان می دهد عوامل شدت عیب، مکان تکیه گاه و فاصله آسیب تا محل تکیه گاه بر معیار آسیب ناشی از خوردگی موثر می باشند. بررسی نتایج، بیانگر وجود رابطه بین مکان تکیه گاه و محل عیب با معیار آسیب می باشد. همچنین مشاهده می شود که مقدار معیار آسیب به کار رفته بصورت جذر میانگین مجموع مربعات شکل امپدانس با شدت خوردگی رابطه ای مستقیم دارد.

    کلید واژگان: پایش سلامتی سازه, خوردگی, امپدانس الکترومکانیکی, معیار آسیب, تیر یکسرگیردار
    Seyed Reza Hamzeloo *, Behnam Akhoundi, Morteza Fatehi

    Structural health monitoring based on electromechanical impedance is one of the methods for real-time monitoring and detection of structural damage using the coupling properties of piezoelectric materials. When a structure is exposed to corrosion, an electrochemical process is initiated and defects occur over the surface of the structure. In corrosion-prone structures, although a slight decrease in the mass is produced, it results in a significant decrease in its mechanical strength, integrity and fatigue life span. Therefore, the precise monitoring of structural health is important for detecting corrosion-induced surface defects and predicting the effect of corrosion on the mechanical properties and integrity of a structure. In this paper, the electromechanical impedance method is used to investigate the corrosion defect in the health monitoring of a cantilever beam and to identify and determine the factors affecting the damage index of corrosion. Experiments carried out to measure the impedance spectra on an aluminum beam, and a controlled acid corrosion has been imposed on the beam. The scalar damage index was used to quantify the defect. Empirical results obtained from experiments on cantilever beam show that factors like damage intensity, support positions and damage distance to the support location are effective on damage index caused by corrosion. The results show that there is a relationship between the support location and the damage location with the damage index. Also, it is observed that applied damage index as root-mean-square deviation of impedance has a direct relationship with the intensity of corrosion damage.

    Keywords: structural health monitoring, corrosion, Electromechanical Impedance, Damage index, cantilever beam
  • رضا حمزه لو*، بهنام آخوندی، مرتضی فاتحی
    خوردگی، نوعی تخریب غیرقابل برگشت فلز توسط واکنش شیمیایی یا الکتروشیمیایی با محیط اطراف آن است. از بین رفتن مواد ناشی از خوردگی در سازه های فلزی یک مشکل گسترده و فوری در صنایع مختلف ازجمله نفت و گاز، هوافضا، ساخت وساز، معدن و تولید است. لوله های مورداستفاده در صنایع نفت و گاز و همچنین لوله های آلومینیومی مورداستفاده به منظور انتقال حرارت در سیستم های سردکننده در معرض خوردگی قرار دارند. ازاین رو، بررسی و تشخیص خوردگی که آسیبی پیش رونده می باشد به صورت کیفی و کمی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش از روش نوین اندازه گیری امپدانس الکترومکانیکی برای تشخیص خوردگی در داخل یک لوله آلومینیومی استفاده شده است. وجود عیب و یا تغییر در یکپارچگی سازه باعث تغییر در امپدانس مکانیکی سازه شده و با توجه به خواص کوپلینگ الکترومکانیکی پیزوالکتریک، این تغییر به صورت تغییر در امپدانس الکتریکی پیزوالکتریک نشان داده می شود. برای این تحقیق، مقطع خوردگی دایره ای با ایزولاسیون محیط اطراف در جدار داخلی لوله توسط محلول اسید خورنده در طی بازه زمانی 180 دقیقه تا سوراخ شدن لوله ایجاد شد. اندازه گیری طیف امپدانس در بازه 10 تا 20 کیلوهرتز به منظور پایش تغییرات طیف امپدانس در اثر پیشرفت خوردگی هر 20 دقیقه انجام گرفت که با مقایسه شکل امپدانس در هر مرحله باحالت سالم، در فرکانس های تشدید و دامنه در طیف امپدانس تغییراتی مشاهده و به صورت کمی توسط معیار آسیب استخراج گشت. نتایج تجربی حاصل از معیار آسیب اسکالر به خوبی و به صورت خطی با افزایش عمق خوردگی افزایش یافت که بیانگر کارایی این روش در تشخیص بلادرنگ آسیب ناشی از خوردگی در لوله می باشد.
    کلید واژگان: پایش سلامتی سازه, خوردگی, امپدانس الکترومکانیکی, پیزوالکتریک, لوله
    Reza Hamzeloo *, Behnam Akhoundi, Morteza Fatehi
    Corrosion is a type of irreversible destruction of a metal by chemical or electrochemical reaction with ambient. The loss of materials caused by corrosion in metallic structures is a widespread and urgent problem in various industries including petroleum, gas, aerospace, construction, mining, and manufacturing. Pipes used in the oil and gas industry as well as aluminum pipes used for heat transfer in cooling systems are subject to corrosion. Therefore, the evaluation and detection of corrosion, progressive damage, is of particular importance both qualitatively and quantitatively. In this study, a new electromechanical impedance measurement method was used to detect corrosion inside an aluminum tube. Defects or changes in the structure integrity cause changes in the mechanical impedance of the structure which shown as the alteration in the piezoelectric electrical impedance, due to the piezoelectric coupling characteristics. For this study, a circular corrosion cross-section with insulation of the surrounding environment on the inner wall of the tube was created by the corrosive acid solution in a period of 180 minutes until the tube was pierced. Measurement of impedance spectrum in the range of 10-20 kHz was performed to monitor changes in impedance shape as a result of corrosion progress in steps of 20 minutes. Comparing the impedance spectrum at each step with healthy state, changes in amplitude and resonance frequencies revealed and extracted quantitatively. Experimental results from the scalar damage criteria increased linearly with increasing corrosion depth, indicating the effectiveness of this method in real-time detection of corrosion damage in the pipe.
    Keywords: structural health monitoring, corrosion, Electromechanical Impedance, Piezoelectric, Pipe
  • مجتبی نبی پور، امیر حسین بهروش، بهنام آخوندی
    در این مقاله به بررسی اثر متغیر های چاپ بر استحکام کششی قطعات کامپوزیتی پلیمری- فلزی ساخته شده با چاپگر سه بعدی FDM پرداخته شده است. در سال های اخیر استفاده از چاپگرهای سه بعدی در صنایع گوناگون روزافزون بوده و فرآیند FDM یکی از متداول ترین روش های تولید قطعه در این حوزه می باشد. با اینکه پژوهش های گسترده ای در این بخش انجام شده ولی در زمینه توسعه مواد اولیه و استفاده از آن ها در فرآیند FDM پژوهش های محدودی صورت گرفته است. در این تحقیق قطعات تولید شده از جنس کامپوزیت پلیمری-فلزی با درصد وزنی ثابت 25% پودر فلز بوده و از پودر مس به عنوان جزء فلزی و از گرانول ABS به عنوان پلیمر استفاده شده است. رشته های کامپوزیتی در یک فرآیند جداگانه تولید شده و متغیر های بهینه آن گزارش شده است. چهار متغیر قطر نازل، ارتفاع لایه، الگوی پرشدن و دمای نازل در سه سطح برای بررسی انتخاب شد و جهت تعیین میزان اثر هر متغیر و یافتن سطوح بهینه برای هرکدام، از روش تاگوچی استفاده گریدید. شاخص اثر اصلی، نسبت سیگنال به نویز و تحلیل واریانس به منظور بررسی متغیر ها به کار گرفته شد و سطوح بهینه آن ها محاسبه گردید. در نهایت قطعه بهینه بر اساس تحلیل های روش تاگوچی ساخته شد و برای تایید آزمایش ها و نتایج مورد استفاده قرار گرفت.
    کلید واژگان: چاپگر سه بعدی, فرآیند FDM, کامپوزیت های پلیمری, فلزی, متغیر های چاپ
    Mojtaba Nabipour, Amir Hossein Behravesh, Behnam Akhoundi
    This paper presents an experimental study on the effects of printing parameters on the tensile strength of the polymer-metal composites printed via Fused Deposition Modeling (FDM) technique .In the recent years, 3D printer systems have been widely employed in various industries. FDM is one of the most widely used 3D printer systems worldwide due to its simplicity and lower cost. Although extensive research works have been carried out in the area of 3D printing, less efforts have been reported in developing new materials and their use in FDM process. The materials utilized in this study consisted of Cu particles in ABS polymeric matrix with a constant 25 wt.% of metal powder. The filament production line was implemented to accustom with the manufacturing process. The printing variables were selected as nozzle (orifice) diameter, layer height, fill pattern and nozzle temperature that were examined in three levels. Taguchi method was employed to find the optimal FDM process parameters. The main effect, signal-to- noise ratio and analysis of variance were employed to analyze the process parameters in order to achieve optimum tensile strength of the composite material specimens. Finally, the specimens were produce at the optimized parameters to confirm the tests and method.
    Keywords: 3D printer, FDM Process, Polymer, Metal Composites, Print Parameters
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال