فهرست مطالب حسین قره باغی
-
مقاله حاضر عملکرد مکانیکی و ظرفیت جذب انرژی ساختار مشبک سه بعدی دو ماده را از طریق رویکرد تجربی و عددی بررسی می کند. در ابتدا، با استفاده از ساخت افزایشی بخش بیرونی ساختار مشبک سه بعدی پیشنهادی با ماده ماده ترمو پلاستیک پلی اورتان ساخته شده است. با استفاده از یک سرنگ، رزین اپوکسی به قسمت داخلی ساختار مشبک تولید شده تزریق میشود. سپس، آزمایش های فشرده سازی برای تجزیه و تحلیل خواص مکانیکی و ظرفیت جذب انرژی ساختار مشبک سه بعدی دو ماده انجام شده است. مطالعه عددی غیرخطی، رفتار الاستو -پلاستو-آسیب در آنالیزهای المان محدود که پاسخ غیرخطی ساختار های در نظر گرفته شده را دنبال می کند، اجرا شده است. این مدل قادر است تفاوت خواص کششی و فشاری مواد را نیز بررسی کند. منحنی نیرو-جابجایی ساختار مشبک تحت بارگذاری فشاری مقایسه شده است. مدل عددی پیش بینی قابل قبولی در مورد پاسخ های خطی و غیرخطی ساختار مشبک سه بعدی پیشنهادی نشان می دهند. نتایج نشان می دهد که نه تنها استفاده از ساختارهای مشبک دو مادهای باعث جذب انرژی بیشتر و بهبود خواص مکانیکی می شود، بلکه ترکیب منطقی دو ماده باعث می شود ساختار مشبک سه بعدی دو ماده با جذب انرژی و سفتی بهینه در مقایسه با ساختارهای مشبک معمولی با یک ماده واحد داشته باشد.کلید واژگان: الاستو-پلاستو-آسیب, ساخت افزایشی, اجزای محدود غیرخطی}This paper investigates the mechanical performance and energy absorption capacity of bi-material three-dimensional lattice structures via experimental and numerical approaches. At first, fused deposition modeling was used to manufacture the outer part of the proposed three-dimensional lattice structure with TPU material. Using a syringe, epoxy resin is injected into the inner part of the manufactured lattice structure. Then, quasi-static compression tests were conducted to analyze the mechanical properties and energy absorption capacity of the bi-material three-dimensional lattice structure. As the nonlinear numerical study, the elasto-plasto-damage behavior was implemented in finite element analyses which track the nonlinear response of considered structures. This model is capable to investigate the differences in tensile and compressive properties of the materials as well. The comparison of the load-displacement curve of structures under compressive loading has been compared. The numerical models exhibit an acceptable prediction about the linear and nonlinear responses of the proposed three-dimensional lattice structure. The results reveal that not only does the use of hybrid structures provide more energy absorption and improve mechanical properties, but also the rational combination of two materials makes the bi-material three-dimensional lattice structure with the optimum energy absorption and stiffness, in comparison to those usual lattice structures with a single material.Keywords: Additive manufacturing, Elasto-plasto-damage, Nonlinear FEM}
-
جوشکاری قطعات آلومینیومی در اتصالات سازه های هوافضایی کاربرد فراوانی دارد و از اهمیت بسیاری برخوردار است. از مشکلاتی که اغلب صنایع کشور با آن مواجهاند تنش پسماند ناشی از فرآیند جوشکاری است. تنش پسماند در نواحی اطراف جوش میتواند باعث کاهش عمر کاری قطعات شود به همین علت شناخت، بررسی و کاهش آن در سازه های جوشکاری شده ضروری میباشد. روشهای مختلفی برای اندازه گیری و کاهش تنشهای پسماند وجود دارد. در این مقاله به معرفی انواع روش های تعیین و کاهش تنش پسماند پرداخته شده است. سپس به کمک فرآیند جوش آرگون دو ورق آلومینیومی از جنس آلیاژ 6061-T6 به یکدیگر متصل شده و تنشهای پسماند حاصله به روش سوراخ کاری به دست آمده است. همچنین فرآیند جوشکاری دو ورق آلومینیومی مذکور به صورت سه بعدی در نرمافزار اجزاء محدود آباکوس شبیه سازی شده و تنش های پسماند استخراج شده است. تمامی شرایط در تحلیل اجزای محدود مشابه شرایط جوشکاری در آزمایشگاه در نظر گرفته شده است، نتایج حاکی از دقت بالا در مدلسازی اجزای محدود فرآیند جوشکاری دارد. در نهایت به روش اجزای محدود، تنش گیری حرارتی مدلسازی شده و پارامترهای بهینه برای انجام عملیات فوق استخراج شده است.
کلید واژگان: شبیه سازی فرآیند جوشکاری, رشد ترک, تنش پسماند, تنش گیری حرارتی}Welding is very important in the aerospace industry and is widely used in aerospace structures. One of the problems that most industries are facing is created residual stress by the welding process. Residual stresses in the surrounding areas of welding can cause cracks and crack growth so identifying and evaluating residual stresses in the welded structures is necessary. There are different methods for determining residual stress. In this paper, laboratory and numerical methods were presented for determining the residual stress. Then, the welding process of two aluminum sheets of 6061-T6 alloy has been done and the residual stresses have been obtained by drilling method. Welding is done in two passes and by spot welding, the first, the end and the middle of the weld line are connected to prevent the sheets from moving. Also, the welding process of the two aluminum sheets was simulated in 3D in the ABAQUS finite element software and the residual stresses were extracted. All conditions in the finite element analysis are similar to the welding conditions in the laboratory. Results show high accuracy in the modeling of finite element processes in the welding process. Finally, in the finite element method, thermal stress is modeled and optimal parameters are extracted for the above operations.
Keywords: Simulation of welding process, Crack Growth, Residual Stress, thermal stress} -
جوشکاری در صنایع هوافضا از اهمیت بسیاری برخوردار بوده و در اتصالات سازه های هوافضایی کاربرد فراوانی دارد. از مشکلاتی که اغلب صنایع کشور با آن مواجه اند تنش پسماند ناشی از فرآیند جوشکاری است. تنش پسماند در نواحی اطراف جوش میتواند باعث ایجاد و رشد ترک شود به همین علت شناخت و بررسی آن در سازه های جوشکاری شده ضروری میباشد. روشهای مختلفی برای اندازه گیری تنش پسماند وجود دارد. در این مقاله به معرفی انواع روشهای آزمایشگاهی و عددی در جهت تعیین تنش پسماند پرداخته شده است. سپس به کمک فرآیند جوش آرگون دو ورق آلومینیومی از جنس آلیاژ 6061-T6 به یکدیگر متصل شده و تنشهای پسماند حاصله به روش سوراخ کاری به دست آمده است. جوشکاری به صورت دو پاسه صورت گرفته و توسط جوش نقطه ای ابتدا، انتها و وسط خط جوش برای جلوگیری از جابجایی ورقها به یکدیگر متصل شده اند. همچنین فرآیند جوشکاری دو ورق آلومینیومی مذکور به صورت سه بعدی در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس شبیه سازی شده و تنشهای پسماند استخراج شده است. تمامی شرایط در تحلیل اجزای محدود مشابه شرایط جوشکاری در آزمایشگاه در نظر گرفته شده است، نتایج حاکی از دقت بالا در مدلسازی اجزای محدود فرآیند جوشکاری دارد. در نهایت تاثیر حضور تنشهای پسماند در مقادیر فرکانسهای طبیعی مورد بررسی قرار گرفته شده است.
کلید واژگان: شبیه سازی فرآیند جوشکاری, رشد ترک, تنش پسماند, فرکانس طبیعی}Welding is very important in the aerospace industry and widely used in aerospace structures. One of the problems that most industries are facing is created residual stress by the welding process. Residual stresses in the surrounding areas of welding can cause cracks and crack growth so identify and evaluate of residual stresses in the welded structures is necessary. There are different methods for determining the residual stress. In this paper, the laboratory and numerical methods were presented for determining the residual stress. Then, the welding process of two aluminum sheets of 6061-T6 alloy has been done and the residual stresses have been obtained by drilling method. Welding is done in two passes and by spot welding the first, the end and the middle of the weld line are connected to prevent the sheets from moving. Also, the welding process of the two aluminum sheets was simulated in 3D in the ABAQUS finite element software and the residual stresses were extracted. All conditions in the finite element analysis are similar to the welding conditions in the laboratory. Results show high accuracy in the modeling of finite element processes in the welding process. Finally, the effect of residual stress in the value of natural frequencies is studied.
Keywords: Simulation of welding process, crack growth, residual stress, Natural frequency} -
با توجه به مشکلات کشور در خرید هواپیما و فرسوده شدن هواپیماهای ناوگان هوایی، بایستی برای پاسخ به این نیاز چارهاندیشی نمود. یکی از راههای رفع این نیاز، طراحی و ساخت هواپیما در داخل کشور است. با توجه به بررسیهای انجام شده، هواپیماهای مسافربری حدود 180 نفره با برد 5000 کیلومتر یکی از نیازهای کشور است. در این کار تحقیقاتی هزینه های طراحی، ساخت و بهرهبرداری این نوع هواپیما مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، هزینههای موجود در کشور آمریکا بررسی و با هزینه های موجود در ایران مقایسه شده است. در تحقیقات انجام شده سه هدف اصلی وجود داشت، اول تخمین کلیه هزینه ها به تفکیک مراحل مختلف طراحی، ساخت و بهرهبرداری، دوم آنکه هزینه های طراحی سهم بسیار کمتری نسبت به هزینه های ساخت و بهره برداری دارد، سوم آنکه هزینه های موجود در ایران کمتر از آمریکاست.
کلید واژگان: خرید هواپیما, هزینه, تخمین, طراحی, ساخت, بهرهبرداری}Due to the problems in the country (Islamic Republic of Iran) for purchasing aircraft and aircraft old fleet, a solution should be proposedfor this problem. One way to address this need is designing and manufacturing the aircraft in the country.According to the previous investigations carried out, 180-seater passenger planes with a range about 5,000 Km are part of the requirements of the country. In this paper, the costs of design, construction and operation of this type of aircraft has been studied. Also, the inventory costs in the United States of America have been investigated and compared with the costs in the Islamic Republic of Iran. There are three main objectives in this research: the first is to estimate the total expenditures in terms of the different phases of the design, construction and operation; the second concerns reducing design costs to much less than the costs of construction and mining; and finally, the third involves an analogy of the costs of design and production in Iran versus the U.S.
Keywords: Buying Airplanes, price, Estimating, Design, Construction, Operation} -
در این مقاله با بهره مندی از دستگاه اندازه گیری ممان اینرسی مبتنی بر روش آونگ پیچشی وارون، که طراحی و ساخت آن در مرکز آموزشی و تحقیقاتی فضایی دانشگاه صنعتی مالک اشتر انجام شده است، به تعیین و تحلیل دقیق ممانهای اینرسی یک هواپیمای بدون سرنشین نمونه حول محورهای اصلی آن پرداخته شده است. برای این منظور، پیش از انجام هر اندازه گیری، با استفاده از چند نمونه قطعه کالیبراسیون، دستگاه با دقت بسیار بالا کالیبره و نمودارهای کنترل کیفیت دستگاه ترسیم شده است که از تکرارپذیری آزمایشها حکایت دارد. سپس با طراحی و ساخت فیکسچرهای مناسب، هواپیمای مورد نظر را در سه راستای مختلف به صورت صلب روی میز اندازه گیری نصب نموده و اندازه گیری ها انجام گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که با طراحی فیکسچر مناسب و اطمینان از کالیبره بودن دستگاه و کاهش منابع خطای انسانی میتوان با دقت بسیار بالایی ممانهای اینرسی هر جسم پیچیده از قبیل پهپاد را در کوتاهترین زمان ممکن به دست آورد.کلید واژگان: ممان اینرسی, آونگ وارون, پهپاد, فیکسچر}
-
در این مقاله ابتدا فرایند جوشکاری قوس تنگستن یک پوسته آلومینیومی با درز جوش طولی به صورت سه بعدی در نرم افزار آباکوس مدلسازی شده و توزیع تنش پسماند ناشی از فرایند جوشکاری به دست می آید. تمامی خواص مکانیکی و حرارتی پوسته وابسته به دما در نظر گرفته شده و برای مدلسازی شار حرارتی و فلز جوش از مدل دو بیضی گون گلداک و روش تولد و مرگ المان استفاده می شود. مقدار تنش پسماند در اطراف خط جوش و در ناحیه متاثر از حرارت به مقدار قابل ملاحظه ای کششی می باشد که می تواند سبب بروز و رشد ترک در ناحیه خط جوش شود. سپس یک ترک سه بعدی نیم بیضوی با طول های مختلف در امتداد خط جوش و در جداره پوسته آلومینیومی به صورت طولی در نظر گرفته می شود و پس از محاسبه ضریب شدت تنش مود I آن تحت بارگذاری فشار داخلی منحنی های تغییرات ضریب شدت تنش در سرتاسر جبهه ترک و برای طول ترک های مختلف ارائه می شود. در نهایت با در نظر گرفتن تاثیر حوزه تنش پسماند اطراف جوش در ضریب شدت تنش و تکرار تحلیل های اجزاطی محدود نشان داده می شود که تاثیر همزمان فشار داخلی و تنش پسماند کششی موجود در اطراف جوش می تواند شرایط رشد ترک در پوسته را تسهیل نمایند.
کلید واژگان: مدل سازی فرایند جوشکاری, المان محدود, تنش پسماند, استوانه جدار نازک ترک دار, ترک نیم بیضوی}In the first part of this paper، the gas tungsten-arc welding process of a thin cylinder made of Al6061-T6 alloy is simulated using 3-D finite element model in the ABAQUS code and the distribution of residual stress is obtained. Temperature dependent thermo-mechanical properties are considered for the aluminum alloy and for simulating the heat source of tungsten arc welding، Goldak''s double ellipsoid model is also employed. Based on the finite element results، the value of residual stress is considerably positive around the weld line and HAZ area which can increase the risk of crack initiation and propagation in the weldment zone. Hence، in the second part of the numerical analyses of this research a longitudinal semi elliptical crack is considered in the wall of internally pressurized aluminum cylinder and its mode I stress intensity factor (KI) is determined numerically for different crack geometries. Finally the influence of both residual stress field and internal pressure is taken into account on the value of KI. It is observed that the effects of combined internal pressure and tensile residual stresses around the crack can facilitate required conditions for crack propagation in the analyzed cracked thin cylinder.Keywords: Finite element modeling, welding simulation, residual stress, cracked thin cylinder, semi elliptical crack}
- 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.