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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « روش رویه پاسخ » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • میثم نوری نیارکی*، محمدرضا عیسوند زیبائی، جابر میرزایی

    در این تحقیق به بررسی شرایط بهینه در تاثیر پارامترهای دما، زمان و درز اتصال در اتصالات لحیم کاری سخت فولاد زنگ نزن 420 با فلز پرکننده پایه نیکل BNi-2 بر روی استحکام برشی نمونه های لب روی لب به روش رویه پاسخ پرداخته شده است. پارامترهای دما، زمان و درز اتصال از طریق طراحی آزمایش به روش باکس بنکن تعیین شدند، بطوریکه ضخامت آلیاژ پایه نیکل BNi-2 در این تحقیق 04/0، 07/0 و 1/0 میلی متر در نظر گرفته شد. بعد از آماده سازی نمونه ها، آنها در دماهای °C 1000، °C 1070، °C 1140 در زمان 10، 30 و 50 دقیقه در کوره خلا قرار گرفتند. آزمون مکانیکی کشش برای تعیین استحکام برشی اتصالات انجام شد. مشاهده شد که افزایش درز اتصال از 04/0 تا 1/0 میلی متر باعث کاهش 14 درصدی استحکام برشی گردید. همچنین افزایش دمای کوره از °C1000 تا °C1140 باعث افزایش 21 درصدی استحکام برشی و افزایش زمان کوره از 10 تا 50 دقیقه باعث افزایش 27 درصدی استحکام برشی شده است. در انتها با بهینه سازی به روش رویه پاسخ مشاهده گردید که اتصالی با درز اتصال 04/0 میلی متر، دمای °C 84/1109 و زمان 58/46 دقیقه دارای بیشترین استحکام برشی به مقدار 429/164 مگاپاسکال می باشد.

    کلید واژگان: بهینه سازی, لحیم کاری سخت, استحکام برشی, آلیاژ پایه نیکل BNi-2, روش رویه پاسخ}
    Meysam Nouri Niyaraki *, MohammadReza Isvandzibaei, Jaber Mirzaei

    In this research, the parameters of brazing temperature, time, and joint seam have been optimized in brazing joints of 420 stainless steel with BNi-2 filler metal on the shear strength of lap joint samples using response surface methodology. The parameters of brazing temperature, time, and joint seam were determined by the design of the experiment using the Benken box method. The thickness of BNi-2 filler metal was considered to be 0.04, 0.07, and 0.1 mm in this research. After preparing the samples, they were placed in a vacuum furnace at temperatures of 1000°C, 1070°C, and 1140°C for 10, 30, and 50 minutes. The mechanical tensile test was performed to determine the shear strength. It was observed that increasing the joint seam from 0.04 to 0.1 mm caused a 14% decrease in shear strength. Also, increasing the brazing temperature from 1000°C to 1140°C has increased the shear strength by 21%, and increasing the brazing time from 10 to 50 minutes has increased the shear strength by 27%. In the end, it was optimized that the maximum shear strength is 164.429 MPa in the joint seam of 0.04 mm, the temperature is 1109.84 °C and the time is 46.58 minutes.

    Keywords: Optimization, Brazing, Shear strength, BNi-2, response surface methodology}
  • امیرحمزه فرج الهی*، محسن رستمی، محمدرضا هاشمی نسب، مجتبی لک، افشین شجاعیان
    در پژوهش حاضر به مطالعه تاثیر شرایط عملکردی مختلف بر راندمان یک پهپاد با پیشرانش پیل سوختی غشای پلیمری با استفاده از روش طراحی آزمایش پرداخته شده است.بدین منظور ضمن طراحی یک سیکل ترمودینامیکی بر مبنای مطالعات گذشته،استک پیل سوختی مفروض به صورت صفربعدی شبیه سازی و مدل عددی اعتبارسنجی شده است.در ادامه معادلات ترمودینامیکی حاکم برای کلیه اجزای سیکل نوشته شده و راندمان استک پیل سوختی و سیستم محاسبه گردیده است.به منظور بررسی تاثیر شرایط عملیاتی مختلف بر راندمان پیل سوختی و سیستم و بهینه سازی، روش رویه پاسخ و طرح مرکب مرکزی مورد استفاده قرار گرفته است. بدین منظور ارتفاع عملیاتی، فشار کاری و نرخ استوکیومتری کاتد به عنوان پارامترهای مستقل ورودی و راندمان استک پیل سوختی و کل سیکل ترمودینامیکی به عنوان پاسخ درنظر گرفته شده اند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که افزایش فشار کاری سبب افزایش راندمان استک پیل سوختی و سیکل به ترتیب به میزان٪5/3 و ٪5/14 می شود. از سوی دیگر هرچند افزایش استوکیومتری کاتد بهبود عملکرد پیل سوختی را درپی دارد،اما سبب کاهش شدید (حداکثر ٪6/30) راندمان سیکل می گردد. بررسی تاثیر ارتفاع عملیاتی بیانگر این نتیجه است که اثرات افزایش ارتفاع برراندمان پیل سوختی قابل صرفنظر است، اما با افزایش ارتفاع عملیاتی راندمان سیکل بیش از ٪30 کاهش می یابد برمبنای نتایج این مطالعه در هر ارتفاع عملیاتی برای یک پهپاد،بیشترین راندمان زمانی حاصل می شود که فشار کاری در کران بالا و نرخ استوکیومتری کاتد در کران پایین قرار گیرند.
    کلید واژگان: پیل سوختی غشای پلیمری, هواپیمای بدون سرنشین, ارتفاع پرواز, طراحی آزمایش, روش رویه پاسخ}
    Amirhamzeh Farajollahi *, Mohsen Rostami, Mohammareza Hasheminasab, Mojtaba Lak, Afshin Shojaian
    In this research, the effect of various operating conditions on the performance of an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) with a PEMFC propulsion system is surveyed using a statistical approach, namely the Design of Experiment technique (DOE). This process starts by designing a thermodynamic cycle for UAV based on the literature review. Then, a zero-dimensional model is established to simulate the PEMFC’s performance. After validating the developed model for PEMFC, mass and energy balance equations are employed for all components of the thermodynamic cycle to calculate the efficiency of PEMFC and the system simultaneously. Afterward, the Response Surface Method (RSM) is used to design appropriate tests to study the influence of independent variables, i.e., altitude, operating pressure, and cathode stoichiometry, on the efficiency of PEMFC and system. Results indicate that increasing operating pressure improves the efficiency parameter for both the PEMFC and the system 3.5% and 14.5% respectively. Although increasing cathode stoichiometry augments the PEMFC efficiency, it plummets the system efficiency up to 30.6%. In addition, the influence of operating altitude on the PEMFC efficiency is negligible, while it causes a substantial decline in the system efficiency (more than 30%). As proved, at any desired operating altitude, maximum efficiency for the system obtains when the operating pressure and cathode stoichiometry are set at their maximum and minimum bound, respectively.
    Keywords: PEM fuel cell (PEMFC), Unmanned Aerial Vehicle (UAV), Operating altitude, Design of Experiment (DOE), Response Surface Method (RSM)}
  • بهمن نعمتی، رسول محرمی، محمد مصطفی محمدی*
    فرآیند پرداخت الکتروشیمیایی از جمله فرآیند های نوین پرداخت به شمار می رود. در این فرآیند سطوح قطعه کار تحت انحلال آندی کنترل شده قرار گرفته و زبری آن کاهش می یابد. عوامل مختلفی مانند هندسه، جنس ابزار و قطعه کار، نرخ پیشروی ابزار، ترکیب مایع الکترولیت، فاصله ابزار و قطعه کار، دبی الکترولیت، دمای الکترلیت و ولتاژ کاری بر خروجی فرآیند اثر گذار است. از طرفی پارامتر های خروجی مهم فرآیند صافی سطح نهایی، نرخ پرداخت کاری و دقت ابعادی ناحیه تحت پرداخت می باشند. در این مقاله اثر شکل ابزار، فاصله بین الکترودها، ولتاژ کاری و سرعت پیشروی ابزار بر پارامتر های خروجی بررسی شده است. به علت زیاد بودن تعداد پارامتر های ورودی و خروجی و احتمال برهمکنش میان اثرات پارامتر های موثر از روش طراحی آزمایش بر اساس متدولوژی سطح پاسخ استفاده شده است. به کمک این استراتژی نحوه اثرگذاری پارامتر های ورودی بر خروجی ها و اثرات خطی و غیر خطی پارامتر های ورودی و امکان بر هم کنش پارامتر ها با هم مورد ارزیابی تجربی قرار گرفته است. با استفاده از مدل تجربی حاصله و با اجرای روش بهینه سازی هم زمان، پارامتر های ورودی مطلوب جهت حصول نرخ پرداخت بیشینه در عین بسته نگاه داشتن تلرانس ابعادی و حصول صافی سطح در حد مطلوب بدست آمده است.
    کلید واژگان: صافی سطح, نرخ پرداخت, تلرانس ابعادی, طرح باکس بنکن, روش رویه پاسخ}
    Bahman Nemati, Rasoul Moharrami, Mohammad Mostafa Mohammadi *
    Electrochemical polishing is a nontraditional finishing process by which the surface roughness of the metallic workpiece is reduced due to anodic dissolution. In this process, an electrochemical cell is formed using the workpiece as the anode, a tool as the cathode, and a power supply.  Different parameters like inter electrode gap, the chemical composition of the electrolyte, and its temperature along with the electric potential affect the finishing performance. The important performance parameters are surface roughness, material removal rate, and the dimensional tolerance of the workpiece. In this article, the effect of inter electrode gap, cathode geometry, tool feed rate, and electric potential on the process outputs are evaluated experimentally. Due to the high number of input and output variables and possible interactions between the input variables, Box-Behnken design in response surface methodology is selected for designing the experiments. The experimental models are evaluated by analysis of variance. Using the response surface methodology, the effect of input parameters on process outputs and the possible interactions between the input variables are extracted. Also, multi-objective optimization is performed for determining the input variables which are adequate for maximizing the material removal rate along with achieving a predetermined amount for surface smoothness and geometric tolerance.
    Keywords: Surface Roughness, Material Removal Rate, Box-Behnken Design, Response Surface Methodology}
  • الهام شادکام*، مهرناز غیور مداح

    بهینه سازی مسایل چندپاسخه همیشه یکی از حوزه های چالش برانگیز بهینه سازی می باشند. در این مقاله روش ترکیبی رویکا جهت بهینه سازی مسایل چندپاسخه ارایه شده است که ترکیبی از دو روش رویه پاسخ و تحلیل پوششی داده ها می باشد. در روش رویکا رویه کارایی ایجاد و بهینه سازی می گردد و در واقع یک رویه کارایی جایگزین چندین رویه پاسخ می گردد و مساله از حالت چندپاسخه به تک پاسخه تبدیل می گردد. بنابراین در روش پیشنهادی رویکا علاوه بر بهینه سازی رویه پاسخ ها به بیشینه سازی کارایی واحدهای تصمیم گیری نیز پرداخته می شود. نتیجه این روش تعیین پارامترهای ورودی و خروجی واحد تصمیم گیری ایده آل و جدیدی است که دارای حداکثر مقدار کارایی نیز می باشد. به دلیل اهمیت بالای صنعت برق و تولید انرژی، نیروگاه ها که بخش بسیار مهم تولید برق را به عهده دارند، ناگزیرند مقادیرکارایی فعالیت های خود را به منظور استفاده بهتر از منابع افزایش دهند. بدین منظور روش پیشنهادی رویکا برای چهارده نیروگاه در سطح کشور مورد بررسی قرار گرفته است که علاوه بر تعیین کارایی هر نیروگاه به تعیین پارامترهای بهینه جهت احداث نیروگاه جدید با حداکثر کارایی نیز می پردازد. درنهایت به منظور اعتبارسنجی روش پیشنهادی، از سه رویکرد مشابه دیگر برای مساله مذکور استفاده شده است و نتایج نشان دهنده برتری روش رویکا می باشد.

    کلید واژگان: تحلیل پوششی داده ها, روش رویه پاسخ, کارایی, بهینه سازی, نیروگاه برق}
    Elham shadkam*, Mehrnaz Ghayoor

    Multi-response problems are always one of the most challenging areas of optimization. In this paper, the ROYKA hybrid method is presented to optimize multi-response problems, which is a combination of two methods of response surface and data envelopment analysis. In the ROYKA method, the efficiency surface is created and optimized, and in fact, one efficiency surface replaces several response surfaces, and the problem is changed from a multi-response mode to a single response. Therefore, in the proposed method, in addition to optimizing the response surface, the efficiency of decision-making units is also maximized. The result of this method is to determine the input and output parameters of the ideal and new decision-making unit, which also has the maximum amount of efficiency.Due to the high importance of the electricity industry and energy production, power plants, which are responsible for a very important part of electricity generation, have to increase the efficiency of their activities in order to make better use of resources. For this purpose, the proposed method of ROYKA for fourteen power plants in the country has been studied, which in addition to determining the efficiency of each power plant to determine the optimal parameters for the construction of a new power plant with maximum efficiency. Finally, in order to validate the proposed method, three other similar approaches have been used for the mentioned problem and the results show the superiority of the ROYKA method.

    Keywords: Data Envelopment Analysis, Response surface method, Efficiency, Optimization, Power Plan}
  • نسرین رفیعی، سعید کرباسی*، امیرعباس نوربخش، کامران امینی
    روش رویه پاسخ، مجموعه ای از تکنیک های آماری برای طراحی آزمایشات، مدل سازی و بررسی اثر فاکتورها بر نتایج و در نهایت بهینه سازی فرآیند است. در این تحقیق جهت انتخاب داربست بهینه کامپوزیتی هیدروکسی آپاتیت و دیوپساید، از روش طراحی آزمایش مرکب مرکزی استفاده شده است. این روش با در نظر گرفتن محدوده مشخص برای سه فاکتور موثر (درصد هیدروکسی آپاتیت، درصد روانساز و دمای عملیات حرارتی) و تعیین پاسخ مناسب که میزان تخلخل داربست ها است، 20 حالت پیشنهادی برای ساخت داربست کامپوزیتی را ارایه داده که پس از ساخت و تعیین درصد تخلخل، حالت بهینه برای ساخت داربست کامپوزیتی، 57/77 درصد وزنی هیدروکسی آپاتیت، (43/22 درصد وزنی دیوپساید) 64/0 درصد وزنی روانساز (سدیم تری پلی فسفات) و دمای عملیات حرارتی 1200 درجه سانتی گراد انتخاب گردید. برای تایید قدرت پیش بینی مدل به دست آمده آزمایش هایی تحت شرایط بهینه معرفی شده توسط روش طراحی مرکب مرکزی انجام گرفت و نتایج تخلخل سنجی به روش ارشمیدس نشان داد که 094/0 درصد اختلاف بین پاسخ (تخلخل) به دست آمده و پیش بینی شده توسط مدل وجود دارد. همچنین نتایج XRD، FTIR و SEM تاییدکننده این است که نمونه داربست ساخته شده با روش رویهپاسخ یک نمونه ایده آل جهت استفاده در مهندسی بافت استخوان است. به طورکلی با توجه به نتایج این تحقیق، روش رویه پاسخ می تواند، ابزاری سودمند برای بهینه سازی داربست های کامپوزیتی در مهندسی بافت باشد.
    کلید واژگان: روش رویه پاسخ, داربست, هیدروکسی آپاتیت, دیوپساید, مهندسی بافت, طراحی آزمایش مرکب مرکزی}
    Nasrin Rafiee, Saeid Karbasi *, Amirabas Nourbakhsh, Kamran Amini
    The response surface methodology is a statistical approach to design the experiments, modeling and analysis of the effective factors as well as to help optimizing the process. In this study, we use the central composite design technique to select the optimum scaffold composite of the Hydroxyapatite and Diopside. This method suggested twenty different scaffold specimens by optimizing the suitable percentage of porosity via determining the percentage weight concentrations of the three effective parameters. After making the scaffold and determining their porosity, the optimum case for composite scaffolds was 77.57 wt% nHA (22.43wt% Di), 0.64wt% lubricant (STPP) and heat treatment temperature 1200. Also, the results of SEM, FTIR, and XRD confirm that the scaffold specimen made with the response method is an ideal specimen for use in bone tissue engineering. In general, according to the results of this research, the response surface methodology can be a useful tool for optimizing composite scaffolds in tissue engineering.
    Keywords: Central composite design, Tissue Engineering, Diopside, hydroxyapatite, scaffold, response surface methodology}
  • مهدی وحدتی*، محمود مرادی

    تاثیرات ناشی از سیکل های حرارتی در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی منجر به نرم شدگی اتصال آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر آلومینیوم می شود. برای رفع این محدودیت، فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در زیر آب توسعه یافته است. در این پژوهش، در ابتدا با استفاده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، اتصالات لب به لب از آلیاژ آلومینیوم گرید 7075تولید شدند. بدین منظور، روش رویه پاسخ به عنوان روش طراحی آزمایش، انتخاب گردید و متغیرهای: سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی ابزار، قطر شانه ابزار و زاویه انحراف ابزار به عنوان متغیرهای ورودی، تعیین شدند. در ادامه، تحلیل آماری پارامترهای موثر بر استحکام کششی اتصالات به انجام رسید. سپس با استفاده از جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در زیر آب و بر اساس مقادیر بهینه نرخ پیشروی ابزار و زاویه انحراف ابزار، اتصالات لب به لب تولید شدند. نتایج حاصل از آنالیز واریانس و تحلیل رگرسیون داده های حاصل از آزمون های تجربی، صحت و دقت معادلات رگرسیون را مورد تایید قرار داد و نشان داد که عبارات خطی، تعاملی و سهموی از متغیرهای سرعت دورانی ابزار و قطر شانه ابزار بر استحکام کششی نهایی اتصالات تولید شده در زیر آب، موثر هستند. همچنین، شرایط بهینه متغیرهای ورودی فرآیند با استفاده از روش مطلوبیت، تعیین شد و با اجرای آزمون صحه گذاری، به تایید رسید.

    کلید واژگان: تحلیل آماری, بهینه سازی, استحکام کششی, جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, روش رویه پاسخ}
    Mahdi Vahdati *, Mahmoud Moradi

    The thermal cycles involved in friction stir welding process cause softening in the joint of heat-treatable aluminum alloys. To overcome this limitation, submerged friction stir welding process has been developed. In this study, firstly, the butt joints were produced from Al7075-T6 alloy using friction stir welding process. To this end, the response surface methodology was selected as the experiment design technique. So, the factors such as tool rotational speed, tool feed rate, tool shoulder diameter, and tool tilt angle were identified as the input variables. Then, a statistical analysis of variables affecting the tensile strength of joints was performed. Afterward, the butt joints were produced using submerged friction stir welding process based on the optimal values of tool feed rate and tool tilt angle. The obtained results from analysis of variance and regression analysis of experimental data confirmed the accuracy of regression equations. Furthermore, it is shown that the linear, interactional and quadratic terms of the tool rotational speed and tool shoulder diameter are effective on the ultimate tensile strength of the underwater welded joints. Also, the optimal condition of input variables was determined using the desirability method. In addition, the optimal condition has been confirmed by implementing the verification test.

    Keywords: Statistical Analysis, Optimization, Tensile Strength, Friction Stir Welding, Response Surface Methodology}
  • مهدی وحدتی*
    تاثیرات ناشی از سیکل های حرارتی در فرآیند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (FSW) منجر به نرم شدگی اتصال می شود. این پدیده عموما در آلیاژهای عملیات حرارتی پذیر آلومینیوم رخ می دهد و منجر به کاهش خواص مکانیکی اتصال می شود. به منظور غلبه بر این محدودیت، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در زیر آب (SFSW) توسعه یافته است. در این پژوهش، در ابتدا با استفاده از فرآیند FSW، اتصالات لب به لب از آلیاژ Al7075-T6 تولید شدند . بدین منظور، روش رویه پاسخ به عنوان روش طراحی آزمایش، انتخاب گردید و متغیرهای سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی ابزار، قطر شانه ابزار و زاویه انحراف ابزار به عنوان متغیرهای ورودی، تعیین شدند. در ادامه، تحلیل آماری و بهینه سازی پارامترهای موثر بر سختی مقاطع عرضی اتصالات به انجام رسید. با توجه به مقدار بالای تابع مطلوبیت (976/0)، می توان دریافت که روند بهینه سازی به طور موفقیت آمیزی، هدف از پیش تعیین شده را به صورت مناسب و مطلوب، محقق نموده است. علاوه بر این، شرایط بهینه با اجرای آزمون صحه گذاری، به تایید رسید. سپس با استفاده از فرآیند SFSW و بر اساس مقادیر بهینه نرخ پیشروی ابزار و زاویه انحراف ابزار، اتصالات لب به لب تولید شدند . نتایج تحلیل داده های حاصل از آزمون های تجربی، صحت و دقت معادله رگرسیون را مورد تایید قرار داد و نشان داد که مدل نهایی می تواند پارامتر MHD را با خطای کمتر از 5% پیش بینی کند. همچنین، عبارات خطی از متغیرهای قطر شانه ابزار و سرعت دورانی ابزار بر سختی مقاطع عرضی اتصالات تولید شده در زیر آب، موثر هستند.
    کلید واژگان: تحلیل آماری, بهینه سازی, سختی, جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, روش رویه پاسخ}
    M. Vahdati *
    The thermal cycles involved in friction stir welding (FSW) cause softening in the joint. This phenomenon generally occurs in heat-treatable aluminum alloys leading to decrease in mechanical properties. Submerged friction stir welding (SFSW) has been developed to overcome this limitation. In this study, firstly, the butt joints were produced from Al7075-T6 alloy using FSW process. To this end, the RSM was selected as the experiment design technique. So, the factors such as: tool rotational speed, tool feed rate, tool shoulder diameter, and tool tilt angle were identified as the input variables. Then, statistical analysis and optimization of variables affecting the hardness of cross-sections was performed. In attention to the high value of desirability function (0.976), it could be found that the procedure of optimization has well fulfilled the pre-determined target. In addition, the optimal condition has been confirmed by implementing the verification test. Afterward, the butt joints were produced using SFSW based on the optimal values of tool feed rate and tool tilt angle. The obtained results from analysis of experimental data, confirmed the accuracy of regression equation. Furthermore, it is shown that the final model can predict the MHD parameter with an error less than 5%. Also, the linear terms of the tool shoulder diameter and tool rotational speed are effective on the hardness of cross-sections of the underwater welded joints.
    Keywords: Statistical Analysis, Optimization, Hardness, Friction stir welding, response surface methodology}
  • مظاهر سلامت طلب*، وحید طهماسبی، مهدی صفری، رضا غلامی، رضا قاسمی

    در تحقیق حاضر، چندلایه کامپوزیتی با الیاف شیشه نوع E از نوع بافته شده ساده به همراه رزین اپوکسی به عنوان زمینه با لایه چینی [0]12 به روش لایه چینی دستی ساخته شده است. سپس با در نظر گرفتن مهمترین پارامترهای ورودی فرآیند میکروسوراخکاری شامل سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی و قطر ابزار، مدلسازی ریاضی آماری به منظور بررسی دقیق رفتار پاسخ نیروی محوری بر حسب متغیرهای یاد شده صورت گرفته است. بدین منظور ضمن استفاده از روش طراحی آزمایش ها به روش عاملی کامل و رویه پاسخ و انجام 54 آزمایش و لحاظ نمودن تکرار آزمایش ها به منظور بالا بردن دقت مدل سازی، یک معادله رگرسیون خطی مرتبه دوم استخراج شده است. همچنین با بهره گیری از روش تحلیل حساسیت سوبل به بررسی تاثیر کمی دقیق میزان حساسیت رفتار نیرو بر حسب پارامترهای ورودی پرداخته شده است. علاوه بر این، با استفاده از الگوریتم درینگر بهینه سازی لازم به منظور دستیابی به کمترین مقدار نیرو در فرآیند میکروماشینکاری چندلایه های کامپوزیتی صورت گرفته است. نتایج تحلیل آماری نشان می دهد که کمترین مقدار نیروی محوری در فرآیند میکروسوراخکاری چندلایه های کامپوزیتی در کمترین نرخ پیشروی، حداکثر سرعت دورانیا ابزار و مقدار قطرهای کوچک تر حاصل می گردد. همچنین نتایج تحلیل حساسیت سوبل نشان می دهد که به ترتیب قطر (8/57 درصد)، سرعت دورانی (4/24 درصد) و سرعت پیشروی (8/17 درصد) در فرآیند میکروماشینکاری تاثیرگذار بوده است. همچنین کمترین میزان نیروی عمودی ایجاد شده در سرعت دورانی 2515 دور بر دقیقه، سرعت پیشروی 10 میلیمتر بر دقیقه و قطر ابزار 5/0 میلیمتر بدست آمده است.

    کلید واژگان: میکرو سوراخکاری, روش رویه پاسخ, تحلیل حساسیت سوبل, چندلایه های کامپوزیتی, بهینه سازی}
    M. Salamat Talab *, V. Tahmasbi, M. Safari, R. Gholami, R. Ghasemi

    In this study, E-glass/epoxy laminated composites with [0]12 stacking sequence manufactured by hand lay-up method. Afterwards, by considering the most important input parameters of the micro-drilling process including tool rotational speed, feed rate and tool diameter, the statistical mathematical modeling is performed to accurately investigate the thrust force response behavior versus the mentioned variables. For this purpose, using full factorial experimental design and response surface methodology and performing 54 experimental tests and considering repeatability of experiments in order to improve modeling accuracy, a second-order linear regression equation has been obtained. Also, by using the Sobel sensitivity analysis method, the quantitative effect of force behavior sensitivity versus input parameters is investigated. Moreover, the Derringer optimization algorithm is used to achieve the minimum amount of thrust force in micro-drilling process of laminated composites. The results of the statistical analysis show that the lowest feed rate, maximum tool rotational speed and smaller diameter lead to produce lowest thrust force of laminated composites. The Sobol sensitivity analysis shows that the diameter of the tool (57.8%), the feed rate (24.4%), and the rotational speed (17.8%) will have the greatest effect on thrust force in micro-drilling process, respectively. Finally, the optimization analysis show that, the lowest thrust force was obtained at a rotational speed of 2515 rpm, a feed rate of 10 mm / min and a tool diameter of 0.5 mm.

    Keywords: Micro-drilling, response surface methodology, Sobol sensitivity analysis, laminated composites, Optimization}
  • محمدرضا هاشمی نسب، محمدجعفر کرمانی*، سید سلمان نورآذر، محمدحسن خودسیانی

    در پژوهش حاضر تاثیر استوکیومتری آند،کاتد و دمای گازهای ورودی بر مدیریت آب و عملکرد پیل سوختی غشای پلیمری با استفاده از تکنیک طراحی آزمایش و عکس برداری مستقیم موردمطالعه قرارگرفته است. به منظور مشاهده انباشت آب در کانال های جریان سمت کاتد، پیل سوختی غشای پلیمری با صفحات انتهایی شفاف در آزمایشگاه تحقیقاتی پیل سوختی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر طراحی و ساخته شده است. طراحی کلیه آزمایش ها با استفاده از روش رویه پاسخ و طرح مرکب مرکزی انجام پذیرفته است. در هر شرایط کارکردی، نمودارهای عملکردی برحسب زمان برای پیل ثبت و هم زمان از کانال های جریان سمت کاتد فیلم برداری گردیده است. در ادامه با استفاده از تکنیک پردازش تصویر دیجیتال، مساحتی از کانال ها که توسط توده های آب اشغال شده، اندازه گیری و ثبت شده است. پارامتر ضریب آب پوشانی که از تقسیم مساحت توده های آب انباشته شده در کانال های جریان به مساحت کانال ها حاصل می گردد به عنوان معیار مطالعه پدیده طغیان مورداستفاده قرارگرفته است. نتایج این مطالعه نشان می دهد افزایش استوکیومتری آند، کاتد و دمای گازهای ورودی سبب کاهش ضریب آب پوشانی می گردد. همچنین در مقادیر توان بهینه میزان ضریب آب پوشانی در محدوده 1/8 تا 4/3 قرار می گیرد. بررسی تاثیر شرایط کارکردی مختلف نشان می دهد که در مقادیر استوکیومتری کاتد بالا بایستی دمای گازهای ورودی و نرخ استوکیومتری آند در مقادیر پایین قرار گیرند. از طرفی مطالعه نحوه اثرگذاری دمای گازهای ورودی نشان می دهد که به هنگام استفاده از گازهای گرم، مقادیر استوکیومتری کم آند و کاتد سبب دستیابی به حداکثر توان می گردد.

    کلید واژگان: پیل سوختی غشا پلیمری, مدیریت آب در پیل سوختی غشای پلیمری, طراحی آزمایش, روش رویه پاسخ, پردازش تصویر دیجیتال}
    Mohammadreza Hasheminasab, Mohammad J. Kermani *, Seyed Salman Nourazar, Mohammadhassan Khodsiani

    In this research, the effect of anode stoichiometry, cathode stoichiometry and temperature of inlet gases on water management and performance of a PEM fuel cell is studied by means of DOE (Design of Experiments) and direct visualization. In order to visualize the liquid water accumulation in cathode flow channels, a transparent PEM fuel cell is designed and manufactured in fuel cell research laboratory of Amirkabir University of Technology. Design of experiments is based on response surface method and central composite design. Cell’s performance is recorded over the test time and a video is simultaneously captured from its transparent cathode flow channels. Then, a digital image processing technique is used to detect and quantify channel areas that are occupied by liquid water. Area of regions containing liquid water is divided by total area of flow channels to calculate a parameter called water coverage ratio (WCR) which is then used to study flooding phenomenon. Results show that increase in cathode stoichiometry, anode stoichiometry and gas inlet temperature leads to a decrease in WCR. Also, WCR lies between 1.8 and 4.3 when an optimized produced power is reached. It is also proved that anode and cathode stoichiometry has to be minimized to reach the maximum produced power at a high inlet gas temperature.

    Keywords: PEM fuel cell (PEMFC), Water management in PEMFC, Design of Experiment (DOE), Response Surface Method (RSM), Digital Image Processing}
  • یحیی چوپانی، محسن خواجه زاده*، محمدرضا رازفر

    فرآیند پرداختکاری ساینده مغناطیسی یکی از فرآیندهای نانو پرداختکاری است که به واسطه ی پایین بودن دمای گپ کاری آن، یک فرآیند سرد محسوب می شود. در این مقاله، اثر پارامترهای گپ کاری، سرعت دورانی قطعه کار و نوع ساینده در فرآیند پرداختکاری ساینده مغناطیسی بر زبری سطوح بیرونی قطعات استوانه ای از جنس فولاد زنگ نزن AISI 440C با استفاده از روش رویه پاسخ برای رسیدن به کمترین زبری سطح، مدلسازی و بهینه سازی شده است. با اجرای آزمایش ها میزان زبری سطح به عنوان تابع هدف انتخاب شده است. در مرحله بعد اثرات اصلی پارامترها بررسی شده و مدل رویه پاسخ تابع هدف به دست آمده است. درنهایت با استفاده از روش رویه پاسخ، مقادیر بهینه پارامترهای گپ کاری و سرعت دورانی قطعه کار به دست آمده است. نتایج بهینه سازی به کمک روش رویه پاسخ نشان می دهد که فرآیند با دقت خوبی مدلسازی شده و همچنین استفاده از مدل توسعه یافته میزان بهبود در زبری سطح پرداخت شده را به میزان 17.52 درصد افزایش داده است. در محدوده انتخابی برای پارامترهای گپ کاری، مینیم زبری قابل دستیابی متناظر با مقدار گپ کاری 1.98 میلی متر، سرعت دورانی قطعه کار 373.73 دور بر دقیقه و استفاده از ژل الماس به عنوان ابزار ساینده تحقق خواهد یافت. همچنین، بررسی پارامترها نشان می دهد که نوع ساینده موثرترین پارامتر در بهبود زبری سطح قطعات در فرایند پرداخت کاری ساینده مغناطیسی می باشد. علاوه بر این، نتایج میکروسکوپی بافت سطح نمونه ها، نشان می دهد که فرآیند پرداخت کاری ساینده مغناطیسی جهت و شیارهای ناشی از فرآیند سنگ زنی را به طور قابل توجهی از بین برده است و همچنین یک سطح پرداخت فوق صیقل و یکنواختی به مانند یک آینه تا محدوده 0.207 میکرومتر به دست آمده است.

    کلید واژگان: پرداخت کاری ساینده مغناطیسی, بهینه سازی, روش رویه پاسخ, فولاد زنگ نزن AISI 440C, زبری سطح}
    Yahya Choopani, Mohsen Khajehzadeh *, MohammadReza Razfar

    Magnetic Abrasive Finishing (MAF) is a nano-machining process; due to low machining temperature, this process is categorized as a cold forming process. Therefore, the machined surface is free from thermal damages such as micro cracks, phase changes, burnt area and etc. In this paper, the effects of machining parameters (machining gap, work piece rotational speed and abrasive particles’ type) on work piece surface roughness have been experimentally studied. To achieve this goal a series of experimental tests were conducted on a newly developed setup and workpiece surface roughness was measured. The results of experimental studies were then used to develop a mathematical model for work piece surface roughness using Response Surface Method (RSM). The results show that there is a good agreement between experimental results and model predictions. This model was then used to minimize workipece surface roughness. In the selected range of machining parameters the minimum value of surface roughness is achieved by workpiece rotational speed of 373.73 rpm, machining gap of 2 mm and using diamond particles as abrasive. In addition, it was shown that abrasive particles’ type is the most affecting parameter on workpiece surface roughness. Furthermore, Microscopic results of surface tissue specimens, Shows that magnetic abrasive finishing process the direction and grooves resulting from the grinding process have significantly eliminated and as well as a super-polishing and uniformity surface finish like a mirror to a range of 0.207 µm is obtained.

    Keywords: Magnetic abrasive finishing, optimization, Response Surface Method, AISI 440C Stainless Steel, Surface roughness}
  • رامین دوست محمدی*، مرتضی گراوند
    استفاده از پرکننده های خمیری سیمانی در پرکردن فضاهای زیرزمینی توسط صنایع معدنی در حال گسترش است. در این مقاله قابلیت استفاده از باطله های کارخانه فرآوری در تهیه پرکننده خمیری سیمانی و عوامل موثر بر مقاومت و اسلامپ آن با استفاده از اصول طراحی آزمون‎ها و نتایج آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. در پرکننده مورد مطالعه از باطله واسطه سنگین معدن سرب و روی انگوران زنجان به عنوان خاک دانه درشت، باطله لیچ همین معدن به عنوان خاک ریزدانه و سیمان پرتلند تیپ یک به عنوان چسباننده استفاده شد. به منظور به حداقل رساندن تعداد آزمایش ها و ارایه یک نسبت ترکیبی مناسب، طراحی آزمایش بر اساس روش رویه پاسخ با 5 سطح برای هر متغیر انجام شد که منجر به انجام 120 آزمون آزمایشگاهی گردید. در این مقاله، میزان تاثیر نسبت باطله لیچ به واسطه سنگین، سیمان و آب بر مقاومت و میزان اسلامپ پرکننده خمیری سنجیده شده و در نهایت رابطه ای برای بیان ارتباط متغیرها ارایه شده و مقادیر بهینه متغیرهای ورودی جهت حصول مقادیر هدف تعیین شده است. نتایج طراحی‎ها و آزمون‎های آزمایشگاهی نشان دادند که افزایش نسبت باطله لیچ به واسطه سنگین بیش از سایر اجزا بر ویژگی‎های پرکننده خمیری (مقاومت فشاری و اسلامپ) تاثیرگذار است. افزایش این نسبت به شکل معنی داری باعث افزایش مقاومت فشاری و سرعت موج و کاهش اسلامپ پرکننده می‎شود. افزایش سیمان، مقاومت فشاری در نمونه‎ها را افزایش می‎دهد، اما تاثیر آن کمتر از سایر متغیرها است.
    کلید واژگان: پرکننده‎های خمیری, اجزای جامد, خواص مکانیکی, روش رویه پاسخ}
    Ramin Doostmohammadi *, Morteza Garavand
    Using the Cement Paste Backfill (CPB) is developing in the underground excavations. In this study, the potential of tailings in the preparation of CPB and the effective factors on its strength and slump were studied using the design of laboratory results. The studid CPB is consisted of the tailings of the Lead and Zinc Anguran mine. Heavy media waste (Hmw) as a coarse mass, leach tailing (Lt) as a fine aggregate and Portland cement type 1 as a binder were used to make the CPB. In order to minimize the number of experiments and provide an appropriate combine, the design of the experiments was carried out based on the Response Surface Method (RSM). The results of the design and laboratory tests showed that the increase of the Lt/Hmw ratio is more effective than the other components on the CPB’s compressive strength and slump. Increasing the Lt/Hmw, significantly increases the compressive strength and decreases the slump. Also, with increasing the Lt/Hmw, the peak strength recorded in stress-strain graph is increased, which is, less effective at higher values. As the ratio increases, the wave velocity increases, also. Hmw has a positive effect on paste slump, but decreases compressive strength. The increase of 13% of the Hmw reduces the compressive strength by 2.7 times and increases the slump by more than 4 times. Increasing the cement amount increases the compressive strength of the samples, but its effect is less than the Lt/Hmw. Water reduction has been accompanied by a reduction in the water-to-cement ratio, which accelerates the curing of the samples and increases the compressive strength of the CPB samples. In order to optimize the process, according to the compressive strength and target slump, the values 3.72 and 27.89 percent and the ratio of 0.82 for cement, water and Lt/Hmw, respectively are suggested.
    Keywords: Cement paste backfill, Solid components, Mechanical properties, Response surface method}
  • امین الدین حاجی*، نجمه عارفی

    امروزه با توجه به اینکه برخی از رنگزاهای مصنوعی مورد مصرف در نساجی مشکلاتی را برای محیط زیست و سلامت انسان ها و جانداران ایجاد می کنند، تمایل به استفاده از رنگزاهای طبیعی که آلودگی کمتری در محیط زیست ایجاد می کنند و معمولا برای سلامتی انسان ها نیز تهدیدی به حساب نمی آیند، دوباره رو به افزایش نهاده است. در این تحقیق، از برگ درخت نارنج به عنوان یک رنگزای طبیعی برای رنگرزی الیاف پشم به روش دوستدار محیط زیست استفاده شده است. تاثیر چهار فاکتور مقدار رنگزا، مقدار دندانه، pH، و دمای حمام رنگرزی بر روی قدرت رنگی کالا مورد بررسی قرار گرفت. طراحی و تحلیل آزمایش ها به کمک طرح باکس-بهنکن و روش رویه پاسخ انجام شد. نتایج نشان داد که بالاترین قدرت رنگی توسط این ماده رنگزا بر روی الیاف پشم با استفاده از 150 درصد نسبت به وزن الیاف از پودر رنگزا، 5.5 درصد نسبت به وزن الیاف دندانه سولفات آلومینیوم، pH معادل 8 و دمای 76 درجه سانتیگراد بدست می آید. کالای رنگرزی شده در شرایط بهینه گفته شده، خواص ثباتی رضایت بخش در برابر شستشو، نور، و سایش نشان داد.

    کلید واژگان: رنگرزی طبیعی, روش رویه پاسخ, بهینه سازی, دندانه, پشم}
    Aminoddin Haji *, Najmeh Arefi

    Due to the environmetal and health related problems associated with the use of synthetic dyes, there is a growing tendency for the use of eco-friendly and less harmful natural dyes in the textile industry. In this study, the leaves of Citrus aurantium were used as a new source for environmentally-friendly dyeing of wool. The effect of four important variables including dye concentration, mordant concentration, pH, and dyebath temperature on the color strength of the dyed samples was investigated. Box-Behnken design and response surface methodology was employed for the design of the experiments and analysis of the obtained data. the results showed that the highest color strength was obtained when dyeing using 150 %owf of the natural dye powder and 5.5 %owf of aluminum sulfate, at pH=8 and 76 °C. The sample dyed at the optimal conditions was tested for fastness properties and showed acceptable fastness against washing, light, and rubbing.

    Keywords: Natural dyeing, Response Surface Methodology, optimization, Mordant, wool}
  • محمدمراد شیخی*، علی صناعی، ولی الله پناهی
    در این تحقیق، خواص مکانیکی شامل استحکام ضربه، مدول الاستیسیته و ازدیاد طول تا شکست نانوکامپوزیت های سه تایی پلی پروپیلن/ لاستیک نیتریل کربوکسیل شده/ نانوپودر سیلیکا به کمک طرح Box-Behnken روش رویه پاسخ (RSM) بهینه سازی شده اند. بر اساس این طرح آزمایش 15 نمونه شامل 0، 2 و 4 درصد وزنی نانو ذرات سیلیکا 0، 3 و 6 درصد وزنی عامل سازگارکننده پلی پروپیلن مالئیکه (PP-gMA) و نیز 0، 5 و 10 درصد وزنی لاستیک نیتریل کربوکسیل شده توسط یک اکسترودر همسوگرد تهیه شدند. آزمون های مکانیکی کشش و ضربه برای تعیین مدول الاستیسیته، ازدیاد طول تا شکست و استحکام ضربه ترکیبات انجام شدند. نتایج حاصل از آنالیز واریانس نشان دادند که هر سه فاکتور اصلی نانوذرات سیلیکا، لاستیک نیتریل کربوکسیل شده و عامل سازگار کننده پلی پروپیلن مالئیکه با احتمال بالای 90 درصد بر خواص مکانیکی مورد بررسی تاثیرگذار هستند. همچنین مقادیر کمیت احتمالی فیشر نشان می دهد که نانوپودر سیلیکا بیشترین تاثیر را بر مدول الاستیک و لاستیک نیتریل بیشترین تاثیر را بر استحکام ضربه و ازدیاد طول تا شکست دارند. از طرفی برای هر خاصیت مکانیکی یک مدل رگرسیون با مطلوبیت بالای 85 درصد به دست آمد. سرانجام مقادیر بهینه به ازای 6162/1 درصد وزنی از نانوپودر سیلیکا، 10 درصد وزنی لاستیک نیتریل و 9697/4 درصد وزنی عامل سازگار کننده پلی پروپیلن مالئیکه پیش بینی شدند.
    کلید واژگان: پلی پروپیلن, خواص مکانیکی, بهینه سازی, روش رویه پاسخ, نانوکامپوزیت}
    Mohammad Morad Shaikhi*
    In this study, mechanical properties including impact strength, elastic modulus and elongation at break of nanocomposites based on polypropylene/ Carboxylated Nitrile Rubber (PP/XNBR) were optimized by using response surface methodology (RSM). The samples were produced using a co-rotating twin screw extruder including 0,2,4 Wt.% of nano particles, 0, 5, 10 Wt.% of XNBR and 0,3,6 Wt.% of Polypropylene-g-glycidyl Methacrylate (PP-gMA) as compatibilizer. Impact and tensile tests were carried out to obtain impact strength, elastic modulus and elongation at break of nano composites. The results of analysis of variance showed that all three major factors silica nanoparticles, Carboxylated Nitrile Rubber and PP-gMA as compatibilizer effect on the mechanical properties with a higher probability of 90%. Also, Fisher's probable quantity values showed that silica nanoparticles had the greatest effect on the elastic modulus and XNBR had the greatest effect on impact strength and elongation at break. On the other hand, for each mechanical property, a regression model with a desirability of over 85% was obtained. Finally, the optimal values of the nano-composites were predicted to be 1.6162 wt% for silica nano powder, 10 wt% for XNBR, and 4.9697 wt% for PP-gMA.
    Keywords: Polypropylene, Mechanical Properties, Optimization, Response Surface Methodology, Nano Composites}
  • مهدی وحدتی*، محمود مرادی
    برای بهبود خواص آلومینیم و آلیاژهای آن، راهکارهای متنوعی همچون: کاهش اندازه دانه، افزودن عناصر آلیاژی و کامپوزیت سازی، مورد توجه قرار گرفته است. در این میان، استفاده از فرآیندهای حالت جامد همچون فرآوری اصطکاکی اغتشاشی به منظور ایجاد کامپوزیت سطحی در دمای زیر نقطه ذوب، بسیار مناسب است. از این رو، با توجه به قابلیت فرآوری اصطکاکی اغتشاشی به عنوان یک فرآیند حرارتی - مکانیکی و مزایای آن در تولید کامپوزیت سطحی زمینه فلزی، در پژوهش پیش رو، کامپوزیت های سطحی آلومینیم 7075 با به کارگیری ذرات تقویت کننده از جنس اکسید آلومینیم، با استفاده از این فرآیند و منطبق بر اصول طراحی آزمایش، تولید شدند . بدین منظور، روش رویه پاسخ به عنوان روش طراحی آزمایش، انتخاب گردید و متغیرهای: سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی ابزار، قطر شانه ابزار و اندازه ذرات تقویت کننده به عنوان متغیرهای ورودی فرآیند، تعیین شدند. در ادامه، تحلیل آماری پارامترهای موثر بر خواص مکانیکی کامپوزیت سطحی Al7075/Al2O3 به انجام رسید. نتایج حاصل از آنالیز واریانس و تحلیل رگرسیون داده های حاصل از آزمون های تجربی، صحت و دقت معادلات رگرسیون را مورد تایید قرار داد و نشان داد که عبارات خطی، تعاملی و سهموی از متغیرهای ورودی فرآیند، بر استحکام تسلیم و سختی نمونه های کامپوزیتی موثر هستند. همچنین، نرخ پیشروی ابزار و اندازه ذرات تقویت کننده به ترتیب به عنوان موثرترین عوامل خطی بر استحکام تسلیم و سختی قطعات کامپوزیتی معرفی شدند.
    کلید واژگان: تحلیل آماری, روش رویه پاسخ, خواص مکانیکی, کامپوزیت سطحی, فرآوری اصطکاکی اغتشاشی}
    M. Vahdati *, M. Moradi
    In order to improve the properties of aluminum and its alloys, various solutions have been considered, such as: reduction of grain size, addition of alloying elements and composite manufacturing. In this regard, the use of solid-state processes such as friction stir processing (FSP) to create surface composite at temperatures below the melting point is very suitable. Hence, considering the FSP ability as a thermo-mechanical process and its advantages in the production of surface composite, in the present study, the Al7075 surface composites with the use of reinforcing particles (Al2O3) were produced using this process in accordance with the DOE principles. To this end, the response surface methodology (RSM) was selected as the experiment design technique. So, the factors such as: tool rotational speed, tool feed rate, tool shoulder diameter, and reinforcing particle size were identified as the input variables. Then, statistical analysis of variables affecting the mechanical properties of surface composite Al7075/Al2O3 was performed. The obtained results from analysis of variance (ANOVA) and regression analysis of experimental data, confirmed the accuracy of regression equations. Furthermore, it is shown that the linear, interactional and quadratic terms of the input variables are effective on the yield strength and hardness of the composite samples. Also, the tool feed rate and the reinforcing particle size were introduced as the most effective linear factors on the yield strength and hardness of the composite components, respectively.
    Keywords: Statistical Analysis, response surface methodology, Mechanical Properties, Surface Composite, Friction Stir Processing}
  • محمد مراد شیخی*، علی صناعی
    در این تحقیق، خواص کششی، شامل استحکام کششی، مدول الاستیک و ازدیاد طول نانوکامپوزیت های سه تایی پلی پروپیلن/ لاستیک نیتریل کربوکسیل شده تقویت شده با نانوذرات سیلیکا بررسی شده است. برای طراحی آزمایش جهت تهیه ترکیبات از طرح Box-Behnken روش رویه پاسخ (RSM) استفاده شده است. بر اساس این طرح ازمایش 15 نمونه شامل 0، 2 و 4 درصد وزنی نانو ذرات سیلیکا 0، 3 و 6 درصد وزنی عامل سازگار کننده پلی پروپیلن مالئیکه (PP-gMA) و نیز 0، 5 و 10 درصد وزنی لاستیک نیتریل کربوکسیل شده توسط یک اکسترودر همسوگرد تهیه شدند. آزمون مکانیکی کشش برای تعیین استحکام کششی، مدول الاستیسیته و ازدیاد طول تا شکست ترکیبات انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن نانو ذرات سیلیکا مدول الاستیک (به میزان 14 درصد) و استحکام کششی (به میزان 4 درصد) ترکیبات را افزایش می دهد. همچنین حضور لاستیک نیتریل کربوکسیل شده موجب افزایش ازدیاد طول تا شکست (به میزان 39 درصد) ترکیبات شده است و افزایش عامل سازگار کننده پلی پروپیلن مالئیکه اندکی استحکام کششی را افزایش می دهد. همچنین مشاهده شد که لاستیک نیتریل کربوکسیل شده بیشترین تاثیر را بر استحکام کششی و ازدیاد طول تا شکست دارد و نانو ذرات سیلیکا بیشترین تاثیر بر مدول الاستیک را دارند. در پایان برای هر خاصیت کششی یک مدل رگرسیون برحسب فاکتورهای موثر ارائه شد
    کلید واژگان: پلی پروپیلن, خواص کششی, نانو پودر سیلیکا, روش رویه پاسخ, نانوکامپوزیت}
    Mohammad Morad Sheikhi *, Ali Sanaei
    In this study, tensile properties of nanocomposites based on polypropylene/ Carboxylated Nitrile Rubber /Silica nano powder (PP/XNBR/Sic) were studied by using response surface methodology(RSM). The design of the experiment was carried out using Box-Behnken of the RSM method. The samples were produced using a co-rotating twin screw extruder including 0,2,4 Wt.% of nano particles, 0, 5, 10 Wt.% of carboxylated Nitrile Rubber and 0,3,6 Wt.% of Polypropylene-g-glycidyl Methacrylate (PP-gMA) as comptabilizer. tensile test was carried out to obtain tensile strength, elastic modulus and elongation at break of nano composites. The results showed that elastic modulus and tensile strength of nanocomposites were increased with addition of nano silica powder by 45% and 9% respectively. Also, the presence of XNBR was increased elongation at break by 39% and increasing the comptabilizer factor (PP-gMA) has slightly increased the tensile strength. In addition, it was found that XNBR has the greatest effect on tensile strength and elongation at break and silica nano powder has the greatest effect on elastic modulus. Finally, a regression model was obtained for tensile strength, elastic modulus and elongation at break, respectively
    Keywords: Polypropylene, tensile properties, Silica nano powder, Response surface methodology, nano composite}
  • امین الدین حاجی*
    یافتن مواد رنگزای طبیعی جدید با دسترسی آسان، قدرت رنگی مناسب، کم هزینه و باثبات یکی از موضوعات مورد علاقه محققان است. در این مقاله از اسپنددانه به عنوان یک ماده رنگزای طبیعی جدید برای رنگرزی الیاف پشم استفاده شده است. این محصول گیاهی به وفور و به صورت خودرو و رایگان در بسیاری از مناطق ایران یافت می شود. سه عامل دمای رنگرزی، مقدار اسیدی بودن حمام رنگرزی و مقدار دندانه زاج سفید به عنوان متغیرهای اصلی تحقیق انتخاب شدند و 25 نمونه بر اساس طراحی انجام شده توسط نرم افزار طراحی آزمایشات تهیه و قدرت رنگی آنها اندازه گیری شد. قدرت رنگی نمونه ها با افزایش دما و اسیدیته حمام رنگرزی افزایش نشان داد و افزایش مقدار دندانه زاج سفید باعث کاهش قدرت رنگی کالای رنگرزی شده گردید.
    کلید واژگان: اسپنددانه, دندانه, پشم, رنگرزی طبیعی, روش رویه پاسخ}
    A. Haji *
    Nowadays, there is an increasing interest in finding new sources of natural dyes with easy accessibility, high color strength, low cost, and high fastness properties. In this study, harmal seed has been used as a new source of natural dye on wool fibers. Harmal (Peganum Harmala) can be found extensively in several regions of Iran as a self-growing wild plant. Dyeing pH, dyeing Temperature and alum mordant concentration were chosen as the main influencing factors of this study and 25 samples were prepared according to the experimental design. The amounts of color strength of the dyed samples were measured. The results showed that the color strength was increased with increasing the dyebath pH and dyeing temperature. Increasing the concentration of alum decreased the color strength.
    Keywords: Harmal Seed, Mordant, wool, Natural Dye, Response Surface Methodology}
  • رزگار حسن زاده، طاهر ازدست*، علی دنیوی، ریچارد یونگکی لی
    فوم های پلیمری یکی از بهترین کاندیداها به منظور ساخت عایق های حرارتی هستند. بر همین اساس بررسی خواص عایق حرارتی فوم های پلیمری، در سالیان اخیر مورد توجه جوامع علمی قرار گرفته است. در تحقیق حاضر بهینه سازی خواص عایق حرارتی فوم های پلیمری از دو جنبه ضریب هدایت حرارتی جامد و تشعشعی صورت گرفته است. به این منظور مدلی تئوری بر مبنای چگالی فوم و اندازه سلولی ارائه شده است. صحت مدل تئوری ارائه شده در قیاس با نتایج تجربی متعددی به اثبات رسیده است. نتایج گویای این است که خطای مدل تئوری ارائه شده کمتر از 5% است. همچنین نتایج نشان دادند که با کاهش چگالی فوم، ضریب هدایت حرارتی جامد و تشعشعی به ترتیب کاهش و افزایش می یابد. ضمن اینکه کاهش اندازه سلولی سبب کاهش ضریب هدایت حرارتی تشعشعی می شود. به منظور بهینه سازی ضرایب هدایت حرارتی جامد و تشعشعی از روش طراحی آزمایش رویه پاسخ استفاده شد. نتایج حاکی از این بود که چگالی فوم 23/5کیلوگرم بر متر مکعب و اندازه سلولی 53میکرومتر، شرایط ساختاری بهینه هستند که در این شرایط هر دو ضریب هدایت حرارتی جامد و تشعشعی کمتر از 3میلی وات بر متر کلوین است. مطابق نتایج آشکار شد که داده های حاصل از مدل تئوری ارائه شده و روش رویه پاسخ تطابق مطلوبی با یکدیگر دارند. در این شرایط بهینه، ضریب هدایت حرارتی کلی فوم پلیمری تقریبا 30میلی وات بر متر کلوین خواهد بود که در بازه اندازه های سلولی مذکور، مقدار بسیار مطلوبی است.
    کلید واژگان: مدل تئوری, چگالی فوم, اندازه سلولی, ضریب هدایت حرارتی, روش رویه پاسخ}
    R. Hasanzadeh, T. Azdast*, A. Doniavi, R. Eungkee Lee
    Polymeric foams are one of the best candidates for thermal insulation. Accordingly, to investigate the thermal insulation properties of polymeric foams has attracted the attention of scientific communities in recent years. In this study, optimization of thermal insulation properties of polymeric foams is performed from solid and radiation thermal conductivities points of view. In this regard, a theoretical model based on cell size and foam density is developed. The results of the developed theoretical model are verified in comparison to various experimental results. Based on the results, the error of the theoretical model is lesser than 5%. Decreasing the foam density increases and decreases the solid and radiation thermal conductivity, respectively. Also, the radiation thermal conductivity is decreased by reducing the cell size. Response surface method (RSM) is applied in order to optimize the solid and radiation thermal conductivities. The results illuminate that the foam density of 23.5 kg.m-3 and cell size of 53 μm are the optimum conditions. At the optimum conditions, both of the solid and radiation thermal conductivities are lesser than 3 mW/mK. According to the results, the data obtained from developed theoretical model and RSM are in a good agreement. The total thermal conductivity is 30 mW/mK at optimum conditions which is a desirable value at aforementioned cell size range.
    Keywords: Theoretical model, Foam density, Cell size, Thermal conductivity, Response surface method}
  • محمود مرادی *، احسان گلچین، علی خرم
    در این مقاله به شبیه سازی فرآیند سوراخکاری لیزر فیبری سوپر آلیاژ اینکونل 718 به ضخامت 1 میلی متر، با روش اجزاء محدود پرداخته شده است. با استفاده از روش رویه پاسخ تاثیر پارامترهای فرکانس پالس لیزر (150 تا 550 هرتز)، توان لیزر (200 تا 500 وات)، موقعیت صفحه کانونی لیزر (5/0- تا 5/0+ میلی متر) و درصد زمان روشنی پالس (30 تا 70 درصد) به عنوان متغیرهای ورودی در 5 سطح و دو پارامتر خروجی قطر ورودی سوراخ و زاویه مخروطی به عنوان پاسخ های طرح بررسی شدند. نتایج تحلیل های آماری نشان دادند که پارامترهای ورودی و خروجی دارای نسبت مستقیم هستند. با افزایش متغیرهای ورودی قطر سوراخ ورودی و زاویه مخروطی سوراخ افزایش یافت. صحه گذاری مدل توسط نتایج آزمایشگاهی فرآیند انجام پذیرفت. با استفاده از نتایج شبیه سازی و تحلیل های صورت گرفته، فرآیند سوراخکاری لیزری به کمک روش تابع مطلوبیت کل، بهینه سازی گردید. در نهایت شبیه سازی تنش های پسماند این فرآیند در حالت پارامترهای بهینه انجام شد. مقدار تنش پسماند ایجاد شده روی سطح ورق، دارای بیشترین مقدار (14/0 مگاپاسکال) می باشد و با افزایش فاصله از سطح قطعه کار، مقدار تنش پسماند کاهش یافت.
    کلید واژگان: سوراخکاری لیزری, سوپرآلیاژ اینکونل 718, روش رویه پاسخ, روش اجزاء محدود, تنش پسماند}
    M. Moradi *, E. Golchin, A. Khorram
    In this paper, the simulation of fiber-laser drilling process of Inconel 718 superalloy with the thickness of 1mm is investigated through the Finite Element Method. The influence of process parameters i.e. laser pulse frequency (150 to 550 Hz), laser power (200 to 500 watts), laser focal plane position (-0.5 to +0.5 mm) and the duty cycle (30 to 70%) were investigated in 5 levels and two external parameters i.e. the hole's entrance diameter and hole taper angle, were observed to be the process output responses. By performing the statistical analysis, the input and output parameters were found to have a direct relation with each other. By an increase in each of the input variables, the hole's entrance diameter and the hole taper angel increase. Verification of model was performed by experimental results. The results of the conducted simulations and statistical analyses having been used, the laser drilling process were optimized by means of the desire ability approach. Finally, residual stress simulation of this process was carried out at optimum setting. The residual stress value on the surface of sheet is maximum (0.14 MPa) and this value decreases with increasing distance from the surface of the sample.
    Keywords: Laser Drilling, Inconel 718 nickel base super alloy, Response Surface Method (RSM), Finite Element Method, Residual stress}
  • مجید قریشی*، امید روحانی رفتار
    سوراخکاری با استفاده از لیزر از جمله روش های نوین سوراخکاری است که مزایای بسیار آن، کاربرد این فرآیند را گسترش داده است. تحقیق حاضر به بررسی تجربی فرآیند سوراخکاری ضربه ای با استفاده از لیزر یاقوت بر روی آلیاژ Ti6Al4V با ضخامت های مختلف که پرکاربردترین آلیاژ تیتانیوم است می پردازد. در این مقاله اثر پارامترهای ورودی توان بیشینه، عرض پالس، فرکانس، نوع گاز کمکی، فشار گاز و ضخامت نمونه بر روی مهم ترین خروجی های هندسی سوراخ شامل قطر ورودی، قطر خروجی، زاویه مخروطی، میزان دایروی بودن ورودی و میزان دایروی بودن خروجی سوراخ مورد مطالعه قرار گرفته است. بر روی داده های حاصل از آزمایش، تحلیل های آماری انجام شده و پارامترهای موثر در هر خروجی ارائه گردیده است. برای انجام آزمایشات از روش "طراحی آزمایش ها" و برای مدل سازی از روش "رویه پاسخ" استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می دهند که ضخامت ورق در تمام خروجی ها موثر است. پس از ضخامت، به ترتیب فرکانس و عرض پالس، توان بیشینه و نوع گاز کمکی مهم ترین پارامترهای موثر در خروجی های فرآیند می باشند. فشار گاز کمکی فقط در میزان دایروی بودن ورودی سوراخ موثر می باشد. در این آلیاژ برای دستیابی به سوراخی با ظرافت بالا توصیه می شود توان بیشینه، فرکانس و عرض پالس در سطح پایین و فشار گاز کمکی در سطح بالا قرار گیرد همچنین از گاز نیتروژن به عنوان گاز کمکی استفاده گردد.
    کلید واژگان: سوراخکاری با لیزر, آلیاژ تیتانیوم, طراحی آزمایش ها, روش رویه پاسخ}
    M. Ghoreishi *, Omid Rohani Raftar
    Laser percussion drilling is one of the advanced drilling processes that its numerous advantages have extended the applications of this process. This study focuses on experimental investigation of laser percussion drilling using Nd:YAG laser on titanium alloy Ti6Al4V sheets with various thickness which is widely used in industry. In this paper the effects of the input parameters peak power, pulse width, frequency, assist gas type, gas pressure and sheet thickness on the most important process outputs include hole entrance diameter, hole exit diameter, hole taper angle, hole entrance circularity and hole exit circularity were studied. Statistical analysis was employed to analyze the experimental data and significant parameters in each response are presented. For conducting the experiments “Design of Experiments” method and for modelling “Response Surface Methodology” were used. The results obtained show that sheet thickness affects all outputs. After that frequency and pulse width, peak power and assist gas type respectively are the most significant parameters influence process outputs. Gas pressure only affects the hole entrance circularity. For this alloy to achieve a hole with high quality, it is recommended to work at lower peak power and frequency, shorter pulse width and higher assist gas pressure with Nitrogen as assist gas.
    Keywords: Laser percussion drilling, Titanium alloy, Design of Experiments, Response Surface Methodology}
  • رضا بنازاده، محمد ریاحی، محمد خسروآبادی
    عملکرد سیالات برشی در ماشین کاری مواد مختلف به منظور بهبود کارایی و اثربخشی در هر فرآیند ماشین کاری حیاتی است. هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر استفاده از روش خنک کاری کرایژونیک بر روی عمرابزار و توان مصرفی دستگاه در فرآیند تراشکاری فولاد زنگ نزن آستنیتی 304 است. بدین منظور سرعت برشی و زمان ماشین کاری هرکدام در سه سطح به عنوان متغیرهای مسئله انتخاب شدند. روش رویه پاسخ، با به کارگیری طرح مرکب مرکزی، به منظور برنامه ریزی و تحلیل آزمایش های تجربی مورد استفاده قرار گرفت. ارتباط بین پارامترهای ماشین کاری و متغیرهای خروجی با استفاده از روش رویه پاسخ مدل سازی شدند. همچنین برای بررسی کفایت و موثر بودن مدل ریاضی و متغیرهای مربوطه، آنالیز واریانس انجام شد. نتایج حاصله تطابق خوبی را بین مقادیر اندازه گیری شده سایش ابزار و توان مصرفی دستگاه و مقادیر پیش بینی شده مدل توسعه یافته نشان دادند. با استفاده از روش آنالیز واریانس، مدل های ریاضی مناسبی برای پاس خهای خروجی با درنظر گرفتن ترم های موثر و مقادیر P کمتر از 05 / 0 )سطح اطمینان 95 %( به دست آمدند. پس از انجام آزمایش های تجربی و تحلیل و بررسی نتایج، مشخص گردید استفاده از خنک کاری کرایژونیک در مقایسه با ماشین کاری خشک باعث کاهش سایش ابزار تا 5/ 67 % و کاهش توان مصرفی دستگاه تا 24 % می شود.
    کلید واژگان: خنک کاری کرایژونیک, سایش ابزار, توان مصرفی, فولاد زنگ نزن آستنیتی 304, روش رویه پاسخ}
    R. Bannazadeh, M. Riahi, M. khosroabadi
    Performance of cutting fluids in machining of different materials is critical importance in order to improve the efficiency of any machining process. The objective of this research is investigation the effects of cryogenic cooling on tool wear and power consumption in the turning process of AISI 304 austenitic stainless steel. Cutting speed and cutting time each at three levels were selected as cutting variables. Response surface methodology (RSM), employing a face-centered central composite design scheme, has been used to plan and analyze the experiments. The relationships between machining parameters and output variables were modeled using RSM. Analysis of variance (ANOVA) was performed to check the adequacy of the mathematical model and its respective variables. The results showed a good agreement between the measured tool wear and power consumption and predicted values obtained by developed models. Suitable mathematical models for the response outputs were obtained using the ANOVA technique, in which significant terms were chosen according to their p values less than 0.05 (95% of confidence interval). When experiments and analysis of results were done, it is observed that tool wear was decreased till 67.5% and power consumption was decreased till 24% in cryogenic cooling method when compared with dry machining.
    Keywords: Cryogenic cooling, Tool wear, Power Consumption, AISI 304, Response surface methodology}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال