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 « پیش بار » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «پیش بار» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • آیدین غزنوی اسگوئی*، سید ابوالفضل موسوی ترشیزی

    پوسته ناسل و دماغه اغلب توربین های بادی مگاواتی از جنس ورق های کامپوزیتی می باشد. با توجه به شکل و هندسه های مختلف و همچنین ابعاد بزرگ این قطعه، امکان ساخت یکپارچه پوسته ناسل توربین بادی وجود ندارد. از اینرو، این قطعات از تکه های متعددی تشکیل شده است که بنا به نیاز مکرر توربین بادی به تعمیر و نگهداری در طول عمر بیست ساله خود، این قطعات باید توسط اتصالات غیر دائم مکانیکی همچون پیچ و مهره به یکدیگر متصل شوند. از اینرو با توجه به اهمیت موضوع، شناختن تمام پارامترهای اثر گذار و موثر بر اتصالات کامپوزیتی از اهمیت بسزایی برخوردار است. یکی از مهم ترین پارامترهای طراحی اتصالات پیچی، میزان پیش بار پیچ و انتخاب شماره پیچ می باشد. با توجه به جنس ورق های دو طرف اتصال در پوسته ناسل، امکان افزایش بی مهابای پیش بار وجود ندارد. چرا که خود این موضوع می تواند منجر به آسیب هایی به ورق های کامپوزیتی گردد. از اینرو در این مقاله، در ابتدا تاثیر پیش بار پیچ و یا گشتاور سفت کردن پیچ در اتصالات کامپوزیتی، به روش تجربی مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور نمونه های یکسانی با گشتاورهای سفت کنندگی پیچ 2، 10، 20، 30، 40 و 50 نیوتن بر متر ساخته و تحت آزمون کشش قرار گرفته است. در ادامه، پس از تعیین بهینه ترین نیروی پیش بار، برای یافتن بهترین حالت چیدمان پیچ ها، 4 نوع چیدمان مختلف نیز مورد آزمون تجربی قرار گرفت. و درنهایت با بررسی جوانب مختلف، بهترین چیدمان برای اتصال بخش های مختلف پوسته ناسل و دماغه در بارهای کششی که بار غالب در پوسته ناسل طراحی شده می باشد، تعیین گردید.

    کلید واژگان: کامپوزیت, اتصالات پیچی, پیش بار, چیدمان اتصال, توربین بادی, پوسته ناسل}
    Aidin Ghaznavi *, S. Abolfazl Mousaavi

    The nacelle cover and nose cones of most megawatt wind turbines are made of composite sheets. Due to the complex shapes, geometries, and large dimensions of these components, they are composed of several parts that must be assembled using non-permanent mechanical joints, such as bolts. Therefore, it is very important to consider all the effective parameters that affect composite joints. One of the most critical design parameters for bolt connections is the amount of bolt preload or tightening torque. However, increasing the preload without caution is not feasible due to the composite material present on both sides of the joint, as this can potentially damage the composite sheets. As a result, this paper aims to evaluate experimentally the effect of bolt preload or tightening torque on composite joints. To achieve this, identical specimens were fabricated, each with a different bolt tightening torque ranging from 2 Nm to 50 Nm. These specimens were then subjected to a tensile load. After determining the optimal preload force, four different types of arrangements were experimentally tested to find the best bolt arrangement. Finally, by examining various aspects, the best arrangement for connecting different parts of the nacelle cover and nose cone was determined.

    Keywords: Composite Joints, Preload, Bolt Arrangement, Wind Turbine, Nacelle Cover}
  • سبحان امامی کوپائی*، علیرضا شیرنشان، سید احسان میراحمدی، سید حمیدرضا میر احمدی
    میدان جریان احتراقی در مشعل های اجاق گاز خانگی نقش اساسی در ساختار و شکل شعله، توزیع گرادیان دما و در نتیجه بازده حرارتی و میزان انتشار آلاینده ها بازی می کند. به طور مسلم، دست یابی به یک مدل عددی معتبر فهم این جریان پیچیده و عوامل موثر بر آن را آسان تر می نماید. به منظور ارایه یک شبیه سازی عددی معتبر، در ابتدا بازده حرارتی مشعل مورد نظر در بازه فشاری 12 تا 24 میلی بار به صورت تجربی آزموده شد. سپس اعتبار نتایج به دست آمده از شبیه سازی عددی در مقایسه با نتایج تجربی سنجیده شد که اعتبار خوب مدل سازی عددی حاضر را نشان داد. همچنین جهت بررسی اثر هم زمان و متقابل عوامل مختلف نظیر: فشار منبع گاز، دمای اولیه مخلوط و فاصله ظرف آزمون تا مشعل (ارتفاع بار) بر بازده حرارتی، توان مشعل، نسبت شار حرارتی تشعشعی به شار کل و میزان انتشار CO از روش طراحی آزمایش سطح پاسخ در مسیله حاضر استفاده شد. 20 حالت پیشنهاد شده توسط این الگوریتم به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته و کانتورهای به دست آمده بر اساس مدل های رگرسیونی برازش شده برای پارامترهای خروجی استخراج شدند. مطابق نتایج اگرچه افزایش فشار توان حرارتی مشعل را افزایش داده، اما باعث کاهش بازده حرارتی آن می شود. با کاهش فشار گاز طبیعی دمای شعله افزایش یافته و قله های دمایی به یکدیگر نزدیک می شوند. در حقیقت تمرکز شعله با کاهش فشار افزایش یافته و در نتیجه بازده حرارتی افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش فشار انتشار گاز CO کاهش می یابد.
    کلید واژگان: بازده حرارتی, ارتفاع بار, انتشار آلاینده ها, طراحی آزمایش, روش سطح پاسخ}
    Sobhan Emami *, Alireza Shirneshan, Seyed Ehsan Mirahmadi, Seyed Hamidreza Mirahmadi
    The combustion flow field in domestic gas stove burners plays a fundamental role in the structure and shape of the flame, the distribution of the temperature gradient, and, consequently, the thermal efficiency and emission of pollutants. Obtaining a valid numerical model makes it easier to understand this complex flow and its influencing factors. To provide a valid numerical simulation, the thermal efficiency of the burner was experimentally tested in the pressure range of 12 to 24 mbar. The validity of the numerical results was then examined by comparing them with the experimental results. Additionally, the response surface methodology was utilized to investigate the simultaneous and mutual effects of various factors such as gas source pressure, initial temperature of the mixture, and load height on thermal efficiency, burner thermal power, the ratio of radiant heat flux to total flux, and the amount of CO emission. The algorithm proposed 20 cases that were numerically investigated, and the obtained contours were extracted based on the fitted regression models for the output parameters. The results show that although increasing the pressure increases the thermal power of the burner, it decreases its thermal efficiency. As the pressure of natural gas decreases, the flame temperature increases and the temperature peaks approach each other. In fact, the concentration of the flame increases with the decrease in pressure, and as a result, the thermal efficiency increases. Additionally, the results show that CO gas emission decreases with increasing pressure.
    .
    Keywords: Thermal efficiency, Load height, Pollutant Emissions, Design of experiments, Response Surface Methodology}
  • علی محمودلو*

    در این مقاله با استفاده از مدل های مختلف بازترکیب حاملین، اثرات پارامترهای اساسی بر عملکرد سلول های خورشیدی آلی نامتجانس و همچنین انتقال بار مورد بررسی قرار گرفته است. برای شبیه سازی این فرآیندها، دراین بخش بااستفاده ازحل خودسازگارمعادلات سوق-پخش ومعادله پواسون وهمچنین استفاده ازمدلهای مختلف بازترکیب ازطریق روش اجزاءمحدود،پارامترهای اساسی سلولهای خورشیدی آلی توده ای باساختار P3HT:PCBM موردمطالعه قرارگرفته است. در بیشتر مدل ها و مطالعات نظری ارایه شده، ناحیه فعال در سلول های خورشیدی آلی را به صورت ذاتی فرض می نمایند حال آنکه این فرض برای مطالعه و بهینه سازی آنها دارای اشکالاتی می باشدو می بایست سهم آلاییده کردن پلیمرها برای مطالعه بهتر، در نظر گرفته شود. ساختار مورد مطالعه در شکل 3 نشان داده شده است. این ساختار شامل ناحیه فعال با ساختار توده ای P3HT:PCBM به ضخامت 100 نانومتر می باشد.

    کلید واژگان: سلول خورشیدی نانوساختار پلیمری, مدل سوق و پخش, ترابرد بار, بازترکیب حاملین بار, اپتوالکترونیک, ادوات الکترونیکی نوری}
    A Mahmoudloo*

    In this paper, using different combinatorial models of carriers, the effects of basic parameters on the performance of heterogeneous organic solar cells as well as charge transfer are investigated. In order to simulate these processes, in this section, the basic parameters of P3HT: PCBM-structured organic solar cells have been studied by using the self-consistent solution of momentumdiffusion equations and Poisson equation, as well as using different recombination models by finite element method. In most of the proposed models and theoretical studies, the active region in organic solar cells is assumed to be inherent, while this assumption has drawbacks for studying and optimizing them, and the contribution of contaminating polymers should be considered for better study. To be taken. The studied structure is shown in Figure 3. This structure includes the active region with a mass structure of P3HT: PCBM with a thickness of 100 nm.

    Keywords: Polymer nanostructure solar cell, Drift-Diffusion model, Charge transport, Charge carrier recombination, Optoelectronics, Optoelectronic devices}
  • حسین کیائی، حمیدرضا حیدری*

    امروزه وسایل هوایی بدون سرنشین به دلیل هزینه پایین ، قدرت مانور بالا ، بقای خوب در هر دو زمینه نظامی و تجاری مورد توجه بسیار قرارگرفته اند. هنگام تعیین یک ماموریت برای چنین سیستم هایی، طراحی مسیر، عنصر حیاتی کل سیستم است. در میان وسایل هوایی بدون سرنشین، کوادروتورها از اهمیت بیشتری برخوردارند. توانایی های این وسیله در حمل و نقل بار هوایی توجه بسیاری از گروه های تحقیقاتی در سراسر جهان را به خود جلب کرده است. در این پژوهش طراحی مسیر بر مبنای کمترین انرژی مصرفی به منظور حمل بار مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر تابع هدف پیشنهادی به منظور طراحی مسیر بهینه برای حمل بار بر مبنای کاهش انرژی مصرف شده کوادروتورها می باشد. نتایج بیانگر کاهش %29/35 میانگین انرژی مصرفی یک کوادروتور در حالت همکار نسبت به یک کوادروتور در حالت انفرادی بود. همچنین این موضوع نشانگر افزایش ظرفیت حمل بار در حالت گروهی می باشد. از سوی دیگر آرایش رهبر پیرو مورد نظر نیز با توجه به روابط تعریف شده ایجاد، و تا انتهای مسیر حفظ شده است. نتایج شبیه سازی قدرت روش و توانایی آن برای حل مسایل پیچیده نظیر طراحی مسیر حرکت کوادروتور های همکار به منظور حمل بار را نشان می دهد.

    کلید واژگان: طراحی مسیر, ربات های همکار, کوادروتور, کنترل بهینه, انتقال بار}
    Hossein Kiaee, Hamidreza Heidari *

    Today, unmanned aerial vehicles are highly considered for both military and commercial fields due to low cost, high maneuverability, and good survival. One of the most important design challenges of multi-UAV systems is mission planning. In the broad class of unmanned aerial vehicles (UAV), Quadrotor is an important member. The capabilities of this vehicle in load transportation has attracted the attention of many research groups around the world. In this paper, path planning based on the minimum energy consumption is studied for load transportation. The purpose of the present study is to investigate the effect of proposed cost function in order to obtain optimal path for transporting loads based on reducing the energy consumption of quadrotors. The results indicate the 35.29% energy consumption of multi UAV compared to the energy consumption of an individual quadrotor. This also leads to an increase in load carrying capacity. On the other hand, the leader- follower formation is preserved until the end of the path based on the defined relationships. The simulation results illustrate the power and efficiency of the method to overcome the high nonlinearity nature of the problem such as path optimization of multi-rotor helicopters.

    Keywords: path planning, cooperative robots, Quadrotor, Optimal control, Load transportation}
  • امیرمحمد صدری کوپائی، داود سلیمان زاده، حامد غفاری راد*

    امروزه عملگرهای پیزوالکتریک به دلیل داشتن ویژگی های منحصربه فردی همچون دقت بسیار زیاد، پاسخ سریع و فرکانس طبیعی بالا، به صورت گسترده ای در کاربردهای موقعیت دهی میکرونی مورد استفاده قرار می گیرند. علی رغم ویژگی های مطلوب عملگرهای پیزوالکتریک، وجود رفتار غیرخطی همانند هیسترزیس، می تواند دقت این نوع عملگرها را کاهش دهد. به همین دلیل به منظور کاهش اثر رفتار هیسترزیس در کاربردهای کنترلی، از بازخورد موقعیت با استفاده از حسگرهای خارجی استفاده می شود. اما استفاده از این حسگرها در بسیاری از کاربردها به دلیل محدودیت فضا و همچنین هزینه بالا، امکان پذیر نیست. از این رو، با توجه به وابستگی خواص الکتریکی و مکانیکی در مواد پیزوالکتریک، می توان از روش خودحسگری به عنوان راه حلی جایگزین استفاده نمود. در این پژوهش، از روش خودحسگری به منظور تخمین موقعیت در عملگرهای پیزوالکتریک استفاده شده است. متداول ترین روش برای پیاده سازی سیستم خودحسگری برای عملگرهای پیزوالکتریک، بر مبنای رابطه خطی بار الکتریکی و موقعیت عملگرهای پیزو است؛ به این صورت که با اندازه گیری بار الکتریکی عملگر، موقعیت آن تخمین زده می شود. اما این روش، به علت نشتی بار الکتریکی به خصوص در فرکانس های پایین با چالش جدی همراه است که دقت تخمین موقعیت را از بین می برد. به همین منظور، ابتدا روشی جهت مدل سازی و جبران نشتی بار در خروجی عملگر پیزوالکتریک، پیشنهاد می شود. پس از خطی سازی رابطه بار الکتریکی و موقعیت، سیستم خودحسگری بر مبنای اندازه گیری بار الکتریکی عملگر، پیاده سازی می شود. نتایج نشان می دهد که این روش، با خطای اندک 1/5% می تواند موقعیت عملگر را در حضور نشتی بار تخمین بزند.

    کلید واژگان: عملگر پیزوالکتریک, خودحسگری, تخمین موقعیت, نشت بار}
    A. Sadri Koupaei, D. Soleymanzadeh, H. Ghafarirad*

    Today, piezoelectric actuators are widely used in micro-positioning applications due to unique features such as high precision, fast response and high natural frequency. Despite the aforementioned characteristics, nonlinear characteristics such as hysteresis deteriorate the precision of piezoelectric actuators. In order to reduce the effect of hysteresis in control applications, external sensors are used for feedback control schemes. But, high costs and space limitations are prohibitive factors which limit the application of external sensors. Hence, an alternative is using self-sensing methods that is based on electromechanical characteristics of piezoelectric materials which eventually eliminate external sensors. In this research, self-sensing method is applied for position estimation in piezoelectric actuators. The most conventional method is based on the linear relation of electrical charge and actuator position which the position can be estimated by measuring the actuator charge. But this method is faced with serious challenges due to charge drift, especially at low frequencies. For this purpose, a method for modeling and compensating of charge drift is proposed. Then, by linearization of the electric charge-position relation, the self-sensing method is implemented based on the compensated electric charge measurement. Experiments have confirmed that this method can effectively estimate the actuator position with 1.5% estimation error in the presence of charge leakage.

    Keywords: Piezoelectric Actuator, Self-Sensing, Position Estimation, Charge Leakage}
  • مرتضی بیاتی*
    در این تحقیق، نرم افزار شبیه ساز دینامیکی نمایش تغییرات زمانی ضریب بار بال و دم افقی هواپیما تدوین شده است. معادلات مرتبط با بارگذاری دم، متاثر از جابجایی سطح کنترلی بالابر استخراج، با استفاده از نرم افزار متلب حل و در قالب یک نرم افزار گرافیکی ارایه شده است. با واردکردن تغییرات زمانی زوایای انحراف سطح بالابر در هر مانور پروازی و ضرایب و مشتقات لازم، مقدار ضریب بار و نیروهای آیرودینامیکی بال و دم نسبت به زمان محاسبه شده است. در استخراج معادلات، تاثیرات تاخیر زمانی جریان فرووزش، تغییرات زاویه دم افقی به دلیل چرخش و گشتاور انحنای سطح دم در نظر گرفته شده است. مقایسه نتایج با حل تحلیلی معادلات، صحت خروجی نرم افزار را تایید می کند. این کار یک روش منطقی برای محاسبات بارگذاری سطوح دم و بال هواپیما ارایه می دهد که برای طراحی سازه بال و دم افقی و همچنین تطابق با بندهای بارگذاری آیین نامه های هوانوردی برای اخذ مجوز پروازی هواپیما مورد استفاده قرار می گیرد.
    کلید واژگان: بارگذاری دینامیکی, ضریب بار, دم افقی, سطح کنترلی بالابر}
    Morteza Bayati *
    In this research, a dynamic simulator software has been designed to calculate the time varying load factor acting on an aircraft wing and on a horizontal tail relation to elevator deflection angle. The related loading equations were extracted and solved by MATLAB software and were presented as a GUI software. By introducing time varying angles of the elevator deflection in each flight maneuver and the necessary derivatives, the dynamic load factor on the wing and on horizontal tail were calculated with respect to time. In derivation of equations, the moment due to elevator camber, the effect of time lag in downwash, and the change in tail angle due to rotation were also considered. Comparing the results with the analytical ones confirms the reliability of the software. This software provides a rational approach in aircraft loading calculations that is applicable for structural design of the wing and the horizontal tail, as well as for conformity with the requirements of aviation regulations for loading, to obtain an airworthiness certificates.
    Keywords: Dynamic Load, Load Factor, Horizontal Tail, Elevator}
  • هادی تقی زاده*، تاج بخش نوید چاخرلو، فرید وکیلی تهامی
    فرآیند تداخل و اعمال نیروی پیش بار دو روش موثر برای بهبود عمر خستگی اتصالات می باشند و بصورت گسترده در صنایع مختلف به ویژه هوا-فضا و صنایع خودروسازی برای افزایش عمر خستگی اتصالات مورد استفاده قرار می گیرند. بیشتر مطالعات انجام گرفته شده قبلی تاثیر فرآیند تداخل و نیروی فشاری پیچ و مهره بر روی عمر خستگی نمونه ها را بصورت جداگانه بررسی کرده اند. در این پژوهش، اثر ترکیبی تداخل و نیروی پیش بار بر روی رفتار خستگی نمونه ها بررسی شده است. از طرفی تاکنون تحقیقاتی که در رابطه با فرآیند تداخل همراه با نیروی فشاری پیچ و مهره انجام گرفته شده در دمای محیط بررسی شده است و اثر تغییرات دما که به عنوان عاملی که نمی توان از آن صرف نظر کرد، مورد بررسی قرار نگرفته است. برای این منظور، دو چرخه دمایی °C60 و °C120 انتخاب شده و عمر خستگی نمونه ها در این دو حالت مورد بررسی قرار گرفته است. تست های خستگی بر روی آلیاژ آلومینیم 7075-T6 انجام شده است و نمودار تنش-عمر برای نمونه ها بدست آمده است.
    کلید واژگان: تداخل, پیش بار, عمر خستگی, چرخه دمایی}
    H. Taghizadeh *, T. Navid Chakherlou, Vakili, Tahami
    The process of interference fit and bolt clamping force are two effective techniques for improving the fatigue life of the joints and are used in various industries, especially in aerospace and automotive .Most of the previous studies have investigated separate effects of the interference fit and bolt clamping force on the fatigue life of the specimens. In the present research fatigue behavior of interference fitted specimens combined with bolt clamping force has been investigated yet. On the other hand, the pervious researches on the interference fit and bolt clamping force have been studied at laboratory temperature and the effect of temperature changes has not been investigated. To investigate the effect of temperature on the fatigue life of specimens, two different temperatures (i.e. 60°C and 120°C), aside from room temperature, were selected and fatigue life of specimens are studid at these tempratures. The fatigue tests were performed on the specimens of Al-alloy 7075-T6 alloy to obtain S-N data
    Keywords: Interference fit, Bolt clamping force, Fatigue life, Thermal cycle}
  • مصطفی امام پور*
    با توجه به نقش بسته بندی در حفاظت و نگهداری کالا که بیشترین ضرورت و اهمیت را به خود اختصاص داده است؛ اما متاسفانه در توجه به اجرای بسته بندی کالا، نقاط ضعف فراوانی مشاهده می شود. عدم توجه به اصول صحیح اجرای مهار بار در واحد بسته بندی حمل و نقلی باعث وارد آمدن صدمات و خسارت فراوان به کالا در هنگام جابه جایی و انتقال، می شود. هنگام مهار بسته بندی های حمل و نقلی، کلیه بارها و بندها باید در جهات مخالف با هر گونه حرکت احتمالی باشند، ضمن اینکه باید با زاویه مناسب بسته شوند. در مهار بارها توجه به مسئله ایجاد اصطکاک و اعمال نیروی عمودی، شرط مهم مهار بسته بندی حمل و نقلی خواهد بود. چنانچه زاوی های که بند در راستای افق میسازد، به زاویه عمود نزدیک تر باشد، نیروی فشاری بند، بزرگ تر و کارایی بند، در مهار بار، بیشتر خواهد بود. بدین منظور، آشنایی با روش ها و رویه ها، مواد، تجهیزات و فنون مهار بسته بندی حمل و نقلی در انواع وسایل حمل و نقلی از جمله نکات مهمی میباشد که در این مقاله به آن پرداخته شده است.
    کلید واژگان: بسته بندی حمل و نقلی, مهار بار, خسارت, کاهش هزینه, ایمنی}
    Mostafa Emampour *
    Due to the role of packaging in protecting and maintaining the goods that are most in need and importance, but unfortunately, there are many weak points regarding the implementation of product packaging. Failure to pay attention to the correct principles of the implementation of load restraint in the transport packaging unit causes damages to the goods during moving and transfer. In the case of harnessing the transport packages, all loads and bands must be in the opposite direction with any possible movement, and must be closed at an appropriate angle.  During load restraint, attention to the issue of creating friction and applying vertical force will be the criterion for controlling the transport packaging. If the angle of the strap is in the horizontal direction closer to the perpendicular angle, then the compressive force of the strap will be larger and the strap efficiency will be greater during load restraint. For this purpose, familiarity with the various methods and procedures, materials and equipment, and the techniques for controlling the transportation of packaging in various types vehicles is one of the important points discussed in this article.
    Keywords: Transport Packaging, Load Restraint, Damage, Cost reduction, Safety}
  • امید منصورزاده، کریم سلحشور
    برای انتقال گاز طبیعی از منابع تولیدکننده به مصرف کننده از خطوط انتقال گاز استفاده می شود. طویل شدن خطوط انتقال سبب کاهش فشار گاز می شود. ایستگاه های تقویت فشار گاز جهت جبران افت فشار در مسیر انتقال در نظر گرفته می شوند. در این ایستگاه ها معمولا چندین واحد کمپرسوری جهت تسهیم جریان گاز ورودی، به صورت موازی کار می کنند. هدف مطالعه حاضر بررسی روش تقسیم بار میان کمپرسورهای موازی به صورت بهینه با توجه به ظرفیت هر کمپرسور می باشد. در این مقاله یک الگوریتم تقسیم بار با استفاده از کنترل کننده پیش بین مبتنی بر مدل (MPC) جهت دستیابی به عملکرد پایدار و کارآمد در ایستگاه تقویت فشار پیشنهاد می شود. در این الگوریتم از بهینه یابی آنی با یک روش اصلاح کننده تطبیقی در هنگام مواجه با یک تقاضای متغیر از جانب مصرف کننده استفاده می شود. بهینه یابی با توجه به ظرفیت هر کمپرسور و با استفاده از منحنی بازده تقریبی انجام می شود. بدین ترتیب، مختصات نقاط کاری بهینه برای هر کمپرسور بدست آورده می شود. الگوریتم پیشنهادی در نرم افزار متلب بر روی دینامیک کمپرسورهای گریز از مرکز با آرایش موازی پیاده سازی می شود. نتایج حاصل نشان می دهد که تقسیم بار با استفاده از روش پیشنهادی عملکرد بسیار بهتری نسبت به روش های قدیمی نظیر تقسیم بار به صورت برابر دارد که سبب کارکرد بهینه هر کمپرسور و در نتیجه ذخیره سازی و صرفه جویی گاز طبیعی می‎ گردد.
    کلید واژگان: کمپرسور گازی, بهینه یابی آنی, تقاضای متغیر, تقسیم بار, کنترل کننده پیش بین}
    Omid Mansourzadeh, Karim Salahshoor
    To transport the natural gas from the producer sources to the consumers, gas pipelines are used. The extension of the pipelines reduces gas pressure and compression stations are considered to compensate for the loss of pressure in the transport path. At these stations, several compressor units usually work in parallel to share the gas inlet flow. The purpose of the present study is to investigate the load distribution method between parallel compressors in an optimal manner according to the capacity of each compressor. In this paper, a load sharing algorithm is proposed with the help of a model-based predictive controller (MPC) to achieve a stable and efficient operation at the compression station. In this algorithm, real-time optimization is used by an adaptive modifier method when faced with a variable demand from the consumer. The optimization is done according to the capacity of each compressor and using the approximated efficiency curve. In this way, the coordinates of the optimal working points for each compressor are obtained. The proposed algorithm is implemented in MATLAB software on the dynamics of centrifugal compressors in parallel arrangement. The results show that the load distribution using the proposed method has a much better performance than the old methods such as equal load balancing. This method results in the optimal operation of each compressor and thus storing and saving the natural gas.
    Keywords: Gas compressor, Real-time optimization, Variable demand, Load sharing, Predictive controller}
  • ابوالفضل رسولی زاده شورکی، اصغر دشتی رحمت آبادی *، مهدی زارع مهرجردی
    تحلیل عملکرد یاتاقان های ژورنال روغنی با توجه به رشد روزافزون بکارگیری آنها به عنوان تکیه گاه قطعات دوار در طیف گسترده ای از ماشین های صنعتی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. تنش های برشی و نیروهای اصطکاکی متناسب با سرعت لایه های روانکار در نقاط مختلف فضای لقی یاتاقان، زمینه تغییر شرایط دمایی را فراهم می آورند. عوامل مختلفی نظیر افزایش سرعت محور، کاهش پهنای فضای لقی و کوچکی ضرایب انتقال حرارت روانکار، محور و پوسته یاتاقان زمینه تشدید تغییرات دمایی روانکار را موجب می گردند. با توجه به اینکه در نظر گرفتن اثرهای حرارتی می تواند تاثیر قابل توجهی بر عملکرد استاتیکی یاتاقان های ژورنال داشته و نتایج را تا حد قابل توجهی به شرایط عملکرد واقعی نزدیک سازد از این رو در پژوهش حاضر تاثیر پارامترهای طراحی نظیر سرعت دوران محور و میزان پریلود یا غیرمدوری بر تغییرات دمایی و کیفیت توزیع فشار فیلم روانکار، قابلیت حمل بار و زاویه وضعی تعادلی روتور در فضای لقی یاتاقان های دو لب بررسی شده است. به همین منظور معادلات رینولدز، انرژی و انتقال حرارت بر اساس شرایط جریان روانکار، محور و یاتاقان با بکارگیری روش حل عددی درونیابی مشتق تعمیم یافته بازنویسی شده و مورد استفاده قرار گرفته اند. ارزیابی این معادلات امکان استخراج توزیع دما و فشار در فیلم سیال روانکار و تعیین تغییرات دمایی یاتاقان در هر گام تحلیل را فراهم می آورند. پس از طی مراحل تکرار، شرایط دمایی پایدار در نقاط مختلف فیلم روانکار، محور و پوسته یاتاقان برقرار می گردد. پارامترهای عملکرد یاتاقان با بکارگیری توزیع فشار حرارتی حاصل از حل معادله رینولدز با در نظر گرفتن شرایط دمایی و لزجت نهایی روانکار قابل محاسبه می باشند. مقایسه عملکرد یاتاقان های دو لب با در نظر گرفتن اثرهای دمایی و بدون آن از کاهش لزجت و تضعیف توزیع فشار ایجاد شده در روانکار و در پی آن کاهش بار قابل حمل توسط یاتاقان بویژه در سرعت های دورانی بالای روتور حکایت دارد. همچنین نتایج، کاهش اثرهای دمایی بر عملکرد یاتاقان های مورد ارزیابی با افزایش میزان غیرمدوری را نمایش می دهند.
    کلید واژگان: یاتاقان ژورنال دو لب, تحلیل ترموهیدرودینامیکی, پیش بار, روانکار نیوتنی, روش GDQ}
    A. Rasoolizadeh Shooroki, A. Dashti Rahmatabadi *, M. Zare Mehrjardi
    Due to the growing use of oil journal bearings, as an effective support for the rotating parts of industrial machines, analysis of their performance is of importance. The shear stresses and the frictional forces, proportional to the speed of the lubricant layers in different points of the bearing clearance space, causes variation in the temperature of the lubricant, journal and bearing shell. However the bearing design parameters also have effects on the lubricant temperature. So, in the present work, the effects of design parameters such as the journal speed and the preload factor of the noncircular lobe journal bearing on the temperature variations which result in variation of the pressure distribution of the lubricant as well as changes in the load carrying capacity and attitude angle of the noncircular two lobe journal bearings are investigated. Then the bearing performance parameters are calculated using the final thermal pressure distribution of lubricant. Comparing the performance of two lobe bearings, with the thermal effects and without them, shows that the lubricant viscosity and the pressure distribution in the bearings decreases by increasing the rotational velocity of the journal. Also the results indicate that the effects of lubricant temperature changes on the bearing performance decreases by increasing the amount of the bearing preload.
    Keywords: Two lobe journal bearings, Thermo-hydrodynamic analysis, Preload, Newtonian lubricant, GDQ method}
  • هادی تقی زاده، تاج بخش نوید چاخرلو *
    فرآیند تداخل یک تکنیک موثر برای بهبود عمر خستگی اتصالات می باشد و بصورت گسترده در صنایع مختلف به ویژه هوا-فضا و صنایع خودروسازی برای افزایش عمر خستگی اتصالات مورد استفاده قرار می گیرد. بیشتر مطالعات انجام گرفته شده در زمینه تداخل بر روی ورق های سوراخ باز انجام شده اند. این در حالی است که تداخل در عمل برای اتصالات پیچی هم به کار می رود که رفتار متفاوتی در مقایسه با اتصالات با سوراخ باز دارند. اهمیت این پژوهش در گسترش دادن به معلومات موجود در زمینه اتصالات تحت تداخل به مرحله ی پس از بستن پیچ و مهره می باشد در این مقاله تحقیق جامعی بر روی تاثیر تداخل توام با پیش بار اتصال پیچ و مهره بر عمر خستگی ورق سوراخ دار بصورت تجربی و عددی انجام شده است. آزمایش های خستگی بر روی آلیاژ آلومینیم 7075-T6 انجام شده است و نمودار تنش-عمر برای نمونه ها به دست آمده است. توزیع تنش و کرنش اطراف سوراخ نمونه های دارای تداخل و پیش بار حین اعمال بار دینامیکی طولی با استفاده از یک مدل المان محدود سه بعدی در نرم افزار انسیس تحلیل شده است. نتایج به دست از مدل المان محدود برای توجیه مشاهدات تجربی استفاده شده است. توزیع پیش تنش ناشی از تداخل و باز توزیع آن پس از اعمال نیروی فشاری به دست آمده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که اعمال نیروی فشاری پیچ و مهره بر روی نمونه های دارای تداخل باعث افزایش عمر خستگی نمونه ها شده است. بیشترین بهبود عمر در نمونه های تحت پیش بار 3409 و 6818 نیوتن بترتیب 2.5 و 7 برابر نمونه های تداخل می باشد.
    کلید واژگان: تداخل, عمر خستگی, اتصالات پیچی, مدل المان محدود, پیش بار}
    Hadi Taghizadeh, Tajbakhsh Navid Chakherlou*
    Interference fit process, as a popular method, is used in aerospace and automotive industries. General investigation of interference fit has been conducted on plain hole extensively. Nevertheless, interference fitted holes are practically subjected to bolt clamping force which may have different fatigue behavior than the plain hole. The objective of the present study is to extend the present knowledge about the fatigue behavior of interference fitted holes by investigating the subsequent bolt clamping force effect based on the experimental and numerical results. In this paper, Al-alloy 7075-T6 is utilized for fatigue test specimens. In relation to fatigue tests, three dimensional finite element analyses were used to explain the experimental results. By using finite element method, the interference fit process; bolt clamping and subsequent remote cyclic loading were simulated. The fatigue critical stresses on bolt clamped interference fitted (BIF) samples were compared with the corresponding stresses for interference fitted samples. The pre-stress distribution due to interference fitted hole, and its redistribution after bolt clamping forec and its interaction with remote loading were estimated The fatigue test results demonstrate that bolt clamping force applied on the interference fit plays positive effect on fatigue behavior and prolongs the fatigue life. The biggest life improvement for bolt preloads of 3409 and 6818 N is 2.5 and 7 times compared to the only interference fitted specimens, respectively.
    Keywords: Interference Fit, Aerospace, Bolt clamping force, Finite Element, Fatigue Life}
  • اصغر دشتی رحمت آبادی، مهدی زارع مهرجردی، رضا رشیدی میبدی
    در پژوهش حاضر تاثیر میزان پیش بار بر پایداری دینامیکی یاتاقان ژورنال هیدرودینامیکی غیرمدور دو لب تحت روانکاری میکروپلار بر پایه مدل های تحلیلی دینامیکی خطی و غیرخطی با استفاده از روش حل عددی اجزاء محدود ارزیابی شده است. به این منظور معادله رینولدز حاکم بر روانکاری هیدرودینامیکی یاتاقان ژورنال با سیال تراکم ناپذیر با فرض صلبیت روتور و بکارگیری تئوری سیال میکروپلار اصلاح گردیده است. در ادامه مدل دینامیکی خطی با فرض حرکت اغتشاشی هارمونیک مشخص و مدل دینامیکی غیرخطی با تعقیب گام به گام مسیر حرکت روتور در طول زمان با کمک روش رانگ-کوتای مرتبه چهار جهت بررسی وضعیت پایداری یاتاقان مورد استفاده قرار گرفته اند. در نهایت پارامتر های جرم بحرانی و نسبت فرکانس چرخش گردابی روتور به عنوان مشخصه های پایداری یاتاقان به ازای مقادیر مختلف پیش بار توسط هر دو مدل تحلیل دینامیکی توسط روش اجزاء محدود استخراج و با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج گویای بهبود پایداری دینامیکی یاتاقان های ژورنال دو لب در قالب ارتقاء پارامتر جرم بحرانی و افت فرکانس چرخش گردابی توام با افزایش میزان غیرمدوری یاتاقان هستند. مقایسه دو مدل ارائه شده بیانگر نتایج محتاطانه تر تحلیل دینامیکی خطی نسبت به نوع غیرخطی در حالت های گوناگون بررسی می باشد. همچنین نتایج تحلیل دینامیکی غیرخطی یاتاقان از رخداد رفتارهای نوسانی بازگشتی به نقطه تعادل استاتیکی، پریودیکی با دامنه محدود و اغتشاشات واگرای منجر به برخورد روتور و پوسته یاتاقان با افزایش میزان پیش بار حکایت دارند.
    کلید واژگان: یاتاقان ژورنال غیرمدور دو لب, پیش بار, تحلیل دینامیکی خطی و غیرخطی, جرم بحرانی, فرکانس چرخش گردابی}
    Asghar Dashti Rahmatabadi, Mahdi Zaree Mehrjardi, Reza Rashidi Meybodi
    In this work, using finite element method (FEM) the effects of preload factor on the dynamic stability of noncircular two lobe hydrodynamic micropolar lubricated journal bearing based on the linear and nonlinear analytical dynamic models are presented. Assuming that the rotor is solid, the governing Reynolds equations for incompressible lubrication of journal bearing have been modified using micropolar theory. Later, the linear and nonlinear dynamic models, including a certain harmonic disturbances and time dependent trajectory of rotor center are applied to obtain the stability performance of bearing. The 4th order Rung-Kutta method has been used to solve the time dependent equations of rotor motion. Finally, the numerical results for the critical mass parameter and whirl frequency ratio of rotor as the stability characteristics of bearing are evaluated for different values of preload factor and compared together. Results show that the stability performance of two lobe bearing enhances by increasing the amount of bearing noncircularity in terms of the critical mass parameter increase and decrease of the whirl frequency ratio. Also, by comparing two dynamic analysis methods, it is obvious that the results of linear dynamic model are more cautious in different investigated cases. The results of nonlinear dynamic analysis reveal that by increasing the value of preload factor the dynamic response of rotor center involves return to steady state equilibrium position, limit cycle periodic motions and contact between rotor and bearing's shell.
    Keywords: Noncircular two lobe journal bearing, preload, linear, nonlinear dynamic analysis, critical mass parameter, whirl frequency ratio}
  • محمدحسین گزین، مهرداد آقایی خفری
    در این مقاله، اثر اضافه بار بر عمر خستگی نمونه های CT فولاد AISI 4140 بررسی شده است. پژوهش شامل دو بخش آزمون های تجربی و حل عددی مدل اجزاء محدود است. ابتدا آزمون های خستگی مطابق استاندارد E647، بدون اضافه بار انجام شد و سپس آزمون های بعدی بر روی نمونه های مشابه با اعمال اضافه بار با نسبت های 5/1 و 75/1 صورت گرفت. در بخش دوم، آزمون های رشد ترک در نرم افزار ABAQUS به صورت الاستیک-پلاستیک و بر مبنای مدل بسته شدن ترک شبیه سازی شد. اثر اضافه بار با در نظر گرفتن دو پارامتر ضریب شدت تنش موثر و انتگرال J موثر با ارائه روابطی جدید مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمون های تجربی بیانگر افزایش عمر خستگی به ترتیب 24% و 46% برای اضافه بارهای 5/1 و 75/1 می باشد. مقایسه نتایج نیروی بازکننده ترک روش عددی و روش تجربی حاکی از دقت 89 درصدی در طول ترک mm5 است. مقایسه عمر خستگی به روش عددی و آزمون های تجربی رشد ترک نشان دهنده قابل اعتماد بودن شبیه سازی ها بوده که حداکثر خطای مدل ضریب شدت تنش موثر و مدل انتگرال J موثر به ترتیب 10%+ و 6%- است. مقایسه مدل ارائه شده در این پژوهش با مدل هارمن نشان داد که تعداد کمتر آزمایش های تجربی مورد نیاز از مزیتهای مدل پیشنهادی و حجم محاسباتی کمتر از مزایای مدل هارمن است.
    کلید واژگان: رشد ترک خستگی, شبیه سازی اجزاء محدود, بسته شدن ترک, اضافه بار}
    Mohammad Hossein Gozin, Mehrdad Aghaei
    Experimental and numerical analysis of a single overload on the fatigue life of AISI 4140 CT specimens was studied. Fatigue tests were conducted on base line CT specimen under single overload ratios of 1. 5 and 1. 75. Numerical analyses were performed on 2D incorporating the stress intensity factor and the J-integral as driving force. Furthermore، ABAQUS commercial software was used to simulate elastic-plastic crack growth and crack closure. Overload-induced retardation effects on the crack growth rate are considered based on the crack closure concept. A novel model for considering pre-overload and post overload effect on the crack growth is introduced. This model is based on the effective stress intensity factor and the effective J value. Overload increases fatigue lives by factors of 1. 24 and 1. 5 for overload ratios of 1. 5 and 1. 75، respectively. Two dimensional FEM results are in good agreement with the experiment with a maximum error of 10% using stress the intensity factor based method and -6% using the J integral based method. Comparing present paper method with Harmain model indicates that this model requires fewer experiments and Harmain model requires less calculation.
    Keywords: fatigue crack growth, finite element simulation, crack closure, single overload}
  • رضا تقوی، سید عبدالحمید بهشتی*، یاسر رفیعی
    این مقاله به نتایج آزمایش هایی بر روی کمپرسور یک توربین گاز کوچک مولد انرژی الکتریکی می پردازد. این آزمایش ها در هنگام کارکرد کل موتور، یا به عبارتی روی خط عملکرد کمپرسور صورت گرفته اند. مقادیر متوسط زمانی توزیع فشار محوری و محیطی در دورهای مختلف برای هرطبقه کمپرسور اندازه گیری شده اند. فازهای شتاب دهی و کاهش شتاب موتور به فاصله های زمانی معقول با سرعت ثابت موتور در هر کدام تقسیم شده است. لذا، اخذ اطلاعات آزمایشگاهی در حالت عملکرد پایای موتور صورت گرفته است. پارامترهای اندازه گیری شده شامل شدت گذر جرمی هوا، توزیع دما و فشار می باشند. داده های آزمایش ها برای محاسبه توزیع ضریب بار در امتداد محور کمپرسور مورد استفاده قرار گرفته اند. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که فشار کل در هریک از طبقات از ناحیه خط مرکزی به سمت پوسته و طوقه کاهش می یابد. از طرفی، تغییرات زیادی در ضریب بار هریک از طبقات در طی فازهای شتاب دهی و کاهش شتاب موتور دیده نمی شود. لیکن، توزیع محوری ضریب بار از ابتدا تا انتهای کمپرسور در محدوده سرعت چرخش موتور حین آزمایش ها افزایش یافته است.
    کلید واژگان: کمپرسور محوری, موتور توربین گاز, توزیع فشار, ضریب بار}
    R. Taghavi, S.H. Beheshti*, Y. Rafiee
    This paper deals with experimental results of an axial compressor of a small power plant gas turbine engine. Tests were carried out during the engine operation (along operating line of the compressor). Time averaged axial and radial pressure distributions in each individual stage were measured at different rotational speeds. Acceleration and deceleration phases of the engine were divided into reasonable time intervals of constant rotational speeds. Consequently, data logging was performed during steady operation of the engine. Measured parameters included pressure and temperature distributions and air mass flow rate. Test results were used to calculate axial distribution of load factor along the compressor meanline. Experimental results showed that the spanwise total pressure reduces from meanline region towards the hub and casing at each stage. No significant variations in load factor of each stage were observed during acceleration and deceleration phases of the engine. Meanline load factor distribution was increasing from compressor head towards its end within experimental rotational speed range.
    Keywords: Axial Compressor, Gas Turbine Engine, Pressure Distribution, Load Factor}
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