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 « Strength » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه « Strength » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »
  • سید محمدحسین توکلی*، امیررضا شاهانی

    مواد سرامیکی به دلیل حفظ استحکام در دمای بالا، انبساط حرارتی کم و مقاومت عالی در برابر فرسایش برای کاربردهای سازه ای، مناسب هستند. با این حال، سازه های سرامیکی عموما ترد هستند و به دلیل عیوب ذاتی که می توانند از طریق ساخت، جابجایی یا در حین سرویس وارد آن ها شوند، بشکنند. در نمونه های آزمایش استحکام مواد سرامیکی، استحکام مشاهده شده به حجم نمونه و روش آزمایش بستگی دارد و نتایج دارای پراکندگی قابل توجهی هستند. از طرفی تشخیص تغییرپذیری استحکام مواد سرامیکی برای طراحی سازه ای، مهم است و در فرایند طراحی این تغییرپذیری معمولا نیاز به یک معیار واماندگی با مبنای احتمالاتی دارد که با توجه به شکست ترد سرامیک ها، معمولا از توزیع ویبول برای بیان استحکام آن ها استفاده می شود. به کمک توزیع ویبول، مفهوم حجم موثر تعریف می شود و با استفاده از آن استحکام یک نمونه ی آزمایش با هندسه و بارگذاری مشخص از نمونه ی دیگری که هندسه و بارگذاری متفاوتی دارد پیش بینی می گردد. در این پژوهش معادله ی حجم موثر برای یک قطعه ی سرامیکی با هندسه ی مخروط ناقص تحت فشار داخلی به روش تحلیلی به دست آمده است. با داشتن حجم موثر برای این پیکربندی و با تعداد کافی آزمایش استحکام به کمک نمونه های کوچک و کم هزینه ی خمشی، می توان استحکام کششی قطعه ی سرامیکی مخروطی را بدون انجام آزمایش های متعدد و پر هزینه پیش بینی نمود. همچنین برای مخروط ناقصی با جنس و ابعاد مشخص، حجم موثر به صورت عددی نیز محاسبه گردید و نسبت به مقدار تحلیلی 3% خطا داشت.

    کلید واژگان: حجم موثر, سرامیک, مخروط ناقص, توزیع احتمالاتی ویبول, استحکام}
    Seyed Mohammad Hossein Tavakoli*, Amir Reza Shahani

    Ceramic materials are desirable in structural applications because of their strength at high temperatures, low thermal expansion, and excellent wear resistance. However, ceramic structures are generally brittle and will fail due to inherent flaws that can be introduced into the material through processing, handling, or while in service. In the strength test samples of ceramic materials, the observed strength depends on the sample volume and the test method, and the results have significant scattering. On the other hand, it is important to recognize the variability of the strength of ceramic materials for structural design, and in the design process, this variability usually requires a probability-based failure criterion, which, due to the brittle fracture of ceramics, usually uses the Weibull distribution to represent their strength. With the help of Weibull distribution, the concept of effective volume is defined and by using it, the strength of a test sample with a specific geometry and loading is predicted from another sample that has a different geometry and loading. In this research, the effective volume for a truncated cone under internal pressure has been derived analytically. With the effective volume for this configuration and a sufficient number of flexural strength tests with the help of small and low-cost flexural specimens, it is possible to predict the tensile strength of the ceramic truncated cone without conducting expensive tests. for a problem with a specific material property and dimensions, the effective volume was calculated numerically and it had a 3% error compared to the analytical value.

    Keywords: Effective Volume, Ceramics, Truncated Cone, Weibull Distribution, Strength}
  • Kazem Salimi, Alireza Naddaf Oskouei, Rouhollah Hosseini *, Mohammad Javad Zeinalbeik
    Fiber‐metal laminate is a material constituted of composite laminate and metal sheets, whose mechanical properties can be tailored by varying the thickness, the number of layers and bonding type. For this reason, in this research, strength test, adhesion test and flux test for a sandblasted and etched aluminum sheet that contained a seven-layer composite with 2 types of adhesion treatment (phenol adhesive/resin of composite material) and front side composite layup (High-silica/High-silica+Carbon) were investigated. It was found that the above-mentioned factors influenced the flexural strength of FML; precisely, the presence of an adhesive layer between the composite plies and the metal sheet made the flexural strength decrease, while this mechanical parameter increased passing from two metal sheets to only one. The results show that the presence of carbon layer has led to the greatest increase in strength due to strong bonding. Also, the results of the flux test show that the behavior of the two samples is very close to each other.
    Keywords: Carbon, high silica, phenol resins, Strength}
  • Nader Teimourpour Tiji, Fattaneh Morshedsolouk *, Mohammad Hasan Ghasemi
    The strength of a laser-welded steel corrugated sandwich panel with a circular opening at the center under compressive in-plane load is studied using finite element method. The opening is stiffened with a ring and the effect of the stiffening ring on the strength of the sandwich panel is assessed. Corrugated sandwich panels are structural components that have good mechanical behavior under the impact, bending, and in-plane loading. Thus, they are widely used in structures that operate in severe loading conditions such as marine and aerospace structures. The sandwich panel is modeled in Ansys software using shell elements and the welding connection between the faceplate and corrugated core is modeled with shell elements. The contact between the faceplate and corrugated core is defined as a frictionless contact, so the faceplate and core panel are both thin-walled structures that are free to buckle independently. It was deduced that the ring’s thickness can change the strength of the sandwich panel, but it does not increase the strength up to the strength of the intact plate. It was also found that the opening diameter can decrease the strength of the sandwich panel dramatically.
    Keywords: corrugated Sandwich Panel, strength, Ring reinforced holes, plasticity}
  • Ali Amani, Hamid Soleimanimehr *, Shahram Etemadi Haghighi, Farid Biniyazan
    Parallel Tubular Channel Angular Pressing (PTCAP), as a process of Severe Plastic Deformation (SPD), was employed for improving the strength of commercially pure Titanium (Grade 2). In the present research, the tubular samples of pure titanium were severely deformed by one and two passes of PTCAP at the temperature of 450°C. It was found by the results of tensile tests that the yield and ultimate strengths increased by 24% and 29% after applying the second pass of PTCAP, respectively. It was also showed that the Vickers microhardness increased by 46%. Moreover, the micrographs illustrated that the average grain size decreased from ∼21 μm in the unprocessed condition to ∼143 nm after applying two PTCAP passes. Therefore, applying the technique of PTCAP was successful to produce the nano-structured titanium.
    Keywords: Hardness, Microstructure, PTCAP, Strength, Titanium}
  • محمدرضا پوربافرانی، روح الله عزیزی تفتی

    ساخت افزودنی مبتنی بر اکستروژن یک روش تولید نوظهور است که امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته و اساس کار چاپگرهای سه بعدی FFF است. در این روش، پلیمر ذوب شده از طریق یک نازل به صورت لایه به لایه روی هم قرار می گیرد تا یک جسم سه بعدی ایجاد شود. به دلیل انجماد سریع لایه ها ممکن است فضاها و حفره هایی بین لایه ها ایجاد شود که این فضاهای خالی منجر به کاهش خواص مکانیکی از جمله استحکام قطعات می شوند. از آن جا که پیش بینی و بهبود خواص مکانیکی از چالش های این روش تولید است، هدف از این مطالعه، بررسی عوامل موثر بر استحکام قطعات تولیدشده توسط FFF است. از جمله عوامل تاثیرگذار می توان به دمای نازل، درصد پرشدن، راستای نمونه، زاویه رسوب گذاری رشته ها، ضخامت لایه و قطر نازل اشاره کرد. طبق نتایج پژوهش های پیشین می توان گفت که افزایش دمای نازل، درصد پرشدن و قطر نازل و کاهش ضخامت لایه منجر به افزایش سطح تماس رشته های ذوب شده و همچنین کاهش فضاهای خالی بین رشته ها می شود و بدین ترتیب استحکام قطعات تولیدشده بهبود می یابد. هم چنین، استفاده از زاویه رسوب گذاری هم جهت با محور کشش می تواند تا حد زیادی استحکام قطعات را افزایش دهد.

    کلید واژگان: استحکام, ساخت افزودنی مبتنی بر اکستروژن, چاپ سه بعدی, پارامترهای چاپ, ساخت رشته ذوب شده}
    MohammadReza Pourbafrani, Roohallah Azizi Tafti

    Nowadays, extrusion-based additive manufacturing is an emerging manufacturing method that is receiving much attention and is the basis of FFF 3D printers. In this method, molten polymer is deposited layer by layer through a nozzle to create a three-dimensional object. Due to the rapid freezing of the layers, small gap and cavities may be created between the layers and lead to a decrease in the mechanical properties, including the strength of the parts. Since predicting and improving the mechanical properties is one of the challenges of this production method, the purpose of this study is to investigate the factors affecting the strength of parts produced by FFF. Investigation of the previous studies shows that the influencing factors are the nozzle temperature, filling percentage, sample alignment, filament deposition angle, layer thickness and nozzle diameter. Furthermore, it is concluded that increasing the nozzle temperature, filling percentage, and nozzle diameter and decreasing the layer thickness improve the strength of the produced parts. This is due to an increase in the contact surface of the deposited filaments as well as a decrease in the empty gaps between them. Also, considering the deposition angle in the tension axis of the part can greatly increase its strength.

    Keywords: Strength, Extrusion-based Additive Manufacturing, 3D Printing, PrintingParameters, Fused Filament Fabrication}
  • Alexey Semenov *
    The paper presents an approach to the strength analysis in steel cylindrical panels reinforced from the concave side with an orthogonal grid of stiffeners. A mathematical model of the Timoshenko (Mindlin – Reissner) type is used. Transverse shears and geometric nonlinearity are taken into account. The stiffeners are introduced in two ways: using the method of refined discrete introduction (proposed by author) and the method of structural anisotropy. Computational algorithm based on the Ritz method and the best parameter continuation method. For strength analysis von Mises criterion is used. The values of the maximum permissible strength loss loads are shown for several variants of structures made of steel S345. The extension of areas of non-fulfillment of strength conditions according to the Mises criterion for the stiffened and unstiffened structures are shown.
    Keywords: cylindrical panels, Ritz method, Shells, stiffeners, strength‎}
  • سید محمدجواد حسینی، فتح الله قدس*، حمیدرضا محمدیان سمنانی

    در این تحقیق، مطالعه بر روی خواص مکانیکی و ریزساختاری آلیاژ آلومینیوم AA5051 که در دمای 200درجه سانتی گراد و در مسیر BC و در 4 پاس تحت فرآیند فشارش زاویه ای در کانال های هم مقطع (ECAP) قرار گرفته اند، انجام شد. فرآیند ECAP در یک قالب با زاویه بین دو کانال φ برابر با 120درجه و زاویه کمان بیرونیΨ  برابر با 20درجه انجام گرفت. نتایج آزمون کشش تک محوره نشان داد که استحکام کششی ماده از 115مگاپاسکال در نمونه بازپخت شده اولیه به 239مگاپاسکال در نمونه پاس چهارم در مسیر BC می رسد که نشان می دهد استحکام در نمونه های ECAPشده افزایش داشته است. همچنین درصد تغییرات طول نیز در پاس های متوالی ابتدا کاهش و سپس تا حدودی افزایش می یابد. بررسی ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی و شکست نگاری نیز با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام گرفت. اندازه دانه از 123میکرومتر در نمونه بازپخت شده به 18میکرومتر در نمونه پاس چهارم در مسیر BC رسید. سختی از 51 در نمونه بازپخت اولیه تا 90ویکرز در پاس چهارم افزایش یافته است.

    کلید واژگان: ECAP, تغییر شکل پلاستیک شدید, استحکام, آلیاژ AA5051}
    S.M.J. Hoseini, F. Qods*, H.R. Mohammadian Semnani

    This research is mainly focused on to study microstructure and mechanical properties of AA5051 aluminum alloy deformed by equal-channel angular pressing (ECAP) process at 200˚C and in BC routes and 4 four passes. The ECAP processing was carried out using die with an intersecting channel angle ‘ϕ’= 120° and corner angle ‘Ψ’= 20°. The results of uniaxial tensile test showed that tensile strength was found to be increased from 115MPa for annealed sample to 239MPa after four passes ECAP in route BC that shows that the strength in ECAP samples has increased. In addition, the percentage of elongation also decreased in initially passes and then increased slowly. Microstructure and grain refinement of specimens were investigated by optical microscopy and scanning electron microscopy and fractography were investigated by scanning electron microscopy. The grain size of annealed sample was 123μm and decreased to 18μm after four passes ECAP in route BC. The hardness also increased from 51HV in annealed sample to 90HV the fourth passes.

    Keywords: ECAP, Sever Plastic Deformation, Strength, AA5051 Alloy}
  • شهاب امینی نژاد، غلامحسین مجذوبی*، سیدعلی رضا ثابت

    در این پژوهش، اثر نرخ کرنش بر رفتار کششی نانوکامپوزیت های گرافن- اپوکسی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها برای 0/05، 0/1، 0/3 و 0/5 درصد وزنی گرافن اکساید آماده سازی شدند و تحت آزمون کشش در نرخ های کرنش مختلف قرار گرفتند. نتایج تجربی نشان داد که حداکثر بهبود در استحکام کششی و مدول به ترتیب 9 و 16% و برای نانوکامپوزیت، 0/1 درصد وزنی به دست آمده بودند. همچنین، نتایج نشان داد که اپوکسی و نانوکامپوزیت های آن به نرخ کرنش حساس بودند. حساسیت به نرخ با افزایش درصدهای وزنی گرافن، کاهش یافت. علاوه بر آن نشان داده شد که با افزایش نرخ کرنش، استحکام کششی و مدول اپوکسی خالص به ترتیب 15/8 و 16/8% بهبود یافتند. در این مطالعه، تناسب و کارآیی مدل ماده جانسون- کوک برای توصیف ارتباط تنش- کرنش نانوکامپوزیت ها، به کمک تکنیک ترکیب آزمایشی- عددی- بهینه سازی ارزیابی شد. شبیه سازی های عددی با استفاده از برنامه تجاری آباکوس و بهینه سازی، با استفاده از مدل سازی جایگزینی انجام گرفت. نتایج نشان داد که در نرخ های کرنش خیلی پایین، مدل جانسون- کوک دقیق نیست. با این حال، با افزایش درصد وزنی گرافن یا افزایش نرخ کرنش، دقت مدل بهبود چشمگیری یافت.

    کلید واژگان: اپوکسی, گرافن اکساید, نرخ کرنش, استحکام, مدل جانسون- کوک}
    Sh. Amini Nejad, G.H. Majzoobi*, S.A.R. Sabet

    In this research, the effect of strain rate on the tensile behavior of the graphene/epoxy nanocomposites was investigated. The specimens were prepared for 0.05, 0.1, 0.3 and 0.5 wt.% graphene oxide and were subjected to tensile tests at different strain rates. The experimental results showed that the maximum improvements in the tensile strength, the modulus, and nanocomposite were 9%, 16%, and 0.1 wt.%, respectively. Also, the results indicated that the epoxy and its nanocomposites were sensitive to the strain rate. The rate sensitivity decreased with the increase of the graphene weight percentages. Moreover, it was shown that by increasing the strain rate, the tensile strength and modulus for pure epoxy were improved by 15.8% and 16.8%, respectively. In this study, the appropriateness and applicability of the Johnson-Cook material model for describing the stress-strain relation of the nanocomposites were examined by a combined experimental-numerical-optimization technique. The numerical simulations were carried out using Abaqus commercial program and the optimizations were performed using the Surrogate modeling. The results showed that the Johnson-cook model is not accurate at very low strain rates. However, the accuracy of the model was remarkably improved by increasing the graphene weight percentage or increasing strain rate.

    Keywords: Epoxy, Graphene Oxide, Strain Rate, Strength, Johnson-Cook Model}
  • S. Mohammad Reza Khalili, R. Eslami Farsani, Ali Asghar Jaferzadeh Khoramabadian, Sajad Hayati *

    Using natural hemp fibers to reinforce the tensile characteristics of polymer matrix composites is investigated in this article. The fibers were applied to the epoxy matrix in unidirectional and hybrid tissue forms. After preparation of standard tensile stress test specimens via manual layup, the standard tensile test was done.  Young’s modulus, ultimate tensile stress, and the amount of absorbed energy before fracture were obtained experimentally. A comparison is performed with respect to fibers posture. In all cases, the tissue fiber samples gave a higher strength in comparison with the unidirectional laminated fibers. An analytical model is finally presented to estimate the elasticity modulus of the tissue reinforced composites.

    Keywords: Natural hemp fibers, Polymer-matrix composites, Strength, Mechanical testing}
  • Sajjad Khaki, Ali Heidari *, Amin Kolahdooz
    As a solid-state welding method, friction stir welding is widely employed for welding aluminium alloys. An important subject in this regard is the optimal adjustment of the parameters to maximize the ultimate tensile strength and the surface hardness. Four parameters have been selected for the multi-objective optimization of the 6061-T6 aluminium alloy, namely the rotational and the linear speed of the tool, the variation of the shoulder diameter with respect to the pin diameter (D⁄d ratio), and the shoulder base angle. The Taguchi's L9 Orthogonal Array has been employed for designing experiments. The experimental results have been examined using the Taguchi signal-to-noise (S/N) method, the analysis of variance, and regression. Optimization using the multi-objective Taguchi function revealed that a rotational speed of 800 rpm, a D⁄d ratio of 18/6, a shoulder base angle of 7°, and a linear speed of 80 mm/min yield both maximum strength and surface hardness. The results of the S/N analysis suggested the rotational speed of the tool and the linear tool speed have the most significant impact on the tensile strength with the average of 44.07 dB. On the other hand, the linear speed and the ratio of the diameters have the most significant impact on the surface hardness (around 36.91 dB). The results showed that using this optimization method, simultaneous improvement of tensile strength and surface hardness occurs. In fact, the tensile strength and hardness of the sheet surface were improved by 17.3% and 6.2%, respectively.
    Keywords: Aluminium Alloy, Friction Stir Welding, Hardness, Taguchi Technique, Strength}
  • حامد سالاری، مسعود محمودی*، احسان برهانی
    پیوند نورد سرد یک نوع فرآیند اتصال دهی مابین فلزات مشابه یا غیرمشابه است که پیوند بین فلزات از طریق اعمال تغییر شکل پلاستیک توسط فرآیند نورد در دمای اتاق برقرار می شود. از طرفی، فرآیند پیوند نورد تجمعی به عنوان یکی از روش های اعمال تغییر شکل پلاستیک شدید با امکان دستیابی به ساختار فوق ریزدانه و خواص مکانیکی بهبودیافته مطرح است. در این پژوهش یک روش ترکیبی متشکل از فرآیندهای پیوند نورد تجمعی و پیوند نورد سرد به منظور ساخت ورق مسی فوق ریزدانه با افزایش هم زمان استحکام و هدایت الکتریکی پیشنهاد شد. ریزساختار خواص مکانیکی و هدایت الکتریکی نمونه تولیدشده با روش ترکیبی و نمونه های حاصل از سیکل های مختلف فرآیند پیوند نورد تجمعی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از بررسی ریزساختار ماده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که در ساختار کریستالی نمونه تولیدشده به روش ترکیبی، طیف گسترده ای از دانه های بسیار ریز در محدوده چندصدنانومتر با توزیع یکنواخت دیده می شوند. همچنین نتایج حاصل از آزمون کشش و سختی حاکی از افزایش پیوسته مقدار استحکام و سختی با افزایش تعداد پاس های نورد بود. در نهایت، بررسی هدایت الکتریکی توسط آزمون پروب چهار نقطه نشان داد که با افزایش تعداد سیکل های فرآیند پیوند نورد تجمعی، هدایت الکتریکی کاهش می یابد، در حالی که در نمونه تولیدشده به روش ترکیبی افزایش همزمان استحکام، سختی و هدایت الکتریکی مشاهده شد.
    کلید واژگان: پیوند نورد تجمعی, پیوند نورد سرد, تغییر شکل پلاستیک شدید, هدایت الکتریکی, استحکام}
    H. Salari, M. Mahmoodi*, E. Borhani
    The cold roll bonding (CRB) is a type of bonding process between similar and/or dissimilar metals that is bonded through plastic deformation via rolling process at room temperature. In addition, the accumulative roll bonding (ARB) process is considered as one of the methods for applying severe plastic deformation (SPD) with the ability to achieve ultra-fine grains (UFG) structure and improved mechanical properties. In this research, a combined method was suggested consisting of ARB and CRB processes in order to fabricate UFG copper strip with simultaneous increase of strength and electrical conductivity. Microstructure, mechanical properties, and electrical conductivity of copper specimen fabricated via combined method and ARB processes were investigated. Field emission scanning electron microscope (FESEM) micrographs showed in the crystalline structure of the specimen fabricated via combined method, a large amount of the UFG with uniform distribution are observable. Also tensile strength and hardness of strips increased with increasing the number of rolling passes. Finally, investigation the electrical conductivity of the specimens by four-point probes test showed electrical conductivity decreases with increasing the number of ARB cycles, while the specimen fabricated via combined method increased simultaneously strength, hardness, and high electrical conductivity.
    Keywords: Accumulative roll bonding, Cold roll bonding, Severe plastic deformation, Electrical conductivity, Strength}
  • مهدی ظهور، بهمن قربانی
    اتصال قطعات با استفاده از فرایند شکل دهی الکترومغناطیس یک روش نوین برای مونتاژ قطعات با هدایت الکتریکی بالا می باشد. در این تحقیق، اثر پارامتر های هندسی و فیزیکی مهم، از قبیل ولتاژ تخلیه، شعاع و عرض شیارهای مستطیلی در اتصالات اجسام تغییر شکل یافته توسط روش اجزاء محدود و طراحی آزمایش، بررسی شده است. پس از معرفی معادلات حاکم بر الکترومغناطیسی، خروجی این معادلات به شکل فشار توسط نرم افزار المان محدود بر روی قطعه کار اعمال شده است. در این تحلیل، قطعه کار به صورت تقارن محوری مدل شده و به دلیل نرخ کرنش بالا از مدل کرنش سختی جانسون- کوک برای توصیف رفتار پلاستیک ماده استفاده شده است. سرانجام، نتایج به دست آمده با نتایج موجود در مراجع معتبر دیگر مقایسه گردید. این نتایج، نشان می دهند که با افزایش ولتاژ تخلیه، پرشدگی شیار و سطح تماس بین لوله و ماندرل افزایش یافته و همچنین ایجاد برش جزئی لوله در لبه شیار موجب ایجاد مکانیزم قفلی و افزایش استحکام می گردد.
    کلید واژگان: شکل دهی الکترومغناطیسی, اتصال الکترومغناطیسی, استحکام}
    Mahdi Zohoor, Bahman Ghorbani
    Electromagnetic forming is a high energy rate forming process which is applied for manufacturing and assembly of many parts that are used in automobile and aerospace industries. In this process, the electromagnetic body forces (Lorentz forces) are used to produce metallic parts. Joining high electrical conductivity parts by using electromagnetic forming process is as an innovative method. In this research work, the effect of important parameters of process such as discharge voltage, radius and width of rectangular groove on the strength of assembled products were studied by using finite element method and design of experiment. After introducing the governing equations, the output of these equations were applied in simulation as a pressure on work-piece. In this simulation, an axisymmetric model was used in analysis and Johnson-Cook theory was applied due to high strain rate to show the plastic behavior of materials. Finally, the numerical results were compared with the results reported by other researchers. As a result, the contact surface at bottom of the groove increases with the increase of the voltage energy and more filling groove, increasing strength of joint. Also Strength of joint increases, due to create partial shearing of the tube at the groove edge and interference stresses at the tube and mandrel interface.
    Keywords: Electromagnetic Forming, Electromagnetic Joint, Strength}
  • Seyyed Amin Torabi, Kamran Amini, Masab Naseri
    In this study, in order to investigate the effect of increasing the manganese content on microstructure and mechanical properties of high manganese austenitic steels, three alloys with successive increases in weight percentages of manganese (7.55, 13.1, and 16.5) and carbon (0.8 and 1.2) were cast in the presence of a constant amount of chromium (1.5 wt.%) and silica (0.6 wt.%). The samples experienced solution annealing heat treatment comprised of austenitizing at 1100°C for 2 h followed by rapid quenching in stirred water. Hardness, tensile, and wear tests were conducted by dry sand/rubber-wheel abrasion method. Microstructural observations were performed by using optical (OM) and scanning electron microscopies (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The obtained results revealed that after heat treatment a uniform austenite structure has developed in all three samples. With increase of weight percent of the elements from sample 1 to sample 3, the hardness value reaches from 191 to 218 Vickers. Also, with increase of manganese weight percent from 7.55 to 16.5, the ultimate tensile strength and wear resistance showed 11% and 29% increase, respectively, to the effect that the most enhanced mechanical properties and maximum wear resistance were observed in sample 3 with 16.5wt.% of manganese. This improvement in mechanical properties and wear resistance is related to the formation of the solid solution in the matrix, the increase of hardenability, and the increase of work hardening capacity resulted from the increase of manganese percentage. Examination of the abraded surfaces demonstrated that the involved wear mechanism was scratch wear mechanism.
    Keywords: High manganese austenitic steel, Hardness, Manganese, Strength, Wear resistance}
  • عباسعلی حبیب اللهی*، نصرالله بنی مصطفی عرب، علی دهقانی، امیرعلی نقی زاده

    در این مقاله، فرآیند جوشکاری نقطه ای لیزر در ورق های فولادی زنگ نزن AISI304، که در صنایع مختلف استفاده می شود، مورد بررسی قرار گرفته است. در فرآیند جوشکاری نقطه ای لیزر، کیفیت اتصالات به میزان زیادی به مقادیر پارامترهای تنظیمی وابسته است. از پارامترهای تنظیمی در روش جوشکاری نقطه ای لیزر می توان به توان ماکزیمم پالس، زمان پالس و ضخامت ورق اشاره کرد که در استحکام اتصال موثر بوده و در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته اند. مهمترین مشخصه کیفیت جوش در این روش، استحکام کششی- برشی است که در این تحقیق به عنوان معیار ارزیابی کیفیت جوش در نظرگرفته شده است. به منظور ایجاد رابطه ریاضی دقیق بین پارامترهای ورودی و متغیر پاسخ (استحکام کششی - برشی)، از روش طراحی آزمایشات و روش تحلیل رویه پاسخ استفاده شده است. پس از طراحی و اجرای آزمایش ها با استناد به تحلیل واریانس، مدل ریاضی منطبق بر فرآیند واقعی بدست آمده است. همچنین اعتبار مدل پیشنهادی به کمک روش های آماری تایید شده است. برای طراحی آزمایشات و تحلیل نتایج، از نرم افزار Minitab16 استفاده شده است. نتایج بدست آمده از انجام آزمایشات و تحلیل آنها، نشان داد که افزایش توان ماکزیمم پالس تا 4250 وات و زمان پالس پرتو لیزری تا 5/3 میلی ثانیه، بیشترین استحکام کششی - برشی (2200 کیلوگرم) ایجاد می کنند و اثر مرتبه دوم ضخامت ورق بیشترین تاثیر منفی را در استحکام کششی - برشی اتصال دارد.

    کلید واژگان: جوش نقطه ای لیزر, طراحی آزمایش, رویه پاسخ, بهینه سازی, استحکام جوش}
    Abbasali Habibollahi *, Nasrollah Bani Mostafa Arab, Ali Dehghani, AmirAli naghizadeh

    Welding plays an important role in manufacturing and it is a reliable and efficient joining process in which the coalescence of metals is achieved by fusion. Nowdays welding is as the main and most common process for joint of metals. Among the welding methods, Laser Beam Welding) has the potential of welding very small and precise components. Localized heating with solidification of the melt, makes the connection between parts. In this thesis, laser spot welding process, which is one of the varieties of LBW process, is studied. In fact the laser spot welding is a simple type of laser welding that is widely used in various industries. The low strength of joints can damage structures. Therefore it is important that the strength of the joint be estimated and optimized. In this research, investigation and optimization of the laser spot welding process using design of experiments and response surface method is considered. Three parameters (peak power, pulse duration and thickness) of the process at three levels were the input factors. Material of sheets that was used in this research is AISI 304 stainless steel. The response or output factor was tensile - shear strength. Minitab16 software was used for design of experiments and analysis of the results. Finally, results showed that increase the peak power until 4250 watt and pulse duration until 3/5 millisecond provide the most tensile - shear strength (2200 Kg), and Square of thickness has the most negative effect on tensile shear strength of the joint.

    Keywords: laser spot welding, Design of Experiments, Response Surface, Optimization, Strength}
  • سعید شهرکی، محسن مطهری نژاد*

    در این مقاله روش اتصال فشاری تجمعی که روش جدید تغییر شکل پلاستیک شدید برای تولید فلزات نانوساختار حجیم بر پایه فشردن در قالب کانالی است مورد مطالعه قرار می گیرد. این فرآیند بر روی یکی از پرکاربردترین فلزات در صنعت یعنی آلومینیوم انجام شده است. با بررسی و تحلیل نمونه ها مشخص شد که استحکام کششی نهایی پس ازچهار مرحله فرآیند به حدود 2 برابر نمونه آنیل شده افزایش یافته و از 60 به 123 رسیده است. ساختار اولیه با دانه های خشن μm6-8 به ساختاری با اندازه سلول های μm 2/1 در اولین پاس کرنش دهی، nm 627 بعد از پاس چهارم، تبدیل شده است. همچنبن سختی ویکرز نمونه ها پس از چهار پاس فرایند از 20 به 8/51 می رسد. این بهبود خواص از جمله افزایش استحکام و سختی و دستیابی به نسبت استحکام به وزن بالا می تواند به گسترش کاربرد این مواد جهت سبک سازی موثر سازه در صنایع خودروسازی و هواپیماسازی کمک شایانی نماید.

    کلید واژگان: نانوساختار, استحکام, کرنش, قالب کانالی, آلومینیوم 1050}
    Saeed Shahraki, Mohssen Motaharinezhad *

    In this paper, the Accumulative Channel-die Compression Bounding (ACCB) method is investigated as a new method of severe plastic deformation to produce Nano-crystalline bulk metals on the basis of pressing in a channel mold. Aluminum as One of the most usable metal in industry is processed using this method. Analyzing the processed samples show that after four passes of ACCB method, the ultimate strength of samples reaches to 120 from 60 Mpa. The grain sizes of samples reaches to 627 nm from 8-6µm in annealed phase after four passes of ACCB method. Also, the vicker's hardness of samples reaches to 51.8 from 20 HV after four passes. These changes consist of the increasing the hardness and strength of aluminum sample and achieving to the high ratio of strength to weight of sample can help us to better use this materials to fabricate less weight structures for using in automotive and airplane industry.

    Keywords: Nanostructure, Strength, Strain, Channel mold, Aluminum 1100}
  • سامان منبری، فرامرز آشنای قاسمی، اسماعیل قاسمی
    در این مقاله خواص مکانیکی نانوکامپوزیت های هیبریدی پلی پروپیلن/تالک/گرافن بررسی و با خواص نانوکامپوزیت های پلی پروپیلن/گرافن مقایسه شده است. تمام نمونه ها با روش اختلاط مذاب و با استفاده از مخلوط کن داخلی تهیه شدند. به منظور افزایش چسبندگی بین پرکننده و ماتریس، از ملئیک انیدرید به عنوان عامل جفت استفاده شد. در نانوکامپوزیت های دوتایی پلی پروپیلن/گرافن، با افزودن گرافن تا 75/ 0 درصد وزنی، مدول و استحکام کششی و استحکام ضربه افزایش و در مقادیر بالاتر، مدول افزایش و استحکام کششی و ضربه کاهش یافتند. در مورد نانوکامپوزیت های هیبریدی پلی پروپیلن/تالک/گرافن، بعد از اضافه نمودن 15 % وزنی تالک به پلی پروپیلن، مدول الاستیک افزایش و استحکام کششی و ضربه کاهش یافتند. همچنین بعد از اضافه نمودن گرافن به کامپوزیت پلی پروپیلن/تالک، مدول و استحکام کششی و استحکام ضربه افزایش و در مقادیر بالاتر گرافن (75/ 0تا 5 /1 درصد وزنی) استحکام کششی و ضربه کاهش یافتند. ریخت شناسی نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و رفتار بلورینگی با گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) مشخصه یابی شده است. تصاویر SEM نشان می دهند که چسبندگی خوبی بین تالک و زمینه پلی پروپیلن وجود ندارد، و در مقادیر بالای گرافن، صفحات آن به صورت توده در می آیند. نتایج DSC نیز نشان داد که تالک تاثیر قابل توجهی بر درجه بلورینگی ندارد، اما گرافن باعث کاهش آن می شود. در نهایت مشخص شد که نانوکامپوزیت های هیبریدی حاوی 15 درصد تالک و 5 /1 درصد گرافن بالاترین مدول الاستیک، و نانوکامپوزیت های پلی پروپیلن/گرافن حاوی 75/ 0درصد وزنی گرافن، بالاترین استحکام کششی و ضربه را دارند.
    کلید واژگان: گرافن, تالک, پلی پروپیلن, نانوکامپوزیت, استحکام}
    Saman Menbari, Faramarz Ashenai Ghasemi, Ismail Ghasemi
    In this study, the mechanical properties of PP/Graphene and PP/Talc/Graphene hybrid nanocomposites compared. All samples were prepared by melt mixing technique using an internal mixer. The coupling agent between filler and matrix was Maleic anhydride grafted polypropylene. For PP/Graphene binary nanocomposites, by adding 0.75wt. % Graphene, elastic modulus, tensile and impact strength were increased. In higher amounts of Graphene, modulus was increased while tensile and impact strength were decreased. For PP/Talc/Graphene hybrid nanocomposites, adding 15% wt. Talc to PP caused an increase in elastic modulus and a decrease in tensile and impact strength. Furthermore, after adding Graphene to PP/Talc, elastic modulus, tensile and impact strength were increased. In higher amounts of Graphene (0.75 to 1.5% wt.), tensile and impact strength were decreased. The morphology of the samples was characterized by using Scanning Electron Microscopy (SEM) technique and crystallinity behavior was characterized by Differential Scanning Calorimetry (DSC). The SEM micrographs shows that there is no good adhesion between talc and PP matrix. Also from SEM, in higher amounts of Graphene, its plates stack together. The DSC result shows that talc has no considerable effect and Graphene has negative effect on the crystallinity. The results showed that hybrid nanocomposites containing 15% wt. Talc and 1.5% wt. Graphene had highest elastic modulus while PP/Graphene nanocomposites containing 0.75% wt. Graphene had highest tensile and impact strength.
    Keywords: Graphene, Talc, Polypropylene, Nanocomposite, Strength}
  • Hassan Gheisari, Ebrahim Karamian
    Silica refractory bricks are used especially in the metallurgical industries, due to desirable properties such as particularly their high melting point and their rigidity and strength at high temperatures. In this research, different amount of SiC were added to Silica refractory containing different binders such as Borax, Boric acid, Calcium nitride, Sodium tri poly phosphate, Sodium hexametaphosphate (SHMP) and lime are added. Physical properties (density and porosity), mechanical properties (cold crush strength, CCS) and microstructure were studied. This study indicated that SiC improves the physical and mechanical properties. In general, increasing SiC with different binders improve the mechanical and compaction in the samples. Silica refractorysample containing 20%wt. SiC and 5% wt. borax as a binder had the best results of mechanical strength and compaction. In this sample, glassy phases formed fills the voids and increasing temperature between particles. In fact, glass phase formation increase compaction, density, and strength.
    Keywords: Silica refractory, Binders, SiC, Compaction, Strength}
  • مجتبی دهقان*، فتح الله قدس
    در این تحقیق 13 گذر فرآیند نورد تجمعی(ARB)، بر ورق آلومینیومAA1050 انجام و تغییرات ریزساختار ورق تا دستیابی به دانه های نانومتری بررسی شده است. همچنین با انجام آزمون کشش تک محوری در جهت نورد(RD)، جهت عرضی(TD) و زاویه ی o45 نسبت به جهت نورد، تغییرات استحکام و میزان ازدیاد طول ورق طی گذر های مختلف فرآیند اندازه گیری و میزان ناهمگنی خواص در این سه جهت مورد بررسی قرار گرفته است. با افزایش گذر های فرآیند استحکام کششی ورق افزایش می یابد، اما ازدیاد طول قطعه پس از یک کاهش سریع در گذر اول، در گذر های بعدی با نرخ بسیار کمی افزایش می یابد. همچنین با انجام فرآیند نورد تجمعی میزان ناهمگنی خواص مکانیکی در قطعه افزایش می یابد.
    کلید واژگان: فرآیند نورد تجمعی(ARB), آلومینیوم خالص تجاری, نانوساختار, استحکام, درصد ازدیاد طول, ناهمگنی خواص}
    M. Dehghan, F.Qods
    In this research, 13 passes of accumulative roll bonding (ARB) process is performed on A 1050 sheets. The microstructural evolution to access of grains with nanometer size during ARB process is investigated. Moreover, the change in strength and elongation of the sheets during the cycles of process is studied by uniaxial tensile test in 3 directions (rolling direction (RD), transverse direction (TD) and at an angle of 4 owith respect to RD); and then the inhomogeneity of mechanical properties in these directions is investigated.The tensile strength of sheet is increased by increasing the number of ARB cycles.The elongation of specimen is decreased rapidly at the first cycle of ARB; and it is subsequently increased gradually.The inhomogeneity of mechanical properties of specimen is increased by performing the ARB process.
    Keywords: Accumulative roll bonding (ARB) process, Commercial purity $luminium, Nanostructure, Strength, Elongation, Properties inhomogeneity}
  • Explosive cladding is a metal cladding technique, wherein restricted detonation impinges two or more metals to fuse together. On detonation, the chemical energy stored in the chemical explosive is converted instantaneously into kinetic energy, forcing the flyer plate to impinge obliquely with the base plate to craft a metallurgically strong bond. The kinetic energy available at the interface characterizes the interface microstructure and mechanical properties of explosive clad which depends on process parameters viz. explosive loading ratio, standoff distance and preset angle. Titanium-stainless steel 304L plates are explosively cladded with multi loading ratios, stand off distance and preset angle. Formation of smooth wavy interface is observed at lower explosive mass while formation of intermetallic compounds is observed at higher energetic conditions. Amplitude and wavelength of the interfacial waves are directly proportional to kinetic energy lost at the interface. The increase in mechanical strength of the explosive clads is also reported.
    Keywords: Explosive cladding, titanium, steel, kinetic energy loss, strength}
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