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 « شبیه سازی » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «شبیه سازی» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • علیرضا کلاهی*
    پیش بینی اجزای بافت کریستالی و شبیه سازی تغییرات ریزساختار، به مهار و طراحی خواص فیزیکی و مکانیکی نهایی کمک می کند. در این تحقیق با به کارگیری هم زمان شبیه سازی المان محدود و مدل سازی پلاستیسیته کریستالی، یک روش قدرتمند برای پیش بینی اجزای بافت کریستالی بعد از نورد گرم معرفی شد. شبیه سازی نورد گرم در دو دمای 300 و 500 درجه سلسیوس، انجام و برای محاسبه پارامترهای سخت شدن در شبیه سازی پلاستیسیته کریستالی، از پیچش گرم در دماهای مشابه با نورد گرم استفاده شد. چارچوب ارائه شده در این پژوهش، اجزای بافت کریستالی و شدت های مرتبط را با دقت پیش بینی می کند. این موضوع از مقایسه نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی، نشان داده شد. این رویکرد همچنین منحنی های سیلان را به درستی و دقیق پیش بینی می کند. صحت این پیش بینی از مقایسه منحنی سیلان شبیه سازی شده با منحنی سیلان تجربی، ثابت شد. درنهایت، شبیه سازی، تاثیر شیب تغییر شکل را بر تکامل بافت کریستالی آشکار کرد و نشان داد که اجزای برشی که در اثر اصطکاک ایجاد می شوند، اجزای بافت کریستالی را در امتداد جهت ND نمونه می چرخانند.
    کلید واژگان: بافت کریستالی, شبیه سازی, نورد گرم, روش المان محدود, مدل سازی پلاستیسیته کریستالی}
    Alireza Kolahi *
    Precise prediction of the texture component and simulation of the microstructure evolution facilitate the control and design of the final mechanical and physical properties. Through coupling the finite element simulation and crystal plasticity modelling, the current study introduced a robust technique for predicting the texture component after warm rolling. The simulation was then performed at two temperatures of 300 and 500oC for warm rolling. To calculate the appropriate hardening parameters for the crystal plasticity simulation, the experimental flow curves were obtained from torsion tests at the same temperatures of warm rolling. The presented framework predicted the texture components and associated intensities accurately. This was confirmed followed by comparing the results with the experimental ones. The proposed approach also predicted the flow curves correctly and precisely, as further proved by comparing the simulated flow curve based on the experimental flow curves.  Revealing the effect of deformation gradient on the texture evolution, the simulation also showed that the shear components imposed by friction rotated the texture components along the ND direction of the specimen.
    Keywords: Texture, Simulation, Warm rolling, Finite element method, Crystal plasticity modelling}
  • محسن روح بخش، سعید توانگر روستا، محمدرضا صدیقی صابر*، هادی معتمد الشریعتی، محمدحسین قزل ایاغ

    قدرت انفجار علاوه بر ویژگی های ذاتی موادمنفجره، متاثر از چیدمان زنجیره انفجار است. لذا طراحی صحیح زنجیره انفجار به خصوص برای خرج های انفجاری غیرحساس آلومینیوم دار به منظور اثربخشی هر چه بیشتر نقش اساسی دارد. در کار تحقیقاتی حاضر با تغییر ابعاد قرص بوستر و موقعیت آن نسبت به خرج اصلی، رفتار انفجاری خرج اصلی بررسی شده است. در این مطالعه رفتار  قرص بوستر COMP-A3 با معادله حالت JWL و خرج اصلی PBXN-111 با معادله حالت آغازش و رشد مدل شده است. شبیه سازی با استفاده از نرم افزار AUTODYN انجام شده است. ضرایب به کار رفته در معادله حالت آغازش و رشد با نتایج تجربی از مقالات معتبر اعتبارسنجی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد با کاهش قطر بوستر از 5 سانتیمتر به 3 سانتیمتر برای یک طول مشخص از قرص بوستر، بر اثر واگرایی بیشتر موج فشاری داخل خرج، طول ناحیه رسیدن به تراک پایا افزایش می یابد. در حالتی که قرص بوستر به صورت متداخل  داخل خرج اصلی قرار گرفته، مقادیر بیشینه فشار در قسمت گوشه های خرج  افزایش یافته و افت فشار در اثر واگرایی را تعدیل می کند. شبیه سازی نشان می دهد برای حالتی که بوستر و خرج اصلی بر روی هم قرار گرفته (مماس) بوستر با قطر دو سانتیمتر با هر طولی از قرص بوستر قادر به ایجاد تراک پایا در خرج اصلی نیست اما در وضعیت متداخل می تواند تراک پایا در خرج اصلی ایجاد کند. این مطالعه نشان داد، قرص بوستر با قطر 5 سانتیمتر و طول 4 سانتیمتر می تواند به انفجار کامل در خرج PBXN-111 بیانجامد. طول ناحیه رسیدن به تراک پایا با بوستر مذکور 15 سانتیمتر است.

    کلید واژگان: زنجیره انفجار, خرج غیرحساس آلومینیوم دار, PBXN-111, شبیه سازی, نرم افزار اتوداین}
    Mohsen Rouhbakhsh, Saeed Tavangar, Mohammad Reza Sedighi Saber *, Hadi Motameshariati, Mohammad Hossien Ghezel ayagh

    In addition to the inherent characteristics of explosives, the power of the detonation is affected by arrangement of the explosive train. Therefore, the correct design of the explosive train, especially for insensitive explosive charges containing aluminum, play a fundamental role in order to be more effective. In the current research work, by changing the dimensions of the booster pellet and its position relative to the main charge; the detonation behavior of the main charge has been investigated. In this study, the booster pellet (COMP-A3) is modeled with JWL equation of state and the main charge (PBXN-111) is modeled with ignition and growth equation of state. The simulations has been done using AUTODYN software. The coefficient used in the equation of state (ignition and growth) has been evaluated with experimental results. The simulation results show that by reducing the diameter of the booster pellet from 5cm to 3cm, for a certain length of the booster pellet, reaching to the steady detonation increases due to the greater divergence of pressure wave into the charge. In the case where the booster is inside the charge, the peak pressure values increase in the corners of the charge and adjust the pressure drop due to the divergence. The simulation shows that for the case where the booster and the main charge are placed on top of each other, the booster with a diameter of two centimeters with any length of the booster pellet is not able to create stable detonation in the main charge. For a submerged condition of the same diameter, the booster can produce stable detonation in the main charge. This study showed that a booster pellet with a diameter of 5 cm and a length of 4 cm can cause a complete detonation in PBXN-111. The length of the region to reach stable detonation with this booster is 15 cm.

    Keywords: Explosive train, Insensitive aluminized explosive, PBXN-111, Simulation, AUTODYN software}
  • حمید اشرفی*، ایمان حاجیان نیا
    در این پژوهش به شبیه سازی اثر جریان پالس دوم جوشکاری بر توزیع دمایی و اندازه دکمه جوش در جوشکاری مقاومتی نقطه ای فولاد استحکام بالای TRIP1100 به روش المان محدود پرداخته شد. در ادامه، اثر جریان پالس دوم بر اندازه و ریزساختار دکمه جوش و همچنین خواص مکانیکی جوش های مقاومتی نقطه ای فولاد ذکر شده به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. توزیع دمایی، ابعاد دکمه جوش و سیکل های گرمایش و سرمایش آن حین جوشکاری مقاومتی نقطه ای توسط شبیه سازی پیش بینی شدند. با توجه به سیکل های دمایی حاصل از شبیه سازی و نمودار استحاله در سرد شدن پیوسته فولاد، ریزساختار دکمه جوش در تمام جریان های جوشکاری به صورت تمام مارتنزیتی پیش بینی شد. نتایج شبیه سازی مطابقت خوبی را با نتایج تجربی از خود نشان داد. مشاهده شد که با افزایش جریان پالس دوم، قطر دکمه جوش به شکل لگاریتمی افزایش می یابد. همچنین، ریزساختار دکمه جوش در تمام نمونه ها به صورت تمام مارتنزیتی بود. ارزیابی خواص مکانیکی نمونه های جوشکاری شده توسط آزمون کشش برشی نشان داد که بیشینه نیرو در این آزمون با افزایش قطر دکمه جوش افزایش می یابد. با این وجود، انرژی شکست با افزایش قطر دکمه جوش ها کاهش یافت.
    کلید واژگان: جوشکاری مقاومتی نقطه ای, فولاد TRIP, شبیه سازی, قطر دکمه جوش}
    Hamid Ashrafi *, Iman Hajiannia
    In this study, simulation of the effect of the second pulse current on temperature distribution and nugget size of TRIP1100 steel during resistant spot welding was performed by finite element method. Then, the effect of the second pulse current on the weld nugget size, weld nugget microstructure and mechanical properties of the resistant spot welds of the above-mentioned steel was experimentally investigated. Temperature distribution, weld nugget dimensions and heating and cooling cycles during resistant spot welding were predicted by simulation. Based on the simulated thermal cycles and continuous cooling transformation diagram of the TRIP1100 steel, a fully martensitic microstructure was predicted for the weld nugget in all currents. A good agreement was obtained between the simulated and experimental results. It was observed that the nugget diameter logarithmically increases with increasing the second pulse current. Furthermore, the microstructure of weld nugget in all samples was fully martensitic. Assessment of the mechanical properties of the welded samples by shear tension test demonstrated that the maximum load increases with increasing the weld nugget diameter. Nevertheless, the fracture energy decreased with increasing the nugget diameter.
    Keywords: Resistant spot welding, TRIP Steel, Simulation, Weld nugget diameter}
  • حمید دانشمند، مسعود عراقچی*، محمد سلیمانی
    ریخته گری تبرید مستقیم یک روش مناسب برای تولید بیلت های آلومینیومی با قطر بالا است. در این روش آلومینیوم مذاب در یک قالب ریخته می شود و قالب به صورت آبگرد خنک می شود. باوجود بهبودهای حاصل شده در فرایند ریخته گری، همچنان عیوب ناخواسته ای در حین تولید محصول پدیدار می شود. برای مقابله با این مشکلات، از روش های بهبودیافته فرایند تبرید مستقیم (DC) ازجمله ریخته گری تبرید مستقیم با استفاده از بالاپوش (Hot top) و ریخته گری در حضور میدان مغناطیسی با فرکانس پایین (LFEC) استفاده می شود. با توجه به مزایای ریخته گری تبرید مستقیم در حضور میدان مغناطیسی، شبیه سازی این فرایند به منظور بررسی هرچه بهتر تاثیر میدان مغناطیسی بر حوضچه مذاب اهمیت پیدا می کند، به نحوی که قبل از هرگونه کار تجربی یک تقریب عددی از میزان تاثیرگذاری میدان مغناطیسی حاصل می شود. در این گزارش، شبیه سازی فرایند ریخته گری تبرید مستقیم در حضور میدان مغناطیسی با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent 19.2 صورت گرفته است. خروجی شبیه سازی شامل پروفیل های توزیع دما، کسر حجمی مایع، سرعت و خطوط جریان در حالت پایدار برای ریخته گری DC و LFEC برای بیلت آلیاژ آلومینیوم 7075 با قطر 18 و14 اینچ و قالب های مربوطه است.
    کلید واژگان: ریخته گری تبرید مستقیم, بیلت, آلیاژ آلومینیوم 7075, شبیه سازی, شدت میدان مغناطیسی}
    Hamid Daneshmand, Masoud Araghchi *, Mohammad Soleimany
    Direct Chill casting is a suitable method for the production of high diameter aluminum sheets. In this method, molten aluminum is poured into a mold and the mold is cooled by hydrogen. Despite the improvements made in the casting process, unwanted defects still appear during the production of the product. To deal with these problems, improved methods of direct refrigeration (DC) process are used, including direct refrigeration casting using hot top and casting in the presence of low frequency magnetic field (LFEC). Due to the advantages of direct refrigeration casting in the presence of a magnetic field, simulation of this process is important in order to better investigate the effect of the magnetic field on the molten pool, so that before any experimental work a numerical approximation of the magnetic field effect is obtained. Be. In this report, the direct refrigeration casting process is simulated in the presence of a magnetic field using ANSYS Fluent 19.2 software. The simulation output includes temperature distribution profiles, liquid volume fraction, velocity and steady-state flow lines for DC and LFEC casting for 70- and 14-inch diameter aluminum alloy billets and associated molds.
    Keywords: Direct Chill (DC) casting, billet, 7075 aluminum alloy, Simulation, magnetic field strength}
  • نازنین همایون جم، فاطمه اصغری، احمد سعادتی، مهدی ملکان*

    فرآیند ریخته گری دقیق، روشی قابل اطمینان برای تولید اشکال پیچیده و ظریف، با کیفیت سطحی مناسب و دقت ابعادی بالا است. بزرگ ترین مزیت ریخته گری دقیق امکان تولید انواع گسترده ای از محصولات صنایع مختلف است و اجسام غیرقابل ماشین کاری را می توان به همان شکل از پیش تعیین شده ریخته گری کرد، به طوری که قطعه نهایی عموما نیازی به جوشکاری و مونتاژ کردن ندارد و درنتیجه باعث صرفه جویی در زمان و هزینه می شود. این روش در دوران باستان به منظور تولید اسلحه، جواهرات و مجسمه های هنری استفاده میشد. پس از گذشت قرنها، این تکنولوژی پیشرفت کرده و در ریختهگری انواع آثار هنری، قطعات صنعتی و تولید پره های توربین به کار میرود. مقاله حاضر، مروری بر به کارگیری فرآیند ریختهگری دقیق در تولید قطعات هنری است. در این مقاله تاریخچه ریخته گری دقیق، خصوصیات موم مدل، چسب، مواد افزودنی و پرکننده ها، روند ساخت پوسته های سرامیکی برای آلیاژهای غیرآهنی، مقایسه موم زدایی با دو روش ماکرویو و اتوکلاو، ذوب ریزی و عملیات نهایی، روش پرینت سه بعدی برای ساخت مدل و نهایتا شبیه سازی های مورد استفاده برای پیش بینی عیوب و بهینه سازی مدل به طور مجزا مرور خواهد شد.

    کلید واژگان: ریخته گری دقیق, زیورآلات, نمونه سازی سریع, نقص های ریختگی, شبیه سازی}
    Nazanin Homayounjam, Fatemeh Asghari, Ahmad Saadati, Mehdi Malekan *

    The investment casting process is a reliable way to produce complex and delicate shapes , with good surface quality and high dimensional accuracy. The main advantage of investment casting is the ability to produce a wide variety of products from different industries, and non-machinable components can be cast in the same predetermined way, so that the final component generally does not need to be welded and assembled, thus saving time and money. This method was used in ancient times to produce weapons, jewelry and artistic sculptures. Over the centuries, this technology has advanced and is used in the casting of various works of art, industrial parts and the production of turbine blades. The present article is an overview of the application of investment casting process in the production of artistic pieces. In this article, investment casting history, model wax properties, adhesives, additives and fillers, ceramic shell fabrication process for non-ferrous alloys, comparison of microwave and autoclave dewaxing methods, smelting and final operations, 3D printing method for Model construction and finally the simulations used to predict defects and model optimization will be reviewed separately.

    Keywords: Investment Casting, jewelry, Rapid prototyping, Casting Defects, Simulation}
  • منوچهر فتح اللهی*، محمدجواد حسینی، مسعود ندرلو

    بررسی برخورد مواد پرانرژی به صورت  شبیه‌سازی به منظور افزایش ایمنی و جلوگیری از وقوع انفجار احتمالی و همچنین افزایش کیفیت محصول در شرایطی که آزمایش عملی می‌تواند بسیار خطر آفرین باشد، بسیار پراهمیت است. در تحقیق حاضر از ماده پرانرژی  HMXبا توجه به مصرف بالای آن در صنایع نظامی و نقش مهم اندازه این ماده در تجهیزات نظامی، جهت شبیه‌سازی و بررسی نتایج مورد استفاده قرار گرفته است. در این مطالعه، میزان تولید انرژی حین خردایش ذرات جامد پرانرژی در اندازه 40 الی 150 میکرون، مورد بررسی قرار گرفته است. هدف این پژوهش در ابتدا، یافتن بهینه ترین شرایط عملیاتی در دستگاه خردایش مورد نظر و سپس بررسی پارامترهای مختلف ناشی از برخورد ذرات مواد پرانرژی حین خردایش در دستگاه جت‌میل معرفی شده، می‌باشد. به‌همین‌منظور، در این پژوهش در ابتدا جت‌میل طراحی شده در شرایط عملیاتی مختلف (فشارهای ورودی متفاوت) با استفاده از مدل DPM شبیه‌سازی و مورد بررسی قرارگرفت. رفتار جریان گاز، مسیر حرکت ذرات و دمای ذرات HMX به وسیله نرم افزار ANSYS-FLUENT-19 شبیه‌سازی شد. نتایج نشان دادند که فشار عملیاتی 4 (bar) قابلیت میسرکردن حداکثر خردایش در دستگاه جت‌میل بدون خطر انفجار را فراهم می‌آورد.

    کلید واژگان: خردایش, جت میل, برخورد, شبیه سازی}
    Manoochehr Fathollahi *, Mohammadjavad Hosseini, Masoud Naderlou

    It is very important to study the collision of high-energy material HMX in the form of simulations in order to increase safety and prevent a possible explosion, as well as to increase the quality of the product, in situations that practical testing may be very dangerous.
    In this study, due to its high consumption in the military industry and the important role of the size of the material in military equipment, the high-energy HMX material has been used to simulate and evaluate the results. In this article, the energy production rate during the breakage of energetic solid particles in the size of 40 to 150 microns has been investigated. The purpose of this study in the first step is to find the optimal operating conditions in the breakage machine and then to investigate the various parameters caused by the collision of particles of energetic materials during breakage in the introduced jet mill machine. Therefore, in this study, first the designed jet mill in different operating conditions (different inlet pressures) was simulated and investigated using the DPM model. Gas flow behavior, particles moving path and HMX particle temperature were simulated by Ansys-Fluent software. The results showed that The operating pressure of 4 (bar) provides the possibility of maximum breakage in the jet mill machine without the risk of explosion.

    Keywords: Breakage, Jet Mill, Collision, HMX, DPM}
  • آرمان حسنی*

    مدل خطوط سیلان به عنوان یکی از کارآمدترین مدلها در تحلیل فرآیند فشردن در کانال های هم مقطع زاویه دار(ECAP) بر مبنای توابعی استوار است که مسیر سیلان پلاستیک مواد درون قالب را تجزیه و تحلیل می کنند. در بین توابع سیلان مختلف ، تابع جامع سیلان از بالاترین توانایی در تحلیل فرآیند ECAP برخوردار است. کلیه پارامترهای موجود در این تابع تا کنون به صورت پارامترهای ثابت در محاسبه میدان های سرعت و گرادیان سرعت درنظر گرفته شده اند. مطالعات پیشین ارتباط نسبتا خطی بین توان موجود در این تابع و موقعیت اولیه خطوط سیلان را نشان داده اند. بر این اساس در کار حاضر میدان های مذکور بر مبنای توان متغیر محاسبه گردیده و جهت بررسی تاثیر آن، نتایج تجربی به دست آمده از فرآیند ECAP با زاویه 90 درجه آلیاژ آلومینیوم AA2124 مورد استفاده قرار گرفته است. خطوط سیلان تجربی به منظور دستیابی به ارتباط خطی بین توان تابع سیلان و موقعیت اولیه خطوط، تجزیه و تحلیل گردید. متعاقبا شبیه سازی تحولات بافت کریستالی آلیاژ مذکور با استفاده از تابع جامع سیلان در دو حالت توان ثابت و متغیر انجام گرفت. مقایسه بافت های شبیه سازی شده با نتایج تجربی عملکرد بسیار مناسبتر حالت توان متغیر را نشان داد؛ به گونه ای که در مقایسه با حالت توان ثابت، انحراف در موقعیت اجزای بافت شبیه سازی شده در حالت توان متغیر در حد قابل ملاحظه ای پایین تر می باشد. با این حال تغییر در حالت توان تابع تاثیر قابل ملاحظه ای بر شدت نسبی بافت کریستالی شبیه سازی شده از خود نشان نداد.

    کلید واژگان: فشردن در کانال های هم مقطع زاویه دار, شبیه سازی, بافت کریستالی, تابع سیلان}
    Arman HASANI *

    Flow line model as an efficient model in ECAP process analysis is based on functions that evaluate the material plastic flow inside the die. Among the various flow functions, the general flow function has the highest ability in analyzing of ECAP process. All parameters of this function have so far been considered as fixed parameters in calculating velocity and velocity gradient fields. Previous studies have shown a relatively linear relationship between the power in the function and the initial position of the flow lines. Accordingly, in the present work, the mentioned fields have been calculated based on the variable power and in order to investigate its effect, the experimental results of the ECAP process with an angle of 90 degree of aluminum alloy AA2124 have been used. The experimental flow lines were analyzed to find the linear relationship between the function’s power and the initial position of the flow lines. Simulations of the texture evolution were carried out subsequently using the general flow function in both constant and variable power conditions. Comparison of the simulated textures with the experimental results showed a much better performance of the variable power mode; in such a way that compared to the constant power condition, the deviation in the position of the simulated texture components in the variable power mode is significantly lower. However, the change in the power mode of the function did not show a significant effect on the intensity of the simulated texture.

    Keywords: ECAP, Simulation, Texture, flow function}
  • علی یاری ده کبودی، روح الله توکلی*

    ‎در این پژوهش، طراحی حوضچه پای راهگاه در ریخته گری آلومینیم 356‏A‏ در قالب ‏های ماسه ای مورد بررسی قرار گرفت.‏‎ ‎عدم طراحی صحیح این قسمت از سیستم راهگاهی‏‏ می ‏تواند باعث ایجاد عیوبی چون ماسه شویی، حبس‎ ‎حباب های گازی و‎ ‎به دام افتادن لایه های اکسیدی ‏سطحی در مذاب شود. در این تحقیق، ابتدا طرح های پیشنهادی در مراجع مورد بررسی قرار ‏گرفتند. سپس بر اساس نتایج بدست آمده، طرح جدید سیفونی شکلی پیشنهاد شد. جهت ‏ارایه طرح بهینه از سعی و خطا روی طراحی و بررسی عملکرد توسط شبیه سازی کامپیوتری ‏استفاده شد. در نهایت، عملکرد طرح جدید توسط شبیه سازی کامپیوتری و آزمایش عملی مورد ‏بررسی قرار گرفت. در آزمون عملی از یک قالب ماسه ای استفاده شد که یک وجه آن جهت تصویربرداری با ‏شیشه شوک پذیر پوشانده شده است. الگوی پر شدن این قالب با مایع رنگی و ‏مذاب آلومینیم تصویربرداری شد. بررسی نتایج شبیه سازی و آزمون عملی عملکرد مناسب ‏طراحی پیشنهاد شده را تایید کرد. به علاوه، این بررسی نشان داد که نتایج شبیه سازی کامپیوتری و ‏آزمایش عملی تطابق خوبی با یکدیگر دارند.‏

    کلید واژگان: طراحی بهینه, حوضچه پای راهگاه, ماسه شویی, حباب های گازی, شبیه سازی}
    Ali Yari Dehkaboudi, Rouhollah Tavakoli *

    The optimal design of sprue well in of aluminum sand casting process is considered ‎in the present study. The lack of is appropriate design for this component of gating ‎system could cause filling defects such as sand erosion, oxide films and gaseous ‎bubbles trap within the melt. In this study, formerly suggested designs in the ‎literature are firstly examined and then a new optimal design, based on logical try-‎and-error using computer simulation, is introduced to avoid their limitations. The ‎performance of new design is compared to former ones by means of computer ‎simulation. Finally, to validate simulation results, experimental studies are conducted ‎using water and molten metal fluid flow in side transparent sand mold. A high speed ‎camera is employed to capture the fluid flow pattern in the transparent mold. The ‎reasonable agreement between experimental results and computational ones support ‎the validity of numerical simulation and feasibility of presented new design.‎‎

    Keywords: Optimal design, Sprue well, Sand erosion, Gaseous bubbles, Simulation}
  • نسیم نایب پاشایی*، الهام اعتمادی، باقر محمد صادقی، سید حسین سیدین

    در این پژوهش یک روش عددی مبتنی بر المان محدود به منظور شبیه سازی توزیع تنش در پوشش سد حرارتی معمولی و درجه بندی شده NiCrAlY/YSZ(GZ) پاشش پلاسمایی شده بر روی زیرلایه اینکونل 738 توسعه یافت. معادلات انرژی و تنش- جابجایی در فضای دوبعدی به طور همزمان با استفاده از نرم افزار آباکوس حل شد. در بخش تجربی، پوشش سدحرارتی درجه بندی شده به روش پاشش پلاسمایی اعمال شد و رفتار نمونه در برابر شوک حرارتی مطالعه شد. با استفاده از روش نانوفرورونده میزان تنش پسماند اندازه گیری شد و با نتایج عددی مقایسه و صحت محاسبات با آن تایید شد. نتایج نشان داد که با افزایش دامنه فصل مشترک پوشش سد حرارتی، ماکزیمم تنش ابتدا کاهش یافته و سپس با افزایش بیشتر دامنه، افزایش می یابد. نتایج حاصل از بررسی تاثیر ضخامت پوشش سد حرارتی بر توزیع تنش نشان داد با افزایش ضخامت ماکزیمم تنش افزایش می یابد. مقایسه توزیع تنش در پوشش های YSZ و GZ نشان داد کاربرد پوشش GZ تنش پسماند را افزایش می دهد.

    کلید واژگان: اندازه گیری تنش, روش نانوفرورونده, شبیه سازی, پوشش سدحرارتی درجه بندی شده}
    Nasim Nayebpashaee*, Elham Etemadi, Bagher Mohammad Sadeghi, Seyyed Hossein Seyedein

    In this study, a finite element numerical method was developed to simulate the stress distribution in the conventional and functionaly graded NiCrAlY / YSZ (GZ) plasma sprayed thermal barrier coating on the Inconel 738 substrate. Residual stress was measured using the nanoindentation method and the results used for verification of the numerical results. The results showed that with increasing the amplitude of the interface, the maximum stress decreases and then increases with further amplitude increment. The maximum residual stress increases with increasing thickness. Comparison of stress distribution in YSZ and GZ coatings showed that the use of GZ coating increases residual stress.

    Keywords: Residual stress measurement, Nanoindentation method, FG-TBC, Finite element simulation}
  • علیرضا عدلی، کریم شلش نژاد*، محمد محمدی اقدم، محمدرضا خوشروان آذر

    در سالهای اخیر، پژوهش های متعددی در زمینه خودترمیمی با استفاده از شبکه آوندی در کامپوزیت ها انجام شده است. با توجه به اینکه وجود شبکه آوندی در کامپوزیت ها منجر به افت خواص مکانیکی اولیه می شود، تعیین طرح بهینه شبکه آوندی برای دستیابی به حداقل افت خواص، اهمیت بسزایی دارد. در این پژوهش، به مطالعه تجربی و عددی اثر وجود و جهت گیری آوندهای شیشه ای توخالی بر رفتار کششی در کامپوزیت اپوکسی- الیاف شیشه پرداخته شده است. جهت گیری آوند های شیشه در سه سطح 0، 45 و 90 درجه نسبت به راستای الیاف شیشه تقویت کننده، و فاصله آوندها از یکدیگر 200 میکرومتر در نظر گرفته شد. نتایج آزمون های تجربی نشان داد که وجود آوندهای شیشه ای در کامپوزیت باعث افت خواص کششی می شود و کمترین کاهش خواص کششی در نمونه کامپوزیتی حاوی آوندهای شیشه ای در راستای 45 درجه است. وجود و شکست آوندهای شیشه ای در نمونه های کامپوزیتی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد. در مرحله بعد، شبیه سازی المان محدود سه بعدی با استفاده از المان حجمی نماینده، برای نمونه های حاوی سیستم آوندی توخالی با جهت گیری های مختلف با استفاده از نرم افزار ABAQUS انجام شد. برای شبیه سازی فصل مشترک آوند شیشه ای-رزین اپوکسی، از ترکیب همزمان مدل های ناحیه چسبان و اصطکاکی کولمب استفاده شد. نتایج شبیه سازی نشان دهنده اختلاف جزیی در مقادیر استحکام کششی پیش بینی شده با مقادیر تجربی است. در مرحله بعد، عملکرد خودترمیم در کامپوزیت حاوی آوندهای شیشه پرشده با مواد خودترمیم با جهت گیری 45 بطور تجربی بررسی شد.

    کلید واژگان: کامپوزیت اپوکسی-شیشه, آوندهای شیشه ای, رفتار کششی, شبیه سازی}
    Alireza Adli, Karim Shelesh Nezhad *, Mohammad Mohammadi Aghdam, MohammadReza Khoshravan Azar

    In recent years, numerous investigations have been conducted on self-healing process using vascular network in composites. Since the vascular network in the composites leads to a decrease in virgin tensile properties, it is important to determine the optimal design of the vascular network in order to achieve minimum tensile properties loss. In this research, experimental and numerical studies on the effect of hollow glass fiber (HGF) presence and orientation on tensile behavior in epoxy/glass fiber composite are carried out. The orientations of HGFs were selected at three levels of 0, 45 and 90°, and the distance of HGFs was kept at 200 μm. The experimental results indicated that the presence of blank HGFs in composite lowered the tensile strength. The lowest decrease in tensile strength was observed in the composite containing HGF at angle of 45°. The presence and failure of HGFs in composite specimens were studied using scanning electron microscopy. Next, three-dimensional simulations of composite containing vascular HGF were performed using ABAQUS software and representative volume element (RVE). To simulate the interface of HGFs and epoxy matrix, a combination of cohesive zone and Columb’s friction models was used. A good agreement between FEM and experimental results for tensile strength of different specimens was observed. Next, the healing performance for composite containing self-healing HGFs at angle of 45° was investigated.

    Keywords: Epoxy-glass composite, Hollow glass fiber, Tensile behavior, simulation}
  • آرین قندی*، مرتضی شمعانیان، محمدرضا سلمانی

    تحولات ساختاری و سختی در فولاد پیشرفته استحکام بالا DP590 به کمک میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی بر روی نمونه های جوشکاری شده مقاومتی نقطه ای بررسی شده است. نمودار سختی مقاطع جوش توسط ریزسختی سنجی تهیه و پیک دمایی و توزیع حرارت به کمک نرم افزار Abaqus  شبیه سازی شد. نتایج نشان می دهد با توجه به دمای ایجادشده در هر منطقه دکمه جوش، منطقه تحت تاثیر حرارت و فلز پایه متفاوت دارای ریزساختار متفاوت هستند و این تفاوت بر سختی در مناطق مختلف تاثیرگذار است. حضور جزایر مارتنزیتی تمپرشده، با کسر حدود 44 درصد در زمینه فریت در فلز پایه، ساختار عمدتا مارتنزیتی در دکمه جوش و ساختار مارتنزیتی به همراه نواحی پراکنده ای از فریت در منطقه تحت تاثیر حرارت مشاهده شد. نتایج آزمون ریزسختی سنجی نشان دهنده تفاوت سختی در مناطق مختلف بود و هم چنین مشاهده شد که سختی در منطقه تحت تاثیر حرارت و فلز جوش افزایش یافته است. میزان سختی اندازه گیری شده در منطقه دکمه جوش، فلز پایه و منطقه تحت تاثیر حرارت، به ترتیب، حدود 400، 200 و 450 ویکرز بود که با ساختارهای مشاهده شده مطابقت داشت.

    کلید واژگان: فولادهای پیشرفته استحکام بالا DP590, جوشکاری مقاومتی نقطه ای, ریزساختار, ریز سختی سنجی, شبیه سازی}
    A. Ghandi*, M. Shamanian, M. R. Salmani

    The structural and hardness developed in advanced high-strength steel DP590 have been investigated with the help of optical microscopy and scanning electron microscopy on resistance spot welded specimens. The hardness diagram of the weld sections was prepared by microhardness test and the temperature peak and heat distribution were simulated by menas of the Abaqus software. The results show that according to the temperature generated in each region of the weld nugget, the HAZ and base metals have different microstructures, and these difference affects the hardness of the regions. The presence of tempered martensite islands with a fraction of 44% in ferrite matrix in base metal, mainly martensitic structure in the nugget, and martensitic structure along with scattered areas of ferrite in the HAZ was observed. The results of the microhardness tests showed difference in hardness values of the regions, and also it was observed that the hardness values increased in the HAZ and weld zone. The hardness values measured in the nugget, base metal, and HAZ were around 400, 200, and 450 HV which were in accordance with the observed structures

    Keywords: Advanced high strength steel DP590, Spot resistance welding, Microstructure, Microhardness, Simulation}
  • مهدی مزمل*، بابک حضرتی عظیم، نیما صادقی

    نحوه و سرعت اختلاط ذرات یکی از متغیرهای موثر انحلال ذرات جامد در محلول است. در پژوهش حاضر از یک نرم افزار رایانه ای برای شبیه سازی اختلاط ذرات در یک راکتور همزن دار نیمه صنعتی استفاده شده است. سرعت همزن، چگالی پالپ، اندازه ذرات و چگالی ذرات جامد به عنوان متغیرهای تحت بررسی انتخاب شدند. تاثیر عوامل فوق بر سرعت حرکت ذرات و انباشتگی ذرات بررسی شد. سرعت همزن بر سرعت حرکت ذرات تاثیر محسوسی داشته است ولی با افزایش نسبت جامد به محلول تغییر میانگین سرعت خطی ذرات محدودتر است. افزایش ابعاد و چگالی ذرات موجب کاهش سرعت حرکت ذرات شده است. انباشتگی ذرات با افزایش چگالی پالپ و اندازه ذرات افزایش یافته است. سرعت همزن به طور محسوسی از مقدار مناطق بی اثر در راکتور کاسته است و چگالی ذرات روی الگو انباشتگی بی تاثیر است.

    کلید واژگان: اختلاط, لیچینگ, راکتور همزن دار, شبیه سازی}
    Mahdi Mozammel*, Babak Hazrati Azim, Nima Sadeghi

    The mode and rate of agitation of the particles is one of the effective variables for dissolving solid particles in the aqueous solution. In the present study, a computer software has been used for simulation of the particle agitation in the pilot mixer reactor. The stirrer speed, pulp density, particle size and solid particles density were selected variables. The effect of above factors on velocity of particles and their accumulation was investigated. The stirrer speed has significant effect on the particle velocity, but by increasing the pulp density, average speed of the particles is more limited. Increasing the size and density of particles can reduce the speed of moving parts. Particle accumulation has increased with increasing pulp density and particle size. The stirrer speed significantly decreases the amount of inactive areas in the reactor. The density of particles does not effect on particle accumulation.

    Keywords: Mixing, Leaching, Agitating reactor, Simulation}
  • سعید اسمعلی پوراندرابی، حسین سوری*، پیمان تقوی ایشکوه

    آغازش تراک توسط شاک موضوعی مهم در ارزیابی ایمنی مواد منفجره و طراحی زنجیره آتش و تجهیزات انفجاری است. مطالعات تجربی در این زمینه بسیار مشکل و پرهزینه بوده و به تجهیزات پیشرفته نیازمند است؛ ازاین رو، شبیه سازی ابزاری مفید و مناسب برای مطالعه این پدیده می باشد. هدف این مقاله، توسعه یک کد کامپیوتری برای شبیه سازی یک بعدی آغازش مستقیم مواد پرانرژی است. برای این منظور هیدروکد متن باز Fortran SIN به عنوان مبنا قرارگرفته و مدل سوزش I&G به آن اضافه شده است. با استفاده از کد توسعه یافته، آغازش ماده منفجره Comp-B با شاک های پالسی بادوام شبیه سازی شده است. مطابقت خوبی بین نتایج به دست آمده با نتایج سایر مراجع مشاهده شد؛ به عنوان مثال در شبیه سازی آغازش Comp-B با شاک 78/3 گیگا پاسکال، فاصله پیمایش تا دتونیشن 8/14 میلی متر به دست آمد که در مقایسه با نتایج تجربی مراجع معتبر، 7/5 درصد اختلاف دارد.

    کلید واژگان: آغازش با شاک (SDT), شبیه سازی, کد Fortran SIN, مدل سوزش, IG, Comp-B}
    S. Esmali Pourandarabi, H. Soury*, P. Taghavi Eishkooh

    Detonation initiation by shock is an important issue in the explosive safety assessment , design of the explosive train and explosive devices. Experimental studies in this area are very difficult, expensive, and require advanced equipment. Therefore, simulation is a useful and suitable way for studying this phenomenon. The purpose of this article is to develop a one-dimensional computer code for simulation of the direct initiation of energetic materials. The Fortran SIN hydrocode, was used for this purpose and the I&G burn model was added to this code. The developed code was used to simulate the direct initiation of the Comp-B by sustained shock pulses. A good agreement was observed between the present simulation results and the results of other references. For example, in the simulation of the initiation of Comp-B by 3.78 GPa shock, the run distance to detonation was 14.8mm, which the difference between this value and the reported experimental data is 5.7%.

    Keywords: Shock Initiation, Simulation, Fortran-SIN, Reactive Burn Model, I&G, Comp-B}
  • نیما مارچین، عبدالرضا سلطانی پور*، خسرو فرمنش
    در این پژوهش تاثیر سرعت پیشروی ابزار بر رفتار مکانیکی آلیاژ Al-7075 در حین عملیات جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی شبیه سازی شد. در این شبیه سازی از روش لاگرانژی با ماده صلب- ویسکو پلاستیک استفاده شد. نتایج حاصل از دمای فرایند بدست آمده از روش شبیه سازی با انجام آزمون تجربی جوشکاری صحت سنجی شد و با استفاده از روابط مشخصه تنش، کرنش و دما در آلیاژ Al-7075 تغییرات و رابطه بین استحکام ماده و سرعت پیشروی در حین فرایند جوشکاری توسط شبیه سازی مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از شبیه سازی بوجود آمدن عیوب در حین جوشکاری نیز بررسی شد و توسط آزمون های تجربی مورد صحت سنجی واقع شد.
    کلید واژگان: Al-7075, فرایند جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی, شبیه سازی, استحکام, اتصال جوش سالم}
    N. Marchin, A.R. Soltanipoor*, K. Farmanesh
    In this study, the effect of tool's advance velocity on the mechanical behavior of the Al-7075 alloy during friction stir welding was simulated. In this simulation, the Lagrangian method with rigid-Visco-plastic material was used. The results of the process temperature obtained by the simulation method were verified by the experimental welding test. Using the characteristic stress, strain and temperature relationships in the Al-7075 alloy, the changes and the relationship between the material strength during the welding process by simulation was studied. The generated simulation defects was verified by experimental test.
    Keywords: Friction Stir Welding, finite element, strength, aluminum alloy 7075}
  • مریم رودباری*، نیما رفاهتی، علی مهدی پور عمرانی

    کامپوزیتهای پایه آلومینیومی به روش های مختلفی نظیر اختلاط در حالت مایع, آلیاژسازی مکانیکی و غیره تولید می شوند. یکی از روش های نوین مورد استفاده در تولید کامپوزیت زمینه آلومینیومی روش جوشکاری انفجاری می باشد. جوشکاری انفجاری یک فرآیند حالت جامد است که در آن از انرژی انفجار برای اتصال دو یا چند ماده با هم تحت فشار بالا استفاده می شود. جوشکاری انفجاری روشی قابل قبول برای اتصال فلزات غیر هم جنس می باشد. در این تحقیق, صفحات آلومینیوم 1050 به روش جوشکاری انفجاری با الیاف فولادی تقویت شده اند.  الیاف فولادی در چیدمان بین دو صفحه آلومینیومی قرار گرفته و با انجام فرآیند جوشکاری انفجاری اتصال صفحات و الیاف تقویت کننده ایجاد گردید. عوامل مختلفی مانند فاصله توقف, نوع و مقدار ماده منفجره, زاویه ی قرارگیری صفحات و... بر روی اتصال قابل قبول تاثیر دارد. در این مقاله با استفاده از شبیه سازی و رسم پنجره جوشکاری پارامترهای مناسب فرآیند تعیین شده و چیدمان فرآیند جوشکاری انفجاری طراحی گردید. قطعات تولید شده با استفاده از این فرآیند مورد بررسی توسط میکروسکوپ نوری قرار گرفتند نتایج شبیه سازی  نشان داد که با افزایش بار انفجاری در فاصله توقف ثابت سرعت برخورد و زاویه دینامیکی برخورد افزایش یافته است. نتایج متالوگرافی نشان داد که با انتخاب پارامترهای بهینه به کمک شبیه سازی و رسم پنجره جوشکاری, اتصال کامل فاز زمینه و تقویت کننده با استفاده از فرآیند جوشکاری انجام پذیرفته است و هیچ گونه حفره و منطقه ذوبی و یا ترک در فصل مشترک بین آلومینیوم و الیاف فولادی به وجود نیامده است.

    کلید واژگان: جوشکاری انفجاری, کامپوزیت پایه آلومینیومی, پنجره جوشکاری, شبیه سازی, بار انفجاری}
    M. Roudbari, N. Refahati*, A. Mehdipour

    Aluminum based composites are manufactured in a variety of methods, such as mixing in liquid state, mechanical alloying and so on. Explosive welding is one of the modern ways of producing Aluminum based composite. Explosive welding is used for excellent bonding of similar and dissimilar materials with a wide variety of thicknesses, area dimensions and different thermal and mechanical properties. In this study, Aluminum plates were reinforced by steel wires by explosive welding. The steel wires are placed between two Aluminum plates and joint between plates and reinforcement were made by explosive welding process. The quality and morphology of the interface depend on standoff, the geometry of the welded plates, the properties of the metals, etc. In this paper, the appropriate parameters were determined using the numerical simulation and drawing of weldability window and layout of explosive welding was designed. The produced parts were examined by optical microscope. The simulation results showed that in the constant stand off by increasing the explosive ratio in constant standoff, velocities collision and dynamic collision angle increased. The metallography results showed that the composite obtained excellent bonding quality of interface without void and fracture.

    Keywords: Explosive Welding, Aluminum Base Composite, Weldability Window, Simulation, Explosive Ratio}
  • رضا قربانی*، اسماعیل جعفری
    پدیده مخرب خوردگی به عنوان یکی از معضلات مهم در واحدهای شیرین سازی پالایشگاه های گاز کشور شناخته شده است که اغلب، در برج احیاء آمین و نواحی تشکیل میعان فازهای بخار غنی از دی اکسیدکربن رخ می دهد. یکی از مهم ترین علل فرایندی این معضل، کاهش دمای آمین ورودی به پایین تر از دمای بازه ایمن عملیاتیاست. مطابق با شبیه سازی فرایندی انجام شده با استفاده از نرم افزار پرومکس، در صورت افت دمای آمین ورودی به برج احیاء، انجام عمل دفع گازهای اسیدی، عمدتا در پایین برج و همچنین جوش آورنده مربوطه صورت می گیرد که با توجه به جنس بدنه (فولاد کربنی 516)، بروز مکانیزم های تخریب ناشی از دی اکسیدکربن محتمل خواهد بود. بررسی کوپن های نصب شده در واحد شیرین سازی گاز، نشانگر افزایش نرخ خوردگی است که در صورت عدم کنترل شرایط فرآیندی در چرخه آمین، می تواند تا 1.27 میلیمتر در سال افزایش یابد. تصاویر میکروسکوپ استریو و شناسایی ترکیبات محصولات خوردگی به وسیله پراش اشعه ایکس، موارد فوق را تایید می کند. در پایان، متناسب با دیدگاه و استراتژی هر پالایشگاه و همچنین در نظر گرفتن هزینه چرخه زمان عمر، راهکارهای متفاوتی جهت کنترل دمای آمین به برج در محدوده امن عملیاتی بیان شده است. راه کارهای فوق شامل طراحی و افزودن یک مبدل حرارتی جدید و یا تمیز کاری ادواری به منظورحذف رسوبات تشکیل شده در مبدل صفحه ای آمین - آمین ارائه شده است.
    کلید واژگان: شیرین سازی گاز, برج احیا, خوردگی CO2, شبیه سازی}
    Reza Ghorbani *, Esmaeil Jafari
    The destructive corrosion phenomenon has been identified as one of the major problems in the Iranian gas refineries, which is often found in the amine regenerator tower and the steam condensate regions of carbon dioxide. One of the most important causes of this problem is the lowering of the amine temperature below the safe operating temperature range. According to the simulation of the process performed using ProMax software, in the event of a drop in the temperature of the amine entering to the regenerator tower, mainly at the bottom of the tower, as well as the reboiler, which according to the body (carbon steel 516), the corrosion is likely to occur. Examining the corrosion coupon installed in this gas sweetening indicates an increase in the corrosion rate, which can increase up to 1.27 mm/year if the process conditions in the amine cycle are not controlled. Stereo microscope images and identification corrosion product by x-ray diffraction used in this study confirm the above item. Finally, different strategies for controlling the temperature of the amine to the tower in the operational safe area are presented in accordance with the strategies of each refinery, as well as considering the cost of the life cycle. The above solution may include designing and adding a new heat exchanger or periodic cleaning to identify the sediment formed in the amine-amine plate converter.
    Keywords: Gas sweetening, CO2 Corrosion, Regenerator tower, Simulation}
  • مینا امیری*، رامین ابراهیمی

    هدف از این پژوهش بررسی امکان ساخت موجبر پیچشی با مقطع مستطیل که به منظور چرخش امواج الکترومغناطیس استفاده می شود، می باشد. برای این منظور فرآیند ساخت یک موجبر پیچشی با مقطع مستطیل از جنس آلومینیوم از طریق روش المان محدود با استفاده از نرم افزار Deform ،شبیه سازی گردید. طول و زاویه ی بهینه ی قالب پیچش جهت تولید یک موجبر پیچشی با سطح مقطع داخلی 86/22 میلیمتر و 16/10 میلیمتر و طول 50 میلیمتر و زاویه ی پیچش 90 درجه بررسی شد. همچنین تاثیر عواملی مانند طول، ضخامت، ابعاد سطح مقطع موجبر و اصطکاک بر طول بهینهی قالب پیچش و اعوجاج سطح مقطع مطالعه گردید. نتایج این پژوهش نشان دهنده ی اثرگذاری طول قالب پیچش و عدم اهمیت اصطکاک بر میزان پیچش موجبر میباشند. مقایسه ی مقادیر تنش موثر و تنش سیلان در سطح مقطع قطعه در پشت قالب پیچش، نشان داد که به دلیل کمتر بودن مقادیر تنش موثر، پدیده تسلیم در پشت قالب پیچش اتفاق نخواهد افتاد.

    کلید واژگان: اکستروژن, موجبر پیچشی با مقطع مستطیل, شبیه سازی, قالب پیچش}
    Mina Amiri *, Ramin Ebrahimi

    The aim of the present study is to determine the feasibility of making a rectangular twist waveguide used to rotate electromagnetic waves. For this purpose, the process of fabricating an aluminum rectangular twist waveguide was simulated by making use of finite element method and Deform software. The optimum length and angle of the twist die for manufacturing a twist waveguide with inner cross sectional dimensions of 22.86 mm × 10.16 mm and a length of 50 mm and twisting angle of 90 degrees were investigated. Moreover, the effect of certain factors such as the length, thickness, cross section dimensions of the waveguide and friction on the optimum length of the twist die and cross sectional distortion was studied. The results of this study indicated that the length of the twist die had an influence on the amount of twisting, while friction was of no importance. In addition, comparing the values of effective stress and flow stress at the cross section of the workpiece behind the twist die depicted that the workpiece would not yield behind the twist die due to smaller values of effective stress.

    Keywords: Extrusion, Rectangular twist waveguide Simulation, Twist die}
  • مسعود مهرابی مهدی آبادی*، مهدی طالبی پور
    جوشکاری پرتو الکترونی (EBW) یک روش جوشکاری با بازدهی و دقت بالا است که کاربرد آن در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، هواپیمایی و هوافضا به شدت رو به افزایش است. شبیه‏ سازی فرآیند جوشکاری پرتو الکترونی با هدف پیشبینی تنش باقی‏مانده در قطعه کار و آنالیز پروفیل‏ های دمایی و تنشی حین فرآیند جوشکاری، به جهت امکان مهندسی جوش و پیشبینی شرایط بهینه، همواره مورد توجه محققین بوده است. در این پژوهش مدل المان محدود جوشکاری پرتو الکترونی به صورت سه‏ بعدی آماده شده و بر روی نرم افزار Abaqus بارگذاری شده است. این مدل شامل برهمکنش های حرارتی، مکانیکی و پدیده های متالورژیکی است. آنالیز حرارتی به صورت یکطرفه با آنالیز مکانیکی کوپل شده است. منبع حرارتی مورد استفاده، منبع حرارتی ترکیبی است که با استفاده از سابروتین و کدنویسی به زبان فورترن به آباکوس متصل شده است. جوشکاری در محیط خلاء بوده و اتلاف حرارت ناشی از هدایت حرارتی و تابش، در قسمت های مختلف بعنوان شرایط مرزی بر مدل اعمال شده است. قطعه کار از جنس آلیاژ Ti-6Al-4V بوده و خواص حرارتی و مکانیکی وابسته به دما تعریف شده است. تغییرات دمایی حین جوشکاری و تنش باقی‏مانده فلز پایه که از شبیه سازی عددی بدست آمده است با نتایج ثبت شده در بررسی های عملی قابل مقایسه بوده و تطابق قابل قبول حاصل شده که دقت مدل منبع حرارتی ترکیبی مورد استفاده در این پژوهش جهت مدل‏سازی جوشکاری پرتو الکترونی را نشان می دهد.
    کلید واژگان: شبیه‏ سازی, جوشکاری پرتو الکترونی (EBW), مدلسازی منبع حرارتی}
    Masoud Mehrabi Mehdiabadi *, Mahdi Talebipour
    Electron Beam Welding (EBW) is a high-efficiency, high-precision welding method that its application is increasing rapidly in various industries, including car manufacturing, aviation and aerospace. The simulation of the electron beam welding process with the aim of predicting the residual stress in the work piece and analyzing the temperature and stress profiles during the welding process has always been of interest to the researchers for the purpose of welding engineering and prediction of optimal conditions. In this research, the Finite Element Method (FEM) model of electron beam welding was prepared in 3D and loaded on the Abaqus software. This model includes thermal and mechanical interaction, and metallurgical phenomena. The thermal analysis is unilaterally coupled with mechanical analysis. The heat source that is used is a combined heat source that is attached to Abaqus using the subroutine and the Fortran coding. Welding is in a vacuum environment and the thermal dissipation due to thermal conductivity and radiation is applied in different parts as boundary conditions on the model. The workpiece is made of Ti-6Al-4V alloy and has thermal and mechanical properties which are defined dependent on temperature. The temperature variations during welding and the residual stress of the base metal which is obtained from the numerical simulation are comparable to the results recorded in the practical studies and an acceptable adaptation was made that shows the accuracy of the combined heat source model used in this research for modeling of electron beam welding.
    Keywords: Simulation, electron beam welding (EBW), heat source modeling}
  • احمد ملایی*، رضا کسایی، علی خیرآبادی، وحید افشاری

    تشکیل جت حاصل از فروپاشی  لاینر در سرجنگی های خرج گود تا حد زیادی به مشخصات ماده منفجره شارژ شده در آن بستگی دارد. هدف اصلی در این تحقیق، مقایسه اثرات بکارگیری اکتول و PBXN-110 در عملکرد نوعی سرجنگی خرج گودی خاص بوده است. این مواد در یک پوسته آلومینیمی خرج گود با لاینر مسی 35 درجه و ظرفیت 510 سانتی متر مکعب شارژ شدند. نتایج حاصل از شبیه سازی با نرم افزار LS-Dyna نشان داد که موثرترین فاصله توقف این سرجنگی تحقیقاتی، cm 50 است. بر اساس این شبیه سازی، خرج اکتول نفوذ بیشتری نسبت به PBXN-110 ایجاد می کند. همچنین نتایج تست های تجربی هم نشان داد که عمق نفوذ سرجنگی های حاوی اکتول و PBXN-110 به ترتیب 444 و 324 میلی متر می باشد. سرعت انفجار و دانسیته پایین تر خرج PBXN-110 نسبت به اکتول ، موجب عملکرد ضعیف تر آن در سرجنگی نفوذکننده می شود.

    کلید واژگان: خرج گود, نفوذ, اکتول, PBXN-110, شبیه سازی}
    Ahmad Mollaei *, Reza Kasaei, Ali Kheyrabadi, Vahid Afshari

    The jet formation caused by the collapse of a liner is dependent mainly upon the explosive characteristics loaded in shaped charge warhead. In this study, the purpose was to compare the influence of Octol and PBXN-110 fillers on performance of a specific shaped charge warhead. This material loaded into the aluminum-cased shaped charge having a 35° copper  liner and 510 cm3 in capacity. Results obtained by numerical simulation (LS-Dyna) indicated that the most effective stand-off is 50 cm. Based on simulation data, octol has a higher penetration compared to PBXN-110 for the same stand-off. Results from the experimental tests also showed that the warheads loaded with octol and PBXN-110 have penetration about 444 mm and 324 mm respectively. PBXN-110 exhibit a weak penetration effect due to its lower density and detonation velocity compared to Octol.

    Keywords: Shaped charge, Penetration, Octol, PBXN-110, Simulation}
  • محمدرضا بهمنی، خسرو فرمنش *، غلامحسین برهانی
    هدف پژوهش، بررسی اثر دمای اولیه شمش، سرعت اکستروژن، نسبت اکستروژن و زاویه قالب روی فرایند اکستروژن لوله فولاد زنگ نزن 304، به ویژه نیروی اکستروژن و رسیدن به پارامترهای بهینه برای انجام فرایند بود. برای شبیه‏سازی نرم افزار آباکوس استفاده شد. دوازده نمونه باشرایط اولیه مختلف بررسی شد. باتوجه به تقارن محوری فرایند، برای شبیه‏سازی مدل متقارن محوری دوبعدی استفاده شد. همچنین برای حل فرایند، حل جفت شده مکانیکی-حرارتی استفاده شد. برای رسیدن به درجه‏های آزادی موردنیاز، از المان CAX4RT استفاده شد. دمای اولیه شدیدترین اثر را روی نیروی اکستروژن دارد. نتایج شبیه سازی با نتایج تحلیل ریاضی انطباق خوبی را نشان داد.
    کلید واژگان: اکستروژن لوله, فولاد زنگ نزن AISI 304, شبیه سازی, روش تحلیلی حد بالایی}
    Mohammad Reza Bahmani, Khosro Farmanesh *, Gholamhossein Borhani
    The study purpose was to evaluate the effect of initial billet temperature, extrusion speed, extrusion ratio and angle on the tube extrusion process of AISI304, particularly the extrusion force, and achieve optimal parameters. Abaqus software was used for the simulation purpose. 12 samples were evaluated with different initial conditions. Two-dimensional axisymmetric model was used to simulate the process, due to the axial symmetry of the process. Mechanical-thermal coupled solution was used for process solution. Also, CAX4RT elements were used for achieving all the degrees of freedom. The initial temperature was found to have the strongest effect on the force.
    Keywords: Tube Extrusion, AISI 304 Stainless steel, Simulation, Upper Bound Method}
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