per
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
2012-03-20
8
1
202367
تحلیل عددی مسائل تماسی همراه با اصطکاک در فروروی نانو بر مبنای یک رهیافت اصلاح شده بهینهسازی لاگرانژ الحاقی
حسین اشرفی
ashrafi@shirazu.ac.ir
1
محمد شرعیات
shariyat@kntu.ac.ir
2
در این پژوهش به توسعه یک فرمولبندی المان محدود کلی بر اساس روش اصلاح یافته بهینهسازی لاگرانژ الحاقی برای تحلیل رفتار شبهاستاتیکی تماس اصطکاکی در فروروی نانو پرداخته شده و بر اساس شرایط سینماتیکی هندسی اجزاء در حال تماس، از رهیافت لاگرانژ الحاقی بهبود یافته استفاده شده است. این نوع فرآیند جدید حل بر دشواریهای تعیین دو عامل پنالتی و تعداد گامهای بار نموی که در روشهای مرسوم باید توسط کاربر تعیین شوند، غلبه نموده است. برای برطرف نمودن دشواریهای عددی فرمولبندیهای تساوی، از قانون اصطکاک غیرکلاسیک جدیدی استفاده شده که در آن شرایط چسبندگی و لغزشی قانون کلاسیک به یک قانون اصطکاکی الاستیک بهبودیافته تبدیل شده است. در پایان، این فرمولبندی به یک الگوی کامل برای حل مسائل کلی تماس اصطکاکی منتهی شده و برای بررسی درستی نتایج به بررسی فرآیند فروروی یک فرورونده صلب در یک لایه الاستیک پرداخته شده است. الگوریتم استفاده شده در مثال کاربردی بیان شده برای شرایط اصطکاکی چسبندگی و لغزشی به خوبی همگرا گردید و همگرایی حل با گام گذاری بار خودکار و پیشگویی بار تماس مورد تحلیل قرار گرفت.
https://maj.ihu.ac.ir/article_202367_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
per
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
2012-03-20
8
1
202368
مدل سازی میکرومکانیکی فلزات چند فازی با رهیافت کریستال پلاستیسیته
محمد مشایخی
mashayekhi@cc.iut.ac.ir
1
حسین شعرباف
h.shaarabaf@me.iut.ac.ir
2
در این تحقیق رفتار پلاستیک مواد پلیکریستال و آلیاژهای دوفازی با استفاده از مدل کریستال پلاستیسیته به روشهای عددی و تجربی بررسی شده است. تئوری کریستال پلاستیسیته دیدگاه جامعتری از رفتار تغییرشکل پلاستیک فلزات نسبت به تئوری پلاستیسیته متعارف ارائه میدهد. در ابتدا، فرمولبندی الاستیک-پلاستیک مواد تککریستال بر اساس مدل کریستال پلاستیسیته همراه با الگوی حل ارائه شده است. در این الگو، مراحل بههنگام نمودن تنشها و متغیرهای حالت وابسته در مدل کریستال پلاستیسیته معرفی شده است. برای به کارگیری این الگو جهت شبیهسازی رفتار مواد تککریستال و پلیکریستال، فرمولبندی معرفی شده در یک برنامه اجزای محدود پیادهسازی شده است. با استفاده از روش سلول واحد، یک شبکه پلی کریستال تک فازی بهصورت تودهای از گرههای تککریستالی با جهتگیریهای متنوع، ایجاد شده و این شبکه به کمک الگوی ارائه شده برای مواد تککریستال، مورد تحلیل قرار گرفته و در ادامه یک ماده پلیکریستال دوفازی با پخش تصادفی گرههای فازی در سرتاسر توده پلیکریستال نیز شبیهسازی شده است. نتایج حاصل از شبیه-سازی با نتایج دیگر محققین مورد صحت سنجی قرار گرفته است.
https://maj.ihu.ac.ir/article_202368_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
per
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
2012-03-20
8
1
202369
پیشبینی عمر خزشی پرههای توربین تعمیر شده از دو جنس
اسماعیل برزکار
e.barzkar@me.iut.ac.ir
1
محمدرضا فروزان
forouzan@cc.iut.ac.ir
2
1
توربینهای گاز کاربرد فراوانی در صنایع نیروگاهی و هوافضائی دارند. امروزه، بر مبنای جوشکاری دوجنسی، روشهای اقتصادی برای تعمیر پرههای این نوع توربینها ابداع شده است. در این مقاله، روشی برای تعیین عمر خزشی یک قطعه تعمیر شده از دو جنس مختلف بر مبنای تحلیل اجزاء محدود گذرا ارائه شده است. بدین منظور، یک طرح ساده دو بعدی تحت نیروی گریز از مرکز پیشنهاد شده است. جنس ماده پایه و پرکننده به ترتیب سوپرآلیاژهای GH 4049 و Inconel 718 در نظر گرفته شدهاند. با توجه به وابستگی تنشها به زمان، عمر پره با استفاده از قانون کسری جمع آثار آسیب، به کمک برنامهنویسی در نرمافزار انسیس تعیین شده است. جهت اطمینان، آزمایشی طرحریزی شده که معرف نحوه خزش المانهای بحرانی در مجاورت هم میباشد. در این آزمایش، از سرب بهعنوان جنس نرمتر و از قلع 70%-سرب30% بهعنوان جنس سختتر استفاده شده و نتایج آزمایش با نتایج تحلیل عددی مقایسه شده است. بین نتایج شبیه-سازی عددی و آزمایشهای تجربی برابری بسیار خوبی مشاهده میشود. نقطه گسیختگی به درستی پیشبینی شده و خطای پیشبینی عمر آن با مقدار حاصل از آزمایش فقط 6 درصد اختلاف دارد. نتایج نشان میدهد که تفاوت بین خواص خزشی دو جنس پایه و پرکننده در مکان و شکل فرضی نزدیک ریشه پره موجب کاهش عمری معادل 90 % عمر مبنا خواهد شد.
https://maj.ihu.ac.ir/article_202369_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
per
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
2012-03-20
8
1
202370
تعیین تنش فشاری مواد فلزی بر اساس تحلیل آزمایش ضربه تیلور
سعید فعلی
felisaeid@gmail.com
1
مهدی بختیار
2
در این مقاله با استفاده از تئوری انتشار امواج تنش پلاستیک، برخورد پرتابه استوانهای به سطح صلب در آزمایش ضربه تیلور تحلیل شده است. در این روش تحلیلی از طرح رفتار ماده جانسون کوک، معادله حالت میگرونایزن، رابطه کرنش دینامیکی شکست جانسون کوک و معادلات سینماتیکی حرکت استفاده شده است. همچنین، معادلات بقاء جرم، انرژی و اندازه حرکت در پیشانی موج تنش پلاستیک استخراج شده است. با استفاده از برنامه رایانهای تهیه شده، معادلات استخراج شده حل و تنش، کرنش، نرخ کرنش، سرعت، طول و شعاع نواحی صلب و تغییرشکل یافته پرتابه محاسبه شده است. نتایج طرح تحلیلی با نتایج شبیهسازی المان محدود انجام شده با نرمافزار آباکوس و نتایج تجربی موجود مقایسه شده و ملاحظه شد که طول و شعاع قسمت تغییرشکل یافته پرتابه و سرعت قسمت صلب پرتابه، همخوانی مناسبی با نتایج تجربی و نتایج شبیهسازی با نرمافزار آباکوس دارد. در پایان، تنش محوری حاصل در پرتابه به صورت تابعی از ابعاد هندسی و ضرایب خواص ماده پرتابه استخراج شده است. با استفاده از روش پیشنهاد شده در این مقاله، تنش فشاری پرتابه در کرنشهای پلاستیک مختلف و بهصورت تابعی از نرخ کرنش محاسبه شده است.
https://maj.ihu.ac.ir/article_202370_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
per
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
2012-03-20
8
1
202371
تحلیل کمانش پانل کامپوزیتی ساندویچی با هسته میانی هدفمند متقارن بهروش تئوری مرتبه بالای بهبودیافته
کرامت ملک زاده فرد
k.malekzadeh@gmail.com
1
مسعود ابراهیمی
2
علی نظری
3
سعید ایرانی
4
1
چکیده
در تحقیق حاضر کمانش پانل ساندویچی مستطیلی با دو رویه چندلایه کامپوزیتی و هسته میانی از جنس مواد هدفمند متقارن در محدوده الاستیک خطی تحلیل و بررسی شده است. بارگذاری تکمحوره فشاری روی لبههای رویههای بالا و پایین در دو سوی پانل بهصورت همزمان و یکنواخت اعمال شده است. با استفاده از قضایای روشهای تغییراتی و اصل همـیلتون، اکسترمم انرژی کل ذخیره شده در سازه که همان معادلات تعادل پانل است، استخراج گردیده است. در فرمول بندی ریاضی از تئوری جدید بهبود یافته مرتبه بالای پانل ساندویچی استفاده شده است. تئوری بهکار رفته در رویهها، تئوری برشی مرتبه اول است. جابـهجاییهای هسته در جهات مختلف با چند جـملهایهایی با ضرایب نامشخص طراحی و فرض شده است که هسته قابلیت تحمل تنشهای برشی و نرمال صفحهای را دارد. از اثرات دما و رطوبت چشمپوشی و هسته هدفمند بهصورت متقارن طراحی شده است. در پایان، اثرات تغییر نسبت طول به عرض پانل، ضخامت کل به طول و یا عرض، نسبت مدول الاستیسیته ماده طرفین هسته به مرکز آن و نوع تابع توزیع خواص ماده هدفمند با انواع توانهای توزیع بر بار بحرانی کمانش مورد مطالعه قرار گرفتهاند. نتایج عددی نشان میدهند که در هستههای ضخیم هدفمند نمیتوان از اثرات تنشهای صفحهای روی بار بحرانی کمانش صرفنظر کرد. همچنین نوع تابع توزیع خواص و عدد توان توزیع در نظر گرفته شده در هسته هدفمند تأثیرات قابل ملاحظهای روی بار بحرانی کمانشی پانل دارد.
https://maj.ihu.ac.ir/article_202371_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
per
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
2012-03-20
8
1
202372
تحلیل تجربی و عددی اثر عمق شیار و تخمین فشار پارگی در دیافراگمهای پارهشونده
حسین خدارحمی
hkhdrhmi@gmail.com
1
خداداد واحدی
journals@ihu.ac.ir
2
حسین لطفی
hossein6282@gmail.com
3
تهران
دیافراگمهای پاره شونده بهعنوان شیر سریعالعمل در پرتابگرهای گازی برای مطالعه مسائل برخورد و نفوذ و در تونل شاک برای مطالعه اثرات موج انفجار روی هدف مورد نظر بهطور گسترده استفاده میشوند. در طراحی این نوع دیافراگمها، تخمین فشار پارگی از مشخصات مادی و هندسی، یک عامل مهم و اساسی است. در این مقاله، با هدف طراحی دیافراگمهای آلومینیمی مورد نظر در پرتابگر گازی موجود، ابتدا تئوری حاکم بر ناپایداری در دیافراگمهای بدون شیار و شیاردار بررسی شده و فرآیند پارگی دیافراگم به کمک نرمافزارهای ANSYS و LS-DYNA شبیهسازی شده است. بهعلاوه، سامانهای برای آزمایش دیافراگمهای با عمق شیار 3/0 تا 7/1 میلی-متر ساخته شده و با انجام آزمایشهای تجربی و اندازهگیری فشار پارگی، رابطه تجربی فشار پارگی بر حسب عمق شیار دیافراگم بهدست آمده است. در پایان، برای دیافراگمهای شیاردار رابطهای تحلیلی-تجربی ارائه شده که میتواند فشار پارگی را برحسب مقادیر مقاومت نهایی، قطر دیافراگم و ضخامت شیار با تقریب مناسبی تخمین بزند.
https://maj.ihu.ac.ir/article_202372_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
دیافراگم
دیافراگم پاره شونده
پرتابگر گازی
تونل شاک
فشار پارگی
ناپایداری
شیار
per
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
مکانیک هوافضا
2645-5323
2980-8103
2012-03-20
8
1
202373
تحلیل آزمایشگاهی و عددی فروریزش محوری سازههای جدارنازک ترکیبی
علی قمریان
ali_ghamarian_researcher@yahoo.com
1
محمد علی فارسی
farsi@ari.ac.ir
2
ضربهگیرها و جاذبهای انرژی از جمله اجزایی هستند که در برخی سامانهها برای جذب انرژی جنبشی و تبدیل آن بهصورت دیگری از انرژی استفاده میشوند. هدف از تحقیق حاضر مطالعه آزمایشگاهی و شبیهسازی فروریزش سازههای جدار نازک استوانهای با درپوش کروی (سازههای جدار نازک ترکیبی) تحت اثر بارگذاری شبهاستاتیک محوری و بررسی عوامل مؤثر بر نحوه فروریزش است. در مطالعۀ آزمایشگاهی نمونههای استوانهای با درپوش کروی آلومینیمی به روش چرخکاری ساخته شده و بین دو صفحۀ صلب تحت اثر بارگذاری شبهاستاتیک قرار گرفته و سپس نحوۀ فروریزش نمونه، تغییرات نیرو و مقدار انرژی لازم تعیین شدهاند. مدلی برای شبیهسازی فرآیند فروریزش با استفاده از تحلیل اجزای محدود ارائه و اثر رفتار غیرخطی مواد، تماس و تغییر شکل بزرگ در این شبیهسازی در نظر گرفته شده است. مقایسۀ نتایج آزمایشگاهی و شبیهسازی نشان میدهد که مدل ارائه شده برای تعیین پاسخ فروریزش و تعیین نمودار نیرو- جابهجایی و میزان انرژی جذبشده مناسب است. با استفاده از مدل عددی، اثر پارامترهای مختلف نظیر زاویۀ نیمرأس، ارتفاع بخش استوانهای و ارتفاع بخش کروی بر متوسط نیروی فروریزش، میزان انرژی جذبشده و نحوۀ فروریزش پوستههای استوانهای با درپوش کروی بررسی شده است. بهعنوان مثال، نتایج این مطالعه در صنایع هوافضا میتواند برای بازیابی راکت کاوش بر پایه سازههای ترکیبی استفاده شود.
https://maj.ihu.ac.ir/article_202373_d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e.pdf
فروریزش محوری
سازههای جدار نازک
جاذب انرژی
پوستههای استوانهای
درپوش کروی