دانشگاه جامع امام حسین(ع) مکانیک هوافضا 2645-5323 15 2 2019 06 22 Improving Performance and Decreasing of Cooling System Volume in Low Temperature PEM Fuel Cell Using Nanofluid بهبود عملکرد و کاهش حجم سامانه خنک‌کاری در پیل‌های سوختی پلیمری دما پایین با استفاده از نانو‌سیال 1 16 202610 FA مظاهر رحیمی اسبویی دانشگاه صنعتی مالک اشتر ابراهیم علیزاده دانشگاه صنعتی مالک اشتر سید مجید رهگشای دانشگاه صنعتی مالک اشتر مجید خورشیدیان دانشگاه صنعتی مالک اشتر سید حسین مسروری سعادت دانشگاه صنعتی مالک اشتر 0000-0002-2869-4935 Journal Article 2017 10 28 <span style="font-size: 10.0pt; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-ascii-theme-font: major-bidi; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-theme-font: major-bidi; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-theme-font: major-bidi;">Correct heat management is one of the major problems in fuel cells that should be somehow solved. The performance of the cell at high temperatures causes the membranes to dry, increasing ohmic resistance of cell, shrinking and rupture of membranes and at low temperatures decrease the reaction rate, voltage, efficiency, output power, as well as condensation of water and occurrence of flooding at the cathode side. Increasing power in fuel cells associated with increasing the number of cells in a fuel cell stack. By increasing power, high flow rate of the cooling fluid is required to dissipate more generated heat. Increasing cooling flow rate increases the volume of the cooling system, parasitic power and reduces the efficiency of the stack. In this paper, using of nanofluids as an approach to solving this problem is presented and its effect on reducing the parasitic power is investigated. The results showed with using mixture of water and 2% volume fraction of Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, at Re=6000 the temperature difference of all parts of flow field compare to inlet is smaller than 5</span><span style="font-size: 10.0pt; font-family: 'Cambria Math','serif'; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-theme-font: major-bidi;">℃</span><span style="font-size: 10.0pt; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-ascii-theme-font: major-bidi; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-theme-font: major-bidi; mso-bidi-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-theme-font: major-bidi;">. At the case that base fluid is used, this goal achieved at Re=9000.</span> مدیریت صحیح گرما یکی از معضلات اساسی در پیل‌های سوختی بوده که باید به نحوی مرتفع گردد. عملکرد پیل در دماهای بالا باعث خشک شدن غشاء، افزایش مقاومت اهمی پیل، انقباض و گسیختگی غشاء و در دما‌های پایین باعث کاهش نرخ واکنش‌ها، ولتاژ، راندمان، توان خروجی و همچنین باعث میعان آب و وقوع پدیده غرقابگی در سمت کاتد می‌گردد. افزایش توان در پیل‌های سوختی با افزایش تعداد پیل‌ها در یک استک پیل سوختی همراه است. با افزایش توان گرمای تولید شده در استک افزایش می‌یابد که نیازمند دبی بالای سیال خنک‌کاری برای دفع حرارت تولید شده است. افزایش دبی با افزایش حجم سیستم خنک‌کاری، افزایش توان مصرفی پارازیتی و در نتیجه کاهش راندمان در استک همراه است. در این مقاله استفاده از نانوسیال به عنوان راهکاری برای حل این مشکل معرفی می‌شود و اثر آن بر کاهش توان پارازیتی مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج نشان داده است که با استفاده از مخلوط آب و 2 درصد نانوذره اکسید آلومینیم در رینولدز 6000 خواهیم توانست اختلاف دمای تمامی نقاط را نسبت به ورودی کمتر از 5 درجه نگه داریم. این در حالی است که برای سیال پایه باید حداقل رینولدز جریان به 9000 برسد. میدان خنک‌کاری نانو سیال مدیریت حرارت سیال خنک‌کاری ضریب انتقال حرارت جابجایی https://maj.ihu.ac.ir/article_202610_75e212609479d78ecf77d490e03c878c.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع) مکانیک هوافضا 2645-5323 15 2 2019 06 22 Min-Max Controller Design for Double Shaft Unmixed Turbofan Engine’s Thermodynamic Model طراحی کنترل کنندهMIN-MAX برای مدل ترمودینامیکی موتور توربوفن دومحوره غیر مخلوط شونده 17 32 202612 FA مرتضی منتظری علم و صنعت ایران 0000-0001-7003-903X سید مرتضی حسینی علم و صنعت امین ایمانی علم و صنعت Journal Article 2017 03 12 In this paper, a Min-Max controller design is presented for a doubleshaft unmixed turbofan engine’s thermodynamic model at design point. For this objective, first, the safe operation’s limitations for turbofan engine are determined from the related catalogues and references and used in controller design process. Thermodynamic Modelling and controller design are conducted in Simulink environment of MATLAB software. Simulation results show that the controller effectively provides the thrust command and the limitations of high pressure spool speed and acceleration, output pressure of high pressure compressor and output temperature of combustion chamber are satisfied and surge, stall and flameout events are prevented. در این مقاله طراحی کنترلر Min-Max به‌منظور کنترل مدل ترمودینامیکی موتور توربوفن دومحوره غیر مخلوط شونده در نقطه طراحی ارائه شده است. برای این منظور، در ابتدا محدودیت‌های موجود برای عملکرد مطمئن و ایمن موتور توربوفن و همچنین شرایط عملکردی بحرانی موتور مورد نظر، از کاتالوگ‌ها و منابع موجود بدست آمده‌اند و به‌عنوان محدودیت‌های کنترلر در روند طراحی در نظر گرفته شده‌اند. مدل‌سازی ترمودینامیکی موتور توربوفن به همراه طراحی کنترلر در محیط سیمولینک نرم‌افزار MATLAB انجام شده است. نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی نشان می‌دهند که کنترلر به‌خوبی تراست مورد درخواست خلبان را تأمین کرده و قیدهای تعریف شده همچون محدودیت سرعت و شتاب محور فشار بالا، محدودیت فشار خروجی از کمپرسور فشار بالا و محدودیت دمای خروجی از محفظه احتراق را رعایت می‌کند و همچنین از وقوع پدیده‌های سرج، استال، خاموشی شعله در محفظه احتراق و ... جلوگیری می‌کند. کنترلر Min-Max مدل ترمودینامیکی موتور توربوفن محدودیت عملکردی پدیده سرج و استال https://maj.ihu.ac.ir/article_202612_63752d7565a9e0ba40e09c762dc9988f.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع) مکانیک هوافضا 2645-5323 15 2 2019 06 22 Simulation of Fuel Mechanical Control Unit for a Turbojet Engine شبیه‌سازی عملکرد کنترل مکانیکی سوخت یک موتور توربوجت 33 42 202614 FA محمدمهدی دوستدار دانشگاه امام حسین-موقعیت امام صادق Journal Article 2017 02 06 In this paper, design and simulation of fuel control unit (FCU) for a widespread turbojet engine is presented. For this purpose, a brief review on importance of control strategy and engine control modes is firstly presented. Next, the steady state and transient modeling flowchart for the engine is explained and a dynamic model for prediction of engine behavior is developed based on the described flowchart. Then, In order to confirm the ability and effectiveness of the used approaches, the engine simulation results are compared with the experimental results and the good agreement between them illustrates the effectiveness of the steady state and transient modeling. After that, the designed strategy for the engine fuel control unit is described in details and the mathematical equations of FCU parts are presented. Moreover, the mathematical modeling is used for development of a simulation model in SimHydraulic software and the FCU behavior is studied using the developed model. Finally, integration between engine and FCU simulation is done and the simulation results are presented in order to confirm the design and simulation process. The proposed design in this paper can be used for other similar case studies as a regular approach. در این مقاله، به طراحی و شبیه سازی واحد کنترل سوخت مکانیکی یک موتور توربوجت تک محوره به همراه شبیه سازی موتور پرداخته می‌شود. بدین منظور، پس از بیان اهمیت سیستم کنترل و معرفی و دسته بندی مودهای کنترلی یک موتور توربوجت سبک، ابتدا الگوریتم شبیه سازی حالت پایا و سپس گذرای موتور ارائه می‌شود. به کمک این استراتژی‌ها، عملکرد موتور در حالت پایا و گذرا شبیه‌سازی شده و با نتایج تست عملی ارزشیابی می‌گردد که تطابق خوب نتایج شبیه‌سازی و نتایج تست عملی بیانگر روند انجام صحیح شبیه‌سازی‌های موتور است. در مرحله بعد، به معرفی استراتژی کنترل سوخت مکانیکی این موتور پرداخته شده و نحوه‌ی عملکرد واحد کنترل سوخت (FCU) برای این موتور توضیح داده می‌شود. سپس به مدل‌سازی ریاضی و شبیه‌سازی عملکرد FCU در نرم افزار SimHydraulic پرداخته می‌شود و نتایج عملکرد FCU استخراج و توضیح داده می‌شود. در نهایت، پس از اطمینان از عملکرد صحیح هر دو واحد موتور و FCU دو شبیه سازی انجام گرفته با یکدیگر ترکیب شده و عملکرد موتور در حضور FCU تحلیل می‌گردد. نتایج مقاله، نشان دهنده روند صحیح در مدل‌سازی و شبیه‌سازی موتور مورد مطالعه و همچنین طراحی صحیح استراتژی واحد FCU می‌باشد. توربوجت واحد کنترل سوخت مکانیکی شبیه سازی عملکرد حالت پایا شبیه سازی عملکرد حالت گذرا https://maj.ihu.ac.ir/article_202614_fde0d58661d96621d7e028c9332e70f8.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع) مکانیک هوافضا 2645-5323 15 2 2019 06 22 Experimental Investigation and Numerical Simulation of Thermosyphon Heat Pipe under High Temperature Operation Conditions بررسی تجربی و شبیه‌سازی عددی لوله گرمایی ترموسیفون در شرایط عملکردی دما بالا 43 52 202616 FA محمد مزیدی شرف آبادی پژوهشگاه صنعت نفت سید محمد واعظی صنعتی مالک اشتر امیرحسین صدرالدینی تربیت مدرس Journal Article 2017 08 14 In recent centuries energy has become of great importance due to the shortage of energy resources and energy losses. Efficient use of energy and minimizing energy waste has become one of the largest research purposes and achieving this goal has provided the field of production of the devices. In this research, the construction of a high-temperature heat pipe with mercury as the working fluid as well as CFD simulation of the heat pipe is investigated and the obtained results are presented. The factors affecting the heat transfer of the heat pipe, including the evaporator and condenser internal heat transfer coefficients and the thermal conductivity coefficient are empirically and numerically investigated and the results are reported as the diagram. The results show that the heat pipe in the heat flux of 278 watts has an efficiency of 0.89 and has the lowest thermal resistance (R=1.3 °C/W) against the heat transfer, which has a better performance than the lower input heat fluxes. The heat pipe built in temperature range close to the design conditions delivers more acceptable performance. در قرن اخیر انرژی از اهمیت ویژه‌ای به دلیل کمبود منابع انرژی و همچنین میزان اتلاف زیاد آن برخوردار شده است. استفاده بهینه از انرژی و به حداقل رساندن میزان اتلاف آن به یکی از بزرگترین اهداف محققان تبدیل‌ شده و زمینه ساخت و تولید وسایلی جهت رسیدن به این هدف را فراهم آورده است. لوله گرمایی یکی از وسایلی است که دارای انتقال انرژی گرمایی بالا در حجم کم است که اخیراً به ‌عنوان ابررسانا در بسیاری از موارد کاربرد دارد. لوله گرمایی بر اساس ابعاد و شرایط دمایی مورد استفاده و جنس سیال عامل، طراحی‌ و استفاده قرار می‌شود. یکی از اجزای اصلی تشکیل‌دهنده لوله گرمایی سیال عامل آن بوده که با توجه به خواص سیال عامل و شرایط عملیاتی لوله گرمایی انتخاب می‌شود. لوله گرمایی از نوع ترموسیفون بر اساس روابط و خواص سیال و جنس بدنه در شرایط عملکردی در دمای بالا طراحی، ساخته‌ و بررسی می‌شود. در این مقاله، عوامل مؤثر در انتقال حرارت لوله گرمایی ازجمله ضرایب انتقال حرارت داخلی تبخیرکننده و چگالنده، ضریب هدایت حرارتی به صورت تجربی و شبیه سازی عددی بررسی و نتایج آن به‌صورت نمودار گزارش شده است. نتایج نشان می‌دهند، لوله گرمایی در شار گرمایی 278 وات عملکرد بهتری داشته و هرچه به شرایط طراحی نزدیکتر می‌شود، عملکرد قابل قبولی ارائه می‎دهد. لوله گرمایی سیال عامل لوله گرمایی لوله گرمایی دما بالا عدد مریت https://maj.ihu.ac.ir/article_202616_2af1766c55d8291cda3d74338d554655.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع) مکانیک هوافضا 2645-5323 15 2 2019 06 22 Investigation of Laminar and Turbulent of Natural Convection of Nanofluid in a Trapezoidal Enclosure under the Influence of Magnetic Field بررسی اثر میدان مغناطیسی بر جابه‌جایی طبیعی جریان آرام و متلاطم نانوسیال در محفظه‌ ذوزنقه‌ای 53 66 202618 FA علیرضا آقایی دانشگاه کاشان حسین خراسانی زاده دانشگاه کاشان قنبرعلی شیخ زاده دانشگاه کاشان 0000-0002-7874-9981 Journal Article 2016 12 31 <span>The flow affected by a magnetic field is applied in cooling electronic devices and voltage transformers and in physical phenomenon such as geology. In this study, the effects of magnetic field on the flow field and heat transfer of Cu-water nanofluid natural convection and by considering the Brownian motion of nanoparticles have been studied in a trapezoidal enclosure. The study has been done for Rayleigh numbers 10<sup>3</sup> to 10<sup>10</sup>, Hartmann numbers 0 to 100 and the nanoparticles volume fraction of 0 to 0.04. The governing equations have been solved numerically by use of finite volume method and SIMPLER algorithm. The results showed that by applying the magnetic field and increasing it, the nanofluid convection and the strength of flow decrease and the flow tends toward natural convection and finally toward pure conduction. For all of the Reynolds numbers and volume fractions which are considered, by increasing the Hartmann number, the average Nusselt number decreases.</span> جریان سیال تحت تاثیر میدان مغناطیسی در خنک‌کاری سامانه‌های الکترونیکی و ترانسفورماتورهای برق و پدیده‌های فیزیکی مثل زمین‌شناسی مطرح می‌باشد. در مطالعه حاضر اثر میدان مغناطیسی بر میدان جریان و انتقال حرارت جابه‌جایی طبیعی نانوسیال آب- اکسیدمس با لحاظ اثر حرکت براونی نانوذرات در محفظه‌ ذوزنقه‌ای برای هر دو رژیم جریان آرام و متلاطم مطالعه شده است. مطالعه برای اعداد رایلی 103 تا 1010، اعداد هارتمن 0 تا 100 و کسر حجمی‌های 0تا 04/0 از نانوذرات انجام شده است. معادلات حاکم با روش حجم محدود و الگوریتم سیمپلر به‌صورت عددی با استفاده از یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن حل شده‌اند. نتایج نشان دادند که با اعمال میدان مغناطیسی و افزایش آن، سرعت جابه‌جایی نانوسیال و قدرت جریان در هر دو رژیم جریان آرام و متلاطم کاهش می‌یابد. از مقایسه خطوط جریان و هم‌دما در رژیم آرام با متلاطم مشخص می‌شود که با توجه به ثابت ماندن قدرت میدان مغناطیسی (عدد هارتمن ثابت) در هر دو رژیم جریان آرام و متلاطم، خطوط جریان و هم‌دما در رژیم متلاطم کمتر تحت تاثیر نیروی لورنتس قرار می‌گیرند. برای هر دو رژیم جریان آرام و متلاطم با زیاد شدن کسر حجمی نانوذرات و افزایش عدد رایلی عدد ناسلت متوسط زیاد می‌شود. همچنین در همه‌ اعداد رایلی و کسرهای حجمی‌ با افزایش عدد هارتمن، عدد ناسلت متوسط کاهش می‌یابد. نانوسیال میدان مغناطیسی عدد هارتمن خواص متغیر جابه‌جایی طبیعی https://maj.ihu.ac.ir/article_202618_b63ef87aedab90b876af1f1425c9026e.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع) مکانیک هوافضا 2645-5323 15 2 2019 06 22 Thermoelastic Analysis of an Electromagnetic Launcher Using Finite Volume Method بررسی ترموالاستیک یک پرتابگر الکترومغناطیس به کمک روش حجم محدود 67 75 202620 FA مصطفی ورمزیار تربیت دبیر شهید رجایی سید رضا حمزه لو دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی Journal Article 2017 01 23 Electromagnetic launcher uses electrical energy to launch an armature. In order to simulate the movement of this type of launchers, it is necessary to solve the Maxwell equations in rails and armature. Due to the high acceleration and low speed of the armature at the start of the movement, it is necessary to apply the non-uniform meshes at the beginning of the rails. Changes in the physical properties of the rail and armature must be considered versus the temperature. The calculated results are in the agreement with the experimental velocity results reported in the previous study. The magnetic contours indicate that the high share of electrical current passes through the interior of the rails and the armature. The results of the temperature distribution show that the highest temperature is produced in the armature wings and the inner edge of the rails. The effect of temperature and magnetic force distribution on the thermal stress in rails and armature has been investigated and it has been shown that the moment of occurrence of the highest thermal stress in rails and armature is different. پرتابگر الکترومغناطیسی از انرژی الکتریکی برای تحریک سامانه و اعمال نیروی الکترومغناطیسی به پرتابه ‌استفاده می‌کند. جهت شبیه­سازی حرکت این نوع پرتابگرها نیاز است تا معادلات ماکسول در ریل و آرمیچر حل شوند. با توجه به شتاب بالا و سرعت کم آرمیچر در شروع حرکت، لازم است تا از یک شبکه غیریکنواخت در ابتدای ریل استفاده شود. تغییرات خواص فیزیکی ریل و آرمیچر با دما لحاظ گردیده‌ است. نتایج سرعت محاسبه شده در توافق خوبی با نتایج تجربی ارایه­شده در مقالات می‌باشد. کانتورهای میدان حکایت از آن دارد که سهم بالایی از جریان از لبه داخلی ریل و آرمیچر عبور می‌کند. نتایج توزیع دما نشان می‌دهد که بیشترین حرارت در بال­های آرمیچر و لبه داخلی ریل تولید می‌شود. اثر توزیع دما و نیروی مغناطیسی بر توزیع تنش حرارتی در ریل و آرمیچر مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که زمان وقوع بیشترین تنش حرارتی در ریل و آرمیچر متفاوت است. پرتابگر الکترومغناطیس ریل و آرمیچر میدان مغناطیسی توزیع دما تکیه گاه منعطف آنالیز ترموالاستیک https://maj.ihu.ac.ir/article_202620_8eca5a0046001b4836c91565ba23d572.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع) مکانیک هوافضا 2645-5323 15 2 2019 06 22 Analysis of Heat Conduction in a Quadratic Functionally Graded Plane by Boundary Element Method Based on the Variable Transmission Approach تحلیل انتقال حرارت در یک صفحه مدرج با تابع درجه دوم به ‌روش المان مرزی مبتنی بر تبدیل متغیر 77 89 202621 FA اسداله شاکر دانشگاه یزد محمود خداداد دانشگاه یزد حسین اشرفی کاشان Journal Article 2016 12 10 In this research, the governing differential equation of heat conduction problem in a non-homogenous, functionally graded material (FGM) is solved using the boundary elements method (BEM). Except for some limited cases, there is not known Green function or fundamental singular solution for this kind of problems, which is necessary to have the boundary elements analysis. In this paper, the thermal conductivity of the functionally graded plate is considered as a quadratic function of one direction and then an auxiliary variable is introduced into the governing differential equation in order to simplify the problem to a kind with known fundamental singular solution and therefore, heat transfer is solved in a 2D functionally graded material by simple boundary elements method which is not possible by common methods. Based on the proposed approach, a computer code is developed using the MATLAB. The validity of this developed code is verified by solving and analyzing a number of heat transfer problems. این پژوهش، به حل معادله دیفرانسیلی حاکم بر انتقال حرارت در یک ماده غیرهمگن مدرج تابعی، با استفاده از روش المان مرزی می‌‌پردازد. برای این نوع مسائل، تابع گرین یا همان حل بنیادین که برای ارائه حل المان مرزی یک مسئله لازم است، به­­جز در موارد محدود، شناخته شده و در دسترس نیست. در این مقاله، تابع هدایت حرارتی صفحه‌ مدرج به­صورت یک تابع درجه­ دوم از یک راستا، فرض می‌شود. با به­کارگیری یک متغیر کمکی و تبدیل متغیر، معادله دیفرانسیلی حاکم به معادله‌ای دارای حل بنیادین شناخته شده تبدیل می‌شود و لذا می‌توان مسئله انتقال حرارت در این نوع ماده مدرج تابعی دوبعدی را با روش المان مرزی حل کرد، در صورتیکه بطور معمولی و با روشهای رایج این کار امکان‌پذیر نیست. براساس رویکرد معرفی­ شده، یک کد کامپیوتری در محیط متلب نوشته شده است که صحه‌گذاری آن با حل مثال­های مختلف و متنوع و مقایسه و بررسی نتایج آنها، صورت گرفته است. تحلیل انتقال حرارت روش المان مرزی مواد مدرج تابعی تابع درجه دوم https://maj.ihu.ac.ir/article_202621_6b282b526db219708f996eb650f188fc.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع) مکانیک هوافضا 2645-5323 15 2 2019 06 22 Finite Element Analysis of Formability Improvement of Aluminum Alloy AA5182-O in Warm Electrohydraulic Forming Process مطالعه‌ بهبود شکل‌پذیری آلیاژ آلومینیوم AA5182-O در فرآیند شکل‌دهی الکتروهیدرولیک گرم، با استفاده از شبیه‌سازی اجزا محدود 91 102 202611 FA مجید ضیاء دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین علی فضلی دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین مهدی سلطانپور دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین Journal Article 2018 09 26 In this paper, a novel high speed forming process called warm electrohydraulic forming (WEHF) process is introduced. In this new forming process, the blank is heated before the forming process and then formed using the Electrohydraulic forming process. In order to investigate the formability improvement in this hybrid process, first the electrohydraulic forming of aluminum alloy AA5182-O at room temperature is simulated using the commercial software LS-DYNA and the results of simulation are verified with the experimental results available in the literature. After verification, the warm electrohydraulic forming process in different temperatures is simulated and the Forming Limit Diagrams (FLD) are obtained and compared to each other. The results indicate that considerable improvement in formability of the aluminum alloys in warm electrohydraulic forming process in different forming paths. Due to the ability of the WEHF in formability improvement, a novel WEHF is introduced and its formability improvement is investigated. In the experimental tests 23.6% increasing in failure strain of aluminum alloy is observed at WEHF in comparison with EHF.  Therefore the formability improvement in WEHF process can be concluded.   در این مقاله فرایند شکل‌دهی الکتروهیدرولیک گرم (WEHF) به­عنوان یک فرایند جدید شکل‌دهی برای بهبود شکل‌پذیری ورق‌های فلزی ارائه شده است. در این روش ورق قبل از شکل‌دهی، گرم شده و سپس با استفاده از فرایند شکل‌دهی الکتروهیدرولیک، شکل داده می­شود. برای بررسی بهبود شکل‌پذیری در روش ترکیبی بیان­شده، ابتدا فرایند شکل‌دهی الکترولیک ورق آلومینیم AA5182-O در دمای محیط مدل­سازی شده است و با مقایسه با نتایج تجربی موجود در مقالات، صحه‌گذاری شده است. سپس عملیات شکل‌دهی الکتروهیدرولیک گرم در دماهای مختلف مدل­سازی شده و منحنی‌های حد‌ شکل‌پذیری که در دماهای مختلف به­دست­آمده با هم مقایسه شده است. نتایج نشان­دهنده بهبود قابل توجه شکل‌پذیری در مسیرهای مختلف بارگذاری در فرایند شکل‌دهی الکتروهیدرولیک گرم می‌باشد. با توجه به قابلیت روش شکل‌دهی الکتروهیدرولیک گرم، یک روش تجربی جدید برای این فرایند ارائه­شده و بهبود شکل‌پذیری آن به­صورت تجربی بررسی شده است. در آزمایش‌های تجربی فرایند شکل‌دهی الکتروهیدرولیک گرم، بهبود 6/23 درصدی کرنش پارگی ورق آلومینیومی در مقایسه با شکل‌دهی الکتروهیدرولیک معمولی مشاهده گردید. بنابراین، نتایج تجربی نیز بهبود شکل‌پذیری در فرایند شکل‌دهی الکتروهیدرولیک گرم را نشان می‌دهد. شکل‌دهی الکتروهیدرولیک گرم شکل‌پذیری دما شبیه‌سازی المان محدود https://maj.ihu.ac.ir/article_202611_a1a17eb09968c96514c8b080824c0eb2.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع) مکانیک هوافضا 2645-5323 15 2 2019 06 22 Multi-Sensory Data Fusion System for Tool Condition Monitoring Using Optimized Artificial Fuzzy Inference System تلفیق حسگرها در سامانه پایش وضعیت ابزار با استفاده از سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی بهینه‌شده 103 118 202613 FA مهدی دانش عضو هیات علمی دانشگاه فنی و مهندسی بوئین زهرا صدیقه دانش دانسگاه آزاد تهران شرق خلیل خلیلی دانشگاه بیرجند Journal Article 2016 12 25 Currently, most of the available tool wear condition monitoring systems are based on the signal features quantities that are correlated with tool wear. The evaluation of tool wear based on one sensor is not reliable because the measured features depends not only on tool wear but also on other process parameters and random disturbances. For solving this problem, multi sensor data fusion is used to combine disparate sensory data. The obtained information are more accurate and reliable. In this research, combination of vision, current, strain and vibration sensors for predicting flank wear land is proposed. An optimized adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) model is developed to fuse the surface image, motor current, strain and vibration signal features. The structure of proposed ANFIS model has four inputs and one output. The inputs of the model are entropy of surface image (which is filtered by undecimated wavelet transform), time-frequency marginal integral of the motor current, Shannon entropy of strain and Shannon entropy of vibration signals, while output of the model is the flank wear. The results showed that the optimized ANFIS model can be used to fuse the signal features and predict tool flank wear with high accuracy. در حال حاضر بیشتر سیستم­های پایش وضعیت سایش ابزار براده­ برداری مبتنی بر مقادیر مشخصه­هایی از سیگنال که مرتبط با سایش ابزار هستند می­باشند. ارزیابی وضعیت ابزار بر­اساس مشخصه­های سیگنال یک حسگر قابل اطمینان نمی­باشد زیرا مشخصه به­دست آمده از سیگنال یک حسگر علاوه بر سایش ابزار به سایر عوامل غیر مرتبط با سایش ابزار مانند پارامترهای فرآیند و اغتشاشات تصادفی نیز وابسته است. راه حل این مساله، تلفیق داده­های چند حسگر غیر­متجانس می­باشد. اطلاعات به­دست­آمده از این روش کامل­تر و دارای دقت و قابلیت اطمینان­ بالاتری است. در این تحقیق، ترکیب حسگرهای بینایی، جریان، کرنش و ارتعاشات به­منظور پیش­بینی وضعیت سایش سطح آزاد ابزار پیشنهاد شده است. مدل سیستم استنتاج عصبی فازی تطبیقی (ANFIS) بهینه شده جهت تلفیق مشخصه­های سیگنال بافت سطح، جریان موتور، کرنش و ارتعاشات توسعه شده است. ساختار مدل ANFIS پیشنهادی دارای چهار ورودی و یک خروجی می­باشد. ورودی­های مدل شامل بی نظمی بافت سطح قطعه­کار (که توسط تبدیل موجک فیلتر شده)، انتگرال حاشیه­ای زمان فرکانس سیگنال جریان موتور اسپیندل و بی نظمی شانون سیگنال­های کرنش و ارتعاشات ابزار می­باشد. نتایج به­دست­آمده نشان داد با استفاده از مدل ANFIS بهینه شده می­توان مشخصه­های سیگنال­ها را تلفیق و با دقت بالایی در پیش­بینی وضعیت ابزار استفاده نمود. سایش ابزار پایش وضعیت تلفیق سنسورها ANFIS الگوریتم های فرا ابتکاری https://maj.ihu.ac.ir/article_202613_8945dbeb104a033cdaadb91c167ea7fa.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع) مکانیک هوافضا 2645-5323 15 2 2019 06 22 Experimental Study of Ultrasonic Assisted Surface Rolling Process تحلیل تجربی فرآیند نورد سطحی به‌همراه ارتعاشات فراصوت 119 129 202615 FA محمد کی منش دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه فنی و مهندسی گلپایگان حامد رضوی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه فنی و مهندسی گلپایگان Journal Article 2018 09 26 Ultrasonic assisted surface rolling (UASR) process is one of the most prominent methods to create severe plastic deformation and fine-grained structures. The aim of this paper is to study the ultrasonic vibration effects in surface rolling process, experimentally. In this regard, the desired horn was designed and manufactured in order to vibrate at longitudinal mode, which the proposed horn is able to change the mechanical properties of the metal surface by applying static pressure and dynamic impacts. Experimental tests were performed for three samples: CK15, CK45 and CK60 (Low, medium and high carbon) with and without applying ultrasonic vibrations. Micro surface hardness tests of samples were compared before and after UASR. The results showed that the higher static pressure leads to the higher micro surface hardness of samples. In addition, the use of ultrasonic vibrations in UASR can cause considerable rise in micro surface hardness. Based on the experimental results, it was found that, applying ultrasonic vibrations in surface rolling process are more effectiveness specifically in high carbon samples. Fatigue life investigation in various amplitudes showed the relative fatigue life improved in UASR process, especially in high vibrations amplitudes. فرآیند نورد سطحی به­همراه ارتعاشات فراصوت (UASR)، یکی از برجسته­ترین روش­های تغییر­شکل پلاستیک شدید و ایجاد ساختار ریزدانه    می­باشد. هدف از این مقاله این­ است که تأثیر ارتعاشات فراصوت در فرآیند نورد سطحی، به­طور تجربی مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا، هورن مورد­­نظر جهت ارتعاش مود طولی طراحی و ساخته شد که در آن هورن (ابزار) می­تواند با اعمال فشار استاتیک و همچنین ضربات دینامیکی، در خواص مکانیکی سطح فلز، تغییر ایجاد کند. آزمون تجربی برای سه نمونه CK15، CK45 و CK60 (کم کربن، متوسط کربن و پرکربن) با حضور و بدون حضور ارتعاشات فراصوت انجام گردید. میکرو سختی سطحی نمونه­ها بعد از انجام فرآیند UASR، نسبت به حالت معمولی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد هرچه فشار استاتیک بالاتر باشد، میکرو سختی سطحی نمونه­ها افزایش بیشتری می­یابد، ضمن این­که اعمال ارتعاشات فراصوت در فرآیند UASR نیز می­تواند میکرو سختی سطحی را با افزایش قابل توجهی مواجه نماید. از طرفی مشاهدات تجربی نشان داد که اثر­گذاری ارتعاشات فراصوت بر فرآیند نورد سطحی، در نمونه­های پرکربن بیشتر است. سپس طی مقایسه­ای نسبی، عمر خستگی برای سه­­جنس ذکرشده، با دامنه­های ارتعاشی مختلف بررسی شد که بهبود عمر نسبی خستگی در فرآیند UASR خصوصا در دامنه­های ارتعاشی بالاتر نشان داده شده است. فرآیند نورد سطحی به‌همراه ارتعاشات فراصوت UASR ریزسختی سطحی عمر نسبی خستگی https://maj.ihu.ac.ir/article_202615_0870e9581622604cc2698d0abf1d0f1b.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع) مکانیک هوافضا 2645-5323 15 2 2019 06 22 Finite Element and Experimental Investigation of Aluminum Tube by Equal Channel Angular Pressing بررسی المان محدود و تجربی فرآیند تغییر شکل شدید لوله‌ آلومینیوم به روش ECAP 131 144 202617 FA عباس وفایی صفت دانشگاه امام حسین(ع) محمد قرامحمدی دانشگاه پیام نور تهران واحد ری/ شرکت طوفان الکتریک ( قم) Journal Article 2017 01 19 Productions of metallic ultra-fine and Nano microstructure have been addressed by researchers and engineers in recent years. The purpose of the production of these materials with specific procedures is to achieve lightweight parts with high strength and capabilities. Various methods for manufacturing solid round or square sections using equal channel angular pressing have been offered by researchers. However, few researches have been reported the production of pipes with high strength-to-weight property. A direct extrusion method is proposed for the production of high-strength tubes. Aluminum alloy 3003 that is widely used in industries because of the structural characteristics of a cold working is used in this study. Previous studies have been focused on channel angle of 90<sup>o</sup>, but in this study, angles above 90<sup>o</sup> are investigated. Strain and stress distribution results in finite element simulation have been used to obtain the optimal internal and external channel angles. The optimal channel angles are first investigated by simulation results. The required die with optimal channel angles was then manufactured and the samples were experimentally tested. The results showed that the use of these angles with optimal channel angels in equal channel angular presses for aluminum 3003 tube increases significantly the tensile strength and hardness. تولید فلزات ریزساختار فوق ریزدانه و نانو در سال‌های گذشته موردتوجه محققان و مهندسان قرارگرفته است. هدف از تولید این مواد با روش‌های خاص، دستیابی به قطعات سبک‌وزن با استحکام و قابلیت بالاست. روش‌های متنوعی برای تولید قطعات توپر با مقاطع گرد و یا مربع با استفاده از فرآیند تغییر شکل شدید توسط محققین ارائه‌شده است. اما در خصوص تولید لوله‌های با استحکام به وزن بالا، کارهای به نسبت کمتری ارائه گردیده است. آلیاژ استفاده‌شده در این پژوهش از گروه آلومینیوم به شماره 3003 بود که دارای استفاده صنعتی و به لحاظ خصوصیات ساختاری قابلیت تحمل کار سرد خوبی بود. در این مقاله، یک روش اکستروژن مستقیم برای تولید لوله با استحکام بالا ارائه‌شده است. اغلب مطالعات گذشته بیشتر روی زاویه کانال 90 درجه صورت پذیرفته است، اما در این پژوهش با دیدی جدید زوایای بالای 90 درجه نیز به‌طورجدی بررسی‌شده است. نتایج توزیع کرنش و تنش در نمونه‌های شبیه‌سازی‌شده جهت به دست آوردن زاویه داخلی و خارجی بهینه موردبررسی قرارگرفته است. بعد از به دست آوردن زوایای بهینه، قالب موردنیاز ساخته و نمونه‌ها به‌صورت عملی مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج تجربی نشان داد که استفاده از این زوایا در فرایند تغییر شکل شدید لوله‌ی آلومینیوم گروه 3003، باعث افزایش قابل‌توجه استحکام کششی و سختی می‌شود. ایکپ لوله شبیه‌سازی المان محدود آلومینیوم 3003 https://maj.ihu.ac.ir/article_202617_5ad34aa00f155d21145958b6c9afdaf7.pdf
دانشگاه جامع امام حسین(ع) مکانیک هوافضا 2645-5323 15 2 2019 06 22 Experimental Study and Simulation of the Effect of Temperature in Thixoforging Process, Case Study: Producing of the 62 Model Helical Gearbox Cap بررسی آزمایشگاهی و شبیه‌سازی تاثیر دما در فرآیند تیگزوفورجینگ، مطالعه موردی: تولید درپوش گیربکس حلزونی مدل 62 145 157 202619 FA امین کلاه دوز باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خمینی شهر ساسان امینیان باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان دانشگاه آزاد اسلامی، واحد خمینی شهر Journal Article 2017 04 25 Semi-solid metal (SSM) processing has been used to produce of the engineering components with the suitable properties and at the closet form of the final part. Thixoforging is one of SSM processes that in this process the forming operation is performed on materials with the solid fraction of less than 55%. The purpose of this paper is to discuss on the temperature (mold and specimen temperature and holding time) for the producing of a relatively complex piece. The characteristics of the microstructures and mechanical properties of thixoforged Al-A356 alloy were studied. For this aim, some experimental tests were done. Also the results of these tests are compared with the results of simulations. The results showed that by increasing mold temperature, causes more inhomogeneous microstructure and therefore the hardness and forming force decreased %12.5 and %20.6 respectively. Also the results showed that increasing the specimen temperature and holding time, the grain size of primary α–al phase increased. For example in holding time of 5 min, by increasing the temperature from 570<sup>°</sup>C to 600<sup>°</sup>C, the grain size of primary α–al increased 3.5 percent. Also in the temperature from 570<sup>°</sup>C, by increasing holding time of 5 min to 30 min, the grain size of primary α–al increased 73.9 percent. In this work, the T6 heat treatment process was used for improving the hardness. The hardness was increased %17.3, because of changing in primary α–al phase and produced the homogeneous microstructure. برای تولید قطعاتی که دارای خواصی مناسب و در نزدیک­ترین حالت تولید به­شکل نهایی باشند می­توان از انواع فرآیند­های شکل­دهی نیمه­جامد استفاده نمود. تیگزوفورجینگ به مجموعه­ای از فرآیندهای نیمه­جامد گفته می­­شود که در آن عملیات شکل­دهی برای موادی با کسر جامد کمتر از 55% صورت بگیرد. هدف از این مقاله بررسی تاثیر دما (یعنی دمای قالب و قطعه خام) برای تولید قطعه­ای نسبتاً پیچیده است. خروجی­های مورد بررسی نیز ریزساختار و مشخصات مکانیکی قطعه تولیدی در نظر گرفته شده است. برای این منظور یک­سری آزمایشات عملی صورت گرفته است. همچنین داده­های حاصل در این آزمایشات با مقادیر استخراجی از شبیه­سازی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می­دهد که با افزایش دمای قالب، ریزساختار درشت­تر می­شود. همچنین در این حالت ساختار غیر همگنی به­وجود می­آید. نتیجه این اتفاق کاهش سختی به مقدار 5/12% است. البته نیروی شکل­دهی نیز کاهش یافته که مقدار 6/20% گزارش شده است. همچنین رشد دانه­ها با افزایش دمای قطعه و مدت زمان نگه­داری نشان داده شده است. می­توان گفت برای مدت زمان نگه­داری min5 دقیقه، چنانچه دما از ºC570 به ºC600 افزایش یابد، مقدار اندازه دانه 3/5% افزایش می­یابد. یا برای دمای ºC570 افزایش زمان نگه­داری از min5 به min30 موجب افزایش 9/73% در اندازه دانه می­گردد. در ادامه برای بهبود سختی نمونه­ها از عملیات T6 استفاده شده است. با استفاده از این عملیات، میزان سختی 3/17% افزایش یافت. دلیل این امر   شکسته­شدن فاز یوتکتیک و تبدیل آن به ساختار همگن و کروی است. تیگزوفورجینگ آهنگری غیر هم‌دما دمای قالب دمای قطعه مدت زمان نگهداری https://maj.ihu.ac.ir/article_202619_26d5a92dfcdbb294f115cc42eae72d5e.pdf