ORIGINAL_ARTICLE
آنالیز انرژی و اگزرژی سیستم مجتمع گازی سازی زیست توده و پیل سوختی اکسید جامد (قسمت دوم): تکنولوژی تصفیه گاز دما بالا
در این مقاله، برای کاربردهای تولید توان به صورت غیر متمرکز، سیستم یکپارچهی گازیساز زیستتوده–پیل سوختی اکسید جامد–توربین گاز–چرخه آلی رانکین ارائه شده است. سیستم پیشنهادی شامل واحد گازیسازی، واحد تصفیه گاز، هیبرید پیل سوختی اکسید جامد و توربین گاز و چرخه پایین دست آلی رانکین میباشد. تکنولوژی تصفیه گاز دما بالا برای این سیستم پیشنهاد شده است. عملکرد سیستم توسط محاسبات ترمودینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان میدهد که با سیستم یکپارچه گازیسازی زیست توده–پیل سوختی اکسید جامد–توربین گاز–چرخه آلی رانکین با تولید توان خالص MWe3/2 میتوان به راندمان انرژی خالص 73/55% بر مبنای ارزش گرمای پایین دست یافت. از نرمافزار ترمودینامیکی Cycle-Tempo برای مدلسازی سیستم پیشنهادی استفاده شده است.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8146_eaedba045eca0daee3eaaa832701cd81.pdf
2018-10-23
1
8
انرژی
اگزرژی
گازیساز
سیستم تصفیه گاز
پیل سوختی اکسید جامد
وحید
اعظمی
vazami@uma.ac.ir
1
دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
LEAD_AUTHOR
مرتضی
یاری
myari@tabrizu.ac.ir
2
استاد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
AUTHOR
[1] McKendry P., Energy production from biomass (part 2): conversion technologies, Bioresour Technol, Vol. 83, No. 1, pp. 47-54, 2002.
1
[2] Alderucci V, Antonucci P.L, Maggio G., Giordano N., Antonucci V., Thermodynamic analysis of SOFC fuelled by biomass-derived gas, Int J Hydrogen Energy, Vol. 19, No. 4, pp. 369–76, 1994.
2
[3] Hutton P.N., Musich M.A., Patel N., Schmidt D.D, Timpe R.C., Feasibility study of a thermally integrated SOFC-gasification system for biomass power generation, Phase 1 Interim report, DE-FC26-98FT40321, 2003.
3
[4] Fryda L.,. Panopoulos K.D, Karl J., Kakaras E., Exergetic analysis of solid oxide fuel cell and biomass gasification integration with heat pipes, Energy, Vol. 33, No. 2, pp. 292–9, 2008.
4
[5] Nagel F.P., Schildhauer T.J., McCaughey N., Biollaz S.M.A, Biomass-integrated gasification fuel cell systems e part 2: economic analysis, Int J Hydrogen Energy, Vol. 34, No. 16, pp. 6826–44, 2009.
5
[6] Pierobon L., Rokni M., Larsen U., Haglind F., Thermodynamic analysis of an integrated gasification solid oxide fuel cell plant combined with an organic Rankine cycle, Renewable Energy, Vol. 60 pp. 226–234, 2013.
6
[7] Gholamian E., Zare V., Mousavi S. M., Integration of biomass gasification with a solid oxide fuel cell in a combined cooling, heating and power system: A thermodynamic and environmental analysis, Int J Hydrogen Energy, Vol. 41 pp. 1–11, 2016.
7
[8] Cycle-Tempo 5.0, TU Delft, 2006, www.cycle-tempo.nl.
8
[9] Aravind P.V., Woudstra T., N. Woudstra H., Spliethoff, Thermodynamic evaluation of small scale systems with biomass gasifiers, solid oxide fuel cells with Ni/GDC anodes and gas turbines, J Power Sources, Vol. 190, No. 2, pp. 461–75, 2009.
9
[10] Toonssen R., Sollai S., Aravind P.V., Woudstra N., Verkooijen A.H.M., Alternative system designs of biomass gasification SOFC/GT hybrid systems, International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 36, No. 2, pp. 10414–25, 2011.
10
[11] Liua M., Aravind P.V., Woudstra T., Cobas V.R.M., Verkooijen A.H.M., Development of an integrated gasifier–solid oxide fuel cell test system: A detailed system study, J Power Sources, Vol. 196, No. 2, pp. 7277–89, 2011.
11
[12] Ankur Scientific Energy Technologies Pvt. Ltd. www.ankurscientific.com/ range.htm#wbg, 2011.
12
[13] Singhal S.C., Kendall K., High-temperature solid oxide fuel cells: fundamentals, design, and applicatons, Elsevier Science, 2003.
13
[14] Williams M.C., Strakey J.P., Singhal S.C., U.S. distributed generation fuel cell program, Journal of Power Sources, Vol. 131, No. 1–2, pp. 79-85, 2004.
14
ORIGINAL_ARTICLE
تاثیر تغییر هندسه پروانۀ پمپ گریز از مرکز در پدیده کاویتاسیون
کاربرد فراوان پمپهای گریز از مرکز در صنایع مختلف موجب شده است تا افزایش کارایی این پمپها مورد توجه قرار گیرد. پدیده کاویتاسیون یکی از مشکلات اساسی در عملکرد پمپهای گریز از مرکز میباشد. تغییر هندسهی ورودی پمپهای گریز از مرکز میتواند راه حلی برای کاهش وقوع کاویتاسیون در مکش پروانه گردد. بدین منظور، جریان در پروانه و حلزونی پمپ به صورت عددی با نرم افزار سی اف ایکس شبیه سازی شده است. روش عددی حجم محدود به همراه مدل آشفتگی کا-امگا-اس اس تی برای تحلیل عددی مورد استفاده قرار گرفته است. جریان در پروانه و حلزونی به ترتیب با دستگاه مختصات چرخان و ساکن تحلیل شده است و نتایج با رابط روتور ایستا به یکدیگر کوپل شده اند. موقعیتهای مختلف ورودی به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. منحنی هد - دبی پمپ شبیه سازی شده با مدل واقعی پمپ 200-65 شرکت پمپیران مقایسه شده است. خطای عددیِ پایین، اطمینان از نتایج حاصل را افزایش داده است. نتایج نشان میدهد برخی هندسههای ورودی پروانه پمپ موجب بهبود عملکرد کاویتاسیونی پمپ با کاهش جزئی هد پمپ شده است.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8149_6300d5ccf8bf2e232a124d44949ea766.pdf
2018-10-23
9
18
پمپ گریز از مرکز
کاویتاسیون
تغییر هندسه
حل عددی
میر بیوک
احقاقی
ehghaghi@tabrizu.ac.ir
1
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
LEAD_AUTHOR
کیهان
کوزه گر غیاثی
keyhan.ghiyasi92@ms.tabrizu.ac.ir
2
کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
AUTHOR
محمد
وجدی
vajdi@uma.ac.ir
3
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
AUTHOR
[1] Van Esch B. P. M., Simulation of three-demensional unsteady flow in hydraulic pumps. University of Twente,
1
ch.1, pp. 9-10, 1997.
2
[2] طحانی م.، بررسی تجربی و عددی اثر تغییرات هندسه پره بر عملکرد پمپ سانتریفوژ. رساله دکتری، دانشگاه علم و صنعت ایران، 1391.
3
[3] Karassik I. J., Messina J. P., Cooper P., Heald C. C., Pump handbook, Vol. 3, New York, McGraw-Hill, 2001.
4
[4] کوزهگرغیاثی ک. احقاقی ب.، محاسبه عملکرد ایندیوسر پمپ با شبیه سازی سه بعدی جریان. اولین کنفرانس ملی توسعه پایدار در سیستمهای مهندسی انرژی ،آب و محیط زیست، تهران، ایران، 1394.
5
[5] U.S. Department Of Energy (DOE)., Energy Efficiency and Renewable Energy, Improving Pumping System Performance –A Sourcebook for Industry, 2nd ed, May, 2006.
6
[6] Gülich J. F., Centrifugal pumps, Springer, 2008.
7
[7] Karassik I. J., McGuire T., Centrifugal pumps, Technical Standards Services, 1998.
8
[8] شایسته ر.، تاریخچهابداعوتکاملپمپها، مشاورین تجهیزات دوار چرخ پارسی، 1389.
9
[9] Yokoyama S., Effect of the position of impeller inlet and lean on the cavitation performance of centrifugal pump, Fluid Engineering journal, Vol. 12, No. 10, pp 601-612, 1976.
10
[1]
11
[2]
12
[3]
13
[4]
14
[5]
15
[6]
16
[7]
17
[8]
18
[9]
19
[10] Hofmann M., Stoffel B., Experimental and Numerical studies on a centrifugal pump with 2D-curved blades in cavitating condition, 2001.
20
[1]
21
[2]
22
[3]
23
[4]
24
[5]
25
[6]
26
[7]
27
[8]
28
[9]
29
[10]
30
[11] Bacharoudis E. C., Filios A. E., Mentzos M. D. and Margaris D.P., Parametric Study of a Centrifugal Pump Impeller by Varying the Outlet Blade Angle, The Open Mechanical Engineering Journal, Vol. 2, No. 2, pp 75-83, 2008.
31
[1]
32
[2]
33
[3]
34
[4]
35
[5]
36
[6]
37
[7]
38
[8]
39
[9]
40
[10]
41
[11]
42
[12] Luo X., Zhang Y., Peng J., Xu H., Yu W., Impeller inlet geometry effect on performance improvement for centrifugal pumps, Springer, Journal of Mechanical Science and Technology, Vol 22, No 10,pp 1971-1976, 2008.
43
[13] Pranit M. Patil., Shrikant B. Gawas., Priyanka P. Pawaskar., Dr. R. G. Todkar., Effect of geometrical changes of impeller on centrifugal pump performance, International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET),Vol 2, No 2, pp 220-224,2015.
44
[14] Shojaeefard M. H., Tahani M., Ehghaghi M. B., Fallahian M. A., and Beglari M.,Numerical study of the effects of some geometric characteristics of a centrifugal pump impeller that pumps a viscous fluid, Computers & Fluids journal, Vol 60,pp 61-70, 2012.
45
[15] Ehghaghi M. B., Vajdi M., Numerical and Experimental Study of splitter blades effect on the centrifugal pump performance, Modares Mechanical Engineering journal, Vol. 15, No. 3, pp 398-410, 2014.
46
[16] Elder R., Tourlidakis A., Yates M., Advances of CFD in fluid machinery design, John Wiley & Sons, 2003.
47
[17] Menter F. R., Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications, AIAA journal, Vol. 32, No. 8, pp. 1598-1605, 1994.
48
[18] کاتالوگهای صنعتی شرکت پمپیران، ایران، تبریز.
49
[19] Minggao T., Prediction research on energy characteristics for centrifugal pumps, Zhenjiang: Jiangsu University, 2008.
50
[20] Nourbakhsh S., Turbomachinery, University of Tehran Press, 2005.
51
ORIGINAL_ARTICLE
تعیین تنش بهینه در صفحات فلزی محدود حاوی گشودگیهای چند ضلعی با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرّات
در این مقاله، به تعیین پارامترهای موثّر در طراحی بهینه صفحات فلزی محدود حاوی گشودگیهای چندضلعی تحت بار کششی تکمحوری پرداخته شده است. از الگوریتم اجتماع ذرّات به عنوان الگوریتم بهینهسازی در تعیین پارامترهای موثّر استفاده شده است. انعطافپذیری، سادگی، زمان حلّ مناسب و اجتناب از قرار گرفتن در نقطه بهینه محلّی از ویژگیهای مهّم این الگوریتم میباشد. تابع هدف دستیابی به کمترین مقدار ضریب تمرکز تنش (تنش بهینه) در اطراف گشودگیهای مثلّثی، مربّعی، پنجضلعی و ششضلعی میباشد. تعیین مقدار تنش بهینه حول گشودگیهای گوناگون در ورق محدود تحت بار کششی پژوهشی است که تاکنون به آن پرداخته نشده است. روش بهکار گرفتهشده برای محاسبه تمرکز تنش برپایهی حلّ تحلیلیِ متغیّر مختلطِ موشخیلشویلی و نگاشت همنوا با فرض تنش صفحهای میباشد. ورق، محدود (نسبت طول ضلع گشودگی به بزرگترین ضلع ورق درگشودگی مربّعی و مثلّثی و نسبت قطر دایره محیط بر سایر n ضلعیها به بزرگترین ضلع ورق، بزرگتر از 2/0)، همسانگرد و الاستیک خطّی درنظر گرفتهشده است. از روش اجزای محدود، برای بررسی درستی جوابها استفاده شده است. نتایج عددی، تطابق خوبی با نتایج حاصل از حلّ تحلیلی حاضر دارد. نتایج نشان میدهند با انتخاب مناسب پارامترهای بهینه میتوان مقدار تنش اطراف گشودگیهای مختلف منتظم را به میزان قابل توجهی کاهش داد.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8083_a7aba195f1aefe8991c22fd976a79ba3.pdf
2018-10-23
19
28
صفحه فلزی محدود
گشودگی چندضلعی
الگوریتم اجتماع ذرّات
روش متغیّر مختلط
ضریب تمرکز تنش
محمد حسین
بیاتی چالشتری
mhbayati88@gmail.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
LEAD_AUTHOR
محمد
جعفری
mojaf2001@gmail.com
2
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
AUTHOR
[1] Muskhelishvili N. I., Some basic problems of the mathematical theory of elasticity. Second edition, Netherlands, Noordhooff, 1962.
1
[2] Lekhnitskii S. G., Anisotropic plates. Second edition, New York, Gordon and Breach Science, 1968.
2
[3] Savin G. N., Stress concentration around holes.New York, Pergamon Press, 1961.
3
[4] Rajaiah K., Naik N. K., Optimum quasi- rectangular holes in infinite orthotropic plates under in- plane loadings. Journal of Applied Mechanics, Vol.50, No.4a, pp.891- 892, 1983.
4
[5] Rezaeepazhand J., Jafari M., Stress concentration in metallic plates with special shaped cutout. International Journal of Mechanical Sciences, Vol.52, pp. 96- 102, 2010.
5
[6] Lei G. H., Ng C.W.W., Rigby D.B. Rigby, Stress and displacement around an elastic artificial rectangular hole. Journal of Engineering Mechanics, Vol.127, No.9, pp.880- 890, 2001
6
[7] Darwish F., Gharaibeh M., Tashtoush G., A modified equation for the stress concentration factor in countersunk holes. Journal of Mechanics A/Solids, Vol. 36, pp. 94- 103, 2012.
7
[8] Golub V.P, Panteleev E.A., Subcritical growth of high- cycle fatigue cracks in finite thin isotrropic plates. International Applied Mechanics, Vol. 36, No. 7, pp. 938–47, 2000.
8
[9] Jafari M., Ghandivarnosefaderani I., Semi- analytical solution of stress concentration factor in the isotropic plates containing two quasi- rectangular cutouts. Modares Mechanical Engineering ,Vol.15, No.8, pp.341- 350, 2015(In Persian)
9
[10] Rao D.K.N., Babu M.R., Reddy K.R.N., Sunil D., Stress around square and rectangular cutouts in symmetric laminates. Composite Structures, Vol. 92, No.12, pp.2845- 2859, 2010.
10
[11] Jain N.K., Mittal N.D., Finite element analysis for stress concentration and deflection in isotropic, orthotropic and laminated composite plates with central circular hole under transverse static loading. Materials Science and Engineering, Vol. 498, No.1, pp115–24, 2008.
11
[12] Jafari M., Ashoori H. S., Study of the force and moment resultants around quadrilateral hole in unsymmetric laminates. Modares Mechanical Engineering, Vol. 15, No. 5, pp. 193- 204, 2015 (In Persian)
12
[13] Sharma D. S., Stress distribution around polygonal holes. International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 65, No.1, pp. 115–124, 2012.
13
[14] Ogonowski I.M., Analytical study of finite geometry plate with stress concentration. AfAA/ASME/AHS21sSDM Conference, pp. 694–98, 1980.
14
[15] Linc C., Koc C., Stress and strength analysis of finite composite laminates with elliptical holes. Journal of Composite Materials, Vol. 22, No.1, pp. 373–85, 1988.
15
[16] Woo C.W., Chan L.W.S., Boundary collocation method for analyzing perforated plate problems. Engineering Fracture Mechanics, Vol. 43, No.1, pp. 757–68, 1992.
16
[17] Xu X., Sun L., Fan X., Stress concentration of finite composite laminates with elliptical hole. Composite Structure, Vol. 57, No. 2, pp. 29–34, 1995.
17
[18] Pan Z., Cheng Y., Liu J., Stress analysis of a finite plate with a rectangular hole subjected to uniaxial tension using modified stress functions. International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 75, pp. 265–77, 2013.
18
[19] Jafari M., Ardalani E., Analytical solution to calculate the stress distribution around triangular hole in finite isotropic plates under in- plane loading. Modares Mechanical Engineering, Vol. 15, No. 5, pp. 165- 175, 2015. (In Persian)
19
[20] Alonso MG, Duysinx p., Particle swarm optimization (PSO): an alternative method for composite optimization, 10th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization. Orlando. Florida. USA. May 19 -24,2013.
20
[21] Jafari M, Rohani A Stress distribution parameters optimization of orthotropic plates with quasi-square cut out using genetic algorithm. Journal of Solid and Fluid Mechanics. Vol. 4, No. 4, pp. 87- 99, 2014. (In Persian)
21
[22] Ines Barbosa CJ, Maria Amélia R Design of a laminated composite multi-c structure subjected to torsion. 29th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences, St. Petersburg, Russia, September 7-12,2014.
22
[23] Yang X., Yuan J., Yuan J., Mao H., A modified particle swarm optimizer with dynamic adaptation, Applied Mathematics and Computation, Vol. 189, PP. 1205–1213, 2007.
23
[24] chan F. T.S., Tiwari M.K., swarm intelligence: Focus on ant and particle swarm optimization, I-teach education and publishing, vienna, austria, 2007.
24
[25] Kennedy J, Eberhart R.,“Particle Swarm Optimization”, Proceeding of IEEE International Conference on Neural Networks, New York, USA, July,1995.
25
ORIGINAL_ARTICLE
تعامل انسان و رباتهای دستیار اجتماعی جهت بهبود توجه اشتراکی در کودکان مبتلا به اتیسم
استفاده از ربات، و به صورت خاص رباتهای انساننما ، در بسیاری از حوزهها از جمله حوزه درمان، رشد روزافزونی را تجربه کرده است. در این پژوهش از ربات انساننما برای بهبود توجه اشتراکی در کودکان مبتلا به اتیسم استفاده شده است. از جمله چالشهای این رویکرد این است که اولأ این بیماری شرایط خاصی برای بیمار به وجود میآورد که حضور درمانگر و هر شئ خارجی دیگری را به راحتی پذیرا نیست؛ چالش دوم مربوط به انتخاب الگوریتمها و روشهای مناسب ردیابی سر و مردمک چشم در کودکان مبتلا به اتیسم است، که یکی از ویژگیهای آنها حرکات غیر ارادی و کنترل نشده سر و چشم به طرفین میباشد. سومین چالش روال درمان و پژوهش است، روند درمان و انجام تستهای طراحی شده نباید باعث ایجاد تحریک بیش از حد در کودک شود، برای غلبه بر چالشهای ذکرشده، علاوه بر الگوریتم ردیابی مردمک چشم بلادرنگ با مقاومت بالا، بدون استفاده از سخت افزارهای تجاری، با استفاده از درخت تصمیمگیری فازی برای ترکیب اطلاعات پزشکی و مهندسی در طول درمان استفاده شدهاست، و نهایتأ مفهوم درمان تعاملی برای بهبود کودکان اتیستیک معرفی گردیده است..
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8084_699c6f1f60ef67d52b013dd719e7307c.pdf
2018-10-23
29
35
رباتهای دستیار اجتماعی
اتیسم
ردیابی مردمک چشم
تعامل انسان و ربات
تصمیمگیری فازی
مجید
جگریان
majid.jegarian@gmail.com
1
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، پژوهشکده رباتیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
AUTHOR
فاطمه
باکویی
fatemeh.bakouie@gmail.com
2
استادیار، پژوهشکده علوم شناختی و مغز، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
AUTHOR
محسن
بهرامی
mbahrami@aut.ac.ir
3
استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
حمیدرضا
پوراعتماد
pouretemad.h@gmail.com
4
استاد، پژوهشکده علوم شناختی و مغز، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
AUTHOR
[1] Scassellati B., Henny A., Maja M., Robots for use in autism research, Annual review of biomedical engineering, Vol. 14, pp. 275-294, 2012.
1
[2] Pioggia G., Sica M. L., Ferro M., Igliozzi R., Muratori F., Ahluwalia A., De Rossi D., Human-Robot Interaction in Autism: FACE, an Android-based Social Therapy, RO-MAN 2007 - The 16th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication, Jeju, pp. 605-612, 2007.
2
[3] Kim E. S., Paul R., Shic F., Scassellati B., Bridging the research gap: Making HRI useful to individuals with autism, Journal of Human-Robot Interaction 1.1, 2012.
3
[5] De Silva R. S., Tadano K., Higashi M., Saito A., Lambacher S.G., Therapeutic-assisted robot for children with autism, 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, IEEE, 2009.
4
[6] Pioggia G., Igliozzi R., Sica M. L., Ferro M., Muratori F., Ahluwalia A., De Rossi D., Exploring emotional and imitational android-based interactions in autistic spectrum disorders, Journal of CyberTherapy & Rehabilitation 1, No. 1, pp. 49-61, 2008.
5
[7] Anzalone S. M., Tilmont E., Boucenna S., Xavier J., Jouen A. L., Bodeau N., Maharatna K., Chetouani M., Cohen D., MICHELANGELO Study Group, How children with autism spectrum disorder behave and explore the 4-dimensional (spatial 3D+ time) environment during a joint attention induction task with a robot, Research in Autism Spectrum Disorders 8, No 7, pp. 814-826, 2014.
6
[8] Pyun N. J., Halima S., Nicole V., Adaptive haar-like features for head pose estimation, International Conference Image Analysis and Recognition, Springer International Publishing, pp. 94-101, 2014.
7
[9] Sikandar Lal Khan M., Zhihan L., Haibo L., Head orientation modeling: Geometric head pose estimation using monocular camera, The 1st IEEE/IIAE International Conference on Intelligent Systems and Image Processing 2013, 2013.
8
[10] Valenti R., Sebe N., Gevers T., Combining head pose and eye location information for gaze estimation, IEEE Transactions on Image Processing 21, No. 2, pp. 802-815, 2012.
9
[11] Jesorsky O., Klaus J. K., Robert W. F., Robust face detection using the hausdorff distance. International Conference on Audio-and Video-Based Biometric Person Authentication. Springer Berlin Heidelberg, 2001.
10
[12][SoftBank Robotics]: [1]2017. [Online]. Available: https://www.bioid.com/about/bioid-face-database. [Accessed: 01- Jan- 2017].
11
[13][S]: [1]2017.[Online]. Available: https://ww.ald.softbankrobotics.com/en. [Accessed: 01- Jan- 2017].
12
ORIGINAL_ARTICLE
مطالعه عددی پدیده سرج با مدل توربولانسی k-εدر کمپرسورهای جریان محوری
کاربرد کمپرسورهای محوری در فرآیندهای آیرودینامیکی به علت وجود ناپایداری جریان سیال در دبیهای جرمی کم، محدود است. از جمله این ناپایداریها پدیده سرج است. در کار حاضر تحلیل سه بعدی غیر دائم معادلات ناویر استوکس به کمک نرم افزار فلوئنت در توربوماشینهای چند مرحلهای با استفاده از مدل توربولانسی (k −ε) و نوع SKEمطالعه شده است. نتایج نشان دادند این مدل در مقایسه با انواع معمولی، برای مسائل توربوماشینها دارای دقت بهتر و نرخ همگرایی سریعتری است و در بررسی رفتار سیستم تراکمی برای نقاط عملکرد متفاوت کمپرسور، هنگام بروز پدیده سرج و تغییرات نوسانات فشار و دبی جرمی با گذشت زمان، دقت قابل قبولی دارد. به طوریکه نرخ متوسط دبی جرمی محاسبه شده برای روتور ناسا ۶۷ در مطالعه حاضر و مدل SKE برابر (kg/s) ۲۳/۳۴ است و دادههای آزمایشگاهی مقدار (kg/s) ۶۱/۳۴ را نشان میدهد. همچنین مشخص شد که در شرایط سرج با افزایش دور طراحی نوسانات کاهش زیادی خواهند داشت.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8150_aabfd9bc9e8a98c3d33f870fe39995d4.pdf
2018-10-23
37
46
کمپرسور جریان محوری
مطالعه عددی
پدیده سرج
اکرم
جهانبخشی
akram.jahanbakhshi@gmail.com
1
کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
AUTHOR
افشین
احمدی ندوشن
ahmadi@eng.sku.ac.ir
2
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
LEAD_AUTHOR
[1]شیرانی، توربوماشین، ویرایش دوم، مرکز نشر دانشگاه صنعتی اصفهان، 1379، شابک 0-76-6029-964
1
[2] Moor F. K., Greitzer E. M., A theory of post stall transients in a axial compressor system, part 1-development of Equation, Journal of Engineering for gas turbine and power Vol. 108, pp. 68-76, 1986
2
[3] Bohagen B., Gravdahl J. T., Active Surge control of compressor system using drive torque, Automatica, Vol. 44, pp. 1135-1140, 2008
3
[4] Emmons H. W., Pearson C. E. and Grant H. P., Compressor Surge and Stall Propagation,” Transactions of ASME, Vol. 77, pp. 455-469, 1955
4
[5] Horlock J.H., Axial Flow Compressors, Butterworths Scientific Publications,London, 1958.
5
[6] M.Greitzer E., Surge and Rotating Stall in Axial Flow Compressor: Part 1,Theoretical Compression System Model, and Part 2, Experimental Results and Comparison with Theory, ASME Journal of Engineering for Power Transactions of ASME, Vol. 98, pp. 190-217, April 1976.
6
[7] K.Moore F. and M.Greitzer E., A Theory of Post-Stall Transients in Axial Compression Systems Part I-Development of Equations,” Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 108, pp. 68-76, Jan. 1986
7
[8] Gravdahl T. and Egeland O., Compressor Surge and Rotating Stall Modeling and Control, Springer, Verlay London Limited, 1999.
8
[9] Stodola A., Steam and Gas Turbine, McGraw-Hill Book Co., New York, 1927.
9
[10] Kearton W. J., Turbo-Blowers and Compressors, Sir Isaac Pitman and Sons Publishers, London, 1931
10
[11] Fischer K. and Thoma D., Investigations of the Flow Conditions in a Centrifugal Pump”, Transactions of ASME, Vol. 54, pp. 141-155, Nov. 1932.
11
[12] Helvoirt J.V., Centrifugal Compressor Surge. Modeling and Identification for Control, PILD Thesis. Technische Universiteit Eindlioven. 2007.
12
[13] Willems F., Modeling and Control of Compressor Flow Instabilities, IEEE Conti-ol System Magazine. Vol. 19. pp. 8-18. 2009.
13
[14] Kurz R., White R.C., Surge Avoidance in Gas Compression Systems, Tram. ASME, Journal. of Turbo. Vol. 126. pp. 501-506. 2009
14
[15] bohagen B ., Gravdahl J. T ., Active Surge control of compressor system using drivetorque, journal of engineering,Vol. 44, pp.1135-1140 2008
15
[16] Rao A.N., N.Ramesh O., The Dynamics of Surge in Compression Systems”, Sadhana, Vol. 32. pp. 43-49. Part 1&2. Feb-Apr. 1997
16
[17] Niazi S., Numerical Simulation of Rotating Stall and Surge Alleviation in Axial Compressors, Ph.D. Dissertation, Georgia Institute of Technology, Aerospace Engineering, July 2000.
17
[18] Lin.Shu, Yang .Chunjie, Wu Ping, Song Zhihuan, Active surge control for variable speed axial compressors, ISA Transactions, vol 53, pp 1389–1395, 2014.
18
[19] Changzheng LI., Siqi XU., Zhiqi HU., Experimental Study of Surge and Rotating Stall Occurring in Highspeed Multistage Axial Compressor, “APISAT2014”, 2014 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology,APISAT2014, Procedia Engineering Vol 99, pp 1548 – 1560, 2015.
19
[20] Ahmed Hafaifaa, Belhadef Rachidb & Guemana Mouloudac. Modelling of surge phenomena in a centrifugalcompressor: experimental analysis for control”. Systems Science & Control Engineering: An OpenAccess Journal, 23 July 2015.
20
[21] Strazisar A J ., et al., Laser anemometer measurements in a transonic axial-flow fan rotor, -NASATechnical Paper (NASA TP)2879, 1989.
21
ORIGINAL_ARTICLE
مدلسازی سهبعدی جریان سوپرکاویتاسیونی برای بررسی اثر زوایه حمله روی ضریب پسا
پرتابههای زیرسطحیِ سرعت بالا برای حرکت در رژیم سوپرکاویتاسیونی طراحی میشوند. در این شرایط، پسای اصطکاکی کاهش یافته و پسای فشاری نیروی غالب در مقابل حرکت پرتابه میگردد. مدلهای کاویتاسیونی مختلفی توسط محققین برای شبیهسازی انواع جریانهای کاویتاسیونی ارائه شده است. در کار حاضر با انتخاب یک مدل کاویتاسیونی مناسب، جریان سوپرکاویتاسیون حول یک کاواکزای دیسکی مدل شده است. پارامترهای حفره [L1] اندازهگیری شده و با نتایج تجربی و تحلیلی مقایسه گردیده است. در این تحقیق، جریان سوپرکاویتاسیونی در زوایای حمله مختلف شبیهسازی شده و ضریب پسا در اعداد کاویتاسیون مختلف بهدست آمده است. نتایج تحلیل عددی با نتایج روابط نیمهتجربی مقایسه شده است. در نهایت، با استفاده از نتایج بدست آمده از تحلیل عددی رابطهای برای محاسبه ضریب پسا در زوایای حمله مختلف برای محدودهای از عدد کاویتاسیون پیشنهاد شده است. [L1]بنده برای اصطلاح سوپرکاویتی معادل فارسی نیافتم. فعلا به حفره تغییر داده شد؛ درصورت امکان به صلاحدید ادیتور محترم اصلاح شود.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8152_94ba6c20f430107b397f85ca9b31f006.pdf
2018-10-23
47
56
سوپرکاویتاسیون
ضریب پسا
زاویه حمله
کاواکزا
دوفازی
علی
چراغی
cheraqi.a@gmail.com
1
کارشناس ارشد هوافضا، دانشکده مهندسی هوافضا- دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
AUTHOR
رضا
آقایی طوق
reza_tog@srbiau.ac.ir
2
استادیار، دانشکده فنی مهندسی- دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
رضا
ابراهیمی
rebrahimi@kntu.ac.ir
3
دانشیار، دانشکده مهندسی هوافضا- دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
AUTHOR
[1] Shafaghat R., Numerical Study of Supercavitating Flow to Invهstigate the effect of cavitator Shape on its Performance, Phd Thesis, Science and Technology University, 2010. (In Persian)
1
[2] Cheraghi A., Numerical Modeling of Supercavitating Flow on an Underwater Vehicle, MSc thesis, 2010. (In Persian)
2
[3] Cheraghi A., Ebrahimi R., Shams M., Bazargani S.M., Numerical Modeling of Supercavitating Flow on an Underwater Vehicle, Journal of Mechanic and Aerospace, 2011. (In Persian)
3
[4] Chen Y., S. D. Heister, A numerical treatment for attached cavitation, J. Fluids Eng. 116, pp. 613–618, September 1994.
4
[5] Chen Y., Heister S.D., Modeling hydrodynamic non-equilibrium in cavitating flows, Trans. of ASME, J. Fluids Eng. 118, pp. 172–178 March 1996.
5
[6] Deshpande M., Feng J., Numerical modeling of the thermodynamic effects of cavitation, Trans. of ASME, J. Fluids Eng. 119, pp. 420–427, June 1997.
6
[7] Delannoy Y., KuenyJ.L., Two phase flow approach in unsteady cavitation modelling, In ASME Cavitation and Multi-phase Flow Forum, vol. 109, pp. 153–159, 1990.
7
[8] Kueny J.L., Desclaux J., Theoretical analysis of cavitation in rocket engine inducers, In ASME Pumping Machinery Symposium, San DiegoA, 1989.
8
[9] Kubota A., Kato H., Yamaguchi H., A new modelling of cavitating flows: A numerical study of unsteady cavitation on a hydrofoil section, J. Fluid Mech. 240, pp. 59–96, March 1992.
9
[10] VentikosY., Tzabiras G., A numerical method for the simulation of steady and unsteady cavitating flows, Computers and Fluid 29, pp. 63–88, 2000.
10
[11] Edwards J.R., Franklin R.K., Liou M.S., Low-diffusion fluxsplitting methods for real fluid flows with phase transition, AIAA Journal 38, 9, pp. 1624–1633, September 2000.
11
[12] Chen Y., Heister S.D., Two-phase modeling of cavitated flows, Computers and Fluids 24, 7, pp. 799–809. Elsevier Science Ltd, 1995.
12
[13] Singhal A.K. etal. Mathematical basis and validation of the full cavitation model, Trans. of ASME, J. Fluids Eng. 124, pp. 617–624, 2002.
13
[14] Merkle C.L., Feng J.Z., Buelow P.E., Computational modeling of the dynamics of sheet cavitation, In Proc. Third Int. Symposium on Cavitation, Grenoble, France, pp. 307–311, April 1998.
14
[15] Kunz R.F., et al., A preconditioned Navier-stokes method for two-phase flows with application to cavitation prediction, AIAA-99-3329, pp. 1–9, 1999.
15
[16] Kunz R.F., et al., Peltier, Unsteady RANS and detached eddy simulations of cavitating flow over a hydrofoil, In 5th Int. Symposium on Cavitation, Workshop on physical models and CFD tools for computation of cavitating flows, no.Cav03 OS-1-12, Osaka Japan3, November 1-4 2003.
16
[17] Alajbegovic A., Grogger H.A., Philippe H., Calculation of transient cavitation in nozzle using two-fluid model, In 12th Annual Conf. on Liquid Atomization and Spray Systems, pp. 373–377,Indianapolis, may 16-19, 1999.
17
[18] Sauer J., Schnerr G.H., unsteady cavitating flow – a new cavitation model based on modified front capturing method and bubble dynamics, In Proc. Of FEDSM’00 4th Fluids Engineering Summer Conference, FEDSM2000-11095, 2000.
18
[19] Ahuja V., Hosangadi A., Arunajatesan S., Simulations of Cavitating Flows Using Hybrid Unstructured Meshes, Trans. of ASME, J. Fluids Eng. 123, pp. 331–340, June 2001.
19
[20] Senocak I., Shyy W., A pressure-based method for turbulent cavitating flow computations, J. Comput.Phys., 176, pp. 363–383, 2002.
20
[21] Ait-Bouziad Y., Physical modelling and simulation of leading edge cavitation: Computational Methodologies and Application to Hydraulic Machineary, phd thesis, University Paris VI, France, 2006.
21
[22] Petrov A., On the Calculation of Forces in Case of Planar and Axially Symmetric Flow around the Cavitating Body, In Proc. 9th Int. Symposium on Cavitation, Lausanne, Switzerland, Dec 2015.
22
[23] Lindau J., Finite Volume Computation of the Mitigation of Cavity Pulsation, In Proc. 9th Int. Symposium on Cavitation, Lausanne, Switzerland, Dec 2015.
23
[24] Kochin V., Moroz V., Serebryakov V., Nechitailo N., Hydrodynamics of Supercavitating Bodies at an Angle of Attacks under Conditions of Considerable Effect of Fluid Weightiness and Closeness of Free Border, Journal of Shipping and Ocean Engineering 5, pp. 255-265, 2015.
24
[25] Frikha S., Coutier-Delgosha O., Astolfi J.A., Influence of the Cavitation Model on the simulation of Cloud Cavitation on 2D Foil Section, International Journal of Rotating Machinery, Vol. 2008, ID 146234, 2008.
25
[26] Ishii M., Thermo-Fluid Dynamic Theory of Two-Phase Flow, Eyrolles, 1975.
26
[27] CFX-ANSYS Canada Ltd., CFX-5.7: Solver Theory, Canada, 2004.
27
[28] Wilcox D.C., Turbulence Modeling for CFD, 2nd edition ed. DCW Industries Inc., 1998.
28
[29] Versteegand H.K., Malalasekera W., An introduction to Computational Fluid Dynamics: The finite volume method, vol. Pearson Prentice Hall. pp. 176-190, 1995.
29
[30] Ferziger J.H., Peri´c M., Computational Methods for Fluid Dynamics, 2nd ed, Springer, pp. 202-220, 1999.
30
[31] Patankar S.V., Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, Hemisphere Publishing Corp., pp. 146-170, 1980.
31
[32] Brennen C., A numerical solution of axisymmtric cavity flows, J.Fluid Mech, vol. 37, part 4, pp. 671-688, 1968.
32
[33] Self M., Ripken J.F., steady-state cavity studies in a free-jet water tunnel, St. Anthony Falls Hydr. Lab. Rep, 47, 1955.
33
[34] Knapp R.T., Daily J.W., Hammitt F.G., Cavitation, McGraw-Hill Inc., New York, pp. 187-198, 1970.
34
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تجربی و عددی تأثیر سوراخ بر مشخصات فروپاشی مخروطهای ناقص ته بسته تحت بارگذاری محوری شبهاستاتیکی
در این پژوهش، ویژگیهای جذب انرژی مخروطهای ته بستهی فولادی که در حالات گوناگون سوراخدار شدهاند، تحت بارگذاری محوری شبهاستاتیکی به دو صورت تجربی و عددی بررسی شده است. در بخش تجربی، پس از تهیهی مخروطهای آماده، آلیاژ فولاد سازنده تعیین شد. به منظور تعیین خواص مکانیکی، نمونههای دمبلی شکل به وسیلهی برش وایرکات از مخروط جدا شده و سپس منحنی تنش کرنش برای آنها استخراج شد. شبیهسازی ساختارهای مخروطی به کمک نرمافزار المان محدود LS-Dyna و مقایسهی آنها با دادههای حاصل از آزمایشهای تجربی انجام شد و تطابق خوبی بین نتایج تجربی و عددی وجود داشت. در این پژوهش، 48 حالت گوناگون بررسی و مشخصات فروپاشی آنها استخراج و مقایسه شدند. در این 48 حالت، سه زاویه برای یال مخروط، چهار ضخامت گوناگون و چهار آرایش متفاوت از نظر تعداد سوراخ گنجانده شده است و از این طریق رفتار مکانیکی جاذبهای مخروطی ته بستهی فولادی سوراخدار، در حالات گوناگون، مطالعه شده است. بررسیها نشان میدهد که افزایش تعداد سوراخ در بدنهی جاذبها، منجر به کاهش نیروی بیشینه و افزایش کارایی نیروی لهشدگی میشود. با توجه به نتایج به دست آمده، جاذبهای مخروطی سوراخدار جایگزین مناسبی برای نمونههای مشابه بدون سوراخ هستند.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8212_9c43e939d57bd8af8a5468e72e766b96.pdf
2018-10-23
57
67
جاذب انرژی سوراخ دار
مخروط ته بسته
LS-Dyna
بارگذاری شبه استاتیکی محوری
صابر
چهاردولی
saberchahardoli@gmail.com
1
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلیسینا، همدان، ایران
AUTHOR
مهدی
کریمی
m_karimi@basu.ac.ir
2
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلیسینا، همدان، ایران
LEAD_AUTHOR
هنگامه
هادیان
hengameh.hadian@gmail.com
3
مربی، گروه مهندسی صنایع، دانشگاه نهاوند، نهاوند، ایران
AUTHOR
[1] Engineers S. O. A., Vehicle Crashworthiness and Occupant Protection in Frontal Collisions: Society of Automotive Engineers, Michigan, 1990.
1
[2] Zhang X., Zhang H., Wen Z., Experimental and numerical studies on the crush resistance of aluminum honeycombs with various cell configurations, International Journal of Impact Engineering, Vol. 66, pp. 48-59, 2014.
2
[3] A. Alavi Nia A., Haddad Hamedani J., Comparative analysis of energy absorption and deformations of thin walled tubes with various section geometries, Thin-Walled Structures, Vol. 48, No. 12, pp. 946-954, 2010.
3
[4] Yin H., Wen G., Liu Z., Qing Q., Crashworthiness optimization design for foam-filled multi-cell thin-walled structures, Thin-Walled Structures, Vol. 75, pp. 8-17, 2014.
4
[5] Mamalis A. G., Manolakos D. E., Saigal S., Viegelahn G., Johnson W., Extensible plastic collapse of thin-wall frusta as energy absorbers, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 28, No. 4, pp. 219-229, 1986.
5
[6] Mamalis A. G., Manolakos D. E., Viegelahn G. L., The axial crushing of thin PVC tubes and frusta of square cross-section, International Journal of Impact Engineering, Vol. 8, No. 3, pp. 241-264, 1989.
6
[7] Alghamdi A. A. A., Reinversion of aluminium frustra, Thin-Walled Structures, Vol. 40, No. 12, pp. 1037-1049, 2002.
7
[8] Alghamdi A. A. A., Aljawi A. A. N., Abu-Mansour T. M. N., Modes of axial collapse of unconstrained capped frusta, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 44, No. 6, pp. 1145-1161, 2002.
8
[9] Aljawi A. A. N., Alghamdi A. A. A., Abu-Mansour T. M. N., Akyurt M., Inward inversion of capped-end frusta as impact energy absorbers, Thin-Walled Structures, Vol. 43, No. 4, pp. 647-664, 2005.
9
[10] Niknejad A., Tavassolimanesh A., Axial compression of the empty capped-end frusta during the inversion progress, Materials & Design, Vol. 49, pp. 65-75 , 2013.
10
[11] El-Sobky H., Singace A. A., Petsios M., Mode of collapse and energy absorption characteristics of constrained frusta under axial impact loading, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 43, No. 3, pp. 743-757, 2001.
11
[12] Akisanya A. R., Fleck N. A., Plastic collapse of thin-walled frusta and egg-box material under shear and normal loading, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 48, No. 7, pp. 799-808, 2006.
12
[13] Ghamarian A., Zarei H. R., Abadi M. T., Experimental and numerical crashworthiness investigation of empty and foam-filled end-capped conical tubes, Thin-Walled Structures, Vol. 49, No. 10, pp. 1312-1319, 2011.
13
[14] Kathiresan M., Manisekar K., Manikandan V., Performance analysis of fibre metal laminated thin conical frusta under axial compression, Composite Structures, Vol. 94, No. 12, pp. 3510-3519, 2012.
14
[15] Kathiresan M., Manisekar K., Manikandan V., Crashworthiness analysis of glass fibre/epoxy laminated thin walled composite conical frusta under axial compression, Composite Structures, Vol. 108, pp. 584-599, 2014.
15
[16] Kathiresan M., Manisekar K., Axial crush behaviours and energy absorption characteristics of aluminium and E-glass/epoxy over-wrapped aluminium conical frusta under low velocity impact loading, Composite Structures, Vol. 136, pp. 86-100, 2016.
16
[17] Zhang X., Zhang H., Relative merits of conical tubes with graded thickness subjected to oblique impact loads, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 98, pp. 111-125, 2015.
17
[18] Li G., Xu F., Sun G., Li Q., A comparative study on thin-walled structures with functionally graded thickness (FGT) and tapered tubes withstanding oblique impact loading, International Journal of Impact Engineering, Vol. 77, pp. 68-83, 2015.
18
[19] Hosseinipour S. J., Daneshi G. H., Energy absorbtion and mean crushing load of thin-walled grooved tubes under axial compression, Thin-Walled Structures, Vol. 41, No. 1, pp. 31-46, 2003.
19
[20] A. Niknejad, Mojtaba Firouzi, Hamidreza Saadatfard, Experimental investigations on the folding process of polyurethane foam-filled aluminum columns with circular discontinuities, Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Mechanical Engineering, Vol. 40 No. 4, pp. 359-367, 2016.
20
[21]Alavi Nia A., Badnava H., Fallah Nejad K., An experimental investigation on crack effect on the mechanical behavior and energy absorption of thin-walled tubes, Materials & Design, Vol. 32, No. 6, pp. 3594-3607, 2011.
21
[22]Yuen S. C., Nurick G. N., The Energy-Absorbing Characteristics of Tubular Structures With Geometric and Material Modifications: An Overview, Applied Mechanics Reviews, Vol. 61, No. 2, pp. 1-15, 2008.
22
[23] Niknejad A., Abedi M.M., Liaghat G.H., Zamani Nejad M., Foam-filled grooved tubes with circular cross-section under axial compression: a theoretical analysis, Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Mechanical Engineering, Vol. 40, No. 3, pp. 155-167, 2016.
23
[24] Alavi Nia A., Fallah Nejad K., Badnava H., Farhoudi H. R., Effects of buckling initiators on mechanical behavior of thin-walled square tubes subjected to oblique loading, Thin-Walled Structures, Vol. 59, pp. 87-96, 2012.
24
[25] Stahlschlussel: Key to Steel: Verlag Stahlschlussel, Germany, 1986.
25
[26] ASTM. International, ASTM E8/E8M - 09 Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials: ASTM, 2009.
26
[27] Ghannadpour S. A. M., Najafi A., Mohammadi B., On the buckling behavior of cross-ply laminated composite plates due to circular/elliptical cutouts, Composite Structures, Vol. 75, pp. 3-6, 2006.
27
[28] Alexander J.M., An approximate analysis of the collapse of the thin cylindrical shells under axial loading, Quarterly Journal of Mechanics and Applied Mathematics, Vol. 13, pp. 10-15, 1960.
28
ORIGINAL_ARTICLE
کنترل فعال ارتعاشات یک تیر هوشمند دوار با استفاده از وصلههای پیزوالکتریک
در این مقاله کنترل فعال ارتعاشات یک تیر دوار یکسر گیردار هوشمند به کمک وصلههای پیزوالکتریک حسگری و عملگری روی سطوح خارجی آن بررسی شدهاست. معادلات حرکت با استفاده از روش المان محدود و به کمک المانهای 6 و 9 درجه برای قسمتهای فاقد وصله و قسمتهای شامل آنها، گسستهسازی شدهاست. چند نوع مختلف کنترلکننده مانند LQR، LQG و پسخورد سرعت برای کنترل فعال نوسانات استفاده شدهاست. نتایج شبیهسازی نشان میدهد کنترلکننده LQR بهدلیل پسخورد همه حالتهای سیستم عملکرد بهتری از نظر زمان نشست دارد. درحالیکه کنترلکننده پسخورد سرعت فقط به دادههای سنسورهای پیزوالکتریک نیاز داشته و بنابراین بهکارگیری آن مقرون بهصرفهتر و عملیتر است. در این مقاله همچنین اثر تعداد زوج وصلههای پیزوالکتریک روی کنترل ارتعاشات تیر با در نظر گرفتن چهار جفت وصله در نقاط مختلف تیر مطالعه شدهاست.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8124_b887e75cef8d04e2f94d041f3ed9c8ce.pdf
2018-10-23
67
76
تیر دوار
کنترل فعال نوسانات
وصله پیزوالکتریک
کنترل بهینه
پسخورد سرعت
مجید
حیدری
m.heidari1433@gmail.com
1
دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه مکانیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
AUTHOR
شهرام
هادیان جزی
s.hadian@eng.ui.ac.ir
2
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Mao Q., and Pietrzko S., Shunt Piezoelectric Circuits, in: Control of Noise and Structural Vibration: A MATLAB®-Based Approach, Eds., pp. 325-366, London: Springer London, 2013.
1
[2] Lee C. K., Chiang W. W., and O’Sullivan T. C., Piezoelectric modal sensor/actuator pairs for critical active damping vibration control. The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 90,No. 1, pp. 374-384, 1991.
2
[3] Saravanos D. A., Mixed Laminate Theory and Finite Element for Smart Piezoelectric Composite Shell Structures. AIAA Journal, Vol. 35, No. 8, pp. 1327-1333, 1997.
3
[4] Bruant I., Coffignal G., Lene F., and Verge M., Active control of beam structures with piezoelectric actuators and sensors: modeling and simulation. Smart materials and structures, Vol. 10, No. 2, pp. 404-408, 2001.
4
[5] Narayanan S., and Balamurugan V., Finite element modelling of piezolaminated smart structures for active vibration control with distributed sensors and actuators. Journal of Sound and Vibration, Vol. 262, No. 3, pp. 529-562, 2003.
5
[6] Dadfarnia M., Jalili N., Liu Z., and M. Dawson D., An observer-based piezoelectric control of flexible Cartesian robot arms: theory and experiment. Control Engineering Practice, Vol. 12, No. 8, pp. 1041-1053, 2004.
6
[7] Seba B., Ni J., and Lohmann B., Vibration attenuation using a piezoelectric shunt circuit based on finite element method analysis. Smart materials and structures, Vol. 15, No. 2, pp. 509-517, 2006.
7
[8] Roy T., and Chakraborty D., Optimal vibration control of smart fiber reinforced composite shell structures using improved genetic algorithm. Journal of Sound and Vibration, Vol. 319, No. 1–2, pp. 15-40, 2009.
8
[9] Kapuria S., and Yasin M. Y., Active vibration control of piezoelectric laminated beams with electroded actuators and sensors using an efficient finite element involving an electric node. Smart Materials and Structures, Vol. 19, No. 4, pp. 045019, 2010.
9
[10] Zorić N. D., Simonović A. M., Mitrović Z. S., and Stupar S. N., Optimal vibration control of smart composite beams with optimal size and location of piezoelectric sensing and actuation. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol. 24, No. 1, pp. 499-526, 2012.
10
[11] Jovanović M. M., Simonović A. M., Zorić N. D., Lukić N. S., Stupar S. N., and Ilić S. S., Experimental studies on active vibration control of a smart composite beam using a PID controller. Smart Materials and Structures, Vol. 22, No. 11, pp. 1-8, 2013.
11
[12] Hasheminejad S. M., and Vahedi M., Active vibration control of a thick piezolaminated beam with imperfectly integrated sensor and actuator layers. International Journal of Automation and Control, Vol. 8, No. 1, pp. 58-87, 2014.
12
[13] S. Aligholizadeh, M. A. Hamed, and Qadim R. H., Active vibration control of the clamped beam with length and location optimized piezoelectric patches. Modares Mechanical Engineering, Vol. 15, No. 9, pp. 11-22, 2015. (in Persian)
13
[14] Choi S. B., and Han M. S., Vibration control of a rotating cantilevered beam using piezoactuators: experimental work. Journal of Sound and Vibration, Vol. 277, No. 1–2, pp. 436-442, 2004.
14
[15] Thakkar D., and Ganguli R., Dynamic response of rotating beams with piezoceramic actuation. Journal of Sound and Vibration, Vol. 270, No. 4–5, pp. 729-753, 2004.
15
[16] El-Din M. A., and Tawfik M., Vibration attenuation in rotating beams with periodically distributed piezoelectric controllers. In 13th International Congress on Sound and Vibration (ICSV’06), Vienna, Austria, 2006.
16
[17] Murtagh P. J., Ghosh A., Basu B., and Broderick B. M., Passive control of wind turbine vibrations including blade/tower interaction and rotationally sampled turbulence. Wind Energy, Vol. 11, No. 4, pp. 305-317, 2008.
17
[18] Chandiramani N. K., Active control of a piezo-composite rotating beam using coupled plant dynamics. Journal of Sound and Vibration, vol. 329, no. 14, pp. 2716-2737, 2010.
18
[19] Botta F., Marx N., Dini D., and Battista G., Experimental results for optimal placement of piezoelectric plates for active vibration control of a cantilever beam. International Journal of Engineering and Technology, Vol. 5, No. 5, pp. 4489-4494, 2013.
19
[20] Fitzgerald B., Basu B., and Nielsen S. R., Active tuned mass dampers for control of in-plane vibrations of wind turbine blades. Structural Control and Health Monitoring, Vol. 20, No. 12, pp. 1377-1396, 2013.
20
[21] Piefort V., Finite element modelling of piezoelectric active structures, Ph.D. Thesis, Université Libre de Bruxelles, 2001.
21
[22] Baruh H., Analytical dynamics WCB/McGraw-Hill, Boston, 1999.
22
[23] Burns R. S., Optimal and robust control system design Butterworth-Heinemann, Oxford, 2001.
23
[24] Choi S. B., and Han M. S., Vibration control of a rotating cantilevered beam using piezoactuators: experimental work. Journal of sound and vibration, Vol. 277,No. 1, pp. 436-442, 2004.
24
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل ارتعاش آزاد نانوتیرتیموشنکو باریک شونده دورانی بر روی بستر الاستیک به کمک روش مربعسازی دیفرانسیلی
در این مقاله ارتعاش آزاد نانو تیر دوار با سطح مقطع متغیر بر روی بستر الاستیک به روش مربعسازی دیفرانسیلی مورد بررسی قرار میگیرد. به منظور افزایش دقت، از مدل تیر تیموشنکو استفاده میشود که عبارات اینرسی دورانی و تغییر شکل برشی را در نظر میگیرد. ابتدا نظریه الاستیسیته غیرمحلی ارینگن به صورت اجمالی بررسی و سپس معادلات نانو تیر تیموشنکو با توجه به تأثیرات مقیاس نانو، سطح مقطع متغیر و دورانی بودن نانو تیر استخراج میشود. پس از بیبعد سازی معادلات با استفاده از پارامترهای بیبعد معرفی شده، معادلات به فرم مورد نظر در روش مربعسازی دیفرانسیلی بازنویسی و با بهرهگیری از روش ذکر شده حل میشود و فرکانسهای طبیعی استخراج میگردند. برای محاسبه فرکانسهای طبیعی، حالتهای مختلفی در نظر گرفته میشود که در آن تأثیر پارامتر نانو، سرعت دورانی، شعاع توپی، ضریب تغییر سطح مقطع و سختی بستر الاستیک مورد بررسی قرار میگیرد. برای اعتبارسنجی نتایج، با صرفنظر از بعضی عبارات، مسأله مورد پژوهش با نتایج مسائل سادهتر ارائه شده در سایر مقالات مقایسه میشود که در هر مورد تطابق قابل قبولی مشاهده میگردد.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8126_163d18b6d5918aa48455cdb2ee9db041.pdf
2018-10-23
87
95
نانوتیر
نظریه تیموشنکو
روش مربعسازی دیفرانسیلی
تیردوار
بستر الاستیک
فرید
داودی
farid.davodi@gmail.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
AUTHOR
علیرضا
آریایی
ariaei@eng.ui.ac.ir
2
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Sumio I., Helical microtubules of graphitic carbon. Nature, Vol. 354, No. 6348, pp. 56–58, 1991.
1
[2] Ebbesen T., Carbon Nanotubes: Preparation and Properties. CRC Press, New York, 1997.
2
[3] Eugene D., Trends in nanotechnology research. Nova Publishers, 2004.
3
[4] Shih-Chung F., Chang W. and Wang Y., Computation of chirality-and size-dependent surface Young's moduli for single-walled carbon nanotubes. Physics Letters A, Vol. 371, pp. 499–503, 2007.
4
[5] Mindlin R. and Tiersten H., Effects of couple-stresses in linear elasticity. Archive for Rational Mechanics and Analysis, Vol. 11, pp. 415–448, 1962.
5
[6] Kröner E., On the physical reality of torque stresses in continuum mechanics. International Journal of Engineering Science, Vol. 1, pp. 261–278, 1963.
6
[7] Toupin R., Elastic materials with couple-stresses. Archive for Rational Mechanics and Analysis, Vol. 11, pp. 385–414, 1962.
7
[8] Toupin R., Theories of elasticity with couple-stress. Archive for Rational Mechanics and Analysis, Vol. 17, pp. 85–112, 1964.
8
[9] Green A. and Rivlin R., Multipolar continuum mechanics. Archive for Rational Mechanics and Analysis, Vol. 17, pp. 113–47, 1964.
9
[10] Mindlin R. and David R., Second gradient of strain and surface-tension in linear elasticity. International Journal of Solids and Structures, Vol. 1, pp. 417–438, 1965.
10
[11] Mindlin R., David R. and Eshel N., On first strain-gradient theories in linear elasticity. International Journal of Solids and Structures, Vol. 4, pp. 109–124, 1968.
11
[12] Eringen A., On differential equations of nonlocal elasticity and solutions of screw dislocation and surface waves. Journal of Applied Physics, Vol. 54, pp. 4703–4710, 1983.
12
[13] Aifantis E., On the role of gradients in the localization of deformation and fracture. International Journal of Engineering Science, Vol. 30, pp. 1279–1299, 1992.
13
[14] Altan S. and Aifantis E., On the structure of the mode III crack-tip in gradient elasticity. Scripta Metallurgica et Materialia, Vol. 26, pp. 319–324, 1992.
14
[15] Askes H. and Gitman I., Review and critique of the stress gradient elasticity theories of Eringen and Aifantis, Mechanics of generalized continua. Springer, New York, pp. 203–210, 2010.
15
[16] Askes H., Elias C. and Aifantis E., Gradient elasticity in statics and dynamics: an overview of formulations, length scale identification procedures, finite element implementations and new results. International Journal of Solids and Structures, Vol. 48, pp. 1962–1990, 2011.
16
[17] Eringen A., Linear theory of nonlocal elasticity and dispersion of plane waves. International Journal of Engineering Science, Vol. 10, pp. 425–435, 1972.
17
[18] Eringen A., Nonlocal polar elastic continua. International journal of engineering science, Vol. 10, pp. 1–16, 1972.
18
[19] Peddieson J., George R. and Richard P., Application of nonlocal continuum models to nanotechnology. International Journal of Engineering Science, Vol. 41, pp. 305–312, 2003.
19
[20] Pradhan S. and Murmu T., Application of nonlocal elasticity and DQM in the flapwise bending vibration of a rotating nanocantilever. Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, Vol. 42, pp. 1944–1949, 2010.
20
[21] Murmu T. and Adhikari S., Scale-dependent vibration analysis of prestressed carbon nanotubes undergoing rotation. Journal of Applied Physics, Vol. 108, p. 123507, 2010.
21
[22] Narendar S. and Gopalakrishnan S., Nonlocal wave propagation in rotating nanotube. Results in Physics, Vol. 1, pp. 17–25, 2011.
22
[23] Aranda-Ruiz J., Loya J. and Fernández-Sáez J., Bending Vibrations of Rotating Nonuniform Nanocantilevers using the Eringen Nonlocal Elasticity Theory. Composite Structures, Vol. 94, pp. 2990–3001, 2012.
23
[24] Murmu T. and Adhikari S., Nonlocal transverse vibration of double-nanobeam-systems. Journal of Applied Physics, Vol. 108, p. 083514, 2010.
24
[25] Kaya M, Free vibration analysis of a rotating Timoshenko beam by differential transform method. Aircraft engineering and aerospace Technology, Vol. 78, pp. 194– 203, 2006.
25
[26] Ghafarian M. and Ariaei A., Free vibration analysis of a system of elastically interconnected rotating tapered Timoshenko beams using differential transform method. International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 107, pp. 93-109, 2016.
26
[27] Ghafarian M. and Ariaei A., Free vibration analysis of a multiple rotating nano-beams system based on the Eringen nonlocal elasticity theory. Journal of Applied Physics, Vol. 120, p. 054301, 2016.
27
Wang C.M, Zhang Y.Y. and He X.Q., Vibration of Non-local Timoshenko Beams. Nanotechnology, Vol. 18, pp. 1-9, 2007.
28
ORIGINAL_ARTICLE
مطالعة تحلیلی فشار مجاز در شکلدهی بیلوزهای فلزی بهروش هیدروفرمینگ
بیلوزهای فلزی کاربردهای زیادی در صنایع مختلف از جمله هوافضا، هستهای و پتروشیمی دارند. یکی از روشهای تولید بیلوز، هیدروفرمینگ لوله است. پارامترهای زیادی در ساخت این قطعه تاثیرگذار هستند که میتوان اصلیترین پارامتر جهت ساخت این قطعات بهروش هیدروفرمینگ لوله را فشار اعمالی سیال به لوله دانست. فشار اعمالی کم، موجب بروز عیوبی همچون چروکیدگی میشود و فشار زیاد سبب نازکشوندگی و در نهایت به پارگی میانجامد. در پژوهشهای منتشرشدة گذشته این فشار برای مواد مختلف بهروش تجربی محاسبه و گزارش شده است. اما پایة نظری و کاربردی برای محاسبة فشار، بدون انجام آزمایش تجربی، پیشنهاد نشده است. در این مقاله برای بهدست آوردن فشار مورد نیاز شکلدهی جهت مدلسازی تحلیلی، از نظریة مخزنهای جداره-نازک و همچنین از مدل مادی سوییفت استفاده شده است. مقایسه با نتایج تجربی موجود نشان میدهد فشار نهایی مجاز پیشنهاد شده از دقت خوبی در پیشبینی فشار شکلدهی مناسب برخوردار است.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8130_1f17a2db8f6b19e9f306ecda807963f3.pdf
2018-10-23
97
104
بیلوز فلزی
هیدروفرمینگ لوله
فشار مجاز
مطالعة تحلیلی
حامد
دیلمی عضدی
hdazodi@arakut.ac.ir
1
استادیار، دانشکدة مهندسی مکانیک ، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
AUTHOR
عادل
آزاد
azad.adel@gmail.com
2
دانشآموختة کارشناسی ارشد، دانشکدة فنی و مهندسی، دانشگاه علوم و تحقیقات واحد مرکزی، اراک، ایران
AUTHOR
مهدی
سلمانی تهرانی
tehrani@cc.iut.ac.ir
3
استادیار، دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
LEAD_AUTHOR
زهرا
دهقانیان
z.dehghanian@ymail.com
4
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکدة مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
AUTHOR
[1] Expansion Joints, http://www.usbellows.com, Accessed Nov 15, 2015.
1
[2] Jakubauska V. and Weaver D. S., Transverse Natural Frequencies and Flow Induced Vibrations of Double Bellows Expansion Joints, Fluids and Structures, Vol. 13, No. 1, pp. 461-479, 1999.
2
[3] Satoshi I., Hiroshi K. and Masanori K., Evaluation of Mechanical Behavior of New Type Bellows with Two Directional Convolutions, Nuclear Engineering & Design, Vol. 19, No.1, pp. 107-114, 2000.
3
[4] Becht C., Fatigue of Bellows a New Design Approach, Pressure Vessels & Piping, Vol. 77, No. 1, pp. 842-850, 2000.
4
[5] Zhu Y. Z., Wang H. F. and Sang Z. F., The Effect of Environmental Medium on Fatigue Life for U-Shaped Bellows Expansion Joints, Fatigue, Vol. 28, No. 1, pp. 28-32, 2006.
5
[6] Kang B. H., Lee M. Y., Shon S. M. and Moon Y. H., Forming Various of Tubular Bellows Using a Single-Step Hydroforming Process, Materials processing Technology, Vol. 194, No. 1-3, pp. 1-6, 2007.
6
[7] Lee S. W., Study on the Forming Parameters of the Metal Bellows, Material Processing Technology, Vol. 130-131, No. 1, pp. 47-53, 2002.
7
[8] Kanga B. H., Lee M. Y., Shon S. M. and Moon Y. H., Forming Various Shapes of Tubular Bellows Using a Single-Step Hydroforming Process, Material Processing Technology, Vol. 194, No. 1, pp. 1-6, 2007.
8
[9] Faraji G., Mosavi Mashhadi M. and Norouzifard V., Evaluation of Effective Parameters in Metal Bellows Forming Process, Materials Processing Technology, Vol. 209, No. 7, pp. 63-71, 2009.
9
[10] عرببیگی م.، مرادی م.، قاسمی ب. و ستار م.، بررسی تحلیلی، تجربی و شبیهسازی تأثیر فشار داخلی فرآیند هیدروفرمینگ، بر بیلوزهای تولیدشده از لولههای جدارنازک فولاد ضدزنگ 316L، فصلنامة فرآیندهای نوین ساخت و تولید، د. 1، ش. 2، ص 45-51، 1389.
10
[11] الیاسی م.، بخشی م.، گرجی ع. و علینژاد ق. م.، بررسی امکان شکلدهی لوله های کنگرهای (Bellows) در فرآیند هیدروفرمینگ لوله در قالب بسته با استفاده از شبیهسازی اجزای محدود، دومین کنفرانس بینالمللی و هشتمین کنفرانس ملی مهندسی ساخت و تولید، تهران، ایران، 1386.
11
[12] Asnafi N., Analytical Modeling of Tube Hydroforming, Thin-Walled Structures, Vol. 34, No. 4, pp. 295–330, 1999.
12
[13] Pierce O. and Evans S. L., Failure Analysis of a Metal Bellows Flexible Hose Subjected to Multiple Pressure Cycles, Engineering Failure Analysis, Vol. 2, No.1, pp. 11-20, 2012.
13
[14] ASM Metals Handbook, Forming and Forging, ASM International, Vol. 14, 9th Edition, pp. 324-342, 1998.
14
[15].عرببیگی م.، مرادی م.، قاسمی ب. و خلیلیان م.، بررسی تغییر ضخامت بیلوزهای فلزی بهروش هیدروفرمینگ از لولههای جدارنازک فولاد زنگنزن 316L، نشریة علم مواد، د. 2، ش. 3، ص 4-13، 1389.
15
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تأثیرات متغیّرهای فرایند در شکلدهی تدریجی گرم تیتانیم Ti-6Al-4V
روش شکلدهی تدریجی ورق از روشهای جذاب شکلدهی ورقی میباشد. استفاده از تحلیلهای اجزاء محدود این روش بهخصوص در دمای بالا برای آلیاژهایی مثل تیتانیم Ti-6Al-4V در کاهش هزینهی پژوهش نقش بسزایی دارد. در مطالعهی حاضر با استفاده از نتایج آزمایشهای عملی، اقدام به شبیهسازی شکلدهی گرم تدریجی تیتانیم گردید و اعتبار آن توسط سه خروجی نمودارهای حدی، عمق شکلدهی و کمترین ضخامت ارزیابی شد. سپس اثر عوامل فرایند بر روی نیروهای وارد بر ابزار با در نظر گرفتن حرارت تولیدی حین آزمایش مورد مطالعه قرار گرفت. مشاهده شد که نیروهای عمودی بیشترین مقادیر را در بین این نیروها دارند. بهعلاوه کاهش دمای اولیهی ورق و افزایش گام عمودی و قطر ابزار، این نیروها را افزایش داده است. همچنین مشاهده گردید که هندسهی شکلدهی شده و جنس ماده تأثیر بسزایی در تغییرات نیروها دارند. توزیع کرنشهای مؤثر نیز کشیدگی بیشتر ورق را در ناحیهی میانی آن به نمایش گذاشت. در پایان، تحلیل کمانش و تنشهای وارد بر ابزار نشان داد که بیشترین خطر ناشی از تنشهای اعمالی به ابزار، از نوع خمشی کششی و ناشی از نیروهای طولی بود.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8125_b86493753884fad4f7fffddceb370114.pdf
2018-10-23
77
86
شکلدهی تدریجی گرم
آلیاژ تیتانیم Ti-6Al-4V
تحلیل اجزاء محدود
نیروهای شکلدهی
حسین
خزاعلی
h.khazaali@basu.ac.ir
1
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
LEAD_AUTHOR
فرامرز
فرشته صنیعی
ffsaniee@yahoo.com
2
استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
AUTHOR
[1] Jeswiet J., Micari F., Hirt G., Bramley A., Duflou J. and Allwood J., Asymmetric single point incremental forming of sheet metal. CIRP Annals-Manufacturing Technology, Vol. 54, No. 2, pp. 88-114, 2005.
1
[2] Duflou J., Tunckol Y., Szekeres A. and Vanherck P., Experimental study on force measurements for single point incremental forming. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 189, No. 1, pp. 65-72, 2007.
2
[3] Petek A., Kuzman K. and Kopač J., Deformations and forces analysis of single point incremental sheet metal forming. Archives of Materials science and Engineering, Vol. 35, No. 2, pp. 35-42, 2009.
3
[4] Aerens R., Eyckens P., Van Bael A. and Duflou J., Force prediction for single point incremental forming deduced from experimental and FEM observations. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 46, No. 9-12, pp. 969-982, 2010.
4
[5] Bagudanch I., Centeno G., Vallellano C. and Garcia-Romeu M., Forming force in Single Point Incremental Forming under different bending conditions. Procedia Engineering, Vol. 63, pp. 354-360, 2013.
5
[6 ] Bagudanch I., Garcia-Romeu M., Centeno G., Elías-Zúñiga A. and Ciurana J., Forming force and temperature effects on single point incremental forming of polyvinylchloride. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 219, pp. 221-229, 2015.
6
[7] Henrard C., Bouffioux C., Eyckens P., Sol H., Duflou J., Van Houtte P., Van Bael A., Duchene L. and Habraken A., Forming forces in single point incremental forming: prediction by finite element simulations, validation and sensitivity. Computational mechanics, Vol. 47, No. 5, pp. 573-590, 2011.
7
[8] Minutolo F. C., Durante M., Formisano A. and Langella A., Forces analysis in sheet incremental forming and comparison of experimental and simulation results. Intelligent production machines and systems, pp. 229-234, 2011.
8
[9] Filice L., Ambrogio G. and Micari F., On-line control of single point incremental forming operations through punch force monitoring. CIRP annals-Manufacturing technology, Vol. 55, No. 1, pp. 245-248, 2006.
9
[10] Kim Y. and Park J., Effect of process parameters on formability in incremental forming of sheet metal. Journal of materials processing technology, Vol. 130, pp. 42-46, 2002.
10
[11] Ji Y. and Park J., Formability of magnesium AZ31 sheet in the incremental forming at warm temperature. Journal of materials processing technology, Vol. 201, No. 1, pp. 354-358, 2008.
11
[12] Durante M., Formisano A., Langella A. and Minutolo F. M. C., The influence of tool rotation on an incremental forming process. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 209, No. 9, pp. 4621-4626, 2009.
12
[13] Pandivelan C. and Jeevanantham A., Formability Evaluation of AA 6061 Alloy Sheets on Single Point Incremental Forming using CNC Vertical Milling Machine. Journal of Materials and Environmental Science, Vol. 6, pp. 1343-1353, 2015.
13
[14] Minutolo F. C., Durante M., Formisano A. and Langella A., Evaluation of the maximum slope angle of simple geometries carried out by incremental forming process. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 194, No. 1, pp. 145-150, 2007.
14
[15] Bouffioux C., Lequesne C., Vanhove H., Duflou J., Pouteau P., Duchêne L. and Habraken A., Experimental and numerical study of an AlMgSc sheet formed by an incremental process. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 211, No. 11, pp. 1684-1693, 2011.
15
[16] Dejardin S., Thibaud S., Gelin J.-C. and Michel G., Experimental investigations and numerical analysis for improving knowledge of incremental sheet forming process for sheet metal parts. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 210, No. 2, pp. 363-369, 2010.
16
[17] Khazaali H. and Fereshteh-Saniee F., A comprehensive experimental investigation on the influences of the process variables on warm incremental forming of Ti-6Al-4V titanium alloy using a simple technique. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, pp. 1-13, 2016.
17
[18] Ambrogio G., Ciancio C., Filice L. and Gagliardi F., Theoretical model for temperature prediction in Incremental Sheet Forming–Experimental validation. International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 108, pp. 39-48, 2016.
18
[19] Place A. T. I. S. P., ATI Ti-6Al-4V, Grade 5 Technical Data Sheet, 1, PA 15222-5479 U.S.A., 2011, pp. 4.
19
[20] Guo Z., Saunders N., Schillé J. and Miodownik A., Modelling high temperature flow stress curves of titanium alloys. MRS International Materials Research Conference, Chongqing, China June 9-12, 2008.
20
[21] Pohlak M., Küttner R., Majak J., Karjust K. and Sutt A., Simulation of incremental forming of sheet metal products Proceeding of the fourth International DAAAM Conference, Tallinn, Estonia, April 29-30, 2004.
21
[22] Li Y., Daniel W. J., Liu Z., Lu H. and Meehan P. A., Deformation mechanics and efficient force prediction in single point incremental forming. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 221, pp. 100-111, 2015.
22
[23] Duflou J. R., Szekeres A. and Vanherck P., Force measurements for single point incremental forming: an experimental study. Advanced Materials Research, Vol. 6, pp. 441-448, 2005.
23
[24] Ghasemi H. and Soltani B., Experimental investigation on the effective parameters on forming force, dimensional accuracy and thickness distribution in single point incremental forming. Modares Mechanical Engineering, Vol. 14, No. 1, pp. 89-96, 2015.
24
[25] Des Fonderies S. A., Marichal Ketin J., SIRIUS High Speed Steel. Accessed on 25 July 2016; http://www.mkb.be.
25
[26] Beer F. P., Jr E. R. J., DeWolf J. T., Mazurek D. F., Mechanics of Materials. McGraw-Hill, New York, 2009.
26
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی رفتار دینامیکی و الگوی جریان دوفازی قطره در حال سقوط با استفاده از روش عددی شبکه بولتزمن
در این تحقیق، سقوط آزاد قطره در یک سیال لزج در کانال دو بعدی مستطیلی بصورت عددی با روش شبکهی بولتزمن مدل پتانسیل بین ذرهای مطالعه میشود. برای اعتبارسنجی شبیهسازی حاضر، نتایج عددی حاضر با نتایج محققان پیشین مقایسه میشود. مقایسه بین نتایج، دقت روش عددی حاضر در شبیه سازی جریان های دوفازی را نشان میدهد. اطلاعات کمی در مورد متغییرهای جریان از جمله رفتار قطره، خطوط جریان و گردابههای موجود در دنباله قطره در دو حالت مورد بررسی قرار میگیرد: الف) سقوط آزادانه یک قطره منفرد و ب) سقوط دو قطره یکسان در آرایش پشت سر هم. نتایج نشان میدهد که برای یک قطره در حال سقوط با افزایش عدد اتوس گردابه پشت قطره بزرگتر شده میشود و آشفتگی جریان بیستر میشود در حالیکه با افزایش عدد اونسورج عکس این روند دیده میشود. برای سقوط دو قطره در آرایش پشت سر هم، سرانجام دو قطره به هم برخورد کرده و منعقد می شوند و تشکیل قطره بزرگتر تقریباً دو برابر قطره اولیه را می دهند. در نهایت قطره در نتیجه اینرسی زیاد قطره شکل گرفته شده، میشکند.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8131_d5c1b1cc77a054f4d6454b031b144fa8.pdf
2018-10-23
105
114
سقوط قطره
روش شبکه بولتزمن
مدل پتانسیل بین ذرهای
محمد علی
راعی
marazad89@gmail.com
1
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آیت الله آملی، آمل، ایران
LEAD_AUTHOR
سید اسماعیل
موسوی تیله بنی
keyvan.fallah@gmail.com
2
کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
AUTHOR
کیوان
فلاح
keivan.fallah@gmail.com
3
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ساری، ساری، ایران
AUTHOR
آتنا
قادری
atena.ghaderi@gmail.com
4
استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آیت الله آملی، آمل، ایران
AUTHOR
[1] Briant A. J., Wagner A. J., and Yeomans J. M., Lattice Boltzmann simulations of contact line motion. I. Liquid-gas systems, Phys. Rev. E., Vol. 69, 031602 _2004.
1
[2] Han J., and Tryggvason G., Secondary breakup of axisymmetric liquid drops. I: Acceleration by a constant body force, Journal of Physics of Fluids, Vol. 11, pp. 3650-3667, 1999.
2
[3] Hua J., Lou J., Numerical simulation of bubble rising in viscous liquid, Journal of Computational Physics, Vol. 222, pp. 769–795, 2007.
3
[4] Nemati H., Farhadi M., Sedighi K., Fattahi E., and Darzi A., Lattice Boltzmann simulation of nano fluid in lid-driven cavity, Int. Commun. Heat Mass Transfer, Vol. 37, pp. 1528-1534, 2010.
4
[5] Mehrizi A.A., Farhadi M., Afroozi H.H., Sedighi K., Darz A.R., Mixed convection heat transfer in a ventilated cavity with hot obstacle: effect of nanofluid and outlet port location, Int. Commun. Heat Mass Transfer, Vol. 39, pp. 1000–1008, 2012.
5
[6] Afrouzi H.H., Farhadi M., and Mehrizi A.A.,Numerical simulation ofmicroparticles transport in a concentric annulus by lattice Boltzmann method, Adv. Powder Technol., Vol. 24, pp. 584- 575, 2013.
6
[7] Pormirzaagha H., Hassanzadeh Afrouzi H., and Abouei Mehrizi A., Nano-particles transport in a concentric annulus: a lattice–Boltzmann approach, J. Theor. Appl. Mech. , 2015.
7
[8] Yan C., Hao L., Hussein A., and Raymont D., Evaluations of cellular lattice structures manufactured using selective laser melting, Int. J. Mach. Tools Manuf., Vol. 62, pp. 38-32,2012.
8
[9] Jourabian M., Farhadi M., and Darzi A.A.R., Outward melting of ice enhanced by Cu nanoparticles inside cylindrical horizontal annulus: lattice Boltzmann approach, Appl. Math. Model. Vol. 37, pp.8813–8825, 2013.
9
[10] Mehrizi A.A., Farhadi M., Sedighi K., Delava M.A., Effect of fin position and porosity on heat transfer improvement in a plate porous media heat exchanger, J. Taiwan Inst. Chem. Eng., Vol. 44, pp. 420–431, 2013.
10
[11] Mehrizi A.A., Farhadi M., Sedighi K., Aghili A.L., Lattice Boltzmann simulation of heat transfer enhancement in a cold plate using porous medium, J. Heat Transf., Vol.135, pp. 111006, 2013.
11
[12] Chen S., Doolen G. D.; Lattice Boltzmann method for fluid flows, Annu Rev Fluid Mechanics, Vol 30, 329-3 64, 1998
12
[13] Wolf-Gladrow D. A., Lattice gas cellular automata and Lattice Boltzmann method, an introduction. Berlin: Springer, 2000.
13
[14] Succi S., The Lattice Boltzmann equation for fluid dynamics and beyond, Oxford, Clarendon Press, 2001.
14
[15] Sukop M. C., Thorne D. T.; Lattice Boltzmann modeling, an introduction for geoscientists and engineers, Berlin, Springer, 2005
15
[16] Yu D, Mei R, Luo L S, Shyy W; Viscous flow computations with the method of Lattice Boltzmann equation, Prog Aerospace Sci, Vol 39, 329, 2003.
16
[17] Fakhari A., and Rahimian M. H., Simulation of falling droplet by the lattice Boltzmann method, Communication Nonlinear Science and Numerical Simulation, Vol. 14, pp. 3046–3055, 2009.
17
[18] Mousavi Tilehboni S .E., Sedighi k., Farhadi M. and Fattahi E., Lattice Boltzmann Simulation of Deformation and Breakup of a Droplet under Gravity Force Using Interparticle Potential Model, International Journal of Engineering, Vol 26, pp 781-794, 2013.
18
[19] Mosavi Tilehboni S. E., Fattahi E., Hassanzadeh Afrouzi H., Farhadi M., "Numerical simulation of droplet detachment from solid walls under gravity force using lattice Boltzmann method," Journal of Molecular Liquids, pp 544–556, 2015
19
[20] Zheng H W, Shu C, Chew Y T, "A lattice Boltzmann model for multiphase flows with large density ratio," Journal of Computational Physics, vol. 218, pp. 353–371, 2006.
20
[21] Tryggvason G., Bunner B., Esmaeeli A., Juric D., Al-Rawahi N., Tauber W., Han J., Nas S., and Jan Y. J., "A Front-Tracking Method for the Computations of Multiphase Flow," Journal of Computational Physics, vol. 169, pp. 708–759, 2001.
21
[22] Fakhari A., and Rahimian M. H., "Investigation of deformation and breakup of a falling droplet using a multiple-relaxation-time lattice Boltzmann method," Journal of Computers & Fluids, vol. 40, pp. 156–171, 2011.
22
[23] Sattari E., Aghajani Delavar M., Fattahi E. and Sedighi K., "Two and Three Dimensional Investigation of Bubble Rising in High Density Ratio," Physics Journal, vol 1, pp 1-9, (2015).
23
[24] Amaya Bower L., Lee T., "Single bubble rising dynamics for moderate Reynolds number using Lattice Boltzmann Method," Computers & Fluids, vol. 39, pp. 1191–1207, 2010.
24
[25] Gunstensen A. K, Rothman D. H., Zaleski S., and Zanetti G., "Lattice Boltzmann model of immiscible fluids," Physical Review A, vol. 43, pp. 4320–4327, 1991.
25
[26] Swift M. R., Osborn W. R., and Yeomans J. M., Lattice Boltzmann simulation of nonideal fluids, Physical Review. Letters, Vol. 75, pp. 830–833, 1995.
26
[27] Swift M. R., Orlandini E., Osborn W. R., and Yeomans J. M., Lattice Boltzmann simulations of liquid-gas and binary fluid systems, Physical Review E , Vol. 54, pp. 5041-5052, 1996.
27
[28] He X., Shan X., and Doolen G. D., Discrete Boltzmann equation model for nonideal gases, Physical Review E, Vol. 57, pp. R13-R16, 1998.
28
[29] Shan X., and Chen H., Lattice Boltzmann model for simulating flows with multiple phases and components, Physical Review E, Vol. 47, pp. 1815-1819, 1993.
29
[30] Bhatnagar P. L., Gross E. P., and Krook M., A model for collision process in gases, I. Small amplitude processes in charged and one-component system, Physical Review A, Vol. 94, pp. 511-525, 1954.
30
[31]Shan X., and Doolen G. D., "Multi-component lattice-Boltzmann model with interparticle interaction," Journal of Statistical Physics, Vol. 81, pp. 9503001(1-18), 1995.
31
[32] Jalaal M, Mehravaran K, Fragmentation of falling liquid droplets in bag breakup mode, International Journal of Multiphase Flow, Vol. 47, pp. 115–132, 2012.
32
[33] Yu Mei Y., Chao Y., Yi. J., Ameya J., YouChun S., Long Y. X., Numerical simulation of immiscible liquid-liquid flow in microchannels using lattice Boltzmann method," Science China Chemistry, Vol. 54, pp. 244–256, 2011.
33
[34] Huang H., Thorne D. T., Schaap M G., and Sukop M., Proposed approximation for contact angles in Shan-and-Chen-type multicomponent multiphase lattice Boltzmann models, Journal of Physical Review E, Vol. 76, pp. 066701(1-6), 2007.
34
[35] Amaya-Bower L., and Lee T., Single bubble rising dynamics for moderate Reynolds number using Lattice Boltzmann Method, Computers & Fluids, Vol. 39 , pp. 1191–1207, 2010.
35
ORIGINAL_ARTICLE
تاثیر فرآوری اصطکاکی اغتشاشی بر خواص مکانیکی، تریبولوژیکی و مقاومت به خوردگی فولاد کم کربن
در تحقیق حاضر به بررسی تاثیر فرآیند اصطکاکی اغتشاشی بر خواص تریبولوژیکی، مکانیکی و خوردگی فولاد کم کربن AISI 1010 پرداخته شده است. فرآیند در سرعتهای چرخش متفاوتی از 800 تا 1600 دور بر دقیقه انجام شد و بهترین نتایج برای نمونه فرآوری شده با کمترین سرعت چرخش (800 دور بر دقیقه) بدست آمد. با اعمال فرآیند اصطکاکی اغتشاشی دانهبندی ساختار تحت مکانیزم تبلورمجدد دینامیک تا ابعاد 5/0 میکرومتر ریز شد (اندازه دانه اولیه 10 میکرومتر بوده است). همچنین استحکام کششی نمونههای فرآوری شده در شرایط بهینه فرآیند تا 50 مگاپاسکال افزایش داشت. به همین ترتیب سختی نمونههای فرآوری شده بیش از 5/2 برابر فلز پایه افزایش داشت. با بهبود ریزساختار و خواص مکانیکی نمونهها در نتیجه فرآوری اصطکاکی- اغتشاشی، متعاقبا رفتار تریبولوژیکی بهبود پیدا کرده و نرخ سایش نمونهها حدودا 28% کاهش یافته است. جهت بررسی خواص خوردگی نمونه ها آزمون خوردگی بر اساس استاندارد ASTM G5 انجام شد. مشاهده گردید که اعمال فرآوری اصطکاکی- اغتشاشی تغییری در خواص خوردگی فولاد کم کربن ایجاد نمیکند.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8155_a5ba4d91ae07b47a9dace5fc1efbcd6a.pdf
2018-10-23
115
124
فولاد کم کربن
فرآیند اصطکاکی اغتشاشی
خواص تریبولوژیکی
مقاومت به خوردگی
امین
ربیعی زاده
a.rabiezadeh@gmail.com
1
استادیار، مهندسی مواد، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
LEAD_AUTHOR
احمد
افسری
dr.afsari1@yahoo.com
2
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شیراز، دانشکده مهندسی، شیراز، ایران
AUTHOR
اشکان
بهمنی
ashkannbahmani@yahoo.com
3
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مواد، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
AUTHOR
صدیقه
سهرابی زاده
se.sohrabizadeh@gmail.com
4
فارغ التحصیل کارشناسی، گروه مهندسی مواد، گروه مهندسی مواد، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران
AUTHOR
[1] [1] Glaeser W. A., Materials for Tribology. New York: Elsevier, 1992.
1
[2] [2] Kowser M. A. and Motalleb M. A., Effect of Quenching Medium on Hardness of Carburized Low Carbon Steel for Manufacturing of Spindle Used in Spinning Mill, Procedia Engineering, Vol. 105, pp. 814-820, 2015.
2
[3] [3] Bartkowska A., Pertek A., Kulka M. and Klimek L., Laser surface modification of boronickelized medium carbon steel, Optics & Laser Technology, Vol. 74, pp. 145-157, 2015.
3
[4] [4] Catteau S. D., Van Landeghem H. P., Teixeira J., Dulcy J., Dehmas M., Denis S., et al., Carbon and nitrogen effects on microstructure and kinetics associated with bainitic transformation in a low-alloyed steel, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 658, pp. 832-838, 2016.
4
[5] [5] Watanabe H., Arase S., Yamamoto T., Wells P., Onishi T., and G. R. Odette, Hardening and microstructural evolution of A533b steels irradiated with Fe ions and electrons, Journal of Nuclear Materials, Vol. 471, pp. 243-250, 2016.
5
[6] [6] Bataev I. A., Golkovskii M. G., Losinskaya A. A., Bataev A. A., A. Popelyukh I., Hassel T., et al., Non-vacuum electron-beam carburizing and surface hardening of mild steel, Applied Surface Science, Vol. 322, pp. 6-14, 2014.
6
[7] [7] Bataev I. A., Golkovskii M. G., Bataev A. A., Losinskaya A. A., Dostovalov R. A., Popelyukh A. I., et al., Surface hardening of steels with carbon by non-vacuum electron-beam processing, Surface and Coatings Technology, Vol. 242, pp. 164-169, 2014.
7
[8] [8] Bolelli G., M. Berger L., Börner T., Koivuluoto H., Lusvargh, L., Lyphout C., et al., Tribology of HVOF- and HVAF-sprayed WC–10Co4Cr hardmetal coatings: A comparative assessment, Surface and Coatings Technology, Vol. 265, pp. 125-144, 2015.
8
[9] [9] Jankauskas V., Antonov M., Varnauskas V., Skirkus R. and Goljandin D., Effect of WC grain size and content on low stress abrasive wear of manual arc welded hardfacings with low-carbon or stainless steel matrix, Wear, Vol. 328-329, pp. 378-390, 2015.
9
[10] [10] Li M., Han B., Wang Y., Song L. and Guo L., Investigation on laser cladding high-hardness nano-ceramic coating assisted by ultrasonic vibration processing, Optik - International Journal for Light and Electron Optics, Vol. 127, pp. 4596-4600, 2016.
10
[11] [11] Liu H., Xu Q., Wang C. and Zhang X., Corrosion and wear behavior of Ni60CuMoW coatings fabricated by combination of laser cladding and mechanical vibration processing, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 621, pp. 357-363, 2015.
11
[12] [12] Luo F., Cockburn A., Sparkes M., Lupoi R., Chen Z.-j., O'Neill W., et al., Performance characterization of Ni60-WC coating on steel processed with supersonic laser deposition, Defence Technology, Vol. 11, pp. 35-47, 2015.
12
[13] [13] Owens A. G., Brühl S., Simison S., Forsich C. and Heim D., Comparison of Tribological Properties of Stainless Steel with Hard and Soft DLC Coatings, Procedia Materials Science, Vol. 9, pp. 246-253, 2015.
13
[14] [14] Gibson B. T., Lammlein D. H., Prater T. J., Longhurst W. R., Cox C. D., Ballun M. C., et al., Friction stir welding: Process, automation, and control, Journal of Manufacturing Processes, Vol. 16, pp. 56-73, 2014.
14
[15] [15] Lohwasser D. and Chen Z., Friction stir welding, From basics to applications. New York: CRC Press, 2010.
15
[16] [16] Tinubu O. O., Das S., Dutt A., Mogonye J. E., Ageh V., Xu R., et al., Friction stir processing of A-286 stainless steel: Microstructural evolution during wear, Wear, Vol. 356-357, pp. 94-100, 2016.
16
[17] [17] Yasavol N. and Ramalho A., Wear properties of friction stir processed AISI D2 tool steel, Tribology International, Vol. 91, pp.183-77,2015.
17
[18] Xue P., Ma Z. Y., Komizo Y. and Fujii H., Achieving ultrafine-grained ferrite structure in friction stir processed weld metal, Materials Letters, Vol. 162, pp. 161-164, 2016.
18
[19] Navazani M. and Dehghani K., Investigation of Microstructure and Hardness of Mg/TiC Surface Composite Fabricated by Friction Stir Processing (FSP), Procedia Materials Science,Vol. 11, pp. 509-514, 2015.
19
[20] Ratna Sunil B., Pradeep Kumar Reddy G., Mounika A. S. N., Navya Sree P., Rama Pinneswari P., Ambica I., et al., Joining of AZ31 and AZ91 Mg alloys by friction stir welding, Journal of Magnesium and Alloys, Vol. 3, pp. 330-334, 2015.
20
[21] Hussein S. A., Tahir A. S. M. and Hadzley A. B., Characteristics of aluminum-to-steel joint made by friction stir welding: A review, Materials Today Communications,Vol. 5, pp. 32-49, 2015.
21
[22] Rezaei-Nejad S. S., Abdollah-zadeh A., Hajian M., Kargar F., and Seraj R., Formation of Nanostructure in AISI 316L Austenitic Stainless Steel by Friction Stir Processing, Procedia Materials Science, Vol. 11, pp. 397-402, 2015.
22
[23] Hajian M., Abdollah-zadeh A., Rezaei-Nejad S. S., Assadi H., Hadavi S. M. M., Chung K., et al., Improvement in cavitation erosion resistance of AISI 316L stainless steel by friction stir processing, Applied Surface Science, Vol. 308, pp. 184-192, 2014.
23
[24] Hajian M., Abdollah-zadeh A., Rezaei-Nejad S. S., Assadi H., Hadavi S. M. M., Chung K., et al., Microstructure and mechanical properties of friction stir processed AISI 316L stainless steel, Materials & Design, Vol. 67, pp. 82-94, 2015.
24
[25] Mehranfar M. and Dehghani K., Producing nanostructured super-austenitic steels by friction stir processing, Materials Science and Engineering: A, Vol. 528, pp. 3404-3408, 2011.
25
[26] Grewal H. S., Arora H. S., Singh H. and Agrawal A., Surface modification of hydroturbine steel using friction stir processing, Applied Surface Science, Vol. 268, pp. 547-555, 2013.
26
[27] Dodds S., Jones A. H. and Cater S., Tribological enhancement of AISI 420 martensitic stainless steel through friction-stir processing, Wear, Vol. 302, pp. 863-877, 2013.
27
[28] Ghasemi-kahrizsangi A., Kashani-Bozorg S. F. and Moshref-Javadi M., Effect of friction stir processing on the tribological performance of Steel/Al2O3 nanocomposites, Surface and Coatings Technology, Vol. 276, pp. 507-515, 2015.
28
[29] Ghasemi-Kahrizsangi A.and Kashani-Bozorg S. F., Microstructure and mechanical properties of steel/TiC nano-composite surface layer produced by friction stir processing, Surface and Coatings Technology, Vol. 209, pp. 15-22, 2012.
29
[30] Mishra R. S. and Ma Z. Y., Friction stir welding and processing, Materials Science and Engineering: R: Reports, Vol. 50, pp. 1-78, 2005.
30
[31] Darvazi A. R. and Iranmanesh M., Thermal modeling of friction stir welding of stainless steel 304L, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 75, pp. 1299-1307, 2014.
31
[32] Suski C. A. and Oliveira C. A. S., Effect of Austenitization Temperature on the Precipitation of Carbides in Quenched Low Carbon Boron Steel, Metallography, Microstructure, and Analysis, Vol. 2, pp. 79-87, 2013.
32
[33] Nagaoka T., Kimoto Y., Watanabe H., Fukusumi M., Morisada Y. and Fujii H., Friction stir processing of a D2 tool steel layer fabricated by laser cladding, Materials & Design, Vol. 83, pp. 224-229, 2015.
33
[34] Khademi A. R. and Afsari A., Fabrications of Surface Nanocomposite by Friction Stir Processing to Improve Mechanical and Microstructural Properties of Low Carbon Steel, Transactions of the Indian Institute of Metals, 2016.
34
ORIGINAL_ARTICLE
تاثیر پارامترهای سیستم بر روی رفتار آشوبناک روتور-دیسک-یاتاقان به همراه اثر مالشی بین دیسک و استاتور
در این پژوهش تاثیر پارامترهای مختلف بر روی رفتار آشوبناک سیستم روتور-دیسک-یاتاقان به همراه اثر مالشی بین دیسک و استاتور مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم بر حرکت بر اساس قانون دوم نیوتون استخراج و بی بعد شده است. نیروی غیر خطی فیلم روغن یاتاقان تحت نظریه یاتاقان های کوتاه در معادلات لحاظ شده است. همچنین از آن جایی که سایش در محورهای دوار یک نقص ثانویه است، لذا در معادلات حرکت، نیروی نابالانسی و تاب محور که ایجاد کننده اثر مالشی بین دیسک و استاتور میباشد، در نظر گرفته شده است. در ابتدا رفتار دینامیکی سیستم به وسیله نمودارهای دوشاخگی، تاریخچه زمانی، نمودار صفحه فاز، نمودار طیف توان، نمودار مقطع پوانکاره و حداکثر نمای لیاپانوف مورد بررسی قرار گرفته و سپس تاثیر پارامترهای مختلف سیستم از جمله ضریب اصطکاک بین دیسک واستاتور، لقی بین دیسک و استاتور و سفتی بین دیسک و استاتور بر روی رفتار آشوبناک سیستم در سرعتهای چرخشی مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8132_a17c29f92ee1b634ddb85f9b1d81bd85.pdf
2018-10-23
125
133
سیستم روتور-دیسک-یاتاقان
استاتور
مقطع پوانکاره
حداکثر نمای لیاپانوف
رفتار آشوبناک
عباس
رهی
a_rahi@sbu.ac.ir
1
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
احمد
حقانی
ahaghani70@gmail.com
2
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
AUTHOR
پدرام
صفرپور
p_safarpour@sbu.ac.ir
3
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
AUTHOR
[1] Muszynska H., Rotordynamic. Taylor&francis, 2015.
1
[2] Khanlo H. M., Ghayour. M., Ziaei-Rad. S., Chaotic vibration analysis of rotating, flexible,continuous shaft-disk system with a rub-impact between the disk and the stator. Commun Nonlinear Sci Numer Simulat 16, 566–582, 2011.
2
[3] Khanlo H. M., Ghayour M., Ziaei-Rad S., The effects of lateral–torsional coupling on the nonlinear dynamic behavior of a rotating continuous flexible shaft–disk system with rub–impact. Commun Nonlinear Sci Numer Simulat 18, 1524–1538, 2013.
3
[4] Choi Y. S., On the contact of partial rotor rub with experimental observation. KSME International Journal, Vol. 15, pp. 1630-1638, 2001.
4
[5] Fulei Chu., Wenxiu Lu., Stiffening effect of the rotor during the rotor-to-stator rub in a rotating machine. Journal of Sound and Vibration 308, 758–766, 2007.
5
[6] Xiaoyao Shen., Jiuhong Jia., Mei Zhao., Nonlinear analysis of a rub-impact rotor-bearing system with initial permanent rotor bow. Arch Appl Mech, 78, 225–240, 2008.
6
[7] Ling Xiang., Aijun Hu., Lanlan Hou., Yeping Xiong., Jingtang Xing, Nonlinear coupled dynamics of an asymmetric double-disc rotor-bearing system under rub-impact and oil-film forces. Applied Mathematical Modelling, 1–19, 2015.
7
[8] Choy F.K. and Padovan j., Non-linear transient analysis of rotor-casing rub event. Journal of Sound and Vibration, Vol. 113, pp. 529-545, 1987.
8
[9] Bartha A. R., Dry friction backward whirl of rotor. Phd Zurich, Switzerland, ETH, 2000.
9
[10] Zhang W.M. and Meng G., Stability bifurcation and chaos of a high-speed rub-impact rotor system in mems. Sensors and Actuators, Vol. A 127, PP. 163-178, 2006.
10
[11] Roques S., Legrand M., Cartraud P., Stoisser C. and Pierre C., Modeling of a rotor speed transient response with radial rubbing. Journal of Sound and Vibration, Vol. 329, pp. 527-546, 2010.
11
[12] Yu J.J., Goldman P., Bently D. E. and Muzynska A., Rotor/seal experimental and analytical study on full annular rub. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 124, pp. 340-350, 2002.
12
[13] Pavlovskaia E.E., Karpenko E.V., and Wiercigroch M., Non-linear dynamic interactions of a jeffcott rotor with preloaded snubber ring. Journal of Sound and Vibration, Vol. 276, pp. 361-379, 2004.
13
[14] Feng Z.C. and Zhang X.Z., Rubbing phenomena in rotor-stator contact. Chaos, Solitons and Fractal, Vol. 14, pp. 257-267, 2002.
14
[15] Ma H., Zhao Q., Zhao X., Han Q., Wen B., Dynamic characteristics analysis of a rotor–stator system under different rubbing forms. Applied mathematical modeling, 2014.
15
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تأثیر اندازه دانه ابزار مسی اکسترود شده در کانال های هم مقطع زاویه دار بر روی سایش الکترود در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی
ماشینکاری تخلیه الکتریکی یکی از مهمترین فرآیندهای ماشینکاری نوین در صنعت امروزی است. سایش ابزار در این عملیات بواسطه ماهیت فرایند موجب کاهش دقت ابعادی قطعات تولیدی میشود، از اینرو تلاش جهت کاهش سایش ابزار یکی از مهمترین چالشهای پیش رو در این عملیات است. به همین دلیل در این تحقیق با به کارگیری یکی از روشهای تغییر شکل شدید، تاثیر کاهش اندازه دانههای الکترود مسی بر روی سایش ابزار اسپارک مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور میلههای مسی، تحت فرآیند اکسترود در کانالهای هم مقطع زاویهدار، قرار گرفتند و با استفاده از آزمایش پراش الکترونهای به عقب رانده شده مشخص گردید میانگین اندازه دانههای مس، از 8/60 به 48/5 میکرومتر کاهش یافته است. تاثیر زمان روشنی پالس، شدت جریان جرقه و اندازه دانه الکترود بر روی سایش ابزار، بررسی شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که در نرخ براده برداری زیاد سایش ابزار اکسترود شده به میزان 8/36 درصد، نسبت به ابزار معمولی کاهش مییابد، اما در نرخ براده برداری کم که سایش ابزار زیاد نمیباشد تاثیر قابل توجهی بین سایش دو نوع ابزار مشاهده نگردید.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8133_e863f5bb880cf6b8f0185d8a5b6c13f2.pdf
2018-10-23
135
141
سایش ابزار
اکسترود در کانالهای هم مقطع زاویهدار
ماشینکاری تخلیه الکتریکی
اندازه دانه
مس خالص
پیام
سراییان
p_saraeian@gmail.com
1
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران
AUTHOR
کامران
امینی
kamran_amini1978@hotmail.com
2
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تیران، دانشگاه آزاد اسلامی، تیران، اصفهان، ایران
LEAD_AUTHOR
محمد جواد
باقری
bagheri@yahoo.com
3
کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف آباد، نجف آباد، ایران
AUTHOR
1-
1
[1] Ghoreyshi M., Assarzade S., Advanced Machining Processes, pp. 161-196, Tehran: Khajeh Nasir Toosi University of Technology, 2010. (In Persian)
2
[2] Pham D., Ivanov A., Bigot S., Popov K., Dimov S., An investigation of tube and rod electrode wear in micro EDM drilling, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 33, Issue. 1-2, pp. 103-109, 2007.
3
[3] Marafona J., Black layer characterization and electrode wear ratio in electrical discharge machining (EDM), Journal of Materials Processing Technology, Vol 184, Issues. 1–3, pp. 27-31, 2007.
4
[4] Uhlmann E., Roehner M., Investigations on reduction of tool electrode wear in micro-EDM using novel electrode materials, CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, Vol 1, Issue 2, pp. 92-96, 2008.
5
[5] Abdulkareem S., Ali Khan A., Konneh M., Reducing electrode wear ratio using cryogenic cooling during electrical discharge machining, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol 45, Issue 11-12, pp. 1146-1151, 2009.
6
[6] Uhlmann E., Rosiwal S., Bayerlein K., Röhner M., Influence of grain size on the wear behavior of CVD diamond coatings in micro-EDM, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol 47, Issue 9-12, pp. 919-922, 2010.
7
[7] Zhu Ch., Ma A., Jiang J., Li X., Song D., Yang D., Yuan Y., Chen J., Effect of ECAP combined cold working on mechanical properties and electrical conductivity of Conform-produced Cu–Mg alloys, Journal of Alloys and Compounds, Vol 582, pp. 135-140, 2014.
8
[8] Miyajima Y., Okubo S., Abe H., Okumura H., Fujii T., Onaka S., Kato M., Dislocation density of pure copper processed by accumulative roll bonding and equal-channel angular pressing, Materials Characterization, Vol 104, pp. 101-106, 2015.
9
[9] Matoofi F., Copper Heat Treatment And Its Alloy Standards, Tehran: Fadak Isatis, 2006. (In Persian)
10
[10] Brooks C. R., Heat Treatment, Structure, and Properties of Nonferrous Alloys, Tehran: Iran University Press, 2001.
11
[11] ASTM E8/E8M _ 13a, Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2013.
12
[12] DIN 50125, Testing of Metallic Materials - Tensile Test Pieces, DIN German Institute for Standardization, 2009.
13
[13] Iwahashi Y., Horita Z., Nemoto M., Langdon T., The process of grain refinement in equal-channel angular pressing, Acta Materialia, Vol 46, Issue 9, pp. 3317-3331, 1998.
14
[14] Vijayashakthivel A.T., Srikantha Dath T.N., Krishnamurthy R., Response of copper to Equal Channel Angular Pressing with different processing temperature, Procedia Engineering, Vol 97, pp. 56-63, 2014
15
[15] Han Y., Li J., Huang G., Lv Y., Shao X., Lu W., Zhang D., Effect of ECAP numbers on microstructure and properties of titanium matrix composite, Materials & Design, Vol 75, pp. 113-119, 2015.
16
[16] Hoseini M., Meratian M., Toroghinejad M. R., Szpunar J. A., Texture contribution in grain refinement effectiveness of different routes during ECAP, Materials Science and Engineering, Vol 497, Issues 1–2, pp. 87-92, 2008.
17
[17] Bian L., Liang W., Xie G., Zhang W., Xue J., Enhanced ductility in an Al–Mg2Si in situ composite processed by ECAP using a modified BC route, Materials Science and Engineering, Vol 528, Issue 9, pp. 3463-3467, 2011.
18
[18] Klocke F., Schwade M., Klink A., Veselovac D., Analysis of material removal rate and electrode wear in sinking EDM roughing strategies using different graphite grades, Procedia CIRP, Vol 6, pp. 163-167, 2013.
19
[19] Zarepour H., Fadaei Tehrani A., Karimi D., Amini S., Statistical analysis on electrode wear in EDM of tool steel DIN 1.2714 used in forging dies, Journal of Materials Processing Technology, Vol 187–188, pp. 711-714, 2007.
20
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی اثرات تغییر جنس سازه ساندویچی لانه زنبوری (HSP) موجود در دم افقی هواپیما بر اساس مدلسازی تستهای استاندارد ارزیابی سازه ساندویچی
سازههای ساندویچ پنل بهدلیل قابلیتهای فراوان خود از قبیل نسبت استحکام به وزن بالا، توانایی جذب انرژی بالا در اثر ضربه و... در سازههای هوایی کاربرد فراوانی دارند. در این مقاله، 7 آلیاژ منتخب که شامل فولاد ضد زنگ 321، فولاد ضد زنگ 347، سوپر آلیاژ نیکل 617، سوپر آلیاژ نیکل 625، سوپر آلیاژ نیکل 718، آلیاژ نیکل 201، سوپر آلیاژ نیکل 600 بر اساس 6 پارامتر اصلی برای جایگزین نمودن آلیاژ پایه ساندویچ پنل اصلی در ناحیه داخلی دم افقی هواپیما انتخاب شدهاند. مقادیر بار تسلیم و نواحی شروع آسیب به کمک معیار آسیب فون مایزز بر اساس استاندارد نظامی آمریکا تعیین شده و در نهایت 2 آلیاژ از میان 7 آلیاژ منتخب با استفاده از معیار شروع آسیب و 4 معیار تاثیرگذار دیگر که شامل: خواص مکانیکی در دمایOC650، چگالی (افزایش درصد وزنی)، قیمت و عوامل مخرب محیطی، تعیین میشوند. نتایج نشان میدهد که دو سوپر آلیاژ نیکل 625 و 718 بر اساس معیارهای تعریف شده در نمونههای ساندویچ پنل، میتوانند دو گزینه مناسب برای جایگزینی آلیاژ حاضر مورد استفاده در سازه دم افقی بحساب آیند.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8156_30c3b03d0b75e5172f62996b03cf49c1.pdf
2018-10-23
143
151
ساندویج پنلهای فلزی
معیار فون مایزز
سوپر آلیاژ نیکل
فولاد ضد زنگ
سعید
سلگی
ahm4mmj@yahoo.com
1
کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
AUTHOR
علی
جهانگیری
a_jahangiri@sbu.ac.ir
2
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
محسن
نالایی
ali1362j@yahoo.com
3
کارشناس ارشد، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
AUTHOR
[1] Rohwer K., Friedrichs S., Wehmeyer C., Analyzing laminated structures from fiber-reinforced composite material-an assessment, Technische Mechanik, Vol. 25, No. 1, pp. 59-79, 2005.
1
[2] Silverman E., Rhodes M., Dyer M., Composite Isogrid Structures for Spacecraft Components, Society for the Advancement of Materials and Process Engineering Journal, Vol. 35, No. 1, pp. 51-58, 1999.
2
[3] Aktay L., Johnson A. F., Holzapfel M., Prediction of impact damage on sandwich composite panels, Computational Materials Science, Vol. 32, No. 3-4, pp. 252-260, 2005.
3
[4] Aktay L., Johnson A. F., Kroplin B. H., Numerical modeling of honeycomb core crush behavior, Engineering Fracture Mechanics, Vol. 75, No. 9, pp. 2616-2630, 2008.
4
[5] Foo C. C., Chai G. B., Seah L. K., A model to predict low-velocity impact response and damage in sandwich composites, Composites Science and Technology, Vol. 68, No. 6, pp. 1348-1356, 2008.
5
[6] Standard, Military standard sandwich constructions and core materials, general test methods, MIL-STD-401B, (USA): Department of Defense, 1967.
6
[7] Zhou G., Hill M., Loughlan J., Hookham N., Damage characteristics of composite honeycomb sandwich panels in bending under quasi-static loading. Journal of Sandwich Structures and Materials, Vol. 8, No. 1, pp. 55-90, 2006.
7
[8] Kreja I., Critical examination of benchmark problems for large rotation analysis of laminated shells, Shell Structures: Theory and Applications, Proceedings of The 8th Conf. SSTA, Gdansk-Jurata, Taylor & Francis Group, London, October, 12-14, 2005.
8
[9] Wahl L., Maas S., Waldmann D., Zurbes A., Freres P., Shear stresses in honeycomb sandwich plates: Analytical solution, finite element method and experimental verification, Journal of Sandwich Structures and Materials, Vol. 14, No.4, pp. 449-468. 2012.
9
[10] Peery D. J.,. Azar J. J, Aircraft Structures, New York: McGraw-Hill, 1982.
10
[11] H. D. Curtis, Fundamentals of Aircraft Structural Analysis, Chicago: Irwin, 1997.
11
[12] Bitzer T., Honeycomb Technology-Material Design, Manufacturing Applications and Testing, pp. 10-42, London: Springer Netherlands, 1997.
12
[13] Mohr D., Doyoyo M., Deformation-induced folding systems in thin walled monolithic hexagonal metallic honeycomb, International Journal of Solids and Structures, Vol. 41, No. 11, pp. 3353-3377, 2004.
13
[14] Hou B., Pattofatto S., Li Y. L., Zhao H., Impact behavior of honeycombs under combined shear-compression, Part II: Analysis, International Journal of Solids and Structures, Vol. 48, No. 5, pp. 698-705, 2011.
14
[15] Alavi Nia A., Razavi S., Majzoobi G., Ballistic limit determination of aluminum honeycombs-experimental study, Materials Science and Engineering, Vol. 448, No. 1, pp. 273-280, 2008.
15
[16] Liaghat GH., Alavi Nia A., Daghyani H. R., Sadighi M., Ballistic limit evaluation for impact of cylindrical projectiles on honeycomb panels, Thin-Walled Structures, Vol. 48, No. 1, pp. 55-61, 2010.
16
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی بهینه هندسه سیستم تعلیق مک فرسون برای یک خانواده محصول بر مبنای نظریه پلتفرم مشترک
در این مقاله هدف بدست آوردن الگوریتمی برای طراحی هندسهی سیستمتعلیق خودرو جهت استفاده در خانوادهی محصولات در کلاس های مختلف خودرو میباشد. این الگوریتم بهگونهای طراحی میشود که پارامترهای طراحی خانواده محصول با تغییر از یک کلاس خودرو به کلاس دیگر خودرو بیشترین اشتراک را با هم داشته باشند. بدینمنظور در ابتدا هندسهی سیستم تعلیق مورد بررسی قرار میگیرد و پارامترهای موثر در هندسهی سیستمتعلیق خودرو جهت استفاده در پلتفرمهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. در ادامه الگوریتمی جهت طراحی پلتفرمی خودرو بر مبنای روابط ریاضی حاکم بر انواع حرکتهای نوسانی خودرو با اعمال ورودیهای تصادفی جاده به سیستم تعلیق ارایه میگردد. در این الگوریتم نقاط حساس در طراحی هندسهی سیستمتعلیق با رویکرد ایجاد بیشترین اشتراک در پلتفرمهای مختلف خودرو تبیین میگردد. در انتها سیستم تعلیقی برای 5 محصول خودروی تندر90 شامل خودروهای سدان، وانت، هاچ بک، استیشن واگن (مینی ون) و خودروی MPV ارایه میگردد که با حفظ بیشترین اشتراک در کلاسهای مختلف خودرو الزامات مرتبط با آسایش سرنشین را برآورده نماید. مقایسه نتایج بدست آمده از سیستم تعلیق بهینه و تندر90 معمولی بیانگر کارایی این روش میباشد.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8159_da40348d964636d931bfa7d1759f959d.pdf
2018-10-23
153
155
بهینه سازی پلتفرمی
خانواده محصول
هندسه ی سیستم تعلیق
محمد حسن
شجاعی فرد
mhasanshojaeefard@gmail.com
1
استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، ، تهران، ایران
AUTHOR
ابوالضل
خلخالی
abkhalkhali@gmail.com
2
استادیار، دانشکده مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
صادق
یارمحمدی سطری
yarmohammadi.sadegh@gmail.com
3
دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
AUTHOR
[1] Simpson T. W., Siddique Z., J., Roger J., Platform-Based product family development', Springer, 2006.
1
[2] Steven B., Ariel P., The pure characteristics demand mode', Int. Econ. Rev., Vol. 48, No. 4, pp. 1193-1225, 2007.
2
[3] Timothy W. S., Jianxin J., Siddique Z., product platform and product family design-methods and applications, Springer, 2007.
3
[4] Jaeil P., Timothy W. S. ,''Toward an activity-based costing system for product families andproduct platforms in the early stages of development, Int. J. Prod. Res., vol. 46, no. 1. pp. 99-130, 2008.
4
[5] Simpson T.W., Jiao J., Siddique Z., Hölttä-Otto K., Advances in Product Family and Product Platform Design,Methods&Application, pringer, 2014 .
5
[6] Tan H., Jiang P., Yao B., Hui X., Flexible Product Platform Based on Design Parameters' Springer, pp 7-15, 2011.
6
[7] Zhongkai L., Zhihong Ch., Yixiong F., Jinyong Y., An integrated method for flexible platform modular architecture design, Journal of Engineering Design, Vol. 24, No. 1, 2013.
7
[8] Al-Zaher A. , ElMaraghy W., Design Method of Under-body Platform Automotive Framing Systems, Procedia CIRP, Vol. 17, pp. 380-385, 2014.
8
[9] Fallah M.S., Bhat R., Xie W.F., New model and simulation of Macpherson suspension system for ride control applications, Vehicle Syst. Dyn., Vol.47, No. pp. 195–220, 2009.
9
[10] Sandua C., Andersenb E. R., Southward S., Multibody dynamics modeling and system identification of a quarter-car test rig with McPherson strut suspension, Vehicle Syst. Dyn., Vol. 49, No. 1, pp. 153–179, 2011.
10
[11] Hurel J., Nonlinear Two-Dimensional Modeling of a McPherson Suspension for Kinematics and Dynamics Simulation, The 12th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control, Sarajevo, Bosnia and Herzegovina, March 25-27, 2012.
11
[12] Nemeth B., Gaspar P., Set-based analysis of the variable-geometry suspension system, 19th World Congress The International Federation of Automatic Control Cape Town, South Africa. August 24-29, 2014.
12
[13] Kropac O., Mucka P., Be careful when using the International Roughness Index as an indicator of road unevenness, J. Sound Vib., Vol. 287, pp. 989–1003, 2005.
13
[14] Dodds C. J., Robson J. D., ''The description of road surface roughness'', J. Sound Vib, vol. 31, no. 2, pp. 175–183, 1973.
14
[15] Shirahatt A.s, Optimal Design of Passenger Car Suspension for Ride and Road Holding', J. Braz. Soc. Mech. Sci. Eng., Vol. 30, No. 1.2005.
15
ORIGINAL_ARTICLE
محاسبه حساسیت هندسه طراحی برای مسائل ترموالاستیک با استفاده از روش نیمهتحلیلی پیراسته
هدف از مقاله حاضر تحلیل حساسیت پارامترهای هندسی در طراحی مسائل ترموالاستیک با استفاده از روش نیمهتحلیلی بهبودیافته میباشد. روش نیمهتحلیلی، یکی از روشهای کارا برای تحلیل حساسیت طراحی نسبت به متغیرهای طراحی است و بهصورت ترکیبی از روش تحلیلی و روش تفاضل محدود میباشد. اگرچه این روش، روش قدرتمندی است، اما نسبت به اندازه گام حساس است. تحلیل حساسیت به کمک متغیر مختلط روش نوینی است که نسبت بهاندازه طول گام حساس نبوده و در مقایسه با سایر روشها چندین مزیت دارد. پیادهسازی این روش در کد المان محدود برای محاسبه حساسیت بهآسانی انجام میپذیرد و فقط نیاز به تغییر در شبکهبندی المان محدود در طول محور موهومی دارد. این مقاله از ترکیب روش تحلیلی با روش متغیر مختلط برای محاسبه حساسیت در مسائل ترموالاستیک استفاده میکند. روش ارائهشده هر دو مزایای روش تحلیلی و روش متغیر مختلط را دارا است. مزیت روش ارائهشده در سرعت عملکرد، دقت و سادگی پیادهسازی آن است. مقایسه نتایج ارائهشده توسط روش پیشنهادی با دیگر روشها نشان دهنده کارایی بالای روش حاضر بوده که میتواند مقادیر حساسیت مسائل را به صورت دقیق و پایدار پیشبینی نماید.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8138_0fc93e516da43b1ec6140eac69e171d2.pdf
2018-10-23
157
166
ترموالاستیسیته
المان محدود
بهینهسازی
روش متغیر مختلط
روش نیمهتحلیلی
مجتبی
شیخی ازغندی
mojtabasheikhi@gmail.com
1
استادیار، گروه مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بزرگمهر قائنات، قائن، ایران
AUTHOR
مهدی
حسن زاده
hassanzadeh3000@yahoo.com
2
مربی، گروه مهندسی مکانیک، مرکز کردکوی، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، کردکوی، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Chen B., Gu Y., Zhao G., Lin W., Design optimization for structural thermal buckling, J. Thermal Stresses, Vol. 26, No. 5, pp. 479-494, 2003.
1
[2] Sheikhi M., Ghoddosian A., A hybrid imperialist competitive ant colony algorithm for optimum geometry design of frame structures, Structural Engineering and Mechanics, Vol. 46, No. 3, pp. 403-416, 2013.
2
[3] Ghoddosian, A., Sheikhi M., Meta-heuristic optimization methods in engineering, Semnan University Press, 2013.
3
[4] Haftka R. T., Gürdal Z., Elements of structural optimization: Springer Science & Business, 2012.
4
[5] Araújo A. L., Soares C. M., Herskovits J., Pedersen P., Development of a finite element model for the identification of mechanical and piezoelectric properties through gradient optimization and experimental vibration data, Composite Structures, Vol. 58, No. 3, pp. 307-318, 2002.
5
[6] Haukaas T., Scott M. H., Shape sensitivities in the reliability analysis of nonlinear frame structures, Computers & Structures, Vol. 84, No. 15, pp. 964-977, 2006.
6
[7] Fourment L., Balan T., Chenot J., Optimal design for non-steady-state metal forming processes-11. Application of shape optimization in forging, Int. J. for numerical methods in engineering, Vol. 39, pp. 51-65, 1996.
7
[8] Chung S. H., Kwon Y. S., Park S. J., German R. M., Sensitivity analysis by the adjoint variable method for optimization of the die compaction process in particulate materials processing, Finite Elements in Analysis and Design, Vol. 45, No. 11, pp. 836-844, 2009.
8
[9] Wang L., Anderson W. K., Shape sensitivity analysis for the compressible Navier–Stokes equations via discontinuous Galerkin methods, Computers & Fluids, Vol. 69, pp. 93-107, 2012.
9
[10] Kim H., Cho M., Study on the design sensitivity analysis based on complex variable in eigenvalue problem, Finite Elements in Analysis and Design, Vol. 45, No. 12, pp. 892-900, 2009.
10
[11] Voorhees A., Millwater H., Bagley R., Complex variable methods for shape sensitivity of finite element models, Finite Elements in Analysis and Design, Vol. 47, No. 10, pp. 1146-1156, 2011.
11
[12] Gomez-Farias A., Montoya A., Millwater H., Complex Finite Element Sensitivity Method for Creep Analysis, Int. J. Pressure Vessels and Piping, Vol. 132-133, pp. 27-42, 2015.
12
[13] Hassanzadeh M., Computation of shape design sensitivities for linear FEM using modified semi-analytical method, Modares Mechanical Engineering, Vol. 15, No. 11, pp. 73-80, 2015 (In Persian)
13
[14] Lai K. L., Crassidis J., Extensions of the first and second complex-step derivative approximations, Journal of Computational and Applied Mathematics, Vol. 219,No. 1, pp. 276-293, 2008.
14
[15] Van Keulen F., De Boer H., Rigorous improvement of semi‐analytical design sensitivities by exact differentiation of rigid body motions, International journal for numerical methods in engineering, Vol. 42, No. 1, pp. 71-91, 1998.
15
[16] Tortorelli D. A., Haber R. B., Lu S. C., Design sensitivity analysis for nonlinear thermal systems, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 77, No. 1, pp. 61-77, 1989.
16
[17] Yang R., Shape design sensitivity analysis of thermoelectricity problems, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 102, No. 1, pp. 41-60, 1993.
17
[18] Sluzalec A., Kleiber M., Shape sensitivity analysis for nonlinear steadystate heat conduction problems, Int. J. Heat and Mass Transfer, Vol. 39, No. 12, pp. 2609-2613, 1996.
18
[19] Bobaru F., Mukherjee S., Mesh less approach to shape optimization of linear thermo elastic solids, Int. J. Numerical Methods in Engineering, Vol. 53, No. 4, pp. 765-796, 2002.
19
[20] Lyness, J. N., Moller, C. B., "Numerical differentiation of analytic functions", SIAM J. on Numerical Analysis, vol. 4, no. 2, pp. 202-210, 1967.
20
[21] Squire W., Trapp G., Using complex variables to estimate derivatives of real functions, Siam Review, Vol. 40, No. 1, pp. 110-112, 1998.
21
[22] Martins J., Kroo I. M., Alonso J. J., An automated method for sensitivity analysis using complex variables, AIAA paper, Vol. 689, pp. 2000, 2000.
22
[23] Rodriguez D. L., A multidisciplinary optimization method for designing inlets using complex variables, AIAA paper, Vol. 4875, pp. 1-10, 2000.
23
[24] Anderson W. K., Newman J. C., Whitfield D. L., Nielsen E. J., Sensitivity analysis for Navier-Stokes equations on unstructured meshes using complex variables, AIAA J., Vol. 39, No. 1, pp. 56-63, 2001.
24
[25] Wang B. P., Apte A. P., Complex variable method for eigen solution sensitivity analysis, AIAA J., Vol. 44, No. 12, pp. 2958-2961, 2006.
25
[26] Lund E., Finite element based design sensitivity analysis and optimization, Institute of Mechanical Engineering, Aalborg University, Denmark, pp. 107, 1994.
26
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تغییر شکل ورق فلزی تحت شکل دهی الکتروهیدرولیکی با استفاده از مشاهدات تجربی و شبیه سازی عددی به روش هیدرودینامیک ذرات هموار
شکلدهی الکتروهیدرولیکی یک فرایند شکلدهی ورق فلزی با سرعتبالا است که در آن دو الکترود در محفظهای پر از آب قرار دارند و تخلیه الکتریکی با ولتاژ بالا بین آنها، فشار بالائی جهت شکل دادن ورق ایجاد میکند. در این تحقیق جهت بررسی رفتار تغییر شکل ورق برنجی در طی شکلدهی الکتروهیدرولیکی، آزمایشهای تجربی گستردهای (تا 2/3 کیلوژول) انجام میشود. برای توضیح جنبههای مختلف تغییر شکل ورق، فرمولاسیون هیدرودینامیک ذرات هموار با روش اجزاء محدود در نرمافزار الاسداینا کوپل و برای شبیهسازی مورد استفاده قرار میگیرد. در این پژوهش جهت مدل کردن فرایند تخلیه الکتریکی دو رویکرد متفاوت استفاده میگردد. در رویکرد نخست، انرژی تخلیه الکتریکی به جرم معادل از ماده منفجره تیانتی تبدیل میشود. در رویکرد دوم، فاصله بین الکترودها با یک کانال پلاسما جایگزین و انرژی تخلیه الکتریکی درون آن تزریق میگردد. در انتها، تاریخچه تغییرشکل (تغییر مکان، سرعت، کرنش و نرخ کرنش) در نقاط مختلف ورقها ارائه میشود. نتایج نشان میدهد (در شرایط مورد استفاده در این پژوهش)، مقدار بیشینه سرعت و نرخ کرنش به ترتیب به 250 متر بر ثانیه و 3800 بر ثانیه میرسد.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8161_7c463086373ed2e5bff0975c717183cc.pdf
2018-10-23
177
186
تغییر شکل ورق فلزی
فرایند شکل دهی الکتروهیدرولیکی
شبیه سازی عددی
هیدرودینامیک ذرات هموار
مهدی
ظهور
mzohoor@kntu.ac.ir
1
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجهنصیرالدین طوسی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
سید میثم
موسوی
smmousavi@mail.kntu.ac.ir
2
دانشجوی دکترا، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجهنصیرالدین طوسی، تهران، ایران
AUTHOR
امین
اشرافی تفرشی
aminashrafi@mail.kntu.ac.ir
3
دانشجوی دکترا، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجهنصیرالدین طوسی، تهران، ایران
AUTHOR
[1] Lane T., Description of an Electrometer Invented by Mr. Lane; with an Account of Some Experiments Made by Him with It: In a Letter to Benjamin Franklin, LL. DFRS, Philosophical Transactions, Vol. 57, pp. 451-460, 1767.
1
[2] Priestley J., Experiments on the Lateral Force of Electrical Explosions. By Joseph Priestley, L LDFRS, Philosophical Transactions, Vol. 59, pp. 57-62, 1769.
2
[3] Early H., Dow W., Experimental Studies and Applications of Explosive Pressures Produced by Sparks in Confined Channels, in Proceeding of Winter Meeting, AIEE, January 10-14, 1953.
3
[4] Yutkin L., Electrohydraulic Effect, Mashgiz, Moscow, 1955.
4
[5] Bruno E., High-velocity forming of metals: American Society of Tool and Manufacturing Engineers, 1968.
5
[6] Davies R., Austin E. R., Developments in high speed metal forming: Industrial Press, 1970.
6
[7] Chachin V., Electrohydraulic treatment of structural materials, Minsk, Nauka i Texnika, 1978.
7
[8] Kenneth F. S., Forming method and apparatus, US Patent No. 3394569, 1968.
8
[9] Golovashchenko S. F., Electrohydraulic trimming, flanging, and hemming of blanks, US Patent No. 7810366, 2010.
9
[10] Golovashchenko S. F., Pulsed electro-hydraulic calibration of stamped panels, US Patent No. 7827838, 2010.
10
[11] Hasebe T., Takenaga Y., Kakimoto H., Imaida Y., High strain rate forming using an underwater shock wave focusing technique, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 85, No. 1, pp. 194-197, 1999.
11
[12] Knyazyev M., Zhovnovatuk Y. S., Measurements of Pressure Fields with Multi-Point Membrane Gauges at Electrohydraulic Forming, in Proceeding of 4th International Conference on High Speed Forming, Ohio, USA, March 9-10, 2010.
12
[13] Knyazyev M., Perez I., San José J., Zhovnovatyuk Y., Pressure Fields Repeatability at Electrohydraulic Pulse Loading in Discharge Chamber with Single Electrode Pair, in Proceeding of 5th International Conference on High Speed Forming, Dortmund, Germany, April 24-26, 2012.
13
[14] Golovashchenko S. F., Gillard A. J., Mamutov A. V., Formability of dual phase steels in electrohydraulic forming, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 213, No. 7, pp. 1191-1212, 2013.
14
[15] Samei J., Green D. E., Golovashchenko S., Hassannejadasl A., Quantitative Microstructural Analysis of Formability Enhancement in Dual Phase Steels Subject to Electrohydraulic Forming, Journal of materials engineering and performance, Vol. 22, No. 7, pp. 2080-2088, 2013.
15
[16] Farzin M., Montazerolghaem H., Manufacture of thin miniature parts using electro hydraulic forming and viscouse pressure forming methods, Archives of metallurgy and materials, Vol. 54, No. 2, pp. 535-547, 2009.
16
[17] Hajializadeh F., Mashhadi M. M., Investigation and numerical analysis of impulsive hydroforming of aluminum 6061-T6 tube, Journal of Manufacturing Processes, Vol. 20, pp. 257-273, 2015.
17
[18] فضلی ع. و حسینی س. م، بررسی اثر موقعیت الکترودها بر روی شکلپذیری و توزیع ضخامت ورقهای فلزی در روش شکلدهی الکتروهیدرولیک آزاد، مجلۀ مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس، د. 15، ش. 11، ص 318-311، 1394.
18
[19] Gingold R. A., MonaghaJ. J. n, Smoothed particle hydrodynamics: theory and application to non-spherical stars, Monthly notices of the royal astronomical society, Vol. 181, No. 3, pp. 375-389, 1977.
19
[20] Lucy L. B., A numerical approach to the testing of the fission hypothesis, The astronomical journal, Vol. 82, pp. 1013-1024, 1977.
20
[21] Liu M., Liu G., Lam K., Zong Z., Smoothed particle hydrodynamics for numerical simulation of underwater explosion, Computational Mechanics, Vol. 30, No. 2, pp. 106-118, 2003.
21
[22] Limido J., Espinosa C., Salaün M., Lacome J. L., SPH method applied to high speed cutting modelling, International journal of mechanical sciences, Vol. 49, No. 7, pp. 898-908, 2007.
22
[23] Cleary P., Prakash M., Ha J., Novel applications of smoothed particle hydrodynamics (SPH) in metal forming, Journal of materials processing technology, Vol. 177, No. 1, pp. 41-48, 2006.
23
[24] Shahverdi H., Zohoor M., Mousavi S. M., Numerical simulation of abrasive water jet cutting process using the SPH and ALE methods, International Journal of Advanced Design and Manufacturing Technology, Vol. 5, No. 1, pp. 43, 2011.
24
[25] Bhojwani S., Smoothed particle hydrodynamics modeling of the friction stir welding process: ProQuest, 2007.
25
[26] Liu, G. R., Liu, M. B., Smoothed particle hydrodynamics - a meshfree particle method. World Scientific Publishing, Singapore, 2003.
26
[27] Hallquist J. O., LS-DYNA theory manual, Livermore software Technology corporation, Vol. 3, pp. 25-31, 2006.
27
[28] McGrath J. R., Scaling underwater exploding wires, Journal of Applied Physics, Vol. 37, No. 12, pp. 4439-4443, 1966.
28
[29] Cole R. H., Weller R., Underwater explosions, Physics Today, Vol. 1, pp. 35, 1948.
29
[30] Dobratz BM. LLNL explosive handbook. UCRL-52997. Livermore, CA: LawrenceLivermore National Laboratory; 1981.
30
[31] Kaklyugin A., Norman G., Electrical conductivity of a non-Debye plasma, Institute of High Temperatures, Academy of Sciences of the USSR, 1973.
31
[32] Naugolnykh K. A., Roii N., Electrical discharges in water. A hydrodynamic description, DTIC Document, 1974.
32
[33] Jin, X., Altintas, Y., Slip-line field model of micro-cutting process with roundtool edge effect. Journal of Materials Processing Technology, Vol. 211, pp.339–355, 2011.
33
[34] Steinberg DJ. Spherical explosions and the equation of state of water. Report UCID-20974, Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA; 1987.
34
[35] Bjørnø L., Levin P., Underwater explosion research using small amounts of chemical explosives, Ultrasonics, Vol. 14, No. 6, pp. 263-267, 1976.
35
ORIGINAL_ARTICLE
مقایسه مدل های خاکستری و مجموع وزنی گازهای خاکستری بر پایه خط طیف در طراحی معکوس چشمه های حرارتی در محیط های غیرخاکستری
در این مطالعه تخمین توزیع مجهول چشمههای گرمایی توسط یک روش بهینهسازی انجام میشود به طوری که شرایط مطلوب حرارتی (دما و شار گرما) بر روی سطح طراحی ایجاد گردد. محیط مورد بررسی یک محیط غیرخاکستری، جذبکننده-صادرکننده و غیرپخشی بوده که در حالت تعادل تابشی قرار دارد. روش جهتهای مجزا برای حل معادله انتقال تابش استفاده میگردد. به منظور شبیهسازی تابش در محیطهای غیرخاکستری، از دو مدل خاکستری و مجموع وزنی گازهای خاکستری بر پایه خط طیف استفاده میشود. مسأله معکوس از طریق کمینه کردن یک تابع هدف و توسط روش بهینهسازی گرادیان مزدوج حل میشود. به منظور اثبات توانایی روش پیشنهاد شده برای دستیابی به شرایط مطلوب حرارتی، چندین مثال با ترکیبهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. هر چند مدل خاکستری یک روش سریع به حساب میآید، این روش دارای خطای زیاد بوده و نتایج آن به هیچ وجه قابل اعتماد نمیباشند. در مقایسه با مدل خاکستری، روش مجموع وزنی گازهای خاکستری بر پایه خط طیف دارای دقت قابل قبول بوده که روشی کارآمد و قدرتمند در احتساب اثرات غیرخاکستری محیط میباشد.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8162_b307d27d7d6a21ab4f141f6f36f88356.pdf
2018-10-23
167
176
تابش
محیط غیرخاکستری
طراحی معکوس
چشمه حرارتی
صادق
ظفریان
sadegh_zafaryan@yahoo.com
1
دانشجوی دکتری، بخش مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
AUTHOR
سید مسعود
حسینی سروری
sarvari@uk.ac.ir
2
استاد، بخش مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
LEAD_AUTHOR
سید حسین
منصوری
mansouri@uk.ac.ir
3
استاد، بخش مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
AUTHOR
[1] Daun K. J., Howell J. R., and Morton D. P., Design of radiant enclosures using inverse and non-linear programming techniques. Inverse Problems in Engineering, Vol. 11, No. 6, pp. 541-560, 2003.
1
[2] Hosseini Sarvari S. M., Mansouri S. H., and Howell J. R., Inverse Boundary Design Radiation Problem in Absorbing-Emitting Media with Irregular Geometry. Numerical Heat Transfer, Part A: Applications, Vol. 43, No. 6, pp. 565-584, 2003.
2
[3] Hosseini Sarvari S. M., Mansouri S. H., and Howell J. R., Inverse Design of Three-Dimensional Enclosures with Transparent and Absorbing-Emitting Media Using an Optimization Technique. International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 30, No. 2, pp. 149-162, 2003.
3
[4] Hosseini Sarvari S. M., Howell J. R., and Mansouri S. H., Inverse Boundary Design Conduction-Radiation Problem in Irregular Two-Dimensional Domains. Numerical Heat Transfer, Part B: Fundamentals, Vol. 44, No. 3, pp. 209-224, 2003.
4
[5] Hosseini Sarvari S. M., and Mansouri S. H., Inverse Design for Radiative Heat Source in Two-Dimensional Participating Media. Numerical Heat Transfer, Part B: Fundamentals, Vol. 46, No. 3, pp. 283-300, 2004.
5
[6] Pourshaghaghy A., Pooladvand K., Kowsary F., and Karimi-Zand K., An inverse radiation boundary design problem for an enclosure filled with an emitting, absorbing, and scattering media. International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 33, No. 3, pp. 381-390, 2006.
6
[7] Franca F. H. R., Oguma M., and Howell J. R., Inverse radiation heat transfer within enclosures with non-isothermal, non-gray participating media. In Proceedings of the ASME Heat Transfer Division, Anaheim, California, 1998.
7
[8] Modest M. F., The weighted-sum-of-gray-gases model for arbitrary solution methods in radiative transfer. ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 113, No. 3, pp. 650-656, 1991.
8
[9] Goutière V., Liu F., and Charette A., An assessment of real-gas modelling in 2D enclosures. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, Vol. 64, No. 3, pp. 299-326, 2000.
9
[10] Bayat N., Mehraban S., and Hosseini Sarvari S. M., Inverse boundary design of a radiant furnace with diffuse-spectral design surface. International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 37, No. 1, pp. 103-110, 2010.
10
[11] Hoffmann R. S., Seewald A., Schneider P. S., and Franca F. H. R., Inverse design of thermal systems with spectrally dependent emissivities. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 53, No. 5-6, pp. 931-939, 2010.
11
[12] Payan S., Hosseini Sarvari S. M., and Behzadmehr A., Inverse Boundary Design Radiation Problem within Combustion Enclosures with Absorbing-Emitting Non-Gray Media. Numerical Heat Transfer, Part B: Fundamentals, Vol. 65, No. 11, pp. 1114-1137, 2014.
12
[13] Amiri H., and Mansouri S. H., Inverse boundary design problems in enclosures with non-grey media. Heat Transfer Engineering, Vol. 38, No. 2, pp. 227-243, 2017.
13
[14] Denison M. K., and Webb B. W., A spectral line-based weighted-sum-of-gray-gases model for arbitrary RTE solvers. ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 115, No. 4, pp. 1004-1012, 1993.
14
[15] Denison M. K., and Webb B. W., Development and application of an absorption-line blackbody distribution function for CO2. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 38, No. 10, pp. 1813-1821, 1995.
15
[16] Denison M. K., and Webb B. W., The spectral line-based weighted-sum-of-gray-gases model in nonisothermal nonhomogeneous media. ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 117, No. 2, pp. 359-369, 1995.
16
[17] Denison M. K., and Webb B. W., The spectral line weighted sum of gray gases model for H2O/CO2 mixtures. ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 117, No. 3, pp. 788-792, 1995.
17
[18] Denison M. K., and Webb B. W., An absorption-line blackbody distribution function for efficient calculation of total gas radiative transfer. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, Vol. 50, No. 5, pp. 499-510, 1993.
18
[19] Colomer G., Cònsul R., and Oliva A., Coupled radiation and natural convection: Different approaches of the SLW model for a non-gray gas mixture. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, Vol. 107, No. 1, pp. 30-46, 2007.
19
[20] Atashafrooz M., Gandjalikhan Nassab S. A., and Lari, K., Numerical analysis of interaction between non-gray radiation and forced convection flow over a recess using the full-spectrum k-distribution method. Heat and Mass Transfer, Vol. 52, No. 2, pp. 361-377, 2016.
20
[21] Atashafrooz M., Gandjalikhan Nassab S. A., and Lari, K., Coupled thermal radiation and mixed convection step flow of .non-gray gas. ASME Journal of Heat Transfer, Vol. 138, No. 7, pp. 072701-9, 2016.
21
[22] Demarco R., Consalvi J. L., Fuentes A., and Melis S., Assessment of radiative property models in non-gray sooting media. International Journal of Thermal Sciences, Vol. 50, No. 9, pp. 1672-1684, 2011.
22
[23] Payan, S., Farahmand, A., and Hosseini Sarvari, S. M., Inverse boundary design radiation problem with radiative equilibriumin combustion enclosures with PSO algorithm. International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 68, pp. 150-157, 2015.
23
[24] Rothman L. S., Gordon I. E., Barber R. J., Dothe H., Gamache R. R., Goldman A., Perevalov V. I., Tashkun J. and Tennyson S. A., HITEMP, the high-temperature molecular spectroscopic database. Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, Vol. 111, No. 15, pp. 2139-2150, 2010.
24
[25] Pearson J. T., Webb B. W., Solovjov V. P., and Ma J., Efficient representation of the absorption line blackbody distribution function for H2O, CO2, and CO at variable temperature, molefraction, and total pressure. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, Vol. 138, pp. 82-96, 2014.
25
[26] Modest M. F., Radiative Heat Transfer. McGraw-Hill, New York, 2003.
26
[27] Ozisik M., and Orlande H., Inverse Heat Transfer, Taylor & Francis, New York, 2000.
27
[28] Chu H., Liu F., and Zhou H., Calculations of gas radiation heat transfer in a two-dimensional rectangular enclosure using the line-by-line approach and the statistical narrow-band correlated-k model. International Journal of Thermal Sciences, Vol. 59, pp. 66-74, 2012.
28
[29] Amiri H., and Lari K., Comparison of global radiative models in two-dimensional enclosures at radiative equilibrium. International Journal of Thermal Sciences, Vo. 104, pp. 423-436, 2016.
29
ORIGINAL_ARTICLE
تاثیر سرعت دورانی و سرعت پیشروی ابزار روی ماکزیمم دمای ایجاد شده در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در حضور و عدم حضور خنککار با استفاده از آنالیز المان محدود
با توجه به تاثیر چرخههای گرمایی بر مناطق دورتر از ناحیه جوش و همچنین اهمیت انجام این فرایند در صنایع دریایی، بررسی گرمایی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در زیر آب یک نیاز اساسی است. در این تحقیق مدلسازی گرمایی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی در حضور خنککار و در هوا با سرعت دورانیها و پیشرویهای مختلف انجام پذیرفت. مقایسه بین نتایج مدلسازی و نتایج تجربی صورت گرفت که بیانگر صحت انجام مدلسازی بود. یافتهها نشان داد که افزایش سرعت دورانی به دلیل افزایش شار گرمایی تولیدی، منجر به افزایش دما در مناطق مختلف قطعهکار در جوشکاری در هوا و زیر آب میشود؛ اما در جوشکاری زیر آب با توجه به جوشش آب در مناطق اطراف ابزار، افت دما در این مناطق بیشتر است و اختلاف دمای بیشتری بین دمای قطعهکار در جوشکاری در هوا و زیر آب مشاهده میشود. کاهش سرعت پیشروی به دلیل افزایش انباشت حرارتی، منجر به افزایش دمای قطعهکار میگردد که در جوشکاری در هوا نسبت به جوشکاری در زیر آب، افزایش دما چشمگیرتر است. در واقع تاثیر تغییرات سرعت پیشروی بر جوشکاری در زیرآب نسبت به هوا کمتر است.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8139_382261f04fcf0f8437fb0ef80478f62e.pdf
2018-10-23
187
195
جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی
سرعت دورانی
سرعت پیشروی
خنک کار
عبدالحمید
عزیزی
ah.azizi@ilam.ac.ir
1
استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
LEAD_AUTHOR
ملیحه
حاجی نژاد
mhajinezhad12@yahoo.com
2
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول، دزفول، ایران
AUTHOR
[1] Prasanna P., Rao S., and Mohana Rao G.K., Exprimental and numerical evalution of friction stir welds of AA6061-t6 aluminum alloy, Arpin journal of engineering and applied sciences, Vol. 6, pp. 1-18, 2010.
1
[2] Song M. and Kovacevic R., Thermal modeling in a moving coordinate system and its validation, International journal of machine tools & manufacture, Vol. 43, pp. 605-615, 2003.
2
[3] Colegrove P. and Shercliff H., 3-Dimensional cfd modeling of flow round a threaded friction stir welding tool profile, Journal of materials processin thechnology, Vol. 169, pp. 320-327, 2005.
3
[4] Lin S. B., Zhao Y. H. and Wu L., Modeling of Friction Stir Welding process for tools design, Higher Education Press and springer, pp .236-245, 2011.
4
[5] Bloodworth T.,On the immersed friction stir welding of AA6061-T6, a metallurgic and mechanical compardion to friction stir weling, M.Sc Thesis , Vanderbilt university, 2009
5
[6] Uyyuru R. K., Kailas S.V. , Numerical analysis of friction stir welding process, JMEPEG, Vol. 15, pp. 505-518, 2006.
6
[7] Park K., Development and analysis of ultrasonic assisted friction stir welding process, Phd Thesis, Mechanical Engineering Department, university of Michigan, 2009.
7
[8] Jweeg M. J., Tolephih M. H. and Abdul-Sattar M., Theoretical and experimental investigation of transient temperature distribution friction stir welding of AA 7020-T53, Jornal of Engineering, Vol. 6, pp. 693-709, 2012.
8
[9] Selvamani S. T., Umantha K. and Palanikumar K., Heat transfer analysis during friction stir welding of Al 6061-T6 alloy, International Jornal of Engineering Research and Application, Vol. 4, pp. 1453- 1460, 2012.
9
[10] Prasanna P., Roa S., and Krishna Mohana Rao G., Finite element modeling for maximum temperature in friction stir welding and its validation, Int J Adv Monuf Technol, Vol. 51, pp. 925-933, 2012.
10
[11] Zhang H. J., Liu H.J. and Yu L., Effect of Water Cooling on the performances of Friction Stir Welding Heat- Zone, JMEPEG, Vol. 21, pp. 1182–1187, 2011.
11
[12] Liu H. J., Zhang H. J., Huang Y. X., and Yu L., Mechnical properties of underwater friction stir welded 2219 aluminum alloy, Trans. Nonferrous Met. Soc, Vol. 20, pp. 1387-1391, 2009.
12
[13] She W. K., Lei W. J. and Wen W., Underwater friction stir welding of ultrafine grained 2017 aluminum alloy, J. Cent. South Univ, Vol. 19, pp. 2081-2085, 2012.
13
[14] Stewart C., Feasibility of underwater friction stir weldinn of HY-80 steel, PhD Thesis , Naval postgraduate school Monterey, California, 2011.
14
[15] Fu R. D., Sun Z. Q., Sun R. C., Improvement of weld temperature distribution and mechanical properties of 7050 aluminum alloy butt joints by submerged friction stir welding, Materials and Design, Vol. 32, pp. 4825-4831, 2011.
15
[16] Zhang H. J., Liu H. J. and Yu L., Thermal modeling of underwater friction stir welding of high strength aluminum alloy, Trans. Nonferrous Met. Soc., Vol. 23, pp. 1114-1122, 2013.
16
[17] Soudararajan V., Zekovic S., and Kovacevic R., Thermo-mechanical model with adaptive boundary conditions for friction stir welding of Al 6061, International Jornal of machine Tools & Manufacture, Vol. 45, pp.1577- 1587, 2005.
17
[18] Kıral B. G., Tabanoğlu M. and Serindağ H.T., Finite element modeling of friction stir welding in Aaluminum alloys Joint, Mathematical and Computational Application, Vol. 18, pp. 122-131, 2013.
18
[19] Doos M., Jweeg M. J. and Ridha S. D., Analysis of friction stir welds. Part I: transient thermal simulation using moving heat source, The 1stRegional Conference of Eng. Sci. NUCEJ Spacial Issue., pp. 429-437, 2008.
19
[20] Vepakomma K. H., Three dimensional thermal modeling of friction stir processing, MSc Thesis, department of mechanical engineering, Florida State University, 2006.
20
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل نحوه توزیع جریانهای سمت پوسته مبادله کنهای گرمایی پوسته- لوله به روش مدلسازی شبکه هیدرولیکی جریان
در این مقاله مقایسه دبی جرمی جریانهای مختلف سمت پوسته مبادلهکنهای گرمایی بر اساس تغییرات برش بافل و فاصله بافل از هم به روش شبکه هیدرولیکی جریان مورد بررسی قرار گرفت. نحوه توزیع جریان نقش مهمی در دستیابی به بازده دمائی بالا و کارکرد مؤثر مبادلهکنهای گرمایی پوسته- لوله دارد، بطوریکه توزیع یکنواخت باعث کاهش ارتعاش و نویز مبادلهکن خواهد شد. همچنین بررسی دبی جریانهای مختلف اهمیت زیادی برای درک الگوی انتقال گرما و افت فشار مبادلهکنهای گرمایی دارد. بنابراین نحوه طراحی مبادلهکنهای گرمایی پوسته - لوله، بویژه نحوه تأثیر فاصله بافلها و برش بافل روی دبی جریان در این مطالعه بررسی خواهد شد. در این مطالعه از اصول شبکه هیدرولیکی جریان برای ارزیابی نحوه توزیع دبی جریان مقاطع مختلف مبادلهکن گرمایی استفاده شده است. براساس نتایج بدست آمده نحوه پیکربندی بافلها، شامل برش بافل و فاصله بافلها از هم تاثیرگذار در دبی جریان مقاطع مختلف بافل و نحوه توزیع جریان سمت پوسته میباشد. همچنین بیشترین دبی جریان سمت پوسته مربوط به جریان مقطع پنجره بافل میباشد.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8140_c9059c1bd3e302e54d9d905c6982ca8c.pdf
2018-10-23
197
202
مبادلهکن گرمایی
الگوهای جریان
جریان آشفته
شبکه هیدرولیکی جریان
امیر
عسگری طاهری
a.asgary@urmia.ac.ir
1
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، دانشگاه علم و فن ارومیه، ایران
LEAD_AUTHOR
شهرام
خلیل آریا
sh.khalilarya@urmia.ac.ir
2
استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
AUTHOR
صمد
جعفرمدار
s.jafarmadar@urmia.ac.ir
3
استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
AUTHOR
[1] Tinker T., Shell-side Heat Transfer Characteristics of Segmentally Baffled Shell-and-tube Exchangers, ASME Paper No. 47-A-130 ,1947.
1
[2] Tinker T., Shell-Side Characteristics of Shell-and-tube Heat Exchangers, Parts I, II and III, Proc. General Discussion on Heat Transfer, Institute of Mechanical Engineers, London, pp.89–116, 1951.
2
[3] Tinker T., Shell-side characteristics of shell-and-tube heat exchanger's simplified rating system commercial heat exchangers, Trans. Am. Soc. Mech. Engrs., 80, 36–52, 1958.
3
[4] Vera-Garcia F., Garcia-Gascales J.R., Cabello R., Liopis R., D, Sanchez, E. Torella. A simplified model for shell and tube heat exchangers: Practical application. Appl. Therm. Eng. 30 (10), pp.1004- 1014, 2010.
4
[5] Donohue D.A, Heat transfer and pressure drop in heat exchangers, Ind. Eng. Chem. Res. 41. pp. 499-2511, 1949.
5
[6] Kern D. Q. and Kraus A. D., Extended Surface Heat Transfer, McGraw-Hill, New York, 1972.
6
[7] Ramesh K. Shah, P. Sekulic, Fundamentals of heat exchanger design, published by John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2003.
7
[8] Bell K.J. Delaware method for shell side design. In: Kakac, S., Bergles, A.E., Mayinger, F. (Eds.), Heat Exchangers-Thermal-Hydraulic Fundamentals and Design. Taylor & Francis, Washington DC, 1981.
8
[9] Bell K. J. Final report of the corporative research program on shell-and-tube heat exchangers, University of Delaware Engineering Experiment Station Bulletin No. 5, 1963.
9
[10] Zukauskas A.A., Heat transfer from tubes in cross flow, Adv. Heat transfer 18, pp. 87-159, 1987.
10
[11] Gunter A.Y., Haw W.A., A general correlation of friction factors for various types of surfaces in cross flow. Trans, ASME 67, pp. 643-660, 1945.
11
[12] Taborek J., Heat Exchanger Design Handbook, (Section 3.3), shell-and-tube heat exchangers: single phase flow, Hemisphere Publishing Corporation, 1983.
12
[13] Taborek J., Shell-and-tube heat exchangers, in Heat Exchanger Design Handbook, Vol. 3, Hemisphere Publishing Corp., New York, 1988.
13
[14] Palen J. W. and Taborek J., Solution of shell side flow pressure drop and heat transfer by stream analysis method, Chem. Eng. Prog. Symp Series, 65, No. 92, 53–63, 1969.
14
[15] Wills M.J.N., Johnston D., A new and accurate hand calculation method for shell-side pressure drop and flowdistribution, in: 22nd National Heat Transfer Conference, HTD, vol. 36, ASME, 1984.
15
[16] Hewitt G.F., Flow stream analysis method for segmentally baffled shell and tube heat exchangers, in: G.F. Hewitt (Ed.), HEDH, Begell House, New York, 2002.
16
[17] E.A.D. Saunders, Heat Exchangers, John Wiley & Sons, New York, 1988 (Chapter 12).
17
[18] Tasouji Azar R., Khalilarya Sh., Jafarmadar S.. Tube bundle replacement for segmental and helical shell and tube heat exchangers: Experimental test and economic analysis. Appl. Thermal Engineering, 2014.
18
[19] Tasouji Azar R., Khalilarya Sh., Jafarmadar S., Modeling for Shell-side Heat transfer coefficient and Pressure drop of Helical Baffles Heat Exchangers, Heat Transfer Engineering. April, 2016.
19
[20] Vera-Garcia F., Garcia-Gascales J.R., Cabello R., Liopis R., Sanchez D,, Torella E.. A simplified model for shell and tube heat exchangers: Practical application. Appl. Therm. Eng. 30 (10), pp.1004-1014, 2010.
20
[21] Yonghua You, Aiwu Fan, Xuejiang Lai, Suyi Huang, Wei Liu, Experimental and numerical investigations of shell-side thermo-hydraulic performances for shell-and-tube heat exchanger with trefoil-hole baffles, Appl. Therm. Eng. 50 (1), pp.950–956, 2013.
21
ORIGINAL_ARTICLE
شبیه سازی و بهینه سازی جاذب های آکوستیکی آلبریخ در زیر آب با حفرههای استوانهای و مخروطی
به منظور جذب امواج آکوستیکی در زیر آب از پوششهایی با نام جاذبهای آلبریخ استفاده میگردد. مکانیزم این پوششها تبدیل انرژی امواج به گرما از طریق ارتعاش حفرههای موجود در آنها میباشد. در این مقاله ارزیابی عملکرد نوع خاصی از جاذبهای آلبریخ از جنس پلییورتان با استفاده از نرمافزار کامسول انجام پذیرفته و تاثیر پارامترهای مختلف هندسی به صورت مجزا بررسی گردیده است. بر اساس نتایج، افزایش ارتفاع و شعاع استوانههای هوا و همچنین تبدیل آنها به مخروط ناقص، میزان ضریب جذب را افزایش و ضرایب عبور و بازتاب را کاهش میدهد. همچنین قرار دادن حفرهها در ردیفهای میانی با شعاعهای مختلف، محدودة فرکانس بهینة جاذب را افزایش داده و آن را اصطلاحا پهنباند مینماید. در انتها جاذب پهنباند برای دستیابی به بیشترین میزان ضریب جذب بهینه شده است. در مدل بهینه، حفرهها به صورت مخروط ناقص با زاویة راس 5 درجه و قطر آنها در ردیفهای اصلی و میانی به ترتیب برابر cm8/0 و cm2/1 میباشند. مطالعة پارامتری و بهینهسازی جاذبهای آلبریخ برای اولین بار در این پژوهش صورت گرفته و میتواند مورد استفادة صنعتگران و پژوهشگران قرار گیرد.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8141_f0721504cae47ead08a576e913ca1b14.pdf
2018-10-23
203
212
آکوستیک
جاذب صوت
آلبریخ
زیر آب
سیدحسن
عصایی
assaee@sutech.ac.ir
1
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران
LEAD_AUTHOR
سعید
کشت کار
saeid_013@yahoo.com
2
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه صنعتی شیراز، شیراز، ایران
AUTHOR
محمدامین
مکارم
amin.makarem@gmail.com
3
دانشجوی دکتری، دانشکده نفت گاز پتروشیمی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
AUTHOR
مهدی
عابدی
mfabedi@gmail.com
4
دانشجوی دکتری، دانشکده علوم پایه، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران
AUTHOR
[1] Méresse P., Audoly C., Croënne C., A.-C. Hladky-Hennion, Acoustic coatings for maritime systems applications using resonant phenomena, Comptes Rendus Mécanique, Vol. 343, No. 12, pp. 645-655, 2015.
1
[2] Loeser H. T., Principles of Sonar Installation: Naval Underwater Systems Center-New London Lab, 1982.
2
[3] W. P. Mason, F. H. Hibbard, Absorbing Media for Underwater Sound Measuring Tanks and Baffles, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 20, No. 4, pp. 476-482, 1948.
3
[4] Cramer, W. S., Johnston T. F., Underwater Sound Absorbing Structures, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 28, No. 3, pp. 501-502, 1956.
4
[5] Gaunaurd G., One‐dimensional model for acoustic absorption in a viscoelastic medium containing short cylindrical cavities, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 62, No. 2, pp. 298-307, 1977.
5
[6] Ma T.-C., Scott R., Yang W. H., Harmonic wave propagation in an infinite viscoelastic medium with a periodic array of cylindrical elastic fibers, Journal of Sound and Vibration, Vol. 69, No. 2, pp. 257-264, 1980.
6
[7] Bai D., Keller J. B., Sound waves in a periodic medium containing rigid spheres, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 82, No. 4, pp. 1436-1441, 1987.
7
[8] Easwaran V., Munjal M., Analysis of reflection characteristics of a normal incidence plane wave on resonant sound absorbers: A finite element approach, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 93, No. 3, pp. 1308-1318, 1993.
8
[9] Sastry J., Munjal M., A transfer matrix approach for evaluation of the response of a multi-layer infinite plate to a two-dimensional pressure excitation, Journal of sound and vibration, Vol. 182, No. 1, pp. 109-128, 1995.
9
[10] Baird A., Kerr F., Townend D., Wave propagation in a viscoelastic medium containing fluid-filled microspheres, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 105, No. 3, pp. 1527-1538, 1999.
10
[11] Jayakumari V. G., Shamsudeen R. K., Ramesh R., Mukundan T., Modeling and validation of polyurethane based passive underwater acoustic absorber, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 130, No. 2, pp. 724-730, 2011.
11
[12] Meng T., Simplified model for predicting acoustic performance of an underwater sound absorption coating, Journal of Vibration and Control, Vol. 20, No. 3, pp. 339-354, 2014.
12
[13] Hennion A., Bossut R., Decarpigny J., Audoly C., Analysis of the scattering of a plane acoustic wave by a periodic elastic structure using the finite element method: Application to compliant tube gratings, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 87, No. 5, pp. 1861-1870, 1990.
13
[14] Hladky‐Hennion A. C., Decarpigny J. N., Analysis of the scattering of a plane acoustic wave by a doubly periodic structure using the finite element method: Application to Alberich anechoic coatings, The Journal of the Acoustical Society of America, Vol. 90, No. 6, pp. 3356-3367, 1991.
14
[15] Oertel G., Abele L., Polyurethane handbook: chemistry, raw materials, processing, application, properties: Hanser Publishers. Distributed in USA by Scientific and Technical Books, Macmillan, 1985.
15
[16] Jiang H., Wang Y., Zhang M., Hu Y., Lan D., Zhang Y., Wei B., Locally resonant phononic woodpile: A wide band anomalous underwater acoustic absorbing material, Applied Physics Letters, Vol. 95, No. 10, pp. 104101, 2009.
16
[17] Heng J., Yu-Ren W., Mi-Lin Z., Yan-Ping H., Ding L., Qun-Li W., Huan-Tong L., Wide-band underwater acoustic absorption based on locally resonant unit and interpenetrating network structure, Chinese Physics B, Vol. 19, No. 2, pp. 026202, 2010.
17
[18] Comsol Multiphysics, COMSOL-Inc., Burlington USA, 2016, v5.2a
18
[19] Carcangiu S., Montisci A., Usai M., Waves Propagation, in: P. Burrascano, S. Callegari, A. Montisci, M. Ricci, M. Versaci, Ultrasonic Nondestructive Evaluation Systems: Industrial Application Issues, Eds., Switzerland: Springer International Publishing, 2015.
19
[20] Everest F. A., Pohlmann K. C., Master Handbook of Acoustics, USA: McGraw-Hill Education, 2015.
20
[21] Moser M., Muller G., Fundamentals, in: G. Muller, M. Moser, Handbook of Engineering Acoustics, Eds., Heidelberg: Springer International Publishing, 2013.
21
[22] Reddy J., An Introduction to the Finite Element Method: McGraw-Hill Education, 2005.
22
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل ترمودینامیکی (انرژی و اگزرژی) و انتخاب سیال عامل مناسب برای یک سیستم یکپارچه تولید توان و هیدروژن با استفاده از چرخه ارگانیک رانکین اصلاح شده و الکترولایزر مبادلهکن غشا پروتونی
در این تحقیق برای تولید توان یک چرخه ارگانیک رانکین تجهیز شده به مبادلهکن بازیافت حرارت (ریژنراتور) و گرمکن سیال تغذیه استفاده شده است. همچنین برای تولید هیدروژن از یک غشاء مبادلهکن پروتونی که توان و گرمای مورد نیاز آن از طریق چرخه رانکین آلی تأمین شده، استفاده شده است. این چرخه توسط انرژی زمین گرمایی راهاندازی شده است. یک مدلسازی جامع ترمودینامیکی (انرژی و اگزرژی) برای مقایسه عملکرد چهار سیال عامل مختلف بر روی سیستمهای پیشنهادی صورت گرفته است. برای مدلسازی از نرمافزار EES استفاده شده است. همچنین مطالعه پارامتری نیز برای بررسی تأثیر پارامترهای عملکردی مهم بر روی عملکرد انرژی و اگزرژی سیستمهای مورد بررسی انجام شده است. نتایج نشان دادند که سیال عامل R245fa به ترتیب با 511/3% و 58/67% بیشترین بازده انرژی و اگزرژی را دارد. سیال عاملهای R114، R600 و R236fa نیز به لحاظ مشخصههای عملکردی در ردههای بعدی قرار دارند. با افزایش دمای سیال زمین گرمایی تولید توان و هیدروژن افزایش مییابد اما بازده انرژی و اگزرژی کاهش مییابد.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8144_906cab0810147aee77c6578ac5acd71f.pdf
2018-10-23
213
222
انرژی زمینگرمایی
چرخه رانکین آلی
مقایسه سیال عاملها
الکترولایزر مبادلهکن غشاء پروتونی
تولید هیدورژن
تولید توان
هادی
غائبی
hghaebi@uma.ac.ir
1
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
LEAD_AUTHOR
بهزاد
فرهنگ
behzad.savalan1992@gmail.com
2
کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
AUTHOR
ابراهیم
عبدی اقدم
eaaghdam@uma.ac.ir
3
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
AUTHOR
[1] Alhamid M. I., Daud Y., Surachman A., Sugiyono A., and Aditya H., Mahlia T., Potential of geothermal energy for electricity generation in Indonesia: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 53, No. 0, pp. 733-740, 2016.
1
[2] Michaelides E. E. S., Future directions and cycles for electricity production from geothermal resources, Energy Conversion and Management, Vol. 107, No. 0, pp. 3-9, 2016.
2
[3] Shokati N., Ranjbar. and Yari M., Exergoeconomic analysis and optimization of basic, dual-pressure and dual-fluid ORCs and Kalina geothermal power plants: A comparative study. Renewable Energy, Vol. 83, No. 0, pp. 527-542, 2015.
3
[4] Kalina AI., Combined cycle and waste-heat recovery power systems based on a novel thermodynamic energy cycle utilizing low temperature heat for power generation. Power Generation Conference: GT Papers, Indianapolis, Indiana, USA, 1983.
4
[5] Balat M., Potential importance of hydrogen as a future solution to environmental and transportation problems, International journal of hydrogen energy, vol. 33, No. 0, pp. 4013–4029, 2008.
5
[6] Winter C. J., Hydrogen energy Abundant, efficient, clean: A debate over the energy system of change. International journal of hydrogen energy, Vol. 34, No. 0, pp. 1–52, 2009.
6
[7] Dincer I., Hydrogen and Fuel Cell Systems. Advanced Power Generation Systems. No. 0, pp. 143-198, 2014.
7
[8] Kang J.S., Kim D.H., LeeS.D., Hong S.I., Moon D.J. and Nickel-based tri-reforming catalyst for the production of synthesis gas, Appl. Catal, Vol. 332, No. 0, pp.153–158, 2007.
8
[9] Braga L.B., Silveira J.L., Evaristo S.M., Tuna C., Machin E.B. and Pedroso D.T., Hydrogen production by biogas steam reforming: a technical, economic and ecological analysis. Ren Sust Energy Rev, Vol. 28, No. 0, pp. 6166-6173, 2013.
9
[10] Ahmadi P., Dincer I. and Rosen. M. A., Energy and exergy analyses of hydrogen production via solar-boosted ocean thermal energy conversion and PEM electrolysis. International Journal of Hydrogen energy, Vol. 38, No. 0, pp. 1795-1805, 2013.
10
[11] Jiang L., Wang L.W., Liu C.Z. and Wang R.Z., Experimental study on a resorption system for power and refrigeration cogeneration. Energy, Vol. 97, No. 0, pp. 182-190, 2016.
11
[12] Momirlan M. and Veziroglu TN., The properties of hydrogen as fuel tomorrow in sustainable energy system for a cleaner planet. International Journal of Hydrogen energy, Vol. 30, No. 0, pp. 795-802, 2005.
12
[13] Soumia Rahmouni., Noureddine Settou., Nasreddine Chennouf., Belkhir Negrou. and Moustafa Houari., A technical, economic and environmental analysis of combining geothermal energy with carbon sequestration for hydrogen production. Energy Procedia, Vol. 35, No. 0, pp. 263-269, 2014.
13
[14] Yusuf Bicer. and Ibrahim Dincer., Development of a new solar and geothermal based combined system for hydrogen production. Solar Energy, Vol. 127, No. 0, pp. 269-284, 2016.
14
[15] Tolga Balta M., Ibrahim Dincer. and Arif Hepbasli., Exergoeconomic analysis of a hybrid copperechlorine cycle driven by geothermal energy for hydrogen production. International journal of hydrogen energy, vol. 36, No. 0, pp. 11300-11308, 2011.
15
[16] Qiong Cai., Claire S., Adjiman. and Nigel P. Brandon., Optimal control strategies for hydrogen production when coupling solid oxide electrolysers with intermittent renewable energies. Journal of Power Sources, Vol. 268, No. 0, pp. 212-224, 2014.
16
[17] Mehmet Kanoglu., Ali Bolatturk. and Ceyhun Yilmaz., Thermodynamic analysis of models used in hydrogen production by geothermal energy. International journal of hydrogen energy, Vol. 35, No. 0, pp. 8783-8791, 2010.
17
[18] Cengel, Yunus A. and Michael A. Boles., Thermodynamics: an engineering approach. McGraw-Hill, New York, 2006.
18
[19] Meng Ni., Michael K.H. Leung. and Dennis Y.C. Leung., Energy and exergy analysis of hydrogen production by a proton exchange membrane (PEM) electrolyzer plant. Energy Conversion and Management, Vol. 49, No. 0, pp. 2748-275, 2008.
19
[20] Adrian Bejan., George Tsatsaronis. and Michael Moran. Thermal design and optimization. John Wiley & Sons, New York, 1996.
20
[21] Basaran A. and Ozgener L., Investigation of the effect of different refrigerants on performances of binary geothermal power plants. Energy Conversion and Management, Vol. 76, No. 0, pp. 483-498, 2013.
21
Safarian S. and Aramoun F., Energy and exergy assessments of modified Organic Rankine Cycles (ORCs). Energy Reports. Vol. 1, No. 0, pp. 1-7, 2015
22
ORIGINAL_ARTICLE
بهینه سازی سطوح آیرودینامیکی همراه با اعمال محدودیت های متنوع به کمک روش الحاقی برروی شبکه نامنظم
در این مقاله، اثر ایجاد محدودیت های مختلف در بهینه سازی سطوح آیرودینامیکی دو و سه بعدی در جریان های مغشوش و غیر لزج به روش الحاقی مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفته است. به منظور ارزیابی دقت و کارایی معادلات الحاقی مسئله بهینه سازی مورد نظر در ابتدا بدون در نظر گرفتن هیچگونه محدودیت هندسی و آیرودینامیکی بررسی شده، سپس نتایج مربوط به اعمال محدودیت های متنوع ارائه گردیده است. با استفاده از روش الحاقی اطلاعات کاملی از بردار تغییرات مورد نیاز جهت بهینه سازی را می توان با حل کردن فقط یکبار معادلات جریان حاکم و الحاقی، مستقل از تعداد پارامترهای طراحی، بدست آورد. نیروی پسا به عنوان تابع هدف انتخاب شده و از تابع شکل هیک – هن و روش تغییر شکل آزاد به ترتیب برای گسسته سازی هندسه های دو و سه بعدی استفاده شده است.نتایج حاکی از همگرایی بسیار خوب معادلات الحاقی است. همچنین با ایجاد محدودیتهای مناسب در فرایند بهینه سازی شکل باز طراحی شده دارای بیشترین بازده بوده بدون اینکه قابلیت های اولیه آن نظیر مقدار نیروی برا دچار تغییر و دگرگونی شوند.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8176_27eab366e7f73d592cbf0a3c6119b32d.pdf
2018-10-23
223
232
معادلات الحاقی
بهینه سازی
شبکه نامنظم
محدودیت های هندسی و آیرودینامیکی
محمد
غفاری
alig2731@yahoo.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
AUTHOR
محمود
پسندیده فرد
mahmoud.pasandideh@um.ac.ir
2
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
LEAD_AUTHOR
علی
توکلی صبور
ali_tavak_21@yahoo.com
3
محقق، مهندسی هوافضا، سازمان پژوهشی باقرالعلوم، تهران، ایران
AUTHOR
[1] Eyi S., Lee K., Effects of sensitivity calculation on Navier- Stokes design optimization, in Proceeding of 32nd Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, pp. 60-66, 1994.
1
[2] Pironneau O., Optimal shape design for elliptic systems, pp. 42-66, Springer, 1982.
2
[3] Jameson A., Aerodynamic design via control theory, Journal of scientific computing, Vol. 3, No. 3, pp. 233-260, 1988.
3
[4] Jameson A., Re-engineering the design process through computation, Journal of Aircraft, Vol. 36, No. 1, pp. 36-50, 1999.
4
[5] Jameson A., Optimum aerodynamic design using CFD and control theory, AIAA paper, Vol. 1729, No. 1, pp. 124-131, 1995.
5
[6] Jameson A., L. Martinelli, N. Pierce, Optimum aerodynamic design using the Navier–Stokes equations, Theoretical and computational fluid dynamics, Vol. 10, No. 4, pp. 213-237, 1998.
6
[7] Bueno-Orovio A., Castro C., Palacios F., Zuazua E., Continuous adjoint approach for the Spalart-Allmaras model in aerodynamic optimization, AIAA journal, Vol. 50, No. 3, pp. 631-646, 2012.
7
[8] Luo J., Xiong J., Liu F., Aerodynamic design optimization by using a continuous adjoint method, SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, Vol. 57, No. 7, pp. 1363-1375, 2014.
8
[9] Lei J., He J., Adjoint-Based Aerodynamic Shape Optimization for Low Reynolds Number Airfoils, Journal of Fluids Engineering, Vol. 138, No. 2, pp. 210-221, 2016.
9
[10] Anderson W. K., Venkatakrishnan V., Aerodynamic design optimization on unstructured grids with a continuous adjoint formulation, Computers & Fluids, Vol. 28, No. 4, pp. 443-480, 1999.
10
[11] Jameson A., Kim S., Reduction of the adjoint gradient formula for aerodynamic shape optimization problems, AIAA journal, Vol. 41, No. 11, pp. 2114-2129, 2003.
11
[12] Castro C., Lozano C., Palacios F., Zuazua E., Systematic continuous adjoint approach to viscous aerodynamic design on unstructured grids, AIAA journal, Vol. 45, No. 9, pp. 2125-2139, 2007.
12
[13] Pearcey H., The aerodynamic design of section shapes for swept wings, Advances in Aeronautical Sciences, Vol. 3, No. 1, pp. 277-322, 1962.
13
[14] White F. M., Corfield I., Viscous fluid flow, pp. 110-112, McGraw-Hill New York, 2006.
14
[15] Spalart P. R., Allmaras S. R., A one equation turbulence model for aerodinamic flows, AIAA journal, Vol. 94, No. 3, pp.900-925. 1992.
15
[16] Quarteroni A., Valli A., Numerical approximation of partial differential equations, pp. 80-85, Springer Science & Business Media, 2008.
16
[17] Jameson A., Analysis and design of numerical schemes for gas dynamics artificial diffusion upwind biasing limiters and their effect on accuracy and multigrid convergence, International Journal of Computational Fluid Dynamics, Vol. 4, No. 3-4, pp. 171-218, 1995.
17
[18] Blazek J., Computational fluid dynamics: principles and applications, pp. 90-93, Butterworth-Heinemann, 2015.
18
[19] Jameson A., Schmidt W., Turkel E., Numerical solutions of the Euler equations by finite volume methods using Runge-Kutta time-stepping schemes, AIAA paper, Vol. 1259, pp. 1981, 1981.
19
[20] Venkatakrishnan V., On the Accuracy of Limiters and Convergence to Steady State Solutions, AIAA Paper, No. 0880, Jan. 1993.
20
[21] Samareh J. A, Survey of shape parameterization techniques for high-fidelity multidisciplinary shape optimization. AIAA Journal, Vol 39, No. 5, pp. 877–884, 2001.
21
[22] Hicks R. M., Henne P. A., Wing design by numerical optimization, Journal of Aircraft, Vol. 15, No. 7, pp. 407-412, 1978.
22
[23] Sederberg T. W., Parry S. R., Free-form deformation of solid geometric models. ACM SIGGRAPH computer graphics, Vol. 20, No. 4, pp. 151–159, 1986.
23
[24] Schmitt V., Charpin F., Pressure distributions on the ONERA-M6 wing at transonic Mach numbers, Experimental data base for computer program assessment, Vol. 4, No.1, pp. 23-32, 1979.
24
ORIGINAL_ARTICLE
آنالیز انرژی، اگزرژی، اقتصاد و محیط زیستی دو روش خنک کاری هوای ورودی توربین گاز (نمونه موردی: پالایشگاه خانگیران)
چرخهی اصلی توربین گاز راندمان حرارتی پایینی دارد به همین علت بهبود راندمان توربینهای گازی حائز اهمیت است. قدرت توربین گاز متاثر از شرایط جوی و دمای محیط است. در این پژوهش دو روش مه پاشی هوای ورودی و سیستم چیلر مکانیکی جهت خنک کاری هوای ورودی به کمپرسور با استفاده از روش تحلیل چهارگانهی (4E) انرژی، اگزرژی، اقتصادی و محیط زیستی مورد مطالعه قرار میگیرد. نتایج نشان میدهد سیستم سرمایشی چیلر مکانیکی دمای هوای ورودی را تا ºC28 و سیستم مه پاش تا ºC18 کاهش میدهد. همچنین با استفاده از خنک کنندهی چیلر مکانیکی اگزرژی تخریبی کمپرسور در حدود %75 کاهش مییابد. راندمان چرخه با سرمایش چیلر مکانیکی و مه پاش ورودی به ترتیب در حدود %5 و %2 افزایش داشته است. هزینهی کربن دی اکسید کاهش یافته برای خنک کاری با چیلر مکانیکی در حدود $ 15457 و برای خنک کاری با مه پاشی $ 7492 است. ارزش حاضر خالص نشان میدهد برای مه پاش ورودی و چیلر مکانیکی به ترتیب سوددهی پس از 4 و 5 سال آغاز میشود.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8145_a357a0f560100bc9064ed47a15863c13.pdf
2018-10-23
233
240
توربین گاز
چیلر مکانیکی
مه پاشی
پریسا
کاظمیانی
parisakazemiyani@yahoo.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
AUTHOR
مهدی
دیمی دشت بیاض
meh_deimi@yahoo.com
2
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران
LEAD_AUTHOR
هادی
احرام پوش
ehrampush@gmail.com
3
کارشناس ارشد، دانشکده مدیریت دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
AUTHOR
[1] Dawoud B., Zurigat Y. H., and Bortmany J., Thermodynamic assessment of power requirements and impact of different gas-turbine inlet air cooling techniques at two different locations in Oman, Applied Thermal Engineering, Vol. 25, No. 11, pp. 1579-1598, 2005.
1
[2] White A. J., and Meacock A. J., An evaluation of the effects of water injection on compressor performance, Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 128, No. GT2003-38237, pp. 181-189, 2006.
2
[3] Chaker M., Meher-Homji C. B., and Mee III T., Inlet fogging of gas turbine engines – part A: fog droplet thermodynamics, heat transfer and practical considerations, Vol. 4, No. GT2002-30562, pp. 413-428, 2002.
3
[4] Boonnasa S., Namprakai P., and Muangnapoh T., Performance improvement of the combined cycle power plant by intake air cooling using an absorption chiller, Energy, Vol. 31, No. 12, pp. 2036-2046, 2006.
4
[5] Farzaneh-Gord M., and Deymi-Dashtebayaz M., A new approach for enhancing performance of a gas turbine (case study: Khangiran refinery), Applied Energy, Vol. 86, No. 12, pp. 2750–2759, 2009.
5
[6] Ameri M., and Hejazi SH., The study of capacity enhancement of the Chabahar gas turbine installation using an absorption chiller. Applied Thermal Engineering, Vol. 24, No. 1, pp. 59-68, 2004.
6
[7] Mohapatra A. K., Sanjay., and Prasad L., Parametric Analysis of Cooled Gas Turbine Cycle with Evaporative Inlet Air Cooling, Scientific & Engineering Research, Vol. 3, No. 3, 2012.
7
[8] Hosseini R., Beshkani A., and Soltani M., "Performance improvement of gas turbines of Fars (Iran) combined cycle power plant by intake air cooling using a media evaporative cooler", Energy Conversion and Management, Vol. 48, No. 4, pp. 1055-1064, 2007.
8
[9] Athari H., Soltani S., Rosen M. A., Seyed Mahmoudi S. M., and Morosuk T., Thermodynamic Analysis of a power plant integrated with fogging inlet cooling and a biomass gasification, the 4th world sustainability forum, 2014.
9
[10] کاظمی کلیشمی مجتبی، لکزیان اسماعیل، بررسی سه بعدی روشهای خنک کاری پرههای توربین گاز روی صفحهی تخت و ارائی روشی با بالاترین راندمان خنک کاری، مجله علمی پژوهشی مهندسی مکانیک مدرس، دوره 16، شماره 4، صفحه 77، تابستان 1395.
10
[11] علیگودرز محمد رضا، احسانی درخشان فائزه، کرابی هادی، تحلیل عددی تاثیر زبری سطح پره بر کارایی و میدان جریان توربین گاز، مجله علمی پژوهشی مهندسی مکانیک مدرس، دوره 13، شماره 13، صفحه 112، زمستان 1392.
11
[12] شوکتی ناصر، رنجبر سید فرامرز، محمد خانی فرزاد، مطالعه پارامتری سیکلهای ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد یک مرحلهای و دو مرحلهای با توربین گازی، مجله مهندسی مکانیک تبریز، جلد 45، شماره 3، صفحه 69، پاییز 1394.
12
[13] Sanaye S., and Katebi A., 4E analysis and multi objective optimization of a micro gas turbine and solid oxide fuel cell hybrid combined heat and power system" J. of Power Sources, Vol, 247, pp. 294-306, 2014.
13
[14] Haghihat-Mamaghani A., Najafi B., Shirazi A., and Rinaldi F., 4E analysis and multi-objective optimization of an integrated MCFC (molten carbonate fuel cell) and ORC (organic Rankine cycle) system, Energy, Vol.82, pp. 650-663, 2015.
14
[15] Ehyaei MA., Mozafari A., and Alibiglou MH., Exergy, economic and environmental (3E) analysis of inlet fogging for gas turbine power plant, Energy, Vol, 36, No. 12, pp. 6851-6861, 2011.
15
[16] Huseyin-Erdem H., Thermodynamic and economic assessments of gas turbine inlet air cooling by evaporative technique, Int. J. Exergy, Vol. 6, No. 5, pp. 605-619, 2009.
16
[17] zadpoor A. A., and Hamedani-Golshan A., Performance improvement of a gas turbine cycle by using a desiccant-based evaporative cooling system, Energy, Vol. 31, No. 14, pp. 2652-2664, 2006.
17
[18] Al-Doori W.H.A.R., Exergy analysis of a gas turbine performance with effect cycle temperatures, Int. J. Research and Reviews in Applied Sciences, Vol. 13, pp. 549-556, 2012.
18
[19] Ebadi M. J., and Gorji-Bondpy M., Exergetic analysis of gas turbine plants, Int. J. Exergy, Vol. 2, No. 1, pp. 31-39, 2005.
19
[20] Ahmadi P., Dincer I., and Rosen M. A., Exergy, exergoeconomic and environmental analyses and evolutionary algorithm based multi objective optimization of combined cycle power plants, Energy, Vol. 36, No. 10, pp. 5886-5898, 2011.
20
[21] مهدی زاده رخی مسعود، دیمی دشت بیاض مهدی، فرزانه گرد محمود، عباسی محمد، بررسی تاثیر ترکیب گاز طبیعی بر فرایند پر شدن مخزن خودرو CNG به منظور تعیین شرایط بهینه ایستگاه سوخت رسانی، مجله علمی پژوهشی مهندسی مکانیک مدرس، دوره 13، شماره 9، صفحه 103، پاییز 1392.
21
ORIGINAL_ARTICLE
اثر نوسان یک رشته ی الاستیک پشت استوانه صلب بر کاهش ضریب پسآ در جریان سیال تراکمناپذیر: روش مرز غوطه ور-شبکه بولتزمن-شبکه فنر
تحقیق حاضر یک حل عددی از تقابل سازهی الاستیک-سیال تراکم ناپذیر با استفاده از روش مرز غوطهور است، که در آن فاز جامد یک رشته الاستیک قرار گرفته پشت یک استوانه صلب در جریان سیال است. هدف، بررسی اثرات متقابل این رشته و استوانه بر یکدیگر و به طور خاص اثر رشته الاستیک بر کاهش ضریب پسآی استوانه است. در روش مرز غوطهور، فاز جامد و سیال در دو ناحیه مجاز از هم حل میشوند. برای حل جریان و مومنتوم فاز سیال از معادلات شبکه بولتزمن استفاده شده است. در تحقیق حاضر رشته الاستیک برخلاف تحقیقات گذشته بدون نیاز به حل معادلات ساختاری پیوسته جامد الاستیک، به صورت یک شبکه از جرم های متمرکز و المانهای فنر که میتواند خواصی چون مدول الاستیسیته و صلبیت خمشی رشته الاستیک را پوشش دهد، مدل شده و با روش مرز غوطهور با حل جریان مرتبط است. نتایج نشان داده است که جرم، هندسه و محل قرار گیری رشته پشت استوانه صلب، بر پایداری و کاهش ضریب پسآی آن اثر گذار است. اثبات وجود یک نقطه کمینه ضریب پسآ و تحلیل آن به عنوان دیگر زمینه تفاوت این تحقیق با تحلیلهای پیشین محسوب میشود.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8179_8b643704c7dc3df5be952139a33ecc89.pdf
2018-10-23
241
250
مرز غوطهور
شبکه بولتزمن
شبکه فنر
رشته الاستیک
استوانه صلب
ضریب پسآ
هادی
گریوانی
gerivani.hadi@yahoo.com
1
کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
AUTHOR
محسن
نظری
nazari_me@yahoo.com
2
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
LEAD_AUTHOR
پوریا
اکبرزاده
akbarzad@ut.ac.ir
3
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
AUTHOR
[1] Wassarman P. M., "Contribution of mouse egg zona pellucida glycoproteins to gamete recognition during fertilization", J.Cell. Physiol. 204 388–391 2005.
1
[2] Talbot P., DiCarlantonio G., Zao P., Penkala J., Haimo L. T., "Motile cells lacking hyaluronidase can penetrate the hamster oocyte cumulus complex", Dev. Biol. 108 387–398 1985.
2
[3] Svitkina T. M., Borisy G. G., "Arp2/3 complex and actin depolymerizing factor/cofilin in dendritic organization and treadmilling of actin filament array in lamellipodia", J. Cell Biol. 145 1009–1026 1999.
3
[4] Schuster B. S., Suk J. S., Woodworth G. F., Hanes J., "Nanoparticle diffusion in respiratory mucus from humans without lung disease", Biomaterials 34 3439-3446 2013.
4
[5] R. Mittal., G. Iaccarino., "IMMERSED BOUNDARYMETHODS", Annu. Rev. Fluid Mech. 37 239-261 2005.
5
[6] Peskin CS., "Flow patterns around heart valves - numerical method", Journal of Computational Physics 10 252-271 1972.
6
[7] Peskin CS., "Numerical analysis of blood flow in the heart", Journal of Computational Physics 25 220-252 1977.
7
[8] Lai MC., Peskin CS., "An immersed boundary method with formal second-order accuracy and reduced numerical viscosity", Journal of Computational Physics 160 705-719 2000.
8
[9] Goldstein D., Handler R., Sirovich L., "Modeling a no-slip flow boundary with an external force-field", Journal of Computational Physics 105 354-366 1993.
9
[10] Saiki EM., Biringen S., "Numerical simulation of a cylinder in uniform flow: Application of a virtual boundary method", Journal of Computational Physics 123 450-465 1996.
10
[11] Mohd-Yusof J., "Combined immersed boundaries/B-spline methods for simulations of flows in complex geometries", CTR Annual Research Briefs, NASA Ames/Stanford University, Stanford, CA, 1997.
11
[12] Fadlun EA., Verzicco R., Orlandi P., Mohd-Yusof J,. "Combined immersed-boundary finite-difference methods for three-dimensional complex flow simulations", Journal of Computational Physics 161 35-60 2000.
12
[13] Kim J., Kim D., Choi H., "An immersed-boundary finite-volume method for simulations of flow in complex geometries", Journal of Computational Physics 171 132-150 2001.
13
[14] Chen S., Doolen G. D., " Lattice Boltzmann Method For Fluid Flows", Annu. Rev. Fluid Mech. 30 329 1998.
14
[15] Yu D., Mei M. R., Luo L. S., Shyy W., " Viscous flow computations with the method of lattice Boltzmann equation", Prog. Aerosp. Sci 39 329–367 2003.
15
[16] Benzi R., Succi S., Vergassola M., " The lattice Boltzmann equation: theory and applications",Phys. Rep. 222 145-197 1992.
16
[17] Mussa A., Asinari P., Luo L. S., " Lattice Boltzmann simulations of 2D laminar flows past two tandem cylinders", J. Comput. Phys. 228, 983–999 2009.
17
[18] X. Ku And J. Lin, " Numerical Simulation Of The Flows Over Two Tandem Cylinders By Lattice Boltzmann Method", Mod. Phys. Lett. B. 19 1551 2005.
18
[19] Kang Shin K., Yassin Hassan A., " A comparative study of direct-forcing immersed boundary-lattice Boltzmann methods for stationary complex boundaries", Int. J. Numer. Meth. Fluids 66 1132–1158 2011.
19
[20] Zhou Q., Fan LS., "A second-order accurate immersed boundary-lattice Boltzmann method for particle-laden flows", Journal of Computational Physics 268 269–301 2014.
20
[21] Favier J., Revell A., Pinelli A. A., "Lattice Boltzmann–Immersed Boundary method to simulate the fluid interaction with moving and slender flexible objects", Journal of Computational Physics 261 145–161 2014.
21
[22] Sui Y., Chew Y. T., Roy P., Chen X. B., Low H. T., "Transient deformation of elastic capsules in shear flow: Effect of membrane bending stiffness", PHYSICAL REVIEW E 75 066301 2007.
22
[23] Sui Y., Chew Y. T., "A Lattice Boltzmann Study On The Largedeformation Of Red Blood Cells In Shear Flow",
23
[24] Techet A. H., Hover F. S., Triantafyllou M. S., "Separation and turbulence control in biomimetic flows", Flow, Turb. Combust. 24 715–734 1997.
24
[25] Connell B. S. H., "Numerical investigation of the flow-body interaction of thin flexible foils and ambient flow", PhD thesis, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 2006.
25
[26] Gray J., "Studies in animal locomotion. I. The movement of fish with special reference to the eel", J. Expl Biol. 10 88–104 1933.
26
[27] Coene R., "Flutter of slender bodies under axial stress", Appl. Sci. Res. 49 175–187 1992.
27
[28] Zhang J., Childress S., Libchaber A., Shelley M., "Flexible filaments in a flowing soap film as a model for one-dimensional flags in a two-dimensional wind", Nature 408 835 2000.
28
[29] Connell Benjamin. S. H., Yu Dick. K. P., "Flapping Dynamics Of A Flag In A Uniform Stream", Journal Of Fluid Mechanics., 581 33- 67 2007.
29
[30] Shelley M., Childress S., Zhang J., "Inertia dynamics of filaments, manuscript in preparation".
30
[31] Luoding Zhu., Peskin Charles S., " Simulation of a Flapping Flexible Filament in a Flowing Soap Film by the Immersed Boundary Method", Journal of Computational Physics 179 452–468 2002.
31
[32] Tian Fang-Bao., Luo Haoxiang., Zhu Luoding., Liao James C., Lu Xi-Yun, " An efficient immersed boundary-lattice Boltzmann method for the hydrodynamic interaction of elastic filaments", Journal of Computational Physics 230 7266–7283 2011.
32
[33] Yu Zhaosheng., " A DLM/FD method for fluid/flexible-body interactions", Journal of Computational Physics 207 1–27 2005.
33
[34] Monette L., Anderson M. P., " Elastic and fracture properties of the two-dimensional triangular and square lattices", Madelling Simul. Mater. Sci. Eng. 2 53-66 1994.
34
[35] Buxton Gavin. A., Care Christopher. M., Cleaver Douglas. J., " A lattice spring model of heterogeneous materials with Plasticity", Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 9 485–497 2001.
35
[36] Buxton GA., Verberg R., Jasnow D., Balazs AC., "Newtonian fluid meets an elastic solid: coupling lattice Boltzmann and lattice–spring models", Physical Review E 71 056707 2005.
36
[37] Dupin M., Halliday I., Care C., Alboul L., Munn L., "Modeling the flow of dense suspensions of deformable particles in three dimensions", Physical Review E 75 066707 2007.
37
[38] Jingshu Wu., Aidun Cyrus K., " Simulating 3D deformable particle suspensions using lattice Boltzmann method with discrete external boundary force", Int. J. Numer. Meth. Fluids 62 765–783 2010.
38
[39] Bhatnagar PL., Gross EP., Krook M., A "model for collision processes in gases. I. Small amplitude processes in charged and neutral one-component systems", Phys Rev 94 511–525 1954.
39
[40] Amiri Delouei A., Nazari M., Kayhani M. H., Succi S., "Non-Newtonian unconfined flow and heat transfer over a heated cylinder using the direct-forcing immersed boundary–thermal lattice Boltzmann method", PHYSICAL REVIEW E 89 053312-053313 2014.
40
[41] Amiri Delouei, A., Nazari M., Kayhani M.H., Ahmadi G,. "A non-Newtonian direct numerical study for stationary and moving objects with various shapes: An immersed boundary–Lattice Boltzmann approach", Journal of Aerosol Science 93 45-62 (2016).
41
[42] Amiri Delouei, A., Nazari M., Kayhani M.H., Kang S.K., Succi S., "Non-Newtonian particulate flow simulation: A direct-forcing immersed boundary–lattice Boltzmann approach", Physica A: Statistical Mechanics and its Applications 447 1-20 (2016).
42
[43] Guo Z., Zheng C., Shi B., "Discrete lattice effects on the forcing term in the lattice Boltzmann method", Phys Rev E65 046308 2002.
43
[44] Peskin C. S., " The immersed boundary method", Acta Numerica 11 479-517 2002.
44
[45] Zou Qisu., He Xiaoyi., "On pressure and velocity boundary conditions for the lattice Boltzmann BGK model", Phys. Fluids 9 1591 1997.
45
[46] Beal D.N., Hover F.S., Triantafyllou M.S., Liao J.C., Lauder G.V., "Passive propulsion in vortex wakes", J. Fluid Mech, 549 385–402 2006.
46
[47] Jia L.B., Yin X.Z., "Response modes of a flexible filament in the wake of a cylinder in a flowing soap film", Phys. Fluids 21 101704 2009.
47
[48] Zhu L., Peskin C.S., "Simulation of a flapping flexible filament in a flowing soap film by the immersed boundary method", J. Comput. Phys. 179 452–468, 2002.
48
[49] Shelley M., Vandenberghe N., Zhang J., "Heavy flags undergo spontaneous oscillations in flowing water, Phys. Rev. Lett, 94 094302 2005.
49
[50] Connell B.S.H., Yue D.K.P., "Flapping dynamics of a flag in a uniform stream", J. Fluid Mech., 581 33–67 2007.
50
[51] Schouveiler L., Eloy C., "Coupled flutter of parallel plates", Phys. Fluids 21 081703 2009.
51
[52] Shi X., Phan-Thien N., "Distributed lagrange multiplier/fictitious domain method in the framework of lattice Boltzmann method for fluid-structure Interactions", J. Comput. Phys., 206 81–94 2005.
52
[53] Gao T., Tseng Y.H., Lu X.Y., "An improved hybrid cartesian/immersed boundary method for fluid-solid flows", Int. J. Numer. Meth. Fluids., 55 1189–1211 2007.
53
[54] Lima A.L.F., Silveira-Neto A., Damasceno J.J.R., "Numerical simulation of two-dimensional flows over a circular cylinder using the immersed boundary method", J. Comput. Phys. 189 351–370 2003.
54
[55] Xu S., Wang Z.J., "An immersed interface method for simulating the interaction of a fluid with moving boundaries", J. Comput. Phys. 216 454–493 2006.
55
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل ارتعاشات پوسته مخروطی ساندویچی کامپوزیت با شرایط مرزی مختلف با استفاده از روشهای المان محدود و مربعات دیفرانسیلی (DQ)
در تحقیق حاضر به کمک روش مربعات دیفرانسیلی (DQM) به تحلیل ارتعاشات آزاد پوسته مخروطی ساندویچ پنل پرداخته شده است. محاسبات برای چهار نوع مواد مختلف، پلیاتراترکتون (PEEK)، پلی کربنات (PC)، پلیپروپیلن جامد (SPP) و فوم پلیآمید با چگالی بالا (HDPF) به عنوان هسته و شیشه-اپوکسی به عنوان پوسته کامپوزیتی انجام شده است. مدلسازی ریاضی به کمک نظریه تغییر شکل برشی مرتبه اول پوسته انجام و معادلات حرکت به کمک روش همیلتون استخراج شده است. معادلات حاکم بر ارتعاشات پوسته، به کمک روش DQ حل شده و فرکانس طبیعی محاسبه شده است. اثر افزایش طول و ضخامت و همچنین اثر شرایط مرزی مختلف بر روی فرکانس طبیعی بررسی گردیده است. از مواد مختلفی به عنوان هسته استفاده شده و اثر آن بر روی فرکانس طبیعی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور اعتبارسنجی، مقایسهای میان نتایج بدست آمده و نتایج موجود در ادبیات تحقیق و همچنین نرمافزار آباکوس (Abaqus) صورت گرفته است.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8187_48019dce4db20ddf35d1c8ddbcb8781e.pdf
2018-10-23
251
260
پوسته مخروطی ساندویچی کامپوزیت
روش مربعات دیفرانسیلی
نظریه تغییر شکل برشی مرتبه اول
پوسته مخروطی
فرکانس طبیعی
مجید
گلچی
majid.golchi@gmail.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران
AUTHOR
مصطفی
طالبی
talebi@qut.ac.ir
2
استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Qatu M.S., "Recent research advances in the dynamic behavior of shells: part 1. Laminated composite shells", Appl Mech Rev, v. 55, n. 4, pp. 325–50, 2002.
1
[2] Qatu M.S., "Vibration of laminated shells and plates", Oxford: Elsevier; 2004.
2
[3] فرشید الهکرمی، مریم قصابزاده سریزدی،
3
"تحلیل ارتعاشات آزاد پوسته استوانهای نازک و نسبتاً ضخیم مدرج تابعی دو جهته براساس تئوری مرتبه اول تغییر شکل برشی"، مجله علمی پژوهشی دانشگاه تبریز، جلد 46، شماره 1، صفحه 28-15، بهار 1395.
4
[4] Garg A.K., Khare R.K., and Kant T., "Higher-order closed-form solutions for free vibration of laminated composite and sandwich shells", J Sandwich Struct Mater, v. 8, pp. 205–35, 2006.
5
[5] Lopatin A.V., and Morozov E.V., "Buckling of the composite orthotropic clamped–clamped cylindrical shell loaded by transverse inertia forces", Compos Struct, v. 95, pp. 471–8, 2013.
6
[6] Khare R.K, Rode V., Garg A.K., and John S.P.H., "Higher-order closed-form solutions for thick laminated sandwich shells", J Sandwich Struct Mater, v. 7, pp. 335–58, 2005.
7
[7] An C., Duan M., and Estefen S.F., "Collapse and buckle propagation of sandwich pipes: a review", In: Proceedings of the ASME 2013 32nd international conference on ocean, offshore and arctic engineering, June 8–14, Nantes, France, 2013.
8
[8] Arjomandi K., and Taheri F., "Elastic buckling capacity of bonded and unbonded sandwich pipes under external hydrostatic pressure", J Mech Mater Struct, v. 5, n. 3, pp. 391–407, 2010.
9
[9] Arjomandi K., and Taheri F., "Stability and post-buckling response of sandwich pipes under hydrostatic external pressure", Int J Press Vessels Pip, v. 88, pp. 138–48, 2011.
10
[10] Ohga M., Wijenayaka A.S., and Croll J.G.A., "Reduced stiffness buckling of sandwich cylindrical shells under uniform external pressure", Thin-Walled Struct, v. 43, pp. 1188–201, 2005.
11
[11] Wilkins, JR D. J., Bert C.W., and Egle D.M., "Free vibrations of orthotropic sandwich conical shells with various boundary conditions", J. Sound Vib. 13, 211-228, 1970.
12
[12] Kardomateas G.A., and Simitses G.J., "Buckling of long sandwich cylindrical shells under external pressure", J Appl Mech, v. 72, pp. 493–9, 2005.
13
[13] Han J.H., Kardomateas G.A., and Simitses G.J., "Elasticity shell theory and finite element results for the buckling of long sandwich cylindrical shells under external pressure", Composites: Part B, v. 35, pp. 591–8, 2004.
14
[14] Irie T., Yamada G., and Kaneko Y., "Natural frequencies of truncated conical shells", Journal of Sound and Vibration, Vol. 92, No. 3, pp. 447–453, 1984.
15
[15] Ng, T.Y., Hua, L., and Lam, K.Y., "Generalized differential quadrature for free vibration of rotating composite laminated conical shell with various boundary conditions" Int. J. Mech. Sci. 45, 567–587, 2003.
16
[16] Xiang X., Guoyong J., Tiangui Y., and Zhigang L., "Free vibration analysis of functionally graded conical shells and annular plates using the Haar wavelet method", Applied Acoustics, 85, 130–142, 2014.
17
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی انتقال گرمای جابجایی طبیعی یک حفرۀ مربعی دارای المانهای زبری مثلثی
جابجایی طبیعی دوبعدی جریان لایهایئ تراکم ناپذیر در داخل یک حفرۀ مربعی با وجود المان های زبری مثلثی بر روی دیواره های عمودی، با روش المان محدود بررسی شده است. مطالعۀ حاضر برای نسبت های ابعادی مختلف و حالت های گوناگون قرارگیری المان ها بر روی دیوارۀ چپ به تنهایی و هر دو دیوارۀ چپ و راست با هم، در اعداد رایلی مختلف انجام شده است. هوا به عنوان سیال عامل در نظر گرفته شده است. رفتار هیدرودینامیکی و گرمایی سیال در حضور المانهای زبری مثلثی در قالب خطوط جریان، خطوط هم دما و عدد ناسلت متوسط بررسی شده است. نتایج به دست آمده بر پایۀ این شبیه سازی نشان دهندۀ این مطلب است که المانهای مثلثی به طور قابل توجهی بر رفتار جریان سیال و انتقال گرمای داخل حفرۀ مربعی تاثیر می گذارد. بیشترین کاهش در آهنگ انتقال گرما نسبت به حفرۀ خالی برای حالت 05/0 =A، در عدد رایلی 106 و برابر 66/26% برای زمانی که المان ها زبری در دیوارۀ گرم واقع شده است، محاسبه گردید.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8180_11377c9a7daafd0ed791a49aff921700.pdf
2018-10-23
261
270
جابجایی طبیعی
حفرۀ مربعی
المانهای مثلثی
عدد ناسلت
رسول
محبی
rasul_mohebbi@du.ac.ir
1
استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران
LEAD_AUTHOR
محمد
مسعونیا
m.masoudnia73@gmail.com
2
فارغ التحصیل کارشناسی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران
AUTHOR
[1] Shishkina O., Wagner C., Modelling the influence of wall roughness on heat transfer in thermal convection, Journal of Fluid Mechanic, 686, pp. 568–582. 2011.
1
[2] de Vahl Davis G., Natural convection of air in a square cavity: a bench mark numerical solution, International Journal of Numerical Methods of Fluids, 3, pp.249–264. 1983.
2
[3] Gebhart B., Jaluria Y., Mahajan R. L., Sammakia B., Buoyancy induced flows and transport. Hemisphere, 1988.
3
[4] Ostrach, S., Natural Convection in Enclosures, ASME J Heat Trans, 110, pp. 1175–1190. 1988.
4
[5] Bhavnani S., Bergles A., Natural convection heat transfer from sinusoidal wavy surfaces, Wrme-und Stoffübertragung, 26, pp. 341–349, 1991.
5
[6] Ruhul Amin, M., Natural convection heat transfer in enclosures fitted with a periodic array of hot roughness elements at the bottom, International Jouranl of Heat and Mass Transfer, 36, pp. 755–763, 1993.
6
[7] Bejan A., Convection Heat Transfer. Second ed, Wiley & Sons, 1995.
7
[8] Kayhani M. M, Mohebbi R, Numerical Investigation of Fluid Flow and Heat Transfer on the Porous Media Between Two Parallel Plates Using the Lattice Boltzmann Method, Aerospace Mechanics Journal 9 (1), pp. 63-76, 2013.
8
[9] Nazari M., Kayhani M.H, Mohebbi R., “Heat transfer enhancement in a channel partially filled with a porous block: lattice Boltzmann method”. International Journal of Modern Physics C 24 (09), 1350060, 2013.
9
[10] Nazari M., Kayhani M.H, Mohebbi R., Numerical Investigation of Heat Transfer of Non-Newtonian Fluid in a Porous Medium, Journal of Solid and Fluid Mechanics 3 (1), pp. 105-119, 2013.
10
[11] Mohebbi R., Nazari M., Kayhani M.H., Power-law fluid flow and heat transfer in a channel with a built-in porous square cylinder: Lattice Boltzmann simulation, Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics 204, pp. 38-49, 2014.
11
[12] Mohebbi R., Nazari M., Kayhani M.H, Comparative study of forced convection of a power-law fluid in a channel with a built-in square cylinder, Journal of Applied Mechanics and Technical Physics 57 (1), 2016.
12
[13] Heidari H., Mohebbi R., Safarzade A., Parameter estimation in fractional convection-diffusion equation, PONTE International Scientific Research Journal 72 (2), 2016.
13
[14] Bejan A., Kraus A. D., Heat Transfer Handbook, John Wiley & Sons, 2003.
14
[15] Ozisik M. N., Heat transfer: a basic approach, 1985.
15
[16] Jiji L.M., Jiji L.M., Heat Convection, Springer, 2006.
16
[17] Bajorek S., Lloyd J., Experimental investigation of natural convection in partitioned enclosures,Journal Heat Transfer, 104, pp.527–532, 1982.
17
[18] Kaviany M., Effect of a protuberance on thermal convection in a square cavity, Journal of Heat Transfer, 106, pp.830–834, 1984.
18
[19]
19
Anderson R., Bohn M., Heat transfer enhancement in natural convection enclosure flow, Journal of Heat Transfer, 108, pp. 330–336, 1986.
20
[20] Shaw H.J., Chen C.o.K., Cleaver, J., Cubic spline numerical solution for twodimensional natural convection in a partially divided enclosure, Numerical Heat Transfer, Part A: Appllication, 12, pp. 439–455. 1987.
21
[21] Shakerin S., Bohn M., Loehrke R., Natural convection in an enclosure with discrete roughness elements on a vertical heated wall, International Journal Heat and Mass Transfer, 31, pp. 1423–1430, 1988.
22
[22] Acharya S., Jetli R., Heat transfer due to buoyancy in a partially divided square box, International Journal of Heat and Mass Transfer, 33, pp. 931–942, 1990.
23
[23] Ruhul Amin, M., Natural convection heat transfer and fluid flow in an enclosure cooled at the top and heated at the bottom with roughness elements,International Journal of Heat and Mass Transfer, 36, pp. 2707–2710, 1993.
24
[24] Yucel N., Ozdem A. H., Natural convection in partially divided square enclosures, Heat Mass Transfer, 40, pp. 167–175, 2003.
25
[25] Shi X., Khodadadi J., Laminar natural convection heat transfers in a differentially heated square cavity due to a thin fin on the hot wall, Journal of Heat Transfer, 125, pp. 624–634, 2003.
26
[26] نظری م. و رمضانی س.، انتقال حرارت جابه جایی آزاد در یک حفره مربعی با وجود مانع گرم به روش شبکه بولتزمن. مجلۀ مهندسی مکانیک مدرس، د. 11، ش. 2، ص 119-133، 1390.
27
[27] شیخ زاده ق. ع.، احترام ح. ر. و آقایی، ع.، بررسی عددی جابجائی طبیعی نانوسیال در محفظه مربعی با منبع حرارتی مرکزی و ارائه روابطی برای محاسبه عدد ناسلت، مجلۀ مهندسی مکانیک مدرس، د. 13 ش.10، ص 62-74، 1392.
28
[28] Yousaf M., Usman S., Natural convection heat transfer in a square cavity with sinusoidal roughness elements, International Communications in Heat and Mass Transfer, 39, pp. 368–377, 2015.
29
[29] Mezrhab A., Moussaoui M.A., Jami M., Naji H., Bouzidi M.h., Double MRT thermal lattice Boltzmann method for simulating convective flows, Physics Letter A, 374, 3499–3507, 2010.
30
[30] Yang X., Shi B., Chai Z., Generalized modification in the lattice Bhatnagar–Gross–Krook model for incompressible Navier–Stokes equations and convection–diffusion equations, Physics Review E, 90 013309, 2014.
31
ORIGINAL_ARTICLE
ارائه مدل مرجع جدید برای پایداری و فرمان پذیری خودرو جهت ردیابی توسط کنترل کنندهی غیرخطی زاویهی فرمان چرخ های عقب
در این مقاله برای بهبود پایداری جانبی و فرمانپذیری خودرو، از روش کنترل غیرخطی بهینه پیشبین برای زاویهی فرمان چرخهای عقب استفاده شده است. یک مدل مرجع جدید برای ردیابی توسط کنترلکننده پیشنهاد شده است که شرایط تایر و جاده و محدودیتهای فیزیکی خودروی واقعی را درنظر میگیرد. عملکرد کنترلکنندهی بهینهی طراحیشده در ردیابی مدل مرجع جدید در حین مانور گردش ثابت با ضریب اصطکاک متغیر ارزیابی شده است. همچنین اثر تنظیم پارمترهای آزاد روی دقت ردیابی و مقاومت کنترلکننده در حضور نامعینی بررسی شده است. در نهایت، عملکرد کنترلکنندهی طراحی شده در ردیابی مدل مرجع جدید با استراتژی دیگر ارائهشده در یکی از مراجع در مانور تغییر خط مقایسه شده است. نتایج شبیهسازیها بیانگر بهبود قابلملاحظهی پایداری و فرمانپذیری خودروی کنترلشده با مدل مرجع جدید میباشد.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8202_ef70fece022f28336ef900a8b1e56058.pdf
2018-10-23
271
280
پایداری جانبی خودرو
مدل مرجع جدید
کنترل فرمان چرخ های عقب
کنترل غیرخطی
کنترل بهینه
شهین
محمدرضازاده
sh.mrezazadeh@email.kntu.ac.ir
1
دانشآموخته کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران
AUTHOR
مهدی
میرزایی
mirzaei@sut.ac.ir
2
دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران
LEAD_AUTHOR
حسین
میرزایی نژاد
h_mirzaeinejad@uk.ac.ir
3
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران
AUTHOR
[1] Wong J. Y., Theory of ground vehicles. 3rd edition, Wiley-Interscience, Canada, 2001.
1
[2] Abe M., Vehicle Handling Dynamics Theory and Application, First edition, Elsevier, 2009.
2
[3] Chatzikomis C.I. and Spentzas K.N., Comparison of a vehicle equipped with Electronic Stability Control (ESC) to a vehicle with Four Wheel Steering (4WS). Forschung im Ingenieurwesen, Vol. 78, No. 1, pp. 13-25, 2014.
3
[4] Wang R., Zhang H. and Wang J., Linear Parameter-Varying Controller Design for Four-Wheel Independently Actuated Electric Ground Vehicles With Active Steering Systems. IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol. 22, No. 4, pp. 1281-1296, 2014.
4
[5] Ariff, M., Zamzuri H., Nordin M.A.M. and Rahman M.A.B.A., Optimal control strategy for low speed and high speed four-wheel-active steering vehicle. Journal of Mechanical Engineering and Sciences, Vol. 8, pp. 1516-1528, 2015.
5
[6] Gao, L., Jin L., Wang F. and Li K., Genetic algorithm–based varying parameter linear quadratic regulator control for four-wheel independent steering vehicle. Advances in Mechanical Engineering, Vol. 7, No. 11, pp. 1-14, 2015.
6
[7] Li B., Rakheja S. and Feng Y., Enhancement of vehicle stability through integration of direct yaw moment and active rear steering. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, Vol. 230, No. 6, pp. 830-840, 2015.
7
[8] Ishak M.I., Ogino H. and Yamamoto Y., Numerical Simulation Analysis of an Oversteer In-Wheel Small Electric Vehicle Integrated with Four-Wheel Drive and Independent Steering. International Journal of Vehicular Technology, Vol. 2016, pp. 12, 2016.
8
[9] Shen H., Huang M., Tan Y. and Cheng H., Active Rear Wheel Steering Control Strategy Research Based on H∞ Optimal Control. Journal of Computational and Theoretical Nanoscience, Vol. 13, No. 3, pp. 2043-2048, 2016.
9
[10] Zhang Z., Zhang X., Pan H., Salman W., Rasim Y., Liu X.,Wang C. and Yang Y., A Novel Steering System for a Space-Saving 4WS4WD Electric Vehicle: Design, Modeling, and Road Tests. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, Vol. 18, No. 1, pp. 114-127, 2017.
10
[11] Liu W., He H., Sun F. and Lv J., Integrated chassis control for a three-axle electric bus with distributed driving motors and active rear steering system. Vehicle System Dynamics, Vol. 55, No. 5, pp. 601-625, 2017.
11
[12] Van Zanten A. T., Bosch ESP systems: 5 years of experience. Proceedings of the 2000 Automotive Dynamics and Stability Conference, SAE, Society of Automotive Engineering, Inc., 2000.
12
[13] Esmailzadeh E., Goodarzi A. and Vossoughi G. R., Optimal yaw moment control law for improved vehicle handling. Mechatronics, Vol. 13, No. 7, pp. 659-675, 2003.
13
[14] Bang M. S., Lee S. H., Han C. S., Hedrick J. K. and Hedrick J., Performance enhancement of a sliding mode wheel slip controller by the yaw moment control. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part D Journal of Automobile Engineering. Vol. 215, No. 4, pp. 455-468, 2001.
14
[15] Zheng S., Tang H., Han Z. and Zhang Y., Controller design for vehicle stability enhancement. Control Engineering Practice, Vol. 14, No. 12, pp. 1413-1421, 2006.
15
[16] Abe M., Vehicle dynamics and control for improving handling and active safety: From four-wheel steering to direct yaw moment control. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-body Dynamics, Vol. 213, No. 2, pp. 87-101, 1999.
16
[17] Ghoneim Y. A., Lin W. C., Sidlosky D. M., , Chen H. H. , Chin Y. K. and Tedrake M. J., Integrated chassis control system to enhance vehicle stability. International Journal of Vehicle Design, Vol. 23, No. 1/2, pp. 124-144, 2000.
17
[18] Mokhiamar O. and Abe M., Effects of model response on model following type of combined lateral force and yaw moment control performance for active vehicle handling safety. JSAE Review, Vol. 23, No. 4, pp. 473-480, 2002.
18
[19] Smith D. E. and Starkey J. M., Effects of model complexity on the performance of automated vehicle steering controllers: Model development, validation and comparison. Vehicle System Dynamics, Vol. 24, No. 2, pp. 163-181, 1995.
19
[20] Chen W.H., Balance D.J. and Gawthrop P.J. , Optimal control of nonlinear systems: a predictive control approach. Automatica, Vol. 39, pp. 633-641, 2003.
20
[21] Mirzaei M., Alizadeh G, Eslamian M and Azadi S, An optimal approach to non-linear control of vehicle yaw dynamics,Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering, Vol.222, pp. 217-229, 2008.
21
[22] Abe M., Ohkubo N. and Kano Y., A direct yaw moment control for improving limit performance of vehicle handling- comparison and cooperation with 4WS. Vehicle System Dynamics, Vol. 25, No. 1, pp. 3-23, 1996.
22
ORIGINAL_ARTICLE
ارزیابی عددی اثر نسبت آهنگ دبی جرمی هوا و آب بر عملکرد برج خنک کن دریایی تبخیری
در این مقاله، اثر پارامتر متغیر نسبت دبی جرمی آب به هوا بر مشخصههای عملکردی برج خنککن دریایی تبخیری جریان مخالف به صورت عددی بررسی و نتایج حل عددی با دادههای آزمایشگاهی اعتبارسنجی گردید. آهنگ کلی انتقال گرما از بالا به پایین برج خنککن برای نسبت دبیهای کمتر از یک با افزایش حجم برج کاهش و برای نسبتهای بزرگتر از یک، افزایش مییابد. آهنگ انتقال گرما جابجایی قسمت اعظم انتقال گرما کلی را برای نسبت دبیهای کمتر از یک شامل شده و با کاهش نسبت دبی، کاهش مییابد. مولفه انتقال گرما تبخیری با کاهش نسبت دبی، افزایش مییابد. با افزایش نسبت دبی، حجم مورد نیاز برای سرمایش آب افزایش مییابد. در آب و هوای مرطـوب با افزایش نسبت دبی، حجم برج به شدت افزایش مییابد. دمای آب خروجی با افزایش دبی جرمی آب، افزایش و با کاهش فشار محیط، کاهش مییابد. ضریب اثر برج با افزایش نسبت دبی افزایش ولی آهنگ تغییر آن کاهش یافت. نسبت دمای برج با افزایش نسبت دبی یا افزایش فشار محیط، کاهش مییابد که با کمشدن این نسبت، این کاهش با سرعت بیشتری رخ میدهد.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8186_a048ac035e9aa22e8db27f9e6269efe6.pdf
2018-10-23
281
290
ارزیابی عددی
برج خنککن دریایی
نسبت دبی جرمی
هوا و آب
اثرات تبخیری
مهدی
محمودی
mehdymahmoody@gmail.com
1
دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی بابل، بابل، ایران
LEAD_AUTHOR
مفید
گرجی بندپی
gorji@nit.ac.ir
2
استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی بابل، بابل، ایران
AUTHOR
رویا
شادمانی
rshdmn@gmail.com
3
دکتری تخصصی، دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
AUTHOR
[1] ASHRAE HVAC system and equipment, chap.36: cooling tower. American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Atlanta, GA, USA, 2016.
1
[2] Sutherland J., Analysis of mechanical draught counter-flow air-water cool towers. Heat Transfer, Vol.105, pp.576-583, 1983.
2
[3] Qureshi B. A., Design, rating & exergy analysis of evaporative heat exchangers, MSc. Thesis, King Fahd university of petroleum and mineral, Dhahran, Saudi Arabia, 2004.
3
[4] Simpson W. M. and Sherwood T.K., Performance of small mechanical draft cooling towers, Refrigerating engineering, Vol.52, No.6, pp.525-543, 574-576, 1946.
4
[5] Camargo J. R. and Ebinuma C. D., A mathematical model for direct and indirect evaporative cooling air conditioning systems, Proc. of the 9th Brazilian cong. of thermal eng. and sci., 2002.
5
[6] Hawlader M. N. A. and Lui B. M., Numerical study of the thermal–hydraulic performance of evaporative natural draft cooling towers, Applied Thermal Engineering, Vol.22, pp.41-59, 2002.
6
[7] Fisenko S. P., Petruchik A. l. and Solodukhin A. D., Evaporative cooling of water in a natural draft cooling tower, Journal of Heat and Mass Transfer, Vol.45, pp.4683-4694, 2002.
7
[8] Fisenko S. P., Brin, A. A. and Petruchik A. I., Evaporative cooling of water in a mechanical draft cooling tower, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol.47, pp.165-177, 2004.
8
[9] Qureshi B. A. Zubair, S. M., A complete model of wet cooling towers with fouling in fills, Applied Thermal Engineering, Vol.26, pp.1982-1989, 2006.
9
[10] Wolters W., Masters A., Vinci B. and Summerfelt S., Design, loading, and water quality in recirculating systems for Atlantic Salmon (Salmo salar) at the USDA ARS National Cold Water Marine Aquaculture Center (Franklin, Maine), Aquacultural Engineering, Vol.41, pp.60–70, 2009.
10
[11] Herraiz L., Hogg D., Cooper J., Gibbins J. and Lucquiaud M., Reducing water usage with rotary regenerative gas/gas heat exchangers in natural gas-fired power plants with post-combustion carbon capture, Energy, Vol.90, pp.1994-2005, 2015.
11
[12] Kim B. K. and Jeong Y. H., High cooling water temperature effects on design and operational safety of NPPS in the gulf region, Nuclear Eng. & Tech., Vol.45, No.7, pp.962-968, 2013.
12
[13] Qi X. and Liu Y., Performance prediction of seawater shower cooling towers, Energy, Vol.97, pp.435–443, 2016.
13
[14] Koeman N., Creusena R., Zijlstraa M., Grootb C. and Broek W., Membrane distillation of industrial cooling tower blowdown water, Water Resources and Industry, Vol.14, pp.11–17, 2016.
14
[15] Qiu D., Cao L., Wang Q., Hou F. and Wang X., Experimental and numerical study of 3D stacked dies under forced air coolingMicroelectronics Reliability, Vol.74, pp.34-43, 2017.
15
[16] Ebrahimi M. and Mahmoodi M., “Numerical simulation of lewis factor effect on characteristic performance of a counter-flow wet cooling tower”, Sharif Mechanical Engineering Journal, Vol.30-3, Issue.2.2, pp.39-49, 2014 (In persian).
16
[17] Li H. W., Duan W. B., Wang S., Zhang X., Sun B. and Hong W. P., Numerical simulation study on different spray rates of three-area water distribution in wet cooling tower of fossil-fuel power station, Applied Thermal Engineering, Accepted Manuscript, 2017.
17
[18] Mahmoodi M. and Ebrahimi M., Numerical simulation of counter-flow wet cooling tower and water losses effect on characteristic performance, Aerospace Mechanics Journal, Vol.12, No.3, pp.23-34, 2016 (In persian).
18
[19] Mahmoodi M., Shademani R. and Gorji-Bandpy M., Numerical investigation of heat transfer characteristics in counter-flow seawater cooling tower, International Conference on Science and Engineering, Paris, France, December 2016 (In persian).
19
[20] Qi X., Liu Y., Guo Q., Yu J. and Yu S., Performance prediction of seawater cooling towers, Energy, Vol.97, pp.435-443, 2016.
20
[21] Laws J. O., Measurement of the fall velocity of water drops and rain drops, 22nd Annual meeting in Trans. Of the American Geophysical Union, pp.709-721, 1941.
21
[22] Kloppers J. and Kroger D., The Lewis factor and its influence on the performance prediction of wet-cooling towers, Thermal Science, Vol.44, pp.879-884, 2005.
22
[23] Gilliland E., Diffusion coefficients in gaseous systems, Industrial & Engineering Chemistry, Vol.26, pp. 681-685, 1934.
23
[24] Marschall W. and Ranz D., Evaporation from Drops, Chem. Eng. Prog, Vol.48, pp.4, 1952.
24
[25] Clift R., Grace J. R. and Weber M. E., Bubbles, drops and particles, Vol.3, Academic Press, NewYork, 1978.
25
[26] Kroger, D., Air-cooled heat exchangers and cooling towers: thermal-flow performance evaluation, Vol.1, Pennwell Corp, 2003.
26
[27] Turton R., A short note on the drag correlation for spheres, Analytical Toxicology Journal, Vol.47, pp.83-86, 1986.
27
[28] Khan J. R., Qureshi B. A. and Zubair S. M., A comprehensive design and performance evaluation study of counter-flow wet cooling towers, Refrigeration, Vol.27, pp.914-923, 2004.
28
[29] Dai Y. J. and Sumathy K., Theoretical study on a cross-flow direct evaporative cooler using honeycomb paper as packing material, Applied Thermal Engineering, pp.1417-1443, 2002.
29
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی عددی جریان هوای خروجی واحد بیرونی کولر گازی دو تکه و مطالعهی تأثیر پنجره مشبک بر شدت جریان و فاصله پرتاب هوای خروجی
بررسی جریان هوای عبوری از واحد بیرونی کولر گازی و مطالعهی تأثیر پنجره مشبک بر روی مشخصههای جریان هوای گرم خروجی دارای اهمیت زیادی بهویژه در مجتمعهای آپارتمانی است. در این پژوهش، تأثیر دو نوع پنجره مشبک صنعتی (دایروی و مربعی) و یک پنجره مشبک پیشنهادی )طراحی شده با مقطع بالواره متقارن با هدف هدایت جریان در جهت دلخواه) بر شدت جریان و فاصله پرتاب هوا بررسی شده است. ارزیابی عددی رفتار جریان سیال شامل مدلسازی هندسی، تولید شبکه و حل جریان در فضای محاسباتی میباشد. برای شبیهسازی جریان درون فن از چارچوب مرجع چرخان و نیز مدل آشفتگی k-ԑ تحققپذیر استفاده شده است. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی برای واحد بیرونی با پنجره مشبک دایروی نشان داد که اختلاف نرخ جریان خروجی بهطور متوسط در سه دور بالای فن، 24/6 % است. نتایج حل جریان نشان دادند که پنجره مشبک باعث کاهش نرخ جریان هوای خروجی، افزایش فشار پشت پروانه و افزایش تعداد گردابهها میشود. از طرف دیگر، از نقطهنظر عملکرد آیرودینامیک بیبعد و نیز فاصله پرتاب هوا، بهترتیب پنجره مشبک پیشنهادی و دایروی دارای بهترین عملکرد هستند.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8181_41ae709ad6760949e70003622d8beb45.pdf
2018-10-23
291
300
واحد بیرونی کولر گازی دو تکه
پروانهی محوری
پنجره مشبک
بازده مکانیکی فن
عملکرد آیرودینامیک بیبعد
فرشاد
مرادی کشکولی
farshadmoradikashkooli@ymaiol.com
1
دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی مکانیک، پژوهشگاه نیرو، مرکز تحقیقات مدیریت بارهای سرمایشی و تهویه مطبوع، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
سید عبدالله
منصوری مهریان
a.mansuri1366@gmail.com
2
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد یاسوج، دانشگاه آزاد اسلامی، یاسوج، ایران
AUTHOR
حسین
زارع
e.hossenzarea@yahoo.com
3
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد، شهرداری شیراز، شیراز، ایران
AUTHOR
مجید
سلطانی
msoltani@kntu.ac.ir
4
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، پژوهشگاه نیرو، مرکز تحقیقات مدیریت بارهای سرمایشی و تهویه مطبوع، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
AUTHOR
محمد حسین
حامدی
hamedi@kntu.ac.ir
5
استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
AUTHOR
[1] Zhao X., Sun J., Zhang Z., Prediction and measurement of axial flow fan aerodynamic and aeroacoustic performance in a split-type air-conditioner outdoor unit, International Journal of Refrigeration, Vol. 36, No. 3, pp. 1098-1108, 2013.
1
[2] Outdoor Unit Service Manual, Mitsubishi Electric, Mr. Slim No. OB425, MUH-A30VD.
2
[3] Bahrainian S. S., Bakhshesh M., Geometrical modeling of the centrifugal turbo pump's propeller and numerical simulation of the fluid's within, The 17th Annual International Conference on Mechanical Engineering (ISME 2009), Tehran, Iran, 2009.
3
[4] Naderan Tahan M., Bahrainian S. S., The effect of pressure ratio variations on performance characteristics of a radial twin entry turbine using geometrical modeling and flow simulation, Modares Mechanical Engineering, Vol. 13, No. 14, pp. 220-232, 2014.
4
[5] Liu S. H., Huang R. F., Chen L. J., Performance and inter-blade Flow of axial flow fans with different blade angles of attack", Journal of the Chinese Institute of Engineers, vol. 34, no. 1, pp. 141-153, 2011.
5
[6] Crocker M. J., Arenas J. P., Dyamannavar R. E., Identification of noise sources on a residential split-system air-conditioner using sound intensity measurements, Applied Acoustics, Vol.65, No. 5, pp. 545-558, 2004.
6
[7] Zhu Y. J., Ouyang H., Dub Z. H., Experimental and numerical investigation of noise generated by rotor blade passing an exhaust grille, Noise Control Eng. J., Vol. 56, No. 4, pp. 225-234, 2008.
7
[8] Jie T., Hua O., Yadong W., Experimental and numerical study on aerodynamic noise of outdoor unit of room air conditioner with different grilles, International Journal of Refrigeration, Vol. 32, No. 5, pp. 1112-1122, 2009.
8
[9] Gulhane N., Patil S., Singh K., Acoustic analysis of condenser fan of split air conditioner using numerical and experimental method, International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration, Vol. 23, pp. 1550012-1–1550012-12, 2015. DOI: 10.1142/S2010132515500121
9
[10] Arreira E. M. B., Negrão C. O.R., Ch. Hermes J. L., Thermo economic analysis and optimization of residential split-typ air conditioners, Applied Thermal Engineering, vol. 50, no. 1, pp. 629-636, 2013.
10
[11] Avara A., Daneshgar E., Optimum placement of condensing units of split-type air-conditioners by numerical simulation", Energy and Buildings, Vol. 40, No. 7, pp. 1268-1272, 2008.
11
[12] Ryu K., Lee K. S., Kim B. S., Optimum placement of top discharge outdoor unit installed near a wall, Energy and Buildings, Vol. 59, pp. 228-235, 2013.
12
[13] Huang H., Wang Zh., Liu Zh., "Investigation of aerodynamic performance of small axial flow fan coupled with deflecting ring, Proc IMechE Part C: J Mechanical Engineering Science, Vol. 231, No. 10, pp. 1839-1848, 2017.
13
[14] Wang H., Tian J., Ouyang H., Wu Y., Du Zh., Aerodynamic performance improvement of upflow outdoor unit of air conditioner by redesigning the bell-mouth profile, International Journal of Refrigeration, Vol. 46, pp. 173–184, 2014.
14
[15] Chengjun W., Jiang L., Jie P., Influence of surrounding structures upon the aerodynamic and acoustic performance of the outdoor unit of a split air-conditioner, Chinese Journal of Mechanical Engineering, Vol. 27, No. 4, pp. 836–845, 2014.
15
[16] Amano R. S., Lee E. K., Xu C., Xie J., Investigation of the unsteady flow generated by an axial fan: experimental testing and simulations, International Journal of Rotating Machinery, Vol. 3, No. 3, pp. 256-263, 2005.
16
[17] Wang J., and Wu K., Numerical Analysis of the Tip Vortex in an Air-Conditioner’s Propeller, TASK QUARTERLY, Vol. 10, pp. 101-112, 2006.
17
[18] Jiang-ping C., Cai-ling J., Zhi-jiu C., Tian J., OuYang H., Zhao-hui D., Experimental and numerical study on aeroacoustic sound of axial flow fan in room air conditioner, Applied Acoustics, Vol. 68, No. 4, pp. 458-472, 2007.{Carey, 1998 #8}
18
[19] ZhaoX., Sun J., Zhang Z., Numerical and experimental investigation of flow behavior and aerodynamic noise in axial flow fan of air-conditioner, Proceedings of ASME Turbo Expo 2011 GT2011, June 6-10, Vancouver, British Columbia, Canada, 2011.
19
[20] Hu J., Ding G., Effect of the air outlet louver on the noise generated by the outdoor set of a split-unit air conditioner, Applied Thermal Engineering, Vol. 26, No. 14-15, pp. 1737-1745, 2006.
20
[21] Hu J., Ding G., Effect of deflecting ring on Noise Generated by Outdoor Set of a Split-Unit Air Conditioner, International Journal of Refrigeration, Vol. 29, No. 3, pp. 505-513, 2006.
21
[22] Alič G., Širok B., Schweiger V., Impact of the Guard Grill on the Integral and Local Characteristics of an Axial Fan, Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering Vol. 54, No. 10, pp.662-674, 2008.
22
[23] Alič G., Širok B., Schweiger V., Method for Modifying Axial Fan’s Guard Grill and its Impact on Operating Characteristics, Forsch Ingenieurwes, Vol. 74, No. 2, pp. 87-98, 2010.
23
[24] Gullbrand J., Beltman W., Numerical prediction of flow rates and aero-acoustic from small radial notebook, International Conference on Fan Noise, Technology and Numerical Method, France, 2012.
24
[25] Kashkooli F. M., Bahrainian S. S., Saffarian M. R., "Flow simulation in outdoor unit of a split-type air conditioner, The National Conference of Iran Mechanical Engineering, 2013, Shiraz, Iran.
25
[26] Zargar B., Kashkooli F. M., Soltani M., Wright K. E., Ijaz M. Kh., Sattar S. A., Mathematical modeling and simulation of bacterial distribution in an aerobiology chamber using computational fluid dynamics, American Journal of Infection Control, Vol. 44, No. 9, pp. S127-S137, 2016.
26
[27] Fluent 6.3 User’s Guide, Fluent. Inc. 2006.
27
[28] Joseph D. D., Nield D. A., Papanicolaou G., Nonlinear equation governing flow in a saturated porous medium, Water Resources Research, Vol. 18, No. 4, pp. 1049-1052, 1982.
28
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل عددی انتقال گرما و تلفات اگزرژی در یک مبادله کن گرمایی دولوله ای با لوله ی مرکزی موجدار: ساختار جدیدی از لوله های موجدار
در مطالعهی حاضر، تاثیر استفاده از لولههای موجدار (بهبود یافته) به عنوان لولهی مرکزی مبادلهکن گرمایی دولولهای بر روی انتقال گرما و تلفات اگزرژی به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. موجها از یک نیم دایره با قطرهای مختلف شامل 5/2، 5 و 5/7 میلیمتر، و یک خط مورب تشکیل شدهاند. لولهی مرکزی مبادلهکن گرمایی از جنس مس با قطر 27 میلیمتر و لولهی خارجی با قطر 54 میلیمتر و عایق در نظر گرفته شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، استفاده از لولههای موجدار به عنوان لولهی مرکزی مبادلهکن گرمایی دولولهای تاثیر قابل توجهی بر روی انتقال گرما و تلفات اگزرژی میگذارد. به طوری که میزان انتقال گرما در حضور این نوع لولهها 07/1 تا 08/3 برابر مبادلهکن گرمایی ساده است. علاوه بر این، تاثیر دمای ورودی آب گرم و دمای ورودی آب سرد بر روی تلفات اگزرژی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج به دست آمده، افزایش اختلاف دمای آب گرم ورودی و آب سرد ورودی باعث افزایش تلفات اگزرژی میشود.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8188_5b7ed3ba518dfd58424f9b869378505f.pdf
2018-10-23
301
307
مبادله کن گرمایی دو لوله ای
تلفات اگزرژی
انتقال گرما
لوله ی بهبود یافته
لوله ی موجدار
نعمت
مشعوفی
nemat.mashoofi@yahoo.com
1
دانشجوی دکترا، گروه مکانیک تبدیل انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
AUTHOR
سامان
پوراحمد
saman.pourahmad@yahoo.com
2
باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارومیه، ارومیه، ایران
AUTHOR
سید مهدی
پسته ای
sm.pesteei@urmia.ac.ir
3
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک تبدیل انرژی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Pethkool S., Eiamsa-Ard S., Kwankaomeng S., Promvonge P., Turbulent heat transfer enhancement in a heat exchanger using helically corrugated tube. International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 38, No. 3, pp. 340-347, 2011.
1
[2] Han H., Li B., Shao W., Multi-objective optimization of outward convex corrugated tubes using response surface methodology. Applied Thermal Engineering, Vol. 70, No. 1, pp. 250-262, 2014.
2
[3] Zhang Z., Yu Z., Fang X., An experimental heat transfer study for helically flowing outside petal-shaped finned tubes with different geometrical parameters. Applied thermal engineering, Vol. 27, No. 1, pp. 268-272, 2007.
3
[4] Jin Z., Liu., Chen., Gao., Qian., CFD analysis on flow resistance characteristics of six-start spirally corrugated tube. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 103, pp. 1198-1207, 2016.
4
[5] Dizaji H., Jafarmadar S., Mobadersani F., Experimental studies on heat transfer and pressure drop characteristics for new arrangements of corrugated tubes in a double pipe heat exchanger. International Journal of Thermal Sciences, Vol. 96, pp. 211-220, 2015.
5
[6] Rainieri S., Pagliarini Y., Convective heat transfer to temperature dependent property fluids in the entry region of corrugated tubes. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 45, No. 22, pp. 4525-4536, 2002.
6
[7] Ibrahim E., Augmentation of laminar flow and heat transfer in flat tubes by means of helical screw-tape inserts. Energy Conversion and Management, Vol. 52, No. 1, pp. 250-257, 2011.
7
[8] Pourahmad S., Pesteei S., Effectiveness-NTU analyses in a double tube heat exchanger equipped with wavy strip considering various angles. Energy Conversion and Management, Vol. 123, pp. 462-469, 2016.
8
[9] Mashoofi N., Pesteei S.M., Moosavi A., Dizaji H., Fabrication method and thermal-frictional behavior of a tube-in-tube helically coiled heat exchanger which contains turbulator. Applied Thermal Engineering, Vol. 111, pp. 1008-1015, 2017.
9
[10] Akpinar E., Bicer., Investigation of heat transfer and exergy loss in a concentric double pipe exchanger equipped with swirl generators. International journal of thermal sciences, Vol. 44, No. 6, pp. 598-607, 2005.
10
[11] Hashemian M, Jafarmadar S., Dizaji H., A comprehensive numerical study on multi-criteria design analyses in a novel form (conical) of double pipe heat exchanger. Applied Thermal Engineering, Vol. 102, pp. 1228-1237, 2016.
11
[12] Dizaji H., Jafarmadar S., Asaadi S., Experimental exergy analysis for shell and tube heat exchanger made of corrugated shell and corrugated tube. Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 81, pp. 475-481, 2017.
12
[13] Yang L., Han H., Li Y., Li X., A Numerical Study of the Flow and Heat Transfer Characteristics of Outward Convex Corrugated Tubes With Twisted-Tape Insert. Journal of Heat Transfer, Vol. 138, No. 2, pp. 024501, 2016.
13
[14] Mohammed H., Hasan H., Wahid M., Heat transfer enhancement of nanofluids in a double pipe heat exchanger with louvered strip inserts. International Communications in Heat and Mass Transfer, Vol. 40, pp. 36-46, 2013.
14
[15] Eiamsa-ard P., Piriyarungroj N., Thianpong C., Eiamsa-ard S., A case study on thermal performance assessment of a heat exchanger tube equipped with regularly-spaced twisted tapes as swirl generators. Case Studies in Thermal Engineering, Vol. 3, pp. 86-102, 2014.
15
[16] Ghadirijafarbeigloo S., Zamzamian A., Yaghoubi M., 3-D numerical simulation of heat transfer and turbulent flow in a receiver tube of solar parabolic trough concentrator with louvered twisted-tape inserts. Energy procedia, Vol. 49, pp. 373-380, 2014.
16
[17] Jamarani A., Maerefat M., Nimvari M., Numerical study of heat transfer in double-tube heat exchanger filled with porous material in a turbulent fluid flow, Vol. 49, pp. 173-184, 2016.
17
[18] FLUENT, 14.0 Tutorial Guide–ANSYS, Inc., Canonsburg, PA, 2011.
18
[19] Pandey S., Nema V., An experimental investigation of exergy loss reduction in corrugated plate heat exchanger. Energy, Vol. 36, No. 5, pp. 2997-3001, 2011.
19
[20] Durmuş A., Heat transfer and energy loss in a concentric heat exchanger with snail entrance. International communications in heat and mass transfer, Vol. 29, No. 3, pp. 303-312, 2002.
20
[21] Akpinar E., Evaluation of heat transfer and exergy loss in a concentric double pipe exchanger equipped with helical wires. Energy Conversion and Management, Vol. 47, No. 18, pp. 3473-3486, 2006.
21
[22] Bergman T., Incropera P., DeWitt D., Lavine A., Fundamentals of heat and mass transfer. John Wiley & Sons, 2011.
22
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تاثیر نقص هندسی و تغییر شکلهای پیش و پس از کمانش بر ارتعاشات آزاد ورقها
این مقاله به بررسی تاثیر وجود نقص اولیه هندسی و نیز اثر تغییرشکلهای پیش و پس از کمانش ورقهای ایزوتروپیک مستطیلی تحت اثر بار فشاری درون صفحهای تک محوره، بر رفتار ارتعاشی ورق میپردازد. به این منظور روابط حاکم بر رفتار ورق با استفاده از نظریه میندلین و روابط کرنش جابجایی ون کارمن برای جابجاییهای بزرگ، استخراج گردیده و پاسخ دستگاه معادلات دیفرانسیل غیرخطی بدست آمده به صورت ترکیبی از پاسخهای استاتیکی و دینامیکی حاصل گردیده است. به دلیل بزرگ بودن دامنه تغییر شکل استاتیکی ورق در مقایسه با دامنه ارتعاشات آن، حل دستگاه معادلات بدست آمده در دو گام صورت پذیرفته است. در گام نخست پاسخ پیش و پس از کمانش ورق با گسستهسازی معادلات به روش مربعات دیفرانسیلی و حل دستگاه معادلات حاصل به کمک روش طول کمان حاصل شده است. پس از آن با در نظر گرفتن ارتعاشات با دامنه کوچک حول حالت تغییر شکل یافته ورق (پاسخ مرحله نخست) و با صرف نظر نمودن از عبارات غیرخطی، فرکانسهای طبیعی ارتعاشات ورق به کمک روش مربعات دیفرانسیلی و حل مسئله مقدار ویژه ایجاد شده، حاصل گردیده است. نتایج حاصل برای دامنههای متفاوت نقص هندسی اولیه و نیز شرایط مرزی متفاوت نشاندهنده تاثیر شدید عوامل ذکر شده بر فرکانسهای طبیعی ورق میباشد.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8184_f427d9f27fa4366023a77eb32c670737.pdf
2018-10-23
309
318
پس کمانش
ارتعاشات
نقص اولیه
تغییر شکل برشی
مربعات دیفرانسیلی
حسام
مکوندی
h-makvandi@phdstu.scu.ac.ir
1
دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
AUTHOR
شاپور
مرادی
moradis@scu.ac.ir
2
استاد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
LEAD_AUTHOR
داود
پور ویس
dpoorveis@scu.ac.ir
3
استادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
AUTHOR
کورش
حیدری شیرازی
k.shirazi@scu.ac.ir
4
استاد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
AUTHOR
[1] Hui D. and Leissa A. W., Effects of geometric imperfections on vibrations of biaxially compressed rectangular flat plates, Transactions of the ASME, Vol. 50, pp. 750-756, 1983.
1
[2] Pasic H. and Herrmann G., Non-linear free vibration of buckled plates with deformable loaded edges, Journal of sound and vibration, pp. 105-114, 1983.
2
[3] Ilanko S. and Dickinson S.M., The vibration and post-buckling of geometrically imperfect, simply supported, rectangular plates under uni-axial loading, part I: theoretical approach, Journal of Sound and Vibration, Vol. 118(2), pp. 313-336, 1987.
3
[4] Ilanko S., Vibration and post-buckling of in-plane loaded rectangular plates using a multiterm galerkin’s method, Journal of Applied Mechanics, Vol. 69, pp. 589-592, 2002.
4
[5] NG C.F. and White R.G., Dynamic behavior of postbuckled isotropic plates under in-plane compression, Journal of sound and vibration, pp. 1-18, 1988.
5
[6]Grayt C.C., Vibrations of rectangular plates with moderately large initial deflections at elevated temperatures using finite element method, 31st Structures, Structural Dynamics and Materials Conference, Structures, Structural Dynamics, and Materials and Co-located Conferences, 1990.
6
[7] Sassi S. and Ostigu G.L., Analysis of the variation of frequencies for imperfect rectangular plates, Journal of sound and vibration, Vol. 177(5), pp. 675-687, 1994.
7
[8] Murphy K.D., Virgin L.N. and Rizzi S.A., Free Vibration of Thermally Loaded Panels Including Initial Imperfections and Post-Buckling Effects, Fifth International Conference on Recent Advances in Structural Dynamics, Southampton, 1994.
8
[9] Librescu L., Lin W., Nemeth M.P. and Starnes JR, J.H., Vibration of geometrically imperfect panels subjected to thermal and mechanical loads, Journal of Spacecraft and rockets 33, pp. 285-291, 1996.
9
[10] Oh I.K., Han J.H. and Lee I., Postbuckling and vibration characteristic of piezolaminated composite plate subject to thermopiezoelectric loads, Journal of sound and vibration 233, pp. 19-40, 2000.
10
[11] Girish J. and Ramchandra L.S., Thermal postbuckled vibrations of symmetrically laminated composite plates with initial geometric imperfections, Journal of Sound and Vibration, Vol. 282, pp. 1137-1153, 2005.
11
[12] Williams M., Griffin B., Homeijer B., Sankar B. and Sheplak M., Vibration of post-buckled homogeneous circular plates, IEEE Ultrasonics Symposium, 2007.
12
[13] Li S.R., Barta R.C. and Ma L.S., Vibration of Thermally Post-Buckled Orthotropic Circular Plates, Journal of Thermal Stresses, Vol. 30, pp. 43–57, 2007.
13
[14] Taczala M., Buczkowski R. and Kleiber M., Nonlinear free vibration of pre- and post-buckled FGM plates on two-parameter foundation in the thermal environment, Composite structures, Vol. 137, pp. 85-92, 2016.
14
[15] Dey T., Kumar R. and Panda S.K., Postbuckling and postbuckled vibration analysis of sandwich plates under non-uniform mechanical edge loadings, International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 115-116, pp. 226–237, 2016.
15
[16] Benchouaf L. and Boutyour E., Nonlinear vibrations of buckled plates by an asymptotic numerical method, C. R. Mecanique Vol. 344 pp. 151–166, 2016.
16
[17] Bellman R.E., Kashef B. and Casti J., Differential Quadrature: a Technique for the Rapid Solution of Nonlinear partial Differential equation, Journal of Compute Phys, Vol. 1 pp. 133-143, 1997.
17
[18] Quan J.R. and Chang C.T., New Insights in Solving Distributed System of Equations by Quadrature-Method, Journal of Compute Chem Eng, Vol. 13, pp. 1017-1024, 1989.
18
[19] Wempner G.A., Discrete approximation related to nonlinear theories of solids, International Journal of Solids and Structures, Vol. 7, pp. 1581-1599, 1971.
19
[20] Riks E., The application of Newton’s method to the problem of elastic stability, Journal of Applied Mechanics, Vol. 39, pp. 1060-1065, 1979.
20
[21] Forde B.D.R. and Stiemer S.F., Improved arc length orthogonality methods for nonlinear finite element analysis, Computers & Structures, Vol. 27, pp. 625-630, 1987.
21
[22] Chia C.Y., Nonlinear analysis of plates, McGraw-Hill, New York, 1980.
22
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی ارتعاش آزاد و پاسخ استاتیکی تیر مدرج هدفمند پیزوالکتریک براساس نظریه الاستیسیته دوبعدی
در این تحقیق بر اساس نظریه الاستیسیته دو بعدی و با استفاده از روش اجزا محدود، ارتعاش آزاد و پاسخ استاتیکی تیر هدفمند مدرج پیزوالکتریک در شرایط مرزی متفاوت بررسی شده است. خواص مکانیکی، الکتریکی و الکترومکانیکی این تیر در راستای ضخامت طبق رابطه تابع توانی تیرهای مدرج هدفمند متغیر است. معادلات حاکم بر تیر با به کارگیری اصل همیلتون برای هر دو حالت حسگری و عملگری اسنخراج شده است و با حل معادلات به روش اجزا محدود و به کمک نظریه الاستیسیته دوبعدی فرکانسهای طبیعی و پاسخ استاتیکی تیر ارایه شدهاست. شرایط مرزی مکانیکی دو انتهای تیر به صورت آزاد-گیردار، ساده-ساده و گیردار-گیردار بیان شده و شرایط مرزی الکتریکی تیر به صورت مدار باز و مدار بسته با اعمال اختلاف پتانسیلهای متفاوت در نظر گرفته شده است. تاثیر طول به ارتفاع تیر، شرایط مرزی و نحوه توزیع خواص تیر بر روی فرکانس طبیعی و خمش تیر مورد بررسی واقع شده است.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8185_832f38d91659d8881ac551f9ad3511b7.pdf
2018-10-23
319
328
مواد مدرج هدفمند پیزوالکتریک
نظریه الاستیسیته دو بعدی
پاسخ استاتیکی
فرکانس طبیعی
روش اجزا محدود
محسن
ملکی
mohsen3667@gmail.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
AUTHOR
صابر
محمدی
saberm7@yahoo.com
2
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
LEAD_AUTHOR
مهرداد
فروتن
foroutan2002@yahoo.com
3
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
AUTHOR
[1] Li Y S ., Feng W J and Cai Z Y., Bending and free vibration of functionally graded piezoelectric beam based on modified strain gradient theory. Composite Structures, Vol 115, pp. 41- 50, 2014.
1
[2] Lezgy-Nazargaha M., Vidal P and Polit O., An efficient finite element model for static and dynamic analyses of functionally graded piezoelectric beams. Composite Structures, Vol 104, pp. 71- 84, 2013.
2
[3] Kruusing A., Analytical and Optimization of Loaded Cantilever Beam Microactuators. Smart Materials and Structures, Vol 9, pp. 186- 196, 2000.
3
[4] Hauke T., Kouvatov A., Steinhausen R., Seifert W and Beige. Bending Behavior of Functionally Gradient Materials. Ferroelectrics, Vol 238, pp.195- 202, 2000.
4
[5] Lee H J., Layerwise Laminate Analysis of Functionally Graded Piezoelectric Bimorph Beams. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol 16, pp. 365- 371, 2005.
5
[6] Hsu M H., Electromechanical Analysis of Piezoelectric Laminated Composite Beams. Journal of Marine Science Technology, Vol 13, pp 148- 155, 2005.
6
[7] Liu T T and Shi Z F., Bending Behavior of Functionally Gradient Piezoelectric Cantilever. Ferroelectrics, Vol 308, pp. 43- 51, 2004.
7
[8] Shi Z F, Bending Behavior of Piezoelectric Curved Actulator. Smart Materials and Structures, Vol 14, pp. 835- 842, 2005.
8
[9] Xiang H J and Shi Z F., Static Analysis for Functionally Graded Piezoelectric Actuators or Sensors under a Combined Electro-thermal Load. European Journal of Mechanics - A/Solids, Vol 28, pp. 338 -346, 2009.
9
[10] Huang D J., Ding H J and Chen W Q., Static Analysis of Anisotropic Functionally Graded Magneto-Electro-Elastic Beams Subjected to Arbitrary Loading. European Journal of Mechanics - A/Solids, Vol 29, pp. 356- 369, 2010.
10
[11] Doroushi A., Eslami M. R and Komeili A., Vibration analysis and transient response of an FGPM beam under thermo-electro-mechanical loads using higher-order shear deformation theory. J Intell Mater Syst Struct, Vol 22, p231–43, 2011.
11
[12] Komijani M, Reddy J. N, Eslami M. R., Nonlinear analysis of microstructure-dependent functionally graded piezoelectric material actuators. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, Vol 63, pp. 214- 227, 2014.
12
[13] S.Abrate., Impact on composite structures. Cambridge university press, USA, 1998.
13
[14] Reddy J. N., An Introduction to the Finite Element Method. McGraw-Hill Education, USA, 2006.
14
[15] Alshorbagy Amal E., Eltaher M A and Mahmoud F F., Free vibration characteristics of a functionally graded beam by finite element method. Applied Mathematical Modelling, Vol 35, pp. 412- 425, 2011.
15
[16] Yang J and Xiang H J., Thermo-electro-mechanical characteristics of functionally graded piezoelectric actuators. Smart Materials and Structures, Vol 16, pp. 784- 797, 2007.
16
[17] Komeili A., Akbarzadeh A H and Doroushi A., and Eslami M. R. Static Analysis of Functionally Graded Piezoelectric Beams under Thermo-Electro-Mechanical Loads. Advances in Mechanical Engineering, 2011.
17
[18] Li Yang., shi zhifei. Free vibration of a functionally graded piezoelectric beam via state-space based differential quadrature. Composite Structures, Vol 87, pp.257- 264, 2009.
18
[19] Rahmani O., Pedram O. Analysis and modeling the size effect on vibration of functionally graded nanobeams based on nonlocal Timoshenko beam theory. International Journal of Engineering Science, Vol 77, pp.55- 70, 2014.
19
[20] Y.S. Li., Pan E. Static bending and free vibration of a functionally graded piezoelectric microplate based on the modified couple-stress theory. International Journal of Engineering Science, Vol 97, pp.40- 59, 2015.
20
Lin C., Muliana A. Nonlinear Electro-mechanical Responses of Functionally Graded Piezoelectric
21
Beams. Composites: Part B, 2015.
22
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی تأثیر عملیات سطحی و افزودن نانوذرات بر خواص مکانیکی چندلایههای الیافی فلزی با استفاده از روش رویه پاسخ
در این مقاله، تأثیر فرآیندهای مختلف عملیاتسطحی و افزودن نانورس بر خواص مکانیکی چندلایههای الیافی فلزی مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، آلیاژ 3105 آلومینیوم تحت فرآیندهای مختلف آمادهسازی شامل چربیزدایی، سایش مکانیکی، سونش شیمیایی، کروماتهکردن و ترکیبی از این فرآیندها مورد عملیاتسطحی قرار گرفت. سپس چندلایههای الیافی فلزی با استفاده از ورقهای آلومینیوم، رزین اپوکسی خالص و بهبودیافته با نانورس و الیاف شیشه توسط روش لایهگذاری دستی تولید شدند. تأثیر فرآیندهای مختلف آمادهسازی سطح و استفاده از نانوذرات بر خواص خمشی و ضربهای نمونهها با بهرهگیری از طراحی آزمایشها به روش رویه پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بهدستآمده نشان داد که کروماتهکردن سطح فلز مؤثرترین نقش را در افزایش خواص مکانیکی نمونهها دارد. درحالیکه چربیزدایی در بین فرآیندهای مختلف آمادهسازی سطوح، کمترین اثر را در بهبود خواص مکانیکی چندلایههای الیافی فلزی دارا است. همچنین بررسی نتایج تحلیل عوامل تأثیرگذار اصلی نشان داد که بهرغم نقش مفید نانورس در بهبود خواص مکانیکی چندلایههای الیافی فلزی، نقش فرآیندهای آمادهسازی سطح مؤثرتر از افزودن نانوذرات است.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8189_8450e139c93cce4ba0c345933d005ee3.pdf
2018-10-23
329
338
چندلایه های الیافی فلزی
عملیات سطحی
نانورس
خواص ضربه ای
خواص خمشی
مسلم
نجفی
moslem.najafi85@yahoo.com
1
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
AUTHOR
رضا
انصاری خلخالی
ransari.guilan@gmail.com
2
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
LEAD_AUTHOR
ابوالفضل
درویزه
adarvizeh@guilan.ac.ir
3
استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
AUTHOR
[1] Vogelesang L. B., and Vlot A., Development of fibre metal laminates for advanced aerospace structures. Journal of Material Process and Technology, Vol. 103, No. 1, pp. 1-5, 2000.
1
[2] Alderliesten R. C., and Benedictus R., Fiber/metal composite technology for future primary aircraft structures. Journal of Aircraft, Vol. 45, No. 4, pp. 1182-1189, 2008.
2
[3] Vlot A., Impact loading on fibre metal laminates. International Journal of Impact Engineering, Vol. 18, No. 3, pp. 291–307, 1996.
3
[4] Truong H. T., Lagoudas D. C., Ochoa O. O., and Lafdi K., Fracture toughness of fiber metal laminates: Carbon nanotube modified Ti–polymer–matrix composite interface. Journal of Composite Materials, Vol. 0, No. 0, pp. 1-14, 2013.
4
[5] Lee S., Kim D., Kim Y., Jung U., and Chung W., Effect of aluminum anodizing in phosphoric acid electrolyte on adhesion strength and thermal performance. Metals and Materials International, Vol. 22, No. 1, pp 20–25, 2016.
5
[6] Sinmazçelik T., Avcu E., Bora M. O., and Çoban O., A review: Fibre metal laminates, background, bonding types and applied test methods. Materials and Design, Vol. 32, pp. 3671–3685, 2011.
6
[7] Yun I. H., Kim W. S., Kim K. H., Jung J. M, Lee J. J., and Jung H. T., Highly enhanced interfacial adhesion properties of steel-polymer composites by dot-shaped surface patterning. Journal of Applied Physicals, Vol. 109, No. 7, pp. 074302, 2011.
7
[8] Alfano M., Lubineau G., Furgiuele F., and Paulino G. H., Study on the role of laser surface irradiation on damage and decohesion of Al/epoxy joints. International Journal of Adhesion & Adhesives, Vol. 39, pp. 33-41, 2012.
8
[9] Brown J. M., Curliss D., and Vaia R. A., Thermoset-layered silicate nanocomposites. Quaternary ammonium montmorillonite with primary diamine cured epoxies. Chemistry of Materials, Vol. 12, No. 11, pp. 3376-3384, 2000.
9
[10] Alamri H., and Low I. M., Effect of water absorption on the mechanical properties of nano-filler reinforced epoxy nanocomposites. Materials & Design, Vol. 42, pp. 214-222, 2012.
10
[11] Haque A., Shamsuzzoha M., Hussain F., and Dean D., S2-glass/epoxy polymer nanocomposites: manufacturing, structures, thermal and mechanical properties. Journal of Composite Materials, Vol. 37, No. 10, pp. 1821-1837, 2003.
11
[12] پل محمد حسین.، لیاقت غلام حسین.، مهربانی یگانه عرفان. و افروزیان علی.، بررسی تجربی تأثیر نانو ذرات رس و سیلیکا در خواص مکانیکی مواد مرکب شیشه/ اپوکسی. نشریه علمی پژوهشی مدرس، د. 44، ش. 16، ص 76-82، 1393.
12
[13] کبودوند عماد.، اسلامی فارسانی رضا.، و خسروی حامد.، اثر افزودن نانولولههای کربنی چند جداره عاملدار بر رفتار خمشی سازههای کامپوزیتی الیاف-فلز. دومین کنفرانس بینالمللی دستاوردهای نوین پژوهشی در مکانیک، صنایع و هوافضا، تهران، ایران، 1395.
13
[14] Zhang H., Gn S. W., An J., Xiang Y., Yang J. L., Impact behaviour of GLAREs with MWCNT modified epoxy resins. Experimental Mechanics, Vol. 54, No. 1 pp. 83-93, 2014.
14
[15] Ning H., Improvement on interlaminar mechanical properties of carbon fiber reinforced plastic and fiber metal laminates, MSc. Thesis, Chiba University, 2015.
15
[16] Critchlow G. W., Yendall K. A., Bahrani D., Quinn A., and Andrews F., Strategies for the replacement of chromic acid anodising for the structural bonding of aluminium alloys. International Journal of Adhesion and Adhesives, Vol. 26, pp. 419-53, 2006.
16
[17] Bas D., and Boyaci I. H., Modeling and optimization I: Usability of response surface methodology. Journal of Food Engineering, Vol. 78, No. 3, pp. 836-845, 2007.
17
[18] Agubra V. A., Owuor P. S., and Hosur M. V., Influence of nanoclay dispersion methods on the mechanical behavior of E-glass/epoxy nanocomposites. Nanomaterials, Vol. 3, pp. 550-563, 2013.
18
[19] Kusmono K., Wildan M. W., and Mohd Ishak Z. A., Preparation and properties of clay-reinforced epoxy. International Journal of Polymer Science, Vol. 2013, pp. 1-7, 2013.
19
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی و مقایسه تجربی و عددی عملکرد رادیاتور قرنیزی و رادیاتور پانلی
در این مقاله مقایسه تجربی و عددی دو رادیاتور قرنیزی و رادیاتور پانلی ارائه شده است. ظرفیت نامی دو رادیاتور مورد آزمون 1200 کیلوکالری برساعت بود. در بخش تجربی ظرفیت، معادله مشخصه و توزیع دمای هر دو رادیاتور در اتاقی با ابعاد 5/2 4 4 متری با دمای هوای محیط برابر بدست آمد. نتایج تجربی حاکی از توزیع دمای یکنواختتر برای رادیاتور قرنیزی بود، به طوریکه اختلاف دما در راستای ارتفاع در مرکز اتاق برای رادیاتور پانلی در ظرفیتهای مختلف بین 3 تا 7 درجه سلسیوس تغییر میکرد، در حالیکه برای رادیاتور قرنیزی در تمامی ظرفیتها اختلاف دما در حد 2 درجه سلسیوس بود. در صفحه افقی نیز اختلاف دمای دیوارهایکه رادیاتور پانلی در آن نصب شده بود تا دیواره روبه رویی در ارتفاع 5/1 متری بین 3 تا 6 درجه سلسیوس بود در حالیکه برای نمونه قرنیزی این نتیجه در حد 5/0 درجه سلسیوس بود. نتایج حاصل از حل عددی با خطای بیشینه 10 درصد تطابق مناسبی با نتایج تجربی داشتند. بررسی توزیع سرعت در صفحه تقارن عمودی اتاق نشان دهنده گردش هوای مناسب رادیاتور قرنیزی است.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8190_ca4ff8a5ecefb9d777165590d716e3f5.pdf
2018-10-23
339
346
رادیاتور قرنیزی
رادیاتور پانلی
مقایسه عددی و تجربی
دما و سرعت
سجاد
نوریان
sajad8862.noorian@gmail.com
1
کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
AUTHOR
هادی
پاسدار شهری
pasdar@modares.ac.ir
2
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Yang L., Yan H., Lam J. C., Thermal comfort and building energy consumption implications – A review, Applied Energy, Vol. 115, pp. 164-173, 2/15/, 2014.
1
[2] Performance of a baseboard heater, Journal of the Frankli Institute, Vol. 249, No. 3, pp. 240, 3//, 1950.
2
[3] A. Ploskić, S. Holmberg, Heat emission from thermal skirting boards, Building and Environment, Vol. 45, No. 5, pp. 1123-1133, 5//, 2010.
3
[4] W.Olesen, Radiant Floor Heating In Theory and Practice, ASHRAE, Jullay, 2002. [5] A.Rasell, Thermal test on a skiriting board heater, Building Services Research and Information Association(BSRIA), Vol. number 513828, November, 2007. [6] A. Ploskić, S. Holmberg, Low-temperature baseboard heaters with integrated air supply – An analytical and numerical investigation, Building and Environment, Vol. 46, No. 1, pp. 176-186, 1//, 2011. [7] Karabay H., Arıcı M., Sandık M., A numerical investigation of fluid flow and heat transfer inside a room for floor heating and wall heating systems, Energy and Buildings, Vol. 67, No. 0, pp. 471-478, 12//, 2013. [8] Ploskić A., Holmberg S., Performance evaluation of radiant baseboards (skirtings) for room heating – An analytical and experimental approach, Applied Thermal Engineering, Vol. 62, No. 2, pp. 382-389, 1/25/, 2014.
4
[9] ذوالفقاری س. و سخاوتمند ب.، بررسی تجربی تاثیر نفوذ هوا از درزهای پنجره بر عملکرد سیستم گرمایش قرنیزی و شرایط آسایش حرارتی ساکنان. مجلۀ مهندسی مکانیک مدرس، د. 14، ش. 8، ص 113-120، 1393.
5
[10] استاندارد ملی 2-360.، رادیاتورها و کنوکتورها- قسمت2: طبقه بندی و روشهای آزمون، سازمان ملی استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران، 1387
6
[11] BS EN 442-2 :, Radiators and convectors- Part 2 : Test methods and rating, Amendment A1 : 2000, 1997. [12] Bretscher O., Linear Algebra With Applications, 3rd ed.. Upper Saddle River NJ: Prentice Hall,, 1995. [13] Chen Q., Comparison of different k−ε models for indoor airflow computations, Numerical Heat Transfer, Part B: Fundamentals, Vol. 42, pp. 353-369, 1999. [14] Costa J.J., Oliveira L.A., Blay D., Test of several versions for the k−ε type turbulence modeling of internal mixed convection flows, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 42, pp. 4391-4409, 1999. [15] Sevilgen G., Kilic M., Numerical analysis of air flow, heat transfer, moisture transport and thermal comfort in a room heated by two-panel radiators, Energy and Buildings, Vol. 43, pp. 137-146, 2011. [16] Chen Q., Xu W., A zero-equation turbulence model for indoor airflow simulation, Energy and Buildings, Vol. 28, pp.137-144, 1998
7
ORIGINAL_ARTICLE
روشهای بهینهسازی وزن گیربکس اصلی هلیکوپتر آگوستا
امروزه یکی از مقولههای مهم در علوم مهندسی، بهینهسازی طرحهای جدید بهمنظور رقابت در عرصهی بازار صنعتی میباشد. در صنایع هوافضا، وزن و عمر قطعات از معیارهای بسیار مهم طراحی میباشند. بهعنوان مثال، مسئله بهینهسازی وزن گیربکس اصلی هلیکوپترها، توأم با عملکرد و عمر خستگی قابل قبول آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، پارامترهای طراحی گیربکس اصلی هلیکوپتر آگوستا، با استفاده از سه روش مختلف بهینهسازی الگوریتم ژنتیکی (GA)، اجتماع ذرات (PSO) و جستجوی گرانشی (GSA) تعیین شدهاند. تابع هدف مسئله، جرم چرخدندهها با قیود مختلف مبتنی بر محدودیتهای هندسی میباشد. ضرایب اطمینان خستگی نیز مطابق روابط آگما (AGMA) در نظر گرفته شدهاند. متغیرهای طراحی موجود شامل عرض چرخدندهها بهعنوان پارامتری پیوسته و مدول عمودی آنها بهعنوان پارامتری گسسته میباشند. هرچند مقایسهی نتایج بهینهسازی، حاکی از موفقیت هر سه روش در کمینهسازی حدود 23 تا 27 درصدی وزن گیربکس نسبت بهطرح صنعتی موجود هستند اما الگوریتم جستجوی گرانشی نهتنها بهترین جواب بهینه از نظر وزن را بهدست میدهد، بلکه بیشترین سرعت همگرایی را نیز داشته است.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8213_a047ff52dd49f435415a11df6bb9f749.pdf
2018-10-23
347
354
بهینهسازی وزن
خستگی
گیربکس هلیکوپتر
الگوریتم ژنتیکی
الگوریتم اجتماع ذرات
الگوریتم جستجوی گرانشی
فرید
وکیلی تهامی
f_vakili@tabrizu.ac.ir
1
دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
AUTHOR
اکبر
رسولیان
a.s.rasoulian@gmail.com
2
دانشجوی دکترا، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران
LEAD_AUTHOR
ساناز
سعادتمند هاشمی
s.saadatmand.h71@gmail.com
3
دانشجوی کارشناسیارشد، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران
AUTHOR
[1] Ognjanovic M., Decisions in gear train transmission design. Research in Engineering Design, Vol. 8,
1
No. 3, pp. 178-187, 1996.
2
[2] Yokota T., Taguchi T., and Gen M., A solution method for optimal weight design problem of the gear using genetic algorithms. Computers & industrial engineering, Vol. 35, No. 3, pp. 523-526, 1998.
3
[3] Chong T. H. and Lee J. S., A Design Method of Gear Trains Using a Genetic Algorithm. International Journal of the Korean Society of Precision Engineering, Vol. 1, No. 1, 2000.
4
[4] Barbieri M., Bonowi G., Scagliarini G., and Pellicano F., Gear vibration reduction using genetic algorithms. In 12th IFToMM World Congress, Besancon, France, 2007.
5
[5] Savsani V., Rao R., and Vakharia D., Optimal weight design of a gear train using particle swarm optimization and simulated annealing algorithms. Mechanism and machine theory, Vol. 45, No. 3,
6
pp. 531-541, 2010.
7
[6] Tudose L., Buiga O., Ştefanache C., and Sóbester A., Automated optimal design of a two-stage helical gear reducer.StructuralandMultidisciplinary Optimization, Vol. 42, No. 3, pp. 429-435, 2010.
8
[7] Mendi F., Başkal T., Boran K., and Boran F. E., Optimization of module, shaft diameter and rolling bearing for spur gear through genetic algorithm. Expert Systems with Applications, Vol. 37, No. 12,
9
pp. 8058-8064, 2010.
10
[8] Jeon E. C., Lee S. Y., Song H. B., Chun J. D., and Kim S. Y., Study for the verification of the tooth profile accuracy of the automatic gear design program. Global Journal of Technology and Optimization,
11
Vol. 2, No. 97, 2011.
12
[9] Sun Y., and Xiong H. G., Optimal Design of Gear Based on Quantum Genetic Algorithm. Sensors & Transducers, Vol. 16, pp. 137, 2012.
13
[10] Mermoz E., Astoul J., Sartor M., Linares J. M., and
14
Bernard A., A new methodology to optimize spiral
15
bevel gear topography.CIRP Annals-Manufacturing Technology, Vol. 62, No. 1, pp. 119-122, 2013.
16
[11] Rao R. V., Design Optimization of a Spur Gear Train Using TLBO and ETLBO Algorithms. Teaching Learning Based Optimization Algorithm. Springer International Publishing, pp. 91-101, 2016.
17
[12] Jammu V. B., Danai K., and Lewicki D., Structure-based connectionist network for fault diagnosis of helicopter gearboxes. Journal of Mechanical Design, Vol. 120, No. 1, pp. 100-105, 1998.
18
[13] Standard, A., Fundamental rating factors and calculation methods for involute spur and helical gear teeth. ANSI/AGMA-B88, 2001.
19
[14] Standard, A., Design Manual for Bevel Gears. ANSI/AGMA 2005-D03, 2005.
20
[15] Haupt R.L. and Haupt S.E., Practical genetic algorithms. John Wiley & Sons, 2004.
21
[16] Panigrahi B. K., Hiot L. M., and Shi Y., Handbook of swarm intelligence: concepts, principles and applications. Vol. 8, Springer, 2010.
22
[17] Clerc M., Particle swarm optimization. Vol. 93,
23
John Wiley & Sons, 2010.
24
[18] Perez R. and Behdinan K., Particle swarm approach for structural design optimization. Computers & Structures, Vol. 85, No. 19, pp. 1579-1588, 2007.
25
[19] Rashedi E., Nezamabadi-Pour H., and Saryazdi S., GSA: a gravitational search algorithm. Information sciences, Vol. 179, No. 13, pp. 2232-2248, 2009.
26
[20] Rashedi E., Nezamabadi-Pour H., and Saryazdi S., BGSA: binary gravitational search algorithm. Natural Computing, Vol. 9, No. 3, pp. 727-745, 2010.
27
ORIGINAL_ARTICLE
مطالعه تجربی تاثیر اتصال مکانیکی بر میزان جذب انرژی لوله های دو لایه تولید شده توسط فرآیند فلوفرمینگ
لولههای جدار نازک به خاطر سبکی، ظرفیت جذب انرژی بالا و طول لهیدگی زیاد یکی از کارآمدترین سیستمهای جذب انرژی میباشند. در این فرآیند به کمک یک غلتک میتوان به صورت تدریجی لوله اولیه را به ضخامت و طول دلخواه تبدیل نمود. بر همین اساس در این پژوهش اتصال مکانیکی لولههای آلومینیومی و فولادی به منظور تولید لولههای دولایه و افزایش جذب انرژی مورد بررسی قرار میگیرد. ایجاد قفل مکانیکی از طریق ایجاد تغییر شکل پلاستیک بین دو لایه تحت شرایط مشخص فرآیندی بررسی شده است. برای ایجاد قفل مکانیکی رزوه هایی با رزوههای درشت و ریز بین دو لایه ایجاد گردید تا لایهها در یکدیگر پیچ شوند و به کمک فرآیند فلوفرمینگ گرم این اتصال را تقویت کرده تا فضای خالی بین لایهها پر شود. با انجام تست برشی بر روی نمونههای حلقوی نتیجه گرفته شد که به کمک فرآیند فلوفرمینگ اتصال قوی بین دو لایه ایجادمیگرددهمچنین آزمون لهیدگی لولههای دو لایه که به صورت پرسیدر یکدیگر جا زده شده و به کمک فلوفرمینگ به یکدیگر متصل شدند مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد برای نمونههای پرس شده در حالتی که لایه آلومینیومی آنیل شده است میزان جذب انرژی بهبود مییابد. همچنین برای لولههای فلوفرمینگ شده، نمونهای که دارای اتصال مکانیکی با رزوه ریزتر است میزان لهیدگی و جذب انرژی بهتری دارد.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8191_2d5c96fd18ab5d0ed44162ef63767823.pdf
2018-10-23
355
361
لوله دو لایه
اتصال مکانیکی
جذب انرژی
لهیدگی
سید مرتضی
هادیان
s.mortezahadian@gmail.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
AUTHOR
حمید
باصری
h.baseri@nit.ac.ir
2
دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
LEAD_AUTHOR
محمدجواد
میرنیا
mirnia@nit.ac.ir
3
دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
AUTHOR
مجید
الیاسی
elyasi@nit.ac.ir
4
دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
AUTHOR
[1] Li L., Nagai K., Yin F. X., Progress in cold roll bonding of metals, Science and Technology of Advanced Materials, Vol. 9, No. 2, 2008.
1
[2] Mohebbi M. S., Akbarzadeh A., Fabrication of copper/aluminum composite tubes by spin-bonding process: experiments and modeling, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 54, No. 9-12, pp. 1043-1055, 2011.
2
[3] Mohebbi M. S., Akbarzadeh A., A novel spin-bonding process for manufacturing multilayered clad tubes, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 210, No. 3, pp. 510-517, 2010.
3
[4] Zhang Z., Xu W., Shan D., An analytical model on spin-bonding of composite tube, Procedia Engineering, Vol. 81, pp.2024-2029, 2014.
4
[5] Molladavoudi H. R., Djavanroodi F., Experimental study of thickness reduction effects on mechanical properties and spinning accuracy of aluminum 707 during flow forming, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol.52, pp.949-957, 2011.
5
[6] Cao Z., Wang F., Wan Q., Zhang Z., Jin L., Dong J., Microstructure and mechanical properties of AZ80 magnesium alloy tube fabricated by hot flow forming, Materials and Design, Vol.67, pp.64-71, 2015.
6
[7] Hou S., Han X., Sun G, , Long S., Li W., Yang X., Li Q., Multiobjective optimization for tapered circular tubes, Journal of Thin-Walled Structures, Vol.49, pp.855-863, 2011.
7
[8] Eyvazian A., Habibi M. K., Hamouda A. M., Hedayati R., Axial crushing behavior and energy absorption efficiency of corrugated tubes, Materials and Design, Vol.54, pp.1028-1038, 2014
8
[9] Mirmohammadsadeghi S. E., Khalili Kh., Ahmadi S. Y., Hosseinipour S. J., Experimental and finite element simulation investigation of axial crushing of grooved thin-walled tubes, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol.77, pp.1627-1643, 2015.
9
[10] Zhang X., Zhang H., Wen Z., Axial crushing of tapered circular tubes with graded thickness, International Journal of Mechanical Sciences, Vol.92, pp.12-23, 2015
10
[11] Yu H., Fan Z., Li C., Magnetic pulse cladding of aluminum alloy on mild steel tube, Journal of Materials Processing Technology, Vol.214, pp.141-150, 2014.
11
ORIGINAL_ARTICLE
مروری بر روشهای تلفیق سیستم ناوبری اینرسی و موقعیت یاب جهانی و بررسی رویکردهای نو در این زمینه
یکی از روشهای مهم کاهش خطای ناوبری اجسام در حال حرکت اعم از زمینی، دریایی و هوایی تلفیق سیستم ناوبری اینرسی و سیستم موقعیتیاب جهانیاست. این تحقیق شامل مقدمهای بر سیستم ناوبری اینرسی، سیستم موقعیتیاب جهانی و روشهای تلفیق دو سیستم و مسائل مهم در زمینه تلفیق است. به این منظور مهمترین تحقیقات انجامشده توسط محققین داخلی و خارجی مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر طرح مباحثی نظیر استفاده از فیلتر کالمن، فیلتر کالمن توسعهیافته، فیلتر ذرهای و روشهای دیگر بر پایهی فیلتر کالمن و ذرهای در تلفیق، رویکردهای نو در این زمینه بررسی شدهاند. نتایج بررسی نشان میدهد بهکارگیری هوش مصنوعی در تلفیق، مسئله قطع یا انسداد سیگنال GPS در تلفیق و استفاده از حسگرهای ناوبری اینرسی ارزانقیمت در تلفیق ازجمله زمینههای تحقیقاتی موردتوجه محققین در این زمینه هستند.
https://tumechj.tabrizu.ac.ir/article_8192_580f664d1d6274e01590456990740559.pdf
2018-10-23
365
369
سیستم ناوبری اینرسی
سیستم موقعیت یاب جهانی
ناوبری تلفیقی
هوش مصنوعی
محمد
نوروز
m.norouz70@gmail.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
AUTHOR
مسعود
ابراهیمی
ebrahimikm@modares.ac.ir
2
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
محمد ولی
ارباب میر
m.arbab@modares.ac.ir
3
دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
AUTHOR
[1] قنبرپوراصل حبیب، تلفیق GPS/INS با استفاده از فیلترهای غیرخطی تطبیقی، پایاننامه دکتری، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، 1386.
1
[2] Hasan A. M., Samsudin K., Ramli A. R., Azmir. and Ismaeel S. A., A Review of Navigation Systems ( Integration and Algorithms ), Vol. 3, No. 2, pp. 943–959, 2009.
2
[3] نصراللهی بروجنی سعید و قهرمانی نعمت الله، تلفیق اطلاعات موقعیتی و سرعتی GPS با اطلاعات سیستم ناوبری اینرسی به کمک فیلتر کالمن برای افزایش دقت ناوبری یک جسم پرنده، سیزدهمین کنفرانس دانشجویی برق ایران، 1389.
3
[4] جعفری مهدی، سنگری آرش، روشنیان جعفر، تلفیق ناوبری اینرسی با سیستم موقعیتیاب جهانی جهت افزایش دقت ناوبری در ماژول مداری، دهمین همایش انجمن هوافضای ایران، 1389.
4
[5] روستایی سعید، قره داغی بابک، تلفیق بهینه اطلاعات INS/GPS با فیلتر کالمن توسعهیافته، اولین همایش ملی مهندسی برق و کامپیوتر در شمال کشور، 1393.
5
[6] نورمحمدی حسین، ثابت محمدتقی، عنایتی جواد، زرینی لاریمی مصطفی، طراحی سیستم ناوبری اینرسی تلفیقی INS/GPS با استفاده از فیلتر تخمینزن EKF و صحهگذاری آن براساس نتایج تجربی، هفدهمین همایش صنایع دریایی، 1394.
6
[7] حسینپور علی، غلامی اصغر، زارعی نادعلی، استفاده از فیلتر کالمن توسعهیافته حالت خطا برای سیستم ناوبری تلفیقی INS/GPS Loosely coupled ، همایش یافتههای نوین در هوافضا و علوم وابسته، 1394.
7
[8] Stančić R., Graovac S., Stani R. and Graovac S., The integration of strap-down INS and GPS based on adaptive error damping, Rob. Auton. Syst., Vol. 58, No. 10, pp. 1117–1129, 2010.
8
[9] ع. اسدیان علی، مشیری بهزاد، بهبود دقت ناوبری در سیستم تلفیقی GPS/INS توسط فیلتر ذرهای فازی، چهاردهمین کنفرانس مهندسی برق ایران، 1385.
9
[10] شریفیان مهتاب السادات، محمددادی غلامرضا، پریز ناصر، تطبیق وزنهای فیلتر ذرهای درسیستم ناوبری GPS/INS، پنجمین کنفرانس ملی مهندسی برق و الکترونیک ایران، 1392.
10
[11] رفیعی مصطفی، تلفیق سیستم ناوبری اینرسی متصل به بدنه و سیستم موقعیتیاب جهانی با استفاده از فیلتر ذرهای تطبیقی فازی، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی شیراز، 1392.
11
[12] هاونگی رمضان، تلفیق GPS/INS و بهبود عملکرد آن با فیلتر کالمن تطبیقی فازی، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، 1381.
12
[13] ع. رمضانی, بهبود عملکرد سیستم ناوبری اینرسی با استفاده از فیلترهای کالمن خنثی و مکعبی, دانشگاه صنعتی شیراز, 1392.
13
[14] زارعی جعفر، رمضانی عبدالرحمان، بهبود عملکرد سیستم ناوبری تلفیقی GPS/INS با بهرهگیری از فیلترکالمن مکعبی، پنجمین کنفرانس ملی مهندسی برق و الکترونیک ایران، 1392.
14
[15] رفعت نیا صدرا، هم محورسازی در حین حرکت سیستم ترکیبی INS/GPS با استفاده از الگوریتمهای تخمین بهینه و مقاوم، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق و الکترونیک، دانشگاه تبریز، 1393.
15
[16] وارسته محمد، تلفیق GPS/INS با استفاده از فیلتر کالمن فازی تطبیقی، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه تبریز، 1394.
16
[17] Ali J., Ushaq M. and Payerle G., A consistent and robust Kalman filter design for in-motion alignment of inertial navigation system, Meas. J. Int. Meas. Confed., Vol. 42, No. 4, pp. 577–582, 2009.
17
[18] Ali J., Mirza M. R. U. B. and Team R. C., Performance comparison among some nonlinear filters for a low cost SINS/GPS integrated solution, Nonlinear Dyn., Vol. 61, No. 3, pp. 491–502, 2010.
18
[19] Leung K. T., Whidborne J. F., Purdy D. and Barber P., Road vehicle state estimation using low-cost GPS/INS, Mech. Syst. Signal Process., Vol. 25, No. 6, pp. 1988–2004, Aug. 2011.
19
[20] Georgy J., Karamat T., Iqbal U. and Noureldin A., Enhanced MEMS-IMU/odometer/GPS integration using mixture particle filter, GPS Solut., Vol. 15, No. 3, pp. 239–252, 2011.
20
[21] Rigatos G. G., Nonlinear Kalman filters and particle filters for integrated navigation of unmanned aerial vehicles, Rob. Auton. Syst., Vol. 60, No. 7, pp. 978–995, 2012.
21
[22] J. N. Gross, Y. Gu, M. B. Rhudy, S. Gururajan, and M. R. Napolitano, Flight-Test Evaluation of Sensor Fusion Algorithms for Attitude Estimation, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. 48, No. 3. pp. 2128–2139, 2012.
22
[23] Jwo D. J. J., Chung F. C. C. and Yu K. L. L., GPS/INS Integration Accuracy Enhancement Using the Interacting Multiple Model Nonlinear Filters, J. Appl. Res. Technol., Vol. 11, No. 4, pp. 496–509, 2013.
23
[24] Jwo D.-J. J., Yang C.-F. F., Chuang C.-H. H. and Lee T.-Y. Y., Performance enhancement for ultra-tight GPS/INS integration using a fuzzy adaptive strong tracking unscented Kalman filter, Nonlinear Dyn., Vol. 73, No. 1–2, pp. 377–395, 2013.
24
[25] Enkhtur M., Cho S. Y. and Kim K.-H., Modified Unscented Kalman Filter for a Multirate INS/GPS Integrated Navigation System, ETRI J., Vol. 35, No. 5, pp. 943–946, 2013.
25
[26] bin Chang G. and Liu M., Hybrid Kalman and unscented Kalman filters for INS/GPS integrated system considering constant lever arm effect, J. Cent. South Univ., Vol. 22, No. 2, pp. 575–583, 2015.
26
[27] Hu G., Gao S. and Zhong Y., A derivative UKF for tightly coupled INS/GPS integrated navigation, ISA Trans., vol. 56, pp. 135–144, 2015.
27
[28] گرجی سفیدمزگی محمد، فرخی محمد، ترکیب اطّلاعات ناوبری اینرسی و GPS به کمک شبکههای عصبی مصنوعی، هفتمین همایش انجمن هوافضای ایران، 1386.
28
[29] صادقی محسن، عبدالهی سعید، مدلسازی خطای سیستم INS و تصحیح اطلاعات آن با سیگنال GPS به کمک شبکه عصبیMLP، دومین کنفرانس ملی اویونیک ایران، 1393.
29
[30] Liu M. and Xiong F., A fuzzy adaptive GPS/INS integrated navigation algorithm, Procedia Eng., Vol. 15, pp. 660–664, 2011.
30
[31] Zhang T. and Xu X., A new method of seamless land navigation for GPS/INS integrated system, Measurement, Vol. 45, No. 4, pp. 691–701, 2012.
31
[32] Chen X., Shen C., Bin Zhang W., Tomizuka M., Xu. andChiu K., Novel hybrid of strong tracking Kalman filter and wavelet neural network for GPS/INS during GPS outages, Measurement, Vol. 46, No. 10, pp. 3847–3854, 2013.
32
[33] Malleswaran M., Vaidehi V. and Sivasankari N., A novel approach to the integration of GPS and INS using recurrent neural networks with evolutionary optimization techniques, Aerosp. Sci. Technol., Vol. 32, No. 1, pp. 169–179, 2014.
33
[34] Saadeddin K., Abdel-Hafez M. F., Jaradat M. A. and Jarrah M. A., Optimization of intelligent approach for low-cost INS/GPS navigation system, J. Intell. Robot. Syst. Theory Appl., Vol. 73, No. 1–4, pp. 325–348, 2014.
34
[35] El-Shafie A., Najah A. and Karim O. A., Amplified wavelet-ANFIS-based model for GPS/INS integration to enhance vehicular navigation system, Neural Comput. Appl., Vol. 24, No. 7–8, pp. 1905–1916, 2014.
35
[36] Musavi N. and Keighobadi J., Adaptive fuzzy neuro-observer applied to low cost INS/GPS, Appl. Soft Comput. J., Vol. 29, pp. 82–94, 2015.
36
[37] ارغوان حسین، اکبری محمدکاظم، تلفیق سیستم ناوبری GPS/INS با SLAM در محیطهای ناشناس، چهاردهمین کنفرانس مهندسی برق، 1385.
37
[38] مرادنژاد سرخکلایی مهرداد، سیستم ناوبری مبتنی بر تصویر برای پهپاد، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی، 1390.
38
[39] Kim J., Lyou J. and Kwak H., Vision coupled GPS/INS scheme for helicopter navigation, J. Mech. Sci. Technol., Vol. 24, No. 2, pp. 489–496, 2010.
39
[40] Geng Y., Deurloo R. and Bastos L., Hybrid derivative-free extended Kalman filter for unknown lever arm estimation in tightly coupled DGPS/INS integration, GPS Solut., Vol. 15, No. 2, pp. 181–191, 2011.
40
[41] Bhatt D., Aggarwal P., Devabhaktuni V. and Bhattacharya P., A novel hybrid fusion algorithm to bridge the period of GPS outages using low-cost INS, Expert Syst. Appl., Vol. 41, No. 5, pp. 2166–2173, 2014.
41
[42] صفایی احمد، مهربانی محمد، اشعری فاطمه، کیایی فاطمه، طراحی و پیادهسازی سیستم هدایت، کنترل و ناوبری برای یک هواپیمای بدون سرنشین با استفاده از سنسورهای ارزان قیمت، هشتمین همایش انجمن هوافضای ایران، 1388.
42
[43] عسگری جمال، امیری سیمکویی علیرضا، زنگنه نژاد فرزانه، تلفیق سیستم ناوبری اینرسی الکترومکانیکی با روش سینماتیک آنی GPS برای کاربردهای دقیق، فصلنامه علمی-پژوهشی علوم وفناوری فضایی، 1391.
43
[44] خسروی عمروآبادی حسن، کالیبراسیون هوشمند سیستم ناوبری مبتنی بر MEMS با استفاده از سیستم کمک ناوبری GPS، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعت آب و برق، 1391.
44
[45] Adusumilli S., Bhatt D., Wang H., Bhattacharya. and Devabhaktuni V., A low-cost INS/GPS integration methodology based on random forest regression, Expert Syst. Appl., Vol. 40, No. 11, pp. 4653–4659, 2013.
45