مکانیک هوافضا Aerospace Mechanics Journal Engineering & Technology http://www.measej.ir 18 agent2 fa jalali 1388 8 1 gregorian 2009 11 1 5 3 online 1 fulltext

fa پيش بينی زاويه خمش در شکل دهی ليزری فلزات با استفاده از محدوده تغييرات ريز ساختاری ايجاد شده ساخت و تولید Manufacturing And Production پژوهشي Research <p> <strong> چکيده </strong></p><p>  در حال حاضر ، شکل دهی ورق‌های فلزی با استفاده از پرتو ليزر برای صنايعی مانند هوا فضا، خودروسازی و کشتی سازی که قبلاً از قالب و پرس‌های بزرگ و پرهزينه برای شکل دهی فلزات استفاده می‌کردند، دارای ارزش زيادی است. در اين مقاله، به منظور کاهش زمان طولانی محاسبات خمش خطی ورق‌های فلزی با استفاده از پرتو ليزر که معمولاً با تحليل سه‌- بعدی و غير خطی اجزا محدود همراه است، يک مدل ساده تحليل مکانيکی برای پيش بينی زاويه خمش ارائه شده و در اين مقاله تأثير پارامترهای مؤثر بر زاويه خم ورق‌های فلزی در فرآيند شکل دهی ليزری به صورت تحليلی مطالعه شده است. پيش بينی زاويه خم با استفاده از محدوده‌ای است که تغييرات ريز ساختاری در مقطع ورق ايجاد شده و اين محدوده از آزمايش‌های تجربی صورت‌گرفته، محاسبه شده و در پيش‌بينی زاويه خمش استفاده شده است. مقايسه داده های مدل تحليلی مکانيکی و تجربی تطابق نسبتاً خوبی را نشان می‌دهد. </p> <p><strong>ABSTRACT </strong></p><p align="justify">The laser sheet metal forming process has significant importance in industries such as aerospace, automotive, and ship building, which previously relied on using expensive stamping dies and presses. In this paper, a simplified model has been developed to predict the bending angle. The calculation of bending angle by a simplified model takes less time than three-dimensional finite element simulation, which is used to analyze the process. The effect of process parameters on bending angle and predicting of bending angle by calculating plastic zone have been studied. The tests have shown that the bending angle is directly proportional to the laser power and is in inverse proportion to the path feed-rate and the laser spot beam diameter. The comparison between theoretical and experimental results has shown reasonable agreements. </p> شکل دهی ليزری، شکل دهی ورق های فلزی، خمش خطی ورق های فلزی با ليزر Laser Forming, Sheet Metal Forming, Linear Laser Bending 1 11 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-1-141&amp;slc_lang=fa&amp;sid=fa محمد حسين پورگللو hoseinpour@uma.ac.ir 180031947532846003110 Yes حسن مسلمی نائينی 180031947532846003111 No غلامحسين لياقت 180031947532846003112 No سعيد جلوانی 180031947532846003113 No

fa ارائه يک مدل رياضی در پيش‌بينی استحکام برشی اتصالات روکش‌شده انفجاری با استفاده از اتصال اسکارف فلزات آلومينيوم و مس به‌وسيله جوشکاری انفجاری (يادداشت مهندسی) ساخت و تولید Manufacturing And Production پژوهشي Research <strong>چکيده<br></strong>در جوشکاری انفجاری، فشار بسيار زياد درنقطه برخورد سبب کاهش لايه‌های ناخالصی سطحی شده و درنتيجه شرايط تماس فلز به فلز در فصل مشترک و اتّصال متالورژيکی بين دوفلز غيرهم‌جنس ايجاد می‌شود. در اين مقاله، ضمن معرفی اتصال اسکارف، جوشکاری انفجاری فلزات آلومينيوم و مس برمبنای اين نوع اتّصال، در حالات مختلف بارگذاری انجام شده و استحکام برشی اتصالات اسکارف به‌وسيله روشی جديد ارزيابی می‌شود. رابطه بين استحکام برشی و بارگذاری انفجاری در نمونه‌های مختلف به‌وسيله مدل‌های غيرخطی و لگاريتمی به‌کمک روش رگرسيون و استفاده از جدول ANOVA ارائه می‌شود. کفايت مدل‌های مربوطه در آزمايش‌های روکش انفجاری ارزيابی ‌شد. نتيجه آنکه، با انجام اتصال اسکارف در فلزات غيرهم‌جنس (با استفاده از روش محاسباتی که در اين مقاله ارائه شده) می‌توان انواع بارگذاری انفجاری را در يک مرحله ارزيابی نمود و با ايجاد مدل مناسب، استحکام برشی قطعات روکش‌کاری شده انفجاری را تخمين زد. <br> <p align="justify"><strong>ABSTRACT</strong></p><p align="justify"> In Explosive Welding (EXW) process, there is a situation in which high amount of pressure in collision point leads to decrease in impurity of superficial layers and metal gets in contact with another dissimilar metal and Metallurgical bond can be initiated at the interface. In this paper, in addition to introduction of scarf welding, explosive welding of aluminium to copper plate in different conditions of explosive loading performed and shear strength of bond was evaluated through new method. The Relationship between shear strength and explosive loading was demonstrated by establishment of non-linear and logarithmic models through regression method and ANOVA table. Adequacy of the developed models was verified in explosive cladding process. Consequently, explosive loading varieties can be evaluated in one experiment by production of scarf joint between dissimilar metals (according to the computational method employed in this paper) and with development of proper model, the shear strength of cladding metals can be estimated. </p> جوشکاری انفجاری، اتّصال اسکارف، استحکام برشی، پنجره جوشکاری Explosive Welding, Scarf Joint, Shear Strength, Welding Window 13 25 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-1-142&amp;slc_lang=fa&amp;sid=fa جمال زمانی Zamani@kntu.ac.ir 180031947532846003114 No سيد مسعود باقری mirmasoodbagheri@gmail.com 180031947532846003115 Yes علی مهدی پور عمرانی 180031947532846003116 No

fa اتّصال گوه‌ای فلزات آلومينيوم و مس به‌وسيله جوشکاری انفجاری و بررسی فصل مشترک اتّصال ساخت و تولید Manufacturing And Production پژوهشي Research <p> <strong> چکيده </strong></p><p>  می‌توان بسياری از فلزات و سازه‌های همجنس را به‌وسيله روش‌های متداول به يکديگر متصل نمود. اين درحالی‌است که اتّصال فلزات غيرهمجنس، برای دستيابی به ترکيبات بسيار کاربردی، موضوع تحقيق بسياری از دانشمندان بوده است. در اين مقاله، ضمن معرفی اتّصال گوه‌ای، جوشکاری انفجاری فلزات آلومينيوم و مس صورت می‌گيرد و فصل مشترک اتّصال از ديدگاه ماکروسکوپی و بررسی خواص مکانيکی به‌وسيله انجام آزمايش‌های کشش، برش خالص و ميکروسختی سنجی، ارزيابی می‌شود. در اجرای آزمايش‌های برش، با بررسی بارگذاری انفجاری در نمونه‌ها، مدل‌هايی به روش رگرسيونی و تحليل واريانس برای بيان استحکام برشی برحسب بارگذاری انفجاری ارائه می‌شود. مدل های مربوطه در آزمايش‌های روکش انفجاری تأئيد می‌شود. در نتيجه، با ايجاد اتّصال گوه‌ای در صفحات غيرهمجنس می‌توان شرايط فصل مشترک اتّصال را در فلزاتی با ضخامتهای مختلف صفحات پرّان و ماده منفجره در فرآيند روکش کاری انفجاری در يک مرحله ارزيابی کرد و مدل مناسبی برای ارزيابی استحکام برشی- نسبت بارگذاری اتّصال ارائه نمود. </p> <p> <strong> ABSTRACT </strong></p><p>  It is possible and practicable to make a joint in similar materials, whereas, bonding of dissimilar metals in order to achieve applicable components has been subjected to many investigations. The purpose of this study is to produce scarf joint through explosive welding process (EXW) between chamfered end of aluminium and copper plates. Macroscopic observations and mechanical properties of interface, such as bond shear strength and micro-hardness was carried out on the bond interface. Mathematical models were adopted for the interface properties of the scarf joint to make relationship between the bond shear strength and explosive loading ratio with regression method and variance analysis. These models verify in explosive cladding processes. Consequently, mathematical model which is based on scarf joints in dissimilar metals could predict bond properties of cladding metals under desired explosive loading and flyer plate thickness. This led to establishment of appropriate model to explain shear strength- Explosive loading ratio. </p> جوشکاری انفجاری، اتّصال گوه‌ای، ماکروسکوپی، استحکام برشی، ميکروسختی سنجی Explosive Welding, Scarf Joint, Macroscopic, Micro-hardness 27 39 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-1-143&amp;slc_lang=fa&amp;sid=fa جمال زمانی Zamani@kntu.ac.ir 180031947532846003117 Yes سيد مسعود باقری mirmasoodbagheri@gmail.com 180031947532846003118 No علی مهدی پور عمرانی 180031947532846003119 No

fa تحليل مرحله پرشدن در فرايند قالبگيری انتقالی رزين با پوسته قالب منعطف به کمک خلاء با احتساب اثرات لوله تزريق ساخت و تولید Manufacturing And Production پژوهشي Research <strong>چکيده </strong><p>  فرايند قالبگيری انتقالی رزين که زيرمجموعه دسته وسيع­تر قالبگيری مايعی است، از جمله فرايندهای مهم توليد کامپوزيت های پليمری محسوب مي­شود. به­منظور بهبود اين فرايند و افزايش کيفيت توليد، تاکنون روش­های اصلاحی متنوعی ارائه شده که يکی از مهمترين آنها فرايند قالبگيری انتقالی رزين به­کمک خلاء با پوسته قالب منعطف مي­باشد. به­دليل انعطاف­پذيری پوسته قالب، جريان رزين داخل قالب سبب فشردگی الياف پيش­شکل داده شده و تغيير ضخامت آن مي­شود. اين پديده بر تمامی پارامترهای فرايند تاثير مي­گذارد. به­منظور دستيابی به نتايج واقعي­تر و مدل ­ سازی دقيق فرايند در مرحله پرشدن، در اين مقاله معادلات حاکم بر مرحله پرشدن قالب­های طويل، با احتساب اثرات انعطاف­پذيری پوسته قالب و الياف پيش­شکل داده شده و همچنين افت اصطکاکی و گرانشی لوله تزريق بصورت تحليلی حل شده است. سپس، نتايج عددی حاصل از تحليل حاضر با مدل­های قبلی و آزمايشات موجود در اين زمينه مورد مقايسه قرار گرفته و برخی از نتايج سودمند ارائه شده است. نتايج بدست آمده نشان دهنده بهبود مدل­سازی فرايند نسبت به مدل­های قبلی و همخوانی بهتر با نتايج تجربی مي­باشد. همچنين، نشان داده شده که صرف­نظر کردن از لوله تزريق در مدل­سازی فرايند قالبگيری انتقالی رزين با پوسته قالب منعطف، در مقايسه با فرايند قالبگيری انتقالی رزين با قالب­های ستنی از خطای بيشتری برخوردار خواهد بود. </p> <p> <strong> ABSTRACT </strong></p><p>  Resin transfer molding, that is a sub-branch of liquid composite molding, is one of the manufacturing methods of polymeric composites. Various modification has been presented to improve this process and enhance the product quality. One of the most important modified suggestions is the vacuum assisted resin transfer molding process with flexible tools. Because of the flexibility of tools, resin flow in the mold compact the fiber preform and consequently the thickness of the preform is varied. This phenomenon will affect all process parameters. In order to achieve more actual results and a proper modeling of the mold filling stage, in this article, the governing equations of the molding of a large part incorporating flexibility of tools, gravitational effects, and also friction losses have been solved analyticaly. Then, numerical results have been compared with other models and existing experimental results. It has been shown that neglecting injection tube in modeling of resin transfer molding process with flexible tools has more errors in comparison with RTM process, using traditional molds. </p> فرايند قالبگيری انتقالی رزين به‌کمک خلاء، پوسته قالب منعطف، قطعات طويل کامپوزيتی، لوله تزريق رزين، کسر حجمی الياف Vaccum Assisted Resin Transfer Molding Process, Flexible Tools, Large Composite Parts, Injection Tube, Fiber Volume Fraction 41 54 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-1-144&amp;slc_lang=fa&amp;sid=fa محمود مهرداد شکريه shokrieh@iust.ac.ir 180031947532846003120 Yes سيد رسول آتشی پور atashipour@iust.ac.ir 180031947532846003121 No

fa بررسی های تجربی و عددی پارامترهای موثر در يک روش جديد هيدروفرمينگ ورق ساخت و تولید Manufacturing And Production پژوهشي Research <p> <strong> چکيده </strong></p>در سال‌های اخير، روش‌های مختلف هيدروفرمينگ ورق‌های فلزی از سوی محققان ارائه شده است. اين روش‌ها، علی‌رغم داشتن مزايای بسيار، محدوديت هايی نيز دارند. از سوی نگارندگان اين مقاله نيز قبلاً يک روش جديد هيدروفرمينگ ارائه شده است. در روش ارائه شده در اين مقاله از يک صفحه پلی يورتانی به منظور کنترل نيروی ورقگير و کاهش چروکيدگی در ناحيه فلنج استفاده می شود. پارامترهای موثر، نظير پيش بشکه‌ای کردن و فشار شکل‌دهی، به‌صورت تجربی و شبيه‌سازی اجزای محدود مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده که شکل‌دهی در قالب جديد هيدروفرمينگ در مقايسه با روش‌های ديگر هيدروفرمينگ به فشار سيال بسيار پايين‌تری نياز دارد. به همين دليل، پيش بشکه‌ای کردن تأثير چندانی بر توزيع ضخامت محصول ندارد. همچنين، نشان داده شده که با افزايش فشار شکل‌دهی، ضخامت بحرانی از ناحيه سر سنبه به ناحيه ديواره قطعه انتقال پيدا می‌کند. همچنين، تاثير اصطکاک بين سنبه و ورق به‌صورت شبيه‌سازی مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که افزايش اصطکاک سبب بهبود توزيع ضخامت در فرايند کشش عميق می شود. <p> <strong> ABSTRACT </strong></p><p>  In recent years, several sheet hydroforming methods have been introduced by researchers. Despite the advantages of these methods, they have some limitations. A new sheet hydroforming process was previously introduced by the authors, where in a polyurethane diaphragm is used to control the blank holder force and to reduce wrinkling in the flange area. In this paper, the effect of significant parameters, including pre-bulging and forming pressure was studied by experimental work and by finite element simulation. It was shown that in forming by the proposed die, a much lower pressure was required compared to those in other sheet hydroformings. Moreover, it was concluded that in the new die, pre-bulging does not considerably affect the sheet thickness distribution. It was also illustrated that by increasing the internal pressure, the critical thickness will be transferred from the punch tip area towards the product wall area. Also, the effect of friction coefficient between the punch and the blank was studied numerically and it was shown that increasing the friction coefficient causes improvement in the thickness distribution. </p> شکل‌دهی فلزات، کشش عميق، هيدروفرمينگ ورق، شبيه سازی اجزای محدود Metal Forming, Deep Drawing, Sheet Hydroforming, Finite Element Simulation 55 68 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-1-145&amp;slc_lang=fa&amp;sid=fa مرتضی حسين زاده 180031947532846003122 No حميد مستاجران 180031947532846003123 No محمد بخشی bakhshi@nit.ac.ir 180031947532846003124 Yes عبدالحميد گرجی 180031947532846003125 No سلمان نوروزی 180031947532846003126 No سيدجمال حسينيپور 180031947532846003127 No

fa شبيه سازی اجزای محدود و بررسی تجربی شکل دهی قطعات مخروطی با روش کشش عميق هيدروديناميکی با فشار شعاعی ساخت و تولید Manufacturing And Production پژوهشي Research <p> <strong> چکيده </strong></p><p>  شکل دهی قطعات مخروطی در صنعت يکی از زمينه‌های پيچيده و دشوار فرايند‌های شکل دهی فلزات محسوب می‌شود. به علت تماس کم سطح ورق با سنبه در مراحل اوليه شکل‌دهی، تنش زيادی به ورق اعمال شده که موجب پارگی آن می‌شود. به‌علاوه، از آنجا که بخش عمده‌ای از سطح ورق در ناحيه بين نوک سنبه و ورق‌گير آزاد است، در صورت کشيده شدن ورق، در ديواره قطعه مخروطی چروک ايجاد می‌شود. به همين دليل، اين قطعات را در صنعت عموماً با روش اسپينينگ، شکل‌دهی انفجاری و يا با کشش عميق چند مرحله‌ای شکل می‌دهند. در زمينه شکل‌دهی قطعات مخروطی، تحقيقات محدودی صورت گرفته است. در اين مقاله، شکل‌دهی قطعات مخروطی در فرآيند هيدروفرمينگ با استفاده از شبيه سازی اجزای محدود و مراحل آزمايشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. با بررسی مسيرهای فشار متفاوت، تأثير مسير فشار بر پارگی و توزيع ضخامت قطعه مورد بررسی قرار گرفت. با اعمال مسير فشار مطلوب، قطعات مخروطی با عمق زياد و با کيفيت مناسب شکل داده شده است. </p> <p> <strong> ABSTRACT </strong></p><p>Forming conical parts is one of the complex and difficult fields in metal forming processes. Because of low contact area of the sheet with punch in the initial stages of forming, high stresses is applied to the sheet that causes tearing. Moreover, since most of the sheet surface in the area between the punch tip and the blank holder is free, when the sheet is drawn, wrinkles are occurred in the wall of the part. Thus, these parts are normally formed by spinning, explosive forming, or multistage deep drawing processes. A few number of research works have been carried out in the area of forming conical parts. In this paper, forming these parts in the hydroforming process is studied, using finite element simulation and experiments. By examining several pressure paths, the effect of pressure path on tearing and thickness distribution of the sheet has been studied. By obtaining the desired pressure path, a conical part with a high depth has been formed. <strong></strong></p> هيدروفرمينگ ورق، قطعات مخروطی، کشش عميق هيدروديناميکی، شبيه‌سازی اجزای محدود Sheet Hydroforming, Conical Parts, Hydrodynamic Deep Drawing, Finite Element Method 69 79 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-1-146&amp;slc_lang=fa&amp;sid=fa عبدالحميد گرجی hamidgorji@nit.ac.ir 180031947532846003128 Yes حسن علوی هاشمی 180031947532846003129 No محمد بخشی 180031947532846003130 No محمد ابراهيم ولی زاده 180031947532846003131 No اکبر شيرخورشيديان 180031947532846003132 No

fa مطالعه تحليلی و تجربی ناپايداری در فرآيند فرزکاری و بررسی چگونگی تأثير پارامترهای برشی و سختی ابزار ساخت و تولید Manufacturing And Production پژوهشي Research <p> <strong> چکيده </strong></p><p>  در اين مقاله، به‌کمک معادلات ارتعاشی ابزار در دو جهت x و y ، پديده چَتِر در فرآيند فرزکاری مدل‌سازی شده‌است. برای حل اين معادلات، ويژگی‌های ساختاری ابزار برشی، نظير فرکانس طبيعی اصلی، ضريب ميرايی و سختی آن در جهت‌های x و y بايد معلوم باشد. برای تعيين اين ويژگی‌ها، "آزمايش مودال" انجام شده و نتايج آن مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته‌است. مدل تحليلی ارائه‌شده برای پديده چَتِر، در عمق‌های برش محوری مختلف مورد بررسی تجربی قرار گرفته و درستی آن تأييد شده‌است. ميزان عمق برش بحرانی در فرآيند شيارتراشی آلياژ تيتانيوم Ti6Al4V با ابزار کاربايدی بصورت‌های تجربی و تحليلی درحدود 5 ميليمتر بدست آمده ‌است. پس از اطمينان از صحت مدل ارائه‌ شده برای پيش‌بينی وقوع يا عدم وقوع پديده چَتِر، تأثير پارامترهای سرعت برشی، سختی ابزار فرز انگشتی و عمق برش شعاعی بر پايداری سيستم برشی شبيه‌سازی شده‌است. با افزايش سرعت برشی، سيستم بين حالت‌های پايدار و ناپايدار چند بار سوئيچ می‌کند. دليل اين رفتار شکل خاص نمودار دالان‌های پايداری (SLD) است. افزايش سختی ابزار برشی و کاهش ميزان درگيری شعاعی ابزار با قطعه‌کار فرآيند را پايدارتر می‌سازد. </p> <p> <strong> ABSTRACT </strong></p><p>Using cutting tool vibration equations in x and y directions, the chatter phenomenon in milling process is modeled. To solve these equations, cutting tool structural characteristics, such as natural frequency, damping ratio, and its stiffness in x and y directions must be known. For finding these properties, “Modal Test” is performed and its results are analyzed. The suggested analytical model for chatter phenomenon is tested experimentally in different axial depth of cut and its correctness is proved. The critical depth of cut in slotting Titanium alloy Ti6Al4V with Carbide tool is achieved both experimentally and analytically about 5 mm. After validation the suggested model for predicting chatter, the effect of cutting speed, endmill stiffness, and radial depth of cut on cutting system stability are simulated. Increasing the cutting speed causes system switches between stable and unstable conditions for several times. This is because of the special shape of the Stability Lobe Diagram (SLD). Increasing the endmill stiffness and decreasing the radial depth of the cut or tool-workpiece engagement make the process more stable. </p> فرزکاری، چَتِر، آلياژ تيتانيوم Ti6Al4V، آزمايش مودال، مدل‌سازی نيروی برشی Milling, Chatter, Titanium Alloy Ti6Al4V, Modal Test, Cutting Force Modeling 81 90 http://www.measej.ir/browse.php?a_code=A-10-1-147&amp;slc_lang=fa&amp;sid=fa محمد مهدی ابوترابی زارچی abootorabi@aut.ac.ir 180031947532846003133 Yes محمدرضا رازفر razfar@aut.ac.ir 180031947532846003134 No