مکانیک مواد پیشرفته و هوشمند

چکیده در این مقاله، پایداری دینامیکی یک ورق نازک مستطیلی تحت عبور متناوب جسم‌های‌ صلب نوسان‌کننده بررسی شده است. هر دو انتهای جسم صلب از طریق سیستم تعلیق به یک چرخ متصل می‌شوند. با استفاده از روش مودهای فرضی، معادلات حاکم استخراج می‌شوند. عبور متناوب جسم‌های متحرک در امتداد یک مسیر مستقیم بر روی سطح ورق، منجر به یک سیستم دینامیکی با ضرایب متناوب می‌شود. تئوری فلاکه به عنوان یک روش عددی برای بدست آوردن نواحی پایدار و ناپایدار در صفحه‌ی پارامترها به کارگرفته می‌شود. با درنظرگرفتن مدل جسم متحرک نقطه‌ای، اثر مدلسازی جسم متحرک بر روی نتایج آنالیز پایداری نیز بررسی می‌شود. نتایج نشان می‌دهند که سختی و میرایی سیستم تعلیق، نسبت جرم چرخ‌ها به جرم کل جسم، طول جسم صلب و روش متفاوت در مدل‌سازی جسم متحرک بر روی نواحی پایدار و ناپایدار سیستم کاملا موثر هستند. شبیه‌سازی عددی جابجایی نقطه‌ی میانی ورق، دقت نتایج بدست آمده را تایید می‌کند.

چکیده مقاله حاضر به مرور پژوهش‌های مختلف در زمینه جاذب‌های زیستی تجدیدپذیر سازگار با محیط‌زیست و مقرون به صرفه، اصلاح خواص انجام شده روی سطح آن‌ها، شرایط عملیاتی جذب، همدمای جذب و بیشینه ظرفیت جذب این جاذب‌ها پرداخته است. در میان جاذب‌های زیستی تجدیدپذیر، جاذب‌های سبز بهتر می-توانند به هدف اقتصاد دایره‌ای آینده برسند. از جاذب‌های زیستی تجدیدپذیر بررسی شده، جاذب‌های حاصل از پسماندهای کشاورزی با ظرفیت جذب بالا و به دلیل وجود گروه‌های کربوکسیل و هیدروکسیل فراوان در سطح منافذشان، دسترسی آسان، عدم سمیت و قیمت ناچیز بهترین جاذب‌های زیستی شناخته شده هستند. اصلاح جاذب‌های زیستی با استفاده از مواد معدنی و اسیدهای آلی، افزایش تعداد مکان‌های فعال در جاذب را در پی دارد که موجب افزایش ظرفیت جذب آن‌ها می‌شود. برخی از روش‌های اصلاح خواص جهت افزایش ظرفیت جذب ترکیب جاذب سبز با سایر جاذب‌ها، اصلاح با ترکیبات اسیدی، تلقیح گروه‌های عاملی مختلف بر سطح جاذب و ترکیب جاذب‌های معدنی و فلزی با پلیمرهای طبیعی و سنتزی به منظور افزایش ظرفیت جذب استفاده شده است. به وسیله‌ی اصلاح شیمیایی جاذب‌های سبز و ایجاد اتصالات عرضی، می‌توان خواص، توانایی جذب و انتخاب‌پذیری آن‌ها را بهبود بخشید. مدل همدمای لانگمویر و فروندلیچ تطابق بیشتری با داده‌های تعادلی جذب در جاذب‌های زیستی تجدیدپذیر نشان داده است. مقدار بهینه نسبت جاذب به آلاینده می‌تواند بهترین نتیجه را درحذف داشته باشد. معمولا با افزایش pH محلول، ظرفیت جذب افزایش می‌یابد. سنتز جاذب‌های زیستی تجدیدپذیر به صورت نانوذرات با گروه‌های فعال، به دلیل اثرات کاتالیزوری و سطح ویژه بسیار بزرگ موجب افزایش ظرفیت جذب می‌شود.

چکیده تغییر شکل و خواص مکانیکی سلول‌ها، از مهم‌ترین عوارض سرطان به شمار می‌آیند و این تغییرات به‌عنوان یک بیماری جدی در نظر گرفته می‌شوند. در واقع می‌توان گفت که تغییر خواص مکانیکی سلول‌ها مهم‌ترین عارضه سرطان‌ است. در این پژوهش خواص مکانیکی سلول‌ HU02 به‌عنوان سلول طبیعی و A-375 و A-431به‌عنوان سلول های سرطانی مورد بررسی قرار گرفته اند. مشخصات مکانیکی سلول‌های نرمال و سرطانی، شامل مدول الاستیسیته و چسبندگی با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی(AFM) با مشخصات JPK Instruments-Nano Wizard 3 به‌دست آمده اند. برای تفسیر نتایج از نرم افزار تخصصی JPK SPM ویرایش 5.0.96 بهره برده شده است. آنالیز با میکروسکوپ نیروی اتمی برای هر دو مود نفوذی و بازگشتی صورت گرفته است. نتایج حاصله و بررسی‌ها نشان داد که سرطان می‌تواند مدول الاستیسیته سلول‌ها را در پوست به نصف کاهش دهد. سرطان پوست می تواند چسبندگی سلول ها را تا 38 برابر افزایش دهد. همچنین سلول‌های سرطانی علاوه‌بر چسبندگی بیشتر دارای ارتفاع بیشتری نسبت به سلول‌های نرمال نیز هستند.

چکیده ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی باسیم یکی از جدیدترین، محبوب‌ترین و دقیق‌ترین فرآیند‌های ماشین‌کاری غیر سنتی می‌باشد که مطالعه بر روی آن در حال گسترش است. ازجمله مزایای این فرآیند می‌توان به مواردی نظیر ماشین‌کاری دقیق قطعات با سختی متفاوت یا شکل‌های پیچیده اشاره کرد. با توجه به کاربردهای رو به افزایش این نوع ماشین‌کاری و ازآنجاکه افزایش سرعت برشی و کاهش انحراف ابعادی در این فرآیند از اهمیت زیادی برخوردار می‌باشند، انتخاب پارامتر‌های بهینه‌ی برش، نقش مهمی برای به دست آوردن سرعت برشی بالا و انحراف ابعادی کم دارد. انتخاب نادرست پارامتر‌ها، منجر به محدودیت در پارامتر‌های خروجی و درنهایت کاهش بهره‌وری می‌شود؛ لذا در این پژوهش با استفاده از روش تحلیل حساسیت آماری سوبل، که نسبت به سایر روش‌ها دارای مزیت دقت بالا و استخراج مقدار کمّی تأثیر پارامترهاست، به بررسی تأثیر پارامترهای ورودی مختلف، شامل زمان روشنی پالس، زمان خاموشی پالس، ولتاژ گپ سروو، جریان اوج و کشش سیم بر روی دو پارامتر خروجی سرعت برشی و انحراف ابعادی پرداخته‌شده است. نتایج به‌دست‌آمده از تحلیل حساسیت بیان‌گر این است که پارامتر‌های زمان خاموشی و روشنی پالس به ترتیب با 39% و 37%، اثرگذارترین پارامترها بر سرعت برشی و پارامتر‌های ولتاژ گپ سروو و زمان روشنی پالس به ترتیب با 59% و 31%، اثرگذارترین پارامترها بر انحراف ابعادی می‌باشند.

چکیده این پژوهش به تحلیل کمانش پنل تقویت شده کامپوزیتی بال هواپیما می‌پردازد. پنل کامپوزیتی، ضمن تامین نیازمندی‌های سازه، سبب کاهش وزن می شود. جهت مقایسه تقویت‌کننده‌ها، تعداد لایه‌های پوسته و تقویت‌کننده، در هر مرحله ثابت فرض شدند. در ابتدا با استفاده از نرم افزار آباکوس، به تعیین استحکام کمانشی پرداخته و مشخص شد تقویت‌کننده کلاهی در حالت تکی و با لایه چینی نوع اول، نسبت به تقویت کننده T شکل، ۳۱ درصد، J شکل ۳۵ درصد و تیغه‌ای شکل ۴۱ درصد، بار کمانشی بیشتری را تحمل می‌کند. همچنین برای حالت چندتایی و لایه چینی نوع دوم، نسبت به تقویت کننده T شکل، ۷۶درصد، Jشکل ۷۹درصد و تیغه‌ای شکل ۷۰درصد، بار کمانشی بیشتری را تحمل می‌کند. در ادامه پارامترهای هندسی و غیر هندسی همچون تعداد، ابعاد و لایه چینی‌ تقویت‌کننده منتخب، بررسی شد. در انتها مقایسه وزنی بین حالات مختلف صورت گرفت و به بررسی اثر تعداد تقویت‌کننده‌ها بر وزن سازه پرداخته و نتیجه شد که وزن سازه با دو تقویت‌کننده، لایه چینی اول و سطح مقطع 1 تقریبا با وزن سازه با سه تقویت‌کننده، لایه چینی سوم و سطح مقطع ۳ برابر است، اما بار بحرانی کمانش سازه با سه تقویت‌کننده برابر ۲/۳۱ ‌می‌باشد و بار بحرانی پنل با دو تقویت‌کننده و لایه چینی اول ۸۹/. ‌می‌باشد.

چکیده هدف از این تحقیق طراحی اجزای مکانیکی جهت ساخت یک موتور مغناطیس دائم بدون جاروبک می-باشد. در طراحی این موتور، از روتور و شافت ‌یک‌پارچه استفاده شده و جهت امکان دسترسی به فضای داخل و کاهش وزن، روتور به‌صورت توخالی درنظر گرفته شده است. با توجه به میزان چگالی شار مغناطیسی و در‌نظر گرفتن استحکام مورد نیاز در روتور جهت تحمل کردن بارهای وارد بر آن، فولاد 52St- و برای اتصال بین آهن‌رباها و روتور از چسب با استحکام بالا، ساخته شده از روتیوب اپوکسی استفاده شده است. به منظور بررسی استحکام موتور، اجزای موتور شامل قطعات انتقال دهنده قدرت و اجزای نصب موتور مورد آنالیز قرار گرفتند. اثر نیروی گریز از مرکز در تنش نرمال ایجادشده بر روی روتور، اثر گشتاور انتقالی از روتور در ایجاد تنش پیچشی بر روی شافت، میزان تنش برشی در محل اتصال قطعات آهن‌ربا به روتور و میزان تنش وارد بر قطعات پایه و نیروی لازمه پیچ‌ها برای مهار نیروی وارده بر اثر وزن موتور بر پایه‌های نگه‌دارنده موتور، توسط نرم‌افزار نسترن تحلیل گردید. با توجه به تحلیل تنش روتور و شافت، با انتخاب فولاد St-52 برای این قطعات، ضریب اطمینان 58/2، به‌دست آمده است. تحلیل تنش برشی محل اتصال آهن‌رباها با روتور نشان‌دهنده اتصال مناسب این قطعات توسط چسب مورد استفاده در این تحقیق با ضریب اطمینان قابل قبول 61/1می‌باشد.

چکیده یکی از مسائل چالش برانگیز در فرایندهای شکل‌دهی، کنترل ریزساختار می‌باشد. این امر به صورت مستقیم با افزایش کیفیت محصول در ارتباط است. المان محدود (FEM) یکی از مناسب‌ترین روش‌ها برای تحلیل شکل‌دهی می‌باشد که می‌توان از آن برای پیش‌بینی ریزساختار استفاده کرد. مطالعات زیادی از طریق مدل‌های ریاضی و فیزیکی به این مسأله پرداخته‌اند و همچنین معادلات ساختاری متعددی به منظور مدل کردن متغیرهایی مثل رشد دانه، چگالی نابجایی و تبلور مجدد و غیره توسعه یافته‌اند. در این مقاله پس از انتخاب معادلات ساختاری مناسب و استخراج روابط مورد نیاز، زیربرنامه‌ای در زبان فرترن نوشته شده است. در گام بعدی یک فرآیند نورد در نرم افزار اجزاء محدود با شرایط تعریف شده مورد تحلیل و تغییرات پارامترهای ریزساختاری مورد بررسی قرار گرفته‌اند. در ادامه نتایج به دست آمده با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه شده و تشابه قابل ملاحظه ای به دست آمده‌اند. در پایان اثر تغییرات اصطکاک، کاهش ضخامت و سرعت غلتک نیز مورد بررسی قرار گرفته‌اند.