انجمن مهندسان مکانیک ایران
نشریه مهندسی مکانیک ایران
2538-4775
23
1
2021
05
22
همگنسازی و تحلیل انتقال حرارت نانوکامپوزیت پلیاتیلن تقویت شده با نانولولههای کربنی هلیکال
6
21
FA
ابراهیم
یارعلی
دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران
ebrahim.me20@gmail.com
مجید
بنی اسدی
دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران
m.baniassadi@ut.ac.ir
مصطفی
باغانی
نویسنده مسئول، دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران
baghani@ut.ac.ir
10.30506/ijmep.2020.97006.1481
<em>هدف از این پژوهش، مدلسازی هدایت حرارتی کامپوزیت پایه پلیاتیلن تقویت شده با نانولولههای کربنی هلیکال با استفاده از روش اجزا محدود میباشد. نانولولههای کربنی هلیکال به شکل تصادفی با توزیع یکنواخت با نسبت منظری، درصد حجمی، شکلها و جهتگیریهای مختلف توسط کد پایتون با استفاده الگوریتم مونتهکارلو در آباکوس ایجاد شدند. نتایج نشان میدهد که با افزایش درصد حجمی، نسبت منظری و شعاع نانوذرات هلیکال، مقدار ضریب رسانش حرارتی افزایش مییابد که این افزایش برای درصد حجمی 71/0 %، به مقدار 35/9 % بیشترین عامل تاثیرگذار و برای قطر نانولوله کربنی هلیکال با مقدار 1% افزایش در ضریب رسانش حرارتی نانوکامپوزیت، کمترین تاثیر را دارد.</em>
رسانش حرارتی موثر,نانولولههای کربنی هلیکال,اجزا محدود,نانوکامپوزیت,توزیع همسانگرد نانوذرات
https://jmep.isme.ir/article_240129.html
https://jmep.isme.ir/article_240129_adb70d1a95a9f535d9ac048b427ffe31.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
نشریه مهندسی مکانیک ایران
2538-4775
23
1
2021
05
22
طراحی و شبیه سازی ارتز قوزک بیمار محور با عملگر فنر پیچشی
22
42
FA
فرشید
صادقیان
0000-0002-8983-1577
دانشجوی دکترا، دانشکده بیومدیکال فیزیولوژی و کینزیولوژی، دانشگاه سایمن فریزر، کانادا
sadeghian.f92@gmail.com
محمدرضا
ذاکرزاده
نویسنده مسئول، دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، ایران
zakerzadeh@ut.ac.ir
مراد
کریمپور
استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، ایران
m.karimpour@ut.ac.ir
مصطفی
باغانی
دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، ایران
baghani@ut.ac.ir
10.30506/ijmep.2021.104860.1548
<em>افتادگی مچ پا یکی از اختلالات عصبی- عضلانی میباشد که از ضعف یا فلج بودن عضلات پریتیبیال نشأت می گیرد. دو عارضه اصلی افتادگی مچ پا، برخورد ضربهای کف پا بعد از فاز برخورد اولیه و کشیده شدن انگشتان پا بر زمین در طی فاز گامبرداری میباشد. در این مقاله با طراحی ارتز مناسب، نیاز بیماران مختلف دارای ضعف عضلهی پریتیبیال در دو فاز گام برداری و فاز پاسخ بارگزاری پاسخ داده شده است. مقدار گشتاور مورد نیاز در هر گام زمانی برای تقلید سفتی مفصل قوزک سالم با استفاده از نرم افزار اپن سیم و داده برداری آنالیز حرکت، به صورت بهینه شده محاسبه میشود. سپس با استفاده از فنر پیچشی، گشتاور مورد نیاز جهت اصلاح سفتی مفصل دو بیمار با مقدار ضعف عضلانی متفاوت را باز تولید کردیم. با طراحی جداگانه ارتز برای هر بیمار با مقدار ضعف عضلانی مختلف، توانستیم با استفاده از ارتز پیشنهاد شده پروفایل سفتی مفصل سالم را تقلید کرده و امکان تجربه سیکل گیت بهتر را برای هر بیمار به وجود بیاوریم.</em>
ضعف عضلات پری تیبیال,ارتز قوزک,فنر پیجشی,اپن سیم
https://jmep.isme.ir/article_243261.html
https://jmep.isme.ir/article_243261_96d3fcf83b2f1562bcbad028d27b06de.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
نشریه مهندسی مکانیک ایران
2538-4775
23
1
2021
05
22
بررسی تاثیر پارامترهای شکلدهی به روش فشار گاز بر روی پر شدگی قالب و توزیع ضخامت ورق
43
63
FA
امین
کلاه دوز
0000-0002-7888-0410
نویسنده مسئول، استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، واحد خمینیشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران. دانشکده مهندسی و توسعه پایدار، دانشگاه دمونت فورت، لستر، انگلستان
aminkolahdooz@gmail.com
ساسان
امینیان دهکردی
دانشکده مهندسی مکانیک، واحد خمینیشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
sasanaminian@iaukhsh.ac.ir
10.30506/ijmep.2021.105449.1557
<em>در این تحقیق، شکلدهی ورق آلیاژ Al-A356 در قالب مخروط ناقص با فرآیند فشار گاز به صورت شبیهسازی عددی و آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پارامترهایی از قبیل نسبت قطر دهانه به ارتفاع قالب، زاویه، درجه حرارت و فشار بر پرشدگی گوشه قالب و توزیع ضخامت قطعات میباشد. نتایج نشان میدهد که با افزایش فشار از 1 بار به 8 بار، پرشدگی قالب حدود %15 بهتر خواهد شد. البته این در حالی است که ضخامت بحرانی ورق کاسته شده و به کمتر از 5/0 میلیمتر خواهد رسید. با کاهش نسبت قطر به ارتفاع، افزایش پرشدگی قالب مشاهده شد اما این امر کاهشی به اندازه %14 در میزان نازک شدن قسمت بحرانی ورق داشت. با کاهش زاویه مخروط از 30 به صفر درجه نیز مشخص شد که لازم است مقدار فشار حدود %25 افزایش یابد تا قالب به طور مناسبی توسط ورق پر شود. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش دما از ºC350 به ºC550، فشار لازم برای پرشدگی قالب از 8 بار به 2 بار کاهش مییابد.</em>
شکلدهی با فشار گاز,آلیاژ Al-A356,شبیهسازی اجزای محدود,مخروط ناقص
https://jmep.isme.ir/article_243542.html
https://jmep.isme.ir/article_243542_e3b3561c290a22b86b21426460975b28.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
نشریه مهندسی مکانیک ایران
2538-4775
23
1
2021
05
22
بررسی تجربی و عددی عملکرد ورق های فولادی ساده و تقویت شده با لچکی تحت ضربه سقوط آزاد
64
84
FA
سید امیر
موسوی زاده
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه عمران سازه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
mousavizadeh.a@lu.ac.ir
مجتبی
حسینی
دانشیار، گروه عمران سازه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
hoseini.m@lu.ac.ir
حسین
حاتمی
0000-0002-6235-6569
نویسنده مسئول، دانشیار، گروه مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
hatami.h@lu.ac.ir
10.30506/ijmep.2021.105627.1558
<em>در این تحقیق، به بررسی آزمایشگاهی و عددی ورق های فولادی تخت و تقویت شده بوسیله تقویت کننده های فولادی، تحت اثر ضربه ناشی از سقوط آزاد وزنه پرداخته شده است. ورق های فولادی مورد استفاده از جنس فولاد St12 می باشند. پارامترهای مورد ارزیابی این پژوهش شامل مقدار شتاب ضربه بر روی ورق، میزان تغییرشکل ماندگار و مقدار جذب انرژی برای ورق های تخت ساده و با تقویت کننده می باشد. برای مدل سازی عددی از نرم افزار المان محدود آباکوس استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده از تقویت کننده موجب اندکی افزایش در شتاب وارده به ورق و کاهش قابل توجه تغییر شکل ماندگار آن می گردد.</em>
ورق فولادی,تقویت کننده,آزمایش سقوط آزاد,تغییرشکل ماندگار,شتاب ضربه
https://jmep.isme.ir/article_243355.html
https://jmep.isme.ir/article_243355_21aad7f3b9d3e406e3b65e5b1eaae35d.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
نشریه مهندسی مکانیک ایران
2538-4775
23
1
2021
05
22
کنترل ارتعاشات لرزه ابزار داخلتراش با بهرهگیری از یک الگوریتم کنترل تطبیقی جدید با پسخور مستقیم سرعت
85
109
FA
محسن
فلاح
0000-0002-7460-0530
دکترا مهندسی مکانیک، آزمایشگاه CAD/CAM، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
mohsen.fallah@ymail.com
بهنام
معتکف ایمانی
0000-0002-0852-4621
نویسنده مسئول، استاد مهندسی مکانیک، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد
imani@um.ac.ir
10.30506/ijmep.2020.106431.1565
در این مقاله، برای حذف لرزه ابزار در فرآیند تراشکاری داخلی از یک سیستم کنترل تطبیقی جدید با پسخور مستقیم سرعت استفاده شده است. در الگوریتم کنترل پیشنهادی، ضریب بهره براساس شرایط کاری عملگر و وضعیت ارتعاشی ابزار تنظیم میشود. تا توان مصرفی عملگر همواره متناسب با شدت ارتعاشات فرآیند برادهبرداری باشد. با اجرای آزمونهای کنترل ضربه، مقادیر بهینه برای پارامترهای کنترلکننده تعیین شدهاند. همچنین، کارایی سیستم کنترل تطبیقی در فرآیند تراشکاری داخلی آلومینیوم آلیاژی 6063-T6 تائید شده است. سیستم کنترل ارائهشده میتواند سفتی دینامیکی ابزار و عمق برش متناظر با آستانه پایداری را بیش از 10 برابر افزایش دهد.
ابزار داخلتراش فعال,کنترل فعال ارتعاشات,الگوریتم کنترل تطبیقی,ارتقاء پایداری,حذف ناپایداری لرزه
https://jmep.isme.ir/article_46738.html
https://jmep.isme.ir/article_46738_d049cdfe4e3342b68a2e0565bf1b678f.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
نشریه مهندسی مکانیک ایران
2538-4775
23
1
2021
05
22
طراحی کنترل کننده برای مدل غیرخطی کوادروتور با استفاده از فیدبک خطی ساز و PID مرتبه کسری با تنظیم بر اساس تئوری شبکه عصبی
110
129
FA
میرابوالفضل
مختاری
استادیار، گروه خلبانی، دانشکده مهندسی و پرواز، دانشگاه امام علی (ع)، تهران
s.abolfazl.mokhtari@aut.ac.ir
10.30506/ijmep.2021.108014.1577
<em>کوادروتور یک سیستم زیر تحریک و غیرخطی کوپل شده است. جهت کنترل، از روش پسخوراند خطی ساز <sup><strong>[1]</strong></sup> (FL) بر اساس دینامیک سیستم استفاده شده است و به این ترتیب سیستم غیرخطی پیچیده به یک سیستم خطی ساده تبدیل میگردد، علاوه بر این از ترکیب کنترل کننده PID مرتبه کسری<sup><strong>[2]</strong></sup> (FOPID) با فیدبک خطی ساز استفاده میشود تا تنظیم موقعیت کوادروتور به دقت انجام شود. تنظیم ضرایب کنترل کننده FOPID به دلیل داشتن دو پارامتر بیشتر نسبت به کنترل کننده عادی PID، دارای پیچیدگی بیشتری است برای همین از شبکههای عصبی<sup><strong>[3]</strong></sup> ( NNs) برای تنظیم پارامترهای FOPID استفاده میشود. برای بهروزرسانی وزنهای شبکه عصبی از الگوریتم پس انتشار خطا<sup><strong>[4]</strong></sup> ( BP) بهره برده میشود. از شبکههای عصبی به دلیل انعطافپذیری و آموزش بر خط میتوان برای غلبه بر نامعینیها و افزایش قوام کنترل کننده استفاده کرد. پیادهسازی عملگر مرتبه کسری به دلیل داشتن بعد<sup><strong>[5]</strong></sup> بینهایت با مشکلاتی مواجه است و در این مقاله از تقریب بهینه اوستالوپ برای تخمین و پیادهسازی عملگر کسری استفاده میشود. درنهایت نتایج شبیهسازی برای بررسی دقت روش ارائه شده و همچنین مقاومت آن ارائه میشوند.</em>
کوادروتور,فیدبک خطی ساز,PID,مرتبه کسری,شبکه عصبی
https://jmep.isme.ir/article_244829.html
https://jmep.isme.ir/article_244829_4cdcc7ab9c86bed5e9e1868b375445ba.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
نشریه مهندسی مکانیک ایران
2538-4775
23
1
2021
05
22
اختصاص وظایف به تیم پهپادهای همکار با رویکرد ابتکاری برنامه ریزی فازی خطی صحیح در محیط دینامیک با اهداف متحرک
130
153
FA
علیرضا
رودباری راد
0000-0002-9223-3658
نویسندة مسئول، دانشیار، دانشکدة پرواز، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری
a.roudbari@ssau.ac.ir
محسن
دهقانی محمدآبادی
دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری
m.dehghani@ssau.ac.ir
10.30506/ijmep.2021.105849.1588
<em>در این مقاله، به بررسی اختصاص وظایف به تیمی متشکل از پهپادهای ناهمگون همکار، در یک محیط دینامیکی و با اهداف متحرک پرداخته شده است. با استفاده از رویکرد سلسله مراتبی برنامهریزی خطی صحیح، یک معماری مناسب جهت حل مسائل اختصاص وظایف با ابعاد در محدودة مناسب، پرداخته شده است. جهت افزایش چشمانداز حل، توسط معماری معرفی شده و دستیابی به نتایج نزدیک به بهینة سراسری، از تلفیق معماری مورد نظر با سیستم استنتاج فازی از نوع تی-اس-کا استفاده شده است. نتایج حاصل، مؤید یک راهحل بدون تضاد و بهینه جهت اختصاص وظایف به ناوگان پهپادهای همکار میباشد. افزایش کارایی معماری ابتکاری معرفی شده با وجود سیستمهای فازی، در حدود 10 تا 35 درصد میباشد. جهت سنجش رویکرد معرفی شده در شرایط تجربی و عملی، به طراحی و استفاده از یک پانل کاربری پرداخته شده و با کمک این پانل، توانایی اجرای عملی این رویکرد ارائه شده است.</em>
اختصاص وظایف,پهپادهای همکار,برنامهریزی خطی صحیح,اهداف متحرک,سیستم استنتاج فازی تی-اس-کا
https://jmep.isme.ir/article_244193.html
https://jmep.isme.ir/article_244193_ac0b7a4106e38e4f1e226ac63721bd77.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
نشریه مهندسی مکانیک ایران
2538-4775
23
1
2021
05
22
امکان سنجی و ساخت نمونه آزمایشی صفحات اتصال عایق ریل از جنس مواد کامپوزیتی
154
169
FA
آلکس
عیسی قلیان
کارشناسی ارشد، مهندسی خودرو، دانشکده خودرو، واحد سازه و بدنه، دانشگاه علم و صتعت ایران
thq_slrt20@yahoo.com
مجید
توکلیان
نویسنده مسئول، استادیار، مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی
tavakolian.m@wtiau.ac.ir
10.30506/ijmep.2020.109263.1591
<em>اتصالات عایق یکی از مهمترین اجزای تشکیل دهنده خطوط ریلی هستند که واماندگی آنها، سالانه زیان مالی قابل توجهی برای کشور به وجود میآورد. معمولاً این اتصال ها تحت بارگذاریهای دینامیکی و شبه استاتیکی به صورت ممان خمش و نیروی کششی قرار دارند. در این پژوهش طراحی و ساخت اتصالات عایق ریل از جنس مواد کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، بر اساس معایب موجود در اتصال های سنتی، کامپوزیت زمینه پلیمری اپوکسی/ الیاف شیشه انتخاب شده است. جهت ارزیابی خواص مکانیکی ماده کامپوزیت انتخاب شده، نمونههای استاندارد تحت آزمایشات تجربی، شامل آزمایش های کشش ساده، خمش سه نقطه و سختی، قرار گرفتند. نتایج بدست آمده، بهبود خواص مکانیکی مادهی کامپوزیتی جدید نسبت به نمونههایی از جنس مواد فلزی و سنتی را نشان همچنین هزینه ساخت نمونههای کامپوزیتی مذکور در مقایسه با نمونه های با کیفیت اروپایی، حدود 40 درصد کمتر برآورد شده است.</em>
اتصالهای عایق ریل,وصله کامپوزیتی,خواص مکانیکی,آزمایشات تجربی
https://jmep.isme.ir/article_46390.html
https://jmep.isme.ir/article_46390_a121fc85782cf486966b41abfbf57aed.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
نشریه مهندسی مکانیک ایران
2538-4775
23
1
2021
05
22
طراحی ربات برونپوش حامی گامزدن برای توانبخشی افراد کمتوان حرکتی
170
193
FA
مرتضی
احمدی کرمانشاهی
دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران
ak_morteza@yahoo.com
فرزاد
چراغپور سماواتی
0000-0003-4526-1282
نویسنده مسئول، استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد پردیس، تهران
samavati@pardisiau.ac.ir
علی
غفاری
استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
ghaffari@kntu.ac.ir
10.30506/ijmep.2020.109351.1593
در این مقاله طرحی از یک ربات اسکلت خارجی پایین تنه، بمنظور حمایت از افراد کم توان در فرآیند راه رفتن ارائه شده است. نخست مدل مفهومی ربات ارائه شده , سپس مدل دینامیکی از سیستم مکانیکی ربات برای اندام پایین تنه ارائه شده است. بمنظور شبیهسازی دینامیکی، مدل از کتیا به محیط سیممکانیکز منتقل شده است؛ در محیط شبیه سازی اطلاعات سیستم اعمال شده و فرآیند کامل گامزدن در یک سیکل حرکتی شبیهسازی گردیده است؛ در ادامه به طراحی یک کنترلر تلفیقی برای سیستم پرداخته ایم. در انتهای فرآیند نیروها و گشتاورهای مفصلی وارد بر ربات محاسبه گردیدهاند.
ربات برونپوش,اسکلت خارجی,توانبخشی,طراحی
https://jmep.isme.ir/article_240128.html
https://jmep.isme.ir/article_240128_f679b0423a068138dd438c7d6f880ec7.pdf
انجمن مهندسان مکانیک ایران
نشریه مهندسی مکانیک ایران
2538-4775
23
1
2021
05
22
ردیابی مقاوم موقعیت سیستم تعلیق مغناطیسی بر اساس کنترل کننده مد لغزشی مبتنی بر کنترل تاخیر اینرسی
194
220
FA
حمید
قدیری
0000-0003-3602-4090
نویسنده مسئول، استادیار، دانشکده مهندسی برق، پزشکی و مکاترونیک، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران
h.ghadiri@qiau.ac.ir
حامد
خدادادی
0000-0002-1562-3564
استادیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینی شهر، اصفهان، ایران
khodadadi@iaukhsh.ac.ir
10.30506/ijmep.2020.110638.1604
<em>سیستم تعلیق مغناطیسی، مکانیسمی مناسب جهت نگهداری بدون تماس اشیاء به کمک میدان مغناطیسی است که به دلیل ناپایداری و غیرخطی بودن زیاد، کنترل این سیستم چالش برانگیز است. در این مقاله، ساختار کنترلی پیشنهادی، کنترل تاخیر اینرسی است که در آن عدم قطعیت های سیستم و اغتشاشات ناشناخته بهصورت متمرکز تخمین زده خواهند شد. هدف اصلی این مقاله، ردیابی مقاوم خروجی است که ضمن حفظ موقعیت جرم معلق، خطای تخمین نیز به سمت صفر میل کند. نتایج شبیه سازی بیان می کند که کنترل کننده <strong></strong>طراحی شده بر روی این سیستم عملکرد مناسبی در مقایسه با سایر روش ها در تحقق اهداف مورد نظر داشته است.</em>
کنترل مدلغزشی,سیستم تعلیق مغناطیسی,کنترل تاخیر اینرسی,عدم قطعیت,اغتشاشات
https://jmep.isme.ir/article_46394.html
https://jmep.isme.ir/article_46394_3633c5ac79ed5f7b188836d9f1496b1d.pdf