انجمن مهندسان مکانیک ایران نشریه مهندسی مکانیک ایران 2538-4775 27 4 2026 02 20 Presenting a new intelligent vertical parking algorithm in real traffic conditions ارائه الگوریتم جدید پارک عمودی هوشمند خودرو در شرایط واقعی ترافیک 723997 10.30506/ijmep.2025.2044908.1999 FA علیرضا خدایاری واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی 0000-0002-7237-1180 علی شیدایی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز Journal Article 2024 11 03 One of the most important fields of automobile's research is the design of automatic driver and driver assistance systems. One of the achievements of recent years is the automatic parking system. In this article, a new algorithm for intelligent car parking based on route design using the Clothoid curve is presented. This algorithm includes identification and diagnosis of the parking place, route design, positioning and movement control and provides a smooth and non-stop route to follow the path. The proposed algorithm was simulated in MATLAB for two different initial conditions, in both cases, a smooth and safe parking path was created, and it was determined that with different initial conditions, car will be able to successfully perform smart vertical parking. از مهم‌ترین زمینه‌های طرح‌های تحقیقاتی در زمینه خودرو، طراحی سیستم‌های راننده خودکار و کمک راننده است. از دستاوردهای صنعت خودرو در سال‌های اخیر سامانه پارک خودکار است. در این مقاله الگوریتم جدید پارک هوشمند خودرو مبتنی بر طراحی مسیر با استفاده از منحنی کلوتوئید، ارائه گردیده است. این الگوریتم شامل شناسایی و تشخیص محل پارک، طراحی مسیر، موقعیت دهی و کنترل حرکت می‌گردد و جهت تعقیب مسیر حرکت خودرو، یک مسیر هموار و بدون توقف ارائه می‌نماید. الگوریتم پیشنهادی در نرم‌افزار متلب برای دو شرایط اولیه متفاوت شبیه‌سازی گردید که در هر دو حالت مسیر پارک هموار و ایمن ایجاد شده و مشخص گردید که با شرایط اولیه متفاوت، خودرو با موفقیت قادر به انجام پارک عمودی هوشمند خواهد بود.

انجمن مهندسان مکانیک ایران نشریه مهندسی مکانیک ایران 2538-4775 27 4 2026 02 20 Design and Construction of Two-Wheel Balancing Robot Using Extended Gain Scheduling PID Controller طراحی، ساخت و کنترل یک ربات تعادلی دوچرخ با استفاده از کنترل کننده PID به روش جدول بندی بهره توسعه یافته 726612 10.30506/ijmep.2025.2045305.2009 FA وحید باقری گروه مهندسی برق، واحد خمینی شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی شهر، ایران حامد خدادادی دانشکده مهندسی برق، واحد خمینی شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران 0000-0002-1562-3564 Journal Article 2025 04 10 Balancing robots are mobile systems that maintain equilibrium on one or two wheels, depending on their configuration. These robots closely be similar to the inverted pendulum in structure and control dynamics in which, the instability and nonlinearity are the main challenges. These issues make them a classic challenge for developing and evaluating control techniques. This paper aims to design and construct a two-wheel balancing robot capable of not only sustaining balance but also handling loads of varying weights within a predefined range. To address this, an extended gain-scheduling PID controller is employed, dynamically adjusting its parameters to account for uncertainties introduced by different loads. This enhances the robot’s robustness and adaptability across diverse operating conditions and setpoints. The controller’s design mitigates the challenges posed by load variations, improving performance over traditional methods. Simulation and experimental results validate the approach, demonstrating significant enhancements in stability and overall effectiveness compared to conventional control strategies, especially when subjected to changing load conditions. Consequently, this study provides a feasible and effective solution for real-world applications. ربات‌های تعادلی، ربات‌های متحرکی هستند که بسته به نوع خود، باید تعادلشان را روی یک یا دو چرخ حفظ کنند. از نظر ساختاری و کنترلی، این ربات‌ها بسیار شبیه به سیستم آونگ معکوس هستند که به دلیل ماهیت ناپایدار و غیرخطی‌شان، به‌عنوان یک مسئله کلاسیک و چالش‌برانگیز برای کنترل و ارزیابی روش‌های کنترلی مورد توجه و مطالعه قرار گرفته‌اند. هدف از این تحقیق، طراحی و ساخت نمونه‌ای از ربات‌های تعادلی دوچرخ است که علاوه بر حفظ تعادل، قادر به حمل بار با وزن‌های مختلف در یک بازه از پیش تعیین‌شده باشد. برای دستیابی به این هدف، از یک کنترل‌کننده PID با قابلیت زمان‌بندی بهره توسعه یافته استفاده شده است. این کنترل‌کننده به گونه‌ای طراحی شده که در برابر عدم قطعیت‌های ایجادشده در مدل، تحت بارهایی با وزن‌های مختلف، پارامترهای خود را تغییر می‌دهد. این ویژگی باعث افزایش مقاومت و تطابق‌پذیری ربات در شرایط و نقاط کاری مختلف می‌شود. نتایج شبیه‌سازی‌ها و آزمایش‌های عملی نشان‌دهنده بهبود قابل‌توجه پایداری و عملکرد ربات در مقایسه با سایر روش‌های کنترل تحت شرایط بارگذاری متغیر است.

انجمن مهندسان مکانیک ایران نشریه مهندسی مکانیک ایران 2538-4775 27 4 2026 02 20 Dynamic Analysis of a Non-Homogeneous Orthotropic Half-Layer with a Cavity and Crack Considering Piezoelectric Effects تحلیل دینامیکی نیم لایه ارتوتروپیک غیر همگن دارای حفره و ترک با در نظر گرفتن اثرات پیزوالکتریک 726723 10.30506/ijmep.2025.2059585.2014 FA رسول باقری دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران امین رفیعی دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران ولی انجیل الی استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران Journal Article 2025 05 06 This paper investigates the elastodynamic stress analysis of an inhomogeneous orthotropic half-plane containing a cavity and cracks, considering the effects of a piezoelectric layer. The loading is applied dynamically and out-of-plane, and the medium is modeled as linearly elastic. Employing the Volterra dislocation method, an effective approach for analyzing fracture mechanics parameters in media with cavity and cracks, the stress field in the inhomogeneous orthotropic half-plane in the presence of a piezoelectric layer is analyzed. Initially, the dislocation solution is obtained by solving the governing equation, applying boundary and continuity conditions, and utilizing the Fourier transform in the inhomogeneous medium. Subsequently, the stress field resulting from the dislocation is extracted, and using the Buckner principle, a system of integral equations for the defects is formulated. These singular Cauchy-type equations are solved numerically. After determining the dislocation distribution, the stress intensity factors at the crack tips and the stress distribution around the cavity are calculated. The results indicate that the stress intensity factors at the crack tips and the stress distribution around the cavity are dependent on geometric factors, material properties, and crack interactions. The novelty of this paper lies in the utilization of the dislocation and imaging methods for a precise analysis of these effects. در این مقاله، به تحلیل تنش الاستودینامیکی در یک نیم لایه ارتوتروپیک غیرهمگن حاوی حفره و ترک، با در نظر گرفتن اثرات لایه پیزوالکتریک پرداخته شده است. بارگذاری به‌صورت دینامیکی و خارج از صفحه بوده و محیط به‌صورت الاستیک خطی مدل‌سازی شده است. با به‌کارگیری روش نابجائی ولترا، که روشی مؤثر در تحلیل پارامترهای مکانیک شکست در محیط‌های دارای ترک و حفره است، میدان تنش در نیم‌لایه‌ی ارتوتروپیک غیرهمگن در حضور نیم‌لایه‌ای از جنس ماده پیزوالکتریک مورد تحلیل قرار گرفته است. ابتدا، پاسخ نابجائی با حل معادله حاکم، اعمال شرایط مرزی و پیوستگی و استفاده از تبدیل فوریه در محیط غیرهمگن به‌دست آمده است. سپس میدان تنش ناشی از نابجائی استخراج و با بهره‌گیری از اصل باکنر، دستگاه معادلات انتگرالی عیوب فرموله شده است. این معادلات تکین از نوع کوشی هستند و به‌صورت عددی حل می‌شوند. پس از به‌دست آوردن توزیع نابجائی، ضرایب شدت تنش در نوک ترک‌ها و توزیع تنش در اطراف حفره محاسبه شده است. نتایج نشان می‌دهد که ضرایب شدت تنش در نوک ترک-ها و توزیع تنش در اطراف حفره‌، به عوامل هندسی، مواد و اندرکنش‌های ترک‌ها وابسته است، و نوآوری این مقاله در بهره‌گیری از روش نابجائی و تصویرسازی برای تحلیل دقیق این اثرات است.

انجمن مهندسان مکانیک ایران نشریه مهندسی مکانیک ایران 2538-4775 27 4 2026 02 20 Numerical simulation of mixed convection behavior of nanofluid in a microchannel شبیه سازی عددی جابجایی ترکیبی با پرش‌های دمایی و سرعتی جریان نانوسیال در یک میکروکانال 727627 10.30506/ijmep.2025.2061861.2018 FA کورش جواهرده گروه حرارت و سیالات،دانشکده مهندسی مکانیک،دانشگاه گیلان،رشت،ایران علیرضا اسدی صدیق گروه حرارت و سیالات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران Journal Article 2025 05 27 In this paper, numerical simulation of the combined displacement behavior of two nanofluids TiO2 and ZnO in a microchannel with a rectangular cross-section and a laminar flow regime has been investigated. In this paper, the desired network was read after design by Fluent software and examined in two-dimensional mode with an accuracy of (2dp). The implicit solution option has been used for the governing equations. The momentum and energy equations have been discretized using the second-order upstream method. The pressure discretization has also been done using standard interpolation. The coupled pressure-velocity equations have been applied with the SIMPLE algorithm. The governing equations of this paper are briefly the continuity equation, momentum in two directions, energy, etc. The results showed that the heat transfer coefficient of water-TiO2 nanofluid increases by about 0.85% with increasing volume fraction. This increase in water-ZnO nanofluid reaches 1%. The results also show that the heat transfer coefficient of water-titanium dioxide nanofluid increases by about 9% with increasing Reynolds number, while this increase reaches 136% from Re=300 to Re=1460. در این مقاله شبیه سازی عددی رفتار جابجایی ترکیبی دو نانوسیال TiO2 و ZnO در میکروکانال با مقطع مستطیلی و رژیم جریان آرام مورد بررسی قرار گرفته است.در این مقاله، شبکه‌ی موردنظر پس از طراحی توسط نرم‌افزار فلوئنت خوانده شده و در حالت دو بعدی با دقت (2dp) بررسی شد. از گزینه حل ضمنی برای معادلات حاکم استفاده شده است. گسسته سازی معادلات مومنتوم و انرژی با استفاده از روش بالادست مرتبه دوم انجام شده است. گسسته سازی فشار نیز با استفاده از درون‌یابی استاندارد انجام گردیده است. معادلات کوپل شده فشار- سرعت با الگوریتم سیمپل به کار برده شده است.معادلات حاکم بر این مقاله به اختصار عبارت اند از معادله پیوستگی،مومنتوم در دو راستا، انرژی و ... .نتایج نشان داد که ضریب انتقال حرارت نانوسیال آب- TiO2 با افزایش کسر حجمی حدود ۸۵/۰% افزایش می‌یابد که این افزایش در نانوسیال آب – ZnO به ۱% می‌رسد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که ضریب انتقال حرارت نانو سیال آب- دی اکسید تیتانیوم با افزایش عدد رینولدز حدود ۹% افزایش پیدا می‌کند در حالی که این افزایش از ۳۰۰ Re= به ۱۴۶۰Re=، به ۱۳۶% می‌رسد.

انجمن مهندسان مکانیک ایران نشریه مهندسی مکانیک ایران 2538-4775 27 4 2026 02 20 Optimization of Thin-Walled Spiral Heat Exchangers for Enhanced Hydraulic System Efficiency طراحی و بهینه سازی عملکرد مبدل حرارتی فشرده مارپیچ جدار نازک در صنایع هیدرولیک 729925 10.30506/ijmep.2025.2049983.2003 FA محمد نیکیان گروه مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران 0000-0002-2253-8675 مجید صادقی ویله گروه مکانیک ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان ، تاکستان ، ایران Journal Article 2025 01 06 Heat exchangers play a crucial role in thermal management and in enhancing heat transfer efficiency within hydraulic systems. This study emphasizes the importance of precise design and computational analysis for optimizing exchanger performance and effectively controlling temperature. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations were employed to predict the internal and external flow behaviour and to analyse temperature distribution within the heat exchanger. Key parameters, including flow velocity, pressure, temperature, and heat distribution in both the tubes and the shell, were thoroughly examined to provide a comprehensive understanding of flow characteristics, turbulent structures, and thermal behavior. The primary objective of this research was to optimize a thin-walled helical tube heat exchanger to maximize heat transfer efficiency. Wilson design methods were applied to determine optimal parameters such as tube spacing, diameter, and flow rate. The helical configuration enhances turbulence, increases the fluid contact area with the walls, and improves heat transfer. This compact design reduces the exchanger length to 4.2 meters while maintaining equivalent thermal capacity. Simulation results indicate that turbulent flow increases fluid mixing and enhances heat exchange between hot and cold fluids. Optimization of the thermal boundary layers significantly improves heat transfer performance, achieving a thermal efficiency of 76% and a 71% enhancement in the Nusselt number compared to similar studies. این مطالعه بر اهمیت طراحی دقیق و تحلیل محاسباتی برای بهینه ‌سازی عملکرد مبدل و کنترل مؤثر دما تأکید دارد. پارامترهای کلیدی مانند سرعت جریان، فشار، دما و توزیع حرارت در لوله ‌ها و پوسته‌ ها به دقت بررسی شدند تا درک جامعی از ویژگی ‌های جریان، ساختارهای آشفته و رفتار حرارتی ارائه شود. هدف اصلی تحقیق، بهینه ‌سازی مبدل حرارتی لوله‌ مارپیچی با دیواره نازک بمنظور افزایش کارایی انتقال حرارت است. روش‌ های طراحی ویلسون برای تعیین پارامترهای بهینه نظیر فاصله لوله، قطر و نرخ جریان به ‌کار گرفته شد. طراحی مارپیچی آشفتگی را افزایش و سطح تماس سیال با دیواره‌ ها را بزرگ‌ تر می‌کند و انتقال حرارت را بهبود می بخشد. این پیکر بندی فشرده طول مبدل را به ۴.۲ متر کاهش داده و ظرفیت حرارتی معادل را حفظ می‌کند. نتایج شبیه ‌سازی نشان می‌دهد جریان آشفته اختلاط سیال را افزایش داده و تبادل حرارت بین سیالات گرم و سرد را بهبود می‌ دهد. بهینه ‌سازی لایه ‌های مرزی حرارتی کارایی انتقال حرارت را به ‌طور قابل توجهی افزایش داده و کارایی حرارتی ۷۶٪ و بهبود ۷۱٪ در عدد ناسلت نسبت به مطالعات مشابه حاصل شده است.