دانلود رايگان

بررسي عددي تاثير واگرايي پرتو ليزر بر برش ليزري شيشه به روش شكست كنترل شده

در برش ليزري مواد ترد با استفاده از روش كنترل شكست 1تنشهاي حرارتي ناشي از گراديان درجه حرارت ايجاد شده به علت فوتونهاي جذب شده توسط ماده، باعث ايجاد ترك و رشد آن درجهت دلخواه ميشوند. در اين پژوهش تاثير واگرايي پرتو ليزر بر حوزههاي دما و تنش ايجاد شده در يك صفحه شيشهاي مورد مطالعه قرار گرفته است. يك مدل المان محدود 2 براي صفحه شيشهاي از جنس شيشه سودا - آهكي 3 ايجاد شده و تنشهاي حرارتي بوجود آمده در مدل در اثر پرتوافكني ليزري در طول موج معيني بدست آمده است. بدين منظور، ابتدا حالت ايده آل بدون واگرايي مدل سازي شده و سپس حالت واقعي پرتو ليزر واگرا شونده، پيشنهاد شده و مورد استفاده قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهند كه حوزه هاي تنش و درجه حرارت بدست آمده با استفاده از مدل هاي واگرا شونده، به واقعيت نزديك تر مي باشند

مطالعۀ عددي محفظۀ مستطيلي و تأثير انحناي كنجهاي آن درهمرفت آزاد و توليد آنتروپي

در اين تحقيق همرفت آزاد و تراكمناپذير هوا داخل محفظهاي با سطح مقطع مربعي شكل همراه با كنجهاي دايروي با روش عددي حجم محدود مطالعه شده است. از روش ضريب تراكمپذيري مصنوعي براي كوپل معادله پيوستگي به معادله مومنتوم بهمنظور تعيين تابع فشار استفاده شد. محفظه داراي دو ديواره عمودي دما ثابت با دماهاي متفاوت ميباشد. ديواره هاي بالا و پايين آدياباتيك هستند. در كار حاضر شعاع گوشههاي محفظه، عدد رايلي و ضريب بازگشتناپذيري بهترتيب در محدوده (فرمول در متن مقاله ) در نظر گرفته شدهاند. تأثير پارامترهاي مذكور در ميزان توليد آنترو ي و عدد بيجان مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج حاصل از تحقيق حاضر با نتايج ساير محققين مقايسه شده و تطابق بسيار خوبي مشاهده شده است. نتايج نشان ميدهد با كاهش ضريب بازگشتناپذيري عدد بيجان افزايش مييابد، همچنين توليد آنتروپي با افزايش شعاع گوشهها كاهش مييابد.

شبيه سازي عددي تنشهاي پسماند در فر آيند ماشينكاري EDM با استفاده از روش المان محدود

گراديان دمايي بالايي كه در طي فرآيند ايجاد مي شود باعث بروز تنش هاي حرارتي بالايي در ناحيه اي كوچك از سطح مي شود. اين تنشها تا دماي محيط هم باقي مي مانند و منجر به ايجاد تنشهاي پسماند درون قطعه كار ميشوند. اين تنش ها مي توانند منجر به ايجاد ترك ها ي ريز در سطح ، كاهش مقاومت و عمر خستگي ، و در نهايت شكست شوند. در اين مقاله يك مدل المان محدودFEM )براي تخمين توزيع درجه حرارت وتوزيع تنش هاي پسماند حرارتي حاصل از فرآيندEDM در سطح قطعه كار، ايجاد شد . سپس نتايج حاصل از شبيه سازي با نتايج آزمايشگاهي مقايسه شد و مشاهده گرديد كه تطابق خوبي بين نتايج آزمايشگاهي با نتايج شبيه سازي وجود دارد. در ادامه همچنين اثر انرژي پلاس بر روي تنشهاي پسماند بررسي گرديد.

بررسي تجربي و عددي اثر پروفيل قالب بر نيروي اكستروژن و جريان مواد در فرآيند اكستروژن مستقيم كرنش صفحه اي

در اين مقاله با استفاده از مدل سازي فيزيكي و شبيه سازي اجزاء محدود، اثر سه پارامتر پروفيل قالب، نسبت اكستروژن و نوع روانكار، بر نيروي شكلدهي و يكنواختي محصول در فرآيند اكستروژنمستقيم كرنش صفحهاي بررسي شده است. در ابتدا چند آزمايش اكستروژن با به كارگيري پروفيل قالب خطي در سه نسبت اكستروژن و دو روانكار مختلف انجام شد. سپس براي شبيه سازي اجزاء محدوداين آزمايشها نرم افزارDeform مورد استفاده قرار گرفت. با مشاهده تطابق خوب بين نتايج تجربي و عددي، شبيه سازيهاي گستردهتري براي بررسي اثر نوع پروفيل قالب و همزمان با آن اثر نسبت اكستروژن و روانكار بر يكنواختي محصول و نيروي شكلدهي به انجام رسيد. براي انجام شبيه سازيها، سه نوع پروفيل قالب خطي، نمايي و مرتبه دوم مورد توجه قرار گرفتند. نتايج عددي نشان داد كه از بين اين پروفيلها، پروفيل مرتبه دوم نيروي كمتري براي شكل- دهي نياز دارد و يكنواختي محصول با استفاده از اين پروفيل بهبود مييابد. در ارتباط با دو متغير ديگر نيز نتايج به دست آمده نشان داد كه تأثير روانكار بر يكنواختي محصول بسيار بيشتر از تأثير نسبت اكستروژن است در حالي كه نسبت اكستروژن در مقايسه با روانكار تأثير بيشتري بر نيروي شكلدهي دارد.

مطالعه تحليلي، عددي و تجربي استحكام شكست در چندلايه هاي كامپوزيتي سوراخدار

تمركز تنش در چند لايههاي كامپوزيتي نسبت به موار ايزوتروپ داراي اهميت بسيار بيشتري ميباشد. روشهاي تحليلي و عددي محاسبه ضريب تمركز تنش در چند لايه كامپوزيتي مدل انجام شدهاست. در اين تحقيق به مطالعه تجربي و بررسي استحكام شكست چند لايههاي كامپوزيتي از جنس شيشه / اپوكسي پرداخته شده است. با استفاده از روش تحليلي تنش نقطهاي و فاصله مشخصه، نتايج عددي و تحليلي ضريب تمركز تنش محاسبه شده است. آنگاه با ساخت نمونههاي آزمايشي و انجام سوراخكاري با نسبتهاي متفاوت قطر سوراخ به پهناي نمونه برابر0/2 ، 0/4 و 0/6 نتايج تحليلي و عددي محاسبه و مقايسه شده است

مطالعه تحليلي و عددي ضريب تمركز تنش در صفحات ايزوتروپيك، ارتوتروپيك و چند لايه هاي كامپوزيتي

تمركز تنش در قطعات سوراخدار مهمترين عامل در هنگام طراحي آنها ميباشد. از آنجا كه برخلاف مواد ايزوتروپيك، تمركز تنش در صفحات اورتوتروپيك و چند لايههاي كامپوزيتي هنوز به خوبيتوسعه داده نشده است، در اين تحقيق به مطالعه تحليلي و عددي ضريب تمركز تنش صفحات اورتوتروپيك و چند لايههاي كامپوزيتي از جنس كربن / اپوكسي و شيشه / اپوكسي پرداخته شده است. براي مطالعه روش تحليلي از تنش نقطهاي استفاده شده است و فاصله مشخصه بدست آمده است. براي مطالعه روش عددي نرم افزار المان محدودANSYSمورد استفاده قرار گرفته است. براي اطمينان از صحت روش به كار گرفته شده در نرم افزار المان محدودANSYSابتدا يك صفحه ايزوتروپ با سوراخ دايرهاي شبيه سازي شده است و ضريب تمركز تنش به روش عددي محاسبه شده است، آنگاه نتايج با روش تحليلي و جداول موجود مقايسه شده است. مقايسه نتايج صحت روش مدلسازي را نشان ميدهد

شبيه سازي عددي پيش احتراق در يك لوله انفجاري طراحي شده و بهينه سازي آن

هدف اصلي در اين مقاله مدل كردن فرآيند گذر از احتراق آ شفته به انفجار در مخلوط اتيلن-اكسيژن با استفاده از نرم افزار فلوئنت و سپس تلاش جهت كاهش طول پيش از انفجارمي باشد. مسافتي كه لازم است شعله به عنوان طول پيش از انفجار طي كند تا شرايط لازم براي وقوع DDT فراهم شود، تابع نوع تركيب به كار رفته، قطر لوله و نحوه ي قرار گيري موانع در داخل لوله مي باشد. شعله هاي آشفته اي كه در كانال هاي با مانع در حركتند، معمولا به سرعت هاي فراصوتي رسيده و در صورتي كه قطر داخلي لوله به اندازه ي كافي بزرگ باشد، ممكن است موجب وقوع انفجار شوند. مدل مورد نظر ابتدا در نرم افزار پيش پردازنده ي Gambit ساخته و سپس وارد فلوئنت شده است. جهت حصول اطمينان از رويه ي كار، فرآيند DDT براي تركيبات مختلفي از اتيلن و اكسيژن، شبيه سازي شده و نتايج با داده هاي آزمايشگاهي موجود مقايسه گرديد. نتايج به دست آمده حاكي ازتوانايي بالاي اين نرم افزار جهت مدل كردن پديده يDDT مي باشد. مدل ساخته شده يك لوله ي دو بعدي با قطر داخلي cm10 و طولcm 40 مي باشد.تعداد موانع براي هر سطح انسداد ثابت از 1 تا 8 تغيير كرده و بنابراين فاصله ي بين موانع S،از cm2.1 متناظر با 8 مانع تا cm10 متناظر با يك مانع،تغيير مي كند و سطح انسداد موانع از 0.28 تا 0.75 تغيير مي كند. . نتايج نشان مي دهد با زياد شدن موانع طول پيش از انفجار كاهش مي يابد و هر چه نسبت انسداد بيشتر باشد طول پيش از انفجار افزايش مي يابد. بهينه ترين طول در %55= BR و فاصله بين مانعي 5 سانتي متر مشاهده گرديد

شبيه سازي عددي انتقال حرارت به جريان سيال داراي جدايش توربولانسي در يك مجراي حلقوي داراي انبساط ناگهاني

شبيه سازي عددي تغيير شكل قطره ي در حال سقوط تحت ميدان الكتريكي با استفاده از روش شبكه بولتزمن (LBM

در مقاله ي حاضر با استفاده از مدل پتانسيل بين ذره اي در روش شبكه ي بولترمن، به بررسي ديناميك قطره تحت ميدان الكتريكي پرداخته شده است. براي اعتبار سنجي حل دو فازي مسئله تغيير شكل آزاد يك قطره ي مربعي به دايره و قانون لاپلاس آزمايش شده است. نتايج تغيير شكل استاتيكي قطره در اثر نيروهاي الكتريكي نيز با معادله ي دو بعدي تيلور مقايسه شده كه بيانگر اعمال صحيح معادلات ميدان الكتريكي در برنامه مي باشد. در بخش نتايج مقاله، تغيير شكل و فروپاشي قطره ي در حال سقوط (تحت نيروي وزن) در يك كانال عمودي مورد بررسي قرار گرفته است كه تحت يك ميدان الكتريكي در راستاي افقي قرار دارد. نتايج نشان مي دهد كه با افزايش عدد كپيلاري الكتريكي اثرات نيروهاي الكتريكي نيز افزايش يافته و در نتيجه تغيير سطح مشترك قطره دچار تغيير شكل بيش تري مي گردد. با افزايش عدد اتوس نيز اثر گذاري ميدان الكتريكي بر تغيير شكل قطره كاهش مي يابد.

بررسي عددي جريان و انتقال حرارت توام جابجايي آزاد نانوسيال و هدايت ديواره در يك محفظه دوبعدي با يك چشمه حرارتي مستطيلي

در اين مقاله به بررسي عددي جريان و انتقال حرارت جابجايي آزاد نانوسيال توام با هدايت ديواره در يك محفظه دوبعدي پرشده از نانوسيال با چشمه حرارتي شار ثابت مستطيلي پرداخته شده است. اثر پارامترهاي مهمازجمله كسرحجمي نانوسيال، عدد رايلي و نسبت ضريب هدايت بر جريان و انتقال حرارت جابجايي آزاد در داخل محفظه بررسي شده است. نتايج حاصل نشان داد كه با افزايش عدد رايلي و نسبت ضريب هدايت، عدد ناسلت در امتداد ديواره ها ي سرد و گرم افزايش مي يابد. به علاوهبررسيها براي اثرات فيزيكيكسرحجمي نانوسيال، بر جريان و انتقال حرات نشان داد كه افزايش كسر حجمي تغييري در انتقال حرارت خالص از ديوارهاي محفظه ايجاد نمي كند. در كسر حجمي 5 درصد نانوذرات مقادير انتقال حرارت كلي از هريك از سطوح ديواره هاي محفظه،تقريبا % 14درصد نسبت به زماني كه سيال به كار گرفته شده آب خالص باشد، كاهش مي يابند ولي حرارت خالص از ديوارهاي محفظه بدون تغيير مي ماند. همچنين در كسر حجمي 5 درصد، تقريبا۱۰ درصد بيشينه دماي سطح چشمه حرارتيكاهش مي يابد. در نتيجه براي هدف خنك كاري چشمه حرارتي و كاهش دماي سطح آن استفاده از نانوسيال سودمند مي باشد