ورق های پوشش دار، ورق هایی هستند که عموما از پیوند دو یا چند لایه از جنس مختلف به یکدیگر به وجود آمده اند. در تولید این ورق ها می توان به روش پوشش دهی انفجاری و شکل دهی با فرآیند نورد اشاره داشت. در تحلیل نورد ورق های دولایه، با توجه به اینکه خواص فیزیکی آنها در راستای ضخامت ورق متفاوت است، تحلیل آنها در زمره نورد ورق نامتقارن قرارگرفته شده است. برای این منظور در تحقیق حاضر ابتدا به بررسی نورد نامتقارن ورق ساده پرداخته شده است که در آن فرایند نورد با استفاده از روش تعادل المانی در دو حالت ورود افقی اجباری و آزادانه ورق به فضای بین غلتک ها تحلیل و انحنای ورق در مقطع خروجی در هر یک از این حالات محاسبه شده است. در ادامه به بررسی نورد ورق دولایه پرداخته شده است و در قالب دو مدل متفاوت عوامل موثر بر کاهش انحنای ورق در مقطع خروجی بررسی شده است. در این مدل ها غیر یکنواختی تنش نرمال موجود بر المانهای ماده و همچنین اثر تنش برشی در تمامی مراحل استخراج معادلات حاکم بر فرآیند از جمله تعیین روابط تسلیم نواحی مختلف ماده مورد توجه قرار گرفته است. به علاوه در این تحقیق از توزیع تنش برشی در جه دوم برای یافتن انحنای ورق در مقطع خروجی استفاده شده و نتایج حاصل از آن با نتایج حاصل از توزیع خطی تنش برشی مقایسه شده اند. سپس به بررسی اثر به کارگیری مدل های مختلف اصطکاکی از جمله مدل اصطکاک چسبنده و کولمب بر نیرو و گشتاور نورد و همچنین انحنای ورق خروجی پرداخته شده و در نهایت از ترکیب آنها به عنوان مدل اصطکاکی قابل قبول در فرآیند استفاده شده است. مقایسه نتایج حاصل از این مدل، چه در مورد نیرو و گشتاور نورد و چه در مورد انحنای ورق در مقطع خروجی، با نتایج آزمایشگاهی حاکی از آن است که تحلیل های صورت-گرفته به کمک مدل حاضر، دور از واقعیت نبوده و در اغلب شرایط مسائل را بهتر از مدل های سایر محققین پیش بینی می کند.

نیکل تیتانیوم تنها آلیاژ حافظه داری است که به لطف سازگاری بسیار مناسبی که با بدن دارد در شاخه های مختلف پزشکی و بیومکانیک اعم از ساخت ابزار و تجهیزات و کاشتنی های درون بدنی کاربر های خود را پیدا کرده و روز به روز هم بر دامنه کاربرد های خود در این شاخه افزوده می شود. در دهه اخیر این آلیاژ با فرم متخلخل توانسته کارکرد های جدیدی به خصوص در مباحث ارتوپدی پیدا کند. با این که اولین نمونه استفاده از این آلیاژ به شکل متخلخل به بیش از ده سال پیش باز می گردد، اما شناخت رفتار مکانیکی نمونه های متخلخل به دلیل پیچیده گی های موجود در رفتار مادی و مباحث ساخت این آلیاژ هنوز ناقص است. به منظور شناخت رفتار مکانیکی این آلیاژ در تخلخل های بالا پایان نامه حاضر تعریف گردیده است تا علاوه بر اثبات توانایی های این آلیاژ در کاربردهای ارتوپدی، پارامتر های کلیدی بیومکانیکی در رفتار کاشتنی هایی از این جنس و پارامتر های کلیدی رفتاری آلیاژ نیکل تیتانیوم با تخلخل بالا استخراج شود. در این راستا ابتدا به بررسی بیومکانیک ستون فقرات به عنوان منطقه هدف برای کارگذاری این نوع کاشتنی پرداخته شده و پارامتر های با اهمیت پزشکی در مبحث کاشتنی های بین مهره ای با تعبیر مکانیکی استخراج گردیده است. سپس انواع مدل های ماده متخلخل بررسی گردیده و یک نمونه مدل هندسی ماده متخلخل با سلول های چهارده وجهی که مناسب برای مدل سازی مواد با درصد تخلخل بالا مشاهده شده انتخاب گردیده است. در نهایت مدل سازی المان محدود نایتینول متخلخل به منظور استخراج رفتار این آلیاژ با درصد تخلخل بالا انجام و رفتارهای مورد نظر تنش کرنشی آن استخراج گردیده است. در راستای مدل سازی المان محدود نایتینول متخلخل با درصد تخلخل بالا، با توجه به رفتارهای به شدت غیر خطی نایتینول کدهای المان محدود غیر خطی برای مدل سازی المان تیر سه بعدی از این جنس ایجاد و تایید گردیده اند. پس از مدل سازی رفتار مکانیکی نیکل تیتانیوم متخلخل با درصد تخلخل بالا، رفتار کاشتنی های بین مهره ای از این جنس تبیین و با نمونه های رایج مقایسه گردیده است.

چکیده مجتمع فولاد مبارکه در سال 79 اقدام به توسعه خطوط خود برای افزایش تولید نمود. در بسیاری از خطوط، سیستم های جدید با سیستم های قدیمی تطبیق داده شد. ولی در بعضی از خطوط، هماهنگ کردن سیستم های جدید با سیستم های قدیمی مشکلاتی دربرداشت که با تدابیر انجام شده در طول راه اندازی و بهره برداری از میان برداشته شد.با این وجود بعضی از ماشین ها دارای مشکلاتی بودند که با گذشت زمان بیشتر نمایان می شد. یکی از این ماشین ها ، ماشینی به نام " ماشین چرخش ورق " در واحد نورد 5 قفسه است که وظیفه چرخش 90 درجه ورق را به عهده دارد. این ماشین به علت درگیری دائم با ورق دارای استهلاک زیادی می باشد که این امر سبب مصرف بالای غلتک های ماشین و افزایش هزینه نگهداری آن شده است ولی مشکل مهمتر آن، ایجاد راههای( نوارهای ) پلاستیک در ورق عبوری از آن است. که این امر سبب پایین آمدن کیفیت سطح ورق خروجی از نورد می شود. در این پروژه ابتدا به بررسی عیوب ماشین و تاثیرات آن بر محصول پرداخته سپس با توجه به اینکه یکی از عیوب ماشین مصرف بالای غلتک های پلی اتیلنی آن در اثر سایش با ورق عبوری از روی ماشین است. توسط آزمایش سایش پین بر روی دیسک به بررسی نرخ سایش و ضریب اصطکاک جنس این غلتک ها با ورق st12 پرداخته و تاثیرات تغییر نیرو و سرعت تماس دو قطعه را در نرخ سایش و ضریب اصطکاک این مواد مورد ارزیابی قرار می گیرد. در همین راستا با انجام آزمایش سایش بر روی غلتک های خارجی اولیه ماشین به مقایسه نتایج بدست آمده از آن با نتایج غلتک های فعلی ماشین پرداخته می شود. در ادامه با مدل کردن ماشین در نرم افزار catia به بررسی چگونگی تماس بین اجزای ماشین پرداخته و به رفع عیوب هندسی ماشین پرداخته می شود. به منظور تحلیل نیروها و تنش های وارده بر ورق عبوری از روی ماشین و جلوگیری از ایجاد خطوط نوار شکل، به شبیه سازی ماشین در نرم افزار abaqus پرداخته می شود. پس ازشبیه سازی ماشین و بررسی نتایج بدست آمده از نرم افزار و مقایسه این نتایج با مقادیر واقعی به اصلاح کشش های ماشین پرداخته می شود. در ادامه با اندازه گیری عملی قطر غلتک ها و آگاهی از چگونگی سایش آنها به مقایسه این نتایج با نتایج آزمایش های سایش، تحت تاثیر نیروهای بدست آمده از تحلیل abaqus ماشین چرخش ورق پرداخته می شود. پس از مطالعه و بررسی تمام راهکارها با توجه به تحلیل های انجام شده به ارائه یک چیدمان جدید برای کاهش عیوب ماشین پرداخته و با بررسی این چیدمان در نرم افزار abaqus از نتایج آن اطمینان حاصل می شود. در پایان با توجه به مطالب مورد بررسی قرار گرفته به ارائه راهکارهای عملی جهت بهبود شرایط ماشین و رفع عیب آن در غالب یک جدول پرداخته می شود. کلمات کلیدی: 1- ماشین چرخش ورق 2- سایش 3- غلتک 4-نورد سرد پیوسته

تعاریف متعددی برای آلیاژهای حافظه دار ارائه شده است، ولی در ساده ترین تعریف می توان گفت آلیاژهای حافظه دار موادی هستند که می توانند در اثر گرما تغییر فرم های ماندگار حاصل از بارگذاری را در بازیابی نمایند. البته این ویژگی تنها یکی از خواص منحصر به فرد این مواد است که به رفتار حافظه داری معروف است. رفتار دیگر این مواد حالت شبه الاستیک است که در آن کرنش حاصل از بارگذاری در دماهای بالا با حذف بار بازیابی می شود. امروزه آلیاژهای حافظه دار کاربردهای متنوعی داشته ودر صنایع مختلفی همچون پزشکی، هوافضا و روباتیک استفاده می شوند. در این پایان نامه رفتار ترمو مکانیکی این آلیاژها در حالت شبه-الاستیک مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که این آلیاژها به شکل سیم گرد کاربرد بسیاری دارند، به شبیه سازی رفتار سیمی از جنس این آلیاژها تحت کشش ساده پرداخته شده است. امکان ایجاد شکل رایج استخوان سگ در نمونه های کشش این مواد به دلیل تغییری که در رفتار این مواد ایجاد کرده و از طرفی مانع مدل سازی دقیق رفتار واقعی این مواد می شود وجود ندارد. از طرفی استاندارد کاربردی و مدونی برای تست کشش نمونه های گرد ارائه نشده است؛ لذا در ابتدا با شبیه سازی اجزای محدود کشش ساده، محدوده ی نیروی لازم در فک های دستگاه جهت جلوگیری از لغزش ارائه شد. از طرفی تمرکز تنش ناشی از فک ها می تواند تاثیر مهمی بر رفتار این مواد داشته باشد. لذا بررسی مختصری در مورد میزان و گستره نفوذ تمرکز تنش ناشی از فک ها انجام شد و بر اساس آن حداقل طولی برای نمونه تست کشش ارائه گردید. برای مدل سازی رفتار این مواد هنگام کشش، ابتدا وابستگی توزیع تنش به رفتار ماده و شرایط تست بررسی شد و توزیع تنش در طول سیم الاستیک با حل اجزای محدود بدست آمده و در مدل سازی کشش سیمی از جنس آلیاژ حافظه دار مورد استفاده قرار گرفت. در ادامه با استفاده از یک مدل ترمومکانیکی که توزیعی برای دما در طول نمونه در طی کشش ارائه می دهد و توزیع تنش حاصل از حل اجزا محدود، به بررسی رفتار این مواد پرداخته شد. در نهایت مدلی برای محاسبه توزیع تنش هنگام کشش ارائه شد و به این ترتیب استفاده از حل اجزا محدود برای محاسبه توزیع تنش به محاسبه توزیع سطح مقطع سیم قبل از شروع کشش که رفتار ماده هنوز الاستیک است، محدود گردید. به این ترتیب توزیع سطح مقطع پس از بسته شدن فک ها از حل اجزا محدود بدست آمده و در گام های بعد توزیع سطح مقطع و توزیع تنش، با کمک این مدل هنگام حل محاسبه می شوند. با در نظر گرفتن این توزیع سطح مقطع همراه با توزیع دما، رفتار این مواد در کشش مدل شد. منحنی های تنش-کرنش اسمی و کرنش اسمی-کرنش محلی بدست آمده و با نتایج تست های تجربی مقایسه شدند. در انتها توانایی مدل در پیش بینی تاثیر تغیییر خواص ماده و شریط محیطی مورد بررسی قرار گرفت.

در این پروژه رفتارهای آلیاژ حافظه دار فرومغناطیسی نیکل- منگنز-گالیم به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور دو تجهیز جانبی (تجهیز اعمال میدان مغناطیسی ثابت و تجهیز اعمال تنش فشاری ثابت) طراحی و ساخته شده است. نمونه تک کریستال نیکل- منگنز-گالیم با ساختار 5m تحت بارگذاری های شبه استاتیکی قرار گرفت. یک دسته از آزمایش هایی که انجام شده است، به منظور بررسی رفتار تنش-کرنش آلیاژ در میدان های مغناطیسی ثابت است. برای این منظور در حالی که نمونه بین فک های دستگاه تست کشش قرار داده شده بود توسط تجهیزی که از دو آهنربای دائم بهره می برد، تحت میدان مغناطیسی قرار گرفت. جهت اعمال میدان مغناطیسی عمود بر جهتی است که نیروی مکانیکی اعمال شده است. در نتیجه این آزمایش ها خاصیت حافظه شکل و سوپرالاستیسیته در این آلیاژها مشاهده شد. دسته دیگری از آزمایش ها با هدف بررسی رابطه کرنش و میدان مغناطیسی در سطوح ثابتی از تنش انجام شد. برای این منظور در حالی که نمونه بین قطب های الکترومگنت قرار داشت و به آن میدان مغناطیسی اعمال می-شد، توسط تجهیز اعمال تنش تحت تنش فشاری ثابت در جهت عمود بر میدان مغناطیسی قرار گرفت. در نتیجه این آزمایش ها مقادیر تنش غیردوقلویی و تنش مسدود کننده تخمین زده شد. پس از آن انواع بارگذاری های ناقص مکانیکی و چند بارگذاری ناقص مغناطیسی انجام شد. نتیجه آزمایش در اغلب بارگذاری های ناقص بر منحنی بارگذاری چرخه کامل منطبق شد. تنها در باربرداری ناقص مکانیکی و باربرداری ناقص مغناطیسی، منحنی بارگذاری با منحنی بارگذاری چرخه کامل اختلاف دارد. در نهایت به منظور بررسی تأثیر نرخ کرنش در رفتار تنش-کرنش، آزمایش هایی در نرخ های کرنش مختلف انجام شد. نتایج این آزمایش ها نشان می دهد نرخ کرنش تأثیر محسوسی در رفتار تنش-کرنش این آلیاژها ندارد.

پدیده ی لغزش به جلو در نورد میلگرد در اثر اختلاف سرعت غلتک و میلگرد به وجود می آید. لغزش به جلوی بیش از حد سبب کشیدگی میلگرد و گاه فشردگی آن شده و خرابی محصول نهایی را به دنبال دارد. در این تحقیق شبیه سازی سه بعدی فرآیند نورد دستگاه بدون تاب خوردگی (منوبلوک) در خط نورد میلگرد ذوب آهن اصفهان به روش اجزای محدود انجام می شود. از دستاوردهای این تحقیق می توان به، استخراج هندسه ی محصول نهایی خط نورد، سرعت میلگرد هنگام نورد، زاویه ی خنثی، ارتفاع در صفحه ی خنثی، لغزش به جلو در قفسه های منوبلوک، اشاره کرد. همچنین بررسی پارامترهای تاثیرگذار در پدیده ی لغزش به جلو، مانند بررسی اثر ضریب اصطکاک بین غلتک و میلگرد بر پارامتر لغزش به جلو، بررسی اثر سرعت اولیه، دمای اولیه ی میلگرد و سرعت دورانی غلتک بر پارامتر لغزش به جلو، از دیگر موضوعات بررسی شده است. در پایان الگوی توزیع تنش وتوزیع دما در طول میلگرد و در مسیر نورد بررسی شده است. در این پژوهش ابتدا نمونه های استاندارد آزمون کشش گرم برای به دست آوردن خواص مکانیکی فلز مورد نظر تهیه شد و در ادامه آزمون کشش ساده برای دماها و نرخ کرنش های مختلف انجام شد. نتایج حاصل با استفاده از روش شبکه های عصبی مورد تحلیل قرار گرفت و خواص مکانیکی فلز مورد تحقیق در دماها و نرخ کرنش های مختلف استخراج شد. از این آزمون ها می توان نتیجه گرفت که با افزایش نرخ کرنش حد تسلیم و مقاومت نهایی به ترتیب کاهش و افزایش می یابند. در ادامه از خط نورد میله ی شرکت ذوب آهن اصفهان بازدید و با کارشناسان و مهندسان بخش طراحی کالیبر مشاوره شد، همچنین از داده های اولیه و تجربی این خط به منظور اعتبار سنجی کارهای انجام شده، استفاده شد. شبیه سازی سه بعدی فرآیند نورد میلگرد دستگاه منوبلوک به وسیله ی نرم افزار اجزای محدود abaqus/explicit v.6.11 و در پایان تحلیل روی نتایج شبیه سازی و انجام محاسبات لغزش به جلو و سایر پارامتر های تاثیرگذار بر پدیده ی لغزش به جلو انجام شد. طبق تحلیل های انجام شده می توان نتیجه گرفت که با افزایش سرعت اولیه ی میلگرد، پارامتر لغزش به جلو برای قفسه های اول تا سوم تقریباً ثابت بوده است. افزایش سرعت دورانی غلتک منجر به کاهش لغزش به جلو در هر قفسه می شود. نتایج حاصل از تغییر پارامتر ضریب اصطکاک برای هر قفسه نشان داد که، افزایش در ضریب اصطکاک بین غلتک و میلگرد در هر مرحله منجر به افزایش پارامتر لغزش به جلو می گردد.

چکیده آلیاژ حافظه دار نیکل-تیتانیوم (نایتینول) متخلخل اخیراً به عنوان جایگزینی مناسب برای بافت های مختلف بدن بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پایان نامه آلیاژ حافظه دار نیکل-تیتانیوم متخلخل به روش سنتز احتراقی تولید شده است. مخلوط پودرهای نیکل و تیتانیوم در دو مرحله یک بار با اسید استئاریک و یک بار بدون استفاده از آن آسیاب شده اند. سپس در قالب فشرده شده و پس از پیشگرم به روش سنتز احتراقی خود پیشرونده محصولات تولید شده اند. پارامترهای مختلف از جمله شرایط آسیاب کاری، میزان فشردگی لازم، دمای پیشگرم و شرایط مرحله اشتعال بررسی گردیده است. به منظور بررسی فازهای تشکیل شده در محصول نیز از آزمایش آنالیز xrd استفاده گردیده و مشخص شده است که فاز غالب در محصولات تولید شده niti می باشد.همچنین میزان کل تخلخل و درصد تخلخل باز محصول بر اساس استاندارد iso2738 اندازه گیری و میزان کل تخلخل محصول 52 درصد محاسبه شد که از این مقدار تقریباً 66 درصد آن را تخلخل باز تشکیل می دهد.