نام پژوهشگر: محسن صفوی

پیاده سازی زیر سیستم نگهداری و تعمیرات برنامه ریزی منابع سازمان (erp) در خط تولید کنسانتره سنگ آهن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مکانیک 1388
  علی نریمانی   محسن صفوی

سیستمهای برنامه ریزی منابع سازمانی(erp) مجموعه سیستم های کاملا یکپارچه است که بر مبنای فرآیندهای کاری استاندارد مبتنی بر بهترین تجربه ها ایجاد شده است.erp دارای زیر سیستمهای مختلفی از جمله مدیریت تجهیزات سازمانی (eam) می باشدکه نقش بسزایی در ارتقاء بهره وری سیستم های ساخت و تولید امروزه ایفا مینماید. eam یکی از عملیات بسیار کاربردی در خط تولید کنسانتره سنگ آهن می باشد که بهره برداری بهینه از آن، خط تولید را به جایگاه مطلوب در نگهداری و تعمیرات تجهیزات می رساند. پیاده سازی زیرسیستم نگهداری وتعمیرات erp به واسطه یکپارچه سازی اطلاعات و استاندارد سازی عملیات و حذف فعالیتهای تکراری موجبات سرعت و دقت عملیات در خط تولید و کاهش مسائل و مشکلات حاصل از کمبود مواد و انبار را فراهم نموده و بیشترین آمادگی در تجهیزات خط تولید و کاهش هزینه ها را به همراه دارد. سیستم eam هنگام خرابی یک قطعه، نیروی انسانی لازم برای تعویض یا تعمیر آن، مواد و قطعات انباری مورد نیاز جهت تعمیرات، ابزار لازم جهت عملیات تعمیر و سایر عوامل لازم را تعیین نموده و پس از عملیات، امکان محاسبه ی قیمت تمام شده آن بر اساس ساعت کار نیروی انسانی و تجهیزات و قطعات مصرفی را بدست می دهد، همچنین با تعیین نمودن عوامل مهم در مسیر دستور کار و تجهیز و ثبت آنها به صورت تاریخچه ای، گزارشهای ماهانه و سالانه از توقف ها و زمان بین توقف ها، علت خرابی ها و منبع خرابی های مداوم را ثبت می نماید. در این تحقیق با حضور در خط تولید کنسانتره سنگ آهن شرکت گل گهر سیرجان و مشارکت در پیاده سازی سیستم eam، مراحل پیاده سازی سیستم توسط ارایه راهکارهایی بهینه سازی گردیده است. بسته نرم افزاریerp پیاده سازی شده به نام oracle e.business suite تحت لیسانس شرکت اوراکل بوده و روش مورد استفاده جهت پیاده سازی این سیستم، روش پیاده سازی برنامه های کاربردی شرکت اوراکل (aim) می باشد. راهکارهای بهینه سازی، به دو گروه کلی دسته بندی گردیده است. دسته اول عوامل تاثیر گذار بر پیاده سازی بهینه این سیستم است که شامل کد گذاری بهینه تجهیز، استخراج سلسله مراتب بهینه تجهیز و الصاق فایلهای آموزشی در تنظیم فرآیندهای سیستم eam می باشد، دسته دوم عوامل تاثیر گذار بر بکارگیری بهینه این زیر سیستم است که شامل استخراج دیاگرامهای حاکم بر گردش فرآیندهای عملیات نگهداری و تعمیرات در سیستم eam ، نمایش مراحل انجام تنظیمات اساسی سیستم با استفاده از تصاویر تک تک مراحل پیاده سازی سیستم و ارائه ظرفیتهای موجود در سیستم eam می باشد، این روشها ضمن بالا بردن سطح درگیری بهره بردار در مراحل پیاده سازی سیستم eam و ارتقاء سطح شناخت و تسلط وی بر سیستم، کاربر برای در اختیار گرفتن سیستم در فاز نهایی آماده ساخته و ضمن کاهش زمان شروع بهره برداری تا استقرار سیستم، موجبات بکارگیری بهینه سیستم را فراهم آورد.

بهینه سازی کیفیت ماشینکاری فولاد aisi d6 با طراحی آزمایش مناسب و تجزیه و تحلیل تأثیر پارامترهای ماشینکاری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1388
  امیر بیگ محمدی   محسن صفوی

فولاد aisi d6 یک فولاد ابزار سردکار می باشد که به طور گسترده در ساخت قالب های برش، کشش، کشش عمیق و دیگر موارد مشابه بکار می رود. این فولاد دارای مقاومت سایشی عالی و قابلیت ماشینکاری ضعیف می باشد. با توجه به گستره کاربرد این نوع فولاد و قابلیت ماشینکاری ضعیف این فولاد، لازم است که فرآیند ماشینکاری این فولاد اقتصادی شود. بدین منظور هدف از این پژوهش بهینه سازی کیفیت ماشینکاری فولاد aisi d6 با در نظر گرفتن نیروهای ماشینکاری و زبری سطح می باشد. منظور از بهینه سازی در این پژوهش، ارائه شرایط ماشینکاری می باشد که در آن شرایط ماشینکاری، بهترین کیفیت صافی سطح و حداقل نیروهای ماشینکاری حاصل شود. در این پروژه ابتدا طراحی آزمایش عاملی کامل انجام شده و با استفاده از آنالیز واریانس، تأثیرگذاری و درصد تأثیر پارامترهای ماشینکاری بر صافی سطح و نیروهای ماشینکاری مشخص گردیده است. طرح آزمایش عاملی کاملی طرح آزمایشی است که شامل دو یا چند عامل می باشد. هر عامل شامل چند سطح بوده و تعداد آزمایش ها برای این طرح، ترکیب کلیه سطوح عامل ها می باشد. این طرح آزمایش امکان مطالعه تأثیر عامل ها به تنهایی و تأثیرات متقابل آنها را فراهم می کند. پس از طراحی آزمایش با استفاده از روش آماری رویه ی پاسخ، روابطی که ارتباط بین پارامترهای ماشینکاری، نیروها و زبری سطح را نشان دهد، ایجاد شده است. روش رویه ی پاسخ ارتباط بین متغیرها و پاسخ را توصیف می کند. هدف این روش یافتن بهترین پاسخ یا توصیف برای توزیع داده ها می باشد. با توجه به سادگی و کاربردی بودن رویه ی پاسخ درجه دو، پژوهشگران توصیه به استفاده از این مدل آماری کرده اند. ساده ترین رویه ی پاسخ نوع درجه یک یا خطی آن می باشد، برای استفاده از این روش نیاز به طرح آزمایش عاملی یا عاملی کسری می باشد. با رویه ی پاسخ خطی می توان تأثیر عامل ها بر خروجی را بدست آورد. برای ایجاد رویه های مرتبه بالاتر نیاز به طرح های آزمایش کامل تر مانند طرح آزمایش عاملی کامل می باشد. مدل های مرتبه بالاتر در مسائل بهینه سازی کاربرد دارند. در نهایت با استفاده از الگوریتم ژنتیک، شرایط بهینه ماشینکاری معرفی شده است. الگوریتم ژنتیک یک روش جستجو برای یافتن حل های دقیق یا تقریبی در مسائل بهینه سازی می باشد. الگوریتم ژنتیک یک کلاس خاص از الگوریتم های تکاملی می باشد که در آن از مفاهیم بیولوژیکی مانند وراثت، جهش و پیوند استفاده شده است. در ادامه پژوهش فرآیند براده برداری به صورت دو بعدی به کمک روش اجزاء محدود شبیه سازی شده و تأثیر شعاع لبه ابزار و عمق براده برداری بر نیروی برشی و شعاعی بررسی گردیده است.

طراحی و ساخت سیستم cnc با عملگر دورانی پنوماتیکی جهت سنگ زنی خارج استوانه های فلزی غیر مغناطیسی ( فلزات رنگین) به روش پرداخت با پودر مواد ساینده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مکانیک 1390
  علی کیانی   محسن صفوی

به دلیل پیشرفت بسیار سریع صنایع مختلف و نیاز به دقت های بالا در ساخت قطعات، حرکت به سوی دست یابی به تکنولوژی های جدید در فرآیند های ساخت و تولید امری اجتناب ناپذیر می باشد. فرآیند پرداخت به کمک مواد ساینده مغناطیسی (maf) فرآیندی به نسبت نوظهور است که تاکنون توانسته طی مقالات منتشر شده در مجامع علمی دنیا ، جایگاه مناسبی در بین انواع روش های پرداخت فوق دقیق بدست آورد. این شیوه به دلیل عبور از محدودیت های روش پرداخت سنتی و ایجاد سطوح با زبری بسیار کم، امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است.از این رو در این پروژه علاوه بر شناخت بیشتر این فرآیند و بررسی مزایای آن، دستگاهی طراحی و ساخته می شود که قابلیت پرداخت سطوح خارجی استوانه ای حتی برای قطعاتی از جنس فلزات رنگین مانند آلومینیوم و مس را دارا بوده و تاثیر چند پارامتر مهم و تاثیرگذار مانند فاصله ابزار و قطعه کار، سرعت دورانی ابزار، فرکانس تغییر جهت دوران ابزار و میزان شدت میدان مغناطیسی بر زبری نهایی سطح را بررسی نماید. در میان فاکتور های ذکر شده، عامل فرکانس تغییر جهت دوران ابزار برای اولین بار در این روش پرداخت مورد بررسی قرار گرفته است. صرف هزینه ساخت کم (در مقایسه با دستگاه های مشابه جهت فرآیند پرداخت فوق دقیق) از دیگر مزایای مهم این دستگاه محسوب می گردد.پس از ساخت دستگاه، با استفاده از روش طراحی آزمایش به کمک نرم افزار مینی تب، آزمایش ها به روش رویه پاسخ سطح طراحی و اجرا شد. مقدار صافی سطح نهایی به عنوان متغییر خروجی در این آزمایش ها، با استفاده از دستگاه زبری سنج اندازه گیری شد. برای بررسی اثر شدت میدان مغناطیسی، آزمایشات در دو حالت میدان متفاوت انجام گرفت. همچنین به کمک نرم افزار مینی تب، معادله رگرسیونی جهت تعیین نسبت تاثیرگذاری هر یک از فاکتور های ورودی بر متغییر خروجی (صافی سطح) استخراج شد. نتایج حاکی از آن بود که فاکتور فرکانس در مقایسه با دیگر فاکتورها بیشترین تاثیر را بر بهبود کیفیت سطح دارا می باشد. همچنین افزایش شدت میدان مغناطیسی تاثیر بسزایی در بهبود صافی سطح قطعه کار خواهد داشت. نتایج بدست آمده برای درک موثرتر به صورت نمودار و کانتور نیز آمده است. برای نشان دادن بهتر نتایج کار ، با استفاده از میکروسکوپ های دقیق از سطح قطعه کار تصویر برداری شد.

طراحی و ساخت محور چهارم دورانی سیستم cnc جهت تحلیل پارامترهای پرداختکاری چرخدنده مخروطی به روش maf
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1391
  محمدرضا مردانی زاد   محسن صفوی

در قطعات جدید، زبری سطحی پارامتر بسیار مهمی است و بر روی عمر قطعات و کیفیت عملکرد آن ها و نیز بر روی عملکرد کل سیستم تأثیر می گذارد. امروزه ساخت قطعاتی با زبری سطحی بسیار کم یک هدف مهم برای بسیاری از صنایع پیشرفته شده است. برخی مواقع رسیدن به کیفیت پرداخت سطحی بالا توسط روشهای سنتی کاری مشکل و یا غیرممکن است. صافی، دقت و سلامت سطح قطعات تولید شده توسط فرآیندهای ماشینکاری سنتی به سیستم ماشین ابزار وابسته است که شامل ماشین ابزار، ابزار برنده، قطعه کار، شرایط برش، و سیال برشی دارد. برای دستیابی به صافی سطح بالاتر، لازم است که ماشین ابزار صلب، عاری از خطاهای شبه استاتیک (انحراف شکل) و همچنین خطاهای دینامیک (ارتعاش خودبرانگیخته یا ارتعاشات معمولی)، و خطای ابزار و قطعه کار باشد. همچنین با توسعه مواد جدیدی مانند سوپرآلیاژها و سرامیکها و مواد مرکب که ماشینکاری آنها سخت است، تغییرات نیروها در فرآیند ماشینکاری طبیعی است و با تغییر سیستم ماشین ابزار نمی توان آن را برطرف نمود. همچنین، موادی مانند سرامیکها یا شیشه ذاتاً ترد و شکننده هستند و خرابی و شکست قطعات ساخته شده از این مواد معمولاً در اثر ترکهای ایجاد شده در حین فرآیند ماشینکاری اتفاق می افتد. پرداخت کاری سایشی مغناطیسی یکی از روش های پرداخت سطح پیشرفته است که می توان از آن برای ایجاد سطوح با کیفیت بالا و با زبری سطحی در حد چند نانومتر بر روی قطعات تخت و همچنین سطح داخلی و خارجی قطعات استوانه ای شکل استفاده نمود. این روش برای قطعات با هندسه های دیگر نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد. این فرآیند برای کار بر روی مواد سخت مانند سرامیک ها و سوپرآلیاژها که پردازش آنها توسط فرآیندهای سنتی مشکل و یا غیرممکن است، مناسب می باشد. چرخدنده های مخروطی از قطعاتی هستند که به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند و زبری سطحی دندانه چرخدنده یکی از پارامترهای موثر بر عمر و سر و صدای چرخدنده در حین کار آن می باشد. در این پروژه با افزودن یک محور چهارم دورانی به یک فرز cnc سه محوره آزمایشگاهی، دستگاهی طراحی و ساخته شده است که قابلیت پرداخت چرخدنده-های مخروط مارپیچ را دارا می باشد و می توان توسط آن تأثیر پارامترهای مهم موثر بر فرآیند پرداخت کاری به کمک پودر مواد ساینده مغناطیسی را مطالعه و بررسی نمود. امکان استفاده از این دستگاه برای سایر چرخدنده ها (چرخدنده های مخروط ساده، چرخدنده های مارپیچ، چرخدنده های ساده) و نیز سطوح خارجی استوانه ها از مزیت های دستگاه ساخته شده می باشد. کنترل حرکت محورهای این سیستم به صورت نرم افزاری می باشد که این امر هزینه های ساخت دستگاه را کاهش می دهد. پس از ساخت دستگاه، یکی از روش های طراحی آزمایش یعنی روش رویه پاسخ (rsm) برای طراحی آزمایش های مناسب جهت مطالعه اثر پارامترهای مهم بر روی فرآیند مورد استفاده قرار گرفته است. سپس با تحلیل آماری داده های حاصل از آزمایش های انجام شده توسط نرم افزار مینی تب، فاکتورهای موثر بر فرآیند و اثرات متقابل آن ها تعیین شده و معادله رگرسیونی برای تخمین زبری سطح نهایی از روی ورودی های فرآیند به دست آمده است. نتایج حاصل از تحلیل ها نشان داد که هر سه فاکتور مورد بررسی یعنی سرعت دوران ابزار، جریان عبوری از سیم پیچ آهن ربای الکتریکی و شماره مش ذرات ساینده تاثیر مهمی بر روی زبری سطح نهایی دارند. در بین پارامترهای مورد مطالعه، جریان عبوری از سیم پیچ بیشترین تأثیر و سرعت دورانی ابزار کمترین تأثیر را بر بهبود زبری سطحی داشته است. آزمایشات نشان داد که زمان لازم برای پرداخت چرخدنده مخروطی توسط روش maf نسبتاً طولانی می باشد و استفاده از این روش برای پرداخت چرخدنده مخروطی در موارد عادی مقرون به صرفه نمی باشد، ولی در موارد خاص در صورت نیاز به صافی سطح بسیار بالا می توان از آن استفاده نمود.

تدوین راه کار های کاربردی برای ساخت قطعات به روش fused deposition modeling با کاهش هزینه ساخت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  احسان گدازنده ها   محسن صفوی

فرآیندهای ساخت به روش افزودنی از دسته فرآیندهای تولیدی نوین صنعتی است که بر خلاف روش های مرسوم تولیدی، مانند جداسازی مواد(تراشکاری, فرز کاری و ...) و فرم دهی(کشش عمیق، اکستروژن و ...)، بر اساس افزودن لایه لایه مواد بر روی یکدیگر، تولید قطعات را انجام می‏دهند. فرآیندهای ساخت به روش افزودنی بر اساس نوع ماده مصرفی به سه دسته مایع پایه، پودر پایه و جامد پایه تقسیم بندی می شوند. فناوری مدل سازی با رسوب رشته های ذوب شده (fdm) از دسته فرآیند‏های ساخت به روش افزودنی است که از مواد مصرفی جامد برای تولید قطعات استفاده می کند. به دلیل هزینه پایین، زمان ساخت کوتاه و سهولت کاربری، این تکنولوژی انقلابی در صنایع ساخت به روش افزودنی به وجود آورده است. فرآیند تولید قطعات در این فرآیند بر اساس ذوب رشته‏هایی از جنس پلیمرهای گرمانرم (thermoplastic polymers) و قرار گیری این رشته‏ها در کنار یکدیگر به صورت لایه به لایه صورت می‏گیرد. در این پروژه به منظور آشنایی با این فرآیند و با هدف بومی سازی این تکنولوژی، برای اولین بار در کشور به بررسی و مطالعه بر روی این تکنولوژی پرداخته شده و تکنولوژی ساخت یک دستگاه fdm تدوین گردیده است. جهت معرفی این فرآیند به عنوان یک تکنولوژی تولیدی، پس از نصب و راه‏اندازی یک دستگاه fdm و آشنایی با پارامترها و عوامل موثر تکنولوژی fdm، آزمایش ها و بررسی‏هایی بر روی عملکرد دستگاه و پارامترهای موثر در فرآیند صورت گرفت. با مطالعه و شناسایی پارامترهای فرآیند و با توجه به قابلیت های دستگاه موجود، پارامترهای ضخامت لایه، سرعت پیشروی، چگالی قطعات تولیدی و فاصله عرضی تزریق به عنوان پارامتر های موثر در هزینه تولید فرآیند انتخاب گردید. با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی، آزمایش های جهت ارزیابی و دستیابی به حالت بهینه، طراحی و انجام گردید و در نهایت با بررسی نتایج کمی بدست آمده از تحلیل میزان اغتشاشات و آنالیز واریانس (analysis of variance) انجام شده بر روی داده های حاصل از آزمایش و بررسی نتایج کیفی بدست آمده از تصاویر میکروسکوپی گرفته شده از قطعات تولیدی، تاثیر پارامترهای انتخابی، بر فرآیند تولید و هزینه های آن به دست آمد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که پارامتر ضخامت لایه بر کاهش هزینه تولید بسیار موثر می باشد از این رو مدل هایی با تکنیک لایه بندی تطبیقی شبیه سازی گردید و اثر آن بر کاهش هزینه و افزایش کیفیت قطعات بررسی شد و در نهایت راه کارهایی کاربردی جهت تولید به کمک فرآیند fdm پیشنهاد گردید.

طراحی اتوماسیون مکانیزم فرزکاری شیمیایی از نوع شیب دار در قطعات آلومینیومی با استفاده از محلول قلیایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مکانیک 1384
  محمد علیخانی   محسن صفوی

فرزکاری شیمیایی از نوع شیب دار آلیاژهای آلومینیم، یکی از فرایندهای استراتژیک در صنایع هوافضا بخصوص صنایع هلیکوپتری است و در کشور ایران علیرغم کاربرد وسیع آن به صورت دستی و نتکی به تجربه اپراتور انجام میشود. این پایان نامه حاصل پروژه ای است در زمینه طراحی بهینه و اقتصادی یک دستگاه اتوماتیک با عمر حداقل ده سال کهقادر است در هر مرحله کاری قطعات اکستروژن با طول حداکثر 5 متر را رد بازه زمانی 5/0 تا 20 ساعت باندازه 24/0 تا 17 میلیمتر بر متر با دقت 50 میکرومتر بر متر ماشینکاری کند در نتیجه میتواند کلیه قطعات هلیکوپترهای حال حاضر جهان تا رده فوق سنگین و همچنین دیگر سازه های هوایی را سروزیس دهی نماید. در ضمن این دستگاه قادر به فرزکاری شیمیایی از نوع ساده نیز میباشد.

مطالعه تجربی و ارائه مدل شبکه عصبی از پارامترهای موثر فرآیند شکل دهی بدون قالب پرس در تاثیر برگشت فنری بر دقت ابعادی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1392
  علیرضا زارع   محسن صفوی

امروزه تقاضای رو به فزونی در جهت بهبود و توسعه تکنیک های ساخت به روش سنتی به منظور سهولت در امر ساخت قطعات جدید بوجود آمده است. در این میان شکل دهی تدریجی راه حلی ابداع شده و امکان پذیر به منظور نمونه سازی سریع و ساخت در حجم تولید دسته ای از قطعات بشمار می آید. این فرآیند در دمای اتاق (شکل دهی سرد) صورت گرفته و نیاز به مرکز ماشینکاری cnc، ابزار با سر کروی و نگهدارنده ای به منظور نگهداشتن ورق دارد. اگر چه این فرآیند به طور وسیعی توسط محققان بررسی شده است، اما همچنان تلاش زیادی به منظور کاربردی کردن فرآیند در صنعت مورد نیاز است. این پروژه از طرفی رویکردهای تجربی و آزمایشگاهی این روش شکل دهی را مورد بررسی قرار می دهد. به عبارت دیگر آماده سازی تجهیزات مورد نیاز و نیز کسب توانایی در پیاده سازی این روش از جمله اهداف این تحقیق می باشد، زیرا همواره در فضای عملی یک فرآیند، شرایط و پارامترهای ویژه ای وجود دارد که تسلط کافی بر این عوامل و نیز توانایی در انجام آزمون های سالم و کامل از یک روش، بسیارحائز اهمیت می باشد. باتوجه به کاربرد وسیع این فرآیند در صنعت خودروسازی، در این تحقیق نیز به شکل دهی قسمتی از بدنه خودرو(قسمت دستگیره درب خودرو) پرداخته شده است. همچنین ورقه ی بکاربرده ورقه ی فلزی dc04 می باشد که کاربرد وسیعی در صنعت خودر خصوصا قسمت بدنه دارد. شکل وجنس نمونه مورد بررسی در تحقیق حاضر تلاشی در راستای کاربردی و صنعتی کردن این روش شکل دهی بشمار می رود. بررسی تاثیر پارامترهای فرآیند (قطر ابزار،گام محوری،سرعت پیشروی و سرعت چرخش ابزار) بر برگشت فنری و تاثیر آن بر دقت ابعادی قطعه خودرویی شکل گرفته از دیگر اهداف در این تحقیق می باشد. بدین منظور با استفاده از تکنیک طراحی آزمایش تاگوچی آزمایش های تجربی براساس پارامترهای یاد شده طراحی گشته و به تحلیل نتایج حاصل از آزمایش ها در فضای نرم افزاری minitab پرداخته شده است. نتایج حاصل از این بخش حاکی از تاثیر عمیق پارامتر اصلی گام محوری و پس از آن قطر ابزار بر برگشت فنری می باشد، در حالی که دو پارامتر سرعت پیشروی و چرخشی ابزار پارامترهایی با تاثیر کم هستند. ارائه مدلی از برگشت فنری با استفاده از رویکرد شبکه عصبی با حداقل خطا در پیش بینی میزان برگشت فنری در قطعات شکل گرفته هدف نهایی تحقیق پیشرو را شامل می شود. در واقع هدف دستیابی به مدل، به عنوان یک ابزار طراحی عمومی است که به کمک آن طراح با سهولت بیشتر می تواند فرآیند را در مورد شکل دهی قطعات با کیفیت بهتر اجرایی کند. در این قسمت از اطلاعات مربوط به آزمایش های تجربی در بخش اولبه به عنوان اطلاعات ورودی در برآورد مدل شبکه استفاده شده و تلاش در راستای معنی دار کردن این اطلاعات شده است. همچنین به منظور دستیابی به مدل مطلوب از شبکه آزمایش هایی براساس پارامترهای مربوط به ساختار شبکه و روش های آموزش به روش تاگوچی طراحی گشته و پس از بررسی نتایج مدل مطلوب شناسایی شده است. بکارگیری روش اعتبارسنجی درکنار سایر روش های بهبود عمومیت شبکه از جمله موارد نوین در بهبود عمومیت شبکه در این تحقیق بشمار می رود. لازم به ذکر است از نرم افزار matlab در اجرا و پیاده سازی کلیه مدل های شبکه عصبی استفاده شده است.

شبیه سازی، ساخت و کنترل سیستم خودکار "pick&place-painting" در فرآیند پوشش دهی، مبتنی بر طراحی مکاترونیکی با حداقل اتلاف انرژی سیال
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1386
  حمیدرضا هوشیارمنش   محسن صفوی

در این پژوهش، یک مکانیزم قابل برنامه ریزی pick-and-place/paining در فرآیند پوشش دهی پودر اپوکسی شیرهای "هاول" ، مورد توجه قرار گرفته است که با توجه به قابلیت آن در تنوع ابعاد شیرهای هاول و تنوع در توالی عملیات برنامه ریزی شده برای رسیدن به حداقل اتلاف انرژی در کمترین زمان ممکن، از جمله ربات های ساده صنعتی دو منظوره به شمار می رود. این مکانیزم خودکار، دارای سه درجه آزادی "rrp" بوده و با توجه به کاربرد آن "dap" نامیده می شود. از مهم ترین ویژگی های بارز این ربات، همچون دیگر ربات های صنعتی می توان به انجام روندهای دشوار، تکراری و خستگی زا با دقت مطلوب و نیز کاهش نیاز به حضور انسان در محیط های آلوده و خطرناک اشاره کرد. آنچه در طول دوره پژوهش انجام پذیرفته است، به طور عمده مراحل مختلف طراحی مکانیزم "dap" تحلیل های استاتیکی و دینامیکی، شبیه سازی حرت، کنترل الکترونیکی، ساخت سیستم و بهینه سازی نرخ مصرف سیال در سیستم محرک پنوماتیک را در بر می گیرد و در ادامه، فازهای دیگری از جمله مقایسه نتایج حاصل از دو شیوه کنترل دقیق حرکت، ارایه و اجرای راهکارهای جهت بالا بردن سهولت برقراری ارتباط با دستگاه از سوی کاربر و ... مورد توجه قرار گرفته اند. نتایج بدست امده از این تحقیق، تطابق رفتار سیستم با نتایج تحلیل های نرم افزاری و نیز کاهش چشمگیر زمان وهزینه های تولید، در جهت مرتفع نمودن نیاز بخشی از صنعت کشور از نظر فنی و اقتصادی را نشان می دهد از این رو امکان توسعه کاربرد چنین سیستمی در زمینه های دیگری چون پوشش دهی رنگ بر سطوح هموار یا دارای انحنا و نشانه گذاری بر روی شمش ها و تختال های فلزی در خطوط نورد و نیز اجرای فرآیندهای ساده جوشکاری در وضعیت های مختلف، وجود دارد و زمینه های مذکور از موارد مهمی است که با در نظر گرفتن اصلاحاتی در سیستم تأمین توان و اعمال کنترل مقاوم در پی نتایج مطلوب قبلی تحت مطالعه و بررسی بیشتر قرار گرفته است.

تحلیل شکل پذیری لوح ترکیبی در فرایند کشش عمیق
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1386
  مهدی رحمانی   محسن صفوی

از زمان عرضه خودرو تا کنون مهندسان تلاش کرده اند تا بهترین و مناسب ترین مواد را برای تولید اجزای مختلف خودرو یافته و مورد استفاده قرار دهند. با وجود ابداع مواد جدید این سوال مطرح است که مناسبترین ماده برای ساخت بدنه خودرو کدام است.معیارهای متعددی در تشخیص بهترین ماده وجود دارد که از میان آنها ایمنی و قابلیت استفاده مجدد و ظرفیت تولید از معیارهای اصلی به شمار می روند.با وجود این فولاد هنوز بهترین ماده برای ساخت بدنه خودرو می باشد. در ساختار بدنه خودرو فولاد دارای بیشترین کاربرد است و در ساخت اجزای شاسی از فولاد کم کربن نورد سرد شده استفاده می شود.خاصیت مکانیکی فولاد از دیگر فلزات نظیر آلومینیوم و نیز پلیمر برتر است.از این رو ایمنی محصول نهایی با استفاده از آن بهبود می یابد.خاصیت جذب انرژی عالی فولاد به دلیل ویژگی سخت شوندگی و استحکام زیاد آن در خمش باعث کاهش جراحت بوجود آمده در تصادفها می شود.حتی جدید ترین آلیاژهای آلومینیوم استحکامی بسیار کمتر از فولادها دارندو پلیمرها در برخوردهای شدید خاصیت جذب انرژی ضعیفی دارند.هزینه تعمیر پس از تصادف نیز در پلاستیکها بسیار گران است.پس می توان گفت فولاد بهترین انتخاب برای ساخت بدنه می باشد. تلاش مهندسان برای استفاده بهتر از مزیتهای فولاد به یک راه مبتکرانه یعنی استفاده از تکنولوژی twb در ساخت قطعات بدنه خودرو منتهی شده و از این طریق مزایای بسیاری بدست آمده است. در این پروژه قصد بر آن است که نسبت به بررسی شکل پذیری لوح ترکیبی از ورقهای فولادی که دارای ضخامت یکسان هستند ولی از نظر جنس باهم متفاوتند، اقدام شود. در این زمینه، لوح ترکیبی که متشکل از ورقهای فولادی e335d, st12 با ضخامت mm 2/1 توسط جوش لیزر به یکدیگر متصل شده اند، در فرآیند کشش عمیق با شبیه سازی کامپیوتری و انجام آزمایشات تجربی بررسی می گردند. نتایج آزمایشات تجربی و شبیه سازی کامپیوتری با هم مقایسه خواهند شد و پس از تایید مدل کامپیوتری، نسبت به بررسی لوح ترکیبی متشکل از ورقهای دیگر نیز اقدام خواهد شد. به عنوان نتیجه، حداکثر عمق کشش و جابجایی خط جوش در آستانه شکست، در لوح ترکیبی اندازه گیری میگردد. در نهایت با توجه به حل کامپیوتری مسیله، نتایج در یک فرایند آماری برای یافتن رابطه ای حاکم بر عمق کشش، در لوحهای ترکیبی با توجه به خواص ورقهای پایه، در شرایط مشابه به کار خواهند رفت

شبیه سازی فرآیند تزریق رزین و طراحی بهینه قالب vartm، برای ساخت پوشش کامپوزیتی محافظ سونار شناور دریایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مکانیک 1392
  هادی ایرجی   محسن صفوی

پوشش محافظ سونار کامپوزیتی بر روی کشتی های سطحی و زیر دریایی ساخته و استفاده می شود. این پوشش محافظ گنبدی شکل، جریانی آرام تولید و از آسیب ضربه به سونار جلو گیری می کند. پوشش محافظ سونار شناور دریایی همیشه از نظر ویژگی آکوستیکی و همچنین، استحکام لازم مورد توجه بوده است. در ایران نیز مانند کشور های پیشرفته جهان برای تولید سازه ای با این دو ویژگی به سراغ مواد کامپوزیتی به جای مواد فولادی رایج رفته اند. در این پژوهش چگونگی مدل سازی جریان رزین و پارامتر های موثر بر آن در فرآیند قالب گیری تزریق رزین تحت خلأ بررسی و تحلیل می شود. این فرآیند جهت ساخت سازه پوشش محافظ سونار کامپوزیتی انتخاب شده است. پُرشدن کامل قالب با آغشته سازی مناسب الیاف مسئله ای ضروری در قالب گیری تزریق رزین در خلأ می باشد. نتیجه نقص در آغشته سازی الیاف، قطعه معیوب و صرف هزینه اضافی است. به علت ناتوانی در شبیه سازی این فرآیند، تولید کنندگان بیشتر به استفاده از روش های سنتی دستی تمایل دارند. در روش های سنتی، به دلیل مصرف بالای رزین، آلودگی های ایجاد شده از طریق تبخیر رزین بالا بوده و استحکام محصول نهایی پایین می آید. بنابراین، شبیه سازی جریان رزین از میان الیاف، گامی مهم برای حصول اطمینان از فرآیند پر شدن قالب قبل از ژل(سفت) شدن رزین می باشد. به این منظور فرآیند تزریق رزین تحت خلأ، معادلات حاکم بر مدل سازی جریان رزین و پارامترهای مربوطه بررسی گردید. در این راستا، ابتدا تغییرات پارامتر های نفوذپذیری، تخلخل نسبت به فشار سه مدل الیاف شیشه توسط آزمایش اندازه گیری شده و نتایج حاصل در تحلیل های نرم افزاری مورد استفاده قرارگرفته است. در طی فرآیند vartm، تغییرات سرعت جبهه جریان نشان می دهد که مقدار ضخامت الیاف، تخلخل و نفوذپذیری ناحیه آغشته شده با گرادیان فشار تغییر می کند. تخلخل الیاف، با افزایش فشار کاهش می یابد که تحت تأثیر تراکم لایه های الیاف به صورت موضعی، با گرادیان فشار است. نفوذپذیری نسبت به فشار جریان و فشار تراکم تغییر می کند که با افزایش فشار جریان، میزان نفوذپذیری افزایش و با افزایش فشار تراکم نفوذپذیری کاهش می یابد. تأثیر فشار تراکم بر میزان نفوذپذیری بیشتر بوده و به طور کلی با افزایش فشار تراکم و فشار جریان، نفوذپذیری کاهش می یابد. فرآیند برای نمونه هایی ساده، توسط نرم افزار رایانه ای fluent شبیه سازی و جهت صحت سنجی نتایج نرم افزار با تست های عملی انجام گرفته، مقایسه گردیده است. این مقایسه نشان دهنده حدود 10 تا 20 درصد خطای شبیه سازی می باشد. خطای اندازه گیری پارامتر ها، در نظر نگرفتن تغییرات ضخامت طی شبیه سازی و خطای نرم افزار از جمله علت های خطا در شبیه سازی حدس زده می شود. در نهایت نیز با سعی و خطای نرم افزاری، استراتژی بهینه تزریق رزین مورد نیاز جهت ساخت پوشش محافظ سونار کامپوزیتی تعیین شده است.

ساخت چرخدنده های مخروطی ساده و مارپیچ به روش اضافه نمودن محور چهارم به فرز cnc سه محوره و مقایسه با روش سنتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1386
  مهدی کریمیان   محسن صفوی

چرخدنده یکی از اجزای مهم ماشین می باشد که توان و حرکت دورانی و یا خطی را بدون لغزش انتقال می دهداز میان فرآیندهای ساخت، ماشینکاری نقش مهمی را در ساخت چرخدنده های دقیق ایفا می کند. چرخدنده های مخروطی مارپیچ ، در انتقال قدرت بین محورهای متقاطع بکار می روند . چرخدنده های مخروطی مارپیچ، نوع ویژ ه ای از چرخدنده های مخروطی هستند که دنده ها در طول خود دارای انحنا می باشند. طراحی و ساخت چنین چرخدنده هایی امروزه موضوع تحقیق بسیاری از صنایع است . درگذشته ساخت چرخدنده ها با ماشین های هابینگ و شیپینگ صورت می گرفت ولی امروزه ماشین های cnc ویژه ای در تولید چرخدنده مخروطی مارپیچ استفاده می شوند. با توجه به اینکه ماشین های cnc ویژه ، نیاز به سرمایه گذاری بالایی جهت ماشین آلات و ابزار برای تراش چرخدنده با نوع ، اندازه و هندسه های مختلف دارند که این خود، محدودیت هایی را در ساخت انواع چرخدنده ایجاب می کند، در این پایان نامه روش ساخت چرخدنده های مخروطی مارپیچ به کمک ماشین فرز cnc سه محوره و با استفاده از یک سیستم به عنوان محور چهارم چرخشی با کنترل منطقی قابل برنامه ریزی (plc)، مطرح شد. گرچه این روش، نرخ تولید پایین تری نسبت به نرخ تولید در ماشین های cnc فوق الذکر دارد، ولی از نظر سرمایه گذاری، نسبت به این ماشین ها برتری دارد. در این پروژه سعی بر آن است که با الهام از روش سنتی که توسط ماشین فرز اونیورسال انجام می گیرد، ساخت چرخدنده های مخروطی مارپیچ به کمک ماشین فرز cnc سه محوره وکنترل الکترونیکی آن به کمک ماژول plc، انجام گیرد. لازم به ذکر است روش ارائه شده نسبت به روش سنتی، برتری دارد از آنجا که در روش سنتی، کنترل به صورت دستی انجام می گیرد و چرخدنده های تولیدی دارای دقت پایین تری می باشند. همچنین زمان تراش چرخدنده در این روش، بالاتر است.

ارائه روشی نوین مبتنی بر مکاترونیک در ساخت انواع چرخدنده ها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1386
  رضا عابدین زاده   محسن صفوی

چرخدنده ها کاربرد گسترده ای در صنعت در انتقال قدرت بین محور های موازی، متقاطع و متنافر دارند. چرخدنده ها به روش-های متفاوتی تولید می شوند. از جمله چرخدنده هایی که طراحی و ساخت آنها موضوع تحقیق بسیاری از صنایع می باشد، چرخدنده-های مخروطی مارپیچ هستند. امروزه ماشین های cnc ویژه ای در تولید چرخدنده، بالاخص چرخدنده مخروطی مارپیچ استفاده می-شوند. با توجه به اینکه ماشین های cnc ویژه ، نیاز به سرمایه گذاری بالایی دارند، روش نوین ساخت چرخدنده های مخروطی مارپیچ بر مبنای علم مکاترونیک مطرح می شود. این روش از نظر سرمایه گذاری که فاکتور ارزشمندتری در تولید می باشد، نسبت به این ماشین ها برتری دارد. همچنین روش نوین ذکر شده، ساخت انواع چرخدنده با یک ماشین فرز cnc سه محوره را امکان پذیر می سازد. در این تحقیق، با بکارگیری زمینه های cad/cam و مکاترونیک، مکانیزمی طراحی شده که به عنوان محور چهارم بر روی میز ماشین قرار می گیرد. بسته به نوع چرخدنده ای که ماشینکاری خواهد شد، این مکانیزم قابل انعطاف پذیر است. بنابراین این نوع سیستم از جمله سیستم های تولید انعطاف پذیر یا fms خواهد بود که امروزه از موضوعات مهم صنایع در تولید محصولات متنوع است. طراحی و شبیه سازی فرآیند تراش چرخدنده در نرم افزارهای solidworks و visual nastran صورت گرفته است. برنامه تراش cnc در نرم افزار master cam و برنامه کنترلی فرآیند ماشینکاری در نرم افزار wpl نوشته شده است. از تجهیزات مکاترونیکی که در ارائه این طرح بکار گرفته شده اند می توان به plc، اینورتر، انکودر، سنسورهای فیبر نوری و سنسورهای مجاورتی اشاره نمود. از دیگر مزایای این طرح، ادغام نمودن زمینه های طراحی جامدات، ساخت و تولید، مکاترونیک و اتوماسیون می باشد. ذکر این نکته نیز خالی از لطف نیست که در پروژه های روز دنیا سعی در استفاده مشترک از زمینه های کاری متفاوت (multi-discipline) می باشد که می توان مدعی شد پروژه در دست انجام نمونه ای از این قبیل می باشد.

طراحی و شبیه سازی سیستم اتوماتیک جداسازی رزین های پلاستیک از یکدیگر داخل زباله های شهری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1387
  حامد معصومی   محسن صفوی

هدف از این پایان¬نامه طراحی و شبیه¬سازی یک سیستم اتوماسیون جهت جداسازی رزین¬های پلاستیک از یکدیگر در زباله¬های شهری است. بدین منظور روش¬های موجود در زمینه¬ی جداسازی رزین¬های پلاستیکی مرور گردیده و یک سیستم مناسب برای این امر پیشنهاد شده است. سیستم جداسازی پیشنهادی در نرم¬افزار visual nastran شبیه¬سازی گردید. این سیستم از سه واحد شناسایی، کنترل و پرتاب تشکیل شده است. اساس عملکرد واحد شناسایی بر مبنای طیف¬سنجی بازتابشی مادون قرمز نزدیک می¬باشد. طیف بازتابشی چندین نمونه¬ی مختلف پلاستیکی از رزین¬های pet، hdpe، pvc، pp و ps که به طور عمده در جریان زباله-های شهری وجود دارند، در نواحی مختلف طول موجی گرفته شده است. بر اساس این طیف¬های بازتابشی، دو الگوریتم جداگانه جهت شناسایی رزین¬های پلاستیکی از یکدیگر به دست آمده است. این دو الگوریتم، بر اساس ماهیتی که دارند، الگوریتم¬های "دو فیلتر" و "مشتق دوم" نامگذاری شده¬اند. در الگوریتم روش دو فیلتر از دو طول موج خاص طیف در ناحیه¬ی مادون قرمز نزدیک، و در الگوریتم روش مشتق دوم از بیشتر گستره¬ی این ناحیه¬ی طول موجی استفاده می¬شود. با بررسی تأثیر پارامترهای مختلف نظیر آلودگی سطحی، ضخامت نمونه و وجود برچسب و درپوش برای نمونه، آشکار شد که هر دو الگوریتم کارایی بالایی در شناسایی رزین¬ها دارند. علاوه بر الگوریتم¬های شناسایی نوع رزین، الگوریتم¬هایی نیز برای شناسایی رزین¬های hdpe و pp بر اساس رنگ ایجاد شده است. این الگوریتم¬ها نتایج در خور توجهی دارند. در آن¬ها از طیف ناحیه¬ی مرئی استفاده شده است. الگوریتمی نیز برای شناسایی رزین¬های پلاستیکی، شیشه و کاغذ ایجاد شده است که روش "چهار فیلتر" نامگذاری شده است. در واحد کنترل از نرم¬افزار labview و کارت اکتساب داده استفاده می¬شود. وظیفه¬ی اصلی واحد کنترل اجرای الگوریتم¬های شناسایی و تشخیص ماده¬ی مورد نظر، و سپس ارسال فرمان مناسب به واحد پرتاب است. پس از بررسی¬های انجام گرفته، کارت اکتساب داده¬ی advantech pci-1710 برای واحد کنترل انتخاب شد. این کارت بدلیل ویژگی¬هایش، برای دریافت داده از واحد شناسایی و ارسال آن به کامپیوتر بسیار مناسب است. همچنین، این کارت برای ارسال فرمان به واحد پرتاب استفاده شده است. روش پیکربندی کارت برای کامپیوتر مورد بررسی قرار گرفته است. برنامه¬های مربوط به دریافت داده توسط کارت و ارسال فرمان، در نرم¬افزار labview و با کمک نرم¬افزار درایور کارت ایجاد شده است. همچنین برنامه¬های شناسایی بر اساس الگوریتم¬های به دست آمده برای واحد شناسایی، در labview ایجاد شده است. مطابق بررسی¬های انجام گرفته، سرعت آنالیز و محاسبات مربوط به الگوریتم¬ها در labview با سرعت سیستم جداسازی سازگار است. در واحد پرتاب امکان استفاده از شیر الکتروپنوماتیکی بررسی شده است. برای دستیابی به این هدف، شبیه¬سازی عمل پرتاب در نرم¬افزار visual nastran انجام شد و نیروی لازم پرتاب به دست آمد. در نهایت می¬توان بیان کرد که سیستم جداسازی پیشنهادی یک سیستم سریع، دقیق، مناسب و ایده¬آل برای جداسازی رزین¬های پلاستیکی است.

بررسی فرایند نورد سرد به کمک مکانیک آسیب
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1388
  رسول رشیدی فر   محسن صفوی

هدف از این پایان نامه بررسی تاثیر تغییرات سرعت خط نورد سرد پیوسته، بر روی پارگی ورق می¬باشد. ابتدا مطالعه¬ای بر روی خط نورد سرد پیوسته صورت گرفته و عوامل پارگی ورق از قبیل عوامل انسانی، تجهیزات و معایب ورق مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از روابط تحلیلی پارامترهای اصلی نورد سرد محاسبه شده ونتایج آن با نتایج تجربی استخراج شده از خط نورد سرد پیوسته فولاد مبارکه اصفهان مقایسه و صحت آن تایید شده است. سپس خط نورد سرد پیوسته توسط نرم افزار abaqus شبیه سازی گردیده که در آن معیار آسیب، به عنوان معیار پارگی ورق استفاده شده است. از میان مدل¬های آسیب موجود در این نرم افزار، معیار آسیب حد شکل دهی (fld damage) انتخاب شده که برای استخراج پارامترهای مربوط به این معیار، آزمایش اریکسن بر روی ورق فولادی st12 انجام گرفته و سپس این پارامترها به عنوان ورودی¬ نرم افزار مورد استفاده قرار گرفته است. در قدم بعدی صحت شبیه سازی انجام شده با مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج موجود تجربی و روابط تحلیلی اثبات شده و تغییرات سرعت خط نورد و تاثیر آن بر روی پارگی مورد بررسی قرار گرفته است.

طراحی و ساخت ابزار پرداخت لنزهای تخت و کروی اپتیکی جهت رسیدن به دقت سطح 2/?
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مکانیک 1392
  سید حسین هاشمی ریزی   پیمان مصدق

با توجه به گسترش و کاربرد روزافزون لنزهای اپتیکی در صنایع هوافضا، پزشکی، اپتیک و.... و همچنین پیچیده بودن فرایند ساخت و پرداخت آنها تحقیقات و پژوهش های زیادی در دنیا در راستای توسعه و بهینه سازی فرایند ساخت آنها صورت گرفته است. امروزه به دلیل استفاده از نورهای با طول موج مرئی در لنزها، نیاز به لنزهایی با دقت و صافی سطح بالا افزایش یافته است. فرایند پرداخت به عنوان آخرین و پر اهمیت ترین مرحله در ساخت لنز، بیشتر از دیگر مراحل مورد توجه قرار گرفته است. یکی از پیشرفته ترین روش های پرداخت لنزها، تکنولوژی پرداخت تحت کنترل کامپیوتر می باشد. در این روش پرداخت معمولا ابزاری کوچک و انعطاف پذیر تحت فشار و سرعت کنترل شده روی سطح حرکت کرده و خطای سطح را کاهش می دهد. نرخ براده برداری در این روش در حین حرکت ابزار برروی نقاط مختلف سطح کنترل می گردد. معمولا نرخ براده برداری در این روش با کنترل سرعت خطی ابزار کنترل می گردد (سرعت خطی زیاد منجر به براده برداری کمتر و سرعت خطی کمتر منجر به براده براری بیشتر می شود). با توجه به خطای اولیه سطح، سرعت های حرکتی ابزار تعیین می گردد تا خطای سطح کم شده و به سطح ایده آل نزدیک شود. در این پروژه با بومی سازی تکنولوژی و دانش پرداخت تحت کنترل کامپیوتر و با استفاده از ابزارهای طراحی و ساخته شده لنزهای تخت و کروی با استفاده از ماشین cnc سه محوره پرداخت شدند و به صافی سطح حدود300 نانومتر برای pv رسیدند. که در آن pv فاصله نقطه ماکزیمم تا مینیمم سطح می باشد.

تأثیر پارامترهای جوشکاری بر خواص مکانیکی و ساختار میکروسکوپی فولاد زنگ نزن آستنیتی 316 جوش داده شده به روش اصطکاکی اغتشاشی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1393
  مسعود اسلامی   محسن صفوی

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی یکی از روش های نوین جوشکاری حالت جامد به شمار می آید. در سال های اخیر فعالیت های گسترده ای در زمینه ی جوشکاری فولادهای زنگ نزن با استفاده از این روش انجام شده است. در این پروژه، تأثیر سرعت دورانی و سرعت خطی ابزار بر خواص مکانیکی و ساختار میکروسکوپی فولاد زنگ نزن آستنیتی 316 جوش داده شده به روش اصطکاکی اغتشاشی مورد بررسی قرار گرفته است. از بررسی های متالورژیکی انجام شده بر روی نمونه ها مشخص شده است که جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی باعث بهبود ساختار میکروسکوپی و ریز شدن دانه های فلز جوش شده است. بهبود یافتن ریزساختار تشکیل دهنده ی فلز جوش، باعث بهبود خواص مکانیکی کشش و سختی فلز جوش نیز شده است. با آنالیز نتایج آزمایش های مکانیکی با استفاده از تحلیل واریانس سطح پاسخ، مشخص شده است که با افزایش هم زمان سرعت دورانی و خطی ابزار، استحکام کششی و انرژی شکست نمونه های جوش داده کاهش ولی خاصیت سختی آن ها بهبود پیدا کرده است.

بررسی تجربی اثر پارامتر های ماشینکاری بر صافی سطح در فرآیند هونینگ عمودی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1393
  مجتبی مصطفایی   مهران مرادی

در مباحث ساخت و تولید و طراحی قطعات صنعتی، بررسی کیفیت سطح تولید شده جزء مهّمترین موارد میباشد. سیلندرها و قطعات استوانهای بخش عظیمی از قطعات صنعتی را در بر میگیرند که بسته به جنس، قطر، طول، تعداد و کیفیت سطح مورد انتظار توسط روش هایی همچون سنگزنی داخلی و هونینگ مورد پرداختکاری قرار میگیرند. در این تحقیق کیفیت سطح حاصل از پرداخت هونینگ به عنوان فاکتور خروجی مورد بررسی قرار گرفت، و با بررسی فاکتورهای موثر بر آن، تعدادی از این فاکتورها از قبیل نوع و دمای سیال، سرعت ماشینکاری، زبری سطح اولّیه، درجه سنگهای ساینده و تعداد سیکل رفت و برگشت ابزار مورد آزمایشات تجربی قرار گرفتند. از این شش فاکتور دو فاکتور نوع و دمای سیال در ابتدا مورد آزمایش قرار گرفته و با توجه به نتایج حاصل، سیال گازوییل در دمای 20 درجهی سانتیگراد بهترین نتایج را در کاهش زبری سطح به دنبال داشت که به عنوان شرایط ثابت در بررسی چهار فاکتور دیگر مورد استفاده قرار گرفت. طراحی آزمایش برای چهار فاکتور ورودی دیگر به روش کامل انجام شد. ونتایج نموداری آن نشان دهندهی این است که تعداد سیکل، زبری سطح اولیه و درجه ی سنگهای ساینده موثرترین فاکتور ها در میان فاکتورهای مورد بررسی میباشند و سرعت ابزار در محدوده ی مورد بررسی تاثیر چندانی را بر کاهش زبری به همراه ندارد.

طراحی، شبیه سازی و ساخت سامانه مایکروویو سینترینگ ترکیبی برای تولید نانوکامپوزیت ها با رفتار مکانیکی بهینه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1394
  عباس عابدین زاده   محسن صفوی

در این پژوهش سعی گردید از روش مایکروویو سینترینگ ترکیبی برای تولید مواد نانوساختار و نانوکامپوزیت¬ها استفاده شود. بدین¬منظور ابتدا طراحی و ساخت سامانه مایکروویو سینترینگ ترکیبی انجام گردید. هم¬چنین به¬منظور بررسی رفتار کوره در میدان مایکروویوی، شبیه¬سازی فرآیند پرس گرم با سامانه گرمایشی امواج مایکروویو به¬روش المان محدود صورت گرفت. سامانه مایکروویو سینترینگ ترکیبی با حداکثر توان kw 6 در فرکانس ghz 45/2 جزء سامانه¬های توان بالا محسوب می¬شود. سامانه مزبور قادر به تولید قطعات دیسکی¬شکل به قطر mm 50 می¬باشد. در ادامه، به¬منظور سنجش عملکرد سامانه، نمونه¬های بالک آلومینیوم نانوساختار و نانوکامپوزیت زمینه آلومینیوم حاوی 4 درصد وزنی آلومینای نانومتری (3o2wt%al4-al) توسط سامانه مزبور تولید گشتند. سپس نمونه¬ها در زمینه¬های مختلف بررسی ریزساختار، رشد دانه و ارزیابی پایداری حرارتی، تعیین چگالی، میکروسختی، آزمون نانوفروبرش و رفتار سایش مشخصه¬یابی گشتند. نتایج حاصل از مشخصه¬یابی نشان می¬دهد که نمونه¬ها با رشد دانه پایین در دمای سینترینگ °c 550 دارای پایداری حرارتی خوبی هستند. هم¬چنین چگالی نمونه سینتر شده نزدیک به چگالی تئوری می¬باشد که نقش مهمی در بهبود خواص کاربردی نمونه¬ها دارد. در ضمن نمونه نانوکامپوزیتی به¬دلیل حضور ذرات تقویت¬کننده سرامیکی آلومینا دارای سختی و مدول الاستیک بالاتر و ضریب اصطکاک و نرخ سایش کمتری می¬باشد. با توجه به مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی، مکانیزم سایش غالب برای نمونه آلومینیوم نانوساختار، ورقه¬ای شدن و برای نمونه نانوکامپوزیتی، خراشان و ورقه¬ای شدن مشاهده شده است. در انتها سعی گردید بررسی مقایسه¬ای روش مایکروویو سینترینگ ترکیبی با نتایج موجود مرتبط با روش پرس گرم مرسوم در تولید نانوکامپوزیت 3o2wt%al4-al صورت گیرد. نتایج نشان می¬دهد که محصول فرآیند مایکروویو سینترینگ ترکیبی نسبت به فرآیند پرس گرم مرسوم دارای چگالی و سختی بالاتر بوده و در ضمن مقاومت به سایش بهبود یافته است.

مطالعه تجربی و عددی سایش ابزار در ماشینکاری فولاد aisi4140 با استفاده از نانوسیال
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک 1394
  علی رضا عسگری   محسن صفوی

در این پایان نامه تأثیر نانوسیال اکسید تیتانیوم با سیال پایه آب بر روی بیشینه آستانه فرسایش ابزار، نیروی ماشینکاری و زبری سطح قطعه کار در فرایند تراشکاری فولاد ابزار عملیات حرارتی شده (aisi 4140) مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج حاصل با حالت خشک مقایسه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد افزودن نانو ذرات اکسید تیتانیوم به مقدار 5/1 درصد حجمی به آب موجب کاهش قابل ملاحظه مقدار بیشینه آستانه فرسایش، زبری سطح قطعه کار و نیروی ماشینکاری نسبت به حالت خشک می شود. بر اساس نتایج حاصل، نانوسیال برشی اکسید تیتانیوم بیشینه آستانه فرسایش، زبری سطح و نیروی ماشینکاری را به ترتیب30 و 40 و 35 درصد نسبت به حالت خشک کاهش می دهد و در هنگام استفاده از نانوسیال مذکور در محدوده آزمایش های به عمل آمده کمترین آستانه فرسایش در سرعت پیشروی 11/0 میلی متر بر دور و سرعت برشی 23/61 متر بر دقیقه حاصل شد. هم چنین مقدار بیشینه آستانه فرسایش ابزار توسط یک آنالیز کوپل مکانیکی-حرارتی به روش المان محدود در نرم افزار شبیه سازی دیفورم پیش بینی شد. در نهایت مقادیر بیشینه آستانه فرسایش ابزار حاصل از تست های تجربی و شبیه سازی المان محدود، با یکدیگر مقایسه شدند.

طراحی و تجزیه تحلیل ساخت سیم المان شیر ترموستاتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1388
  سجاد بلوریان   محسن صفوی

شیرهای ترموستاتی از مجموعه هایی است که در اکثر سیستم های حرارتی و برودتی مورد استفاده می باشد. شیر ترموستاتی همانطور که از معنی آن مشخص می باشد به عنوان وسیله ای برای تنظیم حرارت سیستم به کار می رود. ساخت بعضی از قطعات این شیر دارای تکنولوژی خاصی می باشد که دسترسی به آن احتیاج به صرف زمان و هزینه دارد. شیرهای ترموستاتی مورد استفاده در سیستم های حرارتی و برودتی تفاوت چندانی با هم ندارند. در اکثر شیرهای ترموستاتی 2 قطعه وجود دارد که وظیفه ی تنظیم را بر عهده دارند.یکی از آن ها ترمومگنت و دیگری سنسور ترموستاتی می باشد. ترمومگنت که وظیفه ی قطع و وصل را بر عهده دارد، در بعضی از شیرهای ترموستاتی حرارتی به کار می رود ولی سنسور ترموستاتی که وظیفه ی آن تنظیم درجه حرارت می باشد در تمام شیرهای ترموستاتی حرارتی و برودتی به کار می رود. سنسور ترموستاتی به عنوان یک قطعه حساس می باشد که ساخت آن هم فقط در چند کشور دنیا نظیر ایتالیا، اسپانیا و چین انجام می شود. در این پروژه سعی شده است راهکاری برای بهینه سازی این سنسور و همچنین روش ساخت آن ارائه شود. این سنسور دارای یک دیافراگم است که مسیر ورودی گاز (در سیستم های حرارتی) یا مسیر ورودی هوای سرد (در سیستم های برودتی) را باز و بسته می کند و همچنین دارای اتصالاتی است که دیافراگم را به بدنه ی شیر محکم می کند. بررسی ساخت دیافراگم و همچنین اتصال قطعات با ضخامت غیر یکسان جزء مسائل مهم مورد بررسی در صنعت می باشد. همچنین این سنسور حاوی یک ماده ی سیال است که به عنوان محرک سنسور می-باشد، شناسایی و انتخاب آن تاثیر مهمی در عملکرد سنسور دارد.

طراحی انواع سنبه و ماتریس بریک و قالبهای خم به کمک کامپیوتر
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1379
  حمیدرضا تفضلی   محسن صفوی

با پیشرفت و گسترش روزافزون صنعت جهت کاهش هزینه زمان تولید قطعات و نیز به حداقل رسانیدن کارهای دستی در امور مهندسی ، کامپیوتر به عنوان یک ابزار قدرتمند پا به عرصه صنعت گذاشته و تلاشهای زیادی جهت کامپیوتری کردن فرآیندهای طراحی، ساخت و تمامی کارهای مهندسی در حال انجام است . در این زمینه می توان به بسته های نرم افزاری گران قیمتی که توسط برخی از شرکتهای بزرگ قالبسازی مورد استفاده قرار می گیرند اشاره نمود. با توجه به حساسیت کار قالبها در تولید قطعات و بالا بودن هزینه طراحی و ساخت آنها لازمست تا هر چه بیشتر در جهت پایین آوردن هزینه ها تلاش شود. در این میان یکی از کارهای مهم ایجاد نرم افزارهای تخصصی در مورد طراحی انواع قالب (خم، کشش ، مرحله ای و ... ) می باشد. در این راستا با توجه به اهداف یاد شده سعی گردیده تا با انجام این پروژه قدم کوچکی در راستای تحقق این اهداف برداشته شود. در این پروژه یک برنامه کامپیوتری به زبان اتولیسپ ارائه شده است تا تمامی مراحل قالبهای خم و پرسهای بریک بصورت اتوماتیک و توسط کامپیوتر قابل انجام باشد. برای کار با این برنامه ابتدا در محیط اتوکد نقشه یک به یک قطعه خم به عنوان ورودی اولیه به برنامه داده شده سپس تمامی مراحل خواندن نقشه، ایجاد فایل اطلاعاتی قطعه کار، محاسبه مقدار برگشت فنری، محاسبه نیروهای خمکاری، محاسبه تعداد پیچهای لازم جهت اتصالات و نوع آنها، طراحی قالبهای خم و انتخاب پرس مناسب ، توسط خود برنامه و بدون دخالت مستقیم کاربر انجام می شود. در این نقشه اندازه گذاری شده قالب طراحی شده به همراه فایل اطلاعاتی آن، به عنوان خروجی برنامه ارائه خواهد شد. این برنامه جهت انجام مراحل فوق از دانش موجود در متن آن و فایلهای اطلاعاتی از پیش تعیین شده استفاده می نماید.

توسعه تله بخارهای ترمودینامیکی با مزیت های نسبی داخل کشور
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1380
  بهزاد شهنی میدانی   محمود منیر واقفی

تله بخار در صنایع پالایشگاهی ، پتروشیمی ، شیمیایی و ... کاربرد فراوانی دارند. این والوهای اتوماتیک جهت تخلیه آب مقطر ، گازهای غیرقابل تراکم مثل اکسیژن و دی اکسید کربن و هوا از بخار در سیستم های حرارتی قبل از وقوع شرایط نامطلوب استفاده می شوند. در واقع هدف اصلی در بکار بردن تله های بخار جلوگیری از اتلاف انرژی در سیستم و صرفه جویی اقتصادی می باشد . تله بخارهای ترمودینامیکی که در فشار و دمای بالا کار می کنند ، در صنایع کشور ما بسیار کاربرد دارند، در صورتیکه این تله ها با کیفیت مطلوب در داخل ساخته نشده اند تا حدی که صنایع مصرفی تله های خارجی را با وجود قیمت بیشتر ترجیح می دهند. در پروژه اخیر بهبودهای ایجاد شده در طراحی و ساخت اجزا این تله های بخار شرح داده شده است .