هدف از انجام این تحقیق مدلسازی تماس دندانه های چرخدنده مخروطی با درنظرگرفتن زبری سطح است. با استفاده از تقریب تردگولد می توان تماس دندانه های چرخ دنده مخروطی را از نوع تماس خطی درنظر گرفت. با استفاده از مفهوم چرخ دنده مجازی، چرخ دنده مخروطی در امتداد پهنای دندانه با چندین چرخدنده ساده مجازی معادل با آن جایگزین شده است،که مجموع پهنای این چرخدنده های ساده با پهنای چرخدنده مخروطی مورد نظر برابر است. تماس دندانه ها در هر نقطه با تماس دو استوانه معادل جایگزین شدهاست. شعاع و بار اعمالی استوانه ها از هندسه و بار چرخدنده اولیه پیروی میکنند. این مدلسازی منجر به یافتن پارامترهای مهمی از جمله ضخامت فیلم سیال، تنش سطحی هرتزین و ضریب اصطکاک میگردد. سهم زبریها و فیلم سیال درتحمل بارکل تعیین شده و اثر پارامترهای مختلف بر تغییر این سهمها بررسی شده است. در سرعت های خطی بالا رژیم روانکاری از نوع الاستوهیدرودینامیک خواهد بود و در سرعت های خطی پایین تر رژیم روانکاری به رژیم مخلوط متمایل خواهدشد. سهم بار تحمل شده توسط زبریها و فیلم روانکار مشخص شده است. همچنین تحلیل مسئله تماس دندانههای چرخدنده مخروطی در نرم افزار آباکوس انجام گرفته و با استفاده از آن تنشهای تماسی محاسبه گردیده و با تنش های بدست آمده از حل عددی مقایسه شده اند. در نهایت به بررسی اثرات ناهمراسایی چرخدندهها بر روی مقادیر تنشها و نحوه توزیع آنها پرداخته شدهاست. ناهمراستاییهای اعمال شده سبب کاهش سطح درگیری دو چرخدنده و در نتیجه افزایش چشمگیر مقادیر تنش تماسی شدهاست.

در این پایان نامه شکل دهی فرآیند فورج آلیاژ آلومینیوم 6061 در حالت نیمه جامد و برای درصدهای جامد 6/0، 7/0، 8/0 و 9/0 و سرعت های مختلف سنبه mm/min2، 5 و 7 بررسی می گردد. ابتدا آزمایش فشار ساده در حالت نیمه جامد بر روی نمونه های استوانه ای در درصدهای جامد و سرعت های ذکر شده انجام گرفته و نمودارهای نیرو- جابه جایی آنها بدست می آیند. سپس با استفاده از نرم افزار المان محدود نمونه های آزمایش شده شبیه سازی می شوند و نمودارهای نیرو- جابه جایی آنها بدست می آیند. رفتار ماده در این حالت از دیدگاه ماکروسکوپیک شبیه به ماده ویسکوپلاستیک مدل گردیده و می توان از سیلان بخش مذاب آن صرف نظرکرد. برای بیان رفتار ماده در بخش شبیه سازی، از رابطه سلارز- تگارت استفاده گردیده است. در این پایان نامه نشان می دهیم که رابطه مذکور برای شکل دهی در حالت نیمه جامد نیز همانند شکل دهی حالت داغ اعتبار دارد. در ادامه نمودارهای منتج شده از آزمایش عملی با نمودارهای متناظر بدست آمده از شبیه سازی مقایسه و نتیجه گیری می شود. با بررسی نتایج می توان گفت، روند شکل دهی در حالت نیمه جامد بسیار وابسته به نرخ کرنش می باشد. در مرحله بعد، شبیه سازی شکل دهی فورج داغ نمونه مورد نظر در دمایی، که تقریباً 100 درجه سلسیوس کمتر از حد جامد آلیاژ می باشد، و همچنین شبیه سازی شکل دهی فورج در دمای اتاق انجام می شود. سپس نمودارهای نیرو- جابه جایی آنها نیز بدست آمده و با حالت نیمه جامد مقایسه می گردند. با مقایسه این نمودارها می توان نتیجه گرفت که شکل دهی در حالت نیمه جامد بسیار متفاوت از شکل دهی در حالت جامد و حالت داغ است.

چرخ دنده ها را می توان از رایج ترین ابزار در میان اجزاء انتقال دهنده توان در سیستم های مکانیکی به شمار آورد. مانند دیگر اجزاء یک سیستم، چرخ دنده ها هم با وجود راندمان کاری بالا، مقدار قابل ملاحظه ای از توان را مصرف می کنند و همچنین ممکن است به طور جـدی دچار آسیب هایی ماننـد سـایش شوند. بنابراین بهبــود در طـراحی و شـرایط کاری چرخ دنـده هـا کماکان می توانـد به میـزان قابـل توجهی در کاهش توان هدررفت اصطکاکی و سـایش سطح دندانه های چرخ دنده موثر باشد . موضوع کلیدی مرتبط با روان-کاری چرخ دنـده ها، ضخامت فیلم و پارامترهای وابسته به آن و همچنین ضریب اصطکاک و هدررفت انرژی است. هدف از این تحقیق، ارائه مدلی برای پیش بینی سریع عملکرد چرخ دنده مارپیچ با لحاظ نمودن روان کار و زبری سطح است. ابتدا تحلیل درگیری دو چرخ دنده مارپیچ با تقسیم نمودن آن به تعداد محدودی چرخ دنده ساده انجام می شود. برای تحلیل بارگذاری چرخ دنده مارپیچ، از تئوری انرژی پتانسیل الاستیک مینیمم استفاده شده است و با استفاده از یک معادله تقریبی، توزیع بار حاصل شده است. استفاده از این روش، دو فایده داشته است. فایده اول، محاسبه توزیع بار غیر یکنواخت بر روی دندانه است و فایده دوم، نتیجه شدن یک تحلیل پیوسته در طول خط تماس است. در ادامه با تعیین رژیم مخلوط حاکم بر روان کاری چرخ دنده، مفهوم تقسیم بار اعمال می شود. در این مدل، هر نقطه تماس با دو استوانه جایگزین شد. همچنین تماس بین دو سطح زبر با تماس بین یک سطح صاف صلب و یک سطح زبر جایگزین شد. بنابراین تحلیل روان کاری بر روی این استوانه-های جایگزین انجام خواهد شد. محاسبه شعاع استوانه های جایگزین و سرعتشان، توسط یک مختصات هندسی ساده انجام شده است. در این مطالعه اثرات دمایی به طور تقریبی وارد محاسبات می شود و همچنین برای تحلیل تماس زبری ها، از یک پروفیل واقعی زبری استفاده خواهد شد که شرایط متفاوت تغییر شکل هر یک از زبری ها مورد بررسی قرار خواهد گرفت. برای تحلیل دمایی با فرض بارگذاری غیریکنواخت، تنها اثرات دمایی لحاظ شده اند. اما برای انجام تحلیل روان کاری تحت فرض بارگذاری یکنواخت، دمای کاری با استفاده از یک معادله تقریبی محاسبه شده است. در این مطالعه، هر سه نوع تغییرشکل زبری ها (الاستیک، الاستوپلاستیک و پلاستیک) لحاظ شده است. مدل تحلیلی بیان شده، برای دو فرض بارگذاری یکنواخت و غیر یکنواخت بر روی دندانه انجام می شود. برای انجام هر قسمت از این مدل تحلیلی از روش-هایی با دقت بالا استفاده شده است و برای هر قسمت، سعی بر اعتبارسنجی نتایج با مطالعات موجود معتبر شده است. نتایج به دست آمده، به طور جداگانه برای هر دو فرض یکنواخت و غیریکنواخت، مورد اعتبارسنجی قرار گرفتند. که در هر دوحالت، نتایج دارای اعتبار قابل قبول بوده اند. دقت و سرعت پاسخگویی بالا، جامعیت مدل و اقامه فرض های درست از ویژگی-های مطالعه ی پیش رو می باشد. از مدل حاضر می توان در بهین کردن طراحی چرخ دنده و شرایط کاری آن جهت افزایش راندمان و کاهش آسیب استفاده نمود.

امروزه با توجه به پیشرفت صنایع حساس مانند صنایع هسته ای، هوافضا، پزشکی و ... و نیاز به تولید قطعاتی با صافی سطح بسیار بالا و عاری از عیوب سطحی، دستیابی به روش های جدید پرداخت قطعات ضروری است. پرداختکاری سایشی به کمک میدان مغناطیسی یکی از روش های مدرن ماشینکاری است که با استفاده از نیروی میدان مغناطیسی، براده برداری را در مقیاس نانومتری انجام میدهد. در این روش با اعمال نیروی مغناطیسی روی ابزار سایشی( پودر ساینده) و فشردن آن بر سطح مورد نظر و ایجاد یک حرکت نسبی بین ابزار و قطعه کار عملیات پرداخت سطح انجام می گیرد. این روش برای پرداخت سطوحی که امکان پرداخت آنها با روشهای سنتی وجود ندارد، به کار میرود. یکی دیگر از روش های باربرداری نوین، براده برداری به کمک ارتعاشات آلتراسونیک می باشد. در دو دهه اخیر با توجه به فراهم آمدن امکان تحت کنترل گرفتن امواج آلتراسونیک و ارائه ایدههایی نو در زمینه ماشینکاری به کمک آلتراسونیک، توجه محققین به باربرداری آلتراسونیکی معطوف گردیده است. از طرفی ظهور مواد جدید با خواصی متفاوت و نیاز به ساخت قطعات در کمترین زمان و با بالاترین دقت ابعادی و بهترین کیفیت سطح ممکن، دانشمندان را به سمت تلفیق روش های نوین ماشینکاری و براده-برداری سوق داده است. ابتدا در این پروژه اقدام به مطالعه و تحقیق پیرامون اصول اولیه پرداختکاری سایشی و باربرداری آلتراسونیک گردیده است. پس از آن و به دنبال طرح ایده هایی در زمینههای ذکر شده، و با انجام پروژههایی مقدماتی، زمینه تلفیق دو روش مدرن ماشینکاری فراهم گردید. از پرداختکاری سایشی به کمک میدان مغناطیسی برای حذف لایه ذوب مجدد از سطوح داخلی استفاده شد. پس از آن با ساخت یک ابزار مغناطیسی و نصب آن بر روی ماشین تراش cnc و استفاده از ذرات ساینده فولادی، امکان پرداخت سطوح پیچیده داخلی فراهم آمد. همچنین قبل از ساخت مکانیزم نهایی، با تلفیق انرژی آلتراسونیک و ماشینکاری شیمیایی، ضمن مطالعه پارامترهای موثر بر فرایند، کیفیت سطوح قطعات مورد آزمایش بهبود یافت. در پروژه حاضر دو روش مدرن پرداختکاری و ماشینکاری، یعنی پرداختکاری سایشی به کمک میدان مغناطیسی و باربرداری آلتراسونیکی، با ساخت دستگاهی تلفیق شد. به این ترتیب مکانیزمی طراحی و ساخته شد که برای اولین بار، با به ارتعاش در آوردن ابزار مغناطیسی در حضور سیال و به کمک ذرات ساینده توانایی باربرداری و بهبود کیفیت سطوح را دارا می باشد. با روش طراحی آزمایش مختلط و انجام آزمایشات و تحلیل نتایج به کمک روشهای آماری مانند آنالیز واریانس، پارامترهای موثر بر فرایند بررسی شد. نتایج حاکی از آن است که مکانیزم ارائه شده دارای مزایای قابل ملاحظه ای در مقایسه با روشهای موجود میباشد. تصاویر میکروسکوپی، پروفیلهای دو بعدی و سه بعدی سطح، نشان از بهبود کیفیت سطوح دارد و موید قابلیت های دستگاه ساخته شده میباشد.

در پژوهش پیش رو به شبیه سازی چیدمان آهنرباهای دائم در درام جداکننده ی مغناطیسی پرداخته شده است. به منظور آشنایی با عملکرد این دسته از جداکننده ها، شناخت جزئیات عملکردی این وسایل بسیار حائز اهمیت است. درام های جداکننده مغناطیسی به صورت گسترده به عنوان وسایل جداکننده مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرند. درام های جداکننده مغناطیسی دائم با ایجاد میدان مغناطیسی سبب جذب مواد آهنی قابل جذب توسط میدان مغناطیسی و جدایش آن ها از دیگر مواد می گردد . با توجه به اینکه هزینه ی ساخت این درام ها بسیار زیاد بوده و سهم زیادی از این هزینه مربوط به خرید آهنربا می باشد، بنابراین شبیه سازی چگالی شار مغناطیسی ناشی از آهنرباها و بررسی نوع چیدمان آن ها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش سعی گردیده است ابتدا با شبیه سازی دو بعدی درام به کمک نرم افزار مکسول که بر مبنای آنالیز اجزاء محدود پایه ریزی شده است، چگالی شار مغناطیسی ایجاد شده توسط درام محاسبه گردد و سپس با مقایسه با نتایج تجربی، مدلی کلی از میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط درام را بدست آورد. نتایج حاصل از شبیه سازی، چگالی شار مغناطیسی در یک درام در سطح 3 را حداکثر برابر 3698 گوس و حداقل آن را برابر 3244 گوس نشان می دهد. همچنین نتایج بدست آمده تطابق قابل قبول نتایج شبیه سازی و نتایج تجربی را نشان می دهد به طوری که حداکثر اختلاف نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی در سطح 3 برابر 0.92% می باشد و نمایان گر این موضوع می باشد که به منظور شبیه سازی میدان مغناطیسی ناشی از یک درام می توان از آنالیز دوبعدی استفاده نمود. فاکتورهای طول آهنربا، حاصلضرب تعداد در ارتفاع آهنربا، فاصله ی قطب های آهنربا از یکدیگر و نوع ماده واسطه ای که بین قطب ها استفاده می شود به عنوان متغیرهای ورودی و مقادیر مولفه ی عمودی چگالی شار مغناطیسی در سطوح 3 و 4، چگالی شار مغناطیسی کل در فاصله میانی قطب ها و هزینه ی لازم جهت خرید آهنربا به عنوان خروجی ها تعیین گردید. با استفاده از روش طراحی آزمایش فاکتوریل کامل، مقادیر این خروجی ها بر اساس سطوح مختلف فاکتورهای ورودی بدست آمد. در نهایت با انجام آنالیز واریانس تاثیرات فاکتورهای اصلی و همچنین فاکتورهای متقابل بر روی هر خروجی تعیین و با استفاده از آنالیز رگرسیون تابع مربوط به هر یک از خروجی ها استخراج گردید. نتایج حاصله، بیان گر این موضوع است که استفاده از یک آهنربا با ارتفاع دوبرابر به جای استفاده از دو آهنربا سبب کاهش هزینه خرید آهنربا می گردد. از طرفی افزایش طول آهنربا سبب افزایش چگالی شار مغناطیسی ایجاد شده می گردد ولیکن هزینه ی خرید آهنربا را نیز به شدت افزایش می دهد. استفاده از آهنربا به جای هوا در بین قطب ها و همچنین افزایش فاصله ی میان قطب ها سبب کاهش هزینه ی خرید آهنربا می گردد. استفاده از یک آهنربا با ارتفاع دوبرابر به همراه بکارگیری بلوک آهنربا به عنوان ماده واسطه و افزایش فاصله ی میان قطب ها، هزینه ی خرید آهنربا را به شدت کاهش می دهد.

آلیاژهای حافظه دار خواص ترمومکانیکی سوپرالاستیسیته و حافظه داری دارند و به دلیل سودمند بودن این خواص، کاربرد این آلیاژها جهانی شده است. خواص اساسی آلیاژهای حافظه دار بر پایه ی استحاله ی مارتنزیتی رخ داده در آن ها، ظاهر می شوند. در استفاده های کاربردی آلیاژهای حافظه دار، المانهای آلیاژ در معرض بارهای ترمومکانیکی متنوعی هستند. در طول بارگذاری یک آلیاژهای حافظه دار به ویژه در نرخ کرنشهای بالا، به دلیل وجود کوپلینگ ترمومکانیکی موجود در این آلیاژها، دما در طول استحاله تغییر میکند. از این رو اگر کرنش در طول استحاله در نقطه ای ثابت نگهداشته شود، تغییرات دما سبب کاهش تنش در بارگذاری یا وارفتگی و افزایش تنش در باربرداری یا بهبود وارفتگی میشود. به همین صورت، اگر تنش در طول استحاله در نقطه ای ثابت نگه داشته شود، تغییرات دما سبب افزایش کرنش در بارگذاری یا خزش و کاهش کرنش در باربرداری یا بهبود خزش میشود. در قسمت نخست این تحقیق با استفاده از مدل کدخدایی و همکاران معادلات حرارتی- مکانیکی در چارچوب مکانیک محیط های پیوسته برای دو حالت تنش کنترل و کرنش کنترل تحلیل شده است و معادلات مربوط به پدیده های خزش و وارفتگی استخراج شده اند. با نوشتن برنامه ای به زبان متلب، معادلات خزش و وارفتگی به صورت عددی حل شده اند. روند حل برای هر پدیده در بارگذاری و باربرداری هرکدام طی سه مرحله انجام شده است. برای وارفتگی، ابتدا برنامه کرنش کنترل تا رسیدن به کرنش موردنظر مابین استحاله، اجرا و در مرحله بعد معادلات وارفتگی حل و میزان کاهش تنش در کرنش ثابت محاسبه شده و در انتها با حل مجدد برنامه کرنش کنترل فرایند تا پایان استحاله ادامه یافته است. فرایند باربرداری هم مانند بارگذاری بود، با این تفاوت که افزایش تنش در کرنش خاص دیده شده است. حل برنامه خزش هم روندی مانند آنچه برای وارفتگی ذکر شد، دارد با این تفاوت که، برنامه تنش کنترل تا رسیدن به تنش موردنظر مابین استحاله اجرا و در ادامه با حل برنامه ی خزش افزایش کرنش در بارگذاری و کاهش کرنش در باربرداری که به ترتیب خزش و بهبود خزش هستند، محاسبه شده است. در مرحله ی بعد، انجام تستهای آزمایشگاهی متنوع برای بررسی صحت و دقت مدلهای خزش و وارفتگی استخراج شده، مدنظر بوده است. برای رسیدن به این هدف، انجام یک سری اقدامات آزمایشگاهی و ساخت تجهیزات لازم بود. از اینرو قسمت دوم ، اختصاص به توضیح روند اقدامات آزمایشگاهی انجام شده برای انجام تست های مربوط به خزش و وارفتگی وهمچنین نحوه ساخت تجهیزات لازم و کالیبره کردن دستگاه های مورد استفاده دارد. در نهایت، با انجام تستهای گوناگون وارفتگی در دما و نرخ های متنوع و تستهای دما محیط خزش، دقت مدلها مورد بررسی قرار گرفته اند. با توجه به نتایج حاصل از تست و مدل، تطابق خوبی بین این دو مشاهده شده است. در ادامه تاثیر برخی عوامل از جمله نرخ کرنش، زمان و شعاع سیم آلیاژ حافظه دار در میزان خزش و وارفتگی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به یافته های حاصل با افزایش میزان نرخ کرنش، خزش و وارفتگی هردو زیاد میشوند. در نتیجه، اگر کمترین میزان خزش مدنظر است باید تا جایی که امکان دارد از نمونه های قطورتر تحت نرخهای پایین تر استفاده کرد. این در حالیست که برای حصول کمترین میزان وارفتگی، باید از نمونه های با کمترین شعاع ممکن تحت نرخهای پایینتر استفاده کرد.

امروزه با توسعه استفاده پلیمرها در مصارف روزانه روش های جدیدی برای تولید محصولات پلاستیکی ابداع شده است. در این میان ترموفرمینگ به عنوان فرآیندی که در آن ورق های ترموپلاستیکی گرم شده دوباره تحت تغییر شکل قرار می گیرند تا محصول مطلوب تولید شود، جایگاه وسیعی در صنعت بسته بندی و تولید ظروف یکبار مصرف یافته است. مشکل اصلی در این فرآیند پیش بینی توزیع ضخامت محصول نهایی بدون استفاده از روش های مبتنی بر سعی و خطا که معمولاً هزینه بر و زمان بر می باشند، است. از این رو در این پژوهش به بررسی اثر پارامترهای مختلف این فرآیند شامل نوع قالب، جنس مواد اولیه، ضخامت اولیه ورق و قدرت مکش بر توزیع ضخامت محصول نهایی پرداخته شد. برای دست یابی به این منظور یک دستگاه ترموفرمینگ در مقیاس آزمایشگاهی و یک جفت قالب نری و مادگی که به ترتیب برای فرآیند ترموفرمینگ مکشی و پوششی استفاده می شوند، ساخته شدند. مواد اولیه مصرف شده دو نوع ورق پلیمری معروف؛ پلی استایرن مقاوم به ضربه و پی وی سی شفاف با دو ضخامت 0/25 و 0/5 میلیمتر بودند. همچنین در این پژوهش با شبیه سازی کامپیوتری این فرآیند و معتبر سازی آن با نتایج تست تجربی با استفاده از مدل هایپر- ویسکوالاستیک در نرم افزار آباکوس برای ورق های پلی استایرن مقاوم به ضربه، مدلی صحیح و در عین حال ساده برای شبیه سازی این فرآیند ارائه شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که قدرت مکش هرچند که اثر معنی داری بر توزیع ضخامت نداشته اما قدرت مکش بالاتر منجر به کامل تر شدن قطعات شده است، به عبارت دیگر قطعات تولید شده با قدرت مکش بیشتر دارای مشخصات واضح تری هستند. مشاهدات تجربی نشان می دهند که در قطعات تولید شده با قالب نری دارای دیواره نازک تر از کف ظرف هستند در حالی که این موضوع کاملاً برای قالب مادگی عکس است. نکته جالب دیگری که در حین آزمایش های تجربی کشف شد این بود که با گرم کردن دوباره ی ظرف شکل داده شده، تغییر شکل ها کاملاً برگشته و قطعه به حالت اولیه خود که به-صورت ورق بود برمی گردد. این جمله بیانگر غالب بودن رفتار هایپرالاستیک ماده است که برای هر دو جنس ورق دیده شده است. همچنین توزیع ضخامت مدل شبیه سازی شده با نتایج تجربی تطابق خوبی دارد که حاکی از انتخاب مدل خوب ماده و مدل سازی صحیح فرآیند دارد.

از ابتدای قرن بیستم با افزایش سرعت رشد علم، نیاز به داشتن لنزهای اپتیکی مناسب برای دریافت تصاویر با کیفیت بالا بسیار افزایش یافت. این نیاز روزافزون دانشمندان و صنعت گران را به تحقیق بیشتر و ارائه ی روش های جدید در فرایند تولید لنزهای اپتیکی شیشه ای متمایل ساخت. پرداخت سطح به عنوان آخرین و موثرترین مرحله در تولید لنزهای اپتیکی بیشتر از دیگر مراحل مورد توجه قرار گرفت و تعداد زیادی مقاله که حاوی روش های جدید یا بهینهی روش های قبلی بود منتشر شد. تعداد روش ها و زیر روش هایی که تاکنون برای فرایند پرداخت سطح لنزهای اپتیکی شیشه ای بیان شده بالغ بر 50 روش است. در این تحقیق ابتدا مطالعه ی گسترده ای در مورد روش های مختلف موجود در دنیا که در مقیاس صنعتی یا آزمایشگاهی برای اجرای فرایند پرداخت سطح استفاده می شوند انجام شد و مزایا، معایب، پارامترهای موثر و تجهیزات مورد نیاز تعیین گردید. در ادامه با بررسی امکانات موجود در صنعت کشور، مقایسه و امکان سنجی اجرای این روش ها در داخل کشور مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت و در پایان فرایند پرداخت تماس مستقیم تحت کنترل کامپیوتر انتخاب گشت. اولین گام برای اجرای فرایند پرداخت تحت کنترل کامپیوتر شبیه سازی فرایند پرداخت در محیط کامپیوتر است. در این تحقیق روشی جدید بر مبنای گسسته سازی مسیر به بازه های صد مایکرونی ارائه شده است. این روش بر خلاف روش رایج در دنیا محدودیت مسیر حرکت و گام حرکت ابزار را ندارد و می تواند مسیرهای پیچیده ی حرکت ابزار را نیز شبیه سازی کند. در ادامه چند روش متفاوت برای بهینه سازی تابع توزیع سرعت حرکت خطی ابزار بر روی مسیر ارائه می گردد. تست این روش ها تحت یک شرایط یکسان در محیط شبیه سازی امکان مقایسه ی نتایج این روش ها را بوجود می آورد. در پایان تست عملی فرایند پرداخت برای سطوح اپتیکی تخت و کروی انجام می گردد که در نتیجه ی آن خطای سطح در مقیاس 90 تا 60 درصد کاهش می یابد.

بررسی خواص ترمومکانیکی شیشه های اپتیکیbk7 در دمای بالا موضوع این تحقیق می باشد. در این ماده، در دماهای نزدیک به دمای گذار (دمای شیشه ای) رفتار شیشه به صورت ویسکوالاستیک می باشد. در این تحقیق خواص ویسکوالاستیک از طریق تست فشار تعیین گردیده است. در این روش یک دیسک شیشه ای بین دو صفحه فلزی قرار گرفته است و به کمک دستگاه تست فشار در دمای بالا، صفحه بالایی با سرعت مشخص به شیشه فشار وارد می کند. همچنین با استفاده از مدل کلی کلوین و داده های بدست آمده از تست فشار ضرایب سری پرونی، مدول الاستیسیته، مدول بالک و مدول برشی بدست آمده است. در انتها، تست فشار در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده و نتایج با داده های آزمایش مقایسه گردیده است. از مقایسه نتایج بدست آمده از آزمایش های تجربی و شبیه سازی در نرم افزار آباکوس در دو سرعت 0.008 و 0.01 میلیمتر بر دقیقه تطابق خوبی بین نتایج وجود داشت که این تطابق بیانگر آن است که مدل انتخاب شده رفتار ماده را به درستی بیان می کند. همچنین از مقایسه نتایج مشاهده گردید که در اثر افزایش نرخ بارگذاری مقاومت ماده در مقابل تغییر شکل بیشتر می شود و نیروی عمودی افزایش می یابد. در قسمت دوم این پژوهش به بررسی رفتار اصطکاکی ایستایی- لغزشی در مواد ویسکوالاستیک پرداخته شده است. برای نشان دادن این رفتار اصطکاکی از مدل های فنر و دمپر استفاده می شود. سپس با توجه به معادلات حاکم بر این رفتار و همچنین با استفاده از زیربرنامه فریک، رفتار اصطکاکی ایستایی- لغزشی شبیه سازی شده است. این زیربرنامه برای مدل سازی رفتار اصطکاکی مواد در نرم افزار اجزا محدود آباکوس به کار می رود و به زبان برنامه نویسی فورترن می باشد. در انتها با انجام تست پین روی دیسک ،که برای بررسی خواص اصطکاکی و سایشی مواد به کار می رود، این تست در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده و نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج حاصل از تست مقایسه گردیده است. از مقایسه نتایج بدست آمده از آزمایش های تجربی و شبیه سازی در نرم-افزار آباکوس مشاهده گردید که نیروی اصطکاک تابع سرعت بارگذاری و فشار عمودی سطح می باشد و همچنین در این تحقیق به بررسی ضرایب فنر و دمپر پردخته شده است.

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.

در این پروژه طراحی و ساخت دستگاه تست فیلترهای هوا بر اساس استاندارد en 779 و ashrae 52 بررسی می‏شود. در بخشهای ابتدایی این پایان نامه به معرفی روش آزمون و ساختار دستگاه پرداخته شده است، پس از آن نحوه طراحی و ساخت بخشهای مختلف دستگاه شرح داده شده است، و در نهایت به تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشها و مقایسه نتایج به صورت مشروح آورده شده است.

بررسی رفتار اصطکاکی و سایشی شیشه اپتیکی bk7 در تماس با ساچمه آلومینا، در دماهای بالا موضوع این پروژه می-باشد. از جمله کاربردهای شیشه اپتیکی bk7 در تولید لنزهای اپتیکی، طی فرایند قالب گیری در دمای نزدیک دمای گذار (دمای انتقال شیشه ای) می باشد. به منظور بررسی رفتار اصطکاکی و سایشی شیشه اپتیکی bk7 از دستگاه پین روی دیسک دما بالا استفاده شده و تاثیر پارامترهای سرعت لغزشی، بارعمودی و دما مورد بررسی قرار گرفته شده است.

یکی از انواع کامپوزیت، استفاده از هیبرید فلز و پلیمر در کنار یکدیگر است که این امکان را فراهم می آورد تا خواص هر دو جنس را به طور همزمان در یک قطعه مورد استفاده قرار دهیم. از اهداف این پروژه ابداع روشی نوین برای ایجاد اتصال پلیمر به فلز و بررسی تاثیر عوامل هندسی و فرآیندی روی مشخصات مکانیکی آن است. هدف دیگر این پروژه، شبیه سازی و بررسی عملی مقدار اعوجاج هیبریدهای تولیدی به این روش است.

این پژوهش به طراحی یک آب بند فشار بالا بر اساس طرح بریجمن می پردازد، به گونه ای که با استفاده از فشار سیال و افزایش آن توسط مجموعه آب بند عملیات آب بندی با اطمینان صورت گیرد. برای بررسی عملکرد آب بند از شبیه سازی به کمک نرم افزار آباکوس استفاده شده است. رینگ های مختلف آب بندی بررسی می گردد و در نهایت رینگی که بتواند علاوه بر ایجاد فشار کافی (فشاری بیش از فشار سیال)، توزیع یکنواخت تری از فشار را داشته باشد (به منظور جلوگیری از آسیب آب بند)، انتخاب می گردد.

در حال حاضر پیش بینی شکل پروفیل نهایی بدون استفاده از روش های مبتنی بر سعی و خطا که معمولاً هزینه بر و زمان بر است امکان پذیر نمی باشد ازاین رو در این پژوهش به بررسی اثر پارامترهای مختلف بر شکل نهایی قطعه تولید شده به دو روش شکل دهی مکشی و شکل دهی پوششی پرداخته شد. اثر دما و ضخامت اولیه ورق و فشار خلاء بر شکل دهی مکشی و عامل های ذکر شده به علاوه سرعت خطی قالب بر شکل دهی پوششی بررسی شدند. جنس ورق بکار رفته در آزمایش ها hips یا پلی استایرن مقاوم به ضربه بود که با ضخامت های 15/0، 3/0 و 5/0 میلی متر مورداستفاده قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان می دهد که با افزایش دما و فشار خلاء شکل پروفیل قطعه به پروفیل قالب نزدیک تر خواهد شد. مقایسه میان آزمایش های تجربی شکل دهی مکشی و پوششی نشان داد که شکل دهی مکشی برای رسیدن به شکل پروفیل دلخواه عملکرد بهتری دارد.

فرآیند شکل دهی حرارتی یک از روش های رایج شکل دهی پلیمرهای گرما نرم است. شبیه سازی فرآیندهای شکل دهی حرارتی به منظور تولید قطعه با کم ترین هزینه و بیشترین کیفیت در نرم افزارهای اجزای محدود انجام می شود. در این پژوهش، هدف مدل سازی یک فرآیند شکل دهی حرارتی و بررسی اثر پارامترهای فرآیند بر کیفیت قطعه نهایی است. بدین منظور شکل دهی یک قطعه مستطیلی شکل از جنس پلیمر hips در نرم افزار اجزای محدود abaqus انجام گرفت. رفتار ماده با استفاده از قابلیت زیربرنامه نویسی نرم افزار تعریف گردید. صحت سنجی زیربرنامه با انجام آزمون های برش خالص در نرخ کرنش ثابت انجام شد. به دلیل تقارن یک چهارم جسم در نرم افزار مدل سازی گردید. اثر چهار پارامتر ضریب اصطکاک، سرعت قالب، ابعاد ورق و دمای ورق بر کیفیت قطعه نهایی بررسی گردید. افزایش ضریب اصطکاک بیشترین اثر را بر توزیع ضخامت قطعه نهایی دارد.

دسته موتور هیدرولیکی مکانیزمی واسط بین موتور و شاسی وسیله نقلیه است و کارکرد اصلی آن کاهش دامنه ارتعاشات منتقله از موتور به شاسی می باشد. یکی از موارد پراهمیت به کارگیری دسته موتورهای هیدرولیکی در صنایع هوایی است. بیشترین میزان ارتعاشات تولید شده توسط یک موتور توربوفن در دو فرکانس معین رخ می دهد. بنابراین با به کارگیری دسته موتوری که در دو فرکانس مذکور دارای بیشترین نرمی ممکن باشد، می توان میزان انتقال ارتعاشات را به حداقل رساند. در این پایان نامه به بررسی دو طرح متفاوت از دسته موتور هیدرولیکی با دو فرکانس فاق پرداخته شده است. ابتدا مدلسازی خطی و سپس با لحاظ کردن پارامترهای غیرخطی در معادلات حاکم بر سیستم، مدلسازی غیرخطی دو طرح مذکور انجام شده است و رفتار دینامیکی آنها شبیه سازی شده است. در ادامه با انتخاب یکی از طرح ها، مراحل ساخت و مونتاژ آن انجام شده است و در نهایت آزمون های تجربی بر روی دسته موتور صورت گرفته و نتایج حاصل با نتایج شبیه سازی مقایسه شده است.

فرایند شکل دهی- ماشین کاری ترکیبی از دو فرایند ماشین کاری سازه های نازک و شکل دهی تدریجی می باشد. با استفاده از این فرایند می توان قطعاتی همانند پره ها را بدون نیاز به ماشین کنترل عددی پنج محور تولید کرد. همچنین قطعات تولیدی با این روش به ماده خام کمتری نسبت به روش ماشین کاری نیاز دارند. تحقیقاتی که تاکنون بر روی این فرایند انجام شده است اندک بوده است. همچنین تاکنون هندسه ی پیچیده با سطح انحنادار با این روش تولید نشده است.در پژوهش حاضر ابتدا عوامل تأثیرگذار بر دقت ابعادی قطعات تولیدشده به این روش استخراج شده اند.سپس با انجام یک طراحی آزمایش کامل به بررسی میزان تأثیر هرکدام از این عوامل بر دقت ابعادی یک هندسه ساده تولیدشده به این روش پرداخته شده است. جنس ماده مورداستفاده در این پژوهش آلیاژ آلومینیم aa7075 است که به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا یک آلیاژ پرمصرف در صنایع هوافضا است. هم چنین تولید یک هندسه ساده با روش شکل دهی-ماشین کاری ترکیبی در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده است.در مرحله آخر با استفاده از اطلاعات و تجربیات به دست آمده از طراحی آزمایش و شبیه سازی، یک پره انحنادار با هندسه پیچیده با این روش تولیدشده است.برای کاهش میزان بازگشت فنری در تولید این هندسه استفاده از قالب و گرم کردن یکنواخت ماده مورد استفاده پیشنهاد شده اند که بازگشت فنری را به میزان قابل توجهی کاهش داده اند.دقت ابعادی قطعه تولید با استفاده از یک اسکنر سه بعدی اندازه گیری شد.در نهایت مشخص شد که امکان تولید هندسه های پیچیده با روش شکل دهی-ماشین کاری ترکیبی وجود دارد.