چرخ دنده ها برای انتقال نیرو بین دو محور استفاده می شوند که اغلب دارای مزیت مکانیکی افزایش قدرت یا کاهش سرعت می باشند. تحلیل لایه روغنی که در بین دندانه های چرخ دنده های درگیر تشکیل می شود، تقریبا تمام جنبه های علم ترایبولوژی که به مطالعه اصطـکاک، سایش و روان کاری می پردازد را دارا است. سطوح چر خ دنده نسبت به سطوح اجزایی مانند یاتاقان های غلتشی زبرتر است و این باعث می شود که اثرات زبری درتحلیل چرخ دنده از اهمیت بالایی برخوردار باشد. پارامترهای کلیدی مورد نظر در تحلیل چرخ دنده ضخامت فیلم روان کار، پارامتر فیلم روان کار و ضریب اصطـکاک می باشد. هدف از این تحقیق به دست آوردن توزیع فشار و میدان تنش زیرسطحی ایجاد شده در تماس دندانه های چرخ دنده ساده با در نظر گرفتن زبری سطح و اصطـکاک است. تماس پیـنیون و چرخ دنده برای هر نقطه در امتداد خط عمل با دو استوانه جایگزین شده است. شعاع استوانه ها و بار انتقالی در امتداد خط عمل محاسبه شده، سپس به کمک روش تقسیم بار ضخامت فیلم روان کار و ضریب اصطـکاک محاسبه می شود. در مرحله نهایی با فرض تنش هرتزین و استفاده از ضریب اصطـکاک محاسبه شده برای هر نقطه ازخط عمل، تنش های زیرسطحی محاسبه شده است.برای به دست آوردن نیروی فیلم روان کار از نتایج تئوری الاستو هیدرودینامیک استفاده می شود. برای به دست آوردن نیروی زبری ها از سه مدل جانسون و همکاران، گرین وود و ویلیامسون و مدل تماس جامع ژائو و همکاران استفاده می شود. در مدل ارائه شده توسط ژائو و همکاران علاوه بر در نظر گرفتن تغییر شکل های الاستیک، تغییر شکل های الاستو پلاستیک و پلاستیک کامل هم در نظر گرفته میشوند.در این تحقیق اثرات بار، سرعت و زبری سطوح تماس بر روی ضریب اصطکاک و بالتبع تنش های زیر سطحی بررسی می شود. نتایج به دست آمده از نرم افزار مطلب نشان می دهد که افزایش بار اعمالی باعث افزایش ضریب اصطکاک در حالی که با افزایش سرعت سطوح تماس ضریب اصطکاک کم می شود. با افزایش زبری سطوح تماس ضریب اصطکاک کاهش می یابد. از جمله مزیت های این تحقیق در نظر گرفتن سختی سطوح می باشد که افزایش سختی سطوح باعث افزایش ضریب اصطکاک می شود. با توجه به این که دراین تحقیق معادله رینولدز حل نمی شود در نتیجه فاکتورهای عملکرد چرخ دنده را در وقت کمتری به دست می دهد. در نهایتا تماس بین چرخ دنده و پینیون در نرم افزار المان محدود آبکوس شبیه سازی شده و نتایج آن با نتایج به دست آمده از نرم افزار مطلب مقایسه شده است که دارای توافق خوبی هستند.

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.

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.

در این تحقیق در مرحله نخست به امکان سنجی ساخت دستگاه چند محوری پرداخته شده است. به این منظور با استفاده از قطعات یک دستگاه سرکیسه دوز برای ایجاد تغییرات در یک دستگاه تافتینگ استفاده گردید. در نهایت با استفاده از روش های استاندارد تولید پارچه های چند محوری و نخ فیلامنتی نایلون با استحکام بالا اقدام به تولید پارچه چند محوری گردید. که این امر با طراحی و ساخت یک قاب مخصوص برای تولید پارچه چند محوری صورت پذیرفت. از نمونه های تولید شده آزمایش کشش تک محوری به عمل آمد و با استفاده از داده های به دست آمده از آزمایش به بررسی رفتار کششی پارچه چند محوری پرداخته شد. با استفاده از نرم افزارهای آماری داده ها مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل شده نشان داد که بین داده های میانگین حداقل و میانگین حداکثر استحکام در جهت های مختلف از نظر آماری اختلاف معنا دار نمی باشد. اما در بررسی داده های میانگین استحکام در جهت های مختلف از نظر آماری بین راستای نود درجه با راستاهای دیگر اختلاف معنا داری مشاهده گردید. علت این امر می تواند به خاطر قرارگیری راستای دوخت عمود بر جهت نخ های نود درجه باشد. جهت بررسی رفتار کششی پارچه چند محوری در راستاهای غیر از راستای قرار گیری نخ های لایه ها از یک رابطه تئوری استفاده گردید. اما نتایج داده های به دست آمده از این رابطه با آزمایش های انجام گرفته هم خوانی نداشته و این امر نشان می دهد که پارچه چند محوری در راستاهای مختلف دارای مقاومت یکسانی نمی باشد. پس در نتیجه پارچه دارای همسان گردی کاملی نیست و فقط در راستای لایه های نخ دارای مقاومت کششی مناسب می باشد.

اهمیت تحلیل یاتاقان های ژورنال با توجه به کاربرد بسیار فراوان آن ها در صنعت بر هیچ کس پوشیده نیست. در اکثر تحلیل های یاتاقتن ژورنال از معادله ی رینولدز استفاده می شود که خود با فرضیاتی ساده کننده از معادلات بقای جرم و مومنتوم بدست می آید. روش های تحلیلی و عددی زیادی برای تحلیل یاتاقان ژورنال با استفاده از معادله ی رینولدز وجود دارد. روش های تحلیلی غالبا با ساده سازی هایی برای حالت هایی خاص همراه هستند که بعضا با خطای چشم گیر همراه هستند. علاوه بر این، این روش ها قادر به تحلیل هندسه های پیچیده ی یاتاقان نیستند. روش های تفاضل محدود خطای نسبتاً کمتری نسبت به روش های تحلیلی دارند و قادر به تحلیل همه ی نسبت های طول به قطر یاتاقان ساده هستند اما این روش ها نیز در تحلیل هندسه های پیچیده ی یاتاقان ناتوانند. هدف از این پایان نامه ارائه ی روشی جامع در تحلیل یاتاقان های ژورنال است. در این روش به منظور تحلیل جریان در یاتاقان ژورنال، معادلات بقای جرم و ممنتوم و معادله ی انرژی با استفاده از یک روش دینامیک سیالات محاسباتی مبتنی بر شبکه ی متحرک حل می شوند. این روش علاوه بر اینکه خطای کمتری نسبت به دو روش مذکور دارد، قادر به تحلیل هرگونه هندسه ی پیچیده ی یاتاقان ژورنال است. به منظور بررسی دقت این روش ابتدا یاتاقان های با طول کوتاه و بلند به دو روش تحلیلی و روش عددی مورد نظر در بارگذاری های مختلف، تحلیل شده و میزان خارج از مرکزی و بیشینه فشار بدست آمده از هر دو روش با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج حاکی از نزدیکی جواب های دو روش به ویژه در بارگذاری های سبک هستند. از آنجا که حلی تحلیلی برای معادله ی رینولدز در یاتاقان های با نسبت طول به قطر محدود وجود ندارد، در فصل چهارم روشی بر اساس بسط حل های تحلیلی یاتاقان کوتاه و بلند، برای تحلیل یاتاقان با نسبت طول به قطر محدود ارائه شده است. برای این نسبت طول به قطر نیز تحلیل به هر دو روش انجام شده و نتایج هر دو حل برای میزان خروج از مرکزی با هم مقایسه شده اند. مقدار خطا در این حالت کمتر از دو حالت دیگر است. پس از اطمینان حاصل کردن از دقت روش دینامیک سیالات محاسباتی مبتنی بر شبکه ی متحرک، یاتاقان های با هندسه ی پیچیده تر شبیه سازی شده اند. بدین منظور یاتاقان یک توربوشارژر در نظر گرفته شده است. ابتدا تاثیر تغییرات سرعت دورانی محور بر پارامترهای میزان خارج از مرکزی، زاویه ی تعادلی، دبی روانکار، میزان افزایش دمای بیشینه به وجود آمده در اثر تلفات اصطکاکی، میزان افزایش دمای روغن از ورودی تا خروجی و تلفات اصطکاکی بررسی شده است. نتایج حاکی از افزایش زاویه ی تعادلی، میزان افزایش دما و گشتاور اصطکاکی، و کاهش خارج از مرکزی با افزایش سرعت دورانی محور است. در انتها به منظور نشان دادن کارآمدی روش، یاتاقان توربوشارژر با چهار شیار محوری شبیه سازی شده است و نتایج آن با حالت بدون شیار مقایسه شده اند. با توجه به نتایج بدست آمده افزودن شیار به یاتاقان توربوشارژر موجب افزایش خارج از مرکزی و دبی روانکار، و کاهش زاویه ی تعادلی، میزان افزایش دما و گشتاور اصطکاکی است.

در طول زمان گذار سایش ضریب اصطکاک و کیفیت سطح قطعات در حال سایش پیوسته در حال تغییرند تا اینکه به حالت پایا برسند. بنابراین شرایط کارکرد قطعات در زمان گذار سایش نقش مهمی را در عملکرد قطعات در حال سایش از جمله چرخدنده ها، برینگ ها، پیرو و بادامک وغیره در زمان پایا ایفا می کند. پروژه ی حاضر دارای دو فاز مجزا می باشد. در فاز اول یک سری آزمایش های تجربی با استفاده از دستگاه پین بر روی دیسک بر روی نمونه ای از جنس st37 در حضور روانکار انجام گرفته است. پارامتر های ورودی این آزمایش ها عبارتند از سرعت، نیرو و کیفیت سطح اولیه که تاثیر آنها بر روی پارامترهای گذار سایش از جمله مسافت طی شده در زمان گذار، کاهش وزن نمونه، ضریب اصطکاک و غیره بررسی شده است. سپس نتاج با استفاده از روش حداقل مربعات و همچنین شبکه ی عصبی مدل سازی شد. نتایج نشان می دهد با افزایش دو برابری نیروی اعمالی و ثابت بودن دیگر پارامتر های ورودی، مسافت طی شده در زمان گذار در حدود 13 % کاهش می یابد. همچنین با دو برابر کردن سرعت تماس و ثابت بودن نیرو و کیفیت سطح اولیه، مسافت طی شده در زمان گذار در حدود 19% کاهش می یابد. در ادامه ی این فاز با استفاده از نرم افزار متلب دستگاه مورد استفاده شده مدل سازی گردید و نتایج آن با آزمایش های تجربی مقایسه گشت که از دقت قابل قبولی برخوردار بود. در فاز دوم با استفاده از نانوذرات cuo و zno و ایجاد نانو روانکار با این دو نانوذره و همچنین ترکیبی از آنها سعی بر کاهش میزان سایش در زمان گذار گردید. نتایج نشان می دهد که برای نانوروانکاری با درصد وزنی 1 % اکسید روی و 0.5% اکسید مس، بیش از 23 % کاهش در ضریب اصطکاک نهایی و همچنین بیش از 60 % بهبود در کاهش وزن نمونه آزمایش دیده می شود.

انواع مختلف سطوح لغزشی مستعد نوعی آسیب سطح تحت عنوان ناپایداری ترموالاستیک هستند. در این پژوهش اثر بافت سطح بر روی ناپایداری ترموالاستیک در رژیم روانکاری مخلوط مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور از مدلی که شامل یک سطح صیقلی با رسانایی حرارتی بالا و یک سطح زبر با رسانایی حرارتی بسیار پایین است، استفاده می شود و سپس به کمک ضرایب جریان که ضرایب اصلاحی معادله رینولدز برای در نظر گرفتن زبری هستند، تأثیر بافت سطح بر روی ناپایداری ترموالاستیک بررسی می شود. بدین صورت که از الگوریتمی استفاده می شود که به کمک آن برای سه گونه جهت گیری زبری یعنی طولی، عرضی و همسانگرد، سرعت بحرانی که بیشتر از آن ناپایداری ترموالاستیک اتفاق می افتد و منجر به تشکیل نقاط داغ دیده می شود، به دست می آید. در نهایت مشخص می شود که سرعت بحرانی که سطح را در آستانه ی ناپایداری ترموالاستیک قرار می دهد، برای الگوی سطح طولی حالت بهینه دارد و پس از آن الگوی سطح همسانگرد و در نهایت الگوی سطح عرضی قرار دارد. پژوهش دیگری که در کنار این کار صورت گرفت بررسی اثر روش های مختلف پرداخت سطح بر عملکرد چرخدنده مارپیچ در رژیم روان کاری مخلوط می باشد. برای تولید زبری های سطح مختلف از یک مدل کامپیوتری استفاده شده است. در این مدل پارامتر الگوی سطح که نشان دهنده نحوه قرارگیری زبری ها است و همچنین انحراف معیار ارتفاع زبری ها به عنوان ورودی درنظر گرفته می شود و یک پروفیل زبری سطح به صورت عددی تولید می شود. زبری سطح تولید شده سپس در مدل تحلیلی پیش بینی عملکرد چرخدنده مارپیچ تحت رژیم روانکاری مخلوط مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج پیش بینی ها نشان می دهد که الگوی سطح عرضی در مقایسه با الگوی سطح طولی و همسانگرد باعث می شود سهم بیشتری از بار توسط لایه روان کار تحمل شود و همچنین ضریب اصطکاک مقدار بیشتری داشته باشد. آزمایش های تجربی نیز جهت مقایسه ی میزان سایش و ضریب اصطکاک در دو الگوی سطح طولی و عرضی توسط دستگاه پین روی دیسک انجام گرفت و مشخص شد که میزان سایش در الگوی سطح عرضی بسیار بیشتر از سایش در الگوی سطح طولی می باشد.

سرعت نورد بالا و فروکاست زیاد از شرایط مطلوب برای افزایش تولید در فرایند نورد سرد ورق می باشند. ولی اغلب، این شرایط سبب به وجود آمدن چتر می شوند که باعث کاهش کیفیت محصول و صدمه زدن به دستگاه ها می گردد. با توجه به ارزش بالای دستگاه های نورد، پایین نگه داشتن میزان تولید به واسطه وقوع چتر می تواند اثر چشمگیری بر روی قیمت محصولات نورد داشته باشد. لذا انجام پژوهش هایی جهت کنترل پدیده چتر ضروری به نظر می رسد. از سوی دیگر نتایج تجربی نشان داده است که شرایط اصطکاکی نقش بسیار مهمی در چتر ایفا می کند. فعالیت های انجام شده در این تحقیق را می توان به دو قسمت اصلی تقسیم کرد. در قسمت اول این تحقیق مکانیزم های مختلف ایجاد پدیده چتر شناسایی شده و این پدیده با استفاده از مدل های ساده اصطکاکی مدل سازی شده است. برای انجام این کار از نرم افزار متلب و سیمولینک کمک گرفته شده است. همچنین با اضافه کردن موارد تکمیلی مانند حل غیرخطی مدل فرایند، در نظر گرفتن تغییر شکل الاستیک غلتک کار و کارسختی ماده ورق سعی شده تا مدل به واقعیت نزدیک تر گردد. صحت سنجی نتایج از دیدگاه چهار پارامتر خروجی برنامه یعنی سرعت بحرانی چتر، فرکانس غالب، نیرو وگشتاور نورد صورت گرفته و برای این منظور از نتایج عملی واحد نورد سرد تاندم دو قفسه ای مجتمع فولاد مبارکه اصفهان استفاده شده است. بررسی تأثیر ضرایب اصطکاک بر روی چتر بخش دیگری از فعالیت های قسمت اول تحقیق حاضر است. یکی از مهم ترین دستاورد های قسمت اول تحقیق این است که برای رسیدن به سرعت بحرانی ماکزیمم در واحد تاندم دو قفسه ای، مقدار ضریب اصطکاک قفسه دوم بایستی تا حد امکان افزایش یابد. این در حالی است که مقدار بهینه ضریب اصطکاک قفسه اول وابسته به مقدار ضریب اصطکاک قفسه دوم تغییر خواهد کرد. از طرفی ارتعاشات سازه باعث می شود روانکاری سیستم از حالت پایا خارج شود و در نتیجه اصطکاک بین ورق و غلتک تابعی از زمان و موقعیت گردد. داشتن فهمی جامع از پدیده روانکاری ناپایا می تواند به ساختن یک مدل اصطکاکی واقعی برای فرایندهای تحت ارتعاش کمک کند و همچنین می تواند راهکارهایی جهت جلوگیری از ارتعاشات ارائه دهد. لذا در قسمت دوم این تحقیق سعی شده فهم درستی از پدیده روانکاری ناپایا حاصل شود و مدل چتر بر مبنای روانکاری ناپایا تهیه گردد. همچنین در بخش تکمیلی قسمت دوم با کاستن از فرضیات، مدل سازی روانکاری ناپایا در حالت مکانیزم غالب روانکاری در فرایند نورد سرد یعنی رژیم روانکاری مخلوط صورت گرفته است. در نهایت علاوه بر صحت سنجی نتایج از دیدگاه چهار پارامتر خروجی، مقایسه ای بین نتایج حاصل شده از دو قسمت فوق با یکدیگر صورت گرفته و تأثیر پارامترهای روغن بر روی چتر بررسی شده است. از نتایج کلیدی قسمت دوم می توان به دقیق تر شدن مدل چتر با لحاظ کردن روانکاری ناپایا و همچنین مشخص شدن تنش برشی حدی روغن به عنوان یک پارامتر تأثیرگذار بر روی چتر اشاره کرد. از جمله اصلی ترین نوآوری های این تحقیق عبارتند از: تعیین نحوه تأثیرگذاری ضرایب اصطکاک بر روی پدیده چتر در واحد تاندم دوقفسه ای، مدل سازی دینامیکی فرایند نورد با لحاظ کردن روانکاری ناپایا برای کاربردهای عملی مانند بررسی پدیده چتر، نحوه تأثیرگذاری پارامترهای روغن بر روی ارتعاشات سیستم.

استفاده از روش های حل معادلات با سرعت بالاتر و هزینه ی کمتر همواره مورد توجه محققان بوده است. در این پروژه نحوه ی حل ترموهیدرودینامک یاتاقان های فویل دار با روش مربعات دیفرانسیلی انجام شد و عوامل موثر در حل عددی مشخص شدند، تا مفید یا غیر مفید بودن این روش حل در این مساله خاص بررسی گردد.

سایش قطعه هایی که با یکدیگر در تماس هستند یکی از نگرانی ها ی صنعتی و اقتصادی است که باعث پژوهش های مختلفی بر روی این موضوع شده است. تعداد زیادی از پژوهش ها به بررسی چرخدنده ها و یاتاقان های با ضریب اطمینان بالا و مقاوم به سایش پرداخته شده است. در این پژوهش به بررسی تجربی و تئوری رفتار سایشی و اصطکاکی دوره گذا ر دیسک های نیترانه شده از جنس فولاد 4140 که در ساخت چرخدنده مورد استفاده است پرداخته شده است. در بخش تجربی به بررسی دوره گذار دیسک های ساده ونیتراته شده در حضور روان کار پرداخته شدکه اساس تشخیص پایان دروره گذار در بخش تجربی، پایا شدن ضریب اصطکاک و نرخ سایش بود. دربخش تئوری به کمک تماس بیضوی و با فرض تقسیم شدن بار اعمالی بر روی روان کار و زبری ها، ضخامت لایه روغن و نسبت تقسیم بار محاسبه شد و به کمک ضرایب تقسیم بار امکان محاسبه ضریب اصطکاک، دمای لحظه ای تماس پین بر روی دیسک و میزان سایش و شبیه سازی آن ها بوجودآمد در بررسی تجربی نمودار میزان سایش بر حسب مسافت برای دیسک ساده مشخص شد که با افزایش سرعت ضخامت روان کار افزایش پیدا کرده ودر نتیجه میزان سایش کاهش پیدا می کند، بر خلاف سرعت با افزایش بار در دیسک های ساده، ضخامت روان کار کاهش یافته و میزان سایش افزایش یافت. در دیسک های نیتراته شده میزان سایش تنها به تغییر بار وابسته بود و با تغییر سرعت تقریبا ثابت باقی می ماند. تمام نمودارها ی میزان سایش بر حسب مسافت تا مسافت 1500m به دوره پایا وارد شدند.

هدف اصلی این تحقیق، طراحی برتر نسبت به ریز پیچ jeil و کاهش هزینه های ساخت می باشد. پس از استخراج ابعاد پیچ jeil، تلاش برای بهبود پارامترها آغاز شد. برتری ارگونومی بیش تر از هر چیزی در طراحی گام، شکل رزوه و کله ی پیچ نمود پیدا می کند. پس از اینکه پیچ jeil به همراه استخوان های متراکم و اسفنجی در محیط طراحی کتیا شبیه سازی شد؛ مدل ها برای بررسی اجزا محدود و تحلیل تنش فون میزز وارد محیط اباکوس شدند. در اولین وهله با اعمال شرایط مرزی و نیرویی، بررسی همگرایی نتایج صورت گرفت و پس از آن با تغییرات در گام و شکل رزوه، منحنی تنش- گام و تنش- زوایای رزوه ترسیم شد و بر روی این دو پارامتر تصمیم گیری صورت گرفت. نهایتاً پیچ های خود را به صورت دو رزوه ای طراحی کردیم. طی تحلیل تنشی دیگر و با ترسیم نمودار گشتاور- زمان متوجه شدیم که پیچ جدید، برتری تنشی ناشی از اعمال نیروهای ارتودنسی حین درمان و هم چنین ناشی از اعمال گشتاور پیچشی حین کاشت پیچ را دارا است. در ادامه، شیار تنش نیز مورد بررسی اجزا محدود قرار گرفت و تحلیل های مربوطه ذکر شد. در آخرین مرحله نیز ویژگی هایی از پیچ که در رضایت بیمار تأثیر دارند بررسی شد و سعی شد که بر این اساس، پیچ مطلوب را طراحی کنیم. در ضمن در تمامی مراحل طراحی، توجه ویژه ای به این موضوع صورت گرفت که تنش های ایجاد شده در استخوان های میزبان از حد مجاز فراتر نروند.

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.

چرخ دنده ها برای انتقال نیرو بین دو محور استفاده می شوند که اغلب دارای مزیت مکانیکی افزایش نیرو یا کاهش سرعت می باشند . در تحقیق حاضر رژیم روانکاری در نظر گرفته شده، رژیم روانکاری الاستوهیدرودینامیک مخلوط می باشد و تماس دندانه های چرخ دنده در هر نقطه از خط تماس با تماس دو استوانه جایگزین می شود که شعاع این استوانه ها در امتداد خط عمل متغیر است. از روش تقسیم بار جهت مدل کردن تماس دو چرخ دنده استفاده شده است. هدف از این تحقیق نشان دادن تأثیر اصلاح پروفیل دندانه بر عملکرد چرخ دنده و اثر آن بر سایر پارامترها نظیر توزیع نیرو، ضریب اصطکاک و میزان بار تحمل شده توسط لایه روانکار و هم چنین زبری ها می باشد و نشان داده می شود که اصلاح دندانه باعث کاهش میانگین سایش و افزایش ضخامت فیلم روانکار می شود.