پیشرفت نرم افزارهای قدرتمندcad/cam ، موجب افزایش توانایی در زمینه ی مدل سازی سطوح، طراحی و ساخت قطعات پیچیده همانند قطعات هواپیما، قالب های ریخته گری، بدنه ی کشتی و اتومبیل ها گردیده است. ماشین کاری قطعاتی که دارای سطوح پیچیده و سه بعدی می باشند، معمولاً با استفاده از دستگاه های ماشین ابزار 5 محوره انجام می گیرد. در این پایان نامه کیفیت سطح ماشین کاری آلومینیوم در فرزکاری 5 محور بر روی پره های کمپرسور مورد بررسی قرار می گیرد. برای جمع آوری داده های تجربی از روش طراحی آزمایش آماری "فاکتوریل کامل" استفاده شده است و اثر پارامترهای ماشینکاری از قبیل عمق برش، سرعت دورانی، قطر ابزار و سرعت پیشروی بر روی صافی سطح به عنوان فاکتور خروجی توسط روش تحلیل واریانس مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در انتها دو مدل خطی و درجه دوم با یکدیگر مقایسه شده اند و مدل مناسب تر انتخاب گردیده است. همچنین ساخت پروانه کمپرسور گریز از مرکز و چرخدنده های حلزونی با استفاده از فرز 4 محور با معرفی روش ابتکاری و به کمک قابلیت cad/cam معرفی می گردد. با استفاده از نرم افزار ماشین کاری و فیکسچر نگهدارنده محور چهارم که دارای دقت 15 ثانیه ای می باشد، طیف قابل توجهی از پره های گریز از مرکز قابلیت ماشین کاری با این روش را دارا هستند. یکی از پره های کمپرسور با استفاده از این روش ماشین کاری شده است و دقت و کیفیت سطح آن مورد بررسی و آزمایش قرار گرفت.

هدف پایان نامه ارزیابی خواص مواد لوله ای با استفاده از آزمایش هیدرولیکی بادکردگی آزاد لوله به همراه روشی تحلیلی است. برای انجام آزمایش ها دستگاهی ساخته شد و لوله هایی از جنس فولاد 316 مورد آزمایش قرار گرفتند. فشار داخلی و کمترین ضخامت لوله در ناحیه بادکردگی و بیشترین ارتفاع بادکردگی برای پنج نمونه اندازه گیری شد. با تخمین پروفیل بادکردگی و محاسبه شعاع انحنای این پروفیل، و داشتن کمیتهای اندازه گیری شده مذکور، برای هر نمونه یک تنش موثر و کرنش موثر متناظر آن تعیین شد. با استفاده از روش کمترین مربعات و رابطه تنش-کرنش لودویک رابطه تنش-کرنش ماده لوله ای فولاد 316 به دست آمد. با استفاده از رفتار مکانیکی ماده لوله ای که از آزمایش بادکردگی به دست آمد، این آزمایش در آباکوس شبیه سازی شد. نتایج نشان داد که روش ارائه شده در این پایان نامه برای به دست آوردن رفتار مکانیکی مواد لوله ای از دقت بالایی برخوردار است.

اغلب فلزاتی که در کاربردهای مهندسی مورد استفاده قرار می گیرند بصورت پلی کریستال می باشند. مواد پلی کریستال درمقیاس میکرو و مزو (0.00001m) رفتار کاملاً متفاوتی از آنچه در مقیاس ماکرو دارند، نشان می دهند. ماهیت ناهمسانگرد دانه های موجود در بافت فلزات باعث بوجود آمدن ناسازگاری بین دانه ها در هنگام تغییرشکل می شود و این یعنی تغییرشکل در مقیاس میکرو به صورت ناهمگن می باشد. در این پایان نامه جهت بررسی رفتار تغییرشکل فولاد ضدزنگ آستنیتی 316l یک رویه بر مبنای پلاستیسیته کریستال ها انتخاب شده است. ابتدا فرمول بندی مدل ماده براساس پلاستیسیته کریستال در قالب کد اجزائ محدود umat به نرم افزار آباکوس معرفی شده است. برای تعریف میکروساختار ماده دانه بندی ماده توسط الگوریتم دانه بندی ورونوئی انجام شده است و مدل هایی(rve) با تعداد دانه های 5، 10، 50، 100، 200تولید شده است. زوایای اولر که معرف جهت های اولیه دانه ها می باشند با استفاده از روابط موجود به اندیس های میلر تبدیل شده اند تا قابلیت معرفی شدن به کد umat را داشته باشند. برای انجام صحت سنجی از کد متلب نوشته شده برای یک تک کریستال استفاده شده است. در ادامه آزمون کشش روی یک مدل تک کریستال مورد تحلیل اجزاء محدود کریستال پلاستیسیته قرار گرفته است و با تحلیل اجزاء محدود ماکرو-مکانیک قیاس شده است. نتایج حاکی از تفاوت تغییرشکل تک کریستال و بطور کل تغییرشکل در مقیاس میکرو می باشد که روش اجزاء محدود ماکرومکانیک ناتوان از شناسایی و نمایش این تفاوت ها می باشد. درپایان برای مطالعه تاثیرات اندازه دانه و جهات کریستالوگرافی بر روی رفتار پلاستیک فلزات کریستال و بطور خاص فولاد ضدزنگ 316l یک سری تحلیل های اجزاء محدود کریستال پلاستیسیته بر روی rveها با تعداد دانه های یاد شده انجام گرفته است. نتایج بدست آمده از مجموعه این تحلیل ها در تطابق با نتایج تجربی می باشند که نشان از کارآمدی ابزار بکار رفته در این مطالعه دارند.