نام پژوهشگر: فرامرز جوانرودی

شبیه سازی فرآیند دبل بلانک تیوب هیدروفرمینگ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی مکانیک 1385
  مهدی قیصری   فرامرز جوانرودی

فرایند دبل بلانک تیوب هیدروفرمینگ از جمله فرآیندهایی است که استفاده آن در صنعت روز به روز در حال افزایش چشمگیری می باشد در این پایان نامه این فرایند توسط نرم افزار جامع6.4 abaqus شبیه سازی شده است به منظور بررسی صحت نتایج شبیه سازی و استخراج اثرات پارامترهای مختلف نتایج به دست آمده با یافته های آزمایشات که در فشارهای مختلف انجام شده اند مقایسه گردیده اند. سپس اثرات خواص مواد و ضیب اصطکاک در طول فرآیند مورد بحث و بررسی قرار گرفته اند در بخش دیگری از پایان نامه به پدیده بازگشت فنری و برخی از پارامترهای موثر بر میزان ان در این فرایند پرداخته شده است. پس از بررسی روش فرمدهی اسپینینگ سنتی برخی از نتایج به دست آمده از این روش سنتی فرمدهی با نتایج حاصل از روش دبل بلانک تیوب هیدروفرمینگ مقایسه شده اند جهت بررسی اثرات خواص مواد بر روی سه ورق آزمایش تست کشش ساده انجام شده و برای ورق فولاد زنگ نزن گردید 304 نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از تست بالح نیز مقایسه شده است. پیوست نیز مقایسه نتایح حاصل از تحلیل المان محدود و یافته های تجربی یکی از شاخه های فرآیند تیوب هیدروفرمینگ تحت عنوان فرمدهی آزاد می باشد در این بخش پس از بررسی فرایند فرمدهی ازاد توسط آنالیز عددی اثرات پارامترهایی همجون ضریب اصطکاک و ضریب کرنش سختی مورد بررسی قرار گرفته اند سپس تاثیر پدیده بازگشت فنری در فرآیند بررسی شده است. در انتها نیز ازمعادلات حاکم بربالج فرمینگ جهت حل تحلیلی فرایند استافده شده است

تخمین پارامترهای مکانیک شکست در دمای بالا با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی مکانیک 1387
  خسرو اصغری شیروانی   رضا معدولیت

اصولا بسیاری از قطعات مکانیکی یا سازه ها در دمای بالا در شرایط کاری سخت قرار داشته و لذا عمری محدود دارند از آنجا که این قطعات از جنس سوپر آلیاژها هستند و با روشهای تولید پر هزینه ساخته می شوند جایگزینی آنها بسیار گران است بنابراین برآورد دقیق عمر این گونه قطعات امری مهم بشمار می آید مکانیک شکست با ارایه های مدلسازی رشد ترک ناشی از خزش می تواند به عنوان بخشی ممهم از یک برنامه تخمین عمر در نظر گرفته شود تعیین دقیق پارامترهای مکانیک شکست نظیر ضریب شدت تنش انتگرال j و c برای مدلسازی رشد ترک ناشی از خزش ضروری می باشد. محاسبه پارامترهای غیر خطی نوک ترک حین خزش برای اجسام دارای هندسه پیچیده بواسطه تحلیل های اجزا محدود زمان بر است روش شبکه عصبی مصنوعی دارای قابلیت های منحصر به فردی برای پیش بینی فرآیندهای غیر خطی مشابه فرایند مورد استفاده در این پروژه می باشد در این رساله با مدلسازی قطعه ct تحلیل المان محدود آن در محدوده گسترده ای از درجه حرارت و نیرو ابعاد انجام شده است. این نتایج با داده های تجربی مقایسه شده اند. سپس با توجه به طبیعت غیر خطی این فرایند تلفیقی از نتایج تجربی و عددی به شبکه عصبی داده شده است. در این مرحله با استفاده از 3 شبکه شبیه سازی انجام گرفته است که بر اساس نتایج ارایه شده شبکه پرسپترون چند لایه با تابع محرک تانژانت و با 16 نرون در لایه پنهان اول و 4 نرون در لایه پنهان دوم بهترین جواب را ارایه داده است که میانگین درصد خطای داده های تست و آموزش در آن به ترتیب 8/3%و 2/2% است که برای این فرایند مطلوب می باشد.

تحلیل خرابی و تخمین عمر پره توربین گاز از جنس سوپرآلیاژ پایه نیکل و ازدیاد طول عمر پره
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران 1378
  حمید کریمی   فرامرز جوانرودی

پره توربین های گازی بدلیل گرانقیمت بودن و تکنولوژی بالای ساخت و همچنین شرایط خاص عملکرد، همیشه مورد توجه محققان بوده اند، به همین دلایل بحث ارزیابی عمر باقیمانده و بازیابی پره توربین و استفاده بهینه از پره کارکرده مورد توجه قرار گرفته است . در این پروژه تحقیقاتی-آزمایشگاهی ابتدا عملکرد توربین و پره توربین مورد بحث قرار گرفت است . سپس عوامل موثر برخرابی پره توربین از جله (خزش ، خستگی، خستگی حرارتی، خوردگی داغ و ...) مورد مطالعه قرار گرفته است . روشهای تخمین عمر پره توربین از جمله روشهای (-1محاسباتی، -2غیرمخرب ، -3مخرب ) از دیگر موضوعاتی است که مورد بحث قرار گرفته است . بررسی های ریز ساختاری و خسارتهای ریزساختاری در حین کار و همچنین سیکلهای عملیات حرارتی برای بازسازی ریزساختاری در این پروژه به آن پرداخته شده است . سپس با انتخاب یک پره توربین با ساعت کارکرد معین آزمایشات متالوگرافی روی این پره با یک روش غیرمخرب معین عمر باقیمانده پره محاسبه شده است . سپس با بازیابی پره توربین کارکرده (عملیات حرارتی) و برگرداندن فازهای دگرگون شده، عمر افزایش یافته نیز محاسبه شده است . در نهایت مقرون به صرفه بودن این روش و اهمیت بازیابی پره های توربین مورد بحث قرار گرفته است .

تخمین عمر باقیمانده تجهیزات در صنایع فرآیندی و نیروگاهی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران 1378
  احمد سلطانی   فرامرز جوانرودی

تخمین عمر باقیمانده قطعات در صنایع فرآیندی و نیروگاهی از آن جهت حائز اهمیت است که می توان با اطمینان تمام از حداکثر عمر مفید قطعات ، استفاده کامل را برد که این عمر اغلب بیشتر از عمر طراحی است . از طرف دیگر با انجام فرآیند افزایش عمر، امکان استفاده مجدد از قطعاتی که عمر آنها رو به پایان است ، ممکن می گردد. این کار پژوهشی بر روی تیوبهای دیگ بخار از جنس فولاد به عنوان نمونه ای از قطعات تحت خزش و دمای بالا که کاربرد زیادی نیز دارند، انجام شده است . تغییرات ریزساختاری در یک نمونه از تیوبهای دیگ بخار، مورد مطالعه قرارگرفته است . برای تخمین عمر باقیمانده، روش سختی سنجی مورد استفاده قرار گرفته است .

جایگزینی ماهک های فولادی با آلومینیوم در گیربکس 55-24/3
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران 1377
  نورالله رضایی   فرامرز جوانرودی

هدف اصلی جایگزین نمودن ماهک های فولادی مورد استفاده در گیربکس مدل s5-24/3 که در گیربکسهای مختلف از جمله خاور مدل 608 و 808 مورد استفاده قرار می گیرد با آلومینیوم، بدلیل کیفیت ، کارائی، ایمنی، سبکی، سهولت ساخت بروش دایکاست و قابلیت بازیافت این فلز می باشد. که نهایتا علاوه بر کاهش وزن ماهک ها و نهایتا خودرو، در کاهش هزینه ماهک ها موثر می باشد. جهت رسیدن به این هدف شرکت zf آلمان دو عدد از سه ماهک موجود را که اضافه کردن ابعاد آنها در مونتاژ اشکالی ایجاد نمی کرده است به آلومینیوم تبدیل نموده است ولی ماهک دیگر بخاطر اینکه اضافه کردن ابعاد آن، مشکل در مونتاژ ایجاد می کند به آلومینیوم تبدیل نشده است . در این پروژه پس از بررسی نقشه های ماهک فولادی مورد نظر و محاسبه نیروهای وارده بر آن، مدل ماهک فولادی بوسیله نرم افزار nisa تهیه شده و با توجه به نیروهای وارده، تحت معیار تنش برشی ماکزیمم و معیار ون مایسیس آنالیز تنش گردیده و با در نظر گرفتن تنشهای وارده به ماهک فولادی، مدل ماهک آلومینیومی تهیه شده و تحت دو معیار فوق الذکر بررسی شده است . سپس نقشه های لازم با توجه به مونتاژ ماهک ترسیم شده و قطعات لازم طراحی شده است . بعد از آن مدل چوبی ماهک طبق نقشه تهیه و چند عدد ماهک آلومینیومی ریخته گری شده و پس از مونتاژ و رفع اشکالات ، نقشه نهایی جهت طراحی و ساخت قالب دایکاست آن ارائه شده است . در این پروژه همچنین قالب دایکاست یکی از ماهک ها جهت ساخت قالب آن طراحی گردیده و طریقه کنترل کیفیت قطعات تولیدی جهت هر سه ماهک بدست آمده است .

تهیه نرم افزار کاربردی جهت طراحی بلنک در قالب های کشش و طراحی و ساخت قالب نشیمن فنر خودرو
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران 1377
  فرشید گلشن محمودی فومنی   فرامرز جوانرودی

در این پروژه به طراحی و ساخت قالب نشیمن فنر خودرو پرداخته میشود. قطعه نشیمن خودرو از دو قسمت تشکیل شده است . یکی از این قطعات کاسه اصلی و دیگری پولک همراه آن میباشد. این دو قطعه در فرآیندهای جداگانه شکل دهی ورق ساخته شده و در نهایت بوسیله عملیات جوشکاری مقاومتی پروجکشن به یکدیگر متصل میشود. قطعه اولی توسط چند عملیات از جمله کشش ، برش ، خم و پولک طی عملیات برش ساخته میشوند. پروسه کشش عمیق فرایند فرایند اصلی و محوری ساخت قطعه نشیمن است . همچنین برای محاسبه اندازه بلنک قطعات کشیده شده مدور و چهارگوش که یکی از اولین اصول طراحی قالب کشش میباشد دو برنامه تهیه شده است . جهت انجام طراحی سریع و جلوگیری از تکرار محاسبات اندازه بلنک مورد نیازی برای عملیات کشش از طریق یک برنامه کامپیوتری قابل محاسبه میباشد. در تهیه این برنامه ها از زبان برنامه نویسی اتولیسپ (auto lisp) استفاده شده است . در نهایت هدف از انجام این پروژه تهیه نقشه های طراحی و ساخت قالب قطعه نشیمن، جیگ جوشکاری، گیجهای کنترلی و ساخت آنها میباشد.

بررسی روشهای ماشینکاری پره متحرک ردیف اول توربین گازی فریم - 9 و طراحی و ساخت گیج های اندازه گیری و فیکسچرهای ماشینکاری پره توربین فریم -9
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران 1379
  داود شهریاری   فرامرز جوانرودی

هدف از این پروژه روش ساخت پره توربین گاز فریم - 9 از طریق مهندسی معکوس می باشد. فعالیتهای اجرایی برای تولید هر پره توربین از طریق مهندسی معکوس عبارت است از:انتخاب مواد (بررسی خواص متالورژی و مکانیکی)مترولوژی پره. ریخته گری پره و عملیات حرارتی آنکنترل ابعادی و ماشینکاری پره .پوشش دهی پره. در این پروژه عمده فعالیت بر روی مترولوژی پره، فرآیند تولید پره به روش ریخته گری دقیق (قالب فلزی تزریق موم) و کنترل ابعادی و ماشینکاری آن صورت گرفته است. فصل اول این پایان نامه مقدمه ای بر توربین های گاز و معرفی خصوصیات آلیاژی پره توربین فریم - 9 می باشد.در فصل دوم روشهای ماشینکاری پره های توربین با تاکید بر روشهای سنگزنی خزشی، الکتروشیمیایی و وایرکات مطالبی ارائه شده است. در فصل سوم اصول طراحی گیج و فیکسچر با تاکید بر روش آلمان محدود در طراحی گیج و فیکسچر مطالبی ذکر شده است. فصل چهارم مشخصات هندسی و تلرانسهای ابعادی پره های توربین بیان گردیده است. در فصل پنجم طراحی و ساخت قالب فلزی مدل مومی پره توربین فریم - 9 گیج های اندازه گیری و فیکسچرهای ماشنیکاری آن ارائه شده است. در این فصل همچنین آنالیز ‏‎f.e.m‎‏ سیستم فیکسچرینگ پره توربین فریم -5 اشاره شده است. فصل ششم نتایج اندازه گیری گیج ها بر روی پره های فابریک و پره های تولید شده و نتایج تحلیل المان محدود سیستم فیکسچرینگ پره توربین فریم - 5 بیان شده است. در فصل هفتم به بحث و نتیجه گیری در مورد انتخاب روشهای ماشینکاری، گیجهای اندازه گیری، فیکسچرهای ماشینکاری پره توربین فریم -9 و بررسی تحلیل f.e.m سیستم فیکسچرینگ پره توربین فریم -5 پرداخته شد و پیشنهاداتی در مورد فعالیتهای انجام شده بیان گردید. براساس مطالعات و کارهای اجرایی که در این پروژه صورت پذیرفت، روش ماشینکاری برای تولید پره توربین فریم - 9 روش ماشینکاری وایرکات و فرآیند الکتروشیمیایی ‏‎(stem)‎‏ انتخاب گردید. با توجه به روش ماشینکاری مورد نظر فیکسچرهای لازم برای نمونه سازی پره، طراحی و ساخته شدند. در طراحی سیستم فیکسچرینگ اتخاذ سیستم موقعیت دهی و آنالیز پره در سیستم طراحی شده حائز اهمیت می باشد که این موضوع بر روی پره توربین فریم - 5 با توجه به فرآیند ماشینکاری آن (سنگزنی خزشی) که نیروهای ماشینکاری در آن وجود دارد مورد تحلیل قرار گرفت تا حساسیت سیستم موقعیت دهی نسبت به تلرانسهای پره بررسی شود. البته این روش برای کلیه فرآیندهای ماشینکاری قابل تعمیم است. در ارتباط با کنترل ابعادی پارامتر مهم سیستم موقعیت دهی در پره توربین فریم -9 می باشد. در مورد گیج های کنترل ابعادی و همچنین فیکسچرهای ماشینکاری از سیستم شش نقطه برای موقعیت دهی ایرفویل استفاده شد. نتایج اندازه گیری بر روی پره های فابریک و پره های تولیدی و مقایسه آن با تلرانسهای استاندارد پره توربین نشان از طراحی مناسب گیج و فیکسچرها و انتخاب روش صحیح ماشینکاری پره توربین فریم - 9 را به همراه دارد.

بررسی علل ترک خوردن جوشها در خطوط لوله آهن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران 1380
  صادق رسولی   فرامرز جوانرودی

فولادهای کربنی برای بسیاری از تجهیزات واحدهای آمین که زداینده سولفید هیدروژن یا ترکیبی از سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن از هیدروکربنها هستند بکار می روند. این تجهیزات و از جمله خطوط لوله انتقال در اثر عوامل گوناگونی مانند ترکیبات اسیدی شامل سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن یا ترکیبات بازی مانند محلولهای آمین و تحت شرایط محیطی، شرایط متالورژیکی و ترکیب شیمیایی جنس لوله ها، روش ساخت و تولید لوله ها و روش جوشکاری و جنس الکترودها و غیره از نقاط مختلف مخصوصا از ناحیه جوش خورده یا ناحیه متاثر از حرارت و یا از ماده پایه لوله با مکانیزمهای مختلف در معرض خطر ترک خوردگی قرار دارند. چهار نوع مکانیزم ترک خوردگی بر روی اجزا فولاد کربنی در واحدهای آمین شناخته شده است. الف: ترکهای توام با تنش ناشی از سوفید ‏‎(sulfide stress cracking (ssc))‎‏ب: ترک ناشی از تاولهای هیدروژنی ‏‎(cracking associated with hydrogen blistering)‎‏ ج: ترکهای هیدروژنی ناشی از تنش ‏‎(stress oriented hydrogen induced cracking (sohic))‎‏ د: ترکها و خوردگی تنش در محیطهای بازی ‏‎(alkaline stress-corrosion cracking (ascc))‎‏سه مکانیزم اول بیشتر در سرویسهای ‏‎rich amine‎‏ متداول است در مقابل ‏‎ascc‎‏ بیشتر در اجزائی که در تماس با ‏‎lean amine‎‏ هستند اتفاق می افتد. از جمله فاکتورهای مهم برای ترک خوردگی ناشی از سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن، برای فولادهای کربنی، ‏‎ph‎‏ محلول، دما، استحکام، تنشهای اعمالی اعم از تشنهای خارجی و باقیمانده، سختی منطقه های فلز جوش، فلز پایه و منطقه متاثر از حرارت، درصد وزنی عناصر شیمیائی فلز جوش و فلز پایه، ریز ساختار، شکل آخالها و میزان آنها و ... می باشد. واحدهای آمین درایران در دو مجتمع پتروشیمی رازی و پتروشیمی خارک دچار چنین مشکلی یعنی ترک خوردگی جوشها در خطوط لوله می باشند. در این گزارش مباحثی چون مکانیک و شکست، روشهای جوشکاری لوله ها، معایبی که در جوشکاری ذوبی پیش می آید، خوردگی و خسارات هیدروژنی و بررسی جنس خطوط لوله مورد استفاده در واحدهای آمین و بویژه در پتروشیمی رازی و خارک مطرح گردیده است. جنس نمونه مورد مطالعه در این پروژه ‏‎astm a 106 grade b‎‏ می باشد که این جنس از نوع فولاد کربنی برای لوله بدون درز می باشد. نمونه مزبور از نظر سختی و ترکیب شیمیایی، ریزساختاری مورد بررسی قرار گرفته است.