لیزرها به عنوان ابزاری ارزشمند برای شکل دادن و برش مواد سخت و شکننده، خود را نشان داده اند. متاسفانه شار حرارتی متمرکز که به لیزر اجازه می دهد تا به صورتی کارآمد و موثر، توانایی برش انواع مواد را داشته باشد، باعث می شود تا تنش های حرارتی بزرگی در منطقه کوچک متاثر از حرارت (haz) شکل بگیرند. این تنش های حرارتی قابل توجه می توانند باعث کاهش استحکام و عمر خستگی و هم چنین تشکیل ترک های ریز در قطعه گردند. بسته به سرعت برش، قدرت لیزر و خواص ماده، ممکن است میزان این تنش ها از تنش تسلیم ماده تجاوز کند. به منظور ارزیابی موقعیت و نوع تنش هایی که در حین برشکاری با لیزر اتفاق می افتد و هم چنین محاسبه چگونگی توزیع حرارت و نرخ برداشت ماده، یک مدل ترمو مکانیکی در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت. حل معادلات تنش و انتقال حرارت به صورت عددی و به کمک روش اجزا محدود صورت پذیرفت. پرتو لیزر به صورت گوسی فرض شد و مسئله ترمو الاستو پلاستیک به صورت سه بعدی در نظر گرفته شد. تحلیل انجام شده قادر است تا عمق شیارها و مقادیر تنش های حاصل از برشکاری در حالت پالسی را برای مقادیر مختلف قدرت، سرعت و فرکانس لیزر پیش بینی نماید. در قسمت اول آنالیز، توزیع حرارت و نرخ برداشت ماده در حین فرآیند محاسبه شد. دومین مرحله از تحلیل نیز شامل استفاده از تاریخچه دمایی پیش بینی شده در تحلیل حرارتی، به عنوان بار حرارتی ورودی به مدل مکانیکی می باشد. برای اثبات صحت شبیه سازی، نتایج حاصله با داده های تجربی سایر محققین مورد مقایسه قرار گرفت و این قیاس نشان می دهد که شبیه سازی انجام شده از دقت کافی برخوردار است.

جوشکاری یک روش مطمئن و با صرفه در اتصال قطعات و سازه ها میباشد که از طریق ذوب موضعی مواد در محل جوش بوجود می آید. بین روشهای موجود برای جوشکاری، جوشکاری لیزر قابلیت جوش دادن قطعات و ساختارهای کوچک را دارا میباشد. حرارت دهی موضعی همراه با سرد شدن سریع، باعث ایجاد تنشهای پسماند در ساختار اصلی قطعه و منطقه جوش میگردد. تنشهای پسماند میتوانند باعث ایجاد اثرات زیان آوری مانند ترک های خوردگی، ترک هیدروژنی و کاهش مقاومت خستگی قطعه کار گردند. بنابراین بایستی این تنشها قبل از جوشکاری توسط روشهایی تخمین زده شوند. در این پژوهش، یک مدل اجزای محدود غیر کوپل برای شبیه سازی فرآیند جوشکاری لیزر فولاد ضدزنگ 304aisi و تخمین توزیع حرارت و توزیع تنشهای پسماند ارایه میگردد. سپس این مدل توسط کارهای تجربی پیشین اعتبارسنجی میگردد. در مرحله بعد، از نتایج توزیع حرارت گذرا برای تحلیل مکانیکی فرآیند جوشکاری لب به لب لیزری استفاده شده و توزیع تنش های پسماند بدست می آید. حرارت ورودی با توزیع گوسی توسط زیربرنامه با زبان برنامه نویسی فرترن به مدل وارد گردید. با توجه به دمای بسیار بالای فرآیند و تغییر فازهای ایجاد شده در طی فرآیند، تمامی خواص حرارتی و مکانیکی بصورت وابسته به حرارت به مدل معرفی شدند. تمامی پدیده های فیزیکی مرتبط با فرآیند جوشکاری، مثل انتقال حرارت از طریق جابجایی، تابش و هدایت در مدل ایجاد شده اعمال گردیدند. در نهایت نتایج بدست آمده برای توزیع تنشهای پسماند با نتایج پژوهشهای پیشین مقایسه گردید. تطابق خوب نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی نشان میدهد که مدل ارایه شده برای شبیه سازی فرآیند جوشکاری لب به لب لیزری مناسب میباشد. همچنین نتایج نشان میدهند که توزیع حرارت در قطعه کار وابستگی زیادی به انرژی منبع و قابلیت انتقال حرارت قطعه کار دارد.

نیاز به کاربرد بهتر ماشین های edm، محققان را علاقمند نموده است تا شرایط ارتقاء فرآیند edm را فراهم نمایند. در این تحقیق ضمن بررسی ویژگی های فرزکاری تخلیه الکتریکی، با استفاده از طراحی آزمایشات و روش رویه پاسخ به بهینه سازی و مدلسازی ریاضی فرآیند با در نظر گرفتن شدت جریان جرقه، زمان روشنی پالس و عمق برش به عنوان ورودی فرآیند و نرخ براده برداری، سایش نسبی ابزار و صافی سطح به عنوان خروجی فرآیند پرداخته شده است. نرم افزار آماری minitab جهت تجزیه و تحلیل نتایج مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد تأثیر سطوح مختلف متغیرهای شدت جریان و زمان روشنی پالس بر نرخ براده برداری، صافی سطح و سایش نسبی ابزار بسیار مهم می باشد. بهینه سازی چند منظوره جهت دست یابی همزمان بیشترین نرخ براده برداری، کمترین زبری سطح و کمترین سایش نسبی ابزار صورت پذیرفت. نتایج بهینه با کاهش شدت جریان به همراه کاهش زمان روشنی پالس به دست می آیند. با تنظیم پارامترهای ورودی یکسان و در تنظیم آزمایش بهینه چندمنظوره فرزکاری تخلیه الکتریکی، آزمایشات فرزکاری تخلیه الکتریکی و ماشینکاری تخلیه الکتریکی غوطه وری نیز انجام شده و نتایج مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج مقایسه شده نشان دهنده صافی سطح خوب، هزینه بسیار کم ابزار، حذف الکترود ساخته شده، بالا بودن نرخ براده برداری و بالا بودن سایش نسبی ابزار در روش استفاده از فرزکاری تخلیه الکتریکی نسبت به روش ماشینکاری تخلیه الکتریکی غوطه وری می باشد. با مقایسه ارزیابی اقتصادی، نشان داده شده که استفاده از روش فرزکاری تخلیه الکتریکی صرفه جویی اقتصادی قابل ملاحظه ای نسبت به روش ماشینکاری تخلیه الکتریکی غوطه وری دارد.

آلومینیوم آلیاژی 7075، از جمله آلیاژهای پرکاربرد در صنایع هواپیمایی و نظامی است. به دلیل دارا بودن خواص فیزیکی و مکانیکی مناسب، در فرآیند تولید پره توربین در مرحله ساخت خوشه های مومی و همچنین در تولید قطعه به روش تزریق پلاستیک از قالب های آلومینیومی با آلیاژ 7075 استفاده می شود. در این تحقیق ماشینکاری تخلیه الکتریکی (edm) به عنوان یکی از روش های متداول ماشینکاری نوین برای براده برداری از آلومینیوم آلیاژی 7075 برای اولین بار مورد بررسی قرار می گیرد. به کمک روش طراحی آزمایش ها (doe) و با استفاده از روش سطوح پاسخ تاثیر پارامترهای مختلف بر فرآیند اسپارک بر روی پارامترهای خروجی ماشینکاری مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای ولتاژ، جریان، زمان روشنی پالس و زمان خاموشی پالس بر روی هر سه پارامتر خروجی نرخ براده برداری، سایش ابزار و صافی سطح موثر بودند. افزایش جریان و ولتاژ موجب افزایش نرخ براده برداری شده و این در حالی است که افزایش ولتاژ نسبت سایش ابزار را کاهش می دهد اما کاهش صافی سطح (ra) را در پی خواهد داشت. در این تحقیق صافی سطحی معادل 2/57 میکرون (ra) به دست آمد. با استفاده از روش بهینه سازی و انجام آزمایش ها لازم مقادیر پارامترهای الکتریکی جهت انجام مرحله خشن کاری و پرداخت نهایی پیشنهاد شد.

فرآیند ماشینکاری به روش تخلیه الکتریکی( edm)، یکی از فرآیندهای نوین ماشینکاری است که کاربردهای متنوعی در ساخت و تولید محصولات میکرومتری دارد. رشد و توسعه نانوتکنولوژی و نیاز به بهره گیری از روشهای جدید موجب شده است که جذبه زیادی برای استفاده از فرآیند edm در ساخت و تولید محصولات نانومتری ایجاد شود. فرآیند nano-edm یک فرآیند ماشینکاری حرارتی است که در آن از انرژی حرارتی حاصل از جرقه الکتریکی برای باربرداری استفاده می شود. بنابراین مدلسازی حرارتی فرآیندnano-edm از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در این پایان نامه، به کمک روش حجم محدود و با استفاده از نرم افزارfluent 6.3 مدل حرارتی قطعه کار در فرآیندnano-edm و شبیه سازی نانوحفره های حاصل از فرآیند nano-edm، ارائه شده است. با استفاده از مدل حرارتی قطعه کار در فرآیند nano-edm ، توزیع حرارت در سطح و عمق قطعه کار برای مقادیر مختلف متغیرهای فرآیند nano-edm و ضخامتهای مختلف قطعه کار مدلسازی و با هم مقایسه شد. با مدلسازی مذکور فهم دقیقتری از این فرآیند حاصل شد که این امر می تواند راهگشای کاربرد بهتر آن گردد. به کمک شبیه سازی نانوحفره های حاصل از فرآیند nano-edm، شعاع و عمق نانوحفره برای مقادیر مختلف متغیرهای فرآیند nano-edm و ضخامت های مختلف بدست آمد و با هم مقایسه شد. با بررسی نرم افزاری تاثیر متغیرهای فرآیند بر ابعاد نانوحفره حاصل می توان مقادیر بهینه متغیرهای فرآیند برای دستیابی به نانوحفره دارای ابعاد مطلوب را پیش بینی نمود. این امر باعث می شود که از صرف هزینه و زمان زیاد لازم برای انجام فرآیند nano-edm به روش سعی و خطا جلوگیری شود.

تولید باتری های سرب-اسید شامل سه مرحله اصلی تولید صفحه و کیورینگ صفحه و فرماسیون صفحه است. در این مقاله چگونگی انجام بهینه سازی در فرآیند کیورینگ توضیح داده می شود. کیورینگ فرآیندی است که طی آن صفحه باتری در یک محفظه قرار می گیرد و شرایط دمایی و رطوبتی خاصی بر آن اعمال می شود. برای بهینه سازی این فرآیند پنج متغییر در این فرآیند مورد بررسی قرار گرفتند. این متغییرها عبارت اند از دما و زمان رطوبت دهی و دما و زمان خشک کردن و پرس صفحه قبل از شروع فرآیند. خروجی هایی که طی این فرآیند بهینه شدند عبارت اند از: مقاومت مکانیکی صفحات بعد از فرآیند و زمان کارکرد صفحات در تست دشارژ و ولتاژ اولیه باتری در تست دشارژ و پیک ولتاژ بدست آمده در تست دشارژ. با توجه به وجود خطاهای بسیار در تولید باتری، برای بهینه سازی از روش طراحی آزمایشات که شامل روش های دقیق بهینه سازی است، استفاده شد. از مزایای این روش دقیق بودن و قابلیت انطباق با انواع فرآیندها است. برای طراحی آزمایش ها هر یک از متغییرها در دو سطح قرار داده شدند و جایگشت این دو سطح از متغییرها کل آزمایش ها را تشکیل دادند. در این حالت با داشتن پنج متغییر، 32 آزمایش منحصر به فرد تعریف شد. به منظور حذف خطاهایی که در فرآیند تولید باتری وجود دارد، برای هر آزمایش سه بار تکرار در نظر گرفته شد. برای مطلع شدن از شکل منحنی تغییر خروجی ها بر حسب متغییرها در بین دو سطح، به ازای هر بار تکرار، دو آزمایش در سطوح میانی انجام گرفت. در نهایت برای کم کردن تعداد آزمایشات از جزیی کردن 2/1 استفاده شد. تعداد آزمایشات برای تست دشارژ 54 آزمایش و برای تست مقاومت مکانیکی صفحات 48 آزمایش است. پس انجام آزمایشات متغییرهای موثر بر هر خروجی مشخص شد. این تاثیر شامل اثرهای جداگانه هر متغییر و اثر همزمان متغییرها با یکدیگر است. در ادامه هر خروجی به ازای متغییرهای موثر بهینه سازی شد. در انتها برای بدست آوردن یک برنامه بهینه به ازای تمام خروجی ها بهینه سازی همزمان صورت گرفت و طی آزمایشاتی نتایج بدست آمده از نرم افزار صحه گذاری شد.

ماشین کاری شیمیایی، فرآیند برداشت ماده در اثر حل شدن کنترل شده ی ماده از سطح قطعه کار توسط یک محلول خورنده ی اسیدی یا قلیایی است. پوشش های مقاومی نیز برای پوشاندن سطوحی که قرار نیست ماشین کاری شوند، مورد استفاده قرار می گیرند. این پوشش ها موادی هستند که به محلول خورنده اجازه ی نفوذ به سطح قطعه کار برای انحلال آن را نمی دهند. در این پروژه برای ماشین کاری شیمیایی فولاد ضد زنگ 410 محلول آبی کلراید آهن به عنوان محلول پایه استاندارد؛ اسید فسفریک، اسید کلریدریک و اسید نیتریک به عنوان افزودنی به محلول پایه استفاده و اثرات آن ها بر مقادیر زیر-برش، فاکتور خورندگی، صافی سطح و نرخ خوردگی بررسی شده است. از روش طراحی آزمایش های ترکیبی که یکی از مدل های استاندارد مبتنی بر روش رویه ی پاسخ است برای تعیین مقادیر ترکیبی محلول ها، ترتیب انجام آزمایش ها، بررسی آماری و بهینه سازی نتایج استفاده شده است. هم چنین اثر افزودن یون فلزی به محلول خورنده به صورت حل کردن مقادیری از فلز پایه در محلول اولیه بر مقادیر زیر برش، فاکتور خورندگی، صافی سطح و نرخ خوردگی مورد بررسی قرار گرفته است. در تحلیل نتایج مکانیزم شیمیایی، عملکرد این افزودنی ها بررسی شده است. تحلیل مقادیر خروجی نتایج قابل قبولی برای نرخ خوردگی، زیر برش، صافی سطح و فاکتور خورندگی ارائه داده است

جوشکاری پرتو الکترونی بطور گسترده ای در صنایع هوافضا برای جوشکاری قطعات با چگالی بالا و ساخته شده از سوپرآلیاژهای استحکام بالا بکار می رود. با توجه به کاربرد وسیع سوپر آلیاژ inconel 706 در صنایع هوا فضا، جنس انتخاب شده در این پژوهش این آلیاژانتخاب گردید. از موارد استفاده این آلیاژ ساخت اجزا بحرانی مانند پره توربین و پره ها ومحور های کمپرسور را می توان نام برد. از آنجایی که تنش های پسماند باعث کم شدن استحکام این نوع از قطعات می شود، لازم است مقادیر و توزیع آنها مورد بررسی قرار گیرد. در این پژوهش مدل منبع حرارتی در جوشکاری به روش پرتو الکترونی به کمک روش المان محدود، در نرم افزار آباکوس شبیه سازی گردید. همچنین از آنجایی که این روش جوشکاری در ورق های با ضخامت مختلف مورد استفاده قرار می گیرد، تاثیر ضخامت در توزیع و مقدار تنش پسماند بعد از فرآیند جوشکاری مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق از ورقی با ابعاد 10×50×100 میلیمتر استفاده شده است. در ابتدا سوراخ کلید شبیه سازی شده که در این راستا از دو منبع حرارتی کروی و مخروطی با توزیع چگالی توان گاوسین استفاده شده است. جهت شبیه سازی منبع حرارتی از زیر برنامه ای شامل دو منبع حرارتی که به زبان فرترن نوشته شده استفاده شده است. پس از شبیه سازی مشاهده گردید که با افزایش ضخامت ورق میزان تنش پسماند افزایش می یابد.در آخر توزیع و میزان تنش های پسماند در قطعه ای که تحت عملیات حرارتی قرار گرفته طی شبیه سازی بدست آمده و با نتایج آنها در قطعه کاری که تحت عملیات حرارتی قرار نگرفته مقایسه گردید که شواهد حاکی از آن است که میزان تنش های پسماند در قطعه ای که تحت عملیات حرارتی قرار گرفته بیشتر می باشد. نتایج شبیه سازی انجام گرفته با پژوهشی که شامل تحقیق تجربی و مدلسازی می باشد مقایسه گردید و تطابق خوبی ملاحظه گردید

دنیای امروز دیگر عرصه بازار های انحصاری نیست و شرکت ها بدون دانش بازاریابی حرفی برای گفتن نخواهند داشت. پژوهش حاضر تحت عنوان ارائه مدل ریاضی بازاریابی فروش خودرو با هدف اصلی تعیین آمیخته بازاریابی مناسب در صنعت خودرو با تکنیک ahp در سال 1390 صورت پذیرفته است. به منظور دستیابی به این هدف دو فرضیه اصلی و چهار فرضیه فرعی طرح گردید. در این تحقیق، تلاش شده تا با استفاده از منابع مکتوب نخست اجزای عناصر آمیخته بازاریابی مشخص شوند و سپس طی یک تحقیق میدانی تأثیر هریک از این عوامل در جامعه آماری خبرگان و همچنین مصرف کنندگان محصولات ایران خودرو مورد بررسی قرارگیرد. تعداد 253 نفر از دارندگان محصولات ایران خودرو بطور تصادفی انتخاب شده و با استفاده از پرسشنامه که براساس روایی محتوایی طراحی و تنظیم شده و اعتبار آن تأیید شده است، اطلاعات مورد نیاز تحقیق گردآوری شده است و با استفاده از فنون توصیفی و استنباطی آمار مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفته است. همچنین با استفاده از یک پرسشنامه دیگر از تعداد 20 نفر جامعه خبرگان در مورد اهمیت هریک از عوامل آمیخته بازاریابی و اهمیت هریک از زیرمعیارها در مقایسه با یکدیگر پرسش شده و بر اساس مدل سلسله مراتبی مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفته است. برای تعیین روایی صوری و محتوایی پرسشنامه ( شاخص های ارائه شده ) از «اعتبار محتوا» استفاده شده است و به منظور تعیین ضریب قابلیت اعتماد از روش آلفای کرونباخ برای پرسشنامه پنج گزینه ای لیکرت و محاسبه نرخ سازگاری برای پرسشنامه مقایسات زوجی استفاده شده است. محاسبات و استخراج خروجی ها با استفاده از نرم افزارهای آماری excel ,15 spss expert choice , انجام گرفته است. بطور خلاصه نتایج بدست آمده نشان می دهد که بطورکلی استفاده کنندگان از محصولات ایران خودرو،چهار آمیخته بازاریابی را بر میزان فروش موثر می دانند،اما میزان تاثیر هریک از عناصر آمیخته بازاریابی یکسان نیست و تفاوت دارند. سه عامل توزیع, محصول و ترویج بیشترین تاثیر را بر فروش دارند. اما قیمت بی تردید کمترین تاثیر را بر فروش دارد. براساس دیدگاه خبرگان معیارها و زیرمعیارهای آمیخته بازاریابی موثر بر میزان فروش دارندگان محصولات ایران خودرو، دارای اولویت های متفاوتی می باشند

جوشکاری ترکیبی لیزر – تیگ که از ممزوج شدن اشعه ی لیزر و قوس الکتریکی تیگ برای جبران معایب هر یک از فرآیندهای لیزر و تیگ بدست می آید مزایایی همچون افزایش در بازدهی، سرعت جوشکاری و عمق نفوذ اتصال، پایداری قوس، قابلیت پرکنندگی فاصله، و کاهش در عیوب متالورژیکی جوش، هزینه و پیچش قطعه در مقایسه با جوشکاری لیزر و یا جوشکاری تیگ دارا می باشد. روش های ترکیبی جوشکاری در سال های اخیر مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. در این پژوهش فولاد آلیاژی 1.4418 به ضخامت 4 میلیمتر به عنوان ماده مورد استفاده در تحقیق در نظر گرفته شده است. در آزمایشات جوشکاری لیزر nd:yag و جوشکاری تیگ پارامترهای جوش لیزر و تیگ جداگانه مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات جوشکاری ترکیبی لیزر – تیگ با لحاظ نمودن پارامترهای متغیر فرآیند بر اساس روش طراحی آزمایشات بر روی نمونه ها صورت پذیرفت. عمق نفوذ جوش، پهنای سطح جوش و مساحت ناحیه جوش به عنوان پاسخ-های خروجی طرح در نظر گرفته شده اند. مدل سازی و بهینه سازی آماری فرآیند جوشکاری ترکیبی لیزر–تیگ جهت دستیابی به جوش با عمق نفوذ کامل و کمینه ابعاد هندسی جوش در تنظیمات بهینه پارامترها صورت پذیرفت. صحه سنجی نتایج بهینه سازی با انجام آزمایش در تنظیم بهینه صورت پذیرفت. شبیه سازی فرآیند جوشکاری ترکیبی لیزر–تیگ توسط روش المان محدود به منظور تخمین توزیع حرارت و توزیع تنش های پسماند ارائه گردیده است. با مقایسه نتایج شبیه سازی و نتایج آزمایشگاهی اعتبار بخشی به مدل بکار رفته و صحه گذاری نتایج صورت پذیرفت. حل تحلیلی توزیع حرارت در جوشکاری ترکیبی لیزر- تیگ با استفاده از روش تحلیلی گرین انجام پذیرفت. نتایج توزیع حرارت بدست آمده از حل تحلیلی با نتایج شبیه سازی عددی مقایسه و صحه گذاری گردید. لذا به طور غیر مستقیم حل تحلیلی با نتایج آزمایشگاهی صحه گذاری گردیده است. نتایج مقایسه و صحه گذاری نشان می دهد که حل تحلیلی صورت گرفته دقت مناسبی در تخمین توزیع حرارت را داراست. جوشکاری ترکیبی لیزر-مگ با استفاده از لیزر فیبری 15 کیلووات و منبع قوس الکتریکی مگ و با لحاظ نمودن پارامترهای متغیر فرآیند بر اساس روش طراحی آزمایشات بر روی نمونه ها صورت پذیرفت. تغییرات پهنای سطح جوش به عنوان خروجی طرح و شاخصی جهت بررسی پایداری جوش لحاظ گردید. تصویر برداری توسط دوربین سرعت بالا نتایج طراحی آزمایشات را تصدیق می نماید.

در تحقیق حاضر از مدل المان محدود برای شبیه سازی جوشکاری ترکیبی لیزر-تیگ و پیش بینی تنش پسماند حرارتی استفاده شده است. برای این منظور، از نرم افزار المان محدود آباکوس ویرایش 6.10 در تحلیل انتقال حرارت گذرا و تحلیل مکانیکی استفاده شده است. شار حرارتی اعمالی به قطعه کار توسط یک زیربرنامه با زبان برنامه نویسی فرترن به نرم افزار المان محدود اضافه گردید. مدل منبع حرارتی در نظر گرفته شده برای مدل کردن حرارت ورودی به قطعه شامل، یک مدل گلداک برای حرارت ورودی حاصل از قوس الکتریکی تیگ، یک مدل گوسین شار حجمی برای حرارت ورودی حاصل از لیزر و یک مدل گوسین شار سطحی برای حرارت ورودی حاصل از تعامل اثر قوس الکتریکی با پرتو لیزر در جوشکاری ترکیبی لیزر-تیگ می باشد. سپس با استفاده از مدل هایی که برای حرارت ورودی به قطعه در نظر گرفته شده است، تحلیل حرارتی صورت گرفته است و شکل جوش حاصل از آزمایش عملی با شکل جوش حاصل از شبیه سازی مقایسه گردیده است، تطابق خوبی بین شکل جوش شبیه سازی و نتایج تجربی حاصل گردید و با استفاده از نتایج تحلیل حرارتی، تحلیل مکانیکی صورت گرفته است و تنش های پسماند در جوشکاری ترکیبی لیزر-تیگ پیش بینی شده است.

بررسی انفجار زیر آب نقش مهمی در کاهش خسارات وارد به بدنه ی زیردریایی ها و کشتی ها و سازه های زیر آبی دارد. بررسی این اثرات به وسیله ی تست های انفجاری انجام می شده است که پر هزینه بوده و خطرات و معایب خود را دارد. در سال های اخیر نرم افزارهای المان محدود و روش های عددی زیادی به وجود آمده اند که جای تست های آزمایشگاهی و تست های با ابعاد عملی را گرفته اند. در این پژوهش به بررسی انفجار زیر آب در نرم افزار ls-dyna پرداخته شده است. در ابتدا به صحت سنجی مش پرداخته شده است و مش بهینه برای مدل سازی انفجار زیر آب بدست آمده است. سپس به بررسی رفتار فشار موج شوک نسبت به فواصل مختلف و جرم های مختلف ماده منفجره پرداخته شده است. پس از آن به مقیاس بندی این مقادیر پرداخته و نشان داده شده است که فشار ناشی از موج شوک نسبت به پارامتر مقیاس بندی z به صورت خطی رفتار می کند. پس از آن ایمپالس ناشی از موج شوک نیز در فواصل مختلف و برای جرم های مختلف ماده منفجره پرداخته شده و با استفاده از روابط مقیاس بندی برای ایمپالس، این مقادیر نیز مقیاس شده اند و رفتار ایمپالس بی بعد شده ی ناشی از موج شوک بر حسب پارامتر مقیاس بندی z بدست آمده است. در مرحله بعد به بررسی اثر حباب در انفجار زیر آب پرداخته شده و با اندازه گیری فشار و ایمپالس ناشی از حباب، نشان داده شده است که فشار ناشی از حباب نسبت به موج شوک اولیه مقدار کمتری دارد ولی به دلیل بیشتر بودن زمان این بارگذاری، از ایمپالس بیشتری برخوردار است و طبیعتاً تأثیر بیشتری بر روی تغییر فرم و خرابی سازه خواهد داشت. در پایان نیز به بررسی اثر خیز ناشی از موج شوک و حباب بر روی ورق پرداخته می شود. با استفاده از روش طراحی آزمایشات و به کمک نرم افزار minitab یک طرح آزمایشات بدست آمد. نتایج خیز ناشی از موج شوک با استفاده از روش آنالیز واریانس مورد تحلیل قرار گرفت و سه معادله رگرسیون بر حسب متغیرهای موثر ارائه شده است. به روش مشابهی خیز ناشی از حباب نیز بررسی شده است و پس از سه تحلیل مختلف، سه معادله رگرسیون برای آن نیز بدست آمد. به همین ترتیب معادله رگرسیون و تحلیل خیز کلی و ماندگار سازه نیز ارائه شده است. در پایان نشان داده شده است که به دلیل تأثیر زیاد حباب بر روی سازه؛ خیز کلی سازه، متأثر از خیز حباب است و پارامترهای موثر هر دو به یک صورت هستند.

این پژوهش یک مدل حرارتی-فیزیکی از فرآیند ماشینکاری تخلیه ی الکتریکی (edm) را توسط روش المان محدود (fem) توسعه می دهد. آنالیز عددی فرآیند edm تک جرقه در حالت دوبعدی و متقارن محوری انجام شده است. آنالیز عددی با در نظر گرفتن فرضیات واقع گرانه ای مثل شار حرارتی با توزیع گوسین، معادله ی شعاع جرقه ی وابسته به زمان روشنی پالس و جریان تخلیه، گرمای نهان ذوب وغیره برای پیش گویی شکل حفره و نرخ برداشت مواد (mrr) انجام گردیده است. با توجه به مدل توسعه یافته، مطالعات پارامتری برای مطالعه ی اثرات پارامترهای فرآیند edm نظیر جریان تخلیه، زمان تخلیه و ولتاژ تخلیه انجام گردیده است. مطالعات تجربی برای مطالعه ی mrr و حفره ی شکل گرفته در طی فرآیند ماشینکاری واقعی انجام گردید. نتایج پیش گویی شده توسط مدل تحلیلی بدست آمده بسیار نزدیک به نتایج بدست آمده توسط آزمایشات تجربی بود. توسعه ی مدل حرارتی-فیزیکی می تواند در انجام مطالعات جامع برای به دست آوردن عملکرد بهینه ی فرآیند edm استفاده گردد. زبری سطح یک پارامتر مهم کیفیت در قطعات میکروماشینکاری شده می باشد. کار حاضر مدلی برای پیش گویی زبری سطح در فرآیند میکرو edm ارائه می دهد. مدل بر مبنای شکل حفره ی حاصل از تک جرقه می باشد که خود تابع پارامترهای فرآیند است. در این مدل با فرض توزیع نرمال ارتفاعات سطح، ? و ? (rq) پروفیل سطح بعد از هر جرقه ارزیابی می گردد. ویژگی اصلی این پایان نامه، بررسی اثرات تخلیه های متوالی در فرآیند edm بر روی سطح قطعه کار می باشد به طوری که پارامتر جذر میانگین مربعات زبری سطح، rq، متناسب با هر سطح انرژی ورودی شبیه سازی گردد. اکثر تحقیقات صورت گرفته تا کنون محدود به حالت تک جرقه بوده اند که متفاوت با حالت واقعی edm می باشد و صرفاً جهت شبیه سازی مکانیزم براده برداری در edm استفاده می شوند.

در این تحقیق سطح مقطع جوش توسط شبیه سازی بدست آمده و پس از مقایسه آن با داده های تجربی اثر پارامترهای مختلف بر روی اندازه آن از جمله سرعت، میزان توان ورودی و محل تمرکز اشعه بررسی گردید. بررسی سختی قسمت های مختلف قطعه کار و نحوه تاثیر توان ورودی و سرعت بر آن ، توزیع حرارت روی سطح قطعه و انتخاب مدل منبع حرارتی مناسب از دیگر مواردی بود که در این شبیه سازی به آن پرداخته شد.

در این تحقیق به بررسی اثر(مدلسازی و کنترل) پارامترهای فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی خشک پرداخته شده است. تفاوت عمده این نوع ماشینکاری با ماشینکاری تخلیه الکتریکی سنتی یا تر، استفاده از تزریق دی الکتریک گازی با فشار بالا به جای دی الکتریک مایع و اعمال دوران به الکترود ابزار می باشد. در این تحقیق ضمن بیان خصوصیات این فرآیند، مقدمه ای بر منطق فازی و روش های آماری، مدلسازی و کنترل فرآیند مبتنی بر استنتاج فازی عصبی تطبیقی در ماشینکاری تخلیه الکتریکی خشک و سنتی،ارائه گریدیده است. در این پژوهش به مدلسازی و طراحی قوانین کنترلی خارج از خط از ماشینکاری های تخلیه الکتریکی خشک و سنتی پرداخته است. برای انجام آزمایش های مربوط به ماشینکاری تخلیه الکتریکی خشک از شش پارامتر ورودی ولتاژ، شدت جریان، زمان روشنی پالس، ضریب بهره پالس، فشار گاز(اکسیژن) و سرعت دورانی اسپیندل و در طراحی آزمایش های مربوط به ماشینکاری تخلیه الکتریکی سنتی از چهار فاکتور ولتاژ، زمان روشنی پالس، زمان خاموشی پالس و شدت جریان استفاده شده است. خروجی ها در هر دو حالت، نرخ باربرداری و زبری سطح می باشند. از معادلات رگرسیون برازش شده برای هر یک از خروجی ها (برای تولید داده های مصنوعی) در غنی سازی پایگاه داده استفاده شد. برای ارزیابی مدل ها و کنترلرهای مربوط به هریک از حالات نیز از 8 وضعیت استفاده گردیده است. عملکرد هر یک از مدل ها و کنترلرها با توجه به معیار درصد انحراف از مقدار واقعی و میانگین قدرمطلق خطاها مورد ارزیابی قرار گرفتند. بیشترین درصد خطا در مدل های anfis غنی شده (به کمک داده های مصنوعی) مورد قبول به ترتیب برای حالات خشک و سنتی 2.5% و9.21% و برای کنترل پارامترهای ورودی به ترتیب 3.6% و 7.3% بدست آمده است که نسبت به مقالات ارائه شده در ژورنال های معتبر خارجی برتری دارد.

این پایان نامه به استفاده تیوری فازی در بهینه سازی پارامترهای ماشینکاری تخلیه الکتریکی (edm) می پردازد که در آن پارامترهایی از نظیر جریان، ولتاژ و پریود برای حصول صافی سطح مورد نظر و در عین حال ماکزیمم مقدار براده برداری بهینه می شوند. ابتدا مدل فرایند توسط رگرسیون بدست آمده و بوسیله توابع عضویت به فضای فازی برده می شود سپس تابع هدفی که بوسیله روش یکپارچه سازی (aggregation) شکل می گیرد بهینه سازی می گردد. در حقیقت یک مسیله بهینه سازی همزمان چند متغیره مقید بوسیله منطق فازی و با استفاده از تابع جریمه و روش سیمپلکس در طی این تحقیق حل گردیده است.

مصرف مایع خنک کننده در فرآیند سنگ زنی به ویژه برای سنگ زنی سوپر آلیاژها از جمله آلیاژ تیتانیوم (ti-6al-4v) به علت خواص این آلیاژ مانند هدایت حرارتی پایین آن و اهمیت کنترل و کاهش دمای منطقه سنگ زنی بسیار زیاد است. استفاده از خنک کننده های معمولی برای سنگ زنی این آلیاژ کارآمدی لازم را ندارد از این رو در این تحقیق سعی شده است با استفاده از خنک کاری فوق ‏سرد با نیتروژن مایع آسیب‏ هایی از جمله زبری سطح، میکروترک ها، اکسیداسیون و سوختگی سطحی، همچنین نیروهای سنگ‏زنی کنترل و به حداقل میزان خود برسند. علاوه بر این جدیدترین روش های آماری متناسب با طبیعت فرآیند، تاثیرات هر یک از پارامترهای سنگ زنی (سرعت برشی، سرعت پیشروی و عمق برش) و همچنین تعامل اثر آن ها را بر روی خروجی های زبری سطح، نیروی عمودی و نیروی مماسی مورد بررسی قرار داده و بهینه ترین سطوح را برای آن ها مشخص کرده است. این تحقیق نشان می دهد استفاده از نیتروژن مایع به عنوان خنک کننده تاثیر مثبتی بر روی کاهش زبری سطح و نیروهای سنگ زنی دارد، همچنین باعث کاهش آسیب های سطحی قطعه کار شده و از اکسیداسیون سطح آلیاژ تیتانیوم هنگام سنگ زنی جلوگیری می کند. علاوه براین هر یک از پارامترهای سرعت برشی، سرعت پیشروی و عمق برش بر روی خروجی های مورد مطالعه، موثر می باشد و بطور مثال افزایش سرعت برشی باعث افزایش زبری سطح و کاهش نیروهای سنگ زنی می شود، همچنین افزایش عمق برش، افزایش زبری سطح و نیروها را در پی دارد.

سوپرآلیاژ اینکونل 625، یکی از پرکاربردترین آلیاژها در هوافضا، کارکرد در آب دریا، نیروگاه ها و غیره می باشد. جوشکاری با لیزر به عنوان یکی از جذاب ترین روش های جوشکاری به منظور اتصال دادن مواد با کارکرد در دمای بالا نظیر اینکونل 625 مورد توجه قرار گرفته است. این روش امکان جوش دادن مقاطع ضخیم را با گرمای وارده ی بسیار کم در مقایسه با روش های جوش کاری قراردادی فراهم می سازد. در این پایان نامه بهینه سازی استحکام کششی و ریزسختی جوش سوپرآلیاژ اینکونل 625 با استفاده از روش رویه ی پاسخ بررسی شده است. لیزر nd:yag با توان w 400 مورد استفاده قرار گرفت. پارامترهای ورودی فرآیند که خواص فوق را تحت تاثیر قرار می دهند عبارت بودند از توان، قطر پرتو و سرعت جوشکاری. برای محاسبه ی پارامترهای موثر روی پاسخ ها آنالیز واریانس انجام شد و مدل ریاضی ارائه گردید. بر اساس مدل، نمودارهای اثرات اصلی و تعامل اثر پارامترها با استفاده از نرم افزار minitab16 ترسیم شد. نتایج نشان داد که هر سه پارامتر ورودی در پاسخ ها موثر بودند. با افزایش توان، کوچکتر شدن قطر پرتو و کاهش سرعت جوشکاری، استحکام کششی افزایش یافت. انحراف سختی نمونه های جوشکاری شده از سختی فلز پایه، با کاهش توان، بزرگتر شدن قطر پرتو و افزایش سرعت کمتر شد. بیشترین استحکام کششی mpa 1280 معادل 33/85% استحکام فلز پایه در توان w 260، قطر پرتو?m 180 و سرعت جوشکاری m/s 2/1 به دست آمد. همچنین کمترین انحراف ریزسختی نمونه های جوشکاری شده از سختی فلز پایه در توان w 230، قطر پرتو?m 540 و سرعت mm/s 6 حاصل شد.

در تحقیق ارائه شده برای اولین بار با استفاده از میکرو تخلیه الکتریکی خشک و ابزاری استوانه ای برنجی برای پلیسه گیری لبه های قطعه ای مستطیلی از جنس فولاد قالب mo40 استفاده شده است. تخلیه الکتریکی خشک یکی از روش های نوین ماشینکاری است که در آن از سیال گازی به عنوان دی الکتریک استفاده می شود و به هنگام شکست دی الکتریک، از طریق تشکیل کانال پلاسما براده برداری صورت میپذیرد. در این پایان نامه هدف بدست آوردن ارتفاع های نهایی پلیسه بعد از آزمایش می باشد. آزمایشهای مربوط به این فرآیند با استفاده از روش طراحی آزمایشها، طراحی گردیده و با استفاده از طرحهای عاملی کامل بهینه سازی شده اند. پارامترهای ورودی عبارتند از : جریان الکتریکی، زمان روشنی پالس، فشار و دوران الکترود و پاسخهای خروجی عبارتند از:نرخ سایش قطعه کار و الکترود و ارتفاع نهایی پلیسه ها. آزمایش ها با استفاده از ماشین اسپارک 20 آمپر انجام شده است. در این تحقیق مشاهده شد که این روش از روش های مناسب برای پلیسه گیری است. با توجه به اینکه در میکرو تخلیه الکتریکی خشک ولتاژ شکست دی الکتریک کمتر از دی الکتریک تر می باشد در نتیجه این روش برای پلیسه های میکرونی مناسب تر از روش غوطه ور می باشد. در پایان نتایج با داده های بدست آمده از روش میکرو ماشینکاری تخلیه الکتریکی غوطه ور مقایسه شده است.

مسأله تأمین انرژی الکتریکی و مصرف بهینه آن از مهم¬ترین دغدغه¬های هر کشوری محسوب می شود. طبق آمار سازمان بهره¬وری انرژی، 34% از مصرف برق کشورمان مربوط به مصارف خانگی می باشد که 28% از این مصرف مربوط به یخچال¬فریزرها می¬باشد. مصرف بالای انرژی الکتریکی یخچال¬فریزرها ایجاب می¬کند که توجه ویژه¬ای به بهبود سیکل تبرید و اجزای آن شود. هدف از این تحقیق، بهینه¬سازی مصرف انرژی الکتریکی فریزر7 کشویی ساخت کارخانه هیمالیا می¬باشد. جهت دستیابی به این هدف، سه فاکتور حجم اواپراتور، طول لوله مویین و میزان شارژ مبرد که در سیکل تبرید نقش اساسی را ایفا می¬کنند، به عنوان فاکتورهای متغیر انتخاب گردید و همچنین میزان توان مصرفی فریزر مذکور به عنوان پاسخ اصلی فرایند در نظر گرفته شد. برای آن که بتوان آزمایش¬ها را به صورت مدون و بر اساس روش¬های آماری تجزیه و تحلیل نمود، از روش رویه پاسخ در طراحی آزمایش¬ها استفاده شد. برای هر متغیر ورودی با توجه به محدودیت¬ها و احتمال خطی نبودن تغییرات، سه سطح آزمایش در نظر گرفته شد. با استفاده از طرح مرکب مرکزی (ccd) در روش رویه پاسخ(rsm) و با توجه به اینکه طرح آزمایشی دارای سه سطح و سه عامل می¬باشد و با فرض یک نقطه مرکزی و 2 بار تکرار برای هرآزمایش، در مجموع 30 آزمایش در حالات مختلف انجام پذیرفت. جهت انجام آزمایش ها سه اواپراتور با حجم¬های مختلف و استاندارد و لوله مویین به قطر 0/31 اینچ در نظر گرفته شد. همچنین در سیکل تبرید فریزر از مبرد r134a استفاده گردید. نتایج حاصل از آزمایش¬ها با استفاده از نرم¬افزار آماری minitabبررسی و تحلیل شد. با استفاده از مدل (ccd) برای پاسخ فرایند رابطه¬ای بدست آمد که با استفاده از آن می¬توان در تمام حالات، میزان توان مصرفی فریزر را پیش¬بینی نمود. با در نظر گرفتن کمترین مقدار پاسخ فرآیند می¬توان شرایط بهینه را از نرم¬افزار استخراج نمود. با مقایسه نتیجه آزمایش انجام شده در شرایط بهینه پیشنهادی توسط مدل (ccd) و نتیجه پیش¬بینی شده قبلی نشان می¬دهد که رابطه بدست آمده برای میزان توان مصرفی فریزر دارای دقت مناسبی می¬باشد و استفاده از روش بکار گرفته شده صحیح بوده و دارای دقت مناسبی می¬باشد. قابل ذکر است که با بهینه¬سازی شرایط فریزر، 20% از میزان مصرف انرژی فریزر مذکور کاهش یافت.

اکستروژن یکی از رایج ترین فرآیندهای تولید مواد پلیمری است. در این فرآیند قطعه ای از ماده پلیمری در اثر اعمال فشار و حرارت، تغییر شکل پلاستیک داده و به شکل دهانه خروجی از قالب خارج می¬شود. صنعت اکستروژن دارای تاریخی بالغ بر 150 سال است. در اکستروژن مستقیم، ماده خروجی از قالب و سنبه در یک جهت حرکت می کنند. در این پایان نامه اثر پارامترهای فرآیند اکستروژن مستقیم برای یک ماده پلیمری بررسی و مقدار تأثیرگذاری هر کدام از این پارامترها بر کیفیت محصول نهایی، مشخص شده است. سرعت حرکت پیستون، دمای فرآیند و درصد رطوبت ماده پلیمری به عنوان پارامترهای ورودی و تورم بعد از قالب، سختی، مدول یانگ و فشار اکستروژن به عنوان پارامترهای خروجی و توابع هدف در نظر گرفته شدند. ابتدا با استفاده از روش آماری تحلیل سطوح پاسخ (rsm) طراحی آزمایش ها صورت گرفت و پس از انجام آزمایش ها در نقاط تعریف شده، تحلیل بر روی خروجی آزمایش ها انجام شد. در ادامه توابع هدف به¬علاوه نقاط مناسب جهت انجام فرآیند، برای پارامترهای خروجی به دست آمد. نتایج نشان داد که با کاهش دما و افزایش سرعت، فشار اکستروژن افزایش یافت و درصد رطوبت نسبت به دو پارامتر دیگر تأثیر چندانی بر فشار اکستروژن نداشت. با افزایش سرعت و کاهش درصد رطوبت، مقدار تورم بعد از قالب افزایش پیدا کرد اما دما به نسبت پارامترهای دیگر بر مقدار تورم بعد از قالب اثر کمتری داشت. با کاهش دما و افزایش سرعت اکستروژن، سختی افزایش پیدا می کند و درصد رطوبت اثر کمی بر سختی دارد. کاهش هم زمان دما، سرعت و درصد رطوبت باعث افزایش مدول یانگ شد.

تاکنون تحقیقات زیادی به منظور مدل سازی فیزیکی کامل و دقیق فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی (edm) صورت گرفته که به دلیل پیچیدگی مکانیزم براده برداری بی نتیجه مانده اند در این تحقیق از شبکه های عصبی پرسپترون چند لایه (mlp) و rbf به منظور مدل سازی این فرایند استفاده شده است جریان، ولتاژ و دوره تناوب پالس ها به عنوان ورودی های شبکه و نرخ براده برداری و صافی سطح خروجی های شبکه می باشند. آموزش شبکه ها با استفاده از داده های حاصل از انجام آزمایش های مختلف با دستگاه اسپارک صورت گرفته و در نهایت نتایج حاصل از مدل سازی در مقایسه با مقادیر تجربی در محدوده قابل قبولی از خطا قرار دارند که نشانگر دقت مدل های ارایه شده و توانایی شبکه های عصبی در مدل سازی فرآیند edm می باشند.

فرآیند لحیم کاری سخت به کمک لیزر توسط حرارت دادن و ذوب ماده پرکننده برای نفوذ به فلزات پایه صورت می پذیرد. این فرآیند لیزری مزایایی همچون لحیم کاری سخت قطعات بسیار نازک، اتصال مجموعه های دارای قطعات حساس به حرارت، کاهش پیچش قطعات، قابلیت پرکنندگی فاصله، زمان حرارت دادن کم، منطقه حرارت دادن کوچک و کاهش در هزینه ها را در مقایسه با روش های مرسوم لحیم کاری سخت دارا می باشد. این روش در سال های اخیر مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. در این پژوهش فرآیند لحیم کاری سخت با لیزر پالسیnd:yag برای اتصال سر به سر آلیاژ پایه نیکل (inconel 718)به ضخامت 1میلیمتر با استفاده از ماده پرکننده با ترکیب 57% نقره، 22%مس، 16/5%روی و 4/5%قلع مورد مطالعه قرار گرفت.آزمایشهای مقدماتی لحیم کاری سخت به کمک لیزر جهت بررسی اولیه محدوده کاری موثر هر یک از متغیرها صورت پذیرفت. بعد از تعیین محدوده مناسب متغیرها، لحیم کاری به کمک لیزر با لحاظ نمودن پارامترهای متغیر فرآیند براساس روش طراحی آزمایشها (روش رویه پاسخ) بر روی نمونه ها انجام شد. توان لیزر، سرعت حرکت لیزر و عرض پالس به عنوان متغیرهای ورودی فرآیند و عمق جریان، میزان پخش شوندگی و زاویه ترشوندگی به عنوان پاسخ های خروجی طرح در نظر گرفته شدند. نتایج نشان می دهد که توان لیزر اثر مستقیم بر روی پخش شوندگی و اثر معکوس بر روی زاویه ترشوندگی دارد. اثر سرعت، برعکس اثر توان لیزر می باشد. همچنین تعامل اثر توان لیزر و سرعت مهم می باشد.کاهش عرض پالس منجر به کاهش زاویه ترشوندگی و افزایش پخش شوندگی می گردد. مدلسازی وبهینه سازی آماری فرآیند، جهت دستیابی به اتصال باعمق جریان کامل، بیشترین میزان پخش شوندگی و کمترین زاویه ترشوندگی انجام گردید. پارامترهای بهینه جهت به دست آوردن بهترین هندسه اتصال عبارت است از: فرکانس 100 هرتز، توان 205/21 وات، عرض پالس 1/7 میلی ثانیه، سرعت 1/8 میلیمتر بر ثانیه و دمای پیش گرم 350 درجه سانتیگراد. صحت سنجی نتایج بهینه سازی باانجام آزمایش درتنظیمات بهینه صورت پذیرفت. مقادیر آزمایشگاهی به دست آمده از بهینه سازی نشان می دهد که میانگین خطای مدل ایجاد شده کمتر از 6 درصد می باشد. متالوگرافی مناطق اتصال جهت تفسیر تاثیرات حرارتی فرآیند بر روی پاسخ های خروجی طرح انجام پذیرفت و به بررسی میزان نفوذ عناصر ماده پرکننده در فلزپایه پرداخته شد. تست های کشش و میکروسختی برای بررسی خواص مکانیکی اتصال انجام شد. نتایج حاکی از آن است که نفوذ بین اتم های فلز پایه و ماده پرکننده اتفاق می افتد و میانگین ضخامت لایه واکنشی در آزمایشات اولیه 2/5 میکرومتر و در تنظیمات بهینه 3 میکرومتر می باشد.بیشترین مقدار استحکام کششی(338 مگا پاسکال) برای نمونه لحیم کاری شده در تنظیمات بهینه به دست آمد. میانگین سختی در درز اتصال در این تنظیمات 145 ویکرزمی باشد. آزمایشات در تنظیمات بهینه بر روی 3 ماده متفاوت دیگر(فولاد زنگ نزن 321، فولاد زنگ نزن 410 وinconel 600) انجام گردید و نتایج به دست آمده با یکدیگر مقایسه شدند تا علاوه بر پارامترهای لیزر، اثر ترکیبات شیمیایی مواد نیز درخروجی های فرآیند بررسی گردد.نتایج نشان می دهد که ماده پرکننده بر روی فلزات پایه پخش می شود و با گذشت زمان به داخل درز اتصال نفوذ می کند. میانگین استحکام کششی اتصال در تنظیمات بهینه برای inconel 600 ، فولاد زنگ نزن 321 و فولاد زنگ نزن 410، 338 مگا پاسکال و میانگین سختی در درز اتصال 145 ویکرز می باشد. شبیه سازی فرآیند لحیم کاری سخت به کمک لیزر می تواند اطلاعات مفیدی را در مورد ذوب و انجماد،انتقال حرارت و هندسه اتصال (ترشوندگی و پخش شوندگی ماده پرکننده بر روی فلزپایه و جریان ماده به داخل درز اتصال) در یک زمان مناسب و هزینه کم فراهم کند. شبیه سازی به کمک روش حجم محدود و با استفاده از نرم افزار fluent 6.3براساس معادلات بقاء جرم، بقاء مومنتوم و بقاء انرژی به منظورتخمین هندسه فرآیند انجام گردید. بامقایسه نتایج شبیه سازی ونتایج آزمایشگاهی اعتباربخشی به مدل بکاررفته وصحه گذاری نتایج صورت پذیرفت. همچنین پیش بینی مدل از هندسه و اندازه اتصال برای فولاد زنگ نزن 321، فولاد زنگ نزن 410 وinconel 600با نتایج آزمایشگاهی متناظر مقایسه گردید. مقایسه نتایج تجربی و شبیه سازی نشان می دهد که ماکزیمم درصد خطا برای عمق جریان، میزان پخش شوندگی و زاویه ترشوندگی به ترتیب 7 درصد، 1 درصد و 27درصد می باشد. این مقایسه تطابق مناسبی را بین نتایج تجربی و شبیه سازی نشان می دهد.بنابراین این مدل می تواند به طور منطقی مشخصات اتصال را با در نظر گرفتن جریان سیال پیش بینی کند و به عنوان یک مدل مناسب برای پیش بینی جریان ماده، انتقال حرارت، ذوب و انجماد معرفی گردد.

در این پژوهش، توزیع دما، جریان مذاب و درصد حجمی ماده پرکننده در فرآیند لحیم کاری سخت به کمک لیزر آلیاژ inconel 718 با استفاده از ماده پرکننده braze560، در ورق های به ضخامت 1 میلی متر بررسی شده است. به علت هزینه بالای آزمایش های مربوط به لحیم کاری سخت با لیزر، از روش حجم محدود به منظور پیش بینی رفتار لحیم روی قطعه استفاده می گردد. شبیه سازی، یکی از روش های کاهش هزینه و یافتن تنظیمات بهینه می باشد. برای شبیه سازی از روش حجم محدود سیال و از نرم افزار openfoam استفاده می گردد. برای صحه گذاری روش پیشنهادی، از نتایج تجربی حاصل شده در زمینه شکل هندسی لحیم استفاده می شود. شبیه سازی فرآیند مذکور با در نظر گرفتن نیروهای شناوری و مارانگونی و فرضیات بوزینسک انجام می پذیرد. خواص ترمودینامیکی مستقل از دما، خواص مکانیکی آلیاژ و منبع حرارت گوسین در نظر گرفته شده است. جریان مذاب از نوع آرام و سیال از نوع نیوتنی می باشد. نتایج عددی و تجربی تطابق خوبی با یکدیگر داشته و مدل شبیه سازی شده برای این نوع فرآیند لحیم کاری سخت، پیش بینی خوبی از توزیع دما، جریان مذاب و همچنین مقدار درصد حجم مذاب در قسمت های مختلف گپ را ارائه می دهد. لذا مدل شبیه سازی شده قابل استفاده در طراحی و ارزیابی پارامترهای مختلف لحیم کاری قطعات می باشد.

هدف از این رساله بررسی جامع مکانیزم و پارامتر های فرآیند ماشین کاری تخلیه الکتریکی در حالت های تک جرقه و تخلیه های متوالی می باشد. برای این منظور و در مرحله ی اول، ابتدا مدل سازی فیزیکی فرآیند در حالت تخلیه ی منفرد به روش اجزای محدود انجام گرفته و سپس نتایج حاصل از آن به حالت واقعی فرآیند که در بر گیرنده ی اثرات تخلیه های متوالی می باشد جهت پیش بینی پارامتر جذر میانگین مربعات ارتفاعات (بلندی های) سطح به عنوان معیاری از میزان زبری سطح قطعه کار (rq) تعمیم داده می شود. در شبیه سازی تک جرقه، فرضیات نزدیک تر به واقعیت نظیر منبع حرارتی با توزیع شار گاوسی، خواص ترمو فیزیکی وابسته به دما، گرمای نهان ذوب و انبساط کانال پلاسما در نظر گرفته شده اند. با به دست آوردن پروفیل توزیع دمای گذرا در داخل قطعه کار، مرز ناحیه ی مذاب در انتهای زمان روشنی پالس به دست آمده و بر اساس آن شکل هندسی حفره ی ناشی از یک تک جرقه تعیین گردیده است. جهت تایید تجربی مدل، از دستگاه edm ویژه ای با قابلیت تولید تک جرقه های الکتریکی استفاده شده است به طوری که در چند حالت مختلف از انرژی تخلیه، نتایج حاصل از مدل سازی با نتایج تجربی حاصل از آزمایش ها از نظر ابعاد (شعاع و عمق) و شکل هندسی حفره مقایسه شده و در نتیجه، اعتبار و صحت شبیه سازی های انجام شده مورد تایید قرار گرفته اند. همچنین نشان داده شده که مدل ارایه شده، دقت بیشتری نسبت به سایر مدل های تئوری پیشنهاد شده توسط محققین قبلی دارد و ماکزیمم خطای تاییدی آن در پیش بینی شعاع و عمق حفره به ترتیب برابر با % 1/18 و % 1/14 می باشد. در ادامه با فرض توزیع نرمال بلندی های سطح و در نظر گرفتن اثر هر جرقه بر روی پروفیل سطح، فرمولاسیون تعیین مقدار متوسط ارتفاعات سطح و انحراف استاندارد آن که بیانگر پارامتر زبری rq سطح قطعه کار می باشد به صورت یک الگوریتم تکراری توسعه داده شده است. مطابق با این مدل که در آن اثر راندمان شستشوی کانال پلاسما نیز لحاظ شده است، پس از تعداد کافی از حلقه های تکرار که معادل با اعمال هر جرقه می باشد، مقدار پایداری برای پارامتر زبری rq به دست می آید که متناظر با شرایط ورودی مربوطه از نظر میزان انرژی تخلیه می باشد. صحت نتایج حاصل از شبیه سازی در این مرحله نیز با انجام آزمایش های تجربی مورد تایید قرار گرفته و نشان داده شده است که به کارگیری راندمان شستشوی کانال پلاسما، تاثیر به سزایی در بهبود مدل و دقت نتایج حاصل از آن دارد. در آخرین قسمت از این رساله، با استفاده از آزمایش های طرح ریزی شده مطابق با طرح آزمایش مرکب مرکزی و به کمک روش رویه ی پاسخ ، دیگر معیار های عملکرد فرآیند شامل نرخ براده برداری (mrr)، نرخ سایش ابزار (twr) و زبری متوسط سطح قطعه کار (ra) در حالت واقعی edm به صورت معادلات چند جمله ای رگرسیون مرتبه ی دوم به دست آمده اند و با تحلیل پارامتری، رفتار فرآیند تحت شرایط مختلف ماشین کاری به طور کامل مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. در انتها نیز با استفاده از روش تابع مطلوبیت ، تنظیمات بهینه ی ورودی جهت حصول به بهترین شرایط ماشین کاری (ماکزیمم mrr به همراه می نیمم twr و ra) به دست آمده و درستی نتایج حاصل نیز از نظر تجربی تایید گردیده است.

در این تحقیق، ابتدا اصول و مکانیزم براده برداری با ماشین کاری تخلیه الکتریکی و مزایا و محدودیت های این روش بیان شده است و سپس اصول ماشین کاری تخلیه الکتریکی به کمک میدان مغناطیسی و تأثیری که حضور میدان مغناطیسی بر هریک از خروجی های این روش ماشین کاری دارد بیان شده است و در ادامه، به معرفی دستگاه ایجادکننده میدان مغناطیسی در اطراف ناحیه ماشین کاری پرداخته شده و اقدام به بررسی، بهینه سازی و مدل سازی خروجی های فرایند تخلیه الکتریکی شده است.