مطالعه مقایسه ای DES تکامل گرداب برگشتی برای پروانه های کانالی و غیر کانالی

A comparative DES study of wake vortex evolution for ducted and non-ducted propellers

چکیده
1- مقدمه
2- پیش زمینه نظری
3- ستاپ عددی
4- نتایج
5- بحث
6- نتیجه گیری
منابع

چکیده
یک تحلیل عددی مقایسه ای در مورد تحول گرداب های بازگشتی تولیدشده توسط پروانه های کانالی و غیرکانالی در آزمایشات آب های آزاد انجام شد. شبیه سازی ها از روش شبیه سازی گردابه های گسسته (DES) با تمرکزی بر تحلیل دقیق ترکیب گرداب ها و مکانیزم تحول مکانی تحت شرایط بارگذاری مختلف استفاده کردند. در مقایسه با پروانه های غیرکانالی، تداخل بین کانال و پروانه مستقیما شکل گرداب ها و انقباض بازگشتی را تغییر داد، توزیع انرژی در میدان های جریان داخلی را عوض کرد و درنتیجه خودالقایی و القای متقابل را افزایش داد و فرآیندهای ادغام و گروه بندی اولیه را سرعت بخشید. نتایج نشان دادند که گرداب های لایه برشی آمده از کانال یک برهمکنش قوی با گرداب های نوک کج را در یک شیوه نامنظم نشان دادند و ساختارهای منسجم ثانویه را نشان دادند. گرداب های ثانویه متعدد درطول رژیم گذار تحول دینامیکی مشاهده شدند. بعد از اتلاف انرژی و ناپایداری-ها در گرداب های بازگشتی، ساختارهای گرداب بازگشتی به آرامی شکستند. طیف های تحلیل های انرژی جنبشی (KE) میدان بازگشتی بطور کمی تحول ساختارهای گردابی بازگشتی در دامنه زمانی را تایید کردند. پروانه های کانالی دارای یک فرکانس مشخصه بودند که متناظر با فرکانس شافت آن، فرکانس گذر پره (BPF) و هارمونیک-های آن ها بود.

3- ستاپ عددی
3-1 مورد آزمایش
هندسه پروانه کانالی مطالعه شده و همچنین استفاده شده در یک سیستم موقعیت یابی دینامیکی در شکل 1 نشان داده می شود. پروانه یک پروانه 4پره ای با شیب ثابت با یک قطر می باشد. مقطع های پره در هر شعاع برای تضمین بارهای عملیاتی روبه جلو و روبه عقب یکسان به صورت ایرفویل هستند. مشخصات اصلی مدل پروانه در جدول 1 فهرست می شود. کانال 19A واخنینگن با یک فاصله نوک 2mm استفاده می شود. مدل های عددی به صورت مدل پروانه کانالی (DPM) و مدل پروانه غیرکانالی (NPM) تعریف می شوند و هندسه های پروانه در هردو مورد یکسان است. اندازه دامنه محاسباتی، شرایط مرزی (شامل دیواره های کانال نیست)، توپولوژی شبکه، مدل آشفتگی، و شرایط کاری برای مدل DEM برای هردو مدل پروانه کانالی و پروانه غیرکانالی ثابت نگهداشته می شوند.

یک دستگاه مختصات کارتزین O-xyz با مبدا O واقع در مرکز هندسی پروانه در شبیه سازی ساخته می شود. جهت مثبت محور x به صورت جهت جریان ورودی یکنواخت تعریف می شود، درحالیکه جهت های مثبت محورهای y و z توسط قانون دست راست تعیین می شوند. دامنه محاسباتی یک استوانه با یک قطر 8D است، و به ترتیب از مبدا به اندازه 2D به بالا و 8D به پایین گسترش می یابد. ماهش و همکاران (2015) مشاهده کردند که تنظیم فاصله روبه بالا به صورت 2D می تواند از اثرات محصورشدگی جلوگیری کند، درحالیکه بر محاسبه تحول گرداب بازگشتی پروانه نیز تاثیر نمی گذارد. دامنه محاسباتی به زیردامنه های استاتیکی و دورانی تقسیم می شود. شرایط مرزی دامنه محاسباتی به صورت زیر تنظیم می شوند. مرز ورودی و خروجی استوانه هردو با سرعت ورودی تنظیم می شوند؛ خروجی با خروجی فشار تنظیم می شود. و سطوح پروانه و کانال با دیواره غیرلغزان تنظیم می شوند. سطوح تماسی بین زیردامنه های استاتیکی و دورانی به صورت سطح مشترک (شکل 2 را ببینید) برای تبادل و تکرار اطلاعات بین دو زیردامنه تنظیم می شود.

بررسی تکنیک های تحلیل زمان بندی برای وظایف وابسته به سرعت

A survey of schedulability analysis techniques for rate-dependent tasks

چکیده
1. مقدمه
2. مدل های وظیفه قبلی و اصطلاحات فنی
3. مدل‌هایی برای وظایف وابسته به سرعت
4. زمان‌بندی انحصاری اولویت ثابت
5. زمان‌بندی نخست اولین ضرب‌الاجل
6. چشم‌انداز و کار‌های آتی
منابع

چکیده
در سیستم‌های بلادرنگ تعبیه شده خودرویی، مانند واحد کنترل موتور، وظایفی وجود دارند که برای مثال هر بار زمانی فعال می‌شوند که میل لنگ به یک موقعیت زاویه‌ای خاص برسد. در نتیجه شاهد افزایش تکرار تغییرات فعال‌سازی با سرعت زاویه‌ای میل لنگ هستیم (یعنی RPM موتور). علاوه بر این، زمان اجرا و ضرب‌الاجل‌ها نیز ممکن است به سرعت و موقعیت زاویه‌ای بستگی داشته باشند. در این مقاله مطالعه اجمالی در مورد تکنیک‌های تحلیلی قابلیت زمان‌بندی برای وظایفی با این رفتار وابسته به سرعت ارائه شده است که روش‌های تجزیه و تحلیل و مدل‌های وظایف مختلفی برای هر دوی زمان‌بندی‌هایی با اولویت ثابت و نخست زودترین ضرب‌الاجل پوشش داده شده است. یک رده‌بندی‌شناسی از روش‌های تجزیه و تحلیل مختلف و طبقه‌بندی آنها با توجه به فرضیه‌های ساخته شده و دقت تجزیه و تحلیل آنها در پایان مقاله ارائه شده است.

2 . مدل های وظیفه قبلی و اصطلاحات فنی
تجزیه و تحلیل قابلیت زمان‌بندی برای انواع مختلف مدل‌های کاری توسعه یافته است. نخستین مدل وظیفه دوره‌ای توسط لیو و لیلند [22] معرفی شده بود. در این مدل، فعال‌سازی وظایف به طور مرتب دوره‌ای بوده است. هر وظیفه ti دارای دوره‌ای به شکل Ti بوده است که بدترین زمان اجرای آن به شکل Ci بوده است و دارای ضرب‌الاجل Di بوده است که ضمنی است (برای مثال برابر با دوره خود بوده است). این مدل متعاقبا گسترش یافته است تا اجازه ورودهای پراکنده با کمینه زمان بین دو ورودی از Ti و محدودیت‌های مجوزی را می‌دهد یا ضرب‌ الاجل‌های خودسرانه را می‌دهد. تست‌های قابلیت زمان‌بندی دقیقی برای مدل کاری پراکنده برای برنامه‌ریزی اولویت ثابت بر اساس تحلیل زمان پاسخ [2] و برای برنامه ریزی EDF بر اساس معیار تقاضای پردازنده [5] توسعه داده شده است. فرمت‌های دیگر این مدل عبارتند از وظایف چند منظوره عمومی [4] که یک وظیفه می‌تواند انواع مختلف از وظایف را در دنباله‌ای ثابت دنبال کند که هر کدام از کارها با زمان اجرا، حداقل زمان بین دو ورودی و پارامترهای ضرب‌العجل خاص مربوط به نوع آن مشخص می‌شود. گسترش بیشتر به مدل وظیفه GMF غیر چرخه‌ای در [24] ارائه شده است که اجازه ترتیب غیرچرخه‌ای از انواع کارها را می‌دهد. عمومی‌ترین مدل، مدل وظیفه گراف جهت‌دار بلادرنگ (DRT) است که در آن هر وظیفه توسط یک گراف جهت‌دار توصیف شده است و هر راس نشان‌دهنده نوع کار (زمان اجرا و ضرب‌الاجل) است و هر یال نشان‌دهنده کمینه زمان بین دو ورود به یک کار بعدی از نوع مشخص شده توسط راس متصل است.

مدل‌های وظیفه GMF غیرچرخه‌ای و DRT را می‌توان تماما برای نمایش و تجزیه و تحلیل وظایف وابسته به سرعت استفاده کرد با این حال نیازهای تقریبی مورد نیاز با توجه به بدبینی در تجزیه و تحلیل وجود دارد. به عنوان مثال، با استفاده از یک مدل وظیفه پراکنده، یک کار وابسته به سرعت فرض می ‌شود که نیاز به حداکثر زمان اجرای آن را در کوتاه ترین مدت داشته باشید؛ با این حال، این موضوع منجر به بدبینی شدید می‌شود همانطور که در [15] نشان داده شده است. مدل وظیفه GMF غیرچرخه‌ای را می‌توان برای بازنمایی وظیفه وابسته به سرعت با تخصیص انواع کارهای مختلف به بخش‌هایی از محدوده سرعت مورد استفاده قرار داد. با این حال که مدل وظیفه‌ GMF غیر چرخه‌ای اجازه می‌دهد تا هر گونه سفارش از انواع شغل آن بدبینانه باشد. از آنجایی که گرافیک جهت‌دار قادر به ضبط انتقالات بین حالات کلری است، نمونه‌های ساده مدل وظیفه DRT برای مدل‌سازی وظایف وابسته به سرعت مناسب هستند [19]. با این حال، هنوز هم جا برای بهبود وجود دارد، زیرا محدودیت‌های فیزیکی توالی‌های احتمالی انواع کارها را محدود می‌کند. یک مشخصه دقیق از وظایف مستقل را می‌توان با استفاده از نمونه‌های پیچیده مدل وظیفه DRT بدست آورد [9]، با این حال، این رویکرد ممکن است از لحاظ تجزیه و تحلیل زمان اجرا خود سر باشد.

ما یادآوری می‌کنیم که مسئله تجزیه و تحلیل وظایف وابسته به سرعت دارای برخی از شباهت‌ها با تجزیه تغییر وضعیت حالت کلاسیک است، با این حال، تفاوت‌های قابل توجهی نیز وجود دارد. به عنوان مثال، وظایف وابسته به سرعت متفاوت می‌توانند حالت‌های اجرای خود را با توجه به آستانه‌های مختلف تغییر دهند و می‌توان آنها را از منابع چرخشی مستقل متفاوتی اشتقاق کرد. تغییرات بیشتر در حالت اجرا ممکن است بیش از شغل های متوالی انجام شود. این موضوع از مفهوم سنتی تغییر حالت عملیاتی متفاوت است.

مهندسی مجدد ترمودینامیک محاسباتی و هدایت سینتیک فولاد ابزار با کارایی بالا

Computational thermodynamics and kinetics-guided re-engineering of a high-performance tool steel

چکیده
اعلام تعرض منافع
منابع مالی
منابع

چکیده

با هدف به دست آوردن پراکندگی ریز رسوبات در مقیاس نانو برای افزایش مشخصه های مکانیکی فولاد ابزار با کارایی بالا، بازمهندسی ترکیب آلیاژ و عملیات حرارتی توسط ترمودینامیک محاسباتی و سینتیک انجام شد. نمونه ی اولیه ی آلیاژ با استفاده از شیمی و عملیات حرارتی طراحی شده تهیه شد. بعد از آن، مشخصه های ریزساختاری پیشرفته و آزمایش مکانیکی، طراحی موفقیت آمیز را برای رسیدن به تراکم تعداد بالای رسوبات (V, Mo)C با قطر متوسط حدود 5 نانومتر در شرایط پیک سخت شده، پس از برگشت دادن مارتنزیت در دمای 600 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت تأیید کردند.

ایجاد فولاد ابزارهایی با عملکرد بالا برای تحمل شرایط سخت سرویس قطعات ماشین آلات حائز اهمیت است. فولاد ابزارهای متداول با مقدار کربن متوسط و زیاد و عناصر تشکیل دهنده ی کاربید از جمله Cr، Mo و V جهت تحریک رسوب کاربیدها و تضمین استحکام و سختی بالا مشخص می شوند. با این حال، محدودیت هایی برای این نوع آلیاژ وجود دارد: i) مقدار کربن بالا به طور قابل توجهی چقرمگی و جوش پذیری فولاد ابزارها را مختل می کند. ii)  کاربیدهای درشت شامل M3C، M6C، M23C6 و غیره در طی عملیات حرارتی نهایی شکل می گیرند [1،2] و مشارکت محدودی در استحکام و سختی دارند و حتی چقرمگی فولاد ابزار را بیشتر می کنند. iii) کاربیدهای تشکیل شده دارای سرعت درشت شدن بالا، با مقاومت نرم شدن حرارتی پایین هستند که باعث کاهش استحکام مواد و طول عمر قطعات ماشین در دماهای سرویس بالا می شود. هدف این مقاله بازمهندسی فولاد ابزار با کارایی بالا با استفاده از راهنمایی ترمودینامیک محاسباتی و سینتیک جهت کاهش مشکلاتی است که عملکرد فولاد ابزار را محدود می کند. انتظار می رود که آلیاژ جدید ترکیبی از مشخصه های مهم از جمله چقرمگی، پایداری حرارتی و جوش پذیری را با استفاده از یک مفهوم متالورژی ناب بهبود و تعادل ببخشد، اما همچنان استحکام و سختی قابل ملاجظه ای را به عنوان فولاد ابزار متداول حفظ می کند [1و2]. دستیابی به مشخصه های متعادل تر به بهینه سازی موفقیت آمیز رسوبات با پراکندگی های ریز کاربیدهای نانومقیاس بستگی خواهد داشت (به عنوان مثال، MC و M2C با M که عمدتاً V و Mo را نشان می دهد)، در حالی که شکل گیری جمعیت کاربید درشت تر را محدود می کند [3]. انتظار می رود که پراکندگی ریز کاربیدهای MC یا / و  M2C در مقیاس نانو دارای ماهیت های زیر باشند: i) مشارکت بیشتر در استحکام، سختی و مقاومت در برابر سایش در دمای محیطی و دمای بالا [4]؛ ii) پایداری بالای مواد در طول سرویس در دمای بالا بنابر رشد کمتر و سرعت درشت شدن رسوبات [5،6]. iii) جایگاه های پتانسیل به دام انداختن هیدروژن، افزایش مقاومت تردی هیدروژنی مواد [7]. برخی از قواعد راهنما برای آلیاژ جدید این است که ذرات کاربید درشت نباید در ریزساختار محصول نهایی وجود داشته باشند. به این معنی که نباید از نظر ترمودینامیکی پایدار باشند، و علاوه بر این، نسبت C/(V+Mo) باید به صورت تقریبا یکپارچه حفظ شود که نه تنها باعث تسهیل رسوب در مقیاس نانو (تقویت آلیاژ) می شود، بلکه مقدار C در محلول جامد در ریزساختار محصول نهایی (افزایش چقرمگی) را نیز کاهش دهد. بنابراین، ابتدا ترمودینامیک و سینتیک محاسباتی برای تعیین پارامترهای آلیاژی و عملیات حرارتی بازمهندسی، با هدف قرار دادن انواع رسوب ریز مطلوب MC یا / و  M2C انجام شد. سپس، نمونه اولیه مواد بر اساس فلسفه طراحی مواد فوق الذکر تهیه شد و مشخصه سازی با استفاده از ابزارهای آزمایشی پیشرفته برای اعتبارسنجی با تمرکز بر رسوب صورت گرفت.

شکل 1. ترمودینامیک و سینتیک محاسباتی برای طراحی رسوب: a) نمودار فاز ایزوترمال در دمای 550 درجه سانتیگراد با تغییرات C و V در یک فولاد مرجع که سابقا مطالعه شده با ترکیب شیمیایی 0.32C–1.1Si–0.8Mn–1.4Cr–0.8Mo–0.14V–0.7Ni b) نمودار فاز همدما در دمای 650 درجه سانتیگراد با تغییرات C و V پس از کاهش مقدار Si از 1.1 درصد وزنی به 0.3 درصد وزنی فولاد مرجع. C) نمودار مشخصه های فولاد مرجع، d) نمودار مشخصه های فولاد جدید، e) مدل‌سازی سینتیک رسوب فولاد جدید در دمای 600 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت، f) مدلسازی سینتیک رسوب فولاد جدید در دمای 600 درجه سانتیگراد به مدت 1000 ساعت با مقیاس لگاریتمی محور y.

مدل سازی مبتنی بر توزیع گاوسی برای پیش بینی عمق برش پروفیل های کرف برای مواد انعطاف پذیر ماشین کاری شده توسط واترجت ساینده

Gaussian distribution-based modeling of cutting depth predictions of kerf profiles for ductile materials machined by abrasive waterjet

نکات مهم
چکیده تصویری
چکیده
1 مقدمه
2 رویکرد تحلیلی
3 راه اندازی به صورت تجربی
4 نتیجه و بحث
5 نتیجه‌گیری
منابع

چکیده
این مطالعه برای پیش‌بینی عمق برش تحت پارامترهای مختلف فرآیندی، مدلی را برای برش واترجت ساینده (AWJ) برای پروفیل برشی سایشی ارائه می‌کند. این مدل که از توزیع گاوسی پیروی می‌کند، به لحاظ تجربی مورد تایید قرار گرفته‌است. علاوه‌براین، تاثیر ویژگی‌های ابعادی و پارامترهای فرآیندی در هندسه شیار برش مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که فشار آب، سرعت جریان ساینده و سرعت پیشروی لوله فوکوس، شیب جداره شیار برش را بدون هیچ گونه تغییری در عرض آن تغییر داده‌است. با این وجود، فاصله توقف (SOD) عرض شیار برش را تغییر می‌دهد، در صورتی که شیب جداره شیار برش تغییرات جزئی را در پی دارد. علاوه‌براین، رابطه بین انرژی جت (فوران آب)، عمق برش و عرض شیار برش، بر اساس مشتق‌گیری مرتبه اول پروفیل شیار برش به دست آمده مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی حاکی از آن است که: 1) بین عمق برش و کاهش توزیع انرژی جت یک رابطه خطی وجود دارد؛ 2) انرژی جت در قسمت لبه بالا و پایین شیار برش، از کمترین میزان توزیع برخوردار است. مدل پیش‌بینی‌کننده عمق برش و توزیع انرژی جت، متعاقباً امکان بهینه‌سازی پارامترهای فرآیندی در فرآیند AWJ را فراهم می‌آورد.

2- رویکرد تحلیلی
در ماشین‌کاری سایشی با واترجت(AWJ) ، شکل‌های مختلف شیار برش بیانگر ظرفیت ماشین‌کاری برای زدودن مواد مختلف تحت شرایط مختلفی هستند. از این رو، تقسیم عمق برش در ماشین‌کاری به بخش‌های مختلف و تحلیل و بررسی پروفیل فرسایش می‌تواند مفید باشد. با افزایش عمق برش، جت لق می‌شود و به راحتی به سمت پایین تغییر جهت می‌دهد. این فرآیند نمی‌تواند تضمین کند که نفوذ کاملی به قطعه کار صورت بگیرد و موجب آسیب فرسایشی ثانویه در قسمت پایین کانتور می‌شود. یک مدل مبتنی بر هندسه شیار برش فرسایش و پارامترهای فرآیندی نیز برای بهینه‌سازی عمق برش هنگام ماشین‌کاری قطعه کار با جت ارائه شد.

Hlaváč و همکاران (24) برای تعیین پروفیل و ساختار سرعت، از هیدرودینامیک‌ها و دیدگاه‌های غیرمعمول در مورد تشکیل جت مایع درون نازل استفاده کردند. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده و با توجه به هندسه شیار برش در حین ضربه، فرض بر این است که پروفیل‌های شیار برش دارای توزیع گاوسی در فرایند ریز برش هستند.

که در اینجا h، H و dw به ترتیب نشاندهنده عمق برش، حد عمق برش، و عرض شیار برش هستند. df نیز به عرض شیار برش متناظر در نیمۀ عمق برش اشاره دارد، و نشاندهنده انحراف استاندارد است.تغییر در عرض شیار برش بر پایه توزیع گاوسی همانند خود شیار برش بود، در حالی که تغییر در پروفیل عمق برش با عرض توزیع گاوسی شباهت داشت. بدین ترتیب، رابطه بین عمق برش h و عرض شیار برش dw را می‌توان بصورت زیر نشان داد:

ترمودینامیک نیروگاه هسته ای مدولار GT-MHR-250 با راکتور هلیوم و توربین گاز بر اساس چرخه پیچیده برایتون

Thermodynamics of GT-MHR-250 modular nuclear plant with helium reactor and gas turbine based on the complex Brayton cycle

چکیده
1 مقدمه
2 نیروگاه هسته ایِ GT-MHR
3 نتایج و بحث
4 نتیجه گیری
عدم تضاد منافع
دسترسی به داده ها
تقدیر و تشکر
منابع

چکیده
با اینکه اغلبِ نیروگاه های مدولارِ راکتورِ هلیوم با توربین گازی ، که مورد بررسی قرار گرفته اند، بر اساس چرخۀ (سیکل) رانکین کار می کنند، استفاده از سیکل برایتونِ ترکیبی  می تواند سودمند باشد. با این حال، مقالات علمیِ منتشر شده در سال های اخیر، این ترکیب را با دقّت، ارزیابی نکرده اند. پژوهش حاضر، یک تحلیل ترمودینامیکی از نیروگاه هسته ایِ مدولار با توانِ حرارتی MW 250، را ارائه می دهد که شامل راکتور هسته ایِ خنک- شونده با هلیوم، و واحد تبدیلِ انرژی می باشد و از توربینِ گازیِ عمودی که بر اساس سیکل برایتونِ ترکیبی، کار می کند، استفاده می نماید. دو مُدِ (مدل) اجرایی در نیروگاه هسته ای، به کار گرفته شدند: تولید الکتریسیته ، و تولید ترکیبیِ گرما و الکتریسیته . اجزاءِ واحد تبدیل انرژی، مانند بازده الکتریکی ، توان الکتریکی ، و توان حرارتیِ  رژنراتورهای (بازیابنده های) حرارتی  و مبدّل های حرارتی ، به دست آمده و تحلیل شدند. نتایج حاصل، تأیید نمودند که اگر بهترین پارامترهای اجزاءِ درون-نیروگاهی که در حال حاضر، در توربین گازیِ مدرن و صنایع مهندسی برق وجود دارند، در این طراحی استفاده شوند، می توان به کارایی زیادِ سیکل، در مُد تولید الکتریسیته دست یافت. یافته ها نشان دادند که ضریب حرارتیِ خنک سازی هلیوم، اثر بزرگی بر بازده الکتریکی و توانِ الکتریکی دارد. به منظور ارزیابیِ کاهشِ بازده GT-MHR-250 به دلیل خرابیِ اجزاء ِدرون-نیروگاهی (توربین، کمپرسور، مبدّل های حرارتی) در حین کار، تحلیلِ حساسیت ، انجام شد. در این مورد، بازده الکتریکی و توان الکتریکیِ نیروگاه در مُد (مدل) ترکیبی، قابل توجه تر از مُد تولید الکتریسیته بود. 

2- نیروگاه هسته ایِ GT-MHR
مفهوم GT-MHR
ابتدا، باید اشاره نمود که نمی توان از هر توربین گازیِ سریالی در طراحی نیروگاه استفاده نمود. چون توربینِ هلیومی، ویژگی های خاص بسیاری دارد که آن را از توربین گازیِ قدرتمندِ سریالی، متمایز می سازد. این ویژگی ها عبارتند از: وضعیت عمودی، یاتاقان های مغناطیسی، و بهترین پارامترهای نیروگاهی برای دستیابی به بالاترین عملکرد.

طرح پیشنهادی نیروگاه هسته ایِ GT-MHR، شامل دو بلوکِ جداگانه (بلوک راَکتور هسته ایِ خنک شونده با هلیوم (MHR)، و بلوک تبدیل انرژی) (شکل 1)، بر اساس توربینِ سیکلِ برایتونِ ترکیبی، می باشد ]14-16[.

هیچ جزءِ فلزی، در طراحی هستۀ MHR با یک تعدیل کنندۀ گرافیتی (منطقۀ فعال ) وجود ندارد، که این امر، اجازۀ افزایش دمای هلیوم تا ◦C 950-850 در خروجیِ راکتور، را می دهد و اطمینان از بازده بالای تولیدِ الکتریسیته در سیکل برایتونِ ترکیبی، را حاصل می نماید. در این طرحِ راکتور هلیوم، استفادۀ کارآمدی از سوختِ هسته ای فراهم می شود، اجرای انواع چرخه های سوخت (اورانیوم، پلوتونیوم، توریوم) ممکن می گردد، اثر تشعتشعات بر محیط زیست، کاهش می یابد، و هسته، در حوادث شدید، ذوب نمی گردد. به دلیل عدم وجود خنک کننده های میانی با تغییر فاز (مایع-بخار)، و مبدّل های حرارتیِ توده ای ، طراحی یک نیروگاهِ هسته ای، بسیار ساده شده است. تحقیقات، نشان داده اند که می توان در نیروگاه هسته ایِ GT-MHR، از «سوزاندن کاملِ» پلوتونیومِ گرِید تسلیحاتی استفاده نمود، و سپس، سوختِ مصرف شده را بدون بازپردازشِ اضافی، دور ریخت. هزینه های سرمایه ایِ کُل ، برای نیروگاه هسته ایِ GT-MHR، از 1000 تا 1600 دلارِ آمریکا، به ازای هر kWe 1 (از زمان ساخت نیروگاه، 4-3 سال می گذرد)، تخمین زده شده اند.

بهبود راندمان کمپرسور سانتریفیوژ و اثرات زیست محیطی آن در تصفیه فاضلاب

Centrifugal compressor efficiency improvement and its environmental impact in waste water treatment

چکیده

1- معرفی

2- سناریوهای مطالعه شده ی بهسازی بازده ی کمپرسورهای سانتریفیوژ

3- وظایف مطالعه شده ی کمپرسور و میزان استفاده از انرژی حاصله برای سناریوهای بهسازی

4- ارزیابی چرخه ی عمر برای سناریوهای مختلف دیفیوژر

5- نتیجه گیری

منابع

چکیده

     هزینه های انرژی معمولاً بر هزینه های چرخه ی عمر کمپرسورهای سانتریفیوژ که در فرآیندهای صنعتی و شهری مختلف کاربرد دارند، سایه انداخته و کمپرسور را به هدفی جذاب برای بهسازی کارآیی تبدیل می سازند. مطالعه ی حاضر، صرفه جویی قابل حصول در انرژی با استفاده از سه نوع دیفیوژر  مختلف در کمپرسور سانتریفیوژ را برای پشتیبانی از فرآیند کاربر نهایی در کارخانه تصفیه فاضلاب مدنظر قرار داده است. و تأثیر بهبود بازده انرژی بر استفاده ی سالانه  از انرژی و تأثیر محیطی آن را با بهره گیری از محاسبات انرژی و ارزیابی چرخه ی عمر و با در نظر گرفتن کار کمپرسور انتخاب شده در هوادهی فاضلاب نشان می دهد. در کنار مزایای صرفه جویی قابل حصول در انرژی در فرآیند هوادهی فاضلاب، مطالعه ی حاضر تأثیر مواد اضافی موردنیاز در تولید دیفیوژر بر مجموع انتشار گازهای گلخانه ای در چرخه ی عمر کمپرسور را نیز آشکار می سازد.  بر اساس محاسبات و نتایج بررسی، انواع دیفیوزر مطالعه شده تأثیر قابل توجهی بر میزان استفاده ی کمپرسور از انرژی و تأثیرات محیطی آن هنگام عملیات کمپرسور در فرآیند هوادهی دارد. صرفه جویی قابل توجه در انرژی سالانه در این مورد در مقایسه با سناریوی مبنا بین %9-4 – 5/2 بود. همچنین تأثیر مواد اضافی و استفاده از انرژی بر تولید دیفیوژر در مقایسه با پتانسیل پرهیز از کاهش گاز گلخانه ای، بی معنا بود.

سناریوهای مطالعه شده ی بهسازی بازده ی کمپرسورهای سانتریفیوژ

     همانطور که اشاره شد، سه نوع اصلیِ دیفیوژر می تواند بر عملکرد کمپرسور سانتریفیوژ تأثیر بگذارد: دیفیوژر بدون پره، دیفیوژر پره دار با استحکام پایین و دیفیوژر پره دار. افزون بر این، دیفیوژر بدون پره  را می توان به منظور بهبود عملکرد با استفاده از گیره اصلاح کرد که به معنای محدود شدن ارتفاع دیفیوژر در مقایسه با ارتفاع تیغه ی ایمپلر است. نمای شماتیک طراحی های مختلف دیفیوژر در شکل 2 به تصویر کشیده شده است.

     طراحی های مطرح شده برای دیفیوژر را می توان از نظر بهسازی کارآیی و الزامات منابع مواد  مطالعه نمود. در این مطالعه، مواد فرض شده برای هر سناریوی دیفیوژر آلومینیوم (AlMg3) است. سناریوهای دیفیوژر به ترتیب زیر طبقه بندی شده اند: دیفیوژر گیره دار  (PND، سناریوی 1)، دیفیوژر دارای استحکام پایین (سناریوی 2)، و دیفیوژر پره دار (سناریوی 3). این سه سناریوی برای دیفیوژر با طراحی مبنا که دیفیوژر بدون پره (سناریوی 0) است مقایسه می شوند.

    سناریوی 1 استفاده از گیره ی متوسط در دیفیوژر را نشان می دهد و در آن ارتفاع عبور دیفیوژر محدودتر از ارتفاع اسمی است. دیفیوژر گیره دار (PND) باعث بهبود کارآیی کمپرسور سانتریفیوژ می شود و در عین حال تقریباً دارای همان پهنای نقشه ی عملیاتیِ دیفیوژر بدون پره است [25]. سناریوی 2 در رابطه با دیفیوژرِ دارای استحکام پایین (LSD) است و در آن به دلیل تعداد کم پره های کوچک هیچ گلوگاه هندسی میان دو پره تعبیه نشده است. LSD کارآیی بالاتری نسبت به دیفیوژر بدون پره دارد و معمولاً پهنای نقشه ی عملیاتی خود به خوبی حفظ می کند [16]. هرچند دیفیوژر پره دار (VND) در سناریوی 3 معمولاً دارای بالاترین سطح بهسازی عملکرد در میان طرح های مختلف دیفیوژر است اما پهنای نقشه ی عملیاتی آن به وضوح محدودتر از دو طراحی قبلی است. دامنه ی عملیاتی محدودتر عمدتاً به دو دلیل است: پره های دیفیوژر به وقوعِ  (بروز) متغیر حساس هستند و یک گلوگاه آئرودینامیکی را تشکیل می دهند که ماکزیمم دبی جرمی  را محدود می کند.  وقوع، پره های LSD را نیز تحت تأثیر قرار می دهد؛ با این حال به جای عامل پراکنده کردن  جریان، عمدتاً هدایت کننده ی آن در نظر گرفته می شوند و بنابراین نسبت به آن حساس نیستند. افزون بر این، پره ها در دیفیوژر دارای استحکام پایین یک گلوگاه آئرودینامیکی را تشکیل نمی دهند؛ از این رو، همانند دیفیوژر بدون پره، ماکزیمم دبی جرمی توسط ایمپلر تعیین می گردد.

مطالعه تجربی بهینه سازی فرآیند انتقال حرارت دیواره ذخیره حرارتی پمپ حرارتی در سنگ اطراف تونل در منطقه سردسیر

Experimental Study on Heat Transfer Process Optimization of Heat Storage Wall of the Heat Pump in Tunnel Surrounding Rock in the Cold Region

چکیده

1 مقدمه

2 مدل فیزیکی

3 متدولوژی

4 نتایج آزمایش

5 نتیجه گیری

منابع

چکیده

در خصوص تونل ها در مناطق سردسیر یا بسیار سرد، مشکل نشت در بازه زمانی آب شدن برف ها در بهار بسیار شایع است، که باعث آسیب های متنوع به تونل به دلیل یخ زدگی می شود. با استفاده از انرژی زمین گرمایی سنگ اطراف در پروژه ی تونل، به ویژه پروژه ی تونل زیر لایه ی همیشه یخبندان، سیستم پمپ حرارتی تونل ناحیه ی سرد قابلیت بهبود و ارتقای راندمان انرژی کلی گرمایشی را دارد زیرا درجه حرارت جانبی مربوط به تبخیر پمپ حرارتی افزایش می یابد، که بیشتر به درد تأسیسات ساختمانی پشتیبان محیط اطراف می خورد. با الهام از این سیستم و فناوری بنای کوپلینگ فعال و غیرفعال، نوع بازیابی حرارتی مدل دیوار ذخیره سازی حرارتی در این تحقیق پیشنهاد شده است. با شرح فرآیند انتقال حرارت و گرما در راتباط با نوع بازیابی حرارتی دیوار ذخیره سازی حرارتی و انجام تحقیقات تجربی، امکان پذیری و اثربخشی آن تأیید می شود. نتایج نشان می دهند زمانی که دمای هوای محیط بیرون در اورومچی تقریبا -7°C ~ -15°C است و تابش کلی نورخورشید در لحظه به بازه ی 0~1108 W/m2 می رسد، این نوع دیوار می تواند هوای گرم نزدیک دیوار ایجاد کند که دمای آن 11.89°C بالاتر از دمای محیط است تا یک منبع گرمای با کیفیت برای پمپ حرارتی منبع هوا را زمانی که دما پایین است فراهم کند، که به موجب آن راندمان و کارایی سیستم حرارتی پمپ حرارتی منبع هوا را به طور قابل ملاحظه ای ارتقا می دهد. بدون تجهیزات فتوولتائیک و فتوترمال، نوع بازیابی حرارتی دیوار ذخیره سازی حرارتی میتواند میزان استفاده از انرژی خورشیدی را به 13% تا 20%، حتی حداکثر تا 36% برساند.

2- مدل فیزیکی
نوع بازیابی حرارتی دیوار ذخیره سازی حرارتی در شکل 1 نشان داده شده است، که متشکل از دیوار استاندارد ساختار صرفه جویی در انرژی، لایه ی میانی هوا، و ورق پوششی شفاف است. هوا بدون دمای محیط بیرون از طریق صفحه ی روزنه دار یا اوریفیس پلیت در بخش پایین تر لایه ی میانی هوا وارد می شود و از صفحه ی روزنه دار بالایی هم شار و هم جریان می شود و پس از آن به پورت مکش هوای تبخیر کننده ی پمپ حرارتی منبع هوا فرستاده می شود.

لایه ی میانی هوا ضخامتی برابر با 200 mm دارد، و اندازه ی صفحه ی دیوار ذخیره سازی حرارتی عرضی برابر با 1500 mm و ارتفاع 2000 mm دارد. سه اوریفیس (روزنه) روی دیوار زیر لایه ی میانی هوا باز می شوند تا اجازه دهد هوای بیرون وارد لایه ی میانی هوا شده، و اندازه ی روزنه (اوریفیس) 4 × 15 cm است. اندازه ی اوریفیس در مرکز بالای لایه ی میانی هوا شبیه به کانال فن ϕ 16 cm است. جدول 1 فهرستی از پارامترهای فیزیکی نشان داده شده با هر لایه ی دیوار محفظه را ارائه می کند و نوع بازیابی حرارتی دیوار ذخیره سازی حرارتی در شکل 2 نشان داده شده است. ضریب جذب تابش خورشیدی سطح بیرونی دیوار برابر است با αwall=0.75.

3- متدولوژی
بارزترین تفاوت بین یک چنین دیوار ذخیره سازی حرارتی و دیوار ذخیره سازی حرارتی معمولی حالت جریان هوا در ارتباط با لایه ی میانی می باشد. تبادل گرما روی سطح دیوار ذخیره سازی حرارتی معمولی یک همرفت و انتقال گرمای طبیعی می باشد؛ هوا در لایه ی میانی نوع بازیابی حرارتی دیوار ذخیره سازی حرارتی مجبور به همرفت می شود. فرآیند انتقال حرارت نوع بازیابی حرارتی دیوار ذخیره سازی حرارتی سه بخش دارد: صفحه ی پوششی شفاف، لایه ی میانی هوا، و ساختار دیوار سنگین [22]، و فرآیندهای انتقال گرما و تبادل گرما در شکل 3 نشان داده شده اند.

هزینه تجزیه و تحلیل مالکیت باتری ها در خودروهای هیبریدی تمام الکتریکی و پلاگین

A cost of ownership analysis of batteries in all-electric and plug-in hybrid vehicles

چکیده

1 مقدمه

2 زمینه

3 مدل هزینه

4 نتایج

5 نتیجه گیری

منابع

چکیده

     تحول سریعتر خودروهای جاده ای از موتورهای سوخت سنتی به موتورهای برقی منجر به انجام تحقیقات گسترده و فزاینده درباره خودروهای برقی و زیرساخت های مرتبط با آنها (و توسعه آنها) گشته است. در همین زمینه در مقاله حاضر جنبه هزینه باتری ها را از دیدگاه مالک بررسی می کنیم. ما خصوصاً یک تحلیل از هزینه استفاده بهینه باتری ها را ارائه می دهیم تا نسبت هزینه-منفعت و فواصل زمانی تعویض باتری به حداکثر رسانده شود. به منظور تجزیه و تحلیل فرسایش باتری، آزمایشات مختلفی را برای خودروی برقی با باتری کامل (BEV) و خودروی برقی هیبریدی پلاگین (PHEV) انجام دادیم. نتایج نشان داد که زمانی که خودرو در حالت پایداری شارژ قرار دارد باتری خودروی برقی هیبریدی پلاگین (PHEV) دچار فرسایش بیشتری می شود؛ حالت پایداری شارژ به زمانی گفته می شود که از موتور احتراق استفاده می شود و توقف و حرکت مجدد زیادی در رانندگی رخ می دهد. از طرف دیگر، هزینه های فرسایش باتری خودروی برقی با باتری کامل (BEV) در هر سناریویی که پارامتر اصلی تأثیرگذار بر فرسایش باتری میانگین مسافت طی شده روزانه (بر حسب مایل) است، عموماً نزدیک به بهینه است.

زمینه
     اغلب خودروهای برقی (EV) را می توانیم در دو گروه بزرگ طبقه بندی کنیم: خودروهای برقی (باتری دار) و خودروهای برقی هیبریدی، که در گروه دوم هنوز هم موتور احتراق داخلی سنتی به عنوان منبع قدرت اصلی حفظ شده است. این گروه ها نیز به نوبه خود به زیرگروه هایی تقسیم می شوند. گروه اول زیرگروه های خودروهای برقی با باتری کامل (BEV) و خودروهای برقی با محدوده گسترش یافته (BEVx یا REEV) را شامل می گردد. گروه دوم نیز زیرگروه های خودروهای برقی تمام هیبریدی (FHEV یا HEV)، خودروهای برقی هیبریدی پلاگین (PHEV) و خودروهای برقی نیمه هیبریدی (MHEV) را شامل می گردد (به ترتیب رنگ های سبز و آبی در شکل 1).

     همان طور که در پژوهش شرکت LMC Automotive با مسئولیت محدود (2021) گزارش شده است، تقاضای جهانی برای خودروهای برقی با باتری کامل (BEV)، خودروهای برقی تمام هیبریدی (FHEV) و خودروهای برقی نیمه هیبریدی (MHEV) عموماً به صورت یکنواخت تقسیم شده است اما تقاضا برای خودروهای برقی هیبریدی پلاگین (PHEV) حدوداً نصف تقاضا برای خودروهای برقی با باتری کامل (BEV) یا خودروهای برقی نیمه هیبریدی (MHEV) است. با این حال این توزیع به علت رشد سالانه چشمگیر (نسبت به مدت مشابه در سال قبل) در تولید و فروش خودروهای برقی (EV) ممکن است به راحتی تغییر کند و بنابراین پیش بینی سهام بازار را دشوارتر سازد.

     در حقیقت یک خودروی برقی با محدوده گسترش یافته (BEVx) دارای یک واحد قدرت کمکی (APU) سوخت است تا ماکزیمم مسافت طی شده (بر حسب مایل) را گسترش دهد. با این حال یک خودروی برقی با محدوده گسترش یافته (BEVx) هنوز هم به عنوان یک خودروی برقی با باتری کامل شناخته می شود چون استفاده کردن از یک واحد کمکی یا گزینه ذخیره سازی برای شارژ کردن باتری در مواقع تخلبه بخش عمده باتری است، و یک شرایط کارکرد نرمال به حساب نمی آید

کاربرد شکل بهبود یافته از روش هیدرودینامیکی ذرات صاف برای شبیه سازی انتشار ترک در مکانیک سنگ

An improved form of smoothed particle hydrodynamics method for crack propagation simulation applied in rock mechanics

چکیده

1-مقدمه

2- IKSPH پایه

1-2 معادلات حاکم

2-2 معادله مشخصه

3-2 ادغام زمان

4-2 قوانین انتگرال گیری کوادراتور

3- پردازش ترک در روش IKSPH

1-3 معیارهای ترک

2-3 روش جستجوی دامنه ذره (PDSM)

4- پردازش مرز

5- مثال ها و بحث

1-5 شبیه سازی عددی فشردگی و شکست برشی با یک شکاف تنها

2-5 شبیه سازی عددی شکستگی ناشی از فشار و برش در نمونه دارای دو شکاف

5-3 شبیه سازی عددی فشردگی و شکاف برشی با داشتن چندین شکاف

4-5 شبیه سازی عددی گسیختگی پیش رونده یک شیب سنگی شکاف دار

5-5 آنالیز هزینه محاسباتی

6- نتیجه گیری ها

منابع

چکیده

شبیه سازی فرایند گسترش ترک در مهندسی سنگ نه نتها موضوع داغ مورد بررسی توسط محققان بوده بلکه یک چالش مهم است. با در نظر داشتن این پیش زمینه، یک روش عددی به نام کرنل پیشرفته هیدرودینامیک ذرات هموار (IKSPH) معرفی شد. با بهبود تابع کرنل در روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) مرسوم، ویژگی های شکنندگی (تردی) ذرات اصلی شناخته می شود. روش جستجوی دامنه ذره (PDSM) نیز برای ایجاد شبکه های پیچیده شکاف استفاده شد. سه مثال عددی برای اعتبارسنجی راندمان روش های IKSPH و PDSM آنالیز شدند که توانستند مورفولوژی شکاف جانبی را به درستی مشخص کنند و قوانین مربوط به به هم پیوستن شکاف ها را در مقایسه با پژوهش های عددی و تجربی پیشین نشان دهند. نهایتا یک مدل سنگ شیبدار دارای درزهای پیچیده بصورت عددی شبیه سازی شد و فرایند گسیختگی پیشرونده آن مشخص شد که نشان داد روش IKSPH را می توان به خوبی برای مهندسی مکانیک سنگ استفاده کرد. نتایج این تحقیق نشان داد که روش IKSPH دشواری های برنامه نویسی را کاهش می دهد و از کجی (اعوجاج) خطوط مش بندی جلوگیری می کند که می تواند مرجعی برای کاربرد IKSPH در مهندسی مکانیک سنگ و درک مکانیزم ترک برداشتن سنگ باشد.

1-مقدمه

سنگ یک ماده غیرمتناجس است که دارای شمار زیادی از نقص های ذاتی با استحکام نسبتا پایین است. این نقص ها شامل گسل ها، شکاف ها، درزها، سوراخ ها، لایه های درونی و غیره است که باعث می شود سنگ ویژگی های نظیر ناهمگنی، خطی نبودن و ناپیوستگی قوی داشته باشد [1]. علاوه بر این، تحت شرایط جفت شدگی پیچیده چند میدانی [2]، ساختار سنگ ممکن است بدلیل وجود این نواقص از هم شکسته شود. بنابراین چگونگی توصیف دقیق شاخص های ناپیوستگی توده های سنگ یکی از چالش های سخت سالیان اخیر بوده است.

6- نتیجه گیری ها

1) در این مقاله یک روش عددی بنام روش کرنل پیشرفته هیدرودینامیک ذرات هموار (IKSPH) که هدف آن مدلسازی ترک شکننده موجود در توده های سنگی است پیشنهاد شد. در مقایسه با پژوهش های پیشین، هیچ نیازی به کاهش سفتی نقطه پایه یا نقشه برداری تنش به تنش پیوستگی بین ذرات پایه مختلف نیست که این کار باعث شده تا دشواری برنامه نویسی کمتر شود. در عین حال، روش جستجوی دامنه ذره (PDSM) نیز برای ایجاد شبکه های ترک پیچیده استفاده شد.

Abstract

The simulation of crack propagation processes in rock engineering has been not only a research hot spot among scholars but also a challenge. Based on this background, a new numerical method named improved kernel of smoothed particle hydrodynamics (IKSPH) has been put forward. By improving the kernel function in the traditional smoothed particle hydrodynamics (SPH) method, the brittle fracture characteristics of the base particles are realized. The particle domain searching method (PDSM) has also been put forward to generate the arbitrary complex fissure networks. Three numerical examples are analyzed to validate the efficiency of IKSPH and PDSM, which can correctly reveal the morphology of wing crack and the laws of crack coalescence compared with previous experimental and numerical studies. Finally, a rock slope model with complex joints is numerically simulated and the progressive failure processes are exhibited, which indicates that the IKSPH method can be well applied to rock mechanics engineering. The research results showed that IKSPH method reduces the programming difficulties and avoids the traditional grid distortion, which can provide some references for the application of IKSPH to rock mechanics engineering and the understanding of rock fracture mechanisms.

1. Introduction

Rock is a typical anisotropic material, which contains large amounts of inherent defects with relatively lower strength. These defects include faults, fissures, joints, holes, interlayers and so on, which makes rock exhibit the characteristics of heterogeneity, non-linearity, and strong discontinuity [1]. Furthermore, under complex multi-field coupling conditions [2], the rock structures may fail due to these defects. Therefore, how to correctly describe the discontinuous characteristics of rock masses has been a hot but difficult problem in recent years.

6. Conclusions

(1) A new numerical method named improved kernel of smoothed particle hydrodynamics (IKSPH), which is aimed at modeling the brittle fracture of rock masses, has been proposed in this paper. Compared with previous studies, there is no need to reduce the stiffness of the base point or map the stress to the stress bond between different base particles, which has reduced programming difficulties. Meanwhile, the particle domain searching method (PDSM) has also been put forward to generate complex fissure networks.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

کاربرد شکل بهبود یافته از روش هیدرودینامیکی ذرات صاف برای شبیه سازی انتشار ترک در مکانیک سنگ

An improved form of smoothed particle hydrodynamics method for crack propagation simulation applied in rock mechanics

مرور کاربردهای ربات در صنعت خودرو

An overview of robot applications in automotive industry

چکیده

1-مقدمه

2- وضعیت کنونی و روند استفاده از ربات های صنعتی در صنعت خودروسازی

1-2 وضعیت کنونی رباتیک در صنعت خودروسازی

2-2 آینده رباتیک در خودروسازی

3- نمونه ای از کاربرد ربات سازی در سیستم بینایی یکپارچه برای صنعت خودروسازی

4- نتیجه گیری

منابع

چکیده

این مقاله امکان استفاده صنعتی از ربات در صنعت خودروسازی را مرور می کند که امروزه مهم ترین مشتری بازار رباتیک صنعتی است. بخش اول مقاله جایگاه استفاده صنعتی از ربات را توصیف می کند و مروری بر کاربرد ربات ها در بازار جهانی را ارائه می دهد. سپس ما رایج ترین کاربردهای ربات ها خصوصا در صنعت خودروسازی را بررسی می کنیم و روند و چشم انداز آینده ربات های خودروساز را نیز مرور می کنیم. نهایتا در انتهای مقاله یک مدل برگرفته از کارهای صنعتی انجام شده در عمل ارائه می دهیم که بر اساس پروژه های خاص صورت گرفته روی سفت کردن رباتیک پیچ ها در خط تولید صندلی ماشین است.

1-مقدمه

رباتیک یکی از شاخه های کلیدی اتوماسیون (خوکارسازی) عمومی است و تنها محدود به مهندسی مکانیک نمی شود. ربات ها و بازوهای صنعتی کاربرد زیادی در طیف گسترده ای از کارها دارند که می توانند جایگزین اپراتورهای انسانی شوند. برای یافتن یک تعریف مناسب و مورد قبول همه در مورد اینکه ربات صنعتی دقیقا چیست، ما با چندین مشکل خاص مواجه هستیم که عمدتا ناشی از اختلاف نظر بین بازارهای اروپا-آمریکایی و آسیایی (خصوصا ژاپن) است. ربات هر گونه دستگاه مکانیکی/مکاترونیک مجهز به بازوهای متحرک است که میزان خاصی از آزادی عمل دارد و از آنها جهت جابجایی اشیا برای “بازارهای شرقی” استفاده می شود. از طرفی، “بازارهای غربی” بسیار سخت گیرتر هستند چرا که آنها مجموعه ای از پیش نیازهای پیچیده را برای سیستم کنترل خود در کنار قابلیت های کلی ربات تعریف می کنند.

4- نتیجه گیری

امروزه در زمان اتوماسیون فرایندها و بکارگیری Industry 4.0، بایستی ربات ها بخشی از پروسه تولید ماشین باشند چون تقاضا برای تولید دقیق و سریع تر و قطعات تولید شده باکیفیت روز به روز در حال افزایش است. در نظر گرفتن ملزومات قانونی ناشی از مقابله با اثرات منفی تغییرات آب و هوا و استفاده از فرایندهای فنی که زمان تولید را کم می کنند و اثرات مخرب زیست محیطی کمتری دارند امری ضروری است. کاهش زمان تولید و جایگزین کردن برخی از کارکنان در فرایندهای یکنواخت با ربات ها منجر به کاهش کلی هزینه تولید به ازای هر وسیله و افزایش سود شرکت می شود. پس از مرور کلی ربات های صنعتی در بخش اول این مقاله، ما روی ربات های صنعتی استفاده شده در جهان و خصوصا اتوماسیون رایج ترین پروسه های مربوط به صنعت خودروسازی تمرکز کردیم. علاوه بر این، شاخص ترین روندهای موجود در ربات های استفاده شده در خودروسازی همانند استفاده از “cobot” ها، ربات های موازی مجهز به سنسورهای هوشمند و غیره نیز معرفی شدند.

Abstract

The paper deals with an overview of industrial robot usage possibility in automotive industry which nowadays is the most important customer of industrial robotic market. The first part of paper describes the situation of industrial robot usage and offers an overview of application of robots in world industry. Later we deal with the most common applications of robots, especially in the automotive industry, as well as trends and perspectives on the future of automotive robotics. Finally, there was presented a model task from real industrial practice in form of specific project overview about robotized tightening of screws on the production line of car seats at the end of the article.

1. Introduction

Robotics is one of the key branches of automation in general, and not only in the mechanical engineering industry. Industrial robots and manipulators have found their application in a wide range of tasks that can perform and where can replace human operators. In searching for a suitable and generally valid definition of “what exactly the industrial robot is”, we encounter several specific complications, mainly based on differences resulting from the differences between the Euro-American and Asian (especially Japanese) markets. Robot is any mechanical / mechatronic device equipped with kinematic pairs (joints) with a certain resulting degree of freedom of movement, which is intended for manipulation of objects for “eastern markets”. In contrast, the “western markets” are significantly stricter and they define the complex set of requirements for their control system performances as well as overall robot capabilities.

4. Conclusion

Today, in the time of automation of processes and implementation of Industry 4.0, it is essential that robots be part of the production process in car production, because every day there is an increasing demand on the speed and accuracy of production and, the quality of manufactured parts. Last but not least, it is necessary to take into account meet the legislative requirements arising from combating the negative effects of climate change and apply technological processes that will shorten the total production time and reduce the harmful impact on the environment. Reducing production time and replacing some employees in monotonous processes by robots also results into lower total production costs per vehicle and maximized company profits. After general overview about industrial robotics in the first part of this paper, we focused on an overview of industrial robots’ usage in the world, especially the automation of most common processes related to automotive industry. Furthermore, there are presented the most distinguish trends in automotive robotics, such as application of “cobots”, parallel robots equipped by intelligent sensors, etc.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مرور کاربردهای ربات در صنعت خودرو

An overview of robot applications in automotive industry