تبلیغات

ابزار رایگان وبلاگ

مقالات مهندسی مکانیک

.:. امروز :
   
 
آرشیو موضوعی
پیوندها
هوندا
تویوتا
عشق پرواز
جنرال موتور
مهندسی مواد
خودروهای عتیقه
مجله آنلاین مکانیک
هواپیماهای جنگنده
مهندسی مکانیک سیالات
آکادمی بین المللی مهندسی
طراحی در مهندسی مکانیک
انجمن مهندسان مکانیک ایران
مهندسی مکانیک ساخت و تولید
سایت کارخانه مرسدس بنز آلمان
استاندارد های مهندسی مکانیک
سایت هیدرولیک و پنوماتیک ایران
جامعه اینترنتی مهندسی مکانیک
انجمن بین المللی مهندسین خودرو
طراحی و انجام محاسبات مهندسی
انجمن تست های غیر مخرب آمریکا
وبلاگ تخصصی مهندسی ساخت و تولید
مهندسی مکانیک و تاسیسات ساختمانی
مهندسی مکانیک خواجه نصیرالدین طوسی
سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران
امكانات
ابر برچسب ها
استاتیک , نصب وتعمیر و نگهداری , طراحی قالب , دیفرانسیل , طراحی اجزا , کنترل کیفیت , اندازه گیری دقیق , المان محدود , طراحی کامپیوتر , خودرو ,

مهندسی مکانیک



شکل دادن به فلزات در مقیاس نانو ( Shaping of metal at the nanoscale )
موضوع مطلب : مقالات مکانیک  ،

شکل دادن به فلزات در مقیاس نانو

مقدمه
بخش اول از این مجموعه‌ مقاله‌‌‌‌‌ها، به شکل‌دهی و شکل‌پذیری مواد و مصالح صنعتی اختصاص داشت. گفتیم مواد بسته به خواص گوناگون آن‌‌‌‌‌ها، کارکردهای مختلفی دارند. یکی از مهم‌‌‌‌‌ترین خواص برای شکل‌دهی، خواص مکانیکی‌اند. به علاوه، برای به دست آوردن محصول دلخواه از راه شکل‌دهی، باید روش‌هایی را تعریف کرد که بیشترین بازده را داشته باشند. هما‌ن‌طور که برای ایجاد انرژی حرکتی در خودروها به دنبال انواع مناسب سوخت و بهینه کردن سیستم احتراق خودرو هستیم، در شکل‌دهی روش‌‌‌‌‌هایی که پُربازده‌ باشند از توجه بیشتری برخوردارند.

خواص مکانیکی مواد
منظور از خواص‌ مکانیکى‌، واکنش مواد در برابر نیروها و بارهاست‌. عکس‌العمل‌ مواد در برابر نیروهاى‌ واردشونده،‌ به‌ ساختمان‌ مولکولى‌ آن‌‌‌‌‌ها بستگى‌ دارد. آن‌ قسمت‌ از علم‌ مکانیک‌ که‌ صرفاً به‌ بررسى‌ نیروها و واکنش‌ها مى‌پردازد «استاتیک‌» نامیده‌ مى‌شود و بخشی از آن که‌ واکنش ماده‌ به نیروهاى‌ اعمال‌شده‌ و تغییر شکل‌هاى‌ جزئىِ‌ ناشی این از نیروها را مورد بررسى‌ قرار گیرد، «مقاومت‌ مصالح» نام دارد.
قطعات‌ بر اثر اِعمال نیرو نباید از بین‌ بروند؛ بنابراین برای ای‌‌‌‌‌نکه مطمئن بشویم قطعه مورد نظر خواص فیزیکی لازم را دارد، باید هنگام انتخاب‌ جنس‌، شکل‌، اندازه‌ و طرز ساخت‌، محاسبه‌‌‌‌‌هایی انجام دهیم. مثلاً برای تولید رینگ‌های خودرو، باید محاسبات اولیه‌ای انجام دهیم تا شرایط مادة مورد نیاز بر حسب نوع خودرو، حداکثر سرعت و حداکثر بار قابل حمل توسط آن، مشخص شود.
در این‌‌‌‌‌جا به برخى‌ از اصطلاحات‌ رایج می‌پردازیم که مؤلفه‌هاى‌ مؤثر در بررسى‌ خواص‌ مکانیکى را توضیح می‌دهند‌.

1. تنش - ‌ stress‌ :
عبارت‌ است‌ از «مقدار نیروى‌ وارد‌ بر واحد سطح‌». مقدار تنش‌ از تقسیم‌ نیروى‌ وارد‌ بر جسم‌ بر مساحت‌ سطح‌ مقطع‌ جسم‌ به دست‌ مى‌آید. شاید فکر کنید این تعریف به مفهوم فشار در فیزیک دبیرستان خیلی نزدیک است، اما همان‌طور که دقت کرده‌اید، در این‌‌‌‌‌جا شرط عمود بودن مؤلفه‌‌‌‌‌ی نیروی وارد بر سطح، وجود ندارد.

2. خستگى - fatigue :
گاهی در قطعه‌ای از یک ماشین کارخانه، شکستگی‌هایی به وجود می‌آید. ولی پس از بررسی مشخص می‌شود که میزان تنش وارد بر قطعه، از حد مجاز کمتر بوده. اما چرا گسیختگی ایجاد شده است؟ علت این پدیده آن است که بطور پیوسته مقدار بار معینی بر قطعه وارد می‌شود. یعنی مقدار تنش خاصی، به‌دفعات بر آن وارد شده است. به این گسیختگی‌ها، «گسیختگی خستگی» می‌گویند.

3. کُرنش - ‌ strain:
به طور کلى، تمام‌ مواد بر‌ اثر نیرویی هرچند ناچیز، دچار تغییر شکل‌ (تغییر ابعاد) مى‌شوند. به تغییر ابعاد یا اندازه‌های جسم، بر اثر تنش‌ «کُرنش»‌ مى‌گویند؛ مثل فنری که به‌‌‌‌‌واسطه وارد کردن نیرو بر آن کشیده یا فشرده می شود.

تعریف‌‌‌‌‌های ذکر شده، اصلی‌ترین مفاهیمِ خواص مکانیکی‌اند. گروهی دیگر از اصطلاحات هستند که از این تعریف‌‌‌‌‌ها ناشی می‌شوند. مثلاً به مقاومت ماده در برابر تغییر شکل «استحکام» می‌گویند و یا مقاومت ماده در برابر خراشیدن، ساییدگی، بُراده‌برداری و بُرش را «سختی» می‌نامند.

فرایندهای شکل‌دهی
پیش از آن‌‌‌‌‌که به فرایندهای شکل‌دهی بپردازیم، باید به این سؤال پاسخ دهیم که اصلاً چرا از شکل‌دهی استفاده می‌کنیم؟
از زمانی که بشر به فکر ساختن ابزار افتاد، راه‌های بسیاری را تجربه کرد. مثلاً گاهی با بُراده‌برداری از چوب، کمان ساخت تا به شکار بپردازد. زمانی قطعات چوب را بُرید یا آن‌‌‌‌‌ها را سوراخ کرد. اما در نهایت، لازم داشت از مادة موجود - بدون آنکه از مقدار آن بکاهد – حداکثر استفاده را بکند. فکر اولیه‌‌‌‌‌ی شکل‌دهی از این‌‌‌‌‌جا ناشی شد. البته به مرور زمان این تعریف تغییر کرده است، بطوری‌‌‌‌‌که گاهی طول فرایند شکل‌دهی به مقدار ماده کم می‌شد.
در زیر به طور خلاصه به تعدادی از مشهورترین و متداول‌ترین فرایندها در شکل‌دهی فلزات می‌پردازیم:

1. خم‌کارى‌
همة‌ عملیات‌ ورق‌کارى،‌ شامل‌ خم‌کارى‌ هم‌ مى‌شود. در اغلب موارد، خم‌کارى‌ ویژگى‌ اصلى‌ ورق‌کارى‌ به‌ شمار مى‌رود و به همین دلیل است که جنبه‌هاى‌ مختلف‌ آن‌ قابل‌ توجه است. اگر در سپرهای فلزی خودروهای قدیمی دقت کرده باشید، می‌توانید آثار خم‌کاری در محل اتصال سپر با بدنه را ببینید.


نمونه یک شکل به دست آمده با روش خمکاری

2. کشش‌
فرایندى‌ است‌‌ براى‌ کاهش‌ سطح‌ مقطع‌ در ورق‌، سیم‌ یا مفتول‌ و دیگر مقاطع‌ استاندارد. کشش از پایه‌اى‌ترین‌ فرایندها در شکل‌دهى‌ به شمار می‌رود. در طول فرایند کشش، ماده از یک جهت کشیده می‌شود. در نتیجه، از ابعاد دیگر آن کاسته می‌گردد.


یک دستگاه کشش

3. نوردکاری
نوردکارى‌ از جمله‌ فرایندهاى‌ پُرکاربرد در تولید مقاطع‌ استاندارد، مثل ورق،‌ است. در نوردکارى‌ِ صفحه‌ها، ورق‌ها و تسمه‌ها، پهناى‌ قطعة‌ کار فقط‌ اندکى ‌افزایش‌ مى‌یابد. از عوامل‌ تأثیرگذار در این‌ فرایند، مى‌توان‌ به‌ ارتفاع‌ اولیه‌ و ثانویة‌ قطعه‌، پهناى‌ آن‌، سرعت‌ چرخش ‌غلتک‌، جنس‌ غلتک‌ و نیز دماى‌ کار و جنس‌ قطعة‌ کار اشاره‌ کرد. این‌ فرایند را مى‌توان‌ با چند غلتک‌ و در چند مرحله‌ تا زمانِ رسیدن‌ به‌ ارتفاع‌ و وضعیت‌ مطلوب ادامه داد. مثلاً اگر ورقی با ضخامت 5 میلی‌متر در اختیار دارید و می‌خواهید ضخامت آن را به 1.5 میلی‌متر برسانید، می‌توانید از یک یا چند غلتک که در یک ردیف قرار گرفته‌اند استفاده کنید. باهر بار عبور هر یک از غلتک‌‌‌‌‌ها، اندکی از ضخامت ورق ‌کاسته می‌‌‌‌‌شود تا اینکه ضخامت به مقدار دلخواه برسد.



عملیات نوردکاری در چند مرحله متوالی

5. فورجینگ‌ یا آهن‌کوبی
فورجینگ‌ که‌ در ادبیات‌ غیرفنى‌ به‌ آهنگرى‌ نیز ترجمه‌ شده است، به‌ فرایندى‌ گفته‌ مى‌شود که‌ در آن، فلز در فضاى‌ بین‌ قالب‌ و ضربة‌ محکم‌ِ پرس قرار می‌گیرد و پس از خارج شدن اضافه‌‌‌‌‌ها به‌ شکل‌ دلخواه درمى‌آید.

نگاه اجمالی ما به فرایند شکل‌دهی و مسائل مرتبط با آن، در این‌‌‌‌‌جا به پایان می‌رسد. فراموش نکنید که هنوز سخنی از مقیاس به میان نیاورده‌ایم. در واقع، مطالبی که تا کنون خواندید مربوط به مقیاس‌های رایج در صنعت‌اند و در صنایعی نظیر خودروسازی، قالب‌سازی و لوله‌سازی مطرح‌اند.

 

منبع : http://www.irsme.ir/nano/580-1387-12-29-22-16-49.html

ارسال شده توسط :مهندس کیوان مصطفی پوریان در سه شنبه 21 تیر 1390 | نظرات مهندسین ()
برچسب ها : نانو تکنولوژی ،
به اشتراک بگذارید :
مطالب گذشته

مورگان آئرو 8
کم مصرف ترین خودرو جهان
خودروی زیبای BMW i8
خودروی مفهومی شگفت انگیز مرسدس بنز
یک خوردروی مفهومی عجیب با دو وضعیت مسابقه و عادی
اولین پای مصنوعی رباتیک که کاملا خودکار عمل می کند
خودروهای اسپرت
طرح آینده از هوندا
فضایی ترین خودروی آینده
Alienware MK2 خودرویی که رشد می کند !
ابر خودرو Venom GT رکورد بوگاتی را شکست
محصول جاسوسی ارتش آمریکا
رادیاتور - سیستم خنک کننده (Cooling System)
خودرویی که هرگز چپ نمی کند i-Road
ربات فضانورد ناسا در حال کار
لایکان ۳,۴۰۰,۰۰۰ دلاری، رقیب بوگاتی ویرون، ساخت خاورمیانه
ماسک جدید ناسا
هواپیمای قاهر
خودروی که تبدیل به قایق موتوری می شود
حشره میتسوبیشی
ربات پرنده + فیلم
بمب الکترومغناطیسی Electromagenetic Bomb
تولید برق از ویروس
شاهکار مرسدس بنز SLS AMG
آئودی از هفت فناوری جدید خود برای خودروهای آینده رونمایی کرد
معرفی برخی از نرم افزار های رشته مکانیک
مجموعه فیلم های آموزشی کتیا
چگونه یک موشک بسازیم
طراحی لاستیک خود باد شونده
ایده اتومبیل جدید نیسان با پنلی از تبلت

آرشیو ماهانه
اردیبهشت 1394
دی 1393
فروردین 1393
مهر 1392
مرداد 1392
خرداد 1392
فروردین 1392
بهمن 1391
آذر 1391
مهر 1391
شهریور 1391
مرداد 1391
فروردین 1391
دی 1390
آبان 1390
مهر 1390
شهریور 1390
مرداد 1390
نظر سنجی
+ رشته تحصیلی شما چیست؟
-
-
-
-
-
آمار کلی سایت
نویسنده مهندس کیوان مصطفی پوریان

آمار سایت بازدید های امروز :
بازدید های دیروز :
بازدید های این ماه :
بازدید های ماه قبل :
کل بازدید ها :
تعداد کل مطالب :

اطلاعات بیشتر


صفحات دیگر سایت
معرفی مدیر سایت, ارسال پیام به مدیر سایت,
تبلیغات
,