Single point incremental forming (SPIF) and fuseddeposition modeling 3D printing (FDM) are two methods of rapid prototyping. Each method has its own pros and cons. using SPIF method can provide an accurate forming process to shape sheets fabricated by 3D printing with their special characteristics. In this study, single-point incremental forming of Poly Lactic Acid (PLA) sheets fabricated by FDM 3D printer was investigated by experiments. The formability process was evaluated by two different experiments. In the first experiment, a lubricant was used at ambient temperature and SPIF was investigated and for the second experiment hot air and lubrication were employed to achieve better formability. In addition, the effects of sheet thickness and strategy of layering of printed sheets by FDM were also studied on SPIF formability. The results showed that the incremental forming of printed PLA sheets in hot air is a more successful state to produce dome shapes parts and ruptures are less and this forming method can be used for some applications such as making partial curve of skull as a medicine solution in surgeries. Also, it was shown that the best layering strategy to print the PLA sheets used for better forming of SPIF is triangular pattern strategy against with rectangular strategy. It was found that thickness of 2mm printed sheet has better formability and less rupture versus 3mm of thickness. تفاصيل المقالة

امروزه پیش‌بینی رفتار ارتعاشی و دینامیکی سازه‌های میکرو مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. در این پژوهش تحلیل ارتعاشات و کنترل میکروتیر یکسر گیردار به همراه لایه‌های پیزوالکتریک عملگر و حسگر با فرض اثرات تنش سطح مورد ارزیابی قرار گرفته است. معادلات دیفرانسیل حاکم با استفاده از روش انرژی و اصل همیلتون استخراج شده و از روش مجموع مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته برای گسسته-سازی و تبدیل معادلات دیفرانسیل پاره‌ای به دسته معادلات دیفرانسیل معمولی استفاده شده است. اثر تغییرات هندسه مدل و مدول الاستیسیته سطح، تنش پسماند سطح و چگالی سطحی بر فرکانس طبیعی مدل میکروتیر با لایه‌های پیزوالکتریک بررسی شده است. همچنین تأثیر طراحی کنترلر بهینه خطی بر تغییرات پاسخ دینامیکی و ولتاژ کنترلی پیزوالکتریک مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده‌ی افزایش سرعت پاسخ و کاهش سریعتر دامنه ارتعاشی مدل با طراحی کنترل بهینه خطی است. تفاصيل المقالة

در این تحقیق، بهینه سازی پارامترهای فرآیند بر تخلخل و استحکام کششی سیم های کامپوزیتی زمینه آلومینیوم AA1050/SiC تولید شده به روش اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی صورت پذیرفت. در این راستا، نمونه های کامپوزیتی زمینه آلومینیوم AA1050 تقویت شده با ذرات سرامیکی SiC، با استفاده از فرآیند اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی تولید شدند. همچنین به منظور طراحی آزمایش، از روش سطح پاسخ استفاده شد. سرعت دورانی ابزار، نیروی اکستروژن و ذرات تقویت کننده به عنوان متغیرهای ورودی فرآیند و درصد تخلخل و استحکام کششی نهایی نمونه‌های کامپوزیتی تولید شده به عنوان متغیرهای پاسخ تعیین شدند. به منظور آنالیز داده‌های حاصله از آنالیز واریانس و تحلیل رگرسیون استفاده گردید. نتایج نشان داد که سرعت دورانی، نیروی اکستروژن با تاثیرات مرتبه دوم و درصد تقویت کننده با تأثیرات خطی بر استحکام کششی و تخلخل نمونه‌های کامپوزیتی موثر بودند. همچنین بهینه‌سازی پارامترهای فرآیند FSEبه منظور رسیدن به حداقل درصد تخلخل و حداکثر استحکام کششی نهایی به کمک روش مطلوبیت انجام گرفت. در انتها، با اجرای آزمون صحه‌گذاری، نتایج بهینه‌سازی مورد ارزیابی قرار گرفت. با دستیابی به مقدار بیشینه تابع مطلوبیت (9852/0)، شرایط بهینه متغیرهای ورودی فرآیند با سرعت دورانی برابر باrpm 787، نیروی اکستروژن برابر باkN 7/11 و درصد تقویت کننده برابر با %86/3 جهت دستیابی همزمان به مقادیر بیشینه استحکام کششی نهاییMPa) 4/155) و کمینه درصد تخلخل(%45/0) انجام پذیرفت. همچنین مقادیر حاصل از بهینه‌سازی با مقادیر تجربی مقایسه شده و صحت نتایج در استحکام کششی و تخلخل به ترتیب با%57/2 و% 78/6 خطا مورد تایید قرار گرفت. تفاصيل المقالة

In this paper, the free vibration analysis of sandwich micro beam with piezoelectric layers based on the modified couple stress and surface elasticity theories are investigated. The Hamilton’s principle is employed to derive the sandwich micro beam with piezoelectric based on modified couple stress theory incorporating with Gurtin- Murdoch surface theory. The generalized differential quadrature method is used to discretize the partial differential equation into the ordinary differential equation. The effect of various parameters such as thickness to material length scale parameter ratio, the surface residual stress, Young's modulus of surface layer, surface mass density and surface piezoelectric constant are investigated by comparing the results obtained using the modified couple and classical theories. Numerical results of this problem evaluate the effect of micro length scale parameters on natural frequency. The results show that surface parameter effects are significant when the model is small, but can be neglected with increasing model size. تفاصيل المقالة