Table of content

Al-Khwarizmi Engineering Journal

مجلة الخوارزمي الهندسية

ISSN: 18181171 23120789
Publisher: Baghdad University
Faculty: Engineering - Al-Khawarizmi
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

Al-Khwarizmi Engineering Journal (KEJ) is publishing by the AL-Khwarizmi college of Engineering – University of Baghdad. KEJ is open access; peer reviewed and published quarterly online and in print version. Manuscripts may be submitting in English language. KEJ is devoted to the publication of high quality scientific papers on theoretical as well as practical developments in all areas of Engineering and Technology that has not previously been published and not been submitted for publication elsewhere in any format and that there are no ethical concerns with the contents or data collection. At least two referees, who known scholars in their fields, evaluate each paper.
Ethics
Publishing responsibilities of authors
The publication of an article in a peer-reviewed journal is an essential building block in the development of a coherent and respected network of knowledge. It is a direct reflection of the quality of work of the author and the institutions that support them. Peer-reviewed articles support and embody the scientific method. It is therefore important to agree upon standards of expected ethical behavior. Not allowed offensive, abusive, racist or obscene or sexual connotations.
Journal URL:
http://www.iasj.net/iasj؟func=issues&jId=19&uiLanguage=en , http://www.alkej.com

Loading...
Contact info

Website: http://alkej.uobaghdad.edu.iq
e-mail: Sci_journal@kecbu.uobaghdad.edu.iq
Mobile: 07827211405
P.O.Box: 47008-Jaderiyah
Baghdad-Iraq

Table of content: 2008 volume:4 issue:2

Article
Hydrodynamics, Mass and Heat Transferin Reactive Distillation
دراســــة سلوكيــــة وانتقال الكتلة والحرارة في أعمدة التقطـــير ذات المفاعـــل

Loading...
Loading...
Abstract

The ethyl acetate synthesis via heterogeneous reactive distillation is studied experimentally using ethanol and acetic acid. Three types of cation exchanging resins were used as catalysts: Zerolit 225, Zerolit 226 and Ambylite 400. Experiments were carried out in two units of the same dimensions. Each unit consisted of three sections: rectifying, reactive and stripping sections of heights (60+25+20) cm respectively and 2.5cm column diameter. The first unit (column-A-) was a fractionation type and the second unit (column-B-) was packed column. The packing type was hollow glass cylinders with 10 mm height, and 4, 5 mm inner and outer diameter respectively.
The experiments were carried out by using two operation modes. The semi-batch and continuous operation mode. In the first part of present investigation, the semi-batch mode was used to evaluate the catalyst type and to evaluate the performance of reactive distillation unit configuration (Fractionation and packed column). Results show that, the column-B- gave higher conversion rates than column-A-. This is attributed to the high surface area available for liquid vapour contact in packed type column, which leads to increasing mass transfer rates. On the other hand, Ambylite 400 catalyst showed higher activity for esterification reaction than other two types of catalysts.
The second part of work continued with column -B- only. It is well known that, the esterification process is regarded one of exothermic reactions. Therefore, the monitoring of the temperature distribution along column axial for all three types of catalysts showed that the temperature distribution was essentially the same due to steady state operation in continuous operation mode. On the other hand, the effect of reflux ratio on temperature distribution was clearly noted, that is as the reflux ratio increased the temperature distribution along the column was reduced for each type of catalysts.
On the other hand, the experimental results point that, as a reflux ratio increases the conversion rates of acetic acid is increased too because such increasing is related to high mass transfer rates between vapour and liquid along reactive distillation column.
في هذا البحث تم دراسة عملية تحضير خلات الاثيل Ethyl Acetate باستخدام تقنية المفاعل ذو التقطير Reactive Distillation باستخدام الايثانول وحامض ألخليك كمواد أولية للتفاعل واستخدام العوامل المساعدة الصلبة. حيث تم استخدام ثلاثة أنواع مـن العـوامل المساعدة Cation Exchanging Resins والتي هي: Zerolit 225, Zerolit 226 , and Ambylite 400. خلال البحث تم بناء منظومتين رياديتين بأبعاد موحدة لإجراء التجارب. كل منظومة تتكون من ثلاث مناطق هي Rectifying, Reactive and Stripping section بأرتفاعات (60+25+20) سم على التوالي و2,5 سم قطر للعمود. اعتمدت المنظومة الأولى (Column-A-) في تصميمها كونها تحتوي على صواني نوع (Trays (Fractionation, أما المنظومة الثانية (Column-B-)فصممت على أنها عمود تقطير محشو ((Packed Distillation Column تحتوي على حشوات زجاجية اسطوانية الشكل بطول 10ملم وقطر داخلي 4 ملم وقطر خارجي 5 ملم. أجريت التجارب باستخدام نمطين من التشغيل على أساس مرور المواد الأولية: النمط الأول هو عمل نصف الوجــــبةSemi-batch والنمط الثاني هو الأسلوب المستمرContinuous . حيث استخدم النمط الأول لغرض تقييم كفاءة العوامل المساعدة المستخدمة وتحليل وتقييم أداء التصميمين للمنظومتين (Fractionation and packed column) الأتي استخدمن في البحث. حيث أظهرت النتائج أن المنظومة الثانية Column-B- أعطت معدلات كفاءة وتحول عالية نحو النواتج المرغوب بها أكثر من المنظومة الأولى Column-A-. وهذا في حقيقة الأمر يعود إلى المساحة السطحية العالية للحشوات والتي توفر مساحة تلامس جيدة بين البخار الصاعد والسائل الذي ينزل من أعلى البرج, والذي يؤدي بطبيعة إلى زيادة معدلات انتقال الكتلة. من ناحية أخرى أظهرت النتائج أن العامل المساعد نوع Ambylite 400 أعطى فعالية أعلى في تفاعل الاسترة من النوعين الآخرين. من ناحية أخرى تم اعتماد العمل باستخدام المنظومة Column-B-فقط وبالأسلوب التشغيلي المستمر. حيث تعد تفاعلات الاسترة من التفاعلات الباعثة للحرارة, ولهذا متابعة توزيع درجات الحرارة على طـــول البرج وللأنواع الثلاثة من العوامل المساعدة أظهرت النتائج بان التوزيع الحراري تقريباً متساوي لجميع العوامل المساعدة, وهذا يعزى إلى حالة الاستقرار التشغيلي في أسلوب التشغيل المستمر. ومن خلال دراسة تأثير نسبة الراجع Reflux Ratio على توزيع درجات الحرارة في البرج, أظهرت النتائج انه كلما زادت معدلات الراجع كلما انخفضت معدلات توزيع الحرارة داخل البرج ولجميع الأنواع من العوامل المساعدة. أشارت النتائج العملية إلى لا انه بزيادة قيم الراجع فان معدلات تحول حمض ألخليك سوف تزداد , حيث يمكن تفسير مثل هذه الزيادة على أساس التحسن الحاصل بمعدلات انتقال الكتلة بين البخار الصاعد والسائل النازل في برج التقطير ذو المفاعل.


Article
Production of Protease Enzyme from Wheat Straw
انتاج انزيم البروتيز من نخالة الحنطة

Loading...
Loading...
Abstract

Protease enzyme production was studied and optimized as a first step to collect information about solid state fermenter) to produce protease enzyme. A local isolated Aspergillus niger was used for this study with constant spores feeding in every experiment at (105/g). Experiments carried out in conical flasks with (250 ml) containing (10 g) of wheat straw as a substrate with different conditions included temperature, pH, hydration ratio, and fermentation time, the results comprised by measuring protease activity (u). The results showed that the best activity can be obtained at (T = 32°C, t= 100 hrs, pH= 2.5 and hydration ratio is 1:3). On the other hand the results is courage to proceed to design a solid state protease fermenter from wheat straw. تم دراسة عملية إنتاج انزيم البروتيز كخطوة اولى من أجل وضع المعايير الاساسية وإيجاد الظروف التشغيلية لغرض تصميم المخمر fermenter في الحالة الصلبة من خلال تنمية كائنات حية مجهرية وهي نوع من الاعفان تسمى Aspergills niger)), على وسط زرعي هو نخالة الحنطة . تتكون مراحل البحث من تغيير الحامضية للوسط الزرعي حيث نقوم بترطيبه بمحاليل قاعدية وحامضية واخرى متعادلة بنسب ترطيب مختلفة حيث توضع باوعية حجم 250 مل حيث يوضع بها الوسط الزرعي وهو نخالة الحنطة ويتم اللقاح بالكائن الحي المعد سلفا" بعدد من الخلايا عددها 105 / غرام ثم يتم اخذ النماذج ودراسة تاثير الحامضية ونسبة الترطيب,زمن التخمير, ودرجة الحرارة على الفعالية للانزيم المنتج وكميته حيث يتم تثبيت احدى المتغيرات السابقة وتثبيت المتغيرات الاخرى وايجاد الظروف المثلى لهذه المتغيرات. أظهرت النتائج إن الظروف التشغيلية المثلى لغرض تصميم المخمر هي درجة الحرارة تساوي 32°م, والزمن يساوي 100 ساعة, والحامضية تساوي 2,5 ونسبة الترطيب تساوي 1:3.


Article
Two Domain Flow Method for Leachate PredictionThrough Municipal Solid Waste Layers in Al–Amari Landfill Site
حساب الراشح الناتج من طبقات النفايات الصلبة في موقع العماريبواسطة طريقة الجريان ضمن المجالين

Loading...
Loading...
Abstract

Existing leachate models over–or underestimates leachate generation by up to three orders of magnitude. Practical experiments show that channeled flow in waste leads to rapid discharge of large leachate volumes and heterogeneous moisture distribution. In order to more accurately predict leachate generation, leachate models must be improved. To predict moisture movement through waste, the two–domain PREFLO, are tested. Experimental waste and leachate flow values are compared with model predictions. When calibrated with experimental parameters, the PREFLO provides estimates of breakthrough time. In the short term, field capacity has to be reduced to 0.12 and effective storage and hydraulic conductivity of the waste must be increased to 0.12 and effective storage and hydraulic conductivity of the wasted must be increased to 0.2 and 2.2 cm/s respectively. In the long term, a new modeling approach must be developed to adequately describe the moisture movement mechanisms. يهدف البحث الى استخدام موديل PREFLO فيما يخص الراشح المتولد من النفايات الصلبة المتولدة في موقع العماري/ بغداد، ان النتائج العملية اظهرت ان الجريان القنوي لمادة الراشح ضمن النفايات الصلبة يؤدي الى تفريغ كميات كبيرة من هذه السوائل مع وجود توزيع عشوائي لمستويات الرطوبة (المحتوى المائي) ولغرض وضع صورة اكثر وضوحا ودقة لعملية تولد الراشح تم استخدام الموديل الرياضي (PREFLO) وبمجالين ومن خلاله تمت مقارنة النتائج العملية والنظرية (للموديل) حيث تم التنبؤ واستنتاج زمن الاختراق breakthrough time وفي مستوى المديات القصيرة لوحظ حصول نقصان في السعة الحقلية بمقدار 0.12 وحصول زيادة في الموصلية الهيدروليكية وكذلك الخزن الفعال بمقدار 0.12 و2.2cm/sec اما في مديات التشغيل الطويلة فيجب الاعتماد على موديلات اخرى تقوم بتوصيف ميكانيكية حركة الرواشح


Article
Time Series Analysis of Total Suspended Solids Concentrations in Euphrates River in Al-Nasria Province
تحليل البيانات الشهرية لتراكيز المواد العالقة الكلية لنهر الفرات في مدينة الناصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The monthly time series of the Total Suspended Solids (TSS) concentrations in Euphrates River at Nasria was analyzed as a time series. The data used for the analysis was the monthly series during (1977-2000).The series was tested for nonhomogenity and found to be nonhomogeneous. A significant positive jump was observed after 1988. This nonhomogenity was removed using a method suggested by Yevichevich (7). The homogeneous series was then normalized using Box and Cox (2) transformation. The periodic component of the series was fitted using harmonic analyses, and removed from the series to obtain the dependent stochastic component. This component was then modeled using first order autoregressive model (Markovian chain). The above analysis was conducted using the data for the period (1977-1997), the remaining 3-years (1998-2000) of the observed data was left for the verification of the model. The observed model was used to generate future series. Those series were compared with the observed series using t-test. The comparison indicates the capability of the model to produce acceptable future data. تم في هذا البحث تحليل البيانات الشهرية لتراكيز المواد العالقة الكلية لنهر الفرات في مدينة الناصرية، حيث تم اخذ المعدل للشهري للبيانات المتوفرة من سنة (1977-2000) . في البداية تم اختبار البيانات لمعرفة فيما اذا كانت متجانسة او غيرمتجاسة ووجد انها غير متجانسة عند سنة 1988. باستخدام طريقة Yevichevich تم ازالة عدم التجانس في البيانات. ثم تم توزيع البيانات طبيعياًباستخدام طريقة العالمين Box و Cox. بعد ذلك تم اخذ القيم المعدلة لازالة المركبة الدورية عنها وذلك للحصول على الدالة المستقلة التي تم نمذجتها بموديل من نوع سلسلة Markovian. ان التحليل اعلاه تم تطبيقه على البيانات من سنة 1977-1997 حيث تركت قيم التراكيز للثلاث سنين المتبقية (1998-2000) لاستخدامها في التحقق من نتائج الموديل. ومن خلال النموذج الذي تم التوصل اليه تم توليد قيم لثلاث سنين مستقبلية لمقارنتها مع القيم المقاسة وباستخدام اختبار t-test وقد بينت النتائج امكانية الاعتماد على النموذج لاعطاء نتائج مستقبلية مقبولة.


Article
pH-Control Problems of WastewaterTreatment Plants
مشاكل السيطرة على الحامضية في محطات معالجة المياه الصناعية

Loading...
Loading...
Abstract

Experimental investigations have been carried out to investigate the pH-control problems of industrial electroplating wastewater treatment plants. The accurate and sensitive PID control system could treat most problem and disturbances in the normal operation of the water treatment. However, conventional treatment was replaced by proprietary treatment agent called a QUASIL which was found to be more effective for a wide range of pH.يشمل البحث دراسة المشاكل الخاصة بالسيطرة على حامضية مياه التصريف الصناعية لمصانع الطلاء الكهربائي. لقد تبين بأن استخدام منظومة سيطرة حساسة ودقيقة لها القدرة على معالجة الكثير من المشاكل والازعاجات التي تواجه عملية معالجة المياه. يمكن استبدال الاسلوب المتبع القديم والسائد بطريقة أفضل عن طريق المعالجة بمادة الأكواسل والتي وجدت بأنها تعمل بمدى كبير للحامضية.


Article
Optimum Design of Stiffened Plate-StructureSubjected to Static Loading
التصميم الأمثل لتراكيب الصفائح المقواة المعرضة الى حمل ساكن

Loading...
Loading...
Abstract

The field of structural optimization (optimal design) has grown rapidly over the past decades with many different optimization methods that could be used to produce a structure of minimum weight. This research deals with two aspects, in the first, a general numerical technique based on the finite element analysis and it suggests to investigate the preliminary behavior of metal stiffened plate under action of static load environment. The technique was included a finite element model of the structures using high- order isoparimetric plate elements to be used to create a certain models to obtain their optimum design. The models are characterized such that, each model is builded using different types of stiffener configuration. The second aspect was concerned with the investigation of the optimum design configuration of the structures. The optimization techniques used is called Morphing Evolutionary Structural Optimization (MESO). The Morphing ESO was examined in this research to be applied on stiffened plate structures. The Morphing ESO is based on the simple concept that by slowly removing efficient material from a structure, the residual shape evolves in the direction of making the structure better. The mathematical representation of this method is accomplished in this thesis with full programming and modification required being applicable to a new structure with a new condition. Where the thickness of the plate and stiffeners, and the stiffener height are the design variable. While the objective of the optimization is the structure weight and inequality constraints are the maximum Von Misses stress required for each structure.أخذ مجال الامثلية الهيكلية (التصميم الأمثل) يتطور بسرعة خلال العقود الماضية مع العديد من طرق الامثلية المختلفة التي يمكن استعمالها للحصول على هيكل يتميز بوزن أقل ومقاومة مقبوله. يتضمن البحث جزئين, الجزء الأول يتضمن اقتراح تقنيه عدديه اعتمدت طريقه العناصر المحددة كأساس لها لتوضيح سلوك الصفائح المقواة تحت تأثير ظروف الأحمال الساكنة. التقنية تضمنت نمذجة (صياغة) طريقه العناصر المحددة باستخدام عناصر ذات خواص متجانسة (isotropic) ربطت لخلق نماذج بغيه أيجاد التصميم الأمثل لها. أن هذه النماذج سوف تتميز بذلك وان كل نموذج يستعمل أنواع مختلفة من التقويات. الجزء الثاني يتضمن توضيح التصميم الامثل للموديل المقترح باستخدام تقنيه الامثلية (MESO). هذة الطريقة طبقت في هذا البحث لتطبيقها على الصفائح المقواة وتعتمد هذه الطريقة على فكره بسيطة وهي بالأزاله البطيئة للمادة الغير المؤثرة من التركيب, بحيث ان الشكل المتبقي يتجه نحو تركيب أفضل. ان التمثيل الرياضي لهذه الطريقه تامة في هذا البحث بالبرمجة الكاملة والتعديل المطلوب بحيث تكون قابله للتطبيق على تراكيب أخرى وبشروط جديدة. يمثل سمك الصفيحة وسمك التقويات (honeycomb stiffeners) وارتفاعها متغيرات التصميم , إما هدف تحقيق الامثلية فسيمثل بوزن التركيب بينما تتمثل القيود بإجهاد الفون مايسز (Von Misses).


Article
Investigation of Load and Pressure Distribution onWing with Wake Rollup for Low Speed Aircraft
بحث توزيع الحمل والضغط على الجناح مع التفاف دوامات الأثرلطائرة ذات سرعة واطئة

Authors: Laith W. Ismail
Pages: 59-68
Loading...
Loading...
Abstract

The presented work shows a preliminary analytic method for estimation of load and pressure distributions on low speed wings with flow separation and wake rollup phenomena’s. A higher order vortex panel method is coupled with the numerical lifting line theory by means of iterative procedure including models of separation and wake rollup. The computer programs are written in FORTRAN which are stable and efficient.
The capability of the present method is investigated through a number of test cases with different types of wing sections (NACA 0012 and GA(W)-1) for different aspect ratios and angles of attack, the results include the lift and drag curves, lift and pressure distributions along the wing span taking into the consideration the effect of the angles of attack and the aspect ratios on the wake rollup. The pressure distribution on the wings shows that there is a region of constant pressure on the upper surface of the wings near the trailing edge in the middle of the wing, also there is a region of flow separation on the upper surface of the wings. A good agreement is found between the presented work results and other from previous researches. These results show that the presented method is able to capture much of flow over wings feature like separation and wake rollup. يتضمن البحث الحالي طريقة تحليل أولية يمكن استخدامها لحساب توزيع الاحمال والضغوط على الاجنحة في السرع الواطئة مع وجود ظاهرتي أنفصال الجريان والتفاف دوامات الأثر. حيث تم ربط طريقة اشرطة الدوامات مع نظرية الخط الحامل العددية بواسطة اسلوب تكراري متضمناً نموذج انفصال الجريان ونموذج التفاف دوامات الاثر. تم بناء عدة برامج في الحاسوب باستخدام لغة فورتران وتمتاز هذه البرامج بكفائتها واستقراريتها. تم بحث امكانية الطريقة الحالية من خلال عدد مختلف من الحالات لأجنحة ذات مقاطع مختلفة (NACA 0012 and GA(W)-1) لنسب باعية وزوايا هجوم مختلفة, تضمنت النتائج منحنيات الرفع والكبح وتوزيع الرفع والضغط على طول باع الجناح، تم الاخذ بنظر الاعتبار تأثير زوايا الهجوم والنسب الباعية على التفاف دوامات الاثر. توزيع الضغط على الاجنحة بين ان هناك منطقة الضغط الثابت على السطح العلوي للأجنحة قرب الحافة الخلفية في منتصف الجناح، كما وجد ان هناك منطقة انفصال للجريان على السطح العلوي للاجنحة. قورنت النتائج المستحصلة مع أخرى تم الحصول عليها من بحوث منشورة وقد ظهر تقارب جيد بينها. النتائج المستحصلة بينت ان الطريقة الحالية قد تمكنت من الاحاطة بمختلف ظواهر الجريان على الاجنحة مثل انفصال الجريان والتفاف دوامات الاثر.


Article
Dynamic Analysis of Thin CompositeCylindrical and Spherical Shells
التحليل الديناميكي للقشريات الاسطوانية والكروية الخفيفة المصنوعة من مواد مركبة

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, an investigation for the dynamic analysis of thin composite cylindrical and spherical shells is presented. The analytical solution is based upon the higher order shear deformation theory of elastic shells from which the developed equations are derived to deal with orthotropic layers. This will cover the determination of the fundamental natural frequencies and mode shapes for simply supported composites cylindrical and spherical shells. The analytical results obtained by using the derived equations were confirmed by the finite element technique using the well known Ansys package. The results have shown a good agreement with a maximum percentage of discrepancy, which gives a confidence of using this solution in prediction the dynamic analysis of cylindrical and spherical shells في هذا البحث تم دراسة التحليل الديناميكي للقشريات الاسطوانية والكروية المركبة . استند الحل التحليلي على نظرية تشوه القص من الرتبة العليا للقشريات المرنة والتي منها نستطيع اشتقاق المعادلات الخاصة بالطبقات الغير سوية الخواص. ان ذلك يشمل ايجاد الترددات الطبيعية وانساق الاهتزازات للقشريات الاسطوانية والكروية المركبة والمسندة ببساطة. تم اثبات النتائج التحليلية والتي تم الحصول عليها باستخدام المعادلات المطورة بواسطة تقنية العناصر المحددة من خلال برنامج ANSY. بينت النتائج توافقا جيدا وباعظم نسبة تفاوت 9% في التحليل الديناميي للقشريات الاسطوانية والكروية.

Keywords

Dynamic --- Composite --- Cylindrical --- Spherical --- Shells.


Article
Semi-Active Damping of Mechanical Vibrating SystemsUsing Variable Stiffness Actuator
الإخماد الشبه فعال لأنظمة الإهتزازات الميكانيكيةبإستخدام جهاز متغير الجسائة

Loading...
Loading...
Abstract

In this research, a variable stiffness actuator is proposed to enhance the damping of the mechanical vibrating system. The frequency response analysis of the vibrating system is dependant in order to analyze and synthesis this semi-active damping, where the suggested process is using active filter to estimate the present frequency of the vibration system, and this will limit the value of the stiffness of the vibrated system. Two active filter s are needed, low-pass-filter (LPF) to choose the higher stiffness of the actuator at small frequencies as well as more damping and high-pass-filter (HPF) to choose the lower stiffness of the actuator at high frequencies as well as more damping, and so the result will be good damping as a wholre. These smart systems and others will increase the importance of the mechatronics systems. This job has a case study to explain the semi-active damping system proposed. في هذا البجث، جهاز متغير الجسائة تم اقتراحه لتحسين الأخماد لنظام الأهتزاز الميكانيكي. تحليل الأستجابة الترددية لنظام الأهتزاز تم اعتماده من اجل تحليل و تركيب نظام الأخماد الشبه فعال، حيث ان العملية التي تم اقتراحها هي باستعمال ال active filters لتخمين التردد الحالي لنظام الأهتزاز، وهذا سيحدد قيمة الجسائة لنظام الأهتزاز. اثنان من ال active filters طلوبة هما ال(LPF) لأختيار الجسائة الأعلى للجهاز في الترددات الصغيرة بشكل جيد كما هو الأخماد الأكثر، و(HPF) لأختيار الجسائة الأقل للجهاز في الترددات العالية جيدا كاخماد أكثر. وهكذا النتيجة هي تخميد جيد. تلك الأنظمة الذكية و غيرها ستزيد من انظمة ال.Mechatronics كما و يتضمن العمل دراسة حالة لتوضيح نظام الأخماد الشبه فعال المقترح.


Article
Simulation of Temperature Distribution in TIG Spot Welds of(Al-Mg) Alloy Using Finite Element Method
محاكاة التوزيع الحراري لوصلات اللحام النقطي (TIG Spot)لسبيكةالمنيوم- مغنيسيوم باستعمال طريقة العناصر المحددة

Loading...
Loading...
Abstract

This research concern to analyse and simulate the temperature distribution in the spot welding joints using tungsten arc welding shielded with inert gas (TIG Spot) for the aluminum-magnesium alloy type (5052-O). The effect of and the quantity of the heat input that enter the weld zone has been investigated welding current, welding time and arc length on temperature distribution. The finite element method (by utilizing programme ANSYS 5.4) is presented the temperature distribution in a circular weld pool and the weld pool penetration (depth of welding) through the top sheet ,across the interface into the lower sheet forming a weld spot. A three dimensional (3-D) model has been constructed to study the temperature distribution and the depth or penetration of the weld spot. The results showed that the weld zone and heat affected zone (HAZ) suffer from high temperature variation caused by severe thermal cycle. The temperature reaches the highest value of the melt metal at the weld spot 698°C at weld current 130 Amp, weld time 6 sec and arc length 1.6 mm, then drops further away from the weld spot in the direction the base metal. Figuers were plotted to explain the results and to show the temperature distribution and its value in the weld spot and heat effected zone. يتناول هذا البحث تحليل ومحاكاة التوزيع الحراري لوصلات اللحام النقطي بطريقة القوس الكهربائي بقطب التنكستن المحمي بالغاز الخامل ((TIG Spot لسبيكة الألمنيوم- مغنيسيوم نوع (5052-O) من خلال استخدام طريقة العناصر المحددة(Finite Element Method) باستخدام برنامج (ANSYS¬-5.4) ومعرفة تأثير متغيرات اللحام من تيار اللحام, زمن اللحام وطول القوس في التوزيع الحراري وكمية الحرارة الداخلة في منطقة اللحام. تم بناء أنموذج العناصر المحددة ثلاثي (3-D) الأبعاد لمعرفة التوزيع الحراري في بركة اللحام الدائرية وملاحظة مقدار تغلغل (عمق اللحام) المعدن المنصهر داخل منطقة اللحام من خلال الصفيحة العليا عبر السطح الفاصل الى الصفيحة السفلى مكونة نقطة اللحام (spot Weld). ورسمت العلاقات التي تبين توزيع درجات الحرارة وقيمها في مناطق اللحام المختلفة (منطقة اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارةHAZ))). أوضحت النتائج إلى أن منطقة اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة تتعرض إلى انحدار وتباين كبيرين في درجات الحرارة بسبب الدورة الحرارية الشديدة نتيجة لعمليتي التسخين والتبريد, حيث وصلت أعلى قيمة لدرجة الحرارة للمعدن المنصهر في نقطة اللحام إلى ( (698°C تقريبا عند زمن لحام (6sec) وتيار لحام (130A) وطول قوس (1.6mm) ثم انخفضت باتجاه المعدن الأساس البعيد عن منطقة اللحام.

Keywords

Table of content: volume:4 issue:2