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

Table of content: 2009 volume:5 issue:3

Article
The Investigation of Monitoring Systems for SMAW Processes
الأستقصاء عن أنظمة المراقبة و السيطــــره على عمليات اللحـــام بالقوس الكهربائي

Loading...
Loading...
Abstract

The monitoring weld quality is increasingly important because great financial savings are possible because of it, and this especially happens in manufacturing where defective welds lead to losses in production and necessitate time consuming and expensive repair. This research deals with the monitoring and controllability of the fusion arc welding process using Artificial Neural Network (ANN) model. The effect of weld parameters on the weld quality was studied by implementing the experimental results obtained from welding a non-Galvanized steel plate ASTM BN 1323 of 6 mm thickness in different weld parameters (current, voltage, and travel speed) monitored by electronic systems that are followed by destructive (Tensile and Bending) and non-destructive (Hardness on HAZ) tests to investigate the quality control on the weld specimens. The experimental results obtained are then processed through the ANN model to control the welding process and predict the level of quality for different welding conditions. It has been deduced that the welding conditions (current, voltage, and travel speed) have a dominant factors that affect the weld quality and strength. Also we found that for certain welding condition, there was an optimum weld travel speed to obtain an optimum weld quality. The system supports quality control procedures and welding productivity without doing more periodic destructive mechanical test to dozens of samples.إنّ مراقبة نوعيةَ وجودة اللحامِ مهمةُ جداً لأنها تزيد احتمالية الارباح الماليةَ وهذه تَحْدثُ خصوصاً في عمليات الأنتاج حيث ان اللحام المعيوبِ يذهب مع الخسائرِ في الإنتاجِ ويَستلزمُ معالجته خسارة في الوقتِ والكلفة. هذا البحثِ يَتعاملُ مع مراقبة نوعية اللحام وقابليةِ التحكم في عمليةِ اللحام الأنصهاري بالقوسِ الكهربائي التي تَستعملُ شبكة عصبيةَ إصطناعيةَ (ANN) كنموذج. تأثير عناصر اللحامِ على نوعيةِ اللحامَ دُرِسَ بتَطبيق نَتائِجِ تجريبيةِ تم الحَصول عليها مِنْ لحام صفيحة الفولاذِ (1323 ASTM BN non-Galvanized) بسمك 6 مليمتر في ظروف اللحامِ المختلفةِ (تيار لحامِ، فولتية لحامِ، سرعة اللحامِ) تمت المراقبة بالأنظمةِ الإلكترونيةِ، ثم تُبعت بأختبارات فحص أتلافية لعينات (أختبار الشدّ والإنحْناء) وغيرأتلافية لعينات أخرى (أختبار الصلادة) لتَحرّي مراقبة الجودة على نماذجِ اللحام. إنّ النَتائِجَ التجريبيةَ المكتسبةَ تمّ معالجتها بأدخالها لنموذجِ الشبكة العصبيةِ الإصطناعيِة للسَيْطَرَة على عمليةِ اللحام وتوقّعُ مستوى النوعيةِ لظروف اللحام المختلفةِ. إستُنتِجَ بأنّ ظروف اللحام (الفولتية، التيار، سرعة اللحام) كَانَت العوامل المهيمنة التي أَثّرتْ على نوعيةِ وقوّةِ اللحامَ. أيضاً وَجدنَا انه عند تحديد ظروف اللحام، كانت هناك سرعةُ لحام قصويةِ للحُصُول على نوعيةَ لحامِ قصويةِ. يَدْعمُ النظامُ إجراءاتَ مراقبة الجودةِ وانتاجية اللحام بدون عَمَل إختبار ميكانيكي تدميري الى أكثرِ من العشراتِ من العيناتِ.


Article
Analysis of Wave Propagation in Detection of Aorta DiesesUsing Lumps Analysis
تحليل تقدم الموجات في تشخيص أمراض الشريان الأبهر بوساطةتقسيمه الى عدة مناطق

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper a theoretical attempt is made to determine whether changes in the aorta diameter at different location along the aorta can be detected by brachial artery measurement. The aorta is divided into six main parts, each part with 4 lumps of 0.018m length. It is assumed that a desired section of the aorta has a radius change of 100,200, 500%. The results show that there is a significant change for part 2 (lumps 5-8) from the other parts. This indicates that the nearest position to the artery gives the significant change in the artery wave pressure while other parts of the aorta have a small effect.تم في هذا البحث وضع دراسة نظرية لحساب تغير نصف القطر للشريان الأبهر في عدة مناطق وإمكانية تحسس هذا التأثير من خلال قياس الضغط و الإجهاد في شريان اليد . تم تقسيم الشريان الأبهر الى ستة أجزاء كل جزء مكون من ستة مقاطع وكل مقطع يحتوي على أربعة أجزاء بطول m 0.018 . تم فرض أن في كل مقطع تحصل فيه زيادة في القطر %100,%200,% 500 .لقد أظهرت النتائج بان هناك تأثير واضح لزيادة القطر في المقطع الثاني (5- 8 جزء) من الزيادة في المقاطع الأخرى مما يدلل المنطقة القريبة من الشريان التي يحصل فيها الانتفاخ من منطقة القياس تعطي تأثيرا واضحا من الأجزاء الأخرى .


Article
Low Cost Heart Rate Monitor Using Led-Led Sensor
مراقب عدد دقات القلب واطئ الكلفة باستخدام متحسس الثنائي الباعث للضوء

Loading...
Loading...
Abstract

A high sensitivity, low power and low cost sensor has been developed for photoplethysmography (PPG) measurement. The PPG principle was applied to follow the dilatation and contraction of skin blood vessels during the cardiac cycle. A standard light emitting diodes (LEDs) has been used as a light emitter and detector, and in order to reduce the space, cost and power, the classical analogue-to-digital converters (ADCs) replaced by the pulse-based signal conversion techniques. A general purpose microcontroller has been used for the implementation of measurement protocol. The proposed approach leads to better spectral sensitivity, increased resolution, reduction in cost, dimensions and power consumption. The basic sensing configuration presented is capable of detecting the PPG signal from a finger or toe, and it is very simple to extract the heart rate and heart rate variability from such a signal. تم تطوير متحسس قليل استهلاكه للقدرة وعالي الحساسية وقليل التكلفة لاستخدامه في الجهاز الذي يراقب عدد دقات القلب عن طريق مراقبة جريان الدم (بي بي جي). مبدأ الـ (بي بي جي) طبق ليتبع ارتخاء وانقباض الأوعية الدموية خلال الدورة القلبية. استخدم الثنائي الباعث للضوء كمشع للضوء وككاشف، ولغرض تقليل الحيز والتكلفة والقدرة المستهلكة فقد تم استبدال محول الإشارة التماثلية إلى الرقمية التقليدي تم استبداله بتقنية تحويل الإشارة بالاعتماد على النبضة. معالج دقيق متعدد الاستخدامات قد استخدم للتنفيذ والقياس. أدت الطريقة المقترحة إلى تحسس اكبر، زيادة في الدقة، تقليل في الكلفة، وكذلك الأبعاد والقدرة المستهلكة. التراكيب المقدمة قادرة على كشف إشارة الـ (بي بي جي) من الإبهام لليد والقدم وإيجاد معدل دقات القلب وتغيراته بصورة سهلة جدا.


Article
Time Prediction of Dynamic Behavior of Glass Fiber Reinforced Polyester Composites Subjected to Fluctuating Varied Temperatures
تنبؤ الوقت للتصرف الديناميكي لالياف الزجاج المقواة مع مادة البوليستر المركبة الخاضعة لتقلبات درجات الحرارة المختلفة

Loading...
Loading...
Abstract

The reduction of vibration properties for composite material (woven roving E-glass fiber plies in thermosetting polyester matrix) is investigated at the prediction time under varied combined temperatures (60 to -15 ) using three types of boundary conditions like (CFCF, CCCF, and CFCC). The vibration properties are the amplitude, natural frequency, dynamic elastic moduli (young modulus in x, y directions and shear modulus in 1, 2 plane) and damping factor. The natural frequency of a system is a function of its elastic properties, dimensions, and mass. The woven roving glass fiber has been especially engineered for polymer reinforcement; but the unsaturated thermosetting polyester is widely used, offering a good balance of vibration properties at moderate or ambient temperatures, and also at relatively low cost. The mismatch between matrix and fiber yarns gives a predominant role for the fiber's mechanics where the matrix is the area where most damage mechanisms develop. The free vibration test was carried out for (5, 10, 15, 20, 25, 30) minutes. The composite plate was exposed to (75 ) of thermal gradient for ten times in various times at different stages. The results were classified into experimental and finite element using software ANSYS Ver. 9. تقليل خواص الاهتزاز للمادة المركبة (الياف زجاجية محاكة موضوعة في مادة الثرموسيت بوليستر الاساس) قد تحققت عند تنبؤ الزمن تحت درجات حرارة مشتركة ومتغيرة (60 درجة مئوية الى -15 درجة مئوية) باستخدام ثلاث انواع من شروط الدعم مثل ( مثبت-حر-مثبت-حر، مثبت-مثبت-مثبت-حر، مثبت-حر-مثبت-مثبت). خواص الاهتزاز هي التردد الطبيعي، كلا من معامل المرونة بالاتجاهيين الطوليين ومعامل القص بالمقطع 1-2 الديناميكيين، ومعامل التخميد. التردد الطبيعي للنظام هو دالة لخواص المرونة، الابعاد، والكتلة. الالياف الزجاجية المحاكة هندست خصيصا لتقوية البوليمر ولكن الثرموسيت بوليستر الغير مشبع الشائع الاستعمال يعرض توازنا جيدا لخواص الاهتزاز عند درجات الحرارة المعتدلة او البيئية، وايضا رخيص الثمن. ان التفاوت مابين المادة الاساس والالياف المحاكة تعطي الدور السائد لميكانيكا الالياف حيث ان المادة الاساس هي تطور مساحات اليات الضرر. ان اختبار الاهتزاز الحر نفذ لـ (5، 10، 15، 20، 25، 30) دقيقة من حصة الوقت حيث ان المادة المركبة معرضة الى (75 درجة مئوية) من الانحدار الحراري لعشر مرات لمختلف اوقات مراحل التشغيل. النتائج صنفت الى نتائج عملية ونتائج بواسطة العناصر المحددة باستخدام برنامج (ANSYS. 9).


Article
Stress Analysis of Guide Rails of Elevators
تحليل الإجهاد لموجهات سكك المصاعد

Loading...
Loading...
Abstract

The mechanical design of elevator elements is always performed by international standards. The engineer selects the appropriate elements of elevator according to catalogues without knowing scientific details. Therefore, a theoretical analysis is achieved at two operating conditions for guide rails (1) safety gear operation, and (2) running condition with the loads unevenly distributed on the elevator car. The guide rail is considered a continuous beam with variable supports. Then the British code is listed showing the equations used in it.
The theoretical equations showed that guide rails are never subjected to stress in simultaneous combined buckling and bending in the plane, where the bending moment is exerted. It is always a combination of pressure and bending. Consequently, it is wrong to consider a simultaneous effect of buckling and bending. The equations in the catalogues oppose the theoretical results concerning buckling of guide rails. Therefore, a recommended calculation method for guide rails is presented to be an acceptable method for analysis of guide rail.
ان التصميم الميكانيكي لأجزاء المصاعد يكون غالباً عن طريق دليل (CATALOGUE) تابع لشركات عالمية. فالمصمم سيختار الاجزاء على وفق الموجود من دون معرفة المضمون العلمي أحياناً. ولهذا تم اجراء تحليل نظري لموجهات المصاعد عند حالتين , حالة ايقاف المصعد وحالة حركة المصعد وتم ايجاد معادلات لعزم الانحناء ولكلتا الحالتين وبحسب الظروف المذكورة في البحث. ومن ثم تم التطرق الى الدليل البريطاني والمعادلات المستخدمة فيه. وتبين بان المعادلات النظرية افادتنا بأنه (في حالة عملية ايقاف المصعد) لا توجد محصلة أجهاد مركبة من عزم الانحناء وعزم الانبعاج, بل الإجهاد في محور الانحناء هو اجهاد ناتج من الاجهاد المحوري والاجهاد الانحنائي. وعزم الانبعاج سيحصل في محور الذي فيه أقل عزم مساحة للمقطع. أما بالنسبة للدليل فأنه يدمج عزم الانحناء مع عزم الانبعاج آنياً, في حين أن تأثيرهما غير آني كما هو مذكور في النتائج النظرية, بالاضافة الى عيوب مدرجة البحث الحالي. وبالتالي تم التطرق الى طريقة تصميمية بالاعتماد على النتائج النظرية و الدليل بالاضافة الى الطرق التصميمية المعروفة في تصميم المكائن.


Article
Propagation Mechanisms for Surface Initiated Crackingin Composite Pavements
ميكانيكية انتشار الشقوق في التبليط المركب

Loading...
Loading...
Abstract

The primary objective of this study was to identify the mechanisms for the development and propagation of longitudinal cracks that initiate at the surface of composite pavement. In this study the finite element program ANSYS version (5.4) was used and the model worked out using this program has the ability to analyze a composite pavement structure of different layer properties. Also, the aim of this study was modeling and analyzing of the composite pavement structure with the physical presence of crack induced in concrete underlying layer. The results obtained indicates that increasing the thickness of the asphalt layer tends to decrease the stress intensity factor, which may be attributed to the rapidly decrease of horizontal tensile stress in the asphalt layer. The cracks initiate at the surface due to high vertical stress and shear stress from wheel loads tends to propagate downward due tensile stress generated at the bottom of the asphalt layer or near crack tip, and the whole process occur at the same location of the existing cracks in underlying concrete layer rather than travel up from existing crack. As the load position varies from the crack zone, this result in tensile stresses or tension at the crack tip, leading to increase the stress intensity factor and intern result in crack propagation further into the depth of the pavement.ان الهدف الاساسي من هذه الدراسة هو لتعيين الميكانيكية لتولد وانتشار الشقوق الطولية التي تنشا في سطح التبليط المركب. في هذه الدراسة تم استخدام برناج العناصر المحددة ANSYS الذي له القابلية على تحليل تركيب التبليط المركب باختلاف خواص طبقاته. الهدف من هذه الدراسة كان عمل موديل تحليلي لتركيب التبليط المركب مع وجود او انشاء شق في طبقة الكونكريت التحتية. ان النتائج التي تم الحصول عليها تضمنت ان زيادة سمك طبقة الاسفلت يودي الى نقصان معامل شدة الاجهاد والذي يعزى الى نقصان اجهادات الشد في طبقة الاسفلت. ان الشقوق تنشا في سطح التبليط نتيجة الاجهادات العمودية واجهادات القص الكبيرة المتولدة من احمال العجلة المسلطة ثم تستمر اسفل بسبب اجهادات الشد المتولدة اسفل طبقة الاسفلت او بقرب حاف الشق وان هذه العملية تحدث بنفس مكان الشق القديم الموجود في الطبقة الكونكريتة التحتية بعكس ما هو معروف بان الشقوق تستمر من الاسفل الى الاعلى. ايضا اختلاف موقع الحمل مع منطقة الشقوق يسبب اجهادات شد في حافة الشق ويؤدي الى زيادة معامل شدة الاجهاد وبدوره يسبب استمرار تولد الشقوق فى عمق التبليط


Article
Corrosion and Galvanic behavior of Copper, Carbon steeland Zinc Couples in (3.5 %wt) Nacl Solution
التأكل والتصرف الغلفاني لمزدوجات النحاس،الحديد والزنك في محلول كلوريدالصوديوم بتركيز(wt 3.5 %)

Loading...
Loading...
Abstract

The galvanic corrosion of the (Cu - Fe), (Cu - Zn) and (Fe - Zn) couples have been investigated in 3.5% NaCl solution, 40ºC, different velocities (Re = 5000, 10000 and 15000) and different area ratio’s of cathode to anode (AR= 0.5,1 and 2), by using commercial metal pipe (cylindrical tube).The Zero Resistance Ammeter has been used to measure the galvanic current (Ig) and galvanic potential (Eg) with time. The galvanic current density increases with increasing velocity (Re) and the area ratio (AR). The galvanic potential (Eg) is shifted to less negative with increasing velocity (Re) and the area ratio (AR). A statistical relations for the galvanic current density and galvanic potential as a function of (Re). and the area ratio had been created depending on Quasi-Newton method. There is good agreement between experimental and predicted results. تم دراسة التأكل الكلفاني الناتج من أستخدام مزدوجات المعادن(Cu-Fe),(Cu-Zn),(Fe-Zn) ,في محلول كلوريد الصوديوم بنسبة 3.5 % عند درجة حرارة 40 مο, وبحالات جريان مختلفة (Re=5000,10000,15000) وبأختلاف نسبة مساحة الكاثودالى الانود (AR=0.5,1.0,2.0), وكانت النماذج المستخدمة على الشكل الاسطواني الانبوبي .وتم استخدام (zero resistance ammeter),لقياس التأكل الكلفاني الناتج من ربط معدنين على شكل مزدوج وكذلك قياس جهد التأكل الكلفاني مع الزمن. من خلال التجارب المجراة لوحظ ان التأكل الكلفاني يزداد بزيادة سرعة الجريان (Re.) ونسبة المساحة (AR),بينما جهد التأكل الكلفاني يذهب بألاتجاه الاقل سالبا بزيادة السرعة ونسبة المساحة. تم استنتاج علاقات رياضية تربط بين التأكل الكلفاني وبين الجهد الكلفاني مع السرعة متمثلة ب(Re.) ونسبة المساحة وبالاعتماد على الطرق العددية وبأستخدام البرنامج الاحصائي(Statistica),وكان هناك تطابق واضح بين النتائج العملية والنظرية المستنتجة.


Article
Removal of Sulfate from Waste Water by Activated Carbon
إزالة الكبريتات من المياه المخلفة باستخدام الفحم المنشط

Loading...
Loading...
Abstract

Activated carbon was Produced from coconut shell and was used for removing sulfate from industrial waste water in batch Processes. The influence of various parameter were studied such as pH (4.5 – 9.) , agitation time (0 – 120)min and adsorbent dose (2 – 10) gm.
The Langmuir and frandlich adsorption capacity models were been investigated where showed there are fitting with langmmuir model with squre regression value ( 0.76). The percent of removal of sulfate (22% - 38%) at (PH=7) in the isotherm experiment increased with adsorbent mass increasing. The maximum removal value of sulfate at different pH experiments is (43%) at pH=7.
تم استخدام الفحم المنشط مجهز محليا من أصل قشور جوز الهند في عملية إزالة الكبريتات من المياه الصناعية في تجارب البحث. المتغيرات في التجربة هي وزن الفحم (2 – 10) غم والدالة الحامضية (4.5 – 9) وزمن التلامس (0 – 120) دقيقة. تمت المطابقة مع موديلين لانكمير وفراندلش ولوحظ ان منحني التوازن يتطابق مع موديل لانكمير بـ (R2=0.76) ولا يتطابق مع فراندلش . وان نسبة الإزالة عندما تكون pH=7) ) هي من (22%) الى (38%) مع زيادة وزن الفحم المستخدم في عملية تجربة منحني التوازن. فأن أفضل إزالة عند (pH=7) في حالة تغيير زمن التلامس هو (43%).


Article
Characterization of Metal Dispersion of Some Naphtha Reforming Catalysts by Methylcyclohexane Dehydrogenation Reaction
تشخيص تشتت المعدن لبعض العوامل المساعدة المستخدمة في تهذيبالنافثا بتفاعل إزالة الهيدروجين لمثيل سيكلو هكسان

Loading...
Loading...
Abstract

The dispersion of supported Pt and Pt–Ir reforming catalysts have been studied, after treatment with oxidative and reducing atmosphere. Methylcyclohexane dehydrogenation reaction in the absence of hydrogen was used as a test reaction. An attempt was made to relate the behavior of the catalysts upon subject to reaction, to the dispersion of the same type of catalysts upon treatment with similar atmosphere and temperatures which appeared in literature. The total conversion of reaction can be explained by a change in metal dispersion. Thus, methylcyclohexane dehydrogenation reaction appears to be a really “structure sensitive” reaction.
The toluene yield increases as the oxidation temperature increases over the studied catalyst RG-402, RG-412, RG-422 and RG-432 respectively and reached a maximum value at 550°C. Above 550 the conversion decreases due to the effect of catalyst sintering.
No significant change were observed for reduction temperature range 400-600°C for the above studied catalysts.
The selectivity order for the studied catalysts and for reduction treatment experiments arranged as follows:
RG-422> RG-432> RG-412> RG-402
تم دراسة انتشار المعدن Pt وPt-Ir المحملة على العوامل مساعدة RG-402، RG-412، RG-422 وRG-432 التي تستخدم لتهذيب النافثا بعد إجراء عمليات الأكسدة و الاختزال بضغط جوي اعتيادي. استخدم تفاعل إزالة الهيدروجين لمثيل سيكلو هكسان بغياب الهيدروجين كتفاعل اختبار لهذه الدراسة. جرت محاولة ربط تصرف العوامل المساعدة المستخدمة لهذا التفاعل لتوضيح تأثير تشتت المعدن جراء معاملته بعمليات الأكسدة والاختزال الموضحة في الأدبيات. يمكن التعبير عن التحول الكلي بالتغير الذي يحدث لتشتت المعدن. وبهذا يمكن القول بان تفاعل تحول Methylcyclohexane هو تفاعل حساس بتغير بنية العامل المساعد. لوحظ ان نسبة إنتاج التلوين تزداد بزيادة درجة حرارة الأكسدة للعوامل المساعدة المستخدمة لتصل الى أعلى معدلاتها عند درجة حرارة 550°م. وبارتفاع درجة الحرارة لوحظ ان نسبة الإنتاج يتناقص إشارة الى ظاهرة تلبد العامل المساعد. لم يلاحظ أي تغير في نسب إنتاج التلوين عند اختزال العوامل المساعدة بدرجات حرارية تراوحت من 400-600°م. يمكن التعبير عن انتقائية العوامل المساعدة المستخدمة بالترتيب التالي: RG-422> RG-432> RG-412> RG-402


Article
Study Effect of Dezincification on the Fatigue Propertiesof Brass Alloy
دراسة تأثير ازألة الزنك في سبيكة البراص على خواص الكلال

Loading...
Loading...
Abstract

This research includes a study of dezincification by corrosion from brass alloys in three types of media, which are acidic solution, basic and slat solution in different percentages. The study show the higher dezincification occurs in basic solution which decrease the fatigue properties where the fatigue properties are inversely proportional with dezincification.يتضمن البحث الحالي دراسة عملية إزالة الزنك عن طريق التآكل وتأثيرها على خواص الكلال حيث تم دراسة إزالة الزنك من سبيكة البراص بثلاثة أنواع من الأوساط وهي الوسط ألحامضي والقاعدي والملحي بتراكيز مختلفة وأظهرت الدراسة ان اكبر نسبة أزلة تحدث في الوسط القاعدي والتي أدت إلى انخفاض قيم الخواص الكلال للسبيكة المذكورة حيث تتناسب خواص الكلال للسبيكة تناسباً عكسياً مع مقدار الإزالة للزنك .

Table of content: volume:5 issue:3