Table of content

Iraqi journal of mechanical and material engineering

المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد

ISSN: 20761819
Publisher: Babylon University
Faculty: Engineering
Language: Arabic and English

This journal is Open Access

About

Iraqi journal for mechanical and material engineering is a refereed scientific journal published quarterly by the engineering college/ university of Babylon. It deals with high quality researches in fields of mechanical and material engineering.

Loading...
Contact info

Journal E-mail:
j.mec_mat_eng@yahoo.com
Babylon university/Babylon/Iraq P.O.Box(4)
Tel:++96430245387.(1155)

Table of content: 2015 volume:15 issue:4

Article
OPTIMIZATION of Al-BASE COMPOSITE USING GENETIC ALGORITHM
تحقيق الامثليه للمواد المركبه ذات اساس المنيوم باستخدام الوراثه الجينيه

Loading...
Loading...
Abstract

This paper provides six tests were carried out for the base alloy (BA) (Al 2%Mg) and the three composite samples ((A1 (Al- 2%Mg-2%CKD), A2 (Al-2%Mg-8%CKD) & A3 (Al-2%Mg-16% CKD))) which were prepared by using powder metallurgy technique. As a results, it was found an optimum composite material using the hybrid method represented by genetic algorithms by using through carry out two ways of crossover (1X, 2X), basing on statistical data obtained from experimental results. The basic data were built, depending on their properties, to describe the composite. Then, the evolution algorithm is to make procedure for the genetic clustering process and provides a number of required clusters; to avoid the overlapping between clusters with the other. One of the clustering validity measures called "Davies-Bouldin index" as fitness function of that algorithm that used. Then, the two types of properties for each cluster: mechanical properties (hardness, thermal conductivity, wear rate, friction coefficient) and machining properties (surface roughness, tool life) were extracted. This paper concludes that composite (43&33) represented optimum composite material by using one point and two point crossover operators (1X,2X) respectively.هذا البحث يبين ست اختبارات للسبيكة الاساس وثلاث نماذج من المواد المركبه A1,A2,A3 المحضرة باستخدام تقنيه الباودر ميتالورجي. ومن النتائج تم الحصول على السبيكة المثلى باستخدام طرق الوراثة الجينية بالاعتماد على البيانات الإحصائية الناتجة من النتائج التجريبية المتمثله بخواص المواد المركبه. استخدمت داله الصلاحيه لقياس تداخل المجاميع. يوجد نوعين من الخواص لكل مجموعه (الخواص الميكانيكيه وتشمل الصلادة , الموصليه الحراريه , معدل البلى ومعامل الاحتكاك) و(الخواص التشغيليه التي تشمل خشونه السطح وعمر العده) . نستنتج من هذا البحث بان السبائك ( 43و33) تمثل السبائك المثلى.


Article
STATIC AND DYNAMIC ANALYSIS OF ASTIFFENED CYLINDER UNDER THE ACTION OF DIFFERENT LOAD CONDITIONS
التحليل الاستاتيكي والديناميكي لاسطوانة مقواة تحت تاثير احمال مختلفة

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, the effect of different types of stiffeners on the cylindrical shell structure is presented. The stiffened shell models are examined under the action of static and dynamic excitations. Finite element models for the different stiffened cylindrical steel shell have been created by considering the helix angles and height of stiffeners, and a cantilever supported models are used. Additionally, the models are assumed to have a constant mass which is (4 kg) . All structure models have examined under action of static, harmonic and transient loads. Also the dynamic properties (natural frequencies) are computed for each FEMs. A concentrated load of the magnitude of (100 N) in three directions (x, y and z) is used in these structural analyses (static, harmonic and transient). This force is applying to the upper edge which is opposite the clamping edge . From these analyses, the best helix angle occurs at stiffener angle (90o), and the best height of stiffener that the modal analysis gives is (2 cm) and that gives by other analysis is (6.25 cm) . Finally, a comparison between experimental work of [M. Bagheri. and A. A. Jafari(2006)] and numerical part of the current paper has been occurred with a small percentage error between them. في هذا البحث تم استعراض تأثير انواع مختلفة من عناصر التقوية على هيكل اسطواني رقيق. حيث تم اختبار النماذج المقواة سكونياً وحركيا. باستخدام طريقة العناصر المحددة تم بناء نماذج اسطوانية الشكل مقوات من الحديد الصلب مع الاخذ بنظر الاعتبار زاوية ميلان وارتفاع عناصر التقوية، و قد تم تثبيت النماذج من جهة وتركها حرة من الجهة الاخرى بالإضافة الى ثبوت الكتلة لكل النماذج المختلفة حيث كان مقدار الكتلة هو (4 كغم). ان كل النماذج تم اختبارها تحت تأثير الاحمال السكونية ، الترددية و الاحمال الانتقالية بالإضافة الى حساب الترددات الطبيعية لكل نموذج من نماذج العناصر المحددة، و الحمل المسلط هو عبارة عن حمل مركز ذو قيمة مقدارها (100 نت) سلط بثلاث اتجاهات (x, y and z) و قد سُلِط هذا الحمل عند الحافة العليا المقابلة لحافة التثبيت. من خلال تلك التحليلات التي تم استخدامها تبين ان افضل زاوية ميلان لعناصر التقوية هي (90 درجة) لكن افضل ارتفاع يعطيه التحليل الحر كان مقداره (2 سم) و (6.25 سم) تم الحصول عليه من التحليلات الاخرى. اخيراً تم اجراء مقارنة بين الجزء العملي للباحثين [M. Bagheri. and A. A. Jafari(2006)] والجزء النظري لهذا البحث للتأكد من صحة النتائج مع ظهور نسبة خطأ صغيرة بين البحثين.


Article
EXPERIMENTAL EVALUATION OF THE THERMAL PERFORMANCE IN THE SOLAR NANOFLUID HEATING SYSTEM BY USING CUPPER AND TITANIUM OXIDE
التقييم التجريبي للإداء الحرارية لنظام تسخين الموائع النانوية بالطاقة الشمسية باستخدام النحاس واوكسيد التيتانيوم مع الماء المقطر

Loading...
Loading...
Abstract

The objectives of this article is to study performance of solar nanofluid heating system when metal(Cu(30nm) +DW) and titanium oxide (TiO2(50nm) +DW) nanofluids was taken as the working fluid as well as the effect of nanoparticles on solar nanofluid heating system. With higher thermal conductivity of the working fluid the solar collector performance could be enhanced compared with that of distilled water. The two types of nanoparticles are used in the investigation with four particles concentration ratios (i.e. 0, 1, 3 and 5 % vol), mass flow rate (30,60 and 90 lit/hr m2) and the based working fluid was distilled water. The effect of different nanoparticle concentrations of Cu and TiO2 mixed with distilled water as base fluid was examined on solar collector efficiency for different mass flow rates (30, and 90 lit/hr m2). The area under the curve as an index was used for comparing the effects of mass flow rates and nanoparticle concentrations on the collector total efficiency. ASHRAE 93 was used to test the solar collector. The experimental results indicated that the concentration at 1%vol showed insignificant results compared with distilled water. As well as The nanofluids (Cu + DW), at concentrations 5%vol and mass flow rates (30, and 90 lit/hr m2), the thermal solar characteristics values of FR(τα), – F RUL were 0.581, 10.145W/m2.K, 0.676 and 10.907 W/m2.K, while the nanofluid (TiO2 + DW) 0.482,9.093 W/m2.k ,0.567 and 9.539 W/m2.K respectively. Whereas in the case of distilled water at mass flow rates 30 lit/hr m2 and 90 lit/hr m2 were 0.449,8.013 W/m2.K,0.504 and ,8.101 W/m2.K respectively. Moreover use of nanofluids (Cu (30nm) +DW) and (TiO2 (50nm) +DW) as a working fluid could improve thermal performance of evacuated tube solar collector compared with distilled water, especially at high inlet temperature. The solar collector efficiency for nanofluid (Cu (30nm) +DW) was greater than nanofluid (TiO2 (50nm) +DW) due to small particle size for the cupper compared with titanium oxide as well as high thermal conductivity for silver. The type of nanofluid is a key factor for heat transfer enhancement, and improve performance of flat plate solar collector. هذا البحث يتناول دراسة عملية للاداء اللاقط الشمسي الانبوبي عند استخدام موائع نانوية معدنية مثل النحاس وغير معدنية مثل اوكسيد التيتانيوم والتي تكون هذه المواد المستعملة ذات موصلية حرارية عالية مقارنة بالماء المقطر مما تجعل اداء المجمع الشمسية يكون ذي كفاءة عالية . تم في هذه الدراسة استخدام نوعين من الموائع النانوية وبحجم حبيي مختلف وهي ( (TiO2 (50nm) + DW) ,( Cu (30nm) + DW وبتراكيز حجمية ( vol % 5 ,3, 1, 0) وبمعدل تدفق كتلي (90 lit/hr m2,60 ,30). تم في هذه الدراسة خلط الجزئيات النانوية مع الماء المقطر كمائع اساس كما تم استخدام عامل المساحة تحت المنحني لدراسة تأثير معدل جريان الكتلي وتركيز جزئيات النانوية على كفاءة الكلية للاقط الشمسي. النتائج التجريبية بينت ان تركيز 1% vol ليس له تأثير هام مقارنة مع الماء المقطر على العكس من ان تركيز 5% vol يكون له تأثير هام على اداء اللاقط الشمسي . بينت ايضا ان المائع النانوي من النحاس والماء المقطر وبتركيز حجمي مقداره (vol % 5) ان قيم خواص الاشعاع الحراري وهي FR(τα), – F RUL 0.488, 1.168 W/m2.k , 0.593 1.252 W/m2.k,بينما المائع النانوي من اوكسيد التيتانيوم مع الماء المقطر كانت كالتالي 0.437,1.025 W/m2.k ,0.480 , 1.140 W/m2.kعلى التوالي . بينما الماء المقطر 0.413,0.973 W/m2.k,0.442 and ,1.011 W/m2.k علاوة على ذلك ان استخدام الموائع النانوية مثل ( (TiO2 (50nm) + DW) ,( Cu (30nm) + DW يحسن اداء اللاقط الشمسية وخصوصا عند درجة حرارة الدخول العالية .وكفاءة اللاقط باستخدام (Cu (30nm) + DW) تكون اكبر من كفاءة اللاقط باستخدام (TiO2 (50nm) + DW) بسب الحجم الحبيبي الصغيرة للنحاس مقارنة مع الحجم الحبيبي لأوكسيد التيتانيوم بالإضافة الى الموصلية العالية للنحاس . كما ان النوع الحبيبي يلعب دورا كبير في اداء اللاقط الشمسي الانبوبي.


Article
COMPARATIVE STUDY THE FLEXURAL PROPERTIES AND IMPACT STRENGTH FOR PMMA REINFORCED BY PARTICLES AND FIBERS FOR PROSTHETIC COMPLETE DENTURE BASE
دراسة مقارنة حول خصائص الانحناء ومقاومة الصدمة للبولي مثيل ميثا اكريليت المقوى بالدقائق والألياف لمادة قاعدة طقم أسنان أصطناعي كامل

Loading...
Loading...
Abstract

In the present search, attempts are made to develop the properties of PMMA resin that used for upper and lower prosthesis complete denture, by addition two different types of particles, which included: nano-hydroxyapatite (nHA) particles and micro-zirconia (ZrO2) particles that added with different volume fractions of (1%, 2% and 3%) to poly methyl methacrylate (PMMA) cold cured resin as new fluid resin matrix. Also woven glass fiber kind (E-glass) and woven Kevlar fiber kind (49), it were added with a fixed volume fraction of (5%) to PMMA composites. In this work the composite prosthetic dentures specimens preparation was done by using (Hand Lay-Up) method as six groups which includes: the first group consists of PMMA resin reinforced by nHA particles, the second group consists of PMMA resin reinforced by ZrO2 particles, the third group consists of (PMMA-nHA) and glass fiber layer as laminated composite , the fourth group consists of (PMMA-ZrO2) and glass fiber layer, the fifth group consists of (PMMA-nHA) and Kevlar fiber layer and the sixth group consists of (PMMA-ZrO2) and Kevlar fiber layer. The experimental part of this study included performing many mechanical tests which, includes (Flexural, Maximum Shear Stress and Impact) tests. The result of this study showed the values of most properties increased with increasing of the volume fraction of (nHA and ZrO2) particles in polymer composite materials. While, the impact strength decreased. The ZrO2 particle and woven mat Kevlar fiber had shown greater values for the most composite materials properties for all groups’ specimens except the flexural strain. Also the results showed the maximum values for hybrid laminated composite properties (flexural modulus and impact strength) were obtained in hybrid laminated composite materials for sixth group specimens. While, the maximum value for properties (flexural strength and max shear stress) were obtained in hybrid laminated composite materials for fourth group specimens. تم في هذا البحث أجراء عدة محاولات لغرض تطوير مواصفات راتنج البولي مثيل ميثا اكريليت المستخدم كطقم أسنان أصطناعي كامل علوي أو سفلي. وقد حضرت هذه المواد المتراكبة من البولي مثيل ميثا اكريليت على شكل راتنج سائل جديد معالج ذاتياً كمادة أساس وقد تم تقويتها بنوعين مختلفين من الدقائق تضمنت دقائق الهيدروكسي اباتايت النانوية ودقائق الزركونيا الميكروية اضيفت بكسور حجمية مختلفة هي (1%, 2% and 3%)، ونوعين مختلفين من الالياف الحصيرية الثنائية الاتجاه هي الياف الزجاج نوع (E-GLASS) والياف الكفلر نوع (49) وقد اضيفت الى المواد المتراكبة بكسر حجمي ثابت هو (%5). في هذا البحث حضرت عينات من أطقام الاسنان الأصطناعية المتراكبة بطريقة (الصب اليدوي) على شكل ستة مجاميع هي: المجموعة الاولى تضم راتنج البولي مثيل ميثا اكريليت ودقائق الهيدروكسي اباتايت النانوية، المجموعة الثانية تضم راتنج البولي مثيل ميثا اكريليت ودقائق الزركونيا، المجموعة الثالثة تضم راتنج البولي مثيل ميثا اكريليت والياف الزجاج مع دقائق الهيدروكسي اباتايت النانوية، المجموعة الرابعة تضم راتنج البولي مثيل ميثا اكريليت والياف الزجاج مع دقائق الزركونيا، المجموعة الخامسة تضم راتنج البولي مثيل ميثا اكريليت والياف الكفلر مع دقائق الهيدروكسي اباتايت النانوية، المجموعة السادسة تضم راتنج البولي مثيل ميثا اكريليت والياف الكفلر مع دقائق الزركونيا. يتضمن الجزء العملي من هذا البحث اجراء العديد من الاختبارات الميكانيكية والتي شملت فحوصات (الانحناء، اجهاد القص الأعظم والصدمة(. وقد بينت النتائج بان قيم اغلب الخواص ازدادت مع زيادة الكسر الحجمي لدقائق الهيدروكسي أباتايت النانوية ودقائق الزركونيا، بينما قلت مقاومة الصدمة. وان دقائق الزركونيا والياف الكفلر الحصيرية تعطي قيم أعلى لاغلب خواص المواد المتراكبة ولكافة مجاميع العينات ماعدا الانفعال الأنحنائي. كذلك أظهرت النتائج بان اعلى قيم لخصائص (معامل الانحناء ومقاومة الصدمة) وجدت في المواد المتراكبة الطبائقية الهجينية لعينات المجموعة السادسة. بينما اعلى قيم لخصائص (مقاومة الانحناء واجهاد القص الأقصى) وجدت في المواد المتراكبة الطبائقية الهجينية لعينات المجموعة الرابعة.


Article
EFFECT OF PALM FIBER EPOXY COMPOSITE ON PROPERTIES OF DAMPING VIBRATION
تأثير التقوية بألياف النخيل على خواص التخميد للمواد المتراكبة ذات اساس ايبوكسي

Authors: Dr. Wafa A. Soud,Lecturer
Pages: 308-318
Loading...
Loading...
Abstract

This work deals with a study of the effect of natural fibers -epoxy composite on damping .Palm fiber was used in this investigation. Four blocks of dimensions (10X20)cm were prepared using epoxy-resin and palm fiber by volume fractions ratio of (0%,4%,8%,16%). After preparation of the composite material some of mechanical properties of prepared samples were studied. The specimens were cut from the blocks and tested in the scleroscope system by using a 50g steel ball on specimens released from a height of 70 cm. The vibration signal was obtained by the accelerometer and fed to the oscilloscope .The oscilloscope output signal was analyzed using logarithmic decrement method, to obtain the damping ratio. The effect of three testing temperatures (-30,25,65)Co was checked. It was observed that the damping ratio decreases by 24.4% with increasing volume fraction of reinforcement materials at temperature 25Co. While at temperature 65Co this ratio reached 53% and at temperature (-30)Co the ratio reached 31.25%. The results showed that using a filler of natural fiber will decrease the damping ratio as compared with 0% volume fraction specimen. While the effect of testing temperature (-30,25,65)Co on the damping ratio with deferent volume fractions showed an increase in percentage of damping ratio as temperature increased and volume fraction increased. These result were compared to the another composite material used glass fiber and carbon fiber for the same author which found that the percentage of ζ for palm fiber increased up to 40%when used glass fiber and 46% in the case of use carbon fiber. يتناول هذا البحث دراسة تأثير التقوية بالألياف الطبيعية لمركب الايبوكسي على خواص التخميد. تم استخدام الياف النخيل في هذا البحث واعداد اربع قوالب ذات أبعاد (20 x 10) سم باستخدام راتنج الايبوكسي وألياف النخيل باختلاف نسبة الكسر الحجمي (0٪، 4٪، 8٪، 16٪). و بعد إعداد المواد المركبة تم دراسة بعض الخواص الميكانيكية للعينات التي تم قطعها. تم اختبار خاصية التخميد للعينات باختلاف نسبة الكسر الحجمي وباختلاف درجات الحرارة باستخدام جهاز scleroscope وذلك بإسقاط كرة من المعدن ذات كتلة 50 غم على العينات من ارتفاع 70 سم. تم تحليل إشارة الاهتزاز التي حصلنا عليها باستخدام مقياس التعجيل واستلام الاشارة على جهاز قياس التذبذب. وتحليلها باستخدام طريقة التناقص اللوغاريتمي للحصول على نسبة التخميد تحت تأثير ثلاث درجات حرارة فحص (-30,25,65) درجة مئوية ونسبة كسر حجمي (0٪، 4٪، 8٪، 16٪). لوحظ أن نسبة التخميد تنخفض بنسبة 24.4٪ مع زيادة نسبة الكسر الحجمي للمواد المدعمة عند درجة حرارة 25درجة مئوية اما في درجة الحرارة 65 درجة مئوية بلغت هذه النسبة 53٪ وعند درجة الحرارة (-30 ) درجة مئوية لوحظ ان النسبة تصل الى 31.25٪. لقد أظهرت النتائج أن استخدام حشو من الياف النخيل سيقلل من نسبة التخميد. في حين أن تأثير درجة الحرارة أظهرت زيادة في نسبة التخميد مع ارتفاع درجة الحرارة وزيادة نسبة الكسر الحجمي . تم اجراء مقارنة للمادة المستخدمة في البحث مع مادة مركبة باستخدام الياف الكاربون والياف الزجاج لنفس الباحث حيث وجد ان هناك زيادة في معامل التخميد تصل اكثر من 40% في حالة استخدام الياف الزجاج و46 % في حالة استخدام الياف كاربون وهذا بالتالي يحسن من استخدام المادة كمادة مخمده للاهتزاز .


Article
A COMPARATIVE STUDY BY COMPUTER TO DETERMINE THE OPTIMUM MAINTENANCE POLICY USING A PROBABILISTIC MODEL
دراســـة مقارنـــــة معانـــــة بالحاســــوب لتحــــديد سياســــة الصيانـــــة المثــــلى باستخدام نمـــــوذج الاحتمالية

Loading...
Loading...
Abstract

Selection the appropriate and optimum maintenance policy at any industrial plants is one of the important decisions that impact on competitive advantage which requires the study of all the factors surrounding the maintenance and discuss the results. decision-making between the implementation of the police of preventive or emergence maintenance in industrial company on several factors such the type of product and production quantity and the use of the product and machines age and the cost, maintenance of the machine and equipment during the specified period of time. The types of maintenance can be divided into two main types: preventive maintenance &Emergence Maintenance. The aim of the research is use probabilistic model to determine the optimum maintenance policy and deciding when to maintenance, through an economic comparison between the costs of preventive & Emergence maintenance that based on:- 1-probability of Breakdown during periods of time. 2-Repeat the Breakdown during previous period’s time. The Researcher used MS-Excel program in building a probabilistic model to solve this problem& apply Practical application at the General Company for Leather Industries at men's shoe manufacturing plant (the production line (7)) .we found preventive maintenance is most economic police rather than emergence police. ان اختيار سياسة الصيانة المناسبة والمثلى للمنظمة الصناعية يعد من القرارات المهمة لتأثيره في الميزة التنافسية والذي يتطلب دراسة جميع العوامل المحيطة بالصيانة ومناقشة نتائجها. يعتمد اتخاذ القرار مابين تطبيق سياسة الصيانة الوقائية والصيانة العلاجية في المنظمة الصناعية على عدة عوامل منها نوع المنتج وكمية الانتاج ومجال استخدام المنتوج وعمر المكائن والكلفة التي تتم فيها صيانة المكائن والمعدات خلال فترة زمنية محددة. ويمكن تقسيم انواع الصيانه الى نوعين رئيسيين هما الصيانة الوقائية والصيانة العلاجية يهدف البحث إلى إستخدام نموذج الاحتمالية في تحديد سياسة الصيانة المثلى و اتخاذ قرار متى تتم الصيانه ,من خلال المقارنه اقتصاديا بين تكاليف الصيانه الوقائيه والصيانه العلاجيه المعتمده على:- 1-احتماليه العطل خلال الفترات الزمنيه. 2-تكرار العطل خلال فترات زمنيه سابقه. حيث تم استخدام برنامج MS-Excel في بناء نموذج الاحتماليه الخاص لحل هذه المشكله واجراء العمليات الحسابية . تم اجراء التطبيق العملي في الشركة العامة للصناعات الجلدية حيث تم اختيار الخط الانتاجي رقم (7) معمل تصنيع الاحذية الرجالية ووجد اقتصادية تطبيق الصيانة الوقائية في الشركة.

Table of content: volume: issue: