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: 2018 volume:18 issue:2

Article
THE EFFECT OF NATURAL MATERIALS ON MECHANICAL PROPERTIES OF COMPOSITE MATERIALS
دراسة تأثير المواد الطبيعية على الخواص الميكانيكية للمواد المتراكبة

Loading...
Loading...
Abstract

This research studied the mechanical properties of orange and pomegranate shells powders reinforced unsaturated polyester with different weight fractions %Wf. The composite specimens were prepared by hand lay-up technique and sectioned according to (ASTM) for tensile, impact, bending and compression tests to obtain modulus of elasticity, ultimate tensile strength, elongation percentage, compression strength, impact energy and fracture toughness of the composite specimens. The results showed that the composite specimens reinforced with pomegranate shells powder give high mechanical properties compared with composites specimens reinforced with orange shells powder.في هذا البحث تم دراسة الخواص الميكانيكية للبولي استر الغير مشبع المقوى بمسحوق قشور البرتقال والرمان عند كسور وزنية مختلفة. حضرت العينات المركبة بطريقة يدوية وقطعت وفق المواصفات الامريكية لفحص الشد, فحص الصدمة, فحص الانحناء وفحص الانضغاط للحصول على معامل المرونة, اقصى مقاومة شد. نسبة الاستطالة, مقاومة الانضغاط, الطاقة الممتصة ومتانة الكسر للعينات المركبة . النتائج بينت ان العينات المركبة المقوات بمسحوق قشور الرمان تمتلك خواص ميكانيكية اعلى من العينات المركبة المقوىات بمسحوق قشور البرتقال .


Article
MICROSTRUCTUR AND MICROHARDNESS OF LASER CLADDING Ni BASED ON COLD ROLLED STEEL
البنية المجهرية والصلادة الدقيقة للاكساء بالليزر لاساس نيكل على الصلب ألمدرفل على البارد

Loading...
Loading...
Abstract

A study is reported of the laser cladding of a nominal composition of Ni 5 wt% Al on cold rolled low carbon steel (0.16 wt% C), using a high power continuous CO2 laser. The severe rolled microstructure of steel was changed considerably at the heat affected zones under all specific energies. The cladded coatings showed the presence of ɣ solid solution and β (NiAlFe) phases. Sound metallurgical bonding with absence of porosity and cracks was observed between the substrate and the clad coat at specific energy higher than 80 J/mm2. The ferrite and pearlite microstructure of the substrate was changed to martensite at the region adjacent to the clad interface. It followed by large grains of austenite/ferrite and pearlite (grain growth zone), fine grains of austenite/ferrite and pearlite (recrystallization zone) and very small zone of relatively small change of cold structure (recovery zone). The last zone was confirmed by micro hardness as a recovery zone. This investigation confirms clearly the possibility of formation different structures of grain growth, recrystallization and recovery at the laser heat affected cold rolled low carbon steel. The observed results suggest the developing of a new technique to obtain tentative functionally graded material. تضمن البحث دراسة الاكساء بالليزر نو القدرة العالية نوع ثاني اوكسيد الكربون للصلب الكربوني المدرفل على البارد والحاوي على 0.16 wt% كربون باستخدام مزيج من مسحوق النيكل الحاوي على 5 wt% المنيوم. تغييرت البنية المجهرية المدرفلة بشدة للصلب بصورة مستمرة في المنطقة المتأثرة بالحرارة عند كل قيم الطاقة النوعية المستخدمة. اوضحت طبقات الاكساء الناتجة وجود طور المحلول الجامد كاما و بيتا (المركب الوسطي من النيكل والألمنيوم والحديد). تم الحصول على ربط ميتالورجي خالي من العيوب عند الحد الفاصل بين طبقات الاكساء وسطح الصلب عند قيم طاقة نوعية اكبر من 80 جول/ملم2. تحولت البنية المجهرية للفرايت والبيرلايت في الصلب الى المارتنزايت عند الحد الفاصل للاكساء. بعدها تكونت البنية المجهرية من حبيبات من الاوستنايت / الفرايت والبيرلايت ذات حجم كبير (منطقة النمو البلوري) وبعدها حبيبات ناعمة من الاوستنايت ولفرايت والبيرلايت (منطقة اعادة التبلور) واخيرا منطقة صغيرة جدا ذات بنية مجهرية تختلف قليلا عن البنية المجهرية للصلب المشكل (منطقة الاستعادة). أوضحت النتائج الحصول على تطوير تقنية جديدة لتكوين مواد متدرجة وظيفيا كاذبة .


Article
HARDNESS AND FRATURE TOUGHNE OF PLASMA SPRAYED ZIRCONIA-CERIA-YTTRIA THERMAL BARRIER COATINGS
الصلادة وعساوة الكسر لطبقات الرش بالبلازما للحواجز الحرارية للزركونيا-سيريا-ياتريا

Loading...
Loading...
Abstract

Several studies have been made during the recent years to evaluate the plasma sprayed yttria partially stabilized zirconia thermal barrier coatings but less attention were undertaken on ceria-yttria stabilized zirconia. In this study, zirconia- 20 wt% ceria-3.6 wt% yttria thermal barrier coatings were produced by air plasma spraying deposited on IN 738 LC superalloy substrate. The objective of this study is to analysis the distribution of porosity, hardness and fracture toughness on the deposited coatings. Under optimum plasma spraying conditions, it is dangerous to consider the mean values of hardness and fracture toughness. The distributions of hardness and fracture toughness are highly scattered. The Weibull distribution is the main parameter to describe the plasma sprayed coatings hardness and fracture toughness.اجريت خلال السنوات الاخيرة العديد الدراسات لتقييم طبقات الرش بالبلازما للحواجز الحرارية للياتريا المثبتة جزئيا للزركونيا لكن اهتمام اقل تم ايلائه للسيريا المثبتة للزركونيا. في هذه الدراسة تم انتاج طلاءات من الحواجز الحرارية للزركونيا- wt% 20 سيريا- wt% 3.6 ياتريا على ارضية من السبيكة الفائقة نوع IN 738 LC. ان الهدف لهذه الدراسة هو تحليل توزيع المسامية والصلادة وعساوة الكسر في الطلاءات الناتجة. تحت ظروف الطلاء المثلى فانه من الخطورة اعتماد القيم الوسطى للصلادة وعساوة الكسر. ان قيم الصلادة وعساوة الكسر تتستت بصورة كبيرة. ان توزيع ويبل هو المعامل الاساسي لوصف صلادة وعساوة الكسر لطبقات الرش بالبلازما .


Article
THE EFFECT OF TiO2 AS ADDITIVES ON PROPERTIES OF COMPOSITE MgO FOR BONE REPAIR
تأثير اضافة TiO2 على خواص الماد المركبة من MgO لترميم العظم

Loading...
Loading...
Abstract

Magnesium oxide (MgO) is regarded as a biocompatible material. A composite material from MgO oxide prepared by mixing MgO powder with TiO2 (rutile phase) (2, 5, 10)Wt.% using powder metallurgy technique. It is used to be bioceramic material. The compressed samples were dried and sintered at (1200) ᵒC. porosity measurement showed that the porosity decreasing with increasing TiO2% . X-ray showed the presence of Mg2TiO4 in the composite structure of MgO with (5, 10)%TiO2 samples. The mechanical study showed an increasing in compressive strength, hardness, wear resistance and biodegradation resistance with increasing TiO2% content in the limit of used percentage. The prepared composite material didn’t present antibacterial activity while previous researches showed opposite result because of using nanoscale particle size of MgO. يعتبر أوكسيد المغنيسيوم (MgO) مادة متوافقة حيويا. تم إعداد مادة مركبة من اوكسيد المغنيسيوم عن طريق خلط مسحوق MgO مع (2، 5، 10 ( ٪ TiO2طورrutile باستخدام تقنية تكنولوجيا المساحيق لإنتاج مادة حياتية. تم تجفيف العينات المضغوطة وتلبيدها بدرجة حرارة 1200مᵒ. اظهرت قياسات المسامية انخفاض المسامية بزيادة نسبة TiO2 المضافة. وأكدت نتائج الأشعة السينية ظهور الطور( Mg2TiO4) في هيكل عينات MgO مع (5، 10(٪ TiO2. وأظهرت دراسة الخواص الميكانيكية زيادة في مقاومة الانضغاط، ،الصلادة ،مقاومة البلى و مقاومة التحلل مع زيادة محتوى TiO2ضمن مدى الاضافة في البحث. ولم تظهر المادة المركبة نشاط مضاد للجراثيم في حين أظهرت الأبحاث السابقة نتيجة عكسية بسبب استخدام حجم الجسيمات النانوية من MgO


Article
OPTIMUM BUCKLING DESIGN OF CYLINDRICAL STIFFENER SHELL UNDEREXTERNAL HYDROSTATIC PRESSURE
التصميم الامثل لانبعاج الأسطوانة تحت الضغط الهيدروستاتيكي الخارجي

Loading...
Loading...
Abstract

This paper present an investigation of the collapse load in cylinder shell under uniform external hydrostatic pressure with optimum design using finite element method via ANSYS software. Twenty cases are studied inclusive stiffeners in longitudinal and ring stiffeners. Buckling mode shape is evaluated. This paper studied the optimum design generated by ANSYS for thick cylinder with external hydrostatic pressure. The primary goal of this paper was to identify the improvement in the design of cylindrical shell under hydrostatic pressure with and without Stiffeners (longitudinal and ring) with incorporative technique of an optimization into ANSYS software. The design elements in this research was: critical load, design variable (thickness of shell (TH), stiffener’s width (B) and stiffener’s height (HF). The results obtained illustrated that the objective is minimized using technique of numerical optimization in ANSYS with optimum shell thickness and stiffener’s sizes. In all cases the design variables (thickness of shell) was thicker than the monocoque due to a shell’s thicker is essential to achieve the strength constraints. It can be concluded that cases (17,18,19, and 20) have more than 90% of un-stiffened critical load. The ring stiffeners causes increasing buckling load than un-stiffened and longitudinal stiffened cylinderيهدف البحث في تقييم الحمل الحرج في الاسطوانة تحت الضغط الهيدروستاتيكي مع التصميم الامثل للاسطوانة من خلال طريقة العناصر المحددة عن طريق برنامج Ansys . تم دراسة عشرون حالة تضمنت تقوية بالاتجاه الطولي واخرى بالاتجاه الحلقي. تم تقييم اطوار الانبعاج لجميع الحالات وتم دراسة التصميم الأمثل للأسطوانة السميكة مع الضغط الهيدروستاتيكي الخارجي. ان الهدف الأساسي من هذا البحث هو تحديد التحسن في تصميم الاسطوانة تحت الضغط الهيدروستاتيكي مع وبدون تقوية (طولية وحلقية) بالاستفادة من تقنية الأمثلية في برنامج Ansys. أما عناصر التصميم في هذا البحث فهي: الحمل الحرج، متغيرات التصميم (سمك القشرة (TH)، عرض المصلب (B) وارتفاع المصلب (HF)، وقد بينت النتائج أن الحمل الحرج تم تقليله عن طريق استخدام التحسين العددي وسمك القشرة المثلى وأحجام التقوية .وفي جميع الأحوال كانت متغيرات التصميم (سمك القشرة) أكبر سمكا من الأحادية لأن القشرة السميكة كانت ضرورية لتلبية قيود القوى المسلطة.وتم استنتاج ان الحالات (17، 18 ، 19 و 20) لها نسبة حمل حرج اكثر من 90% عن الاسطوانة الغير مقواة وذات تقوية طولية وان التقوية الحلقية تسبب زيادة بحمل الانبعاج اكثر من التقوية الطولية .


Article
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL STUDY OF NATURAL CONVECTION BETWEEN TILTED WALLS WITH ATTACHED FINS
دراسة عملية ونظرية للحمل الحر بين جدارين مائلين بوجدود زعانف متصلة

Loading...
Loading...
Abstract

The free convection between two tilted adiabatic plates with centered heated horizontal cylinder with attached plate fin was investigated experimentally and numerically. The experimental rig constructed from vertical adiabatic was filled with air plates with aspect ratio of (A= 12) tilted by angles of (15o, 30o, 45o, 60o, 75o, and 90o). A horizontal heated cylinder with diameter of (16 cm) subjected under constant heat flux of (100, 500, 700, and 1000 W/m2), the Rayleigh number ranging from (3.5 ×107 to 4.5 ×109). At the bottom of the rig left an opining with distance of (2, 4, 6, and 8 cm) but the upper left open to the atmosphere. The tested cases was of (without fin, smooth, triangular, square, and semi-circle fin) was attached to the right wall of the cavity. The numerical solution of the case was performed by solving the governing equations by ANSYS-FLUENT 14.0 package that dependent upon the finite volume method. The experimental results show that the Nusselt number increases with increasing Rayleigh number, decreasing the inclination angle, increasing heat flux and with increasing the bottom opining distance. Basically, the results showed that the using fins with any geometry will lead to increase the heat transfer rate. The optimum increasing in the Nusselt number was found by using triangular plat fin. Finally, the experimental data was compared with a numerical calculation and found that there is a good agreement in the same conditionsتم اجراء دراسة انتقال الحرارة بالحمل الحر عمليا وعدديا بين جدارين مائلين مع وجود اسطوانة مسخنة مركزية وتم تثبيت زعنفة صفيحية على احد الجدارين. يتضمن الجانب العملي في البحث الحالي تركيب جداران متوازيان مائلان بزوايا مختلفة مع الافق(15o, 30o, 45o, 60o, 75o, 90o) وبنسبة شكل ثابتة هي (A=12) والاسطوانة الافقية بقطر خارجي (16 cm) ومسخنة بواسطة فيض حرري ثابت هو (100, 500, 700, 1000 W/m2) لقد تم استخدام عدد رالي بمقدار(3.5 ×107 to 4.5 ×109) اما اسفل الجدارين فقد تركت فتحة هوائية وبمسافات مختلفة هي (2, 4, 6, 8 cm) والجزء الاعلى من الجدارين فقد ترك مفتوحا للهواء الجوي. وقد تم دراسة اربع حالات تجريبية هي ( بدون زعنفة, مع زعنفة ملساء, مع زعنفة مثلثة, مع زعنفة مربعة, مع زعنفة نصف دائرة) متصلة بالجدار الايمن للمغلف. اما الجانب العددي فتم تقديمه بواسطة حل المعادلات الحاكمة للحمل الحر بواسطة برنامج ANSYS-FLUENT 14.0 المعتمد على طريقة الحجوم المحددة. وقد اظهرت النتائج العملية ان عدد نسلت يزداد مع كلا من زيادة عدد رالي ونقصان زاوية الامالة وزيادة الفيض الحراري وزيادة الفتحة السفلية للمغلف. اساسيا يمكن ملاحظة ان ادخال الزعنفة الى الحيز الداخلي للجدارين قد سبب زيادة في معدل انتقال الحرارة لكل التجارب, وان الزيادة المثلى في عدد نسلت وجدت عند استخدام الزعنفة المثلثية. واخيرا فان النتائج التجريبية قد قورنت مع النتائج العددية لقيم محددة وقد اعطت تطابقا ملموسا في توزيع درجات الحرارة.


Article
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL STUDY OF 6061-T6 AL- ALLOY FATIGUE LIFE USIFRICTION STIR WELDING NG
دراسة عملية وتحليلية لعمر الكلال لسبائك الالمينيوم6061-T6 الملحومة باللحام الاحتكاكي الدوار

Loading...
Loading...
Abstract

Welded parts are often subjected to variable loads. Paper’s aim is to evaluate the fatigue characteristics of friction stir welding of AA6061-T6 alloy under variable loading and observed the influence of heat treatment for friction stir welding joint on the fatigue stress analysis. The microstructure of the welds alloy are studied before and after heat treatment. The friction stir welding was employed using milling machine with constant tool rotation (1000 rpm) and feed rate (20 mm/min). Artificial aging are made for aluminum friction stir welded alloy using electrical furnace at temperature of 500ºC for 20 min. Quenching at 190ºC for 4 hr. via water is followed the aging process. Fatigue test were done for specimens (base metal, friction stir welding alloys before and after heat treatment) to obtain the S-N curves for each case. Finite element via ANSYS software is used to analysis the FSW (temperature, Von-Mises stress, deformation in the welded zone and contact friction stress distributions) and Fatigue test (fatigue life, fatigue damage, fatigue safety factor, biaxiality indication , equivalent alternating stress and stress intensity factors) where the general thermo-elasto plastic relation produced under thermal and mechanical loads with isotropic, kinematic and mixed hardening rule in three dimensional problems is proposed. The results shown that the heat treatment for the friction stir welded alloy would be increased the fatigue strength of the welded plate that the number of cycles of base metal (AA6061-T6) was 1.2×106 and the number of cycle for welded joints without heat treatment was (0.9×106), where the number of cycles was 1×107 with heat treatment with quenching within 4hr. also it can be concluded that, the fracture opening mode (mode I) is exist in the un heated welded alloy and disappeared with heating treatment . غالبا ما تتعرض المكونات الملحومة لاحمال متغيرة . وان الهدف من هذه الدراسة هو تقييم خصائص الكلال لسبائك الالمينيوم 6061-T6 الملحومة بالحام الاحتكاكي الدوار تحت احمال متغيرة . ودراسة خواص الكلال للقطعة الملحومة بعد معاملتها حراريا. تم دراسة التركيب المجهري للسبيكة الملحومة قبل وبعد اجراء المعاملات الحرارية حيث تم اجراء اللحام خلال ماكنة الفريزة وبسرعة دوران 1000 دورة/الدقيقة ومعدل تغذية 20ملم/دقيقة . وتمت عملية المعاملة تم استخدام طريقة العناصر المحددة من خلال برنامج ANSYS لتحليل عملية اللحام الاحتكاكي الدوار ( توزيع درجة الحرارة ، توزيع الإجهادات المكافئة، توزيع التشوهات في منطقة اللحام ، توزيع اجهادات التماس الاحتكاكية) واختبار الكلال (عمر الكلال ، الضرر ، معامل الامان ، علامة المحور الثنائي ، الاجهادات المتغيرة المكافئة و معامل شدة الاجهاد) . حيث تم اقتراح علاقة بين الانفعال والاجهاد ضمن الاحمال الحرارية والميكانيكية ولمسائل ثلاثية الابعاد في حالة كون المادة منتظمة الخواص ، حركة او حالة الخلط بينهما. واظهرت النتائج المستحصلة ان المعاملة الحرارية للمسبوكات الملحومة بالحام الاحتكاكي الدوار ستزيد من مقاومة الكلال لهذه السبائك فتبين النتائج أن عدد دورات المعدن الأساسي (AA6061-T6) كان 1.2×106 وكان عدد الدورات للمفاصل الملحومة بدون المعالجة الحرارية (0.9×106)، حيث بلغ عدد الدورات 1×107 مع المعالجة الحرارية مع التبريد لمدة اربع ساعات . كما تم استنتاج أن طور الكسر الذي يحدث هو من طور( I) موجود في سبيكة ملحومة غير معاملة حراريا بينما لم يظهر اي طور للكسر عند المعاملة حراريا للملحومات . الحرارية في فرن كهربائي ضمن درجة حرارة 500م° ولفترة 20 دقيقة ، بعدها تم التبريد في الماء يتبعها عملية التعتيق في درجة حرارة 190م° ولمدة 4 ساعات. تم اجراء فحص الكلال على العينات (السبيكة الاصلية ، السبيكة الملحومة باستخدام FSW قبل وبعد المعاملة الحرارية لايجاد منحنيات الاجهاد المتغير- عدد الدورات (S-N) لكل حالة.


Article
IMPROVING RUTTING RESISTANCE OF HOT MIX ASPHALT BY DATES KERNEL POWDER
تحسين مقاومة التخدد للخلطة الأسفلتية الحارة بواسطة مسحوق نواة التمر

Loading...
Loading...
Abstract

In Iraq, the significant increase in the number of passenger cars and trucks (increased in axle loads) in addition to the unprecedented rise of temperature in the summer has increased the risk of permanent deformation of flexible pavement (Rutting) in recent times. Lower costs maintenance and extending serves life of flexible pavements are the main objectives of this study by improving rut resisting of it using the waste locally available materials (Dates Kernel Powder). The Superpave design criteria is used to determine optimum asphalt content at 4% air voids for hot mix with Lime Stone Dust and Dates Kernel Powder as a filler materials to three types of aggregate blend. Preparing 54 samples with dimension (400*300*50) mm at 110˚C compacted temperature to test it by Wheel-Tracking device at 40˚C, 50˚C and 60˚C. Based on wheel-tracking device results, it can be show that there was a significant decrease in the value of the Rut Depth when using the Dates Kernel Powder as an alternative to Lime Stone Dust as a filler materials in Hot Mix Asphalt and it can be used to improve the rut resisting; the maximum percent of reduction is 67.71 after 3000 cycle of passing at 60ºC and 49.35 as a minimum percent of reduction after 5000 cycle at 40ºC tested temperature, then it can be seen that the impact of Hot Mix Asphalt with Dates Kernel Powder is less at high temperatures than mixes with Lime Stone Dust on Rut Depth value. في العراق، وفي الآونة الأخيرة أدت الزيادة المفرطة في عدد المركبات الشخصية ومركبات الحمل (مع زيادة في الأحمال المحورية) بالإضافة إلى الارتفاع غير المسبوق لدرجات الحرارة في فصل الصيف أدت إلى زيادة خطر التشوهات الدائمة للتبليط الأسفلتي (التخدد). الهدف الرئيسي للبحث هو أستخدام مواد متاحة محلياً كنفايات ( مسحوق نواة التمر) لتقليل كلفة صيانة التبليط المرن وزيادة العمر الخدمي له.اعتمدت طريقة التبليط فائقة الأداء في تصميم الخلطة الأسفلتية الحارة لتحديد المستوى الأمثل للأسفلت بنسبة فراغات 4% باستخدام مسحوق نواة التمر وغبار الحجر الجيري كمادة مالئة لثلاث تدرجات من الركام. تم أعداد 54 بلاطة خرسانية أسفلتية بأبعاد ( 50*300*400) ملم عند 110 مᵒ كدرجة حرارة حدل ليتم فحصها بجهاز العجلة المسارية للأحمال المتكررة عند 40 مᵒ, 50 مᵒ و 60 مᵒ كدرجة حرارة فحص. استنادا إلى النتائج يمكن ملاحظة الانخفاض الكبير في قيمة عمق التخدد عند استخدام مسحوق نواة التمر كبديل عن غبار الحجر الجيري كمادة مالئة ومن الممكن استخدامه لتحسين مقاومة التخدد للخلطة الأسفلتية الحارة. أن أعلى نسبة انخفاض كانت 67.71 بعد 3000 دورة من الأحمال عند 60 مᵒ كدرجة حرارة فحص وأوطئ نسبة أنخفاض 49.35 بعد 5000 دورة من الأحمال عند 40 مᵒ, كما لوحظ أن تأثر الخلطة الأسفلتية الحارة باستخدام مسحوق نواة التمر أقل عند درجات الحرارة العالية مما عليه عند استخدام غبار الحجر الجيري .


Article
EFFECT OF TIC AND B4C ON MECHANICAL PROPERTIES OF AA7075 ALLOY FABRICATED BY POWDER METALLURGY
تأثير TiCو B4C على الخواص الميكانيكية لسبيكة الالمنيوم AA7075 المصنعة بميتالورجيا المساحيق

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, aluminum metal matrix composites (AMMCs) were fabricated by using powder metallurgy. AA7075 powder is reinforced with two different ceramic particles (TiC,B4C) with different weight fractions (2.5, 5, 7.5 and 10 wt.%). The composites were produced by powder metallurgy by preparing the powder, mixing, compacting and sintering. The particle size of unreinforced AA7075 about 100µm, while particle size of each TiC and B4C about 150 µm. The mixing process was done by planetary mixing setup rotating at 250 rpm for 2hr. by adding zinc stearate as an activator material with steel ball milling. However the mixture was compacted by hydraulic uniaxial press type (Leybold Harris No.36110) about 200 kg/cm² according to (ASTM-D 618). After compacting process, the mixture sintered at 475 °C for 2hr. by using electrical furnace with argon atmosphere. There are many examinations and tests were carried out for the synthesized composites material (AA7075/ TiC and AA7075/ B4C) such as examination of the microstructure, mechanical tests such as hardness and compressive strength, physical tests such as density and porosity. The results of this work showed that improving in physical properties (theoretical density, experimental density, porosity) and mechanical properties (Rockwell hardness and Compressive strength) في هذا البحث, تم تصنيع مواد مركبه ذات اساس من الالمنيوم باستخدام ميتالورجيا المساحيق. تم تقويه مسحوق الالمنيوم AA7075 بنوعين مختلفين من الدقائق السيراميكيه (B4C,TiC) وبنسب وزنيه مختلفه 10%, 7.5, 5, 2.5)). تم تصنيع الماده المركبه بميتالورجيا المساحيق وذلك بتحضير المسحوق، الخلط ،التدميج ثم التلبيد. حجم دقائق مسحوق الالمنيوم ,100µm بينما حجم دقائق المساحيق المضافه B4C ,TiC بحوالي 150µm. تمت عمليه الخلط باستخدام جهاز خلط كوكبي يدور بسرعه 250 rpm ولمده 2 ساعه، بأضافه سترات الزنك كماده منشطه مع كرات طحن فولاذيه. بناء على ذلك أجريت عمليه كبس (تدميج) المسحوق باستخدام جهاز كبس هيدروليكي احادي الاتجاه نوع (Leybold Harris No.36110) ويضغط حوالي 200kg/cm² وبموجب المواصفه القياسيه ((ASTM-D 618. بعد عمليه الكبس يتم تلبيد الخليط باستخدام فرن كهربائي عند درجه حراره 475°C لمده ساعتين في جو من الارگون .اجريت العديدمن الفحوصات والاختبارات للمواد المركبه المصنعهAA7075/TiC وAA7075/B4C مثل فحص البنيه المجهريه، اختبارات ميكانيكيه مثل الصلاده ومقاومه الانضغاط، اختبارات فيزياويه مثل الكثافه والمساميه . اظهرت نتائج البحث تحسن الخواص الفيزياويه (الكثافه النظريه، الكثافه العمليه والمساميه) وكذلك الخواص الميكانيكيه (صلاده روكويل ومقاومه الانضغاط ).


Article
IDENTICAL PARALLEL MACHINES SCHEDULING USING GENETIC ALGORITHM
جدولة المكائن المتوازية المتماثلة باستخدام الخوارزمية الجينية

Loading...
Loading...
Abstract

Minimizing the scheduling production time consider one of the most important factors for companies which their objectives is achieve the maximum profits. This paper studies the identical parallel machine scheduling problem which involves the assignment numbers of job (N) to set of identical parallel machine (M) in order to minimize the makespan (maximum completion time of all job). There are numerous troubles in solving the large size of “parallel machine scheduling” problem with an excessive jobs and machines, so the genetic algorithm was proposed in this paper which is consider an efficient algorithm that fits larger size of identical “parallel machine scheduling” for minimizing the makespan. Most studies in the scheduling field suppose setup time is insignificant or included in the processing time, in this paper both the sequence independent setup times and processing time were considered. The solutions of algorithms are coding in (MATLAB). A numerical example of (11) jobs are schedule on (3) machines to demonstrative the effectiveness of algorithm solution. The result show the algorithm can effectively solve large size of scheduling problem and given the best schedule with minimum makespanيعتبر التقليل من وقت جدولة الانتاج من اهم العوامل بالنسبة للمصانع التي تسعى لتحقيق اقصى قدر من الارباح. يدرس هذا البحث عملية جدولة الاعمال على المكائن المتوازية والمتماثلة لتقليل اقصى وقت انهاء لكل وظيفة . العديد من المشاكل تظهر اثناء جدول حجم كبير من الاعمال والمكائن لذلك تم اقتراح الخوارزمية الجينية في هذه البحث والتي تعتبر خوارزمية فعالة والتي تناسب مع الحجم الكبير من مشاكل "جدولة المكائن المتوازية المتماثلة" لتقليل وقت انهاء الاعمال. معظم الدراسات في مجال الجدولة افترض وقت الإعداد غير هام أو تم تضمينها ضمن وقت المعالجة، في هذه البحث تم اعتماد كلا النوعين من الاوقات.تم برمجة الخوارزمية الجينية باستخدام برنامج (MATLAB) ولإظهار فعالية الخوارزمية الجينية تم تطبيق مثال لجدولة (11) وظيفة على (3) مكائن . اظهرت النتائج فعالية الخوارزمية الجينية في حل الحجم كبير من مشاكل الجدولة واعطاء افضل جدولة باقل وقت.


Article
IMPROVEMENT OF MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINUM ALLOY 6061 –T6 WELD JOINT USING DC PULSED GAS TUNGSTEN ARC WELDING (PGTAW)
تحسين الخواص الميكانيكية لوصلات لحام من سبيكة المنيوم 6061 –T6 بطريقة نبضات التيار المستمر للحام القوس الكهربائي بقطب التنكستن

Loading...
Loading...
Abstract

The effect of DC pulsed GTAW method factors on mechanical properties of Aluminum alloys 6061–T6 is proves. Throbbed GTAW on the sheet having dimension of (200* 100* 5mm) is implemented at variable pulse current (150, 160, 170, 190) and constant frequency to get numerous connected joints by electrode type" ER4043 (Al Si5) as a padding metallic and argon as protective gas and compared with base current GTAW welding at D C current at 90 amps. The welded pieces are examined by X-ray radiography. The welded joints were treated by heat, the joints heated for half an hour in the furnace to 150 C° then cooled in the air to release the residual stresses. Mechanical quality of the weld joints. Microstructural categorizations, Micro hardness, enduring stress are examined. Consequences exposed that a common decline of mechanical properties of TIG welded joints conveyed 34% analogies with parent metal while the PGTAW joined offers better mechanical qualities analogy with of TIG joined in reductions conveyed 8.4% analogies with original metal this is because of the microstructure variations through the joining method and compressive residual stress generation in the weld zones. It has been found that by PGTAW improved the mechanical properties of welded joints which rely on current parametersدراسة لحام القوس الكهربائي باستخدام قطب التنكستن وتيار مستمر نبضي عند متغيرات مختلفة وغاز الأركون كحماية على الخواص الميكانيكية لسبيكة الالمنيوم6061-T6 . تم تحضير عدة صفائح بسمك (5) ملم لأعداد وصلات لحام تناكبيه بأبعاد (5*100*200) ملم وباستخدام سلك لحام ER- 4043(Al-Si5) كمعدن حشو تيار مستمر نبضي وبقيم (150,160,170,190, ) امبير وبتردد ثابت وبعد الانتهاء من عمل وصلات اللحام من تم فحصها بواسطة جهاز X-ray radiography للتأكد من عدم وجود عيوب لحام ولغرض التخلص من اجهادات اللحام تم تسخين الوصلة في فرن كهربائي الى درجة 150 درجة مئوية لمدة نصف ساعه ثم التبريد بالهواء. واجري الفحص المجهري والصلادة المايكروية والاجهات المتبقية والخواص الميكانيكية .اظهرت النتائج انخفاضا في الخواص الميكانيكية للقطع الملحومة بالتيار المستمر لقطب التنكستن مقارنة مع العينات الغير ملحومة وبنسبة 34% للتغير الحاصل بالبنية المجهرية اثناء عملية اللحام وفي ومنطقة اللحام . ان عملية اللحام بتيار مستمر نبضي ساهمت في انخفاض الخواص الميكانيكية بنسبة .4 8% مقارنة بالمعدن الاساس للعينات الملحومة وان عملية اللحام بتيار مستمر نبضي يعتمد بالدرجة الاساس على متغيرات اللحام من تيار , تردد .


Article
PREPARATION AND INVESTIGATION OF SOME MECHANICAL PROPERTIES OF UNSATURATED POLYESTER RESIN REINFORCED BY HYBRID NANOPARTICLES
تحضير ومناقشة بعض الخصائص الميكانيكية لراتنج البوليستر الغير مشبع المقوى بدقائق نانوية هجينة

Loading...
Loading...
Abstract

In this study, nano-composite of polymeric materials, prepared from unsaturated polyester resin (UP). Two groups of nanocomposites were prepared by Hand Lay-up method. The first group consists from (UP) reinforced by hybrid nanoparticles consisting of a mixture of zirconium oxide and yttrium oxide (30 mol%Y2O3- ZrO2) with particles size (83.98nm). The second group consists of (UP) reinforced by zirconia nanoparticles (ZrO2) with particle size (47.23nm). The effect of volume fraction (0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%) of the nanoparticles additives on some mechanical properties of composites materials was studied also. The results shown that the values of the flexural modulus, impact strength and fracture toughness increased, as the volume fraction ratio of the nanoparticle increased for both groups of nanocomposites, while flexural strength values decreased with the increased the volume fraction ratio of the nanoparticles for both groups of nanocomposites also. As well as, the unsaturated polyester resins reinforced by hybrid nanoparticles has higher mechanical properties as compared with their counterparts of composites reinforced by zirconia nanoparticles only. The morphological formation of the fracture surface showed a close interconnection between all components of the prepared polymeric compositions. This reinforce a good compatibility between unsaturated polyester resins and reinforcement nanoparticles, which enhancement the mechanical properties. في هذه الدراسة،تم تحضير مواد متراكبة ذات اساس بوليميري من راتنج البولي استر غير المشبع (UP Unsaturated Polyester Resin). حُضرت مجموعتان من المتراكبات النانوية بطريقة القولبة اليدوية (Hand Lay-up ) .المجموعة الأولى تتكون من راتنج البولي أستر غير المشبع (UP) مقوات بالدقائق النانوية الهجينية تتكون من مزيج من أكسيد الزركونيوم وأكسيد الإيتريوم وبنسبة (30 mol%Y2O3- ZrO2) وبمعدل حجم حبيبي nm)83.98) نانومتر, المجموعة الثانية تتكون من ( UP ) مقواة بدقائق أوكسيد الزركونيوم النانوية (ZrO2) وبمعدل حجم حبيبي (47.23 ) نانومتر. تم دراسة تأثير الكسر الحجمي (0.5٪، 1٪، 1.5٪، 2٪، 2.5٪، 3٪) للدقائق التقوية النانوية المضافة على بعض الخواص الميكانيكية للمواد المتراكبة. وأظهرت النتائج أن قيم معامل الانحناء ومقاومة الصدمة ومتانة الكسر ازدادت مع زيادة نسبة الكسر الحجمي للدقائق النانوية لكلا المجموعتين من المتراكبات النانوية. في حين انخفضت قيم مقاومة الإنحناء مع زيادة نسبة الكسر الحجمي لدقائق التقوية النانوية ولكلا المجموعتين من المركبات النانوية أيضا. وان راتنج البولي أستر المدعم بالدقائــــق الهجينية النانوي يمتلك خصائص ميكانيكية أعلى من نظيرتها المقواة بدقائق الزركونيوم النانوية. أظهر التشكيل المورفولوجي لسطح الكسر الترابط الوثيق بين جميع مكونات المتراكيبات البوليمرية المحضرة. هذا يعزز التوافق الجيد بين راتنجات البوليستر غير المشبع والجسيمات التقوية النانوية, وهذا ما يعزز الخواص الميكانيكية .


Article
THE INFLUENCE OF LASER PEENING PULSE NUMBER ON HARDNESS, RESIDUAL STRESS AND ADHESIVE WEAR OF AISI 316l STAINLESS STEEL
تأثير عدد نبضات القذف بالليزرعلى الصلادة والاجهادات المتخلفة والبلى الالتصاقي للفولاذ المقاوم للصدأ AISI 316l

Loading...
Loading...
Abstract

Improvement of Wear adhesive properties using laser peening treatment at varied number of pulse of Austenitic stainless 316L is studied. According to typical ASTM G99-05 number of wear inspection test are prepared in dimensions 20x10 mm then compiled into four groups. The surface test of three groups is exposed to a number of laser pulse 1, 2, 4 pulses respectively by laser peening without coating. Microstructure, residual stress, hardness, is tested. Wear test using pin on disc method are used on all groups of specimens at two parameters, diverse times 10 ,20,30 min with constant load 1kg , and divers load 1,1.5, 2 kg with constant time 10 min. from results it was concluded that decrease in hardness and rises in ductility shared to increases in wear properties for the original metal and leaser peening participated to rise in the wear resistance due to increase in hardness , compression residual stress and the heterogeneity of the evidence in the microstructure ,four pulse laser peening give the lowest wear rate comparing with one pulse which witness decreases in wear rate. تحسين خواص البلى الالتصاقي باستخدام عملية القذف باشعة الليزر بعدد ضربات مختلفة لفولاذ مقاوم للصدا اوستنايتي316L استنتج .ووفق المواصفة القياسية لاختبار البلى الالتصاقيG99-05 تم تصنيع عدد من عينات البلى الالتصاقي بابعاد 20x10 ملم وتم تقسيمها الى اربعة مجاميع اسطح ثلاثة مجاميع تم ضربها بنيضات ليزر بدون طلاء بعدد1,2,4 ضربة على التوالي . تم فحص البنية المجهرية , الاجهادات المتبقية ,الصلادة .اجري اختبارالبلى الالتصاقي على كافة العينات بطريقة (pin on disc) عند زمن متغير10 ,20,30)) دقيقة وحمل ثابت 1كغم وحمل متغير1,1.5,2 كغم وزمن ثابت 10 دقيقة ومن النتائج وجد ان قلة الصلادة وزيادة المطيلية للمعدن الاساس اعطى زيادة في معدل البلى وعلى العكس ساهمت عملية القذف باليزر في تحسين خواص البلى بسبب زيادة الصلادة و الاجهادات الضغطبة المتولدة والتجانس الملحوض في البنية المجهرية وان افضل نتيجة كانت عند عدد واحد ضربة مقارنة بعدد 4 ضربة التي شهدت زيادة في معدل البلى.


Article
INVESTIGATION SOME PROPERTIES OF (ZN-NI-SIC) COMPOSITES COATING ON LOW CARBON STEEL
تحري بعض خواص طبقة الطلاء (Zn-Ni-SiC) المترسبة على نماذج من الفولاذ واطئ الكاربون

Loading...
Loading...
Abstract

This work represents an attempt to introduce further improvement on the properties of these coatings, although the (Zn-Ni) deposition is known to be an anomalous electrodeposited process , where added Ceramic materials is (silicon carbide) ,with very good mechanical properties. Carbon steel samples were coated with (Zn-Ni) and (Zn-Ni-SiC) particles with different particles size of silicon carbide once microscale (73µm) and another nanoscale (70-100nm) .After electroplating, these samples were analyzed by X-ray fluorescent to confirm all the content for each alloy. يهدف هذا البحث لادخال تحسينات إضافية على خواص طبقة الطلاء (Zn-Ni) ، حيث تم أضافة مادة سيراميكية هي كاربيد السيليكون التي تمتاز كمثيلاتها من المواد السيراميكية بخواصها الميكانيكية الجيدة . تتضمن هذه الدراسة التحري عن بعض خواص طلاء (Zn-Ni) بعد اضافة مادة كاربيد السيليكون بحجميها المايكروي (≈73µm) والنانوي(70-100nm) المترسبة على نماذج من الفولاذ منخفض الكاربون. تضمنت الخواص المدروسة كلا من اختبار فلورة الاشعة السينية والخشونة والمسامية واختبار الصدمة الحرارية وقد ظهر تطابق بين نتائج اختبار المسامية والخشونة حيث إن هنالك علاقة بينهما إذ ان الخشونة العالية تسبب مسامية عالية وبذلك يكون تسلسل المسامية والخشونة الموجودة في طبقة الطلاء كالاتي: (Zn-Ni) >(Zn-Ni-nSiC) >(Zn-Ni-mSiC). كما أظهرت طبقة الطلاء (Zn-Ni-nSiC) نتائج جيدة في إختبار الصدمة الحرارية.

Table of content: volume:18 issue:2