research centers


Search results: Found 3

Listing 1 - 3 of 3
Sort by

Article
Numerical Investigation of Static and Dynamic Stresses in Spur Gear Made of Composite Material

Authors: THAR M. BADRI --- MOHAMMAD Q. ABDULLAH
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2011 Volume: 17 Issue: 4 Pages: 763-782
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this current work, Purpose; to clearly the fundamental idea for constructing a design and investigation of spur gear made of composite material its comes from the combination of (high speeds, low noise, oil-les running, light weight, high strength, and more load capability) encountered in modern engineering applications of the gear drives, when the usual metallic gear cannot too overwhelming these combinations.An analyzing of stresses and deformation under static and dynamic loading for spur gear tooth by finite element method with isoparametric eight-nodded in total of 200 brick element with 340 nods in three degree of freedom per node was selected for this analysis. This is responsible for the catastropic failure studying of spur gear made of composite material. Also obtain the natural frequencies and the mode shape of the composite tooth under (concentrated and or moving on surface profile) load of one half sinusoidal type impulse for two types of composite materials (Glasses/Epoxy & Graphite/Epoxy) and they are compared with the mild steel gear values. The appearances that improve the successfully of composite gear in the weight, stiffness, load capability, and dynamic behavior respect to the mild steel, which is found that composite materials may also be thought of as a material for power transmission gearing, from a stress point of view.

في الدراسة الحالية و التي تبحث في الفكرة ا ستغلال المواد المركبة لصناعة التروسس و التي استنبطت من خلال متطلبات تصاميم التروسس الحديثة وهي (السرع العالية, اقل ضوضاء, اقل مستوى لتزييت, وزن اقل, صلابة عالية, مع قدرة عمل افضل) والتي لا تستطيع ان تحتويها التروسس المعدنية. من خلال اجراء تحليل لاجهادات و التشوهات الحاصلة لمسنن الاصم تحت تاثير ظروف الاستخدام القوى الساكنة والمتحركة باستخدام طريقة العناصر المحددة FEM)) باستخدام 200 عنصرو340 نقطة لثلاث درجات من الحرية للنقطة الواحدة. كذلك تم دراسة الفشل المرتبط بنظام بناء المواد المركبة وبنفس ظروف التحميل السابقة ووجد ان (الترددات الطبيعية وشكل الطوار). للمسنن المصنع من المواد المركبة تحت تاثير قوة متمركزة واخرا متحركة على امتدا سطح المسن اقل مماهو عليه في المسنن المعدني.ان الدراسة المفصلة بالجزئين العملي والنظري اثبتت ان التروس المصنعة من المواد المركبة اكثر قدرة على تحمل الاجهادات باتجاه الالياف من التروس المعدنية و اصبح بالامكان من استخدام المواد المركبة كبديل عن المعادن.


Article
Effect of Shaft Misalignment on The Stresses Distribution of Spur Gears
تأثير عدم المحاذاة في عمود الدوران على توزيع الاجهادات للتروس المستقيمة

Author: Hani Aziz Ameen
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 7 Pages: 1321-1339
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Shaft misalignment is considered as one of the common repeatedproblems in most rotating machineries , which leads to generate vibrations andextra dynamic loads on transmitting gears teeth, also leads to non- uniformity indistribution of applied load along the meshing tooth face by being concentrated onone side of tooth face. The present work concentrated on the analysis of stressesgenerated on transmitting gear tooth, also studied the effect of misalignment angleon stress distribution and its concentration. This is important for the gear designand those who works in gear maintenance , because fracture is expected to initiateand propagate at locations of stress concentration . ANSYS program using finiteelement technique had been used, as this program is efficient and accurate tool instress analysis, especially for complicated shapes. Gear tooth model had beenanalyzed using finite element method in three dimensions. After calculatingtransmitted load and dynamic load, misalignment angle had been changed from(0°,0.2°,0.3°,0.4°,0.5°) then its effect on distribution of applied load had beencalculated. The finite element program (ANSYS) had been executed for cases ofmisalignment angle (0°,0.2°,0.3°,0.4°,0.5°). The results showed clearly, that thestresses distribution and its concentration on tooth changed with misalignmentangle and the equivalent stress is direct proportional with the misalignment angle.According to the values of generated stresses, the tooth fracture can be predicted

تعد مسألة عدم المحاذاة في عمود الدوران من المشاكل التشغيلية الشائعة والمتكررة فيمعظم المكائن، اذ تؤدي الى توليد اهتزازات واحمال ديناميكية اضافية على اسنان التروسالناقلة للحركة. والى عدم انتظام توزع الحمل المسلط على امتداد سطح السن المعشق بتركزهعلى جانب من سطح السن. يركز البحث الحالي حول تحليل الاجهادات المتولدة على سن ترسناقل للحركة ، ودراسة تاثير التغير في زاوية عدم المحاذاة على توزع هذه الاجهادات وتركزهانظرا لما لدراسة تركز الاجهادات من اهمية بالنسبة لعاملين في مجالات تصميم التروسوتشغيلها وصيانتها. اذ يتوقع ان يبدأ الكسر ويتنامى عند مناطق تركز الاجهادات. تم في هذابوصفها اداة فاعلة ودقيقة ANSYS البحث استخدام طريقة العناطر المحددة من خلال برنامجفي تحليل الاجهادات ولاسيما للاشكال المعقدة. اجري تحليل نموذج سن الترس بتقنية العناصرالمحددة بثلاثة ابعاد ، وبعد حساب الحمل المنقول والحمل الديناميكي الاضافي تم تغيير زاوية 0.5 ° ) ، وحساب تاثيرها على توزع الحمل المسلط ، °0.4 ، °0.3 ، °0.2 ، ° عدم المحاذاة ( 0لعدة حالات من زوايا عدم المحاذاة ANSYS على السن الناقل للحركة. تم تنفيذ برنامج ال°0.5 )، وبعد عرض النتائج المستحصلة ، يمكن ملاحظة التغير ، °0.4 ، °0.3 ، °0.2 ، °0)الذي يطرأ على توزع الاجهادات وتركزها بوضوح على سن الترس عند تغير زاوية عدمالمحاذاة ، وان الاجهادات المكافئة تتغیر طردیا مع زاویة عدم المحاذاة ، وبموجب قیم ھذهالاجھادات المتولدة یتم تحدید امكانیة حدوث كسر في السن .


Article
STRUCTURAL DESIGN OF SERPENTINE GAS CHANNEL IN FUEL CELL
التصميم البنيوي للقناة الغازية الملتفة في خلية الوقود

Author: Nawras H. Mostafa Qusay R. Al-Hagag
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2008 Volume: 8 Issue: 2 Pages: 162-176
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Fuel and oxidant gas delivery plate, or fuel cell plate, is a key component of a Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell. To develop low-cost and high performance fuel cell plates, advanced computer modeling and finite element structure analysis are used as useful tools for the optimization of the plates at the early design stage.In a fuel cell application, these fuel cell plates are routinely heated up to 80oC with structure pressure loads. The temperature induced thermal stresses is found to be much higher that the structure loading stress. Thus, the thermal stresses plays a key role in the structure design and optimization of the plates.To carry out the analysis, a model of the serpentine plate is analyzed using finite element analysis model for both linear and nonlinear elasticity analysis. Design optimization is applied to minimize the maximum stress within the plate, subject to constraint with both geometry and material parameters as design variables. The study reveals the characteristics of the printed plates, and provides guidelines for the structure and material design of the fuel cell plate.

تعتبر صفيحة تحرير كل من الوقود و الغازات المؤكسدة أو ما يسمى بصفيحة خلية الوقود, الجزء الرئيسي لخلية الوقود ذات غشاء التبادل ألبروتوني. ولأجل تطوير أداء صفيحة خلية الوقود مع تقليل كلفتها, تم استخدام طريقة العناصر المحددة للتحليل البنيوي و الحاسوب عالي النمذجة كأداة نافعة لتحسين صفائح خلايا الوقود في الوقت الحالي. خلال عمل خلية الوقود, يتم رفع درجة حرارة الصفائح إلى 80 درجة مئوية و بشكل متكرر مع وجود أحمال بنيوية. هذه الحرارة تؤدي بالنتيجة إلى تكوين اجهادات حرارية أعلى من اجهادات التحميل البنيوي. لهذا فأن الاجهادات الحرارية تلعب دوراً أساسيا في التصميم البنيوي لتلك الصفائح. تم تحليل صفيحة من النوع الملتف باستخدام طريقة العناصر المحددة في حالة المرونة الخطية و اللاخطية. تم تطبيق كمالية التصميم و ذلك لتقليل أعظم إجهاد ضمن صفيحة خاضعة لتقييد في الأبعاد الهندسية وفي خواص المادة كمتغيرات تصميمية. أظهرت الدراسة مميزات الصفائح المطبوعة و طريقة تصميم صفيحة خلية الوقود.

Listing 1 - 3 of 3
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (3)


Language

English (3)


Year
From To Submit

2011 (1)

2010 (1)

2008 (1)