دانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-382312320251122Free Vibration of Auxetic-Core Sandwich Plate in Fluid by Equivalent Single Layer Theoryارتعاش آزاد ورق ساندویچی با هسته آگزتیک در تماس با سیال با تئوری تکلایه معادل2792280973447110.22068/jstc.2026.2073996.1939FAکوروشخورشیدیدانشیار، مهندسیمکانیک، دانشگاه اراک، اراک.0000-0002-7321-972X,علیرضاپاکرویاندانشیار، مهندسیمکانیک، دانشگاه آزاد اراک، اراک.پیمانیوسفیدکتری، مهندسیمکانیک، دانشگاه آزاد اراک، اراک.علیپورمهدیدانشیار، مهندسیمکانیک، دانشگاه اراک، اراک.Journal Article20251007In this study, the free vibration characteristics of a rectangular sandwich plate with an auxetic honeycomb core mounted on the wall of a fluid-filled tank are investigated. The sandwich plate consists of two aluminum face sheets and an auxetic honeycomb core made of aluminum. For the homogenization of the honeycomb core, in addition to the Gibson and Ashby model, one of the latest models (the Turna-Ban model) is also employed. Three types of analytical models are proposed for modeling the sandwich plate, and their advantages and disadvantages are compared. An equivalent single-layer analytical model is used to model the sandwich plate under Navier boundary conditions and in contact with fluid. The fluid is considered ideal (incompressible, inviscid, and irrotational).The proposed solution methods, the homogenization relations of the honeycomb core, and the mathematical framework of the plate–fluid interaction are validated using results from previous studies as well as three-dimensional finite element analysis. Finally, the effects of various parameters such as the tank-to-plate length ratio, fluid height from the bottom edge of the plate, the position of the plate on the tank wall, and the honeycomb cell geometry on the wet natural frequencies are investigatedدر این مقاله، به بررسی مشخصههای ارتعاش آزاد یک ورق ساندویچی مستطیلی با هسته لانهزنبوری آگزتیک مستقر در دیواره یک مخزن سیال پرداخته شده است. ورق ساندویچی شامل دو رویه آلومینیومی و یک هسته لانهزنبوری آگزتیک از جنس آلومینیوم می باشد. برای همگنسازی هسته لانهزنبوری، علاوه بر مدل مالک و گیبسون، از یکی از جدیدترین مدلها (مدل تورنابن) نیز استفاده شده است. برای مدلسازی ورق ساندویچی سه نوع مدل تحلیلی پیشنهاد داده شدهاند و مزایا و معایب آنها با هم مقایسه شدهاند. از نوع مدل تحلیلی تکلایه معادل برای مدلسازی ورق ساندویچی دارای شرط مرزی ناویر و در تماس با سیال استفاده شدهاند. سیال، ایدهآل (تراکمناپذیر، غیر لزج و غیر چرخشی) در نظر گرفته شده است.روشهای حل حاضر، روابط همگنسازی هسته لانهزنبوری، و چارچوب ریاضی برهمکنش ورق ساندویچی – سیال با استفاده از نتایج تحقیقات سایر محققان و نیز نتایج حاصل از تحلیل المان محدود سهبعدی صحت سنجی شدهاند. سرانجام اثر پارامترهای مختلف مانند نسبت ابعاد مخزن به طول ورق، ارتفاع سیال از لبه پایین ورق، موقعیت ورق در دیواره مخزن و هندسه سلول لانهزنبوری بر روی فرکانسهای طبیعی مرطوب مورد بررسی قرار گرفتهاند.https://jstc.iust.ac.ir/article_734471_4c9a2b471821ad0051ca6b4aa7cd1c05.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-382312320251122Creep Behaviour Comparison in Thermoset Polymer Matrix Composites Based on Single Integral Schapery and Four Parameter Burgers Modelsمقایسه رفتار خزشی در کامپوزیتهای پایه پلیمری ترموست بر اساس دو مدل ویسکوالاستیک انتگرال یگانه شپری و چهار پارامتری برگر2810282273515110.22068/jstc.2025.2064251.1924FAمحمد حسینقپانی فرددانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان .احمدرضاقاسمیاستاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان.0000-0002-9326-4990Journal Article20250629In this study two viscoelastic analytical models -the four-parameter Burgers model and the single-integral Schapery model- were compared, analyzed, and evaluated for predicting the long-term creep behavior of glass/vinylester composite laminates. The parameters of the Burgers viscoelastic model were characterized using available experimental data. Since using the same set of characterized parameters from the creep stage in the recovery stage resulted in significant discrepancies between experimental results and the Burgers analytical model, the model parameters for the creep and recovery stages were characterized separately. The results obtained from the Burgers model showed significantly better agreement with experimental data for glass/ vinylester composite laminates, especially at high temperature and stress levels, compared to the Schapery model. This agreement was observed clearly in both the creep and recovery stages. Furthermore, the effects of temperature and stress on the variations of the Burgers model parameters were investigated, revealing that these parameters change with varying temperature and stress levels. Subsequently, the governing equations describing the variation of these parameters with respect to temperature and stress were derived. Finally, the creep compliance, creep modulus, damage factor, and creep strain rate were calculated at each stage. The results for glass/ vinylester composite laminates indicate that with increasing temperature and stress levels, the creep compliance, damage factor, and creep strain rate increase, while the creep modulus decreases.در این تحقیق دو مدل تحلیلی ویسکوالاستیک چهار پارامتری برگر و انتگرال یگانه شپری برای پیشبینی رفتار خزشی بلند مدت چند لایههای کامپوزیتی شیشه/ وینیل استر مقایسه، تحلیل و ارزیابی شده است. برای مشخصهسازی پارامترهای معادله ویسکوالاستیک برگر از نتایج آزمایشهای تجربی موجود، استفاده شد. از آنجا که استفاده از پارامترهای مشخصهسازی شده در مرحله خزش برای جایگذاری در معادله مربوط به ریکاوری، خطای زیادی را بین نتایج آزمونهای تجربی و مدل تحلیلی ویسکوالاستیک برگر ایجاد کرد، پارامترهای مدل برگر در مرحله خزش و ریکاوری بصورت جداگانه مشخصهسازی شدند. نتایج بدست آمده از مدل ویسکوالاستیک برگر نسبت به مدل ویسکوالاستیک شپری برای چند لایههای کامپوزیتی شیشه/ وینیل استر، از انطباق بسیار خوبی با نتایج بدست آمده از آزمونهای تجربی بخصوص در سطوح دمایی و تنشی بالا، برخوردار بود. این انطباق در هر دو مرحله خزش و ریکاوری بخوبی مشاهده گردید. همچنین اثر دما و تنش بر روی تغییرات پارامترهای معادله برگر بررسی شد و مشاهده گردید که مقادیر این پارامترها با تغییر سطوح دما و تنش تغییر میکند. در ادامه معادلات حاکم بر تغییرات این پارامترها نسبت به دما و تنش استخراج گردید. سپس پارامترهای نرمی خزشی، مدول خزشی، فاکتور تخریب و نرخ کرنش خزشی در هر مرحله محاسبه شد. نتایج نشان میدهد که با افزایش سطح دما و تنش، نرمی خزشی، فاکتور تخریب، و نرخ کرنش خزشی افزایش و مدول خزشی برای چند لایههای کامپوزیتی شیشه/ وینیل استر کاهش مییابد.https://jstc.iust.ac.ir/article_735151_a433bfa2eaa5d19f17d7f72e4dbfcbc4.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-382312320251122Investigation of mechanical and metallurgical properties of Al6061/SiC metal composite samples obtained by ultrasonic castingبررسی خواص مکانیکی و متالورژیکی نمونههای کامپوزیت فلزی Al6061/SiC حاصل از ریختهگری فراصوتی2823283073513810.22068/jstc.2025.2067571.1932FAامیر حسینمقیمیدانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.رضوانعابدینیاستادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت، تهران.Journal Article20250818With the increasing use of Metal Matrix Composites (MMC) in advanced industries, various methods of manufacturing parts made of these composites have been re-considered. One of these methods is the use of high-power ultrasonic technology in the casting process (ultrasonic melt processing). For this purpose, in the present study, the effect of applying ultrasonic vibrations on the casting of aluminum alloy 6061 and Al6061/SiC MMC has been investigated. The ultrasonic melt processing has been carried out in two modes with and without applying ultrasonic vibrations for the two mentioned materials. Also, the effect of the time of ultrasonic melt processing (1 and 2 min) on the output parameters including hardness, compressive strength, grain size, and distribution of SiC reinforcing particles were investigated. At the same time, the effect of reinforcing particles (SiC) and ultrasonic melt processing independently was also investigated in various tests. The results showed that in both the Al6061 and Al6061/SiC, the application of ultrasonic vibrations caused the creation of a fine-grained structure in the casting (50% reduction in grain size) and as a result, the hardness (20% increase in hardness) and compressive strength of the sample increased. Also, in the metal composite (Al6061/SiC), the ultrasonic melt processing caused a finer and more uniform distribution of SiC particles in the base aluminum material. These phenomena were attributed to the effect of cavitation and acoustic streaming in the melt.با رشد روز افزون استفاده از کامپوزیتهای پایه فلزی در صنایع پیشرفته، روشهای مختلف ساخت قطعات از جنس این کامپوزیتها بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. یکی از این روشها استفاده از فناوری فراصوت توان بالا در فرایند ریختهگری میباشد. بدین منظور در پژوهش حاضر اثر اعمال ارتعاشات فراصوتی بر ریختهگری آلیاژ آلومینیوم 6061 (Al6061) و کامپوزیت فلزی پایه آلومینیوم 6061 تقویت شده با میکروذرات کاربید سیلیسیوم (Al6061/SiC) مورد بررسی قرار گرفته است. فرایند ریختهگری در دو حالت با و بدون اعمال ارتعاشات فراصوتی برای دو ماده ذکر شده انجام و اثر زمان اعمال ارتعاشات فراصوتی (1 و 2 دقیقه) بر پارامترهای خروجی فرایند شامل سختی و استحکام فشاری و اندازه دانه و توزیع اندازه ذرات تقویتی SiC ارزیابی شد. در عین حال در آزمونهای مختلف اثر ذرات تقویت کننده (SiC) و اعمال ارتعاشات فراصوتی به طور مستقل نیز مورد توجه قرار گرفت. نتایج نشان داد در هر دو نمونه آلومینیوم پایه و کامپوزیت آلومینیوم-کاربید سیلیسیوم اعمال ارتعاشات فراصوتی موجب ایجاد ساختار ریزدانه در ریختهگری شده (نزدیک به 50 درصد کاهش اندازه دانه) و درنتیجه سختی (نزدیک 20 درصد افزایش سختی) و استحکام فشاری نمونه افزایش یافته است. همچنین در نمونههای کامپوزیت (Al6061/SiC) اعمال ارتعاشات فراصوتی موجب توزیع ریزتر و یکنواخت تر ذرات SiC در ماده پایه آلومینیوم شده است. این پدیدهها به اثر کاویتاسیون و جریان فراصوتی در مذاب نسبت داده شدند.https://jstc.iust.ac.ir/article_735138_55f54188c0baa12bcc7bf26268dca211.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-382312320251122Statistical investigation and analysis of the effects of pin diameter, polyurethane layer thickness, and hardness on the forming limit diagram of aluminum/copper bimetallic sheets in the multi-point forming processبررسی و تحلیل آماری تاثیر پارامترهای قطر پین، ضخامت و سختی لایه پلی اورتان بر نمودار حد شکلدهی ورق دولایه آلومینیوم مس در فرآیند شکلدهی چند نقطه ای2831283873596710.22068/jstc.2026.2078995.1943FAمیلادعالی مجیدآباددانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.رامینهاشمیدانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران.0000-0001-8369-0390حبیبالهاکبریاستاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت، تهران .Journal Article20251125In this study, the forming limit diagram (FLD) of aluminum/copper bimetallic sheets in the multi-point forming (MPF) process was obtained both experimentally and theoretically using the second derivative method. The experimental results showed less than 10% deviation from the theoretical predictions. In the numerical simulations, the effects of pin diameter, polyurethane layer hardness, and polyurethane layer thickness on the forming limit of the MPF process were systematically analyzed. The simulation outputs were subjected to statistical evaluation, and the results indicated a strong correlation among the studied parameters, confirming the adequacy of the selected modeling approach. The findings showed that a pin diameter of 12 mm provided the optimal configuration, yielding the highest forming limit under all polyurethane layer conditions compared to other pin diameters. Furthermore, for all pin sizes, increasing both the hardness and thickness of the polyurethane layer led to an improvement in the forming limit. However, the influence of layer thickness was found to be more significant, particularly for pin diameters of 8 mm and 15 mm.در پزوهش حاضر نمودار حد شکلدهی حاصل از فرآیند شکلدهی چند نطه ای ورق های دولایه آلومینیوم/مس به صورت تجربی و به صورت تئوری با استفاده از روش مشت دوم بدست آمد. نتایج تجربی با نتایج تئوری کمتر از 10 درصد خطا داشته است. در شبیه سازی فرآیند تاثیر پارامترهای قطر پین، سختی لایه پلی اورتان و ضخامت لایه پلی اورتان بر حدشکلدهی فرآیند شکلدهی چند نقطه ای بررسی گردید. خروجی های نتایج شبیه سازی تحت بررسی آماری قرار گرفت که نتایج نشان داد همبستگی خوبی با یکدیگر دارند و پارامترها بسیاربالایی بر حدشکلدهی داشته است. نتایج نشان داد که پین با قطر 12 میلیمتر ابعاد بهینه می باشد و بیشترین حد شکلدهی را در تمامی حالات استفاده از لایه پلی اورتان در مقایسه با سایر پین ها داشته است. در تمامی قطر پین ها با افزایش سختی های لایه پلی اورتان و با افزایش ضخامت لایه پلی اورتان حدشکلدهی افزایش یافته است اما این افزایش حد شکلدهی با افزایش ضخامت تاثیر چشمگیری داشته است که در پین با قطر 8 و 15 میلیمتر بسیار بیشتر بوده است.https://jstc.iust.ac.ir/article_735967_7b879b337cc4db4c708077f018e5d8c5.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-382312320251122Low-Velocity Impact Response of Cylindrical Sandwich Shells with Metal–Fiber Laminated Faces and a Compliant Core Based on a Higher-Order Sandwich Shell Theoryتحلیل ضربه سرعت پایین پوسته استوانهای ساندویچی با رویههای چند لایه فلز-الیاف و هسته انعطافپذیر بر مبنای تئوری مرتبه بالای پوستههای ساندویچی2839285873569710.22068/jstc.2026.2079990.1945FAپیوندعباس پوردانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان .امیدرحمانیاستاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان.Journal Article20251212In this study, the low-velocity impact response of a cylindrical sandwich shell with metal–fiber laminated (FML) face sheets and a compliant core is analytically investigated. The governing equations are derived using Hamilton’s principle within the framework of a higher-order sandwich shell theory and implemented in MATLAB for numerical computation. In the developed model, the face sheets are modeled based on the classical shell theory, while the displacement field of the core is described according to the three-dimensional elasticity theory without employing common simplifying assumptions. Moreover, nonlinear distributions of stresses and strains through the core thickness are incorporated as complementary relations, and both geometric nonlinearity and in-plane/out-of-plane shear deformations are included to achieve a more accurate description of the impact response. The time history of the contact force is validated against available results from previous studies, demonstrating good agreement. Furthermore, a parametric analysis is performed to assess the influence of key parameters such as the core thickness and elastic modulus, as well as the impactor mass, velocity, and radius on the impact behavior of the system. The results reveal that these parameters play a crucial role in determining the peak contact force and the overall deformation of the sandwich shells.در این مطالعه، رفتار ضربهای پوسته استوانهای ساندویچی با رویه چندلایه فلز–الیاف (FML) و هسته انعطافپذیر تحت بارگذاری ضربه سرعت پایین بهصورت تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. برای توسعه مدل ریاضی، از اصل همیلتون در چارچوب تئوری مرتبهبالای پوستههای ساندویچی استفاده شده، معادلات حاکم استخراج و در محیط نرمافزار متلب پیادهسازی گردیدهاند. در این مدلسازی، رفتار رویهها بر اساس تئوری کلاسیک پوسته و میدان جابهجایی هسته با تکیه بر تئوری سهبعدی الاستیسیته، بدون استفاده از سادهسازیهای متداول، در نظر گرفته شده است. همچنین، توزیعهای غیرخطی تنش و کرنش در ضخامت هسته بهعنوان روابط مکمل وارد مدل شده و اثرات غیرخطی هندسی و تغییرشکلهای برشی درونصفحهای و برونصفحهای لحاظ گردیدهاند تا توصیف دقیقتری از پاسخ ضربهای حاصل شود. بدین ترتیب، تاریخچه زمانی نیروی تماس با دادههای موجود در مطالعات پیشین مقایسه و اعتبارسنجی شده است. علاوه بر این، در یک تحلیل پارامتری، اثر عوامل کلیدی نظیر ضخامت و مدول الاستیسیته هسته، جرم، سرعت و شعاع ضربهزننده بر رفتار ضربهای سیستم بررسی گردیده است. نتایج نشان میدهد که این پارامترها نقش تعیینکنندهای در بیشینه نیروی تماس، میزان تغییرشکل پوستههای ساندویچی دارند.https://jstc.iust.ac.ir/article_735697_1e63115b8c43878a94d6375595183060.pdfدانشگاه علم و صنعت ایرانعلوم و فناوری کامپوزیت2383-382312320251122Investigation of microstructure and thermomechanical characteristics of in-situ Al-15%Mg2Si-0.5%Er composite in hot compression testبررسی ریزساختار و مشخصههای ترمومکانیکی کامپوزیت درجای Al-15%Mg2Si-0.5%Er در آزمون فشار داغ2859286873596810.22068/jstc.2026.2085398.1952FAنیلوفرگنجعلیدانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان.اسماعیلتوحیدلودانشیار، گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان.حامدخسرویدانشیار، گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان.محمدکرد تمینیفارغالتحصیل کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، پارک علم و فناوری سیستان و بلوچستان، زاهدان.Journal Article20260214In this study, the simultaneous effects of modification Mg₂Si reinforcement particles in Al-Mg₂Si in-situ composite by erbium addition, along with hot compression testing at temperatures of 300, 350, 400, and 450 °C and strain rates of 0.001, 0.01, 0.1, and 1 s⁻¹, were investigated. Microstructural evolutions were examined using optical and scanning electron microscopy, while thermomechanical characteristics were analyzed based on Arrhenius constitutive equations. The results revealed that the addition of 0.5 wt.% erbium transformed the morphology of primary Mg₂Si particles from dendritic to polygonal, reducing their average size from 56 μm to 15 μm. The lamellar morphology of eutectic Mg₂Si particles also changed to short fibrous and particulate forms due to the modification of interfacial energy between the α-Al and Mg₂Si phases. Furthermore, thermomechanical processing accelerated microstructural refinement through mechanisms such as mechanical fragmentation, particle spheroidization, and dynamic recrystallization. By analyzing the flow curves and performing linear fitting of strain rate, temperature, and peak flow stress values, the constitutive constants were determined, and their variations with processing parameters were evaluated. The activation energy for hot deformation was calculated to be 259.14 kJ.mol-1. Finally, the accuracy of constitutive equations was validated by comparing the experimental (measured) flow stress values with those predicted by the model.در این پژوهش تاثیر همزمان اصلاح ذرات تقویت کننده Mg2Si در کامپوزیت درجای Al-Mg2Si با استفاده از اربیوم و آزمون فشار داغ در دماهای 300، 350، 400 و 450 °C و نرخ کرنش 0.001، 0.01، 0.1 و 1 s-1 مورد بررسی قرار گرفت. تحولات ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپهای نوری و الکترونی روبشی (SEM) و مشخصههای ترمومکانیکی با در نظر گرفتن معادلات بنیادی آرنیوسی تحلیل شدند. نتایج نشان داد که افزودن 0.5 درصد وزنی اربیوم، مورفولوژی ذرات Mg2Si اولیه را از حالت دندریتی به چندوجهی تغییر داد و اندازه متوسط آنها را از 56 به 15 میکرومتر کاهش داد. مورفولوژی ذرات Mg2Si یوتکتیکی نیز از حالت لایهای به الیاف کوتاه و نقطهای تبدیل شد که این تغییر ناشی از اصلاح انرژی فصل مشترک میان فازهای α-Al و Mg2Si است. علاوه بر این، فرآیند ترمومکانیکی از طریق مکانیزمهای خردایش مکانیکی، کرویشدن ذرات و تبلور مجدد دینامیکی، اصلاح ریزساختار را تسریع کرد. با تحلیل منحنیهای تنش-کرنش و انجام برازش خطی مقادیر نرخ کرنش، دما و تنش سیلان پیک، ثوابت معادلات بنیادی محاسبه و تغییرات آنها بر حسب پارامترهای فرآیندی بررسی شد. طبق نتایج، انرژی اکتیواسیون حرارتی برابر 259.14 kJ.mol-1 بدست آمد و در نهایت دقت معادلات بنیادی با مقایسه مقادیر تنش سیلان اندازهگیریشده و پیشبینیشده ارزیابی گردید.https://jstc.iust.ac.ir/article_735968_4c4cf6dca39ad7defcdea503658c92a8.pdf