هاوركرافت جزء ماشينهاي نقليه كلاس بالائي مي باشد كه برروي هر سطحي اعم از خشكي،آب ،يخ، چمن و هر چيز ديگري كه بتوان هوا را به تله انداخت حركت مي كند. علت نياز به اين وسيله آنست كه تنها وسيله اي مي باشد كه قابليت حركت در شرايط مختلف را دارد و مثلا مي توان در نواحي كم عمق كه امكان حركت براي ساير شناورها مقدور نيست باهاور كرافت به گشت زني پرداخت .

هاوركرافت با هوانا و كه بر روي بالشتكي از هواي فشرده حركت مي كند . كه هوا توسط يك فن يا كمپرسور بداخل بالشتك پمپ مي‌شود. 

از مهمترين مزاياي ها و كرافت مي توان به سرعت زياد، نداشتن محدوديت در نواحي كم عمق، توان حركت در خشكي، توان پنهان شدن در خشكي در عملياتهاي نظامي،... اشاره كرد. 

مهمترين علت آنكه اين وسيله هنوز بطور گسترده و ناوگان حمل و نقل وارد نشره است آنست كه هزينه ي تعمير و نگهداري آن بسيار زياد مي باشد و پس عواملي مثل صداي زياد، تاثير شرايط جوسي در سرعت و شعاع آن در رده هاي بعدي قرار دارند. 

در اين پروژه سعي شده تا اصول كلي مربوط به هاوركرافت و اجزاي آن مورد بررسي قرار گيرد. 

مروري بر تحقيقات گذشته:

استفاده از لايه ي هوا جهت كاهش اصطكاك بين سطوح به گذشته هاي دور باز مي گردد. در سال 1716،  Emmanuel توانست يك لايه‌ي هوا را بين دو صفحه بصورت دستي ايجاد كند. در سال 1882، نخستين اختراع Air lubrication در انگلستان توسط؟ثبت شد. در سال 1916، Von Tomohul  براي نيروي دريائي استراليا يك قايق ساخت كه به وسيله ي يك فن، هوابدرون حفره اين كه در زير آن تعبير شده بود فرستاده مي شد. اين قايق اولين نمونه از گشتيهاي اثر سطحي (Surface Effect Ships) مي باشد. ايجاد يك حجم هواي فشرده زير قايق سبب شد كه اشكال مختلفي از بالشتكهاي هوا شروع به استنتاج شود.

اگر بخواهیم منصفانه به تاریخچه اتومبیل بنگریم ، تصور من بر این است باید همان ارابه های چوبی و طراح آنها را هم جزیی از صنعت اتومویل و تاریخچه آن دانست. 

اما صنعت اتومبیل سازی با شکل و موتوری صنعتی در ابتدا به صورت اتفاقی و پراکنده به وسیله چند مخترع صورت گرفت. آنها به طور پیوسته روی اتومبیلهای خویش کار کردند تا امروزه  به صورت کنونی درآمده است. اتومبیل وسیله ای است که در طول دهه های طولانی به وسیله افراد مبتکر و مخترم زیادی تکمیل گردیده و سخن نابه جایی نیست ، اگر بگوییم ، اختراع آن را نمی توان به کس خاصی نسبت داد.

اتومبیل ابتدایی از نیروی بخار استفاده می نمود و شباهت زیادی به درشکه داشته است. ولی به مرور گذشت زمان، و آگاهی به قدرت بیشتر سوختهای دیگر ، توسط طراحان و مهندسان به شکل امروزی در آمد و به حداکثر ایمنی و رفاه رسید، که تقریبا جزء اصلی زندگی انسان ها گردیده است.

این صنعت با اختراع موتور احتراقی در سال 1860 میلادی به وسیله یک بلژیکی به نام اتین لونوار اختراع گردید و سپس به صورت خیلی سریع تغییرات عمده ای نمود. با پی بردن به نیروی موتور احتراقی روند تکامل این صنعت تسریع پیدا نمود و در بین سال های 1860 تا 1970 میلادی در اروپا اختراعات مختلفی به وسیله چند تن از مهندسین انجام گرفت.

ابتدا ساخت یک موتور کوچک و نصب آن به روی یک گاری کوچک بود که توسط زیگفرد مارکوس در سال 1874 میلادی در شهر وین انجام گرفت. موتور این وسیله نقلیه بخاری یا موتورهای برونسوز می گویند. به تدریج موتورهای برونسوز تبدیل به موتورهای درونسوز گردید که مخلوط هوا و گاز در داخل سیلندر به وسیله جرقه محترق می گردد. نمونه تکمیل شده موتور احتراق داخلی که موتور های امروزی شبیه به آن است توسط یک مهندس آلمانی به نام نیکلاس اتو با موفقیت ساخته شد و به همین جهت است که رشته تعمیرات اتومبیل های بنزینی را اتومکانیک گویند. در این سیستم عمل تراکم سوخت از احتراق در داخل سیلندر صورت می گرفت و راندمان بسیار بالایی داشت. دو نفر دیگری که نامشان در صنعت اتومبیل سازی بسیار معروف است عبارت بودند از گات لیب دایمر و کارل بنز که در یک زمان به صورت جدا گانه کار می کردند ولی جهت فعالیتشان یکی بود.

دایملر که در سال 1834 در آلمان متولد شده بود،  ابتدا با اتو کار می کرد ولی در سال 1882 فعالیت خود را با دایر کودن کارگاهی در شهر اشتوتکارت آلمان به طور جداگانه ادامه داد و در این شهر با شخصی به نام ویلهم مای باخ که او نیز از شاگردان اتو بود شریک شد و در مدت یک سال اولین موتور خود را وارد بازار نمودند. موتور آنها نوعی موتور سبک با سرعت بالا در حدود RPM 900 بود که نسبت به موتورهای احتراق داخلی آن زمان که حداکثر دورشان RPM 200 بود قابل مقایسه نبود این موتور کم کم کاملتر شد و به موتور دو سیلندر V شکل تبدیل شد، مجهز به کاربراتور بود که این کاربراتور را آقای مای باخ طراحی نموده بود. اولین سیستم جرقه زنی الکتریکی را بنز طراحی نمود و از سوپاپ قارچی شکل و سیستم خنک کننده توسط آب استفاده نمود. یاد آور می شود اولین موتوری که در اتومبیل در جلوی وسیله نقلیه قرار داشت در سال 1891 میلادی ساخته شد.

- تاریخچه ساخت خودرو ی باگی:

به راستی تاریخ دقیقی برای ساخت ماشینهای باگی در دست نیست . اما بر اساس شواهد تئوری موجود ، اولین خودرویی از این دست در سال 1972 در ایالات متحده ساخته شده است. این خودرو با کاربری حرکت در دشتها و سنگلاخها با طراحی خاص به تعداد بسیار محدود تولید شد و سپس متوقف گردید. اما ساخت این خودرو طی 15 سال اخیر ، علی الخصوص با نیاز سازمانهای فضایی به ماشینهایی با حرکت روی موانع صعب العبور در روی کرات دیگر ، شدت چشمگیری پیدا نموده است.

اولین نمونه خودرو باگی در ایران هم بر اساس شواهدی که من یافتم در سال 1383 در تهران تولید گردیده است. طراح این خودرو هم اکنون به دلیل مسایل خاص تولیدات خود را هم در مشهد و هم در تهران انجام می دهد.   البته قبلا فعالیتهایی توسط صنایع دفاع برای ساخت این وسیله شروع شده بوده است. که به دلیل پراکندگی تاریخی ذکر نگردیده است. 

از زمانی که سازندگان خودروهای شخصی و مسافربری دارای موتور درونسوز مجبور به تولید موتورهایی کوچکتر، با کاربرد بهتر سوخت، آلایندگی کمتر و بادوام تر شده اند، نیاز موتورها به روغنکاری نیز به طور چشمگیری تغییر کرده است. این تغییرات در موتور موجب تولید روغن موتورهایی شد که برای موتورهایی با پیچیدگی بیشتر، دمای بالاتر و دور موتور سریعتر مناسب باشند. 

این نوع روغنها دارای مواد افزودنی هستند که به خصوص هنگام روشن کردن موتور از فرسودگی آن جلوگیری میکند، چسبندگی بین قطعات را حفظ کرده و با معلق نگهداشتن دوده و مواد آلاینده حاصل از احتراق، به عبور و شسته شدن آنها از بخشهای داخلی موتور کمک میکند. این خواص موجب می شوند که فاصله بین دو تعویض روغن افزایش یابد.

کار روغن موتور چیست؟

وظایف اصلی روغن موتور عبارت است: روان سازی قسمت‌های متحرک موتور، به حداقل رساندن اصطکاک و فرسایش، کمک به کاهش حرارت و جذب ذرات معلق و رسوبات لجنی حاصل از احتراق. از آنجا که روغن موتور باید این چند کار را به طور همزمان انجام دهد، فرمولاسیون شیمیایی پیچیده‌ای را می‌طلبد اما برای آگاهی از عملکرد روغن موتور چگونگی رده‌بندی آن و انتخاب نوع صحیح روغن موتور برای خودرویتان، نیازی نیست شیمیدان یا مهندس شیمی باشید بلکه کافی است با انواع مختلف روغن موتور، رده‌بندی و علائم و اختصارات آن آشنا شوید.

اكثر كساني كه با كار وسايل نقليه آشنا هستند و يا براي مدتي رانندگي كرده‌اند بر اين اعتقادند كه متوقف كردن اتومبيل مهمتر از به حركت در آوردن آن مي‌باشد. اتومبيلي كه روشن نمي‌شود ممكن است باعث عصبانيت راننده‌اش گردد ولي هيچ‌گونه خطري براي راننده، عابرين و حتي خود اتومبيل نخواهد داشت. در حاليكه اگر ترمزهاي اتومبيلي درست كار نكند مي‌تواند يك تله مرگ باشد. ترمز مكانيزمي براي كاستن سرعت اتومبيل و يا بازداشتن آن از حركت كامل است. دراين فرآيندها، انرژي جنبشي ماشين توسط كار سايشي به حرارت تبديل مي‌شود  .

امروزه سيستم ترمز اتومبيل به سه قسمت اصلي تقسيم مي‌شود :

1- ديسك : كه به همراه چرخها مي‌چرخد، اولين قسمت كوپل سايشي مي‌باشد  . نوع ديسك تأثير زيادي روي مقدار فرسايش ويژه مي‌گذارد  . ديسك معمولاً از جنس چدن خاكستري ساخته مي‌شود. زيرا در مقايسه با چدنهاي ديگر داراي هدايت حرارتي بالاتري هستند كه اين به دليل ساختار صفحه‌اي آن مي‌باشد. در سالهاي اخير از مواد ديگري نظير آلومينيم تقويت شده با sic، كامپوزيت sic/c و كربن زينتر شده نيز استفاده مي شود .

2- لنت ترمز : دومين قسمت كوپل سايشي مي‌باشد. در هنگام ترمز، لنت به ديسك توسط پيستون هيدروليكي فشار وارد مي‌كند. نيروي سايشي بين لنت و ديسك چرخان، انرژي جنبشي وسايل نقليه را به حرارت تبديل مي‌كند  .

3- سيستم هيدروليكي : نيروي ترمز را از پدال به پيستون هيدروليكي انتقال مي‌دهد و پيستون نيز لنت را به ديسك فشار مي‌آورد  .

امروزه دو نوع ترمز وجود دارد : ترمزهاي ديسكي و ترمزدهاي درام   .

ترمزهاي درام زودتر طراحي شده‌اند و تا سال 1960 نيز در همه ماشينها از اين نوع استفاده مي‌شده است. امروزه اين نوع ترمز در اتوبوسها و كاميونها استفاده مي‌شوند. اخيراً ترمزهاي ديسكي براي ماشينهاي سنگين پيشنهاد شده‌اند  .

مهم‌ترين اختلاف بين اين دو نوع ترمز طراحي لنت و ديسك مي‌باشد. ولي سيستم هيدروليكي آنها يكسان مي‌باشد  . طراحي ترمزها بر جريان حرارت، خواص صدايي و راحتي تعويض تاثير مي‌گذارد  . شكل 1 شماتيكي از سيستم ترمز به همراه درام و ديسك را نشان مي‌دهد .

ترمزهاي ديسكي شامل دو لنت هستند كه دو طرف ديسك قرار دارند و از دو طرف ديسك را نگه مي‌دارند  . در اين نوع ترمزها نيروي سايشي بين لنت و ديسك عمود بر نيروي عمود بر صفحه لنت مي‌باشد و بر آن تأثير نمي‌گذارد  . بنابراين نيروي ترمز با نيروي عمودي رابطه خطي دارد. در نتيجه در ترمزهاي ديسكي نيروي پدال بالاتري در مقايسه با ترمزهاي درام ايجاد مي‌شود و بهتر ترمز مي‌گيرند. در ترمزهاي ديسكي لنت 7 تا 25 درصد سطح ديسك را مي‌پوشاند  .

سابقه اندازه گيري به عهد باستان باز مي گردد و مي توان آن را به عنوان يكي از قديمي ترين علوم به حساب آورد .

در اوايل قرن 18 جيمز وات (JAMES WATT) مخترع اسكاتلندي پيشنهاد نمود تا دانشمندان جهان دور هم جمع شده يك سيستم جهاني واحد براي اندازه گيريها به وجود آورند . به دنبال اين پيشنهاد گروهي از دانشمندان فرانسوي براي به وجود آوردن سيستم متريك (METRIC SYS) وارد عمل شدند . 

سيستم پايه اي را كه داراي دو استاندارد يكي «متر» براي واحد طول و ديگري «كيلوگرم» براي وزن بوده ، به وجود آوردند . در اين زمان ثانيه (SECOND) را به عنوان استاندارد زمان (TIME) و ترموسانتيگراد را به عنوان استاندارد درجه حرارت مورد استفاده قرار مي دادند . 

در سال 1875 ميلادي دانشمندان و متخصصات جهان در پاريس براي امضاء قراردادي به نام پيمان جهاني متريك (INTERNATIONAL METRIC COMVENTION) دور هم گرد آمدند . اين قرارداد زمينه را براي ايجاد يك دفتر بين المللي اوزان و مقياسها در سورز (SEVRES) فرانسه‌ آماده كرد. اين مؤسسه هنوز به عنوان يك منبع و مرجع جهاني استاندارد پابرجاست . 

امروزه سازندگان دستگاههاي مدرن آمريكايي ، دقت عمل استانداردهاي اصلي خود را كه براي كاليبراسيون دستگاه هاي اندازه گيري خود به كار مي برند ، به استناد دفتر 

استانداردهاي ملي (N.B.S)تعيين مي نمايند . 

لازم به يادآوري است دستگاه هاي اندازه گيري و آزمون به دلايل گوناگون از جمله فرسايش ، لقي و ميزان استفاده ، انحرافاتي را نسبت به وضعيت تنظيم شده قبلي نشان مي دهند . 

هدف كاليبراسيون اندازه گيري مقدار انحراف مذكور در مقايسه با استانداردهاي سطوح بالاتر و همچنين دستگاه در محدوده «تلرانس» اصلي خود مي باشد . 

تعريف اندازه گيري : 

اندازه گيري يعني تعيين يك كميت مجهول با استفاده از يك كميت معلوم و يا مجموعه‌اي از عمليات ، با هدف تعيين نمودن تعداد يك كميت .

صحت : 

نزديكي نتيجه انداره گيري يك كميت را با ميزان واقعي آن كميت گويند ، اين مقدار به صورت درصدي از ظرفيت كلي دستگاه مي باشد . 

رواداري : 

حداكثر انحراف يك قطعه ساخته شده از اندازه خاص خودش را گويند . 

شاتون به عنوان يكي ازمهمترین قطعه متحرك موتور،در نحوه كاركرد وبازده مكانيكي موتور موثر بوده،اصلاح وبهسازي آن مي تواند نقش قابل توجهي در بهبود كاركرد موتور داشته باشد.

در زمينه تحليل تنش در شاتون تحقيقات بسياري انجام گرفته است.ذيلا به نمونه اي از كاربرد روش اجزاي محدود اشاره شده است.

در سال 1989 ميلادي در يك كارخانه ذوب فلزات،شاتون يك موتور 18 سيلندر ديزل دچار شكست شد.موتور مزبور جهت تامين برق كوره هاي الكتريكي به كار گرفته شده با معاينه شاتون آسيب ديده مشخص شد شكست در اثر خستگي وپيدايش ترك در رزوه هاي شاتون رخ داده است.رزوه هاي مزبورجهت بسته شدن پيچ روي شاتون واتصال دو تكه شاتون در سوراخ عبور پيچ ايجاد شده بودند.مدل شاتون تحت بارهاي تنش در پاي رزوه هاي ياد شده بوده اند.براي كاهش اين تنشها، انحناي پاي دندانه ها در مدل كامپيوتري به دو برابر مقدار اوليه افزايش يافته است.با تحليل مدل اصلاح شده، نتايج بيانگر كاهش قابل توجه در مقدار تنش پاي دندانه ها بوده اند.بيشترين مقدار تنش در اين ناحيه از 3200 مگاپاسكال به 1500 مگاپاسكال كاهش يافته است در پاي رزوه هاي شاتون اصلاح فوق الذكر به عمل آمده،جنس شاتون نيز به نوعي فولاد با مقاومت بيشتر در برابر خستگي تغيير يافت وآثار مثبت اين تغييرات در عمل نيز مشاهده گرديد.

اين گزارش به تشريح عملكرد سوپاپ ترمز اتوماتيك به منظور شبيه سازي و تحليل رفتار ديناميكي شير مي پردازد . هدف اصلي از تحليل ، تعيين فشار دبي خروجي از شير پر بر حسب زمان در وضعيتهاي تلف كاري آن مي باشد . بدين منظور لازم است تا ابتدا تشريح دقيقي از عملكرد و وضعيت سيستم ارائه گردد ، تا بر پايه آن بتوان مقادير ورودي و خروجي را به هم مرتبط نمود . لذا لازم است تا ابعاد و اندازه هاي شير اعم از اندازه مقاطع و حجم ها ، و نيز ساير مشخصات شير ، نظير ثابت فنرهاي تعيين گردد .  

بر اساس آنچه ذكر شد در اين گزارش ابتدا به بررسي مدار كلي شير ترمز اتوماتيك و جايگاه اين شير در ارتباط با ساير اجزا ترمز مي پردازيم .  سپس مسير و جريان هوا در ادامه شرحي بر عملكرد اجزا تشكيل دهنده ترمز اتوماتيك ارائه مي گردد . در پايان ابعاد و اندازه هاي شير ارائه مي گردد .  

ترمز به عنوان كنترل كننده سرعت در قطار ، اصلي ترين ركن ترددايمن مي باشد .  بنابراين  نخستين اولويت در طراحي اين سيستم ، بالا بودن ايمني ، حتي به ازاي هزينه بالا و  استفاده از روشهاي غير معمول ، مي باشد . 

به همين منظور ترمز قطار به نحوي طراحي گرديده كه بر خلاف سيستمهاي رايج ، كاهش شار لوله ترمز ، باعث عمل ترمز گيري مي شود . اين امر خصوصاٌ در موقع گسيختگي قطار حائز اهميت است و باعث خواهد شد تا در موقع گسيختگي قطار كاهش خوبخودي در لوله ترمز روي داده و قطار به طور خودكار ترمز بگيرد .  

به طور مختصر مكانيزم مدار ترمز و جايگاه سوپاپ ترمز اتوماتيك در آن را مي توان اينگونه بيان نمود : 

موتور قطار مستقيماٌ در ارتباط با كمپرسوري است كه مي تواندهواي متراكم با فشار حدود 14.Psi توليد مي نمايد .  هواي فشرده پس از ذخيره شدن در مخزن اصلي عيور از لوله ها و صافي ها وارد سوپاپ ترمزاتوماتيك (يا شش دنده ) مي گردد و طي پروسي تبديل به هواي با فشار حدود 70Psi مي شود و از آن پس ، اين فشار تنظيم شده وارد ولوله اي به نام لوله اصلي brake pipe) يا لوله ترمز ) مي گردد . اين لوله در سرتاسر قطار امتداددارد و توسط لوله هاي لاستيكي بين واگن ها ارتباط آنهابا يكديگر و نيز لوله اصلي لكومتيو برقرار مي شود.  

در15ژانويه1919، در خيابان تجاری بوستون واقعه ای وحشتناک رخ داد. مخزن بزرگی با27 متر قطر و حدود 15 متر ارتفاع، ناگهان شکست و بيش از 5/7 ميليون ليتر شيره قند در خيابان ريخت .

ناگهان قسمت بالای مخزن به هوا و پهلوها به دو طرف پرتاب شدند. ساختمانی در آن نزديکی، که کارمندانش در حال صرف نهار بودند، فرو ريخت و چند نفر مدفون شدند و قسمتی از مخزن به ايستگاه آتش نشانی برخورد کرد و تعدادی آتش نشان کشته و مجروح شدند.

به هنگام فروريختن، قسمتی از مخزن به يکی از ستونهای ساختمان بلند شرکت راه آهن بوستون اصابت کرد. اين ستون کاملا قطع شد... و ساختمان از حالت قائم خارج و چند فوت نشست کرد... . بر اثر غرق شدن در شيره قند، يا خفگی، و يا در اثر برخورد با آوار دوازده نفر جان باختند، بيش از 40 نفر مجروح شدند. تعداد زيادی اسب که در آن ساختمان می زيستند غرق شدند، وبقيه را نيز بر اثر شدت جراحات مجبور بودند بکشند.

شکست مخزن شيره قند شناخت وقايعی را که به شکست زودرس قطعات مهندسی منجر می شوند، الزامی می کند. گاهی ساير سازه ها نيز به همين سرنوشت دچار می شوند. برای مثال، در بلژيک، کانادا، اتريش و ايالات متحده آمريکا در طی پنجاه سال گذشته چندين پل فرو ريخت ، علاوه بر آن تا به حال در تعداد بسياری کشتی باری شکست رخ داده است. از مطالعات بعدی نتيجه گيری شده است که اين شکستها، که به دو قسمت شدن کشتی منجر می شود، ناشی از تمرکز تنشها در قسمت بالای کشتی و امکان پذير بودن عبور ترک از قسمت جوش است،جوشهايی که صفحات فولادی دا به همديگر وصل می کند همچنين نواقص جوشکاری و کيفيت نامطلوب فولاد به فرآيند شکست کمک می کند. اخيرا تعداد زيادی شکست در کشتيهای حامل نفت رخ داده است که به آلودگی سواحل و محلهای غنی از ماهی منجر شده است.

جالب است بدانيم که مسير شکست در کشتيهای باری شبيه به مسير شکست در کشتی مسافربری تايتانيک است که در سال 1912 با کوه يخ برخورد و غرق شد، درنتيجه باعث مرگ 1500 مسافر و خدمه کشتی شد. بقايای اين کشتی را ابتدا در سال 1985 دکتر رابرت بالارد(Robert Ballard) و همکارانش در عمق 6/3 کيلومتری از سطح اقيانوس اطلس کشف کردند. گاردز و همکارانش حدس زدند که غرق شدن کشتی تايتانيک ناشی از شکست ترد ساختار فولادی است که در اثر برخورد با کوه يخ در شمال اقيانوس اطلس رخ داده است. گانن گزارش کرده است آزمون شکست شارپی  که روی يک قطعه از بدنه کشتی در˚-1C انجام شده، تقريباً برابر با دمای آب در لحظه وقوع فاجعه بوده، و تأييد کرد که بدنه کشتی از فولاد ترد ساخته شده است. اين فولاد ترد به وجود درصد گوگرد زياد و يا به دمای زياد دگرگونی ترد-نرم مرتبط شده است. به علاوه، لبه های قطعاتی که پيدا شده بود... ناصاف، و تقريبأ خرد شده بود و بر روی خود فلز نشانه ای از خمش نبود. 

تصاويری را که گروه تحقيق بالارد از اجزای بدنه کشتی تايتانيک گرفتند، مارشال بررسی و نظريه شکست ترد فلز را، که باعث غرق شدن آن بود تأييد کرد. «قطعات شبيه به قسمتهای ترک خوردة پوستة تخم مرغ است و به نظر می رسد که شکست بدون توجه به بستها و مرزهای صفحات گسترش يافته است» عقيده بر اين است که جداشدن نهايی قسمت جلو و عقب کشتی به روش زير رخ داده است:

وقتی قسمت جلوی کشتی به کوه يخ برخورد می کند به زير آب می رود، بنابر اين قسمت عقب کشتی به سمت بالای آب می آيد. قسمت معلق عقب کشتی ماکزيمم ممان خمشی را به وسط کشتی اعمال می کند و کشتی را دونيم می کند، اين کار روی يا نزديک به عرشه بالای کشتی، که تنش خمشی از نوع کششی است، رخ داده است. در نتيجه، کمانه کردن قسمت جلو کشتی نزديک به قسمت پائين به وضوح ديده می شود، اين علائم نشان دهندة وجود تنشهای خمشی فشاری نزديک به کف کشتی است.

با توجه به حوادث ناگوار توأم با هزينه های جانی و مالی، پر واضح است که شناخت پديده تمرکز تنش و راههای پيشگيری و تعديل آن امری ضروری و اجتناب ناپذير می باشد.  

 

  كمك‌فنر به همان اندازه كه ايمني حركت را تضمين مي كند، وظيفة خوش سواري را نيز بر عهده دارد. كمك فنر بايد از پريدن( جهيدن) چرخها جلوگيري كند، يعني تماس بين چرخ و جاده را هميشه برقرار سازد همچنين كله زدن خودرو را ميرا كند. 

با طراحي و ساخت سيستمهاي تعليق جديد با قطعات نگهدارنده و راهنماي كم اصطكاك، و افزايش سرعت و توان خودرو، امروزه انتظارات از اين قطعه نسبت به سالهاي گذشته به مراتب بيشتر است.

از اين رو هر خودرو، كمك فنر خاص خود را دارد. كمك فنر نيز مانند لاستيك و لنت ترمز، تنش و شرايط كاري دشوار را تحمل مي كند و از اين رو نياز به بازديد منظم دارد. تعويض به هنگام كمك فنر مي تواند بر ايمني راننده و سرنشينان اثر مهمي بگذارد. البته در اين باره مشكلاتي وجود دارد.

فرسودگي و كاركرد لاستيك را مي توان به خوبي از سايش عاج لاستيك دريافت. اما از آنجا كه كمك فنر در داخل شاسي قراردارد، بازرسي آن ساده نيست. مشكل ديگر اين است كه آزمايش كاركرد كمك فنر نصب شده دشوار است.

موتورهاي كوچك مخصوصاً با قدرت كسر اسب بخار كاربرد فراوان دارند بطوريكه پيشرفت محصولات جديد سازندگان سفينه هاي فضائي ، هواپيماها ، ماشينهاي تجارتي ، ماشين هاي ابزار و غيره در سايه طرح موتورهاي با قدرت كسر اسب بخار امكان پذير مي باشد.

چون لزوماً عملكرد و موارد استعمال موتورها بسيار گوناگون است صنعت توليد موتور در زمينه انواع چنين موتورهائي تكامل پيدا كرده بطوريكه براي هر زمينه اي طرحي موجود است.

یاتاقان مغناطیسی که شافت را به جای تماس مکانیکی با نیروی مغناطیسی به حالت تعلیق در می آورند، چند دهه است که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. یاتاقان های مغناطیسی مزایای فراوانی ، از جمله توانایی کار در سرعت های بالا و قابلیت عملکرد بدون روغن کاری در محیط خلاء را به استفاده کنندگان عرضه می کنند. این یاتاقان ها بدون اصطکاک کار  می کنند، فرسایش کمی دارند، در حین دوران ارتعاشات بسیار کمتری نسبت به بقیه یاتاقان ها ایجاد می کنند، می توانند مکان شافت را به دقت کنترل کنند، نیروهای خارجی وارد بر شافت را اندازه بگیرند و حتی شرایط کاری ماشین را تصویر کنند.

امروزه رشد تکنولوژی ، به ویژه در کنترل و پردازش دیجیتال، یاتاقان های مغناطیسی را به سوی طراحی نیرومندتر و به صرفه تر نسبت به گذشته هدایت کرده است. یاتاقان های امروزی برای محدودهِی گسترده ای از کاربردها، از تجهیزات نیمه هادی گرفته تا میکرو توربین ها و کمپرسورهای سرد سازی و پمپهای خلاء، مناسب هستند 

 تكنولوژي صنعتي از زمانهاي قديم كه همه چيز بصورت دستي ساخته مي شده آغاز و تا زمان حال كه توليد به روشهاي تمام اتوماتيك انجام مي شود ادامه دارد.در اين تحولات ماشينهاي ابزار نقش مهمي ايفا كرده اند.

بدون وجود ماشينهاي ابزار هيچ هواپيمايي، خودرو، تلويزيون وكامپيوتر وجود نداشت.بسياري از محصولات ديگر صنعتي پزشكي، تفريحي، خانگي نيز بدون استفاده از ماشينهاي ابزار قابل ساخت نيستند.مثلا اگر ماشينهاي ابزار نبود كشاورزان در عوض تراكتور بايد با استفاده از گاوآهن دست ساز ماشين زراعي را شخم مي زدند.

به سختي مي توان محصولي را يافت كه براي توليد آن بصورت مستقيم يا غيرمستقيم نياز به يك ماشين ابزار وجود نداشته باشد.امروزه هيچ كشوري در جهان بدون استفاده از ماشينهاي ابزار پيشرفته نخواهد توانست در بازار رقابت اقتصادي موفق باشد.

يك نكته مهم در رابطه با تكنولوژي توليد مدرن وجود دارد كه بايد برآن تاكيد نمود،كارهاي ماهرانه صنعتي نظير قالبسازي، ابزارسازي وماشينكاري دقيق را بايد هم ارزش با تحصيلات دانشگاهي در نظر گرفت در صنايع مدرن امروزي تقريبا از كارهاي عادي و غيرماهرانه خبري نيست.

خنك سازي توربين بعنوان يك تكنولوژي كليدي براي توسعه موتورهاي توربين گازي 

عملكرد يك موتور توربين گازي تا حد زيادي تحت تاثير دماي ورودي توربين مي باشد و افزايش عملكرد قابل توجه را مي توان با حداكثر دماي ورودي توربين مجاز بدست آورد. از يك نقطه نظر عملكردي احتراق با دماي ورودي توربين در حدود  مي تواند يك ايده ال به شمار آيد چون هيچ كاري براي كمپرس كردن هواي مورد نياز براي رقيق كردن محصولات احتراقي به هدر نمي رود. بنابراين روند صنعتي جاري, دماي ورودي توربين را به دماي استوكيو سوخت  بخصوص بردي موتورهاي نظامي, نزديكتر مي كند. با اين وجود دماهاي فلز مولفه مجاز نمي تواند از  كند. براي كاركردن در دماهاي گازي بالاي اين حد, يك سيستم خنك سازي مولفه بسيار موثر مورد نياز است. پيشرفت در خنك سازي, يكي از ابزار اصلي براي رسيدن به دماهاي ورودي توربين بالاتر مي‌باشد و اين امر به عملكرد اصلاح شده و عمر بهبود يافته توربين منتهي مي شود. انتقال حرارت يك عامل طراحي مهم براي همه بخش هاي يك توربين گاز پيشرفته بخصوص در بخش هاي توربين و كمبوستور مي باشد. در بحث وضعيت طراحي خنك سازي مصنوعي بخش داغ، بايد به خاطر داشته باشيد كه طراح توربين مرتباً تحت فشارهاي شديد برنامه زمانبدي توسعه, قابليت پرداخت, دوام و انواع ديگر محدوديت هاي درون نظامي مي باشد و همه اينها قوياً انتخاب يك طرح خنك سازي را تحت تاثير قرار ميدهند.

در طراحی کنونی توربو ماشینها، و بخصوص برای کاربردهای مربوط به موتورهای هواپیما، تاکید اساسی بر روی بهبود راندمان موتور صورت گرفته است. شاید بارزترین مثال برای این مورد، «برنامه تکنولوژی موتورهای توربینی پر بازده مجتمع» (IHPTET) باشد که توسط NASA و DOD حمایت مالی شده است.

هدف IHPTET، رسیدن به افزایش بازده دو برابر برای موتورهای توربینی پیشرفته نظامی، در آغاز قرن بیست و یکم می باشد. بر حسب کاربرد، این افزایش بازده از راههای مختلفی شامل افزایش نیروی محوری به وزن، افزایش توان به وزن و کاهش معرف ویژه سوخت (SFC) بدست خواهد آمد.

وقتی که اهداف IHPTET نهایت پیشرفت در کارآیی را ارائه می دهد، طبیعت بسیار رقابتی فضای کاری کنونی، افزایش بازده را برای تمام محصولات توربو ماشینی جدید طلب می کند. به خصوص با قیمتهای سوخت که بخش بزرگی از هزینه های مستقیم بهره برداری خطوط هوایی را به خود اختصاص داده است،  SFC، یک فاکتور کارایی مهم برای موتورهای هواپیمایی تجاری می باشد.

اهداف مربوط به کارایی کلی موتور، مستقیما به ملزومات مربوط به بازده آیرودینامیکی مخصوص اجزاء منفرد توربو ماشین تعمیم می یابد. در راستای رسیدن به اهداف مورد نیازی که توسط IHPTET و بازار رقابتی به طور کلی آنها را تنظیم کرده اند، اجزای توربو ماشینها باید به گونه ای طراحی شوند که پاسخگوی نیازهای مربوط به افزایش بازده، افزایش کار به ازای هر طبقه، افزایش نسبت فشار به ازای هر طبقه، و افزایش دمای کاری، باشند.

بهبودهای چشمگیری که در کارایی حاصل خواهد شد، نتیجه ای از بکار بردن اجزایی است که دارای خواص آیرودینامیکی پیشرفته ای هستند. این اجزا دارای پیچیدگی بسیار بیشتری نسبت به انواع قبلی خود هستند که شامل درجه بالاتر سه بعدی بودن، هم در قطعه و هم در شکل مسیر جریان می باشد.

میدان های جریان مربوط به این اجزا نیز به همان اندازه پیچیده و سه بعدی خواهد بود. از آنجایی که درک رفتار پیچیده این جریان، برای طراحی موفق چنین قطعاتی حیاتی است، وجود ابزارهای تحلیلگر کارآتری که از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بهره می برند، در پروسه طراحی، اساسی می باشد.

در گذشته، طراحی قطعات توربو ماشین ها با استفاده از ابزارهای ساده ای که بر اساس مدلهای جریان غیر لزج دو بعدی بودند کفایت می کرد. اگرچه با روند کنونی به سمت طراحی ها و میدانهای جریان پیچیده تر، ابزارهای پیشین دیگر برای تحلیل و طراحی قطعات با تکنولوژی پیشرفته مناسب نیستند. در حقیقت جریانهایی که با این قطعات برخورد می کنند، به شدت سه بعدی (3D)، ویسکوز، مغشوش و اغلب با سرعت ها ، در حد سرعت صوت می باشند. این جریان های پیچیده، قابل فهم و پیش بینی نیستند، مگر با بکار بردن تکنیک های مدلسازی که به همان اندازه پیچیده هستند. 

انتقال حرارت به سيالات با خواص متغير موضوعي است كه از بيش از نيم قرن پيش مورد توجه محققان قرار گرفته است.

خواص ترموديناميكي و انتقالي در سيالات معمولا تابعي از دما و فشار سيال است. اين خواص در دماها و فشارهاي معمولي تقريبا ثابت است. يكي از پيچيده ترين وكلي ترين سيال با خواص متغير و تابع شديد دما و فشار سيال فوق بحراني مي باشد. اين سيال بدليل تغيير بسيار زياد خواص آن بخصوص در نقطه بحراني بسيار مورد توجه است و همواره به عنوان يك سيال خواص متغير كامل مورد استفاده قرار مي گيرد.

در اينجا نيز با توجه به ويژگي هاي اين سيال كه در ادامه شرح داده خواهد شد و همچنين به عنوان پيچيدهترين نوع سيال خواص متغير كه ميتوان انواع ديگر از سيالات با خواص متغير را حالت خاصي از اين سيال دانست از اين سيال به عنوان سيال پايه وخواص متغير استفاده ميشود.