NiAl alloy powders were prepared by mechanical alloying method and bulk specimens were produced using hot isostatic pressing techniques. This study focused on the transformation behavior and properties of Ni-Al mechanically alloyed powders and bulk alloys. Transformation behavior was investigated by differential scanning calorimeter (DSC), XRD and TEM. Particle size distribution and microstructures of mechanically alloyed powders were studied by particle size analyzer and scanning electron microscope (SEM). After 10 hours milling, XRB peak broadening appeared at the alloyed powders with compositions of Ni-36at%Al to 40at%Al. The NiAl and $Ni_3Al$ intermetallic compounds were formed after water quenching of solution treated powders and bulk samples at $1200^{\circ}C$, but the martensite phase was observed after liquid nitrogen quenching of solution treated powders. However, the formation of $Ni_3Al$ intermetallic compounds were not restricted by fast quenching into liquid nitrogen. It is considered to be caused by fast diffusion of atoms for the formation of stable $\beta$(NiAl) phase and $Ni_3Al$ due to nano sized grains during quenching. Amounts of martensite phase increased as the composition of aluminium component decreased in the Ni-Al alloy, which resulted in the increasing damping properties.
Afridi, Muhammad Idrees;Qasim, Muhammad;Khan, Ilyas
Journal of the Korean Physical Society
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v.73
no.9
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pp.1303-1309
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2018
In the present paper, we study the entropy analysis of boundary layer flow over a slender stretching sheet under the action of a non uniform magnetic field that is acting perpendicular to the flow direction. The effects of viscous dissipation and Joule heating are included in the energy equation. Using similarity transformation technique the momentum and thermal boundary layer equations to a system of nonlinear differential equations. Numerical solutions are obtained using the shooting and fourth-order Runge-Kutta method. The expressions for the entropy generation number and Bejan number are also obtained using a suggested similarity transformation. The main objective of this article is to investigate the effects of different governing parameters such as the magnetic parameter ($M^2$), Prandtl number (Pr), Eckert number (Ec), velocity index parameter (m), wall thickness parameter (${\alpha}$), temperature difference parameter (${\Omega}$), entropy generation number (Ns) and Bejan number (Be). All these effects are portrayed graphically and discussed in detail. The analysis reveals that entropy generation reduces with decreasing wall thickness parameter and increasing temperature difference between the stretching sheet and the fluid outside the boundary layer. The viscous and magnetic irreversibilities are dominant in the vicinity of the stretching surface.
In this paper, we suggest the design of 128bit block cipher which is provable security based on mathematics theory. We have derived the 16$\times$16 matrix(i.e.,linear transformation) which is numerous active S-box, and we proved for DC and LC which prove method about security of SPN structure cipher algorithm. Also, the minimum number of active S-box, the maximum differential probabilities and the maximum linear probabilities in round function of 128bit block cipher algorithm which has an effect to DC and LC are derived.
The Expanded Guide Circle (EGC) method has been originally proposed as the guidance navigation method for improving the efficiency of the remote operation using the sensory information. The previous algorithm is, however, concerned only for the omni-directional mobile robot, so it needs to suggest a suitable one for a mobile robot with non-holonomic constraints. The ego-kinematic transform is a method to map points of $R^2$ into the ego-kinematic space which implicitly represents non-holonomic constraints for admissible paths. Thus, robots with non-holonomic constraints in the ego-kinematic space can be considered as "free-flying object". In this paper, we propose an effective obstacle avoidance method for mobile robots with non-holonomic constraints by applying EGC method in the ego-kinematic space using the ego-kinematic transformation. This proposed method shows that it works better for non-holonomic mobile robots such as differential-drive robot than the original one. The simulation results show its effectiveness of performance.
Methods of Riemannian geometry has played an important role in the study of compact transformation groups. Every effective action of a compact Lie group on a differential manifold leaves a Riemannian metric invariant and the study of such actions reduces to the one involving the group of isometries of a Riemannian metric on the manifold which is, a priori, a Lie group under the compact open topology. Once an action of a compact Lie group is given an invariant metric is easily constructed by the averaging method and the Lie group is naturally imbedded in the group of isometries as a Lie subgroup. But usually this invariant metric has more symmetries than those given by the original action. Therefore the first question one may ask is when one can find a Riemannian metric so that the given action coincides with the action of the full group of isometries. This seems to be a difficult question to answer which depends very much on the orbit structure and the group itself. In this paper we give a sufficient condition that a subgroup action of a compact Lie group has an invariant metric which is not invariant under the full action of the group and figure out some aspects of the action and the orbit structure regarding the invariant Riemannian metric. In fact, according to our results, this is possible if there is a larger transformation group, containing the oringnal action and either having larger orbit somewhere or having exactly the same orbit structure but with an orbit on which a Riemannian metric is ivariant under the orginal action of the group and not under that of the larger one. Recently R. Saerens and W. Zame showed that every compact Lie group can be realized as the full group of isometries of Riemannian metric. [SZ] This answers a question closely related to ours but the situation turns out to be quite different in the two problems.
With the increase of the production of energy from renewable, it becomes important to look at techniques to store this energy. Therefore, a single winding bearingless flywheel motor (SWBFM) specially for flywheel energy storage system is introduced. For the control system of SWBFM, coupling between the torque and the suspension subsystems exists inevitably. It is necessary to build a reasonable radial force mathematical model to precisely control SWBFM. However, SWBFM has twelve independently controlled windings which leads to high-order matrix transformation and complex differential calculation in the process of mathematical modeling based on virtual displacement method. In this frame, a Maxwell tensor modeling method which is no need the detailed derivation and complex theoretical computation is present. Moreover, it possesses advantages of universality, accuracy, and directness. The fringing magnetic path is improved from straight and circular lines to elliptical line and the rationality of elliptical line is verified by virtual displacement theory according to electromagnetic torque characteristics. A correction function is taken to increase the model accuracy based on finite element analysis. Simulation and experimental results show that the control system of SWBFM with radial force mathematical model based on Maxwell tensor method is feasible and has high precision.
In this research, the dynamic stability and nonlinear vibration behavior of a smart rotating sandwich cylindrical shell is studied. The core of the structure is a functionally graded material (FGM) which is integrated by functionally graded piezoelectric material (FGPM) layers subjected to electric field. The piezoelectric layers at the inner and outer surfaces used as actuator and sensor, respectively. By applying the energy method and Hamilton's principle, the governing equations of sandwich cylindrical shell derived based on first-order shear deformation theory (FSDT). The Galerkin method is used to discriminate the motion equations and the equations are converted to the form of the ordinary differential equations in terms of time. The perturbation method is employed to find the relation between nonlinear frequency and the amplitude of vibration. The main objective of this research is to determine the nonlinear frequencies and nonlinear vibration control by using sensor and actuator layers. The effects of geometrical parameters, power law index of core, sensor and actuator layers, angular velocity and scale transformation parameter on nonlinear frequency-amplitude response diagram and dynamic stability of sandwich cylindrical shell are investigated. The results of this research can be used to design and vibration control of rotating systems in various industries such as aircraft, biomechanics and automobile manufacturing.
This paper presents a simple model for studying the dynamic response of multi-span bridges resting on piers with different heights and subjected to earthquake forces acting transversely to the bridge, but varying spatially along its length. The analysis is carried out using the modal superposition technique, while the solution of the resulting integral-differential equations is obtained via the Laplace transformation. It has been found that the piers' height and the quality of the foundation soil can affect significantly the dynamic behavior of such bridges. Typical examples showing the effectiveness of the method are presented with useful results listed.
A numerical analysis program is developed by FDM scheme for the prediction of microstructural transformation during heat treatment of steels. In this study, multi-phase model was used fur description of diffusional austenite transformations in low-alloy hypoeutectoid steels during cooling after austenitization. A fundamental property of the model consisting of coupled differential equations is that by taking into account the rate of austenite grain growth, it permits the prediction of the progress of ferrite, pearlite, and bainite transformations simultaneously during quenching and estimate the amount of martensite also by using K-M eq. In order to simulate the microstructural evolution during tempering process, another Avrami-type eq. was adopted and method for vickers hardness prediction was also proposed. To verify the developed program, the calculated results are compared with experimental ones of casting product. Based on these results, newly designed heat treatment process is proposed and it was proved to be effective for industry.
This paper describes a robust stabilization of single input nonlinear systems with parametric uncertainty. We first investigate differential flatness of the nominal nonlinear systems. If a single input system is differentially flat, it possesses a flat output. And we define coordinate transformation functions via successively differentiating the flat output, and we also consider the robust fictitious controls at every differentiation of the flat output. In the new coordinates the nonlinear system is transformed into the Brunovsky normal form with matched uncertainty. With a robust control based on the Lyapunov method, the robust stabilization is achieved.
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