بهینه‌سازی پارامترهای مؤثر بر رفتار خمشی پانل ساندویچی لانه‌زنبوری به روش سطح پاسخ

نویسندگان

1 نویسنده مسئول: استادیار، پژوهشکده علوم و فناوری دفاعی شمال، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، فریدونکنار، ایران

2 استادیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

3 استاد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

4 کارشناسی ارشد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

doi
چکیده

استفاده از ساختارهای کامپوزیتی ساندویچی به دلیل خواص مکانیکی مطلوب و نسبت استحکام به وزن بالا در کاربردهای مختلف مانند صنایع هوافضا، کشتی‌سازی و پیل‌های سوختی همچنان مورد توجه قرار دارد. در این پژوهش، رفتار خمشی ساختار ساندویچی با هسته لانه‌زنبوری آلومینیومی و رویه شیشه-اپوکسی مورد تحلیل قرار گرفته است. برای تحلیل رفتار خمشی، مدل‌سازی اجزای محدود سازه تحت آزمون خمش سه‌نقطه‌ای و با استفاده از نرم‌افزار آباکوس صورت گرفته و همچنین نمودار نیرو-جابجایی و مقادیر نیروی خمشی بیشینه، مدول و استحکام خمشی به‌دست‌آمده است. پارامترهای ضخامت رویه، ضخامت هسته و ابعاد سلول شش‌ضلعی هسته لانه‌زنبوری به عنوان پارامترهای ورودی مؤثر مورد بررسی قرار گرفته و اثر این پارامترها بر روی رفتار خمشی پانل ساندویچی تحلیل گردیده است. جهت تعیین آزمایش‌ها و بررسی این پارامترها بر رفتار خمشی سازه، از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ و با استفاده از طرح مرکب مرکزی توسط نرم‌افزار مینی‌تب استفاده‌شده و در نهایت نمونه بهینه با بیشترین خواص مکانیکی خمشی و کمترین وزن معرفی شده است. با توجه به نتایج آزمایش‌ها می‌توان اظهار داشت نمونه باضخامت رویه mm 0/4، اندازه سلول  mm 6 و ضخامت هسته mm10 دارای بیشترین مقدار مدول خمشی و حداقل وزن بوده و نمونه باضخامت رویه mm 1/2، اندازه سلول mm 6 و ضخامت هسته mm 20 دارای بیشترین مقدار تحمل بار خمشی نسبت به وزن می‌باشد. همچنین، ضخامت رویه بیشترین تأثیر را بر رفتار خمشی سازه دارد.