آمار
| تعداد نشریات | 36 |
| تعداد شماره‌ها | 1,192 |
| تعداد مقالات | 8,579 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,988,689 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 4,032,532 |
بهینه‌سازی پارامترهای مؤثر بر رفتار خمشی پانل ساندویچی لانه‌زنبوری به روش سطح پاسخ | ||
| مکانیک هوافضا | ||
| مقاله 5، دوره 19، شماره 3 - شماره پیاپی 73، آذر 1402، صفحه 61-78 اصل مقاله (1.08 M) | ||
| نوع مقاله: مکانیک جامدات | ||
| نویسندگان | ||
| زهرا ملازاده1؛ محمد مهدی برزگری* 2؛ محمدرضا زمانی3؛ جعفر اسکندری جم4 | ||
| 1کارشناسی ارشد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران | ||
| 2نویسنده مسئول: استادیار، پژوهشکده علوم و فناوری دفاعی شمال، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، فریدونکنار، ایران | ||
| 3استادیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران | ||
| 4استاد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 07 دی 1401، تاریخ بازنگری: 25 بهمن 1401، تاریخ پذیرش: 06 اسفند 1401 | ||
| 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. | ||
تازه های تحقیق | ||
| ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| ساختار ساندویچی لانه‌زنبوری؛ شبیه‌سازی عددی؛ رفتار خمشی؛ روش سطح پاسخ؛ طرح مرکب مرکزی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Optimization of Effective Parameters on the Bending Behavior of Honeycomb Sandwich Panels Using Response Surface Method | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Zahra Mollazadeh1؛ Mohammad Mahdi Barzegari2؛ Mohammad Reza Zamani3؛ Jafar Eskandarijam4 | ||
| 1M.Sc., Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek-e-Ashtar University of Technology, Tehran, Iran | ||
| 2Corresponding author: Assistant Professor, Northern Research Center for Science and Technology, Malek-e-Ashtar University of Technology, Fereydoonkenar, Iran | ||
| 3Assistant Professor, Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek-e-Ashtar University of Technology, Tehran, Iran | ||
| 4Professor, Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek-e-Ashtar University of Technology, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The use of sandwich composite structures continues to be of interest due to its favorable mechanical properties and high strength-to-weight ratio in various applications such as aerospace, shipbuilding, and fuel cells. In this research, the bending behavior of sandwich structure with aluminum honeycomb core and glass-epoxy faces analyzed. The finite element modeling of the structure done under the three-point bending test and using Abaqus software, to investigate the bending behavior. In addition, the force-displacement diagram and maximum bending force, bending modulus and strength obtained. The parameters of face thickness, core thickness and cell size of the honeycomb core investigated as effective input parameters and the effect of these parameters on the bending behavior of the sandwich panel analyzed. To determine the tests and check these parameters on the structure, the Minitab software and response surface method used by using the central composite design. Finally, the optimal sample introduced. Results show that the sample with face thickness 0.4 mm, cell size 6 mm and core thickness 10 mm have the highest bending modulus and the least weight, and the sample with face thickness of 1.2 mm and cell size 6 mm. In addition, core thickness 20 mm has the highest critical bending load tolerance to the weight. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Honeycomb sandwich structure, Numerical simulation, bending behavior, Response surface method (RSM), Central composite design (CCD) | ||
| مراجع | ||
|
[1] Bitzer TN. Honeycomb technology: materials, design, manufacturing, applications and testing. Springer Science & Business Media; 1997.## [2] Yan LL, Han B, Yu B, Chen CQ, Zhang QC, Lu TJ. Three-point bending of sandwich beams with aluminum foam-filled corrugated cores. Materials & Design. 2014;60:510-9.## [3] Wang L, Liu W, Wan L, Fang H, Hui D. Mechanical performance of foam-filled lattice composite panels in four-point bending: Experimental investigation and analytical modeling. Composites part b: engineering. 2014;67:270-9.## Rahmani R, Rahimi GH, Hosseini SS. Flexural behavior of sandwich structures consisting of corrugated composite core with different geometries. Journal of Polymer Science & Technology. 2015;28: 175-187.## [5] Sun G, Huo X, Chen D, Li Q. Experimental and numerical study on honeycomb sandwich panels under bending and in-panel compression. Materials & Design. 2017;133:154-68.## [6] Li T, Wang L. Bending behavior of sandwich composite structures with tunable 3D-printed core materials. Composite Structures. 2017;175:46-57.## [7] Habibnia M, Ghasemi Tamami P, Sang Davini H. Design and investigation of honeycomb end plates for PEM fuel cells. Iranian Journal of Hydrogen & Fuel Cell. 2018;4(3):189-99.## [8] Xiao Y, Hu Y, Zhang J, Song C, Huang X, Yu J, Liu Z. The bending responses of sandwich panels with aluminium honeycomb core and CFRP skins used in electric vehicle body. Advances in Materials Science and Engineering. 2018.## [9] Wang J, Shi C, Yang N, Sun H, Liu Y, Song B. Strength, stiffness, and panel peeling strength of carbon fiber-reinforced composite sandwich structures with aluminum honeycomb cores for vehicle body. Composite Structures. 2018;184:1189-96.## [10] Sun Y, Guo LC, Wang TS, Zhong SY, Pan HZ. Bending behavior of composite sandwich structures with graded corrugated truss cores. Composite Structures. 2018;185:446-54.## [11] Daliri V, Zeinedini A. Flexural behavoiur of the composite sandwich panels with novel and regular corrugated cores. Applied Composite Materials. 2019;26(3):963-82.## [12] Anandan S, Dhaliwal G, Ganguly S, Chandrashekhara K. Investigation of sandwich composite failure under three-point bending: Simulation and experimental validation. Journal of Sandwich Structures & Materials. 2020;22(6):1838-58.## [13] Sadiq SE, Bakhy SH, Jweeg MJ. Crashworthiness behavior of aircraft sandwich structure with honeycomb core under bending load. InIOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2020; 881(1):012046 IOP Publishing.## [14] Feng Y, Sun X, Chen B, Ni H. Optimal Design of Periodic Honeycomb Plate with Unit Cell Structure Based on Genetic Algorithm. Mobile Information Systems. 2022.## [15] Moradia S, Gerdooei M, Varedi-Koulaeid SM. Optimization and investigation of effective parameters in ECAP-Conform process using response surface method, case study: AA7075 rod. Modares Mechanical Engineering. 2021; 22(1): 57-70.## [16] Zohoor M, Mousavi S M. Evaluation and optimization of drawing depth in electrohydraulic forming (with bridge wire between electrodes). Modares Mechanical Engineering. 2017; 17 (9) :137-144.## [17] The Multi-objective optimization of the Friction Stir Welding using the Taguchi Design Method, the Response Surface Model and the Particle Swarm Algorithm. Journal of Aerospace Mechanics. 2022; 17(4): 39-54.## [18] Mostofi TM, Sayah-Badkhor M, Babaei H. Experimental study and regression analysis of free and die forming of circular metallic plates using gas mixture explosion. Journal of Aerospace Mechanics. 2021; 17(2): 85-99.## [19] Nasiri S, Sadegh-Yazdi M, Mostofi TM, Mousavi SM, Ziya-Shamami M. optimization of effective parameters in free iron sheet forming process by underwater explosion method. Journal of Aerospace Mechanics. 2022; 18(3):87-108.## [20] Vakilifard A, Mazaheri H, Shaban M. Bending behavior and geometrical optimization of five-layered corrugated sandwich panels with equal in-plane principal stiffness. Journal of Composite Materials. 2022;56(17):2739-53.## [21] شهبازی کرمی، ج.، ملکزاده مفرد، ک. و نیکبین، ا.، بهینه‌سازی و طراحی آزمایشات به روش سطح پاسخ، شهبازی، 1396.## | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 124 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 128 |
||