1404/02/01

مهدی شعبان

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس:
دانشکده: دانشکده فنی و مهندسی
نشانی:
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
تحلیل خمش و بهینه سازی هندسی پانل های ساندویچی با روکش اف-ام-ال و هسته موج دار
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
چندلایه فلز-الیاف، پانل ساندویچی، هسته موج دار، بهینه سازی چندهدفه، الگوریتم ژنتیک، خمش سه نقطه ای
سال 1399
پژوهشگران نسترن بهرامی نوین(دانشجو)، مهدی شعبان(استاد راهنما)، هاشم مظاهری(استاد مشاور)

چکیده

چندلایه های فلز_الیاف (FMLs) چندلایه های ترکیبی هستند که از ورق های فلزی نازک ساخته شده اند و توسط لایه های نازک الیاف_رزین میانی به یکدیگر متصل می شوند. بر اساس نوع ساختار، چندلایه اف-ام-ال مقاومت در برابر ضربه عالی، مقاومت در برابر شعله، سختی بالا و تحمل آسیب خوب و غیره، از خود ارائه می دهد. در این رساله، خصوصیات کششی نمونه های تخت و موج دار اف_ام_ال و خصوصیات خمشی پانل های ساندویچی با روکش و هسته ی موج دار ذوزنقه ای شکل ساخته شده با این مواد، ابتدا به صورت تجربی و سپس بر پایه روش اجزاء محدود و تحلیلی، مورد بررسی قرار می گیرند. اف-ام-ال ساخته شده از جنس آلومینیوم 3105 و الیاف شیشه بافته شده است. آزمایش کشش انجام شده بر روی نمونه های تخت اف-ام-ال بر اساس استاندارد D3039، رفتار الاستیک تا حدودی غیرخطی مانند مواد ترد را به نمایش گذاشته است. از آزمایش کشش انجام شده بر روی نمونه-های موج دار اف-ام-ال، در نمودار نیرو-جابه جایی حاصل، رفتار الاستو-پلاستیک ماده به دلیل شکل هندسی و خصوصیات مواد سازنده نمونه مشاهده شده است. در ابتدا، نیروی اعمالی منجر به تغییرشکل نمونه در حین کشش، به خصوص چرخش در نواحی گوشه های سلول موج دار می شود و رفتار الاستیک از خود به نمایش می گذارد. سپس با پیشرفت خرابی و ایجاد تورق در لایه های ماده مرکب و جدایش لایه ها بر اثر تغییرشکل نمونه و قرار گرفتن در معرض کشش خالص بعد از صاف شدن کامل نمونه موج دار، تغییر شیب شدیدی رخ می دهد. رفتار اف-ام-ال در آزمایش خمش سه نقطه مطابق با استاندارد C393بر روی پانل های ساندویچی بررسی شده است. شبیه سازی عددی با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام شده است و بررسی تحلیلی خصوصیات کششی و خمشی به شیوه تحلیلی با کمک کدنویسی در نرم افزار متلب انجام شده است. نتایج به دست آمده از تطابق قابل قبولی با نتایج تجربی برخوردار است. در ادامه بهینه سازی پارامترهای هندسی پانل های ساندویچی اف-ام-ال برپایه الگوریتم ژنتیک انجام گرفته است و با لحاظ نمودن قیودی نظیر جرم و طول ثابت، بهبود خصوصیات خمشی و کششی پانل در قالب مسائل تک هدفه و چندهدفه حاصل شده است.