1404/02/01

مهدی شعبان

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

مشخصات پژوهش

عنوان
تحلیل پانل ساندویچی با هسته موج دار کامپوزیتی با سفتی متغیر
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
کامپوزیت های تقویت شده، پانل ساندویچی، هسته موج دار، الگوریتم ژنتیک، پایتون، سفتی متغیر، اجزای محدود
سال 1401
پژوهشگران محمدسجاد شمسی منصف(دانشجو)، مهدی شعبان(استاد راهنما)

چکیده

مواد ناهمسانگرد مانند مواد کامپوزیتی تقویت شده با الیاف، به طور گسترده در بسیاری از زمینه های صنعتی مورداستفاده قرار می گیرند. یکی از مواردی که در مواد کامپوزیتی موردتوجه است کاهش نسبت سفتی به وزن و استحکام به وزن می باشد که در مقایسه با آلیاژهای فلزی، باعث صرفه جویی در وزن و به طبع هزینه می شود. اجزاء اصلی تشکیل دهنده ی موادکامپوزیتی تقویت شده با الیاف، زمینه و الیاف هستند. در سازه های کامپوزیتی تقویت شده با الیاف لایه ای، الیاف به صورت تک لایه یا چندلایه مورد استفاده قرار می گیرند. مفهوم سفتی متغیر در مقابل مفهوم کلاسیک لایه چینی با ضخامت و زوایا ثابت مطرح گردیده است. در روش سفتی متغیر ضخامت و زوایا بهینه در هر موقعیت محاسبه می گردند. خصوصیت کلیدی این مفهوم، درنظر گرفتن سفتی متغیر در کامپوزیت مورد استفاده و تعیین و محاسبه پارامترهایی نظیر زاویه لایه چینی، ضخامت و ... می باشد. پانل ساندویچی با سفتی متغیر سبب کاهش مواد مورداستفاده در محل هایی می گردد که نیاز به استحکام قابل توجه ندارند. در این پژوهش، به بررسی پانل ساندویچی ساخته شده از هسته موج دار کامپوزیتی با در نظرگرفتن مفهوم سفتی متغیر پرداخته می شود. استفاده از مفهوم سفتی متغیر در مواد کامپوزیتی می تواند به صورت مطلوبی معیارهای طراحی را برآورده کند. هدف اصلی این پایان نامه بررسی اثرات تغییر ضخامت و همچنین تغییر زاویه الیاف روی هسته ی پانل ساندویچی ساخته شده از هسته موج دار کامپوزیتی با در نظرگرفتن مفهوم سفتی متغیر، به منظور افزایش قابلیت پانل در تحمل بارگذاری های کششی و خمشی می باشد. در این پژوهش با استفاده از کدنویسی با نرم افزار پایتون و کتابخانه paygad جهت بهره گیری از الگوریتم ژنتیک و سپس استفاده از کد نوشته شده جهت شبیه-سازی، تحلیل و بهینه سازی در نرم افزار آباکوس، ابتدا اعتبارسنجی روش زاویه متغیر جهت دستیابی به سفتی متغیر بهینه برای ورق انجام گردیده و سپس به بررسی اثرات سفتی متغیر ناشی از تغییر ضخامت و زاویه الیاف(به تفکیک) در هسته سلول واحد پانل ساندویچی با هسته موج دار کامپوزیتی در بارگذاری کششی و خمشی پرداخته شده است. در نتیجه مشاهده شد که می توان با بهره گیری از سفتی متغیر در هسته سلول واحد پانل ساندویچی با هسنه موج دار کامپوزیتی، تغییر شکل و جرم نمونه را کاهش داد.