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

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 موثر 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 تاثیر را بر رفتار خمشی سازه دارد.

optimization of effective parameters on the bending behavior of honeycomb sandwich panels using response surface method

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.