مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

استفاده از الگوریتم مرکب مرکزی به منظور مدل سازی و بهینه سازی استحکام کششی اتصالات "کامپوزیت- فولاد "

نویسندگان
1 فارغ التحصیل گروه مهندسی مواد
2 دانشگاه تبریز
چکیده
در پژوهش حاضر به منظور ارائه ی مدل رگرسیون و بهینه سازی استحکام کششی و کرنش پذیری اتصالات دوگانه ی"کامپوزیت پایه اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه- فولاد سازه" از الگوریتم مرکب مرکزی چرخش پذیر استفاده گردید. با انتخاب دماو زمان پخت اتصالات به عنوان متغیرهای ورودی ، این پارامترها، پس از انجام آزمون توزین حرارتی ، کد گذاری شده و هرکدام در پنج سطح مورد مطالعه قرارگرفتند. به منظور براورد رویه پاسخ مورد نظر و ارائه ی مدل متناسب، سیزده آزمایش سیستماتیک انجام شد. بمنظور سنجش دقت و اعتبار مدل پیشنهادی از آنالیز واریانس داده ها استفاده گردید. برای بررسی تاثیر همزمان ومتقا بل زمان و دمای پخت بر استحکام اتصالات وبراورد شرایط بهینه فرایند اتصال، نمودارهای دو بعدی مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفتند. مقدار بهینه ی هرکدام از متغیرهای پخت با بهره گیری از داده های نموداری مدل ریاضی ارائه شده، C°40 و 180 دقیقه به ترتیب برای دما و زمان پخت اتصالات بدست آمد. در نهایت، بررسی‌های ریز ساختاری با میکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی از سطوح شکست نمونه ها صورت گرفت که تطابق مناسبی با نتایج حاصل از مدل را نشان داد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

The application of central composite rotatable design to model and optimize the tensile strength of “composite–steel” connections

نویسندگان English

Sina Ariaee 1
Abolfazl Tutunchi 2
Abbas Kianvash 2
چکیده English

In the present study, central composite algorithm was used in order to model and optimize the mechanical behavior of “glass fiber reinforced epoxy composite - structural steel “connections. Initial tests showed that the polymer curing variables play a significant role as key process parameters in producing strong and reliable connections. After conducting Thermal Gravimeteric Analysis on polymer, by selecting curing time and curing temperature as input variables, the parameters were coded and each of them was studied in five levels. In order to estimate the desirable response and provide appropriate models, thirteen tests were conducted systematically. In order to assess the accuracy and to validate the proposed model, analysis of variance was performed successfully. The effect of curing time and curing temperature on the connection’s strength quality was studied utilizing two-dimensional graphs. Utilizing this approach the optimal bonding process variables was achieved at 40°C and 180 min for curing temperature and curing time respectively. Finally, the results obtained from micro structural characterization and fractography analyses of joints by Optical and Scanning Electron Microscope were in good agreement with the results achieved by the developed model.

کلیدواژه‌ها English

mathematical modeling
Central composite rotatable design
Analysis of Variance
glass fiber reinforced epoxy composite- structural steel connections