مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

روش معکوس نوین برای تعیین خواص تک‌لایه کامپوزیتی از یک کامپوزیت لایه‌ای

نویسندگان
1 استاد دانشگاه علم و صنعت ایران دانشکده مهندسی مکانیک،
2 دانشگاه علم و صنعت ایران
3 دانشگاه سمنان
چکیده
در این تحقیق یک روش نوین ترکیبی از نتایج آزمایشگاهی و حل عددی برای تعیین ثوابت الاستیک ورق‌های اورتوتروپیک نازک و ضخیم و با چیدمان‌های مختلف و همچنین ورق‌‌های همگن با شرایط مرزی متفاوت، پیشنهاد شده است. این روش از داده‌های آزمایش ارتعاشی و حل عددی متناظر و روش بهینه‌سازی استفاده می‌کند. داده‌های آزمایشگاهی یک دسته از فرکانس‌های ویژه است که از ارتعاش عرضی ورق بدست می‌آید. همچنین حل عددی برمبنای مدل‌سازی با استفاده از روش المان محدود در یک نرم‌افزاری تجاری حاصل می گردد. برای تعیین ثوابت مادی ورق توسط روش معکوس از الگوریتم بهینه‌سازی انبوه ذرات در نرم افزار متلب بهره‌برداری شده است. از مجموع مربعات اختلاف بین مقادیر اندازه‌گیری شده آزمایشگاهی و محاسبه شده حل عددی فرکانس‌های ویژه به عنوان تابع خطا استفاده شده است. اعتبارسنجی، کارایی و توانایی روش پیشنهاد شده در این مقاله با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی و تحلیلی در دسترس از دیگر مقالات بررسی شده است. دقت بالاتر نتایج بدست آمده از این روش نسبت به روش‌های موجود ارائه شده در مقالات تحت بررسی، به خوبی اعتبار روش پیشنهاد شده را تایید می‌کند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

A new inverse method for determination of unidirectional ply mechanical properties of a laminated composite

نویسندگان English

Mahmood Mehrdad Shokrieh 1
Reza Madoliat 2
Bahador Bostani 2
Ahmad Ghasemi 3
Vahid Mohmoodian 2
چکیده English

In the present paper, a new combined technique consist of experimental results and numerical solution for determination of elastic constants of thin and thick orthotropic plates with various stacking sequences; and also isotropic plates under different boundary conditions is proposed. This new proposed technique makes use of vibrational test data, corresponding numerical solution and optimization methods. The vibration test data consists of a set of eigen frequencies that are obtained from transverse vibration test of the plate. The numerical solution is based on a finite element method using a commercial program. Material constants of the plate are determined by using of the inverse method and a particle swarm optimization algorithm in MATLAB software. The error function is based on the sum of square difference between experimental data and numerical data of eigen frequencies solution. The validation, performance and ability of the proposed technique in this paper are discussed using experimental and numerical data available in the literature. The higher accuracy of results that obtained by the present method in comparison with other methods proved the validity and capability f the new proposed method.

کلیدواژه‌ها English

Inverse method
laminated composites
Material Characterization
FEM
Optimization