مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل آماری تاگوچی در طراحی آزمایشهای تجربی پوسته‌های کامپوزیتی به منظور جذب انرژی

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه شاهرود
2 استاد دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده
در این مقاله روش آماری تاگوچی، در طراحی سازه پوسته‌های جاذب‌انرژی کامپوزیتی با هندسه استوانه‌ای پیاده‌سازی شد. پارامترهای شش‌گانه طراحی سازه جاذب‌انرژی در نظر گرفته شده در این پژوهش عبارتند از: پارامترهای هندسی قطرداخلی، طول و ضخامت و پارامترهای چیدمان لایه‌ها، نوع تقویت‌کننده (الیاف) و نوع فرآیند ساخت‌و‌تولید که پارامترهای قطر‌داخلی، طول و چیدمان لایه‌ها چهار سطحی و سه پارامتر دیگر دو سطحی می باشند بنابراین از آرایه‌ متعامد L16(4**3 2**3) برای تحلیل تاگوچی استفاده شده است. هدف از فرایند طراحی آزمایش در این پژوهش، بیشینه کردن میزان جذب‌انرژی‌مخصوص در سازه‌ی معرفی شده، بود. نتایج نشان داد که به ترتیب چیدمان لایه‌ها و پارامترهای هندسی شامل قطر‌داخلی و ضخامت بیشترین اثر و در طرف مقابل، پارامترهای دیگر کمترین اثر را برروی میزان جذب‌انرژی‌مخصوص این دسته از سازه‌ها دارند و لذا پیشنهاد می گردد به سه پارامتر اول در فرآیند طراحی سازه‌های جاذب‌انرژی اهمیت بیشتری داده شود. از دیگر نتایج مهم این تحلیل آماری، تعیین مشخصات بهینه پوسته جاذب‌انرژی کامپوزیتی با چیدمان لایه‌های (0/90)، قطر‌داخلی 63 میلیمتر، ضخامت 2 میلیمتر، فرآیند تولید قالبگیری‌کیسه‌ای (VB) ، نوع تقویت‌کننده کربن و طول 160 میلیمتر بود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Taguchi statistical analysis of experimental tests designed to absorb the energy of the composite shells

نویسندگان English

Seyed Morteza Hosseini 1
Mahmoud Shariati 2
1 MSc Student at Shahrood University
2 Professor at Ferdowsi University of Mashhad
چکیده English

In this paper, Taguchi statistical method is implemented in the design of energy-absorbing composite shell structures with cylindrical geometry. Six energy-absorbing structure design parameters considered in this study are: geometric parameters including internal diameter, length and thickness; the other parameters are the stacking sequence of layers, fiber reinforcement type and manufacturing process. The first three parameters and the remaining ones have four and two levels respectively. So the orthogonal array L16 (4 ** 3 2 ** 3) was used for analysis of Taguchi. The purpose of design of experiment in this study was to maximize the amount of specific energy absorbed in the structure. The result shows that the stacking sequence of layers and geometry parameter include internal diameter and thickness had an effect on the opposite side, the other parameters had Minimal effect on specific energy absorbing. The first three parameters had most important role in design of energy absorbing structures. Another important result of this analysis was to determine the optimal characteristics of composite energy absorbing shells with stacking sequence of layers (90/0), internal diameter 63 mm, thickness 2 mm, vacuum bag molding process (VB), the fiber reinforcement type carbon and the length 160 mm.

کلیدواژه‌ها English

Taguchi
Specific energy absorption
Cylindrical shell
Composite Structures