مطالعه تجربي و بهينه‌سازي پاسخ ديناميكي ورق‌هاي فلز- پليمر تحت بار ضربه‌اي با استفاده از روش سطح پاسخ

Experimental Study and Optimization of Dynamic Response of Polymer-Coated Metal Plates Subjected to Impact Loading Using Response Surface Methodology

يكي از اهداف اصلي مطالعه حاضر بررسي تجربي و بهينه‌سازي رفتار ديناميكي ورق‌هاي آلومينيومي با روكش پليمري تحت بار دفعي است. در بخش مطالعه آزمايشگاهي به بررسي پارامترهاي مهم بر ‌فرآيند شكل‌دهي آزاد اين ساختارها تحت بار انفجار مخلوط گازها شامل اثر ضخامت لايه آلومينيومي و پليمري و همچنين اثر بار اعمالي بر ميزان بيشترين خيز دايمي پرداخته شد. در بخش بهينه‌سازي به منظور بررسي ‌‌تاثير ‌‌همزمان پارامترهاي اشاره‌شده روي تغيير شكل پلاستيك ساختار از نرم‌افزار طراح آزمايش استفاده‌ شده است. در اين نرم‌افزار با استفاده از روش سطح پاسخ ‌‌تاثير پارامترهاي مستقل يعني ضخامت ورق فلزي، ضخامت روكش پليمري و ايمپالس بارگذاري ناشي از بار انفجار مخلوط گازي روي خروجي يعني تغيير شكل ساختار دولايه بررسي‌ شده است. در اين بررسي به‌منظور معني‌دار‌بودن مدل سطح اطمينان 95% در نظر گرفته‌ شده است. بر اين اساس p-value براي مدل كمتر از 0/05 به‌دست آمده و اين يعني مدل درنظرگرفته‌شده معني‌دار است. مقدار R2 نيز برابر 0/9980 به‌دست آمده است. نتايج به‌دست آمده حاكي از آن است كه مدل ارايه شده براي اين آزمايش مناسب بوده و مقادير به‌دست آمده از پيش‌بيني مدل با نتايج تجربي براي خروجي مطابقت دارد. شرايط بهينه براي كمترين تغيير شكل ساختار دولايه نيز تعيين و ‌‌‌‌مورد آزمايش تجربي قرار گرفته است. نتيجه به‌دست آمده حاكي از تطابق خيلي خوب پيش‌بيني مدل رگرسيوني و آزمايش تجربي است

One of the main aims of the current study is the experimental investigation and optimization of the dynamic response of polymer-coated aluminum plates under impulsive load. In the experimental study, the effect of several important parameters on the free forming of these structures under gas mixture detonation load, including the effect of aluminum plate thickness and polymeric coating, as well as the effect of applied load on the maximum permanent transverse deflection were investigated. In the optimization section, Design Expert Software was used to investigate the simultaneous effect of the mentioned parameters on the plastic deformation of the structure. In this software, the effect of independent parameters such as metal sheet thickness, polymer-coated thickness and loading impulse on the deflection of the two-layer structure has been investigated using the response surface method. Accordingly, the p-value for the model was less than 0.05, which means that the model is significant. The value of R2 is also equal to 0.9980. The results indicate that the presented model is suitable for these experimental data. The values obtained from the prediction of the model are consistent with the experimental results. Optimal conditions for the minimize deflection of the two-layer structure were also determined and tested experimentally. The result indicates that the prediction of the regression model and experimental data have a good agreement.