شبیه سازی و پیش بینی عملکرد خمشی پروفیل های چوب پلاستیک با روش اجزای محدود با نرم افزار ANSYS Workbench

در این تحقیق، خواص خمشی پروفیل های تولیدی شرکت چوب پلاست عصر هنر اندازه گیری و سپس با هدف کاهش هزینه و زمان اندازه گیری دقت روش اجزای محدود با نرم افزار ANSYS برای پیش بینی آنها ارزیابی شد. از اینرو، ابتدا خواص خمشی نمونه های کوچک شاهد با طول دهانه ۱۸۰ میلیمتر انجام شد. مدول الاستیسیته خمشی نمونه های کوچک و ضریب پوآسون ۳/۰به عنوان داده ورودی برای پیش بینی استفاده شد. سپس چهار نوع پروفیل توخالی و توپر با طول دهانه ۱۸۰ و ۴۵۰ میلیمتر تحت بارگذاری خمش سه نقطه-ای با دستگاه ۰۳۰۸ Hounsfield با سرعت بارگذاری mm/min ۵ آزمایش شدند. بنابراین، مقادیر تنش و خیز آنها اندازه گیری و با نتایج روش اجزای محدود (FEM) مقایسه شدند. نتایج جدول تجزیه واریانس نشان داد که تاثیر مستقل نوع پروفیل بر MOR معنی دار است. همچنین نتایج نشان داد که تاثیر مستقل و متقابل طول دهانه و نوع پروفیل بر MOE از نظر آماری معنی دار است. نتایج تاثیر مستقل نشان داد که با افزایش طول دهانه از ۱۸۰ به ۴۵۰ میلیمتر، مقدار MOR و MOE به ترتیب %۸/۸ کاهش و %۷/۱۷ افزایش، و با تغییر نوع پروفیل مقدار MOR و MOE به ترتیب %۱/۳۳ و %۲/۲۴ تغییر کردند. نتایج تاثیر متقابل نشان داد که با تغییر همزمان طول دهانه و نوع پروفیل مقادیر MOR حدود ۹/۴۳ درصد و مقدار MOE ۶/۶۶ درصد تغییر کرد. نتایج نشان داد که روش اجزای محدود مقدار MOR را با میانگین درصد خطای مطلق (MAPE) کمتر از %۰۳/۳ و خیز متناظر آنها را با MAPE کمتر از %۲۵/۱۵ پیش بینی کرد. با توجه به خطای رضایتبخش این روش می توان روش اجزای محدود را به عنوان روشی کارآمد برای پیش بینی خواص مکانیکی این محصولات پیشنهاد کرد.

Keywords:

پروفیل چوب پلاستیک , پیش بینی , خیز , روش اجزای محدود , مقاومت خمشی