ارائه‌ی مدل ریاضی جدید بر پایه‌ی روش رگرسیونی جهت تخمین تمرکز تنش اطراف بریدگی بیضی شکل در صفحات کامپوزیتی تحت بار کششی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 دانشیار، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

در این مقاله سعی می‌شود تا به کمک روش رگرسیون خطی چندگانه، رابطه‌ی صریحی جهت تخمین ضریب تمرکز تنش صفحات حاوی بریدگی بیضوی، بر حسب خواص مکانیکی و زاویه‌ی چرخش گشودگی ارائه گردد. ابتدا ضریب تمرکز تنش برای تعداد بیشماری از کامپوزیت‌ها به کمک روش حل تحلیلی بر پایه‌ی روش متغیر مختلط و با استفاده از مقادیر مختلف خواص مکانیکی کامپوزیت‌ها محاسبه شد؛ به کمک داده‌های بدست آمده و با استفاده از روش رگرسیون خطی چندگانه رابطه‌ی صریحی برای تخمین ضریب تمرکز تنش در صفحات نامحدود کامپوزیتی حاوی گشودگی بیضوی تحت بار کششی ارائه گردید. توجه به اینکه عوامل متعددی بر تمرکز تنش اطراف گشودگی اثر گذار می‌باشد؛ حائز اهمیت است. ازاین‌رو با انتخاب صحیح این پارامترها می‌توان به میزان قابل توجهی تمرکز تنش را کاهش داد و باعث افزایش استحکام سازه شد. از جمله این عوامل می‌توان به زاویه‌ی چرخش گشودگی اشاره کرد که در این مقاله بررسی می‌گردد. رابطه‌ی ارائه شده علاوه بر سهولت استفاده، با حذف محاسبات سخت و پیچیده‌ی حل تحلیلی، در زمان صرفه جویی کرده و این امکان را برای طراح فراهم می‌آورد تا بتواند پارامترهای مدنظر جهت دست‌یابی به تنش مطلوب را بدست آورد. نتایج نشان داد که مدل رگرسیونی قادر به تخمین ضریب تمرکز تنش با خطای کمتر از یک درصد است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Presentation of a New Mathematical Model Based on the Regression Method to Estimate the Stress Concentration round the oval Hole in Composite Sheets under Tensile Load

نویسندگان [English]

  • Ali Abbasnia 1
  • Abbas Rohani 2
  • mohammad jafari 1
1 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Mechanics, Shahrood University of Technology , Shahrood, Iran
2 Assoc. Prof., Bio. Mech., Fac. Agri., Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
چکیده [English]

In this paper, we try to use a multiple linear regression method to explicitly describe the explicit relation between the stress concentration coefficient of plates containing elliptic openings in terms of mechanical properties and the angle of rotation of openness. First, the stress concentration coefficient for a lot of composites was calculated by analytical method based on the mixed variable method and using different values of the mechanical properties of the composites. Using the obtained data, using the regression method Multiple Linear The explicit relation was used to estimate the stress concentration coefficient in unbounded composite plates containing elliptic openings under tensile load. It is important to note that several factors affect the concentration of tension around the openness. Therefore, by correct selection of these parameters, it can be significantly reduced the stress concentration and increased the structural strength. One of these factors is the angle of rotation of openness, which is discussed in this article. In addition to the ease of use, the proposed relationship, by eliminating complex and complex analytical solutions, saves time and allows the designer to obtain the desired parameters to achieve the desired stress. The results showed that the regression model was able to estimate the coefficient of stress concentration with an error of less than 1 percent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stress Concentration Factor
  • Elliptical Hole
  • Multiple Linear Regression
  • Angle of Rotation of Cutout
  • Complex Variable Method