مدل سازی خیز بزرگ نانو تیرهای کرومی با استفاده از روش طراحی آزمایش ها

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقاله 8، دوره 35، شماره 4 - شماره پیاپی 34، زمستان 1402، صفحه 107-120   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2023.83862.1198

نویسندگان

وحید مدانلو^* ؛ یاسر تقی پور لاهیجانی؛ احمد مشایخی؛ بهنام آخوندی

دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

چکیده

در این مقاله، خیز نانوتیرهای کرومی با استفاده از روش طراحی آزمایشها بررسی شده است. با استفاده از روش فاکتوریل کامل، تعداد 100 آزمایش طراحی شده که در آن طول و نیروی وارد بر نانوتیر به ترتیب در 25 و 4 سطح به‌عنوان متغیرهای ورودی و خیز نانوتیر به‌عنوان خروجی در نظر گرفته شد. در ابتدا، از هر 4 سطح نیرو (8، 5/9، 11 و 5/12 نانونیوتن)، برای تحلیل استفاده شده و معادلاتی بسته برای تخمین خیز نانوتیر حاصل شد. نتایج نشان داد که تأثیر طول نانوتیر بیشتر از نیروی وارد بر نانوتیر است به‌طوری که با افزایش طول، میزان خیز به‌صورت درجه سه تغییر می کند. مدل رگرسیون درجه سوم، با دقت بالایی خیز نانوتیر را پیش بینی کرده و میزان خطای آن نسبت به مدلهای رگرسیون درجه اول و دوم کمتر است. در ادامه، از دو سطح نیرو (8 و 11 نانونیوتن) برای تحلیل استفاده‌ شده و معادلات جدیدی برای تخمین خیز نانو تیر حاصل شد. از معادلات جدید برای درون‌یابی و برون‌یابی خیز نانوتیر به ترتیب در نیروهای 5/9 و 5/12 نانونیوتن استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل رگرسیون با استفاده از دو سطح نیرو نیز با دقت زیادی میزان خیز نانوتیر را پیش بینی می کند. نتایج این تحقیق نشان داد که بدون نیاز به انجام آزمایشهای بیشتر و صرف هزینه، یا انجام محاسبات پیچیده و حل معادلات دیفرانسیل، می‌توان خیز نانوتیر را با فرمول‌هایی جبری و با دقت بالا تخمین زد.

کلیدواژه‌ها

نانوتیر؛ خیز بزرگ؛ مدل رگرسیون؛ طراحی آزمایش

مراجع