تاثیر تغییرات ابعادی جان و بال در تیر I شکل بر روی مقاومت خمشی آن

Abstract

این بررسی اثرات نسبت ضخامت بال به ارتفاع جان در سه سطح (1:2، 5/3: 5/1 و 5: 2)، همینطور نسبت ضخامت به ارتفاع جان در سه سطح (2: 5/0، 5/3: 5/0، و 5: 5/0) و عرض بال در سه سطح (3، 8/3 و 6/4 سانتیمتر) به عنوان متغیرهای مستقل بر روی بعضی از خواص مکانیکی نظیر مدول گسیختگی (MOR) و مدول الاستیسیته (MOE) تیرهای I شکل ساخته شده از چوب زبان گنجشک (Fraxinus spp.) را ارزیابی کرده است. برای این منظور، روش سطح پاسخ (RSM) برای ارزیابی اثرات متغیرهای مستقل بر روی MOR و MOE تیرهای I شکل بر اساس طرح محور چرخشی مرکب مرکزی (CCRD) با سه متغیر و سه سطح مورد استفاده قرار گرفت. در این ارزیابی، آزمون خمش مطابق استاندارد ASTM D-5055 انجام پذیرفت. معادله‌های مدل ریاضی توسط بهره‌گیری از برنامه شبیه‌ساز کامپیوتری به منظور یافتن اختلاف‌های معنی‌دار و تاثیرگذارترین متغیرها بدست آمد. بر اساس نتایج، مقادیر پیش‌بینی شده در تطابق با مقادیر بدست آمده بوده‌اند (مقدار R2 برای MOR و MOE به ترتیب برابر 99/0 و 98/0). بررسی نشان داد که RSM می‌تواند به‌طور موثری در مدل‌سازی خواص خمشی تیر I شکل مورد استفاده قرار گیرد. معلوم گردید که همه متغیرهای مستقل اثر مستقیم و معنی‌دار بر روی پاسخ‌ها داشته‌اند، بنحوی که نسبت ضخامت بال به ارتفاع جان، نسسبت ضخامت به ارتفاع تیر و عرض بال در سطوح به ترتیب برابر با 2:5، 5: 5/0 وcm 6/4 مقادیر MOR و MOE را در حداکثر میزان قرار دادند. همزمان، بعضی از اثرات متقابل و مربع اثرات متغیرها نیز تاثیرات معنی‌داری داشته‌اند. بطور کلی، افزایش در نسبت ضخامت بال به ارتفاع، نسبت ضخامت به ارتفاع جان و عرض بال MOR و MOE تیرهای I شکل را افزایش داد. علاوه بر آن، نسبت ضخامت بال به ارتفاع جان بیشترین تاثیر را بر روی مقاومت خمشی تیر داشت.