بررسی عددی تأثیر تنشهای تورمی حاصل از نفوذ رطوبت بر رفتار آسیب اتصالات چسبی تحت بارگذاری استاتیکی

یکی از محدودیت های مهم استفاده از اتصالات چسبی، تضعیف لایه ی چسب در مقابل عوامل مخرب محیطی مانند رطوبت می باشد. استفاده از روش های عددی برای پیش-بینی استحکام اتصالات چسبی در معرض رطوبت می تواند موجب صرفه جویی مهمی در وقت و هزینه شود. در این تحقیق ابتدا نحوه ی بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی عددی فرایند کامل نفوذ رطوبت به داخل لایه ی چسب و اثر تخریبی آن بر استحکام اتصال چسبی، تبیین شده است. سپس فرایند مذکور برای یک اتصال تک لبه ای با چسب حساس به فشار sbt 9244 و چسبنده ی آلیاژ آلومینیوم al2024-t3 با طول اتصال و زمان های در معرض گذاری مختلف به کار برده شد. در مرحله ی اول توزیع رطوبت در زمان های در معرض گذاری 30، 60 و 90 روز در محیط با رطوبت نسبی 100% به دست آمد. سپس با استفاده از مدل ناحیه چسبناک، تست کشش اتصال تک لبه ای در زمان های مختلف شبیه سازی شد و استحکام باقیمانده ی آن تخمین زده شد. در این شبیه سازی پارامترهای مدل ناحیه چسبناک بر اساس نتایج آزمایشگاهی سایر محققین به دست آمد و اثر تخریبی رطوبت با تعریف پارامترهای مدل ناحیه چسبناک به صورت تابعی از میزان رطوبت جذب شده تعیین گردید. شبیه سازی یک بار بدون در نظر گرفتن تورم لایه ی چسب و بار دیگر با در نظر گرفتن تورم انجام شد. تنش های تورمی نیز به طور جداگانه در زمان های مختلف به دست آمد. مشخص شد، تأثیر تورم در اتصال با طول بزرگ تر و زمان در معرض گذاری کم تر، قابل توجه تر بوده است.