تحلیل تجربی - عددی استحکام کششی صفحات آلومینیومی دارای شکاف کناری تقویت شده توسط وصله‏های کامپوزیتی دارای لایه فلز (fml)

یکی از عیوب رایج در بخش بدنه و بال هواپیما ایجاد ترک ناشی از قرارگیری هواپیما در معرض بارهای سازه‏ای و آیرودینامیکی می‏باشد. در بسیاری از موارد می‏توان با انجام تعمیر عمر کاری بخش معیوب را افزایش داد. امروزه یکی از متداول‏ترین انواع تعمیرات در این زمینه، استفاده از وصله‏های کامپوزیتی و چسباندن آنها بر روی عیوب است. این وصله‏ها دارای مزایای مهمی از جمله استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و رطوبت، وزن کم و خواص خوب خستگی می‏باشند. در این تحقیق متغیرهای آزمایش به‏ترتیب لایه‏چینی، ضخامت لایه فلزی و طول وصله کامپوزیتی تعیین و با استفاده از روش طراحی آزمایش رویه پاسخ، آزمون‏های تجربی طرح‏ریزی شده و نمونه‏های آزمایش مشخص گردید. جهت ساخت ورق شیاردار پایه از آلومینیوم آلیاژی 2024 t4 استفاده شد. وصله کامپوزیتی از نوع لایه‏ای فلز- الیاف با لایه‏های الیاف کربن و لایه فلزی فسفربرنز ساخته و توسط چسب arldit 2011 به فلز شیاردار پایه متصل گردید. نمونه‏های ساخته شده تحت آزمایش کشش قرار گرفته و نتایج حاصل از آزمون‏ها توسط روش طراحی آزمایش رویه پاسخ، تجزیه تحلیل شد. مدلسازی عددی آزمون‏های تجربی با استفاده از نرم‏افزار abaqus انجام شده و نتایج حاصل مورد بررسی و با نتایج تجربی مقایسه گردید. نتایج این تحقیق نشان دهنده افزایش چشمگیر استحکام کششی قطعات ترمیم‏ شده با این نوع وصله‏ها در مقایسه با قطعات شیاردار بدون وصله بوده، به نحوی که در بهترین حالت ترمیم استحکام کششی تا % 4/82 افزایش داشته است.