بهبود استحکام اتصال لبه‌ای کامپوزیت-فولاد با درجه‌بندی ناحیه اتصال به‌وسیله الیاف کربن و شیشه و همچنین ایجاد درگیری مکانیکی به‌روش پله معکوس

نویسندگان

  • سعید رهنما گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
  • عباس ذوالفقاری گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران
  • علیرضا دادیان گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
چکیده مقاله:

با توجه به ترکیبات فیزیکی و خواص مکانیکی متفاوت فلزات و کامپوزیت‌ها، اتصال کارآمد آن‌ها یکی از چالش‌های مهم در صنایع مختلف به‌شمار می‌رود. شکست در اتصالات چسبی معمولاً نتیجه‌ی توزیع غیریکنواخت تنش و کرنش است که با مقادیر بیشینه نزدیک دو انتهای هم‌پوشانی مشاهده می‌شود. در این مطالعه از الیاف کربن به‌عنوان المان تقویتی در لایه چسب استفاده شده و جهت بهبود توزیع تنش از درجه‌بندی خواص در طول هم‌پوشانی به‌صورت متقارن و به‌وسیله الیاف کربن و شیشه استفاده می‌شود. همچنین با استفاده از یک روش جدید، تاثیر وجود پله معکوس در استحکام اتصال بررسی شده است. علاوه بر این، مدل‌سازی المان محدود برای بیان نحوه توزیع تنش برشی و پوسته‌کنی در لایه چسب و همچنین تحلیل دلایل افزایش استحکام اتصال در نمونه‌های پله‌دار به‌کار گرفته می‌شود. استفاده از کربن در سطح مشترک اتصال، درجه‌بندی ناحیه پیوند با استفاده از کربن و همچنین ایجاد درگیری مکانیکی به‌وسیله‌ی پله معکوس، تاثیرات مثبتی بر استحکام اتصال دارند. به‌طوریکه با درجه‌بندی ناحیه هم‌پوشانی به‌وسیله کربن و شیشه، توزیع تنش برشی و پوسته‌کنی یکنواخت‌تر شده و بار و جابجایی شکست نسبت به نمونه مرجع که دارای استحکام برشی 1.92 کیلونیوتن است، 34% افزایش یافته است. ایجاد پله معکوس در چسبنده‌ها موجب تغییر مود شکست می‌شود. به‌طوریکه وجود یک پله، 40% و قرارگیری کربن در فصل مشترک آن، 112% استحکام را افزایش داده است. اما بیشترین افزایش استحکام و جابجایی شکست با استفاده از دو پله معکوس و همچنین الیاف کربن در فصل مشترک دو چسبنده، به میزان قابل توجه 172% به‌دست آمده است.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

تأثیر عملیات سطحی آج زنی صفحه فولادی بر استحکام اتصال چسبی با کامپوزیت کربن-فنولیک

با توجه به نیاز برخی از صنایع به اتصال مستقیم لایه‌های فلز و کامپوزیت به یکدیگر و کاربردهای ویژه آن در صنعت، در این پژوهش به بررسی راهکاری جهت ایجاد اتصال چسبی میان فولاد و کامپوزیت کربن-فنولیک پرداخته شده است. از آنجا که این لایه کامپوزیتی، به طور ذاتی چسبندگی مناسبی با سطح فولادی ندارد، برای ایجاد یک اتصال پایدار، آماده‌سازی سطحی زیر لایه فولادی اجتناب ناپذیر است. در این پژوهش، جهت آماده‌سازی...

متن کامل

بررسی تجربی و عددی استحکام اتصال چسبی با مدل ناحیه چسبناک پی. پی. آر. اصلاح‌شده

هدف اصلی از انجام این پژوهش امکان­سنجی بکارگیری مدل ناحیه چسبناک پی. پی. آر. اصلاح­شده جهت شبیه­سازی آسیب در لایه چسب اتصال تیر دو لبه یکسر گیردار با چسبنده­های فلزی است. برای شبیه­سازی عددی آسیب در لایه چسب، نخست از قانون کشش - جدایش دوخطی بهره برده شده است. با استفاده از نتایج منحنی نیرو - جابجایی حاصل از آزمون­های تجربی و مقایسه آن با پاسخ عددی، پارامترهای چسبناک مدل دوخطی برای ضخامت مشخصی ا...

متن کامل

مطالعه استحکام اتصال لایه ای در کامپوزیت SS316/Al 1050 تولید شده به روش فرآیند اتصال نورد تجمعی

در این مقاله به مطالعه استحکام لایه ای در کامپوزیت آلومینیوم AA1050 و فولاد SS 316 تولید شده به روش فرآیند اتصال نورد تجمعی پرداخته شده است. نمونه های فرآیند نورد تجمعی به منظور بررسی استحکام لایه کنی و برشی تحت آزمون کشش تک محور در جهت نورد قرار گرفتند . استحکام لایه ای در هر نمونه اندازه گیری و نتایج حاصل از آزمایش ها با یکدیگر مقایسه شدند . نتایج نشان داد که استحکام در برش لایه ای نسبت به لا...

متن کامل

بررسی افزودن نانو تیتانیا بر استحکام مکانیکی نانو کامپوزیت های آلومینا-کاربید سیلیسیم اتصال مولایتی

در این پژوهش تاثیر استفاده از نانوذرات تیتانیا بر استحکام مکانیکی نانوکامپوزیت­های آلومینا-کاربید سیلیسیم اتصال مولایتی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از روش ریخته­گری ژل به­کمک سل نانوسیلیس برای شکل دهی این نوع نانوکامپوزیت­ها استفاده شد. دمای پخت ترکیب توسط تحلیل گرمایی مشخص شد و پس از پخت در دمای °c 1300 استحکام های فشاری و خمشی نانوکامپوزیت مورد ارزیابی قرار گرفت. هم چنین خواص فیزیکی، ترک...

متن کامل

اتصال چسبی کامپوزیت های پلیمری

هدف از کار حاضر آشنایی دانشجویان، مهندسان، طراحان و متخصصان فعال در زمینه کامپوزیت های پلیمری با کلیات فرایند اتصال چسبی است. دلایل وجود اتصالات در سازه ها شامل محدودیت در ابعاد قطعات، استفاده از مواد مختلف، ضرورت دسترسی و بازرسی، تعمیرات و حمل و نقل است. از این رو انتخاب صحیح و طراحی اصولی روش اتصال کامپوزیت ها از اهمیت زیادی  برخوردار است. کامپوزیت های پلیمری  مورد بحث در این مقاله، رزین های ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 6  شماره 3

صفحات  393- 400

تاریخ انتشار 2019-11-22

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023