تحلیل مکانیک شکست در اتصالات چسبی مواد مرکب با آلومینیم

در این پایاننامه شکست در اتصالات چسبی تحت بارگذاری در مود i (بازشدگی) و مود ii (برشی) مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته شده است. بدین منظور برای بررسی شکست در مود i از نمونه dcb استفاده شده است، طوری که این نمونه از اتصال دو بازوی کامپوزیتی و آلومینیمی ساخته شده است. جنس بازوی کامپوزیتی از فیبر کربن با رزین اپوکسی می باشد. برای تحلیل رفتار رشد ترک در مود ii نیز از نمونه enf استفاده شده است که در این حالت جنس نمونه ها همانند نمونه dcb می باشد. برای انجام آزمایش روی نمونه های enf، از تست خمش سه نقطه ای بهره گرفته شده که جهت انجام این آزمایش یک فیکسچر طراحی و ساخته شده است. جهت اتصال این دو ماده کامپوزیتی و آلومینیمی نیز از چسب اپوکسی استفاده شده است که این چسب ها از پرکاربردترین چسب ها در صنایع مختلف از جمله هوا فضا می باشد. سپس با استفاده از روشهای رایج در مکانیک شکست، نرخ رهایی انرژی کرنشی در مود بازشدگی و مود برشی بدست آمده است. با استفاده از مقادیر انرژی شکست، منحنی r یا منحنی مقاومت در برابر رشد ترک برای نمونه های مذکور محاسبه شده است. سپس با استفاده از حل عددی مقادیر انرژی شکست و نیز نرخ تغییرات انرژی شکست در پهنای نمونه ها محاسبه و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده اند. در حل اجزا محدود از دو روش vcct و روش انتگرال j استفاده شده است.