تعیین پارامترهای موثر در ترمیم ترک بوسیله اتصالات چسبی با مواد کامپوزیتی در سازه اصلی هواپیما

ایجاد ترک در سازه و شکست قطعه ناشی از گسترش آن، یکی از معیار های مهم برای تخمین عمر سازه های مهندسی از قبیل سازه های صنایع هوا فضا، دریائی، مخازن تحت فشار، پل سازی و نفت و گاز و غیره می باشد. به منظور افزایش عمر کاری و بازدهی سازه های معیوب و آسیب دیده که بخشی از عمر کار خود را سپری نموده اند، اجزای ترک دار باید تعویض و یا تعمیر گردند. اما در بسیاری از موارد بدلیل مسائل اقتصادی و همچنین محدودیت های مهندسی، تعویض سازه آسیب دیده عملآ امکان پذیر نبوده و در نتیجه مهندسان به جستجوی روش های مناسب تقویت سازه های ترکدار پرداختند. در این تحقیق با استفاده روش مجازی بسته شدن ترک ، با توجه پارامتر های موثر در ترمیم ترک در قطعات و سازه های فلزی، به روش ترمیم به کمک صفحات تقویت کننده از جنس کامپوزیت ها بوسیله اتصالات چسبی بر روی سطح دارای ترک، به تعیین مقدار ضریب تمرکز تنش در مود i پرداخته شده است. نمونه مورد تحقیق یک صفحه از آلیاژ آلومینیومal 7075 t6 با ترک لبه ای می باشد که تحت بار کششی mpa 250 قرار گرفته است. برای مدل سازی نمونه مورد نظر از نرم افزار اجزاء محدود ansys 13 استفاده شده است. پس از مدل سازی به بررسی پارامترهای موثر در ترمیم همچون ترمیم متقارن و نامتقارن، تاثیرات خواص وصله مانند جنس وصله کامپوزیتی، ضخامت وصله، زاویه الیاف وصله کامپوزیتی و خواص چسب همچون ضخامت چسب پرداخته شده است. به منظور اعتبار سنجی، نتایج بدست آمده از تحقیق با استفاده از نرم افزار ansys با نتایج حل تحلیلی و نتایج حاصله از مقالات معتبر مختلف مقایسه شده است که انطباق خوبی بین آنها مشاهده شد. در فصل دوم مروری بر تاریخچه تکنولوژی تعمیرات چسبی با مواد کامپوزیتی و کارهای انجام گرفته توسط محققان دیگر آورده شده است. فصل سوم به مقایسه ترمیم مکانیکی با پیچ یا پرچ و ترمیم با چسب از طریق چسباندن فلز یا کامپوزیت در محل خرابی، مزایا و معایب آنها، طراحی ترمیم به کمک وصله های کامپوزیتی پرداخته شده است. فصل چهارم شامل مبانی مکانیک شکست بوده و انواع شکست، تئوری انرژی گریفیث ، روش های بدست آوردن نرخ رهایی انرژی و معرفی روش vcct می باشد. در فصل پنجم ابتدا مقدمه ای بر روش اجزاء محدود2 که اساس کار این تحقیق می باشد، آورده شده و سپس مختصری در مورد چگونگی شبیه سازی مدل استفاده شده در این تحقیق توسط نرم افزار اجزاء محدود ansys شرح داده شده است. در این فصل پارامترهای موثر در ترمیم ترک به وسیله اتصالات چسبی با مواد کامپوزیتی نظیر جنس وصله ضخامت وصله و چسب و ... مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل ششم که آخرین فصل از این پایان نامه است، نتایج بدست آمده و چندین مورد پیشنهاد برای ادامه کار آورده شده است.