عنوان

بررسی تجربی و عددی رفتار خزشی اتصالات چسبی تقویت شده با نانوصفحات گرافن

IR

۴۰۲۷پ

فارسی

IR

بررسی تجربی و عددی رفتار خزشی اتصالات چسبی تقویت شده با نانوصفحات گرافن

[پایان‌نامه]

Experimental and numerical investigation of the creep behavior of Graphene Nano Platelets (GNPs) reinforced adhesively bonded joints

/عطا خبازاقدم

: مهندسی مکانیک

، ۱۳۹۹

۱۳۵ص.

:

زبان: فارسی

زبان چکیده: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

دکتری

مهندسی مکانیک- طراحی کاربردی

۱۳۹۹/۰۴/۰۱

صنعتی سهند

در رساله حاضر رفتار خزشی اتصالات چسبی آلومینیوم به آلومینیوم تقویت شده با مقادیر مختلف نانوگرافن( تا ۰/۵درصد وزنی) به صورت عددی و تجربی مورد مطالعه قرار گرفته است .در این راستا، خواص مکانیکی چسب اپوکسی خالص و تقویت شده با ۰/۱، ۰/۲۵ و ۰/۵ درصد وزنی نانوگرافن، به همراه رفتار خزشی آن به ترتیب توسط آزمون‌های کشش ساده و خزش در سه سطح نیرویی و دمایی قرار گرفت .از مدل خزشی غیرخطی نورتون-بیلی و برازش نتایج حاصل از آزمون خزش چسب اپوکسی به منظور مدلسازی رفتار خزشی چسب استفاده شد .همچنین به منظور بررسی اثر افزودن گرافن تا ۰/۵درصد وزنی بر روی رفتار خزشی چسب نیز از تابع جدیدی به نام تابع گرافن استفاده شد .مشاهده شد که افزودن گرافن تا ۰/۵ درصد وزنی باعث افزایش مدول یانگ و استحکام و کاهش چقرمگی و کرنش نهایی چسب اپوکسی می‌گردد .همچنین به منظور مطالعه رفتار خزشی اتصال چسبی تحت تاثیر نانومواد تقویتی از نمونه‌های اتصال چسبی یک لبه آلومینیوم به آلومینیوم با چسب اپوکسی خالص و تقویت شده با درصدهای مختلف نانوگرافن استفاده شد .این نمونه‌ها تحت آزمون کشش ساده و آزمون خزش قرار گرفتند .مشاهده شد که نقطه بهینه میزان اختلاط نانوصفحات گرافنی در داخل چسب اپوکسی برای تقویت خواص استحکام کششی و استحکام خزشی به ترتیب در ۰/۱ و ۰/۲۵ درصد وزنی رخ می‌دهد .به منظور تعریف مدل خزشی کامپوزیت اپوکسی-گرافن نیز از مدل نورتون-بیلی بهبود یافته به کمک تعریف تابع جدید خزشی، استفاده گردید .نتایج نشان داد که افزودن گرافن به طور پیوسته باعث افزایش مدول کشش و استحکام شده و در عین حال میزان کرنش نهایی و چقرمگی ماده را کاهش می‌دهد .همچنین وجود این نانومواد در داخل چسب اپوکسی با تقلیل میزان خزش چسب اپوکسی، منجر به تقویت خزشی آن می‌گردند همچنین رفتار خزشی سازه اتصال چسبی با درصدهای مختلف گرافن به روش المان محدود و با استفاده از مدل جدید خزشی ارائه شده در این رساله، مورد مطالعه قرار گرفت .مقایسه نتایج آزمایشگاهی و شبیه‌سازی عددی حاکی از آنست که میزان خزش حاصل از نتایج آزمایشگاهی و مدل شبیه‌ساز عددی، مطابقت خوبی تا مقدار ۰/۲۵ درصد وزنی از گرافن افزوده شده دارد .

The creep behavior of aluminum to aluminum adhesively bonded joints reinforced with different amounts of graphene nano-platelets (up to 0.5wt ) was investigated experimentally and numerically. The mechanical properties of the neat and reinforced epoxy adhesive, as well as their creep behavior were obtained by simple tensile tests and creep tests in three stress and temperature levels, respectively. The nonlinear Norton-Bailey creep model was used to obtain the creep behavior of the neat adhesive. The effect of graphene content, up to 0.5wt , on the creep behavior of the reinforced adhesive was also simulated by a new function, called graphene function. It was observed that the presence of graphene up to 0.5wt continuously increased Youngs modulus and strength of the epoxy adhesive, reducing its toughness and ultimate strain. It also reduced the creep strain of the epoxy adhesive. In the next step, the aluminum to aluminum single lap joints (SLJs) bonded by the neat and reinforced adhesive were subjected to simple tensile and creep tests. It was observed that the optimum graphene content to increase the tensile strength and the creep resistance of the SLJs were 0.1wt and 0.25wt , respectively. Finally, the creep behavior of the SLJs with various graphene content was analyzed by the finite element method (FEM) using the new creep model developed in this paper. The results show that the numerical creep displacement of the SLJs boned by the neat and graphene reinforced adhesive up to 0.25wt are in good agreement with experimental ones.

ba

Experimental and numerical investigation of the creep behavior of Graphene Nano Platelets (GNPs) reinforced adhesively bonded joints

خزش، چسب اپوکسی

نانو صفحات گرافن

اتصال چسبی

مدل تئوری

اجزاء محدود

Creep, epoxy adhesive, graphene reinforcement, adhesively bonded joint, theoretical model, FEM

خزش، چسب اپوکسی، نانو صفحات گرافن، اتصال چسبی، مدل تئوری، اجزاء محدود

خبازاقدم، عطا

بهجت، بشیر، استاد راهنما

یزدانی، مجتبی، استاد مشاور

دا سیلوا، لوکاس، استاد مشاور

ایران

20230812

مکانیک ،۸۰۴۶۰ ،۱۳۹۹

ن‌فارگ‍ ت‌احفصونان‍ اب‍ ه‌دش‍ ت‌یوقت‍ ی‌بسچ‍ ت‌لااصتا ی‌شزخ‍ راتفر ی‌ددع‍ و ی‌برجت‍ ی‌سررب‍.pdf

عادی

عادی

4027.pdf

p80460.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۴۰۲۷

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y