اثر زبری سطح چسب کاری شده بر روی مقاومت شکست در شرایط بارگذاری مود مرکب اول و دوم بهوسیله مدل ناحیه هم چسب
عنوان اصلي به زبان ديگر
Effect of roughness of adhesive surface on fracture strength under mixed mode I/II loading condition using a cohesive zone models
نام نخستين پديدآور
/عذرا خان امیری
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: فنی و مهندسی مکانیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۸
نام توليد کننده
، افشاری
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۸۴ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مندرجات
متن يادداشت
فاقد کلیدواژه لاتین
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی هوافضا- سازهصهای هوایی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۸/۰۴/۱۰
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
قطعات مهندسی تحت تأثیر انواع بارهای مکانیکی قرار میگیرند .همچنین وجود ترک اولیه در قطعات میصتواند سبب تسریع شکست آنها شود .ترکصها و سطح مشترک اتصالات ممکن است در زوایای مختلفی نسبت به راستای بارگذاری در ماده وجود داشته باشند .بنابراین رشد ترک و شکست نهایی ماده تحت مود ترکیبی شکست صورت میگیرد .این موضوع باعث میشود بررسی عوامل مؤثر بر مقاومت شکست ماده، تحت بارگذاری مود ترکیبی از اهمیت بالایی برخوردار باشد اتصالات چسبی مزایای قابلتوجهی نسبت به شیوهصهای سنتی اتصال همچون جوشکاری و چفتوبستهای مکانیکی همچون پیچ و مهره، در کاربرد سازهصای دارند .امروزه اتصالات و تعمیرصکنندهصهای چسبی کاربرد زیادی در تعمیر قطعات ترکصدار سازهصای، بهخصوص در صنایع هواصفضایی بهمنظور افزایش مقاومت خستگی و بازیابی سختی قطعات ترکصدار دارند .در این تحقیق، در دو بخش تجربی و عددی، به مقایسه میزان تأثیر زبری سطح چسب کاری شده بر روی نمونههایی از جنس پلی متیل متاکریلات و دارای ترک لبهای به طول ۱۵ میلیمتر در مود اول، دوم و مود ترکیبی شکست از سه گروه نمونهصی مستطیلی با صافیصها و مساحتصهای سطح متفاوت و ضخامت چسب کاری متفاوت پرداخته شد .با قرار دادن نمونهصها در فیکسچر آرکان اصلاح شده و با استفاده از یک دستگاه کشش استاتیکی، امکان اعمال نیرو در زوایای بارگذاری مختلف و بهدست آوردن مقاومت شکست نمونهصها در مودهای مختلف، به وجود آمد و این مقادیر در قسمت حل عددی مورداستفاده قرار گرفتند .در بخش بررسی عددی نیز، مدلصسازی شرایط آزمایشهای تجربی توسط نرمصافزار المان محدودANSYS ، برای توجیه نتایج آزمایشهای تجربی با استفاده از مدل ناحیه همصچسب CZM انجام شد و نتایج بهصدست آمده برای محاسبه مقاومت شکست در حالتصهای مختلف مورداستفاده قرار گرفتند .نتایج نشان میدهند با کاهش شماره دانهصی سنباده، زبری سطح افزایش میصیابد و روند افزایش زبری نسبت به کاهش شمارهصی دانهصی کاغذ سنبادهصها و صفحات مش زنی چندان منظم نیست .همچنین برای سطوح بسیار صاف و سطوح بسیار خشن نیروی شکست کمتری به دست آمد .پس برای دستصیابی به بیشترین مقاومت شکست در اتصالات باید زبری بهینه سطح چسبنده در نظر گرفته شود .همچنین نتایج حاصل شده بیانصگر اثر مثبت افزایش سطح چسبنده بر مقاومت شکست نمونهصهای مورد آزمایش در تمامی زوایای بارگذاری و تأثیر بیشتر افزایش سطح چسبنده برای بارگذاریصهای با مود دوم غالب، بود .همچنین نتایج نشان داد بهترین ضخامت چسب کاری برای شکست از نوع درونصچسبی(Cohesive) ، ۱/۰ میلیمتر و بیشترین مقاومت شکست (۴۱۰ نیوتون (اتصالات چسب دوجزئی آرالدیت ۲۰۱۵ مربوط به نمونهی سنبادهصزنی شده توسط کاغذ سنباده شماره ۶۰ با زبری سطح ۲ میکرومتربود
متن يادداشت
.Engineering structures are influenced by a variety of mechanical loads. Presence of inherent cracks in mechanical parts can speed up mechanical failure. As the cracks and notches in structures may exist in various angles with respect to the loading direction, crack growth and final fracture occur under combined condition of loading i.e. mixed mode fracture condition. Therefore, studying factors that affect material's fracture strength under mixed mode loading is important. Adhesive joints offer significant advantages over traditional joining methods such as welding or mechanical fastening in structural applications. Adhesively bonded joints and bonded repairs for cracked metallic structures have been continuously receiving attention in the aerospace industry for the purpose of enhancing fatigue resistance and restoring the stiffness and strength of damaged/cracked structures. In this thesis the effects of adhesive have been evaluated on the cracked specimens in two sections, Experimental and numerical. In preparing the test material, PMMA has been used as a brittle material. Test specimens contain an edge crack with ۱۵mm length. Tests were carried out on three batches of PMMA rectangular specimens with different roughnesses, surface areas and adhesive thicknesses. By placing the specimens in a modified arcan fixture and using a static tensile machine, the feasibility of loading specimens in different directions is prepared to conduct fracture tests to obtain the fracture strengths, these data were used in the numerical section. To verify the results of experimental tests obtained by CZM, the numerical analysis was performed using FE simulation by ANSYS package at experimental test conditions. The results were used to calculate the fracture strength in different situation. The results show that the surface roughness increases with decreasing grain number of the sanding, and the roughness increase is not very regular compared to the reduction of the grain size of the sandpaper and the meshing plates. Also, for very smooth surfaces and very rough surfaces, less force was obtained. Therefore, to achieve the highest fracture strength in the joints, an optimum roughness of the adhesive surface should be considered. The obtained results indicate the positive effect of increasing adhesive surface on the fracture strength of experimented specimens in all of loading angles. The effect of increasing adhesive surface in loadings with mode II-dominant were considerable. The results also show that the best thickness of adhesive for cohesive failure is .۱ mm and the maximum strength failure (۴۱۰ N) of adhesive joints of two-part araldite ۲۰۱۵ were for a sanded specimen with a sand paper No.۶۰ and a surface roughness of ۲ m
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Effect of roughness of adhesive surface on fracture strength under mixed mode I/II loading condition using a cohesive zone models
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )