17665

17665

بررسي رفتار مكانيكي اتصالات چسبي تقويت شده با نانو صفحات اكسيد گرافن به روش دندانه گذاري

كارشناسي ارشد

طراحي جامدات

اسفندماه 1395

دكتر هادي خرمي شاد

دكتر نعيمي جمال

مكانيك

در اين تحقيق به بررسي رفتار مكانيكي چسب و اتصال چسبي تك لبه با استفاده از آزمون كشش، دندانه گذاري ميكرو و دندانه گذاري نانو پرداخته‌شده است. دندانه گذاري آزمون¬ غير مخربي است كه در دو مقياس نانو و ميكرو روي خط چسب در لبه‌هاي اتصالات انجام شد و در اين تحقيق نتايج آن با نتايج آزمون مخرب كشش مقايسه مي¬شود. پيش از هر آزمايشي سعي شده است تا در حد امكان نمونه¬ها به‌صورت همسان و با شرايط يكسان ساخته شود؛ كه بدين منظور فيكسچري طراحي و ساخته شد. سپس سعي شد با در نظر گرفتن شرايط آزمايشگاهي و نوع آزمايش¬ها نمونه¬ها در شرايط همسان مورد آزمايش قرار گيرد. خواص مكانيكي اتصالات چسبي در اين پژوهش با استفاده از دو عامل حباب‌گيري و افزودن نانو صفحات اكسيد گرافن ارتقا¬ داده شدند. سپس به كمك آزمايش¬هاي ذكرشده تأثير اين دو عامل درصدهاي وزني مختلف نانوذره افزوده‌شده بررسي مي¬شوند. نتايج نشان دادندكه مي¬توان با استفاده از آزمايش¬هاي غير مخرب دندانه گذاري ميكرو و نانو، روند تغييرات استحكام مكانيكي تعيين‌شده توسط آزمايش¬هاي مخرب كشش، در حالت بدون انجام فرايند حباب‌گيري را؛ پيش‌بيني نمود. اما وقتي فرايند حباب‌گيري انجام مي¬شود روند پيچيده‌تر مي¬شود. در ضمن روند كلي تغييرات دندانه‌گذاري نانو و دندانه گذاري ميكرو نيز مطابقت نسبتاً خوبي داشتند. در اتصالات حاوي چسب بدون نانوذره با اعمال فرايند حباب‌گيري، پس از به‌دست آوردن خواص مكانيكي نقطه‌اي از چسب به‌وسيله دندانه گذاري، مشاهده شد كه سختي ارتقاي حدود50 درصدي دارد؛ اما نتيجه آزمون كشش در همين حالت ارتقاي 16 درصدي را نشان مي¬دهد. همچنين در حالت اتصالات حاوي نانو ذرات همراه با فرايند حباب‌گيري آزمون¬هاي كشش بي‌تغيير ولي در دندانه گذاري‌ها افت خواص مشاهده مي¬شود. بنابراين نتايج روي اتصالات در اين تحقيق نشان مي¬¬دهد كه باوجوداينكه حباب‌گيري براي چسب بدون نانوذره باعث تقويت خواص مكانيكي و ارتقاي بارپذيري اتصال مي¬شود؛ ولي فرايند حباب‌گيري در اتصالاتي كه چسب آن¬ها با افزودن نانو ذرات تقويت‌شده‌اند، باعث افت خواص مكانيكي در لبه اتصالات، شده اما در بارپذيري نهايي تغيير زيادي را ايجاد نمي¬كند.

1396/04/26

1/1/1900 12:00:00 AM

In this research, the analysis of adhesive and Single lape joint adhesive mechanical behaviour has been done by tensile test, microindentation and nanoindentation. Indentation is a Non-destructive test that is done in two nano and micro scales on adhesive line in joints edges and is compared with tensile distractive test. Before any experiments it has been tried that the speciments should be made in a similar manner and same condition, so a fixture was designed and made. Then, the speciments were tested in a similar condition by considering the experimental conditions and tests' types. In this research the mechanical properties of adhesive joints were developed by using two factors of vacuum degassing and adding the graphen oxide nanoplates. Then by using the mentioned experiments, the effect of these two factors are analyzed in different weight percentage of nanoplates. Finally, it is observed that by using the nondestructive tests of micro and nano indentation, the identified developed trend of degassing adhesive joints is estimated by tensile nondestractive tests. But when the degassing factor is added, the trend becomes more complicated. Meanwhile, the whole trend of the changes in nanoindentation and microindentaion conformed in a good way. In the adhesive joints without nanoplates but along degassing adhesive, after getting the mechanical properties of points in adhesive by indentation, the hardness is increased 50 percent. But the result of tensile tests in this state shows a 16 percent increasment. Also in the state of adhesive joints along degassing and nanoplates, the results of tensile tests are stable but even the propeties decrease is observed in the results of indentaion. Therfore, the results of this resarch on the adhesive joints show that however the degassing factor for the adhesive without nanoplates develops the mechanical properties and the adhesive joints final load. But the degassing factor on adhesive joints that are developed by nanoplates (GOPs) leads to the mechanical properties decrease in the edge of adhesive joints and the final load doesn't almost change.