21941

21941

بررسي آزمايشگاهي نقش پارامتر‌هاي موثر بر توزيع كرنش در اتصالات تك‌لبه‌اي دو‌چسبي با استفاده از تكنيك پردازش تصوير

كارشناسي ارشد

مكانيك - جامدات

1398/12/20

دكتر مجيد‌رضا آيت‌اللهي

دكتر عليرضا اخوان صفار

مكانيك

در اتصالات چسبي، تمركز تنش در دو انتهاي اتصال يكي از دلايل اصلي كاهش استحكام و بارپذيري اتصالات مي‌باشد. يكي از راهكار‌هاي كاهش تمركز تنش در لبه‌هاي اتصال، استفاده از اتصالات دو‌چسبي است. در گذشته متغير‌هاي تاثيرگذار بر توزيع تنش و كرنش در لايه چسب از ديدگاه تحليل عددي مورد مطالعه قرار گرفته‌است. برخي محققان صرفا با انجام آزمون‌هاي كششي استحكام كششي در اتصال دوچسبي را مورد ارزيابي قرار داده‌اند. اما اندازه‌گيري آزمايشگاهي كرنش در لايه چسب در يك اتصال دوچسبي به منظور بررسي اثرات لبه‌اي و تاثير آن بر استحكام اين دسته از اتصالات تاكنون مورد توجه قرار نگرفته است. از اين رو در اين تحقيق تلاش شده تا با تكيه بر روش‌هاي آزمايشگاهي، اثرات لبه‌اي موجود در اتصال دوچسبي تك‌لبه‌اي مورد ارزيابي قرارگيرد. در اين مسير نسبت طول، ضخامت چسب و ضخامت چسبنده به عنوان متغير‌هاي اصلي مورد توجه قرار گرفته‌اند. تاثير متغير‌هاي فوق بر توزيع كرنش پوست‌كني در لايه چسب و همچنين تعامل متغير‌ها مورد بررسي قرار گرفته‌است. با استفاده از اتصال دوچسبي استحكام اتصال افزايش پيدا مي‌كند. تاثير افزايش نسبت‌طول بر كرنش پوست‌كني در صفحه‌ي مياني و لبه‌‌ي خط اتصال با افزايش ضخامت لايه چسب افزايش و با افزايش ضخامت چسبنده كاهش مي‌يابد. همچنين تاثير افزايش ضخامت لايه چسب بر كرنش پوستكني با افزايش نسبت‌طول افزايش و با افزايش ضخامت چسبنده كاهش مي‌يابد.

1399/03/11

An Experimental Investigation of Effective Parameters on Strain Distribution in Bi-adhesive Single Lap Joints Using Digital Image Correlation Technique

3/10/2020 12:00:00 AM

Stress concentration at bonding ends is one of the main reasons for the strength reduction of adhesive joints. Bi-adhesive technique was introduced as an efficient solution to reduce the stress concentration at the ends of the overlaps. Although, several works have dealt with the numerical analysis of edge effects in bi-adhesive joints but none of them has experimentally analyzed the strain distribution along the bi-adhesive bondline. The interaction of some geometrical parameters on the performance of bi-adhesive joints have not been also considered by authors. The aim of the current research is to present a comprehensive experimental analysis of bi-adhesive single lap joints using DIC technique. To achieve this, two different adhesives (one stiff and one flexible) have been used for manufacturing single lap bi-adhesive joints. Different parameters such as adhesive thickness, substrate thickness and length ratio of flexible adhesive to stiff adhesive, and also the interaction of these parameters have been experimentally analyzed using the DIC technique. Strain distribution along the bondline is also experimentally investigated for the tested configuration. Based on the results it was found that at a specified joint, using a bi-adhesive joint causes higher peeling strain at the edges resulting in lower peeling stress due to higher displacements performed along the thicknesses in these areas. Peel strain at bond line edges increases by increasing adhesive layer thickness and decreasing adherend thickness. Moreover, parameters interactions have been investigated.