14738

اتصالات چسبي دوماده اي تحت مود بازشوندگي

1403-1404

دكتر هادي خرمي شاد

اتصالات دو ماده‌اي راهكاري حياتي در صنايع پيشرفته براي تركيب خواص مطلوب مواد با ويژگي‌هاي مكانيكي، حرارتي يا الكتريكي متفاوت مي‌تواند منجر به بهبود عملكرد نهايي شود. اين فناوري در حوزه‌هاي متعددي از جمله خودروسازي، هوافضا و پزشكي كاربرد گسترده‌اي يافته است. روش‌هاي اتصال متنوعي موردبررسي قرار گرفته‌اند كه هر يك مزايا و محدوديت‌هاي خاص خود را دارند. در ميان اين روش‌ها، اتصالات چسبي به دليل ويژگي‌هاي متمايزي جايگاه ويژه‌اي پيدا كرده‌اند. سه رويكرد مكانيك محيط پيوسته،مكانيك شكست و مكانيك آسيب براي مشخصه‌يابي شكست مطرح شده است كه مكانيك آسيب با تركيب مزاياي دو روش قبلي، شروع آسيب را با معيارهاي مبتني بر استحكام مواد و رشد ترك را با ابزارهاي مكانيك شكست كنترل مي‌كنند و مي‌توانند تخريب تدريجي مواد را شبيه‌سازي كنند. در مكانيك شكست، سه مود اصلي شكست شامل مودهاي بازشوندگي،برشي و برش خارج از صفحه وجود دارد كه در عمل، بارگذاري‌ها اغلب شامل تركيبي از اين سه مود هستند. براي ارزيابي رفتار شكست اتصالات چسبي تحت اين مودها، آزمون‌هاي مختلفي طراحي شده‌اند. براي مود يك خالص، آزمون‌هايي مانند تير دو لبه يك‌سر گيردار و تير مخروطي دو لبه يك‌سر گيردار به كار مي‌روند. براي مود دو خالص، آزمون‌هاي خمش انتهايي ترك‌دار و خمش چهار نقطه انتهايي ترك‌دار مورداستفاده قرار مي‌گيرند. براي تحليل مود تركيبي، آزمون‌هايي نظير خمش تك‌پا، خمش مود تركيبي، آزمون خمش تير كوتاه و آزمون خمش نيم‌دايره‌اي توسعه يافته‌اند. در آزمون تير دو لبه يك‌سر گيردار، داده‌هاي بار جابه‌جايي ثبت مي‌شوند و با استفاده از مدل‌هاي ناحيه چسبنده و مفهوم ترك معادل، نرخ رهايي انرژي كرنش به‌عنوان تابعي از بازشدگي دهانه ترك محاسبه مي‌گردد. روش تير كوتاه تحت خمش دو‌ماده‌اي براي تحليل شكست مود تركيبي يك و دو در اتصالات چسبي طراحي شده است. بارگذاري به صورت خمش سه‌نقطه‌ انجام مي‌شود و با تغيير زاويه صفحه اوليه نسبت به جهت بارگذاري نسبت مودهاي شكست قابل‌كنترل است. مدل ناحيه چسبنده ناحيه اي در نوك ترك است كه جداسازي سطوح اتصال از آن ناحيه رخ مي‌دهد. مساحت زير منحني كشش جدايش برابر با انرژي موردنياز براي جدايش است. تعيين اين پارامترها از دو طريق روش معكوس، روش مستقيم امكان‌پذير است كه هر يك مزايا و محدوديت‌هاي خود را دارند.

6/7/2025 12:00:00 AM

86782

1404/03/20

اتصال دو ماده‌اي , اتصال چسبي , مود يك , مود تركيبي