21142

۲۱۱۴۲

بررسي افزايش استحكام اتصال چسبي تك لبه اي به وسيله ي ايجاد شيار در چسبنده

كارشناسي ارشد

مكانيك جامدات - طراحي كاربردي

۹۶-۹۸

۱۳۹۸/۶/۲۵

دكتر مجيدرضا آيت اللهي

مكانيك

يكي از متداول¬ترين انواع اتصالات چسبي اتصال چسبي تك¬لبه¬اي مي¬باشد كه توجه بسياري از مطالعات را به خود جلب كرده است. روش¬هاي مختلفي براي افزايش استحكام اتصال چسبي تك¬لبه¬اي ارائه شده است كه باعث افزايش بارپذيري آن مي¬شود. در بسياري از اين روش¬ها كاهش تنش پوست¬كني به عنوان هدف اصلي در نظر گرفته شده است. تعدادي از اين روش¬ها با استفاده از بهبود هندسه¬ي اتصال و برخي ديگر با استفاده از تغيير خواص مكانيكي لايه¬ي چسب استحكام اتصالات چسبي تك¬لبه¬اي را افزايش داده¬اند. در اين پروژه به منظور بهبود استحكام اتصال چسبي تك¬لبه¬اي به وسيله¬ي تغيير در هندسه¬ي اتصال دو نوع شيار در چسبنده به صورت عددي و آزمايشگاهي مورد مطالعه قرار گرفت. در ابتدا شيار داخلي و خارجي با توجه به صفحه¬ي همپوشاني معرفي شد. سپس تأثير متغيرهاي شيار بر روي توزيع تنش لايه¬ي مياني چسب مورد بررسي قرار گرفت. متغيرهاي شيار داخلي شامل پهنا، عمق، زاويه و فاصله¬ي شيار از انتهاي طول همپوشاني مي¬باشد. از طرف ديگر دو شكل مختلف براي شيار خارجي در نظر گرفته شد. متغيرهاي شيار خارجي مستطيلي شامل پهنا و عمق آن مي¬شد در حالي كه متغير شيار خارجي نيم¬دايره¬اي تنها عمق آن بود. پس از آن كه تأثير متغيرهاي مختلف شيارهاي داخلي و خارجي بر روي توزيع تنش لايه¬ي مياني چسب مورد تحليل قرار گرفت تعدادي از اتصالات چسبي تك¬لبه¬اي به صورت آزمايشگاهي مورد آزمون قرار گرفتند. اتصالات ساخته شده شامل اتصالات بدون تغيير هندسي، با پيكربندي شيار و در برخي از موارد با پيكربندي پخ¬خورده بود. نتيجه¬ي اين پروژه نشان داد كه ايجاد شيار در چسبنده مي-تواند به صورت چشم¬گيري باعث افزايش استحكام اتصال چسبي تك¬لبه¬اي شود.

1398/07/02

Study the increase of the adhesive single lap joints strength by adding the adherend notching

9/24/2019 12:00:00 AM

Developments in manufacturing processes often require advanced methods for assembling the components. One of the recent methods to join components which has gained importance in the industry is adhesive bonding. This method is a suitable replacement for some older methods such as riveting and welding because of its several advantages such as stress uniformity through the bonded area. One of the most common types of adhesive joints is single lap joints (SLJs) which has attracted much attention in the literature. Therefore, several techniques have been proposed to increase the SLJs’ strength and its load bearing capacity. In most of the proposed methods, decreasing the peel stress is the main goal. Some of these methods have modified the geometry of the SLJs to improve the joint strength and some others have modified the mechanical properties of the adhesive layer to achieve an appropriate joint’s load bearing capacity. In this project, two kinds of adherend notching were studied numerically and experimentally in order to improve the SLJs strength by modifying the joint geometry. At first, the inner and outer notch were defined according to the overlap surface. Then the effect of notch parameters on the adhesive mid-plane stress field were evaluated. The inner notch parameters included the notch width, depth, angle and distance from the overlap ends. On the other side, two shapes for outer notch were considered. The rectangular outer notch parameters contained depth and width while the semi-circular outer notch parameter was included just the depth of it. After the influence of the notch parameters on the stress field of the adhesive layer were evaluated for both inner and outer notch and some adhesive SLJs were experimentally tested. These SLJs were comprised of the unmodified geometries, the notch configuration and for some cases the taper configuration. The outcomes of this project were revealed that the adherend notching method could increase the strength of the adhesive SLJs dramatically.