31721

بررسي تجربي تاثير چرخه هاي ذوب-انجماد بر خواص شكست اتصالات چسبي تحت بارگذاري مود يك

كارشناسي ارشد

مهندسي خودرو

1400

1403/6/18

دكتر حامد سعيدي گوگرچين

/

خودرو

امروزه چسب‌ها در صنايع مختلفي نظير خودروسازي، هوافضا و... استفاده مي‌شوند. دركنار تمام مزاياي اتصالات چسبي نسبت به ساير اتصالات، اين گونه اتصالات چسبي داراي معايبي نيز هستند. به دليل اينكه چسب‌ها از مواد پليمري ساخته شده‌اند، در برابر شرايط محيطي نظير دما و رطوبت، از خود ضعف نشان مي¬دهند. [48,50] يكي از چرخه‌هاي محيطي رايج كه سبب افت و تنزل خواص قابل ملاحظه¬اي در اتصالات چسبي مي¬شود، قرارگيري انها در معرض چرخه‌هاي ذوب و انجماد به خصوص در مناطق سردسير مي¬باشد. [51,52] به عبارت ديگر، در ساعاتي از شبانه روز، اتصالات در معرض دماهاي منفي و در نتيجه يخ زدگي و در ساعاتي ديگر در معرض دماهاي مثبت و در نتيجه ذوب شوندگي يخ ايجاد شده قرار مي-گيرند. در اين پژوهش اثر چرخه‌هاي ذوب و انجماد بر خواص مكانيكي يك نوع چسب صنعتي دو جزيي مورد بررسي قرار مي¬گيرد. در اين راستا نمونه‌هاي DCB ساخته شده به شكل متناوب به مدت 12 ساعت مغروق در آب 25 درجه و در ادامه به مدت 12 ساعت در دماي 25- درجه قرار مي‌گيرد. در ادامه نمونه‌هاي DCB تحت بارگذاري شكست مود يك خالص قرار مي¬گيرند. نتايج منحني‌هاي بار-جابجايي نشان مي‌دهد كه چرخه‌هاي ذوب-انجماد تاثير قابل ملاحظه‌اي بر ظرفيت بارپذيري اتصالات چسبي در مقايسه با نمونه‌هاي كنترل شده (بدون اعمال چرخه‌هاي ذوب-انجماد) داشته‌اند به طوري كه با افزايش تعداد چرخه‌هاي ذوب-انجماد از 30 به 120 ميزان كاهش بيشتري در ظرفيت بارپذيري اتصالات چسبي اتفاق مي¬افتد. جهت مطالعه بيشتر رفتار شكست، پارامتر انرژي شكست چسب با روش‌ تجربي استخراج گرديد. همچنين آزمايش بر روي نمونه‌هاي اتصال چسبي لب به لب (Butt Joint) كه تحت بارگذاري كششي خالص در هر دو محيط خشك و همچنين چرخه‌هاي ذوب-انجماد بوده‌اند، انجام گرفت.

1403/09/24

Experimental investigation of the effect of thaw-freeze cycles on the fracture properties of adhesive joints under mode one loading

9/8/2025 12:00:00 AM

Today, adhesives are used in various industries such as automotive, aerospace, etc. Along with all the advantages of adhesive joints over other joints, these types of adhesive joints also have disadvantages. Because adhesives are made of polymeric materials, they are weak against environmental conditions such as temperature and humidity. [48,50] One of the common environmental cycles that causes a significant decrease and degradation of properties in adhesive joints is their exposure to freezing and thawing cycles, especially in cold regions. [51,52] In other words, at certain times of the day, joints are exposed to negative temperatures, resulting in freezing, and at other times, they are exposed to positive temperatures, resulting in melting of the ice. In this study, the effect of freezing and thawing cycles on the mechanical properties of a two-component industrial adhesive is investigated. In this regard, the fabricated DCB samples were alternately immersed in 25°C water for 12 hours and then at -25°C for 12 hours. Then, the DCB samples were subjected to pure mode one failure loading. The results of the load-displacement curves show that the freeze-thaw cycles had a significant effect on the load-bearing capacity of the adhesive joints compared to the control samples (without applying freeze-thaw cycles), so that with increasing the number of freeze-thaw cycles from 30 to 120, a greater decrease in the load-bearing capacity of the adhesive joints occurs. To further study the failure behavior, the adhesive failure energy parameter was extracted experimentally. Also, tests were performed on butt joint samples that were subjected to pure tensile loading in both dry environments and freeze-thaw cycles.

اتصالات چسبي , چرخه ذوب انجماد

Butt joint , dcb

seyyed mohsen mousavi

dr hamed saeidi googarchin