شماره ركورد
33421
پديد آورنده
فاطمه آقابراري
عنوان
بررسي عددي و تجربي استحكام اتصالات چسبي تك لبه كامپوزيت/فلز تحت بارگذاري خمشي
مقطع تحصيلي
ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك- مهندسي خودرو ـ سازه و بدنه
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1403/12/22
استاد راهنما
حامد سعيدي گوگرچين
استاد مشاور
-
دانشكده
دانشكده مهندسي خودرو
چكيده
در اين پژوهش، رفتار مكانيكي و تحليل تنش در اتصالات چسبي كامپوزيت-فلز تحت بارگذاري مكانيكي بررسي شده است. براي مطالعه توزيع تنش، تركيبي از شبيهسازي عددي (CAE)، مدلسازي آزمايشگاهي، و ميانيابي دادهها به كار گرفته شده است. تأثير ضخامت چسب (0.1mm، 0.2mm، 0.5mm) و طول چسب (12.5mm، 25mm، 37.5mm) بر توزيع تنشهاي نرمال (S11)، برشي (S12) و عمودي (S22) تحليل شده است. به منظور درك الگوي تغييرات تنش، مسير مشخصي در ناحيه چسبكاري در نظر گرفته شده كه در راستاي طولي چسب، در مركز عرضي و ضخامت آن قرار دارد و امكان بررسي تنش در طول اتصال را فراهم ميكند. براي ارزيابي صحت نتايج، مقادير تنش استخراجشده از ميانيابي دادهها با تحليل روش اجزاي محدود (FEM) در نرمافزار CAE مقايسه شده و شاخصهاي R^2 و ميانگين درصد خطا جهت سنجش ميزان تطابق محاسبه شدهاند. نتايج نشان داد كه ضخامت و طول چسب بر تمركز تنش و نوع شكست در اتصالات چسبي تأثير دارند. با افزايش ضخامت چسب، مقدار تنشهاي موضعي كاهش يافته اما دامنه تغييرات تنش گستردهتر شده است. همچنين، بررسيهاي آزمايشگاهي نشان دادند كه نوع شكست در اين اتصالات شامل سه حالت Adhesive، Cohesive و Adherend است كه با افزايش ضخامت، احتمال وقوع شكست چسبي كاهش و شكست در بستر افزايش مييابد. براي نمايش توزيع تنش و روند تغييرات آن در نمونههاي مختلف، از پلاتهاي Ridgeline استفاده شده كه تغييرات تنش را براي پارامترهاي مختلف نشان داده است. در نهايت، نتايج اين تحقيق ميتواند در بهبود طراحي اتصالات چسبي در سازههاي مهندسي، هوافضا و صنايع خودروسازي مورد استفاده قرار گيرد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/03/05
عنوان به انگليسي
Numerical and Experimental Investigation of the Strength of Single-Lap Composite/Metal Adhesive Joints Under Bending Load
تاريخ بهره برداري
3/12/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
فاطمه اقابراري
چكيده به لاتين
In this study, the mechanical behavior and stress analysis of composite-metal adhesive joints under mechanical loading have been investigated. To examine the stress distribution, a combination of numerical simulation (CAE), experimental modeling, and data interpolation has been employed. The effects of adhesive thickness (0.1 mm, 0.2 mm, 0.5 mm) and adhesive length (12.5 mm, 25 mm, 37.5 mm) on the distribution of normal (S11), shear (S12), and transverse (S22) stresses have been analyzed. To understand the stress variation patterns, a specific path within the adhesive region—located along the longitudinal direction, centered in both width and thickness—was considered, enabling the evaluation of stress distribution along the bondline. To validate the results, stress values obtained through data interpolation were compared with those from finite element method (FEM) analysis using CAE software, and the R² index and mean percentage error were calculated to assess the level of agreement. The results indicated that adhesive thickness and length significantly influence stress concentration and failure modes in adhesive joints. Increasing the adhesive thickness reduced local stress magnitudes but led to broader stress variation ranges. Experimental investigations also revealed three failure modes in these joints: adhesive, cohesive, and adherend failure. With increased adhesive thickness, the likelihood of adhesive failure decreased while failure within the adherend increased. To visualize the stress distribution and its variations across different samples, ridgeline plots were used, effectively illustrating stress trends for various parameters. Ultimately, the findings of this research can contribute to improving the design of adhesive joints in engineering structures, aerospace applications, and the automotive industry.
كليدواژه هاي فارسي
اتصالات چسبي , روش اجزاي محدود , اتصال كامپوزيت-فلز
كليدواژه هاي لاتين
Adhesive joints , finite element method , Composite-metal bonding
Author
Fateme Aghabarari
SuperVisor
Dr.Hamed Saeidi