بررسی تجربی اتصالات چسبی L-شکل منفرد بین آلومینیوم و ورق کامپوزیتی تقویت شده با نانوگرافن کربن تحت بارگذاری کششی
نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 دانشیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
3 دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
4 دانشجوی دکتری، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
5 استاد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
doi
10.22034/ijme.2022.159961چکیده
در این پژوهش طراحی، ساخت و آزمون اتصال چسبی L-شکل منفرد بین ورق کامپوزیتی و قطعه آلومینیومی تحت بارگذاری کششی بهصورت تجربی انجامشده است. برای ساخت نمونه تجربی از نانوگرافن با درصدهای مختلف وزنی جهت تقویت کامپوزیت و همچنین چسب ساختاری (همجنس با رزین فاز زمینه کامپوزیت) جهت بهبود خواص مکانیکی اتصال استفاده شده است. همچنین تأثیر تغییر طول پایه قطعه L-شکل آلومینیومی بر مقاومت اتصال مورد بررسی قرار گرفته است. تعداد 12 حالت اتصال با ترکیب درصدهای وزنی 1، 0/0 و 3/0 برای چندلایه و درصدهای وزنی 1، 0/0، 3/0 و 5/0 برای چسب با در نظر گرفتن 5 تکرار در هر آزمون، در مجموع 60 نمونه ساختهشده و مورد بررسی قرار گرفته است. با مقایسه و بررسی نتایج آزمون کشش نمونهها و عکسهایی که توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) از نحوه جدایش چندلایه و قطعه L-شکل در محل جدایش اتصال تهیه شد، مشخص گردید که اتصال با ترکیب درصد وزنی صفر برای چندلایه و درصد وزنی ۳/۰ برای چسب بیشترین استحکام کششی را از خود نشان داده است. این بدان معناست که افزودن نانوگرافن به چندلایه موجب کاهش استحکام کششی و افزودن آن به رزین اپوکسی بهعنوان چسب موجب بهبود استحکام کششی در اتصال گردیده است. درنهایت تأثیر افزایش طول ناحیه همپوشانی دو قطعه چسبنده مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه در مورد اتصال با ترکیب درصد بهینه نانوگرافن در چندلایه و چسب نشان داد که افزایش 25 درصدی طول ناحیه همپوشانی افزایش 148 درصدی و افزایش 50 درصدی طول این ناحیه افزایش 200 درصدی نیروی کشش عمودی تحملشده توسط اتصال را در پی خواهد داشت.