پایش وضعیت اتصالات چسبی تک‌لبه معیوب با استفاده از نانولوله‌های کربنی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2019.16939.6479
چکیده

اتصالات چسبی در سازه‌های مهندسی بویژه درصنایع دریایی، هوافضا، خودروسازی، نفت و گاز به‌کار می‌روند. با توجه به اینکه اتصال ضعیف‌ترین بخش یک سازه مهندسی محسوب می‌شود، احتمال شکست از محل اتصال چسبی بالا است. بنابراین، پایش وضعیت اتصال چسبی از اهمیت ویژه‌ای برخودار است. هدف از این مقاله، پایش وضعیت آسیب در اتصال چسبی تک لبه با استفاده از نانولوله‌های کربنی چند جداره است. این کار با روش ثبت تغییرات مقاومت الکتریکی طی بارگذاری مکانیکی انجام شده است. این انتشار آسیب به صورت انتشار ترک در اتصال چسبی مشاهده شده است. در ابتدا نانولوله‌های کربنی  با 9 درصد وزنی با استفاده از دستگاه آلتراسونیک درون رزین اپوکسی پراکنده شدند. پس از اضافه‌نمودن سخت‌کننده، ماده بدست‌آمده بلافاصله درون قالب اتصال چسبی تک‌لبه ریخته شد. اتصال چسبی معیوب با سطح عیب %10، %30 و %70 و با عیب‌های دایره‌ای و مربعی ساخته شد. این نمونه‌ها تحت آزمون کشش، قرارگرفته و پاسخ مقاومت الکتریکی آن تحت بارگذاری برشی ثبت شد. نتایج نشان داد که بیشترین تغییرات کلی مقاومت در نمونه اتصال چسبی با اندازه عیب 30 درصد مربعی اتفاق افتاده و بخش زیادی از پیشرفت آسیب به صورت انتشار ترک در چسب رسانا مشاهده شد. نتایج بدست‌آمده نشان داد که زمانی که بخش بزرگی از ترک درون چسب و بخش اندکی از آن در مرز عیب رشد می‌کند، بیشترین تغییرات کلی مقاومت مشاهده می‌شود.