بررسی اثر نانوگرافن کاهش‌یافته بر روی مقاومت شکست چسب در شرایط بارگذاری مود مرکب به‌وسیله مدل ناحیه چسبان

نویسندگان

1 مربی‌، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ارس، ایران.

2 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه تبریز، ایران.

3 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه تبریز، ایران.

doi
10.71753/ma.2024.1089988
چکیده

اثر افزودن نانو گرافن کاهش‌یافته بر استحکام شکست چسب آرالدیت 2015 مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا مشخصات مكانيكي نمونه‌های حجمی چسب و گرافن با درصدهای 0، 25/0، 5/0 و 1 توسط آزمون كشش با دستگاه Zwick به دست آمد. با استفاده از آزمون‌هایDCB  و ENF انرژي شكست چسب و گرافن در درصدهای 0، 25/0، 5/0 و 1 محاسبه گرديد. نمونه‌های آزمایشی از جنس PMMA ساخته شد و سپس به هم چسبانده شدند. حالات بارگذاری مختلف با استفاده از قید و بست آرکان اصلاح شده مورد آزمایش قرار گرفت. اثر افزودن نانو گرافن کاهش‌یافته به ترکیب چسب با استفاده از چهار نسبت وزنی مختلف گرافن شامل 0، 25/0، 5/0 و 1 درصد بررسی شد. نمونه‌های آزمایشی آزمون عملی گردید، نتایج به‌دست‌آمده از آزمایش‌های عملی نشان داد که استفاده از گرافن کاهش‌یافته 5/0% وزنی، در نیروهای بالاتری گسیختگی رخ داد. بیشترین نیروی گسیختگی، بین نمونه‌های با همان مقدار گرافن 5/0% وزنی، برای شرایط بارگذاری مود II به ‌دست آمد. نتایج تجربی با نتایج مدل المان محدود در نرم‌افزار  مقایسه شد. بررسی لایه شکست چسب نشان می‌دهد که وجود نانوگرافن کاهش‌یافته در چسب تا حدودی مانع رشد ترک شده و این پدیده باعث افزایش مقاومت گسیختگی چسب در تمام مودهای شکست گردیده است.