بررسی تجربی و عددی اثر بارگذاری پیچشی بر رفتار مکانیکی اتصال ترکیبی کامپوزیت- ‏آلومینیوم در سازه‌های هوا فضا

۰۸ مهر ۱۳۹۹ | ۰۷:۰۸ دستاوردهای دانشگاه
تعداد بازدید:۰
بررسی تجربی و عددی اثر بارگذاری پیچشی بر رفتار مکانیکی اتصال ترکیبی کامپوزیت- ‏آلومینیوم در سازه‌های هوا فضا

به گزارش روابط عمومی و اطلاع‌رسانی دانشگاه بیرجند، جلسه دفاع از رساله دکتری محی‌الدین یوسفی ‏دانشجوی دوره دکتری مکانیک گرایش طراحی کاربردی با عنوان"بررسی تجربی و عددی اثر ‏بارگذاری پیچشی بر رفتار مکانیکی اتصال ترکیبی کامپوزیت-آلومینیوم در سازه های هوا ‏فضا" به‌صورت مجازی برگزار گردید.‏
در این رساله برای اولین‌‌بار بر روی تقویت اتصال چسبی میان لوله‌های غیر همجنس آلومینیم و کامپوزیت ‏تحت اثر گشتاور پیچشی تحقیق شده و اتصال مرکب چسب/پرچ برای تقویت ناحیه اتصال پیشنهاد و بررسی ‏شده است. در این تحقیق از لوله‌های آلومینیمی ماشینکاری شده از نوع 7075‌‎-T‏6 و پرچ‌های آلومینیمی از ‏نوع 5050 استفاده شده است. همچنین از لوله‌های کامپوزیت پلیمری اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه ‏استفاده شده که شامل الیاف تکس 2400 و رزین آرالدایت 5052 با سفت کننده آرادور 5052 می‌باشد. ‏همچنین از چسب‌های ایپکو 9923 و آرالدایت 2011 در تحلیل تنش و چسب‌های آرالدایت 2015 و چسب ‏سوپر اسپشیال غفاری در بخش آزمایشگاهی و شبیه‌سازی اجزا محدود استفاده شده است. در ساخت قید و ‏بند و و تولید دستگاه مبدل گشتاور، از فولاد 1035 استفاده شده است. در بخش تجربی از ماشین آزمون‌ ‏کشش تک محوری و پیچش خالص استفاده و نتایج به صورت نمودار‌ گشتاور بر حسب زاویه دوران گزارش ‏شده است. در تحلیل‌های عددی و شبیه‌سازی، توزیع تنش در ناحیه اتصال چسبی و مرکب ارزیابی و با ‏استفاده از معیار ناحیه چسبناک نمودار‌های گشتاور بر حسب زاویه دوران استخراج و با نمودار‌های تجربی ‏مقایسه و گزارش شده‌اند. با توجه به طول همپوشانی ناحیه اتصال، نوع، ضخامت و جنس قطعات اتصال، ‏نوع چسب و میزان دمای پخت و پسا پخت آن بر رفتار اتصالات مکانیکی، مرکب و چسبی، بررسی و ‏گزارش شده است. نتایج بخش تجربی برای چسب آرالدایت 2015 با طول همپوشانی 20 میلی‌متر نشان ‏می‌دهد که گشتاور منجر به تسلیم در نمونه‌های اتصال مرکب کامپوزیت-آلومینیم نسبت به اتصال مکانیکی ‏و چسبی مشابه به ترتیب 39/1 و 72/3 برابر افزایش داشته است. اثر دمای 40 درجه سلسیوس در فرآیند ‏پخت و پساپخت بر نمونه‌ها نشان داد که مقدار گشتاور تسلیم برای نمونه اتصال چسبی و مرکب جدید به ‏ترتیب 36/1 و 58/1 برابر نسبت به نمونه‌های معمولی افزایش داشته است. بر اساس شبیه‌سازی‌های صورت ‏گرفته بر روی اتصالات با چسب غفاری، مقدار گشتاور بیشینه بدست آمده از نمودار‌های گشتاور بر حسب ‏زاویه دوران، در اتصال مرکبکامپوزیت-آلومینیمنسبت به نوع چسبی، برای طول همپوشانی 20 میلی‌متر 2/2 ‏برابر افزایش داشته است. از این رساله 1 مقاله ‏ISI‏ و 1 مقاله علمی پژوهشی استخراج شده است.‏
دکتر سعید رهنما به عنوان استاد راهنما، دکتر جعفر اسکندری جم، دکتر سید حجت هاشمی و  دکتر ‏سیدیوسف احمدی بروغنی به عنوان اساتید داور، و دکتر مهدی راغبی به عنوان نماینده تحصیلات تکمیلی ‏در این جلسه حضور داشتند.‏