بررسي رفتار شكست اتصالات چسبي تقويت شده با نانوصفحات اكسيد گرافن جهت دهي شده

كارشناسي ارشد

در اين تحقيق به بررسي رفتار شكست اتصالات چسبي تقويت شده با نانوصفحات اكسيد گرافن جهت¬دهي شده با استفاده از ميدان الكتريكي جريان مستقيم پرداخته شده است. با آزمايش نمونه¬ها¬ي تير يك¬سر گيردار دولبه تحت مود اول شكست، بيشينه¬ي نيروي تحمل شده و همچنين چقرمگي شكست در درصد¬هاي وزني¬ 1/0، 3/0 و 5/0 براي آرايش تصادفي و جهت¬دهي شده¬ي نانوصفحات اكسيد گرافن مورد بررسي قرار گرفته است. با افزودن نانوصفحات اكسيد گرافن با آرايش تصادفي در درصد وزني¬هاي 1/0، 3/0 و 5/0 بيشينه¬ي نيروي تحمل شده¬ي نمونه¬ي DCB در حالت تصادفي نسبت به حالت چسب خالص به ترتيب %76، %92 و %12 و در حالت جهت¬دهي شده به ترتيب %148، %120 و %4/10 افزايش مي¬يابد. همچنين انرژي شكست اتصالات تقويت شده با نانوصفحات اكسيد گرافن در درصد¬هاي وزني 1/0و 3/0 براي حالتي كه نانوصفحات آرايش تصادفي داشته، نسبت به چسب تقويت نشده به ترتيب %63 و %91 بهبود يافته و در حالت هم¬راستا با افزايش به ترتيب %133 و %124 همراه بوده است. انرژي شكست اتصالات چسبي تقويت شده با 5/0 درصد وزني گرافن در حالت تصادفي آرايش يافته و هم¬راستا نيز به ترتيب %12 و %17 كاهش پيدا كرده¬اند. به منظور تحليل رفتار شكست اتصالات و مكانيزم¬هاي چقرمه¬كننده، با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي به بررسي سطح شكست اتصالات پرداخته شده و نتيجتا تصاوير به¬دست آمده، جهت¬گيري نانوصفحات و مكانيزم¬هاي چقرمه¬كننده را نشان مي¬دهد. در پايان با رسم نمودار دوخطي كشش-جدايش و به منظور ارزيابي نتايج، به مدل¬سازي المان محدود نمونه¬ها با استفاده از مدل ناحيه¬ي چسبناك پرداخته شده است كه نتايج به¬دست آمده از تحليل¬هاي المان محدود، تطابق خوبي با نتايج آزمايشگاهي نشان مي¬دهند.

191117

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي - مكانيك مواد و سازه هاي مركب

دكتر هادي خرمي شاد