آقای علیرضا اخوان صفار دانشجوی دکتری جناب آقای دکتر آیت اللهی، روز چهارشنبه 95/12/18 از رساله دکتری خود تحت عنوان "تخمین بار شکست در اتصال نانوچسبی تک لبه ای تحت بارگذاری استاتیک به روش مبتنی بر مفاهیم فاصله بحرانی" دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت 17:30 روز چهارشنبه در آمفی تاتر دانشکده مهندسی مکانیک برگزار خواهد شد.

چکیده:

در تحقیق حاضر با هدف پیش‌بینی بار شکست استاتیکی اتصالات چسبی تک لبه‌ای حاوی نانولوله‌های کربنی، روشی مبتنی بر مفاهیم تئوری فاصله بحرانی گسترش یافت. در این پژوهش علاوه بر نانولوله‌های کربنی، چسب‌های حاوی میکروذراتکُرک و همچنین مجموعه‌ای از چسب‌های ترد، نرم و معمولی نیز مورد توجه قرار گرفتند. در روش پیشنهادی از کرنش طولی در لایه میانی چسب که برای اولین بار به‌عنوان معیار شکست معرفی می‌شود استفاده شده است. بر اساس معیار پیشنهادی، شکست در یک اتصال چسبی تک لبه‌ای زمانی رخ می‌دهد که کرنش طولی در لایه میانی چسب در فاصله‌ای مشخص از لبه اتصال به مقدار بحرانی معینی برسد. بر این اساس، فاصله مذکور به‌عنوان فاصله بحرانی و کرنش در فاصله بحرانی نیز تحت عنوان کرنش طولی بحرانی به‌عنوان ثوابت معیار پیشنهادی معرفی گردید. ثوابت مذکور از طریق آزمایش حاصل می‌شوند. با انجام مجموعه آزمایش‌های جامع بر روی تنوعی از اتصالات چسبی و نانوچسبی و استفاده از نتایج متعدد حاصل از پژوهش دیگر محققان، اثر پارامترهای هندسی و مادی بر ثوابت مدل و تخمین‌های ارائه شده از سوی معیار پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفت. در این بخش بیش از 200 حالت مختلف از اتصالات تک لبه‌ای مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس نتایج بدست آمده مشخص گردید که طول نرمال شده بحرانی با تغییر در ابعاد هندسی اتصال ثابت باقی می‌ماند. کرنش طولی بحرانی نیز تنها متأثر از ضخامت چسبنده دچار تغییر می‌شود که این تغییرات ارتباط معکوسی با ضخامت چسبنده دارد. با اعمال روش پیشنهادی بر اتصالات با ضخامت متغیر چسب نیز مشخص شد که برخلاف بسیاری از روش‌های ارائه شده که قادر به بررسی اثر ضخامت چسب در استحکام اتصال چسبی تک لبه‌ای نیستند، روش پیشنهادی به خوبی قادر به در نظر گرفتن اثرات منفی افزایش ضخامت چسب بر استحکام اتصال است. روش پیشنهادی بر اتصالات دارای چسب‌های حاوی نانولوله‌های کربنی و میکروذرات کُرک نیز اعمال گردید که مجدداً معیار پیشنهادی نتایج قابل قبولی از بار شکست اتصالات مذکور ارائه نمود. با بررسی ثوابت معیار پیشنهادی در اتصالات حاوی چسب‌های معمولی (چسب‌هایی که حداکثر کرنش شکست آن‌ها کمتر از 10% و مدول الاستیسیته آن‌ها کمتر از GPa4 باشد) نیز رابطه‌ای بین کرنش طولی بحرانی و خواص اتصال ارائه شد که بر اساس آن تعداد ثوابت مورد نیاز اتصال که از آزمون باید حاصل شود به یک ثابت کاهش یافت. مهمترین مزایای روش پیشنهادی عبارتند از : ارائه پیش‌بینی‌های مناسب از بار شکست در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی، نیاز به انجامتنها یک تحلیل ساده الاستیک خطی دوبعدی، عدم حساسیت به ابعاد مش در تحلیل المان محدود، قابلیت اعمال بر اتصالات با تنوعی از چسب‌های ترد، معمولی و نرم و چسب‌های حاوی نانولوله‌های کربنی یا میکروذرات، استفاده از ثوابت معیار با مقدار یکسان برای اتصالات با ابعاد هندسی متفاوت و ارائه مدلی برای تخمین مقدار بحرانی کرنش طولی برای اتصالات با چسب معمولی.

واژه‌های کلیدی:اتصالات چسبی تک لبه ای، فاصله بحرانی، کرنش طولی، نانولوله کربنی، پیش‌بینی بار شکست.