تحليل تجربي و عددي استحكام سازه اتصال چسبي فلز به فلز به كمك توسعه يك مدل ناحيه چسبناك پتانسيل پايه جديد

دكتري تخصصي

در سال¬هاي اخير توجه به كاهش وزن خودرو به منظور كاهش آلاينده¬ها و افزايش ايمني آن، خودروسازان را با چنان چالشي روبرو كرده است كه استفاده از طراحي¬هاي نوآورانه را سرلوحه كار خود قرار داده¬اند. در همين راستا بكارگيري مواد غيرمشابه در سازه بدنه خودروها نيازمند استفاده از تكنيك-هاي اتصال نويني است. از ميان اتصالات مكانيكي موجود و قابل اجرا در خطوط توليد، مزاياي منحصر به فرد اتصالات چسبي سبب شده است كه استفاده از اين اتصالات بسيار مورد توجه شركت¬هاي خودروسازي قرار گيرد. آنچه كه در اين ميان حائز اهميت است، شبيه¬سازي عددي اتصالات چسبي به منظور پيش¬بيني رفتار مكانيكي اين اتصالات در سازه مورد استفاده است. در اين راستا مناسب¬ترين مدل ماده براي شبيه¬سازي لايه چسب، استفاده از مدل ناحيه چسبناك مي¬باشد. با وجود اين، محدوديت¬هاي قابل توجه در مدل¬هاي ناحيه چسبناك موجود، بكارگيري آن¬ها را در بارگذاري تحت مود تركيبي با مشكل مواجه كرده است. با در نظر گرفتن اين محدوديت¬ها مدل¬هاي ناحيه چسبناك غير پتانسيل پايه و پتانسيل پايه جديدي در اين رساله با عناوين مدل پارك ساده¬سازي شده (S-PPR) و مدل پارك تعميم يافته (G-PPR) توسعه يافته-اند. در اين پژوهش از چسب آرالديت 2015 در 5 ضخامت مختلف بهره برده شده است. هدف از اين مهم دستيابي به انواع ميدان¬هاي برداري كشش - جدايش در چسب¬ها مي¬باشد. در همين راستا جهت استخراج منحني كشش - جدايش اين چسب¬ها به روش مستقيم از آزمون¬هاي تجربي تير دو لبه يكسر گيردار (DCB) و تير انتها شياردار (ENF) بهره برده شده است. به منظور اعتبارسنجي منحني¬هاي بدست آمده از مقايسه پاسخ تجربي و عددي اتصال ENF استفاده شده است. پس از اعتبارسنجي، به تحليل مسائل مود تركيبي اتصال تك لبه¬اي (SLJ) و اتصال لب به لب پَخ¬دار (SBJ) پرداخته شده است. شايان ذكر است كه طي شبيه¬سازي عددي اين اتصالات، پاسخ مدل¬هاي ناحيه چسبناك توسعه يافته با مدل¬ دوخطي و مدل پارك مقايسه گرديده است. نتايج بيانگر آن هستند كه استخراج مستقيم قوانين كشش – جدايش چسب و تجويز آن به مدل عددي (كه در مدل G-PPR اتفاق افتاد) منجر به حذف مشكلات عدم همگرايي شده و پاسخ¬هاي بدست آمده بسيار به واقعيت نزديك مي¬باشند.

192452

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر حامد سعيدي گوگرچين

سازه و بدنه خودرو

پروفسور محمدحسن شجاعي فرد