تحلیل تجربی استحکام کششی صفحات آلومینیومی با شیار کناری تقویت‌شده توسط وصله ‏های کامپوزیتی‌لایه فلزی (FML)

Abstract

یکی از عیوب رایج در بخش بدنه و بال هواپیما ایجاد ترک ناشی از قرارگیری هواپیما در معرض بارهای سازه‏ای و آئرودینامیکی می‏باشد. در بسیاری از موارد می‏توان با انجام تعمیر، عمر کاری بخش معیوب را افزایش داد. امروزه یکی از متداول‏ترین انواع تعمیرات در این زمینه، استفاده از وصله‏های کامپوزیتی و چسباندن آنها بر روی عیوب است. این وصله‏ها دارای مزایای مهمی از جمله استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی، رطوبت، وزن کم و خواص خوب خستگی می‏باشند. در این تحقیق از ورق شیاردار از جنس آلومینیوم آلیاژی 2024 T4 به عنوان ماده پایه استفاده شد. وصله کامپوزیتی نیز از نوع کامپوزیتی‌لایه‌فلزی (با لایه‏های الیاف کربن و لایه فلزی فسفر برنز) ساخته و توسط چسب به فلز شیاردار پایه متصل گردید. متغیرهای آزمایش به‏ترتیب لایه‏چینی، ضخامت لایه فلزی و طول وصله کامپوزیتی تعیین گردید. نمونه‏های ساخته شده تحت آزمایش کشش قرار گرفته و نتایج آزمون‏های تجربی با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج این تحقیق نشان دهنده افزایش چشمگیر استحکام کششی قطعات ترمیم‏ شده با این نوع وصله‏ها، در مقایسه با قطعات شیاردار بدون وصله بوده، به نحوی که در بهترین حالت، استحکام کششی قطعات ترمیم شده تا % 4/82 افزایش داشته است.