پایش وضعیت اتصالات چسبی تک‌لبه معیوب با استفاده از نانو لوله‌های کربنی

Abstract

اتصالات چسبی در سازه‌های مهندسی بویژه درصنایع دریایی، هوافضا، خودروسازی، نفت و گاز به‌کار می‌روند. با توجه به اینکه اتصال ضعیف‌ترین بخش یک سازه مهندسی محسوب می‌شود، احتمال شکست از محل اتصال چسبی بالا است. بنابراین، پایش وضعیت اتصال چسبی از اهمیت ویژهای برخودار است. هدف از این مقاله، پایش وضعیت آسیب در اتصال چسبی تک لبه با استفاده از نانولوله‌های کربنی چند جداره است. این کار با روش ثبت تغییرات مقاومت الکتریکی طی بارگذاری مکانیکی انجام شده است. این انتشار آسیب به صورت انتشار ترک در اتصال چسبی مشاهده شده است. در ابتدا نانولوله‌های کربنی چند جداره با 9 درصد وزنی با استفاده از دستگاه آلتراسونیک درون رزین اپوکسی پراکنده شدند. پس از اضافه نمودن سخت‌کننده، ماده بدست آمده بلافاصله درون قالب اتصال چسبی تک لبه ریخته شد. اتصال چسبی معیوب با سطح عیب %10، %30 و %70 و با عیب‌های دایره‌ای و مربعی ساخته شد. این نمونه‌ها تحت آزمون کشش، قرار گرفته و پاسخ مقاومت الکتریکی آن تحت بارگذاری برشی ثبت شد. نتایج نشان داد که بیشترین تغییرات کلی مقاومت در نمونه اتصال چسبی با اندازه عیب 30 درصد مربعی اتفاق افتاده و بخش زیادی از پیشرفت آسیب به صورت انتشار ترک در چسب رسانا مشاهده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که زمانی که بخش بزرگی از ترک درون چسب و بخش اندکی از آن در مرز عیب رشد می‌کند، بیشترین تغییرات کلی مقاومت مشاهده می شود.