بررسی اثر نانوگرافن کاهش ‌یافته بر روی مقاومت شکست چسب در شرایط بارگذاری مود مرکب به‌ وسیله مدل ناحیه چسبان

اثر افزودن نانو گرافن کاهش یافته بر استحکام شکست چسب آرالدیت 2015 مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا مشخصات مکانیکی نمونه های حجمی چسب و گرافن با درصدهای 0، 0.25، 0.5 و 1 توسط آزمون کشش با دستگاه zwick به دست آمد. با استفاده از آزمون هایdcb و enf انرژی شکست چسب و گرافن در درصدهای 0، 0.25، 0.5 و 1 محاسبه گردید. نمونه های آزمایشی از جنس pmma ساخته شد و سپس به هم چسبانده شدند. حالات بارگذاری مختلف با استفاده از قید و بست آرکان اصلاح شده مورد آزمایش قرار گرفت. اثر افزودن نانو گرافن کاهش یافته به ترکیب چسب با استفاده از چهار نسبت وزنی مختلف گرافن شامل 0، 0.25، 0.5 و 1 درصد بررسی شد. نمونه های آزمایشی آزمون عملی گردید، نتایج به دست آمده از آزمایش های عملی نشان داد که استفاده از گرافن کاهش یافته 0.5% وزنی، در نیروهای بالاتری گسیختگی رخ داد. بیشترین نیروی گسیختگی، بین نمونه های با همان مقدار گرافن 0.5% وزنی، برای شرایط بارگذاری مود ii به دست آمد. نتایج تجربی با نتایج مدل المان محدود در نرم افزار مقایسه شد. بررسی لایه شکست چسب نشان می دهد که وجود نانوگرافن کاهش یافته در چسب تا حدودی مانع رشد ترک شده و این پدیده باعث افزایش مقاومت گسیختگی چسب در تمام مودهای شکست گردیده است.

investigating the effect of reduced nano graphene on adhesive fracture resistance under mixed mode loading conditions using the adhesive zone mode

the effect of adding graphene was studied on the fracture strength of the araldite adhesive. first, the mechanical characteristics of adhesive and graphene with percentages of 0, 0.25, 0.5 and 1 were obtained by bulk specimens. using dcb and enf tests, the fracture energy of adhesive and graphene was calculated in percentages of 0, 0.25, 0.5 and 1. experimental specimens were made of pmma and then were bonded using a thin adhesive layer. different loading modes were created by using the modified arcan fixtures. effect of adding graphene in the adhesive layer was studied by using four different weight ratio of graphene including 0, 0.25, 0.5 and 1 percent. the results achieved suggested the use of 0.5% wt. of graphene for achieving the highest fracture force for the experimental specimens. the highest fracture force, between the specimens with the same amount of graphene, was obtained for pure mode ii loading condition examining the fracture behavior of the adhesive layer showed that by adding reduced nano graphene to the adhesive, the fracture resistance of the adhesive increases in all failure modes due to the presence of reduced nano graphene and preventing it from propagating cracks.