تحلیل آماری- عددی اثرات هندسی و مکانیکی چسب بر استحکام اتصال تک لبه تحت بارگذاری کششی

در صنایع مختلف سازه‌ها از اتصال قطعات با جنس‌های مشابه یا غیر مشابه ساخته می‌شوند. در این میان اتصال چسبی یکی از روش‌های پیوند و یا اتصال دائمی ساختارها و ایجاد یک مجموعه یکپارچه است. اتصال تکلبه چسبی از پرکاربردترین اتصالات در صنایع مختلف می‌باشد که در تحقیق‌های پیشین موضوعات مختلف آن مورد بررسی قرارگرفته‌اند. اما تحقیقی که در آن اثر تمام خواص مکانیکی چسب و هندسه تواما با هم بررسی شوند، صورت نگرفته است.در این تحقیق سعی شده است که با استفاده از نرم‌افزار آباکوس و شبیه‌سازی عددی که با نتایج عددی و تجربی یک مقاله مرجع صحه‌گذاری شده است به بررسی اثر خواص مکانیکی و هندسی چسب بر استحکام اتصال پرداخته شود. برای مدلسازی چسب از مدل ناحیه چسبنده استفاده گردید. برای تحلیل آماری از نرم افزار مینی‌تب و روش تاگوچی استفاده شده است و 8 پارامتر از قبیل مدول الاستیک و برشی، استحکام کششی و برشی، چقرمگی شکست مود اول و دوم چسب، ضخامت چسب و مدول الاستیک زیرآیند مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش چقرمگی شکست مود اول، افزایش چقرمگی شکست مود دوم، افزایش استحکام برشی، افزایش استحکام کششی و افزایش مدول الاستیک زیرآیند، میزان استحکام اتصال افزایش می‌یابد.در بین خواص چسب چقرمگی شکست مود اول با درصد مشارکت 28.28 بیشترین اثر را در استحکام اتصال دارد. پس از آن به ترتیب استحکام کششی با 20.28، چقرمگی شکست مود دوم با 13.24و استحکام برشی با 8.14 و مدول الاستیک زیرآیند با 4.37 درصد، بیشترین سهم مشارکت در استحکام اتصال را دارا می باشند. به عنوان نتیجه گیری کلی می توان بیان کرد که چقرمگی های شکست مود اول و دوم نسبت به بقیه خواص چسب تاثیر به سزایی در استحکام اتصال چسبی دارند و ضخامت چسب نسبت به خواص مکانیکی چسب اثر کم تری در استحکام اتصال دارد

statistical-numerical analysis of the geometric and mechanical effects of adhesive on the strength of single-edge joints under tensile loading

in various industries، structures are made by connecting parts with similar or dissimilar materials. among these، adhesive bonding is one of the methods for permanently joining structures and creating a cohesive assembly.the single-lap adhesive joint is one of the most commonly used joints in various industries، and its different aspects have been examined in previous studies. however، no research has simultaneously investigated the effects of all mechanical properties of the adhesive and its geometry.this study aims to examine the impact of both mechanical and geometric properties of adhesives using abaqus software and numerical simulations، which have been validated against numerical and experimental results from a reference paper. for the statistical analysis، minitab software and the taguchi method were employed، examining eight parameters including elastic and shear modulus، tensile and shear strength، mode i and ii fracture toughness of the adhesive، adhesive thickness، and the elastic modulus of the substrate. the results showed that with the increase in mode i fracture toughness، increase in mode ii fracture toughness، increase in shear strength، increase in tensile strength and increase in the elastic modulus of the substrate، the strength of the joint increases. among the adhesive properties، the mode i fracture toughness has the highest effect on the joint strength with a contribution percentage of 28.28. following that، tensile strength has a contribution percentage of 20.28، mode ii fracture toughness has 13.24، shear strength has 8.14، and the elastic modulus of the substrate has a contribution percentage of 4.37 in the joint strength.