بررسی روش های پیش بینی طول عمر اتصالات چسبی کامپوزیتی تحت اثرات رطوبت و دما

به موازات استفاده روز افزون از مواد کامپوزیت در صنایع نظامی، هوافضا و خودروسازی، استفاده از اتصالات چسبی به منظور اتصال این مواد با سایر اجزای فلزی و کامپوزیتی یک سازه، رشد فزایندهای یافته است. از این رو بررسی تاثیر شرایط محیطی به ویژه رطوبت و گرما بر افت خواص مکانیکی اتصالات چسبی کامپوزیت/فلز و کامپوزیت/کامپوزیت در طی دوره کارکرد از اهمیت ویژهای برخودار است. نظر به اهمیت این موضوع، در این مقاله مدلهای پیشبینی طول عمر اتصالات چسبی کامپوزیتی تحت اثرات رطوبت و دما ارزیابی میشود. این مدلها امکان پیشبینی خواص بلند مدت، استحکام باقیمانده و پیشبینی عمر اتصالات چسبی در معرض رطوبت و دما را فراهم میآورند. به صورت کلی این مدلها شامل مدلهای توسعه داده شده بر مبنای جمع آثار رطوبت و دما، تئوری نرخ انرژی جنبشی، پیرشدگی تسریع شده و رویکرد پدیدار شناختی مواد میشوند. رویکرد جمع آثار به اثرات ناشی از ترکیب رطوبت و دما اشاره دارد. بنابراین آسیب وارد شده به چسب، به دلیل اثرات رطوبت و گرما اغلب با یک رابطه جبری تخمین زده میشود. در رویکرد پیرشدگی تسریع شده با توجه به اینکه فرآیند طبیعی جذب رطوبت در بسیاری از مواد چسب معمولاً کند است، لذا بدست آوردن شرایط اشباع یا حتی مقادیر واقعی رطوبت در یک مقیاس زمانی عملی بسیار دشوار است. بنابراین روابط مربوط آزمایشهای تسریع شده برای پیش بینی اتصالات چسبی توسعه یافته و به صورت یک رویکرد جایگزین برای ترسیم دادههای خواص مواد برحسب زمان در یک سطح از رطوبت و دمای خاص مورد استفاده قرار میگیرند. در روشهای مبتنی بر تئوری نرخ انرژی جنبشی )یعنی برهم نهی زمان-دما(، بین عمر پیشبینی شده مورد نیاز برای یک خاصیت معین )برای رسیدن به یک مقدار از پیش تعیین شده یا حدی( و دمای آزمایش )برای رسیدن به یک واکنش خرابی( یک رابطه مرتبه اول لگاریتمی بر قرار میشود. در رویکرد پدیدارشناختی روابط جبری تخمین عمر بر مبنای شناخت تجربی پدیده ها ارائه میشود. نظر به اهمیت این موضوع، در این مقاله ضمن بررسی انواع مختلف روشهای پیشبینی طول عمر اتصالات چسبی تحت اثرات رطوبت و دما، ویژگیها و محدوده های کاربرد این روشها مقایسه شده است.