ارزیابی اثر پیرشدگی تحت رطوبت و دما بر جذب رطوبت و افت خواص مکانیکی اتصالات چسبی فلز کامپوزیت

در بسیاری از صنایع نظیر صنایع دریایی برای تولید سازه‌های مطلوب نیاز به اتصال قطعات کامپوزیتی و غیر کامپوزیتی به یکدیگر وجود دارد. ازآنجایی‌که این اتصالات در شرایط محیطی مختلفی قرار می‌گیرند، بررسی خواص مکانیکی این اتصالات در شرایط رطوبت گرمایی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. به‌منظور تخمین عملکرد طولانی‌مدت اتصالات چسبی فلز-کامپوزیت تک لبه تحت شرایط محیطی رطوبتی گرمایی، نمونه‌‌ها در بازه‌های زمانی 50، 75 و 90 روزه در آب با دمای ثابت 70 درجه سانتی‌گراد قرار گرفتند و میزان جذب رطوبت در اتصالات محاسبه شد. طبق مشاهدات صورت گرفته پس از طی یک دوره 30 روزه و به اشباع رسیدن جذب رطوبت، بیشترین میزان جذب رطوبت در اتصالات چسبی 1/97 درصد اندازه‌گیری شد. در ادامه اتصالات چسبی فلز-کامپوزیت به‌صورت استاتیکی تحت کشش تک‌محوره قرار گرفتند تا استحکام نهایی آن‌ها به دست آید. با مقایسه‌ بین استحکام نهایی اتصالات چسبی پیرنشده با نمونه‌های پیرشده این نتیجه حاصل شد که پس از قرار گرفتن نمونه‌ها در شرایط محیطی گرم و مرطوب، استحکام آن‌ها 71 درصد کاهش یافت؛ همچنین، با بررسی سطوح شکست مشخص شد که الگوی شکست از حالت چسبی به هم‌چسبی تغییر یافت.

evaluation of the effects of aging under humidity and temperature on the moisture absorption and mechanical degradation of metal-composite adhesive bonded joints

recent advancements in composite manufacturing techniques have enabled the construction of large and complex geometries, in many cases, it is necessary to join composite and non-composite parts to achieve the desired structure. in various industries, examining the mechanical properties of metal-composite joints under different loading conditions, especially in hygrothermal environments, is of particular importance. to evaluate the long-term performance of adhesive bonded joints various aging methods can be applied.  in this paper adhesive joints exposed to 70 degrees celsius temperature water for 90 days to simulate environmental conditions. this study focused on investigating moisture absorption in adhesive joints, comparing the strength of aged samples with those that were unaged. the results showed that metal-composite adhesive bonded joints weakened when exposed to hygrothermal aging conditions about 71 precent compared to those that were not aged. moreover, an analysis of the fracture surfaces indicated a shift from adhesive failure to cohesive failure.