Dergiler / Mühendis ve Makina / 2021 / Cilt: 62 - Sayı: 705

Sandviç Kompozit ve Metal Plakalar ile Oluşturulan Tek Bindirmeli Yapıştırma Bağlantılarının Mekanik Özelliklerinin Deneysel ve Nümerik Yaklaşım ile Belirlenmesi

Determination of Mechanical Properties of Single Lap Joints Having Sandwich Composite and Metal Adherend by Experimental and Numerical Approach

Sayfa
665–680
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bindirme bağlantılarının non-lineer modellenmesi, doğru sınır koşullarının uygulanması ve doğru temas tipinin seçilmesi nedeniyle nümerik sonuçların deneysel sonuçlarla benzer bir eğilim gösterdiği görülmüştür.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, farklı malzemeler kullanılarak oluşturulan tek bindirmeli yapıştırma bağlantılarının mekanik özellikleri deneysel ve nümerik yaklaşım ile belirlenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Tek bindirmeli yapıştırma bağlantılarında plaka malzemesi olarak çelik, alüminyum ve alüminyum sandviç kompozit malzeme, yapıştırıcı olarak ise Araldite 2015 epoksi yapıştırıcı kullanılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Bindirme bağlantılarının non-lineer modellenmesi, doğru sınır koşullarının uygulanması ve doğru temas tipinin seçilmesi nedeniyle nümerik sonuçların deneysel sonuçlarla benzer bir eğilim gösterdiği görülmüştür.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:2015 Verileri
⚙️Değişkenler:Tek bindirmeli yapıştırma bağlantısı · sandviç kompozit plaka · penaltı temas modeli

Özet

Bu çalışmada, farklı malzemeler kullanılarak oluşturulan tek bindirmeli yapıştırma bağlantılarının mekanik özellikleri deneysel ve nümerik yaklaşım ile belirlenmiştir. Tek bindirmeli yapıştırma bağlantılarında plaka malzemesi olarak çelik, alüminyum ve alüminyum sandviç kompozit malzeme, yapıştırıcı olarak ise Araldite 2015 epoksi yapıştırıcı kullanılmıştır. Aynı malzemeye sahip plakalar kullanılarak elde edilen yapıştırma bağlantılarının yanı sıra, farklı malzemelere sahip plakalardan oluşan yapıştırma bağlantıları da bu çalışma kapsamında incelenmiştir. Deneysel yaklaşımda çekme testleri 1 mm/dak çekme hızında gerçekleştirilmiştir. Deneysel yaklaşım sonunda her bir yapıştırma bağlantısının gerilme-birim şekil değiştirme grafikleri belirlenmiştir. Ayrıca, plaka malzemesi olarak kullanılan alüminyum sandviç kompozit malzeme de yer alan polietilen polimerinin XRD testi ile karakterizasyonu yapılmıştır. Nümerik yaklaşımda, deneysel yaklaşımda kullanılan tek bindirmeli yapıştırma bağlantı geometrisi Ansys sonlu elamanlar programında oluşturulmuştur. Model oluşturulurken yapıştırıcı ile plakalar arasında non-lineer kontak kurulmuş ve deney şartlarını karşılayan sınır şartları uygulanmıştır. Bindirme bağlantılarının non-lineer modellenmesi, doğru sınır koşullarının uygulanması ve doğru temas tipinin seçilmesi nedeniyle nümerik sonuçların deneysel sonuçlarla benzer bir eğilim gösterdiği görülmüştür.

Abstract

In this study, the mechanical properties of single lap joints having different adherends were determined by experimental and numerical approaches. Steel, aluminum, and aluminum sandwich composite material were used as adherend, and Araldite 2015 epoxy adhesive was used as adhesive in single lap joints. Alongside the single lap joints obtained by using similar adherends, different adherends were also examined within the scope of this study. In the experimental approach, tensile tests were carried out at a rate of 1 mm/min. At the end of the experimental approach, the stress-strain plots of each single lap joint were determined. In addition, the characterization of the polyethylene polymer, which is also included in the aluminum sandwich composite material used as the adherend , was made in experimental approach by XRD test. In the numerical approach, the single lap joint geometry used in the experimental approach was created in the Ansys finite element program. A non-linear contact was established between the adhesive and the adherend, and boundary conditions were applied that meet the experimental conditions. It was observed that the numerical results show a similar tendency with the experimental results due to the non-linear modeling of the lap joints, the application of the correct boundary conditions, and the selection of the correct contact type.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ERBAYRAK, E. (2021). Sandviç Kompozit ve Metal Plakalar ile Oluşturulan Tek Bindirmeli Yapıştırma Bağlantılarının Mekanik Özelliklerinin Deneysel ve Nümerik Yaklaşım ile Belirlenmesi. Mühendis ve Makina, Cilt: 62 - Sayı: 705, 665–680. https://ajindex.com/articles/413500

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (6)

  1. Akhavan-Safar, A., Ayatollahi, M.R., da Silva, L.F.M.2017. “Strength prediction of adhesively bonded single lap joints with different bondline thicknesses: A critical longitudinal strain approach”, International Journal of Solids and Structures, 109,189-198.
  2. Özel, A., Aydın M.D., Temiz, Ş. 2004. “The effects of overlap length and adherend thickness on the strength of adhesively bonded joints subjected to bending moment”, Journal of Adhesion Science. and Technology,18,313-325.
  3. Kadıoğlu, F., Avil, E., Ercan, M.E., Aydoğan, T. 2018. “Effects of different overlap lengths and composite adherend thicknesses on the performance of adhesively-bonded joints under tensile and bending loadings”, Materials Science and Engineering,369,1-8. Hasheminiaa,S.M., Parka, B.C., Chuna,H.J., Parkb,J.C., Changb, H.S. 2019. “Failure mechanism of bonded joints with similar and dissimilar material”, Composites Part B, 161,702-709.
  4. Rudawska, A., 2019. “Comparison of the adhesive joints’ strength of the similar and dissimilar systems of metal alloy/polymer composite”, Applied Adhesion Science, 7,1-17.
  5. Butt, J., Mebrahtu, H., Shirvani,H. 2016. “Microstructure and mechanical properties of dissimilar pure copper foil/ 1050 aluminium composites made with composite metal foil manufacturing”, Journal of Materials Processing Technology,16,1-38.
  6. Mariama, M., Afendia,M., Abdul Majida, M.S., Ridzuana,M.J.M., Gibson A.G. 2018. “Tensile and fatigue properties of single lap joints of aluminium alloy/glass fibre reinforced composites fabricated with different joining methods”, Composite Structures,18,1-31. Su Seong,M., Kim,T.H., Nguyen,K.H., Kweon,J.H., Choi J.H. 2008. “A parametric study on the failure of bonded single-lap joints of carbon composite and aluminum”, Composite Structures,86,135-145. Galvez,P., Quesada, A., Martinez, M.A., Abenojar,J., Boada,M.J.L., Diaz, V. 2017. “Study of the behaviour of adhesive joints of steel with CFRP for its application in bus structures”, Composites Part B,129,41-46. Pramanik,A., Basak,A.K., Dong, Y., Sarker,P.K., Uddin, M.S., Littlefair,G., Dixit,A.R., Chattopadhyaya, S. 2017. “Joining of carbon fibre reinforced polymer (CFRP) composites and aluminium alloys-A review”, Composites: Part A,17. Anyfantis,K.N., Tsouvalis, N.G. “Experımental parametric study of single-lap adhesive joınts between dissimilar materials”, ECCM15 - 15th european conference on composite materials,24-28 Haziran 2012,Venedik,İtalya. Budhe,S., Ghumatkar,A., Birajdar N., Banea M.D. 2015.