اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات38
تعداد شماره‌ها1,258
تعداد مقالات9,115
تعداد مشاهده مقاله8,325,152
تعداد دریافت فایل اصل مقاله5,040,052
ابوالقاسم حسینی, سید امیر, لطیفی, محمد. (1403). ارزیابی اثر پیرشدگی تحت رطوبت و دما بر جذب رطوبت و افت خواص مکانیکی اتصالات چسبی فلز کامپوزیت. پدافند الکترونیکی و سایبری, 20(4), 1-11.
سید امیر ابوالقاسم حسینی; محمد لطیفی. "ارزیابی اثر پیرشدگی تحت رطوبت و دما بر جذب رطوبت و افت خواص مکانیکی اتصالات چسبی فلز کامپوزیت". پدافند الکترونیکی و سایبری, 20, 4, 1403, 1-11.
ابوالقاسم حسینی, سید امیر, لطیفی, محمد. (1403). 'ارزیابی اثر پیرشدگی تحت رطوبت و دما بر جذب رطوبت و افت خواص مکانیکی اتصالات چسبی فلز کامپوزیت', پدافند الکترونیکی و سایبری, 20(4), pp. 1-11.
ابوالقاسم حسینی, سید امیر, لطیفی, محمد. ارزیابی اثر پیرشدگی تحت رطوبت و دما بر جذب رطوبت و افت خواص مکانیکی اتصالات چسبی فلز کامپوزیت. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1403; 20(4): 1-11.

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

مکانیک هوافضا
مقاله 3، دوره 20، شماره 4 - شماره پیاپی 78، اسفند 1403، صفحه 1-11
نوع مقاله: مکانیک جامدات
نویسندگان
سید امیر ابوالقاسم حسینی1؛ محمد لطیفی* 2
1دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران
2نویسنده مسئول: استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران
تاریخ دریافت: 18 مهر 1403،  تاریخ بازنگری: 28 آبان 1403،  تاریخ پذیرش: 11 آذر 1403 
چکیده
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.

تازه های تحقیق
  • در اتصالات چسبی فلز-کامپوزیت بار به‌صورت یکنواخت در نواحی هم‌پوشانی شده توزیع می‌گردد.
  • جذب رطوبت در اتصالات چسبی پس از مدتی به حالت اشباع می‌رسد.
  • با افزایش زمان پیرشدگی استحکام اتصالات چسبی کاهش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها
کامپوزیت؛ جذب رطوبت؛ اتصالات چسبی فلز-کامپوزیت؛ پیرشدگی رطوبتی گرمایی
عنوان مقاله [English]
Evaluation of the Effects of Aging under Humidity and Temperature on the Moisture Absorption and Mechanical Degradation of Metal-Composite Adhesive Bonded Joints
نویسندگان [English]
Seyed Amir Aboulghasem Hosseini1؛ Mohammad Latifi2
1Ph.D. Student, Department of Mechanical Engineering, Imam Hossein University, Tehran, Iran
2Corresponding author: Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, Imam Hossein University, Tehran, Iran
چکیده [English]
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.
کلیدواژه‌ها [English]
Composite, Moisture absorption, Metal-composite adhesive joints, Hygrothermal aging
مراجع

[1] da Silva LFM, Öchsner A, Adams RD. Introduction to Adhesive Bonding Technology. In: da Silva LFM, Öchsner A, Adams RD, editors. Handbook of Adhesion Technology. Cham: Springer International Publishing; 2018. p. 1-7. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-55411-2_1.

[2] Hosseini R, Yeganeh Sarcheshmeh M, Saberi Moghaddam M, Zeynalbeyk M. Experimental investigation of tensile strength of metal-composite hybrid joints using new inserts in comeld process. Journal of Aerospace Mechanics. 2023;19(1):29-43. DOR: https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.26455323.1402.19.1.3.8.

[3] Gates T. 1 - The physical and chemical ageing of polymeric composites. In: Martin R, editor. Ageing of Composites: Woodhead Publishing; 2008. p. 3-33. DOI: https://doi.org/10.1533/9781845694937.1.3.

[4] Mariam M, Afendi M, Abdul Majid MS, Ridzuan MJM, Azmi AI, Sultan MTH. Influence of hydrothermal ageing on the mechanical properties of an adhesively bonded joint with different adherends. Composites Part B: Engineering. 2019;165:572-85. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.02.032.

[5] da Costa JA, Akhavan-Safar A, Marques EAS, Carbas RJC, da Silva LFM. The influence of cyclic ageing on the fatigue performance of bonded joints. International Journal of Fatigue. 2022;161:106939. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2022.106939.

[6] Mu W-L, Xu Q-H, Na J-X, Wang H, Tan W, Li D-F. Influence of temperature and humidity on the fatigue behaviour of adhesively bonded CFRP/aluminium alloy joints. The Journal of Adhesion. 2022;98(10):1358-76. DOI: https://doi.org/10.1080/00218464.2021.1896362.

[7] Karimi S, Ahmadi M, Klenin AI, Hossein A, Zhu M. An experimental investigation on the influence of environmental ageing on strength and fatigue behavior of different single lap joints. Composite Structures. 2023;322:117423. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2023.117423.

[8] Jeong M-G, Kweon J-H, Choi J-H. Effect of various hygrothermal environments on the failure of adhesively bonded composite single-lap joints. Journal of Composite Materials. 2013;47(17):2061-73. DOI: https://doi.org/10.1177/0021998312453357.

[9] Khoramishad H, Abbasi Z. Numerical study of the effect of moisture–induced swelling stresses on damage behavior of adhesive joints under static loading. Modares Mechanical Engineering. 2015;15(3):189-98. DOR: http://dorl.net/dor/20.1001.1.10275940.1394.15.3.2.2.

[10] Masaeli J, Davar A, Heydari Beni M, Eskandari Jam J. Experimental and numerical study of the effect of environmental conditions on the tensile strength of adhesive, riveted and hybrid joints of E-glass/epoxy composites. Journal of Science and Technology of Composites. 2023;10(3):2273-96. DOI: https://doi.org/10.22068/jstc.2023.2012589.1862.

[11] Hirulkar NS, Jaiswal PR, Reis PNB, Ferreira JAM. Effect of hygrothermal aging and cyclic thermal shocks on the mechanical performance of single-lap adhesive joints. International Journal of Adhesion and Adhesives. 2020;99:102584. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh.2020.102584.

[12] D5868-01 A. Standard Test Method for Lap Shear Adhesion for Fiber Reinforced Plastic (FRP) Bonding. DOI: https://doi.org/10.1520/D5868-01R14.

[13] D1002-10 A. Standard Test Method for Apparent Shear Strength of Single-Lap-Joint Adhesively Bonded Metal Specimens by Tension Loading (Metal-to-Metal). DOI: https://doi.org/10.1520/D1002-10R19.

[14] D5229 A. Standard Test Method for Moisture Absorption Properties and Equilibrium Conditioning of Polymer Matrix Composite Materials. DOI: https://doi.org/10.1520/D5229_D5229M-20.

[15] Comyn J. Diffusion of Water in Adhesives. In: da Silva LFM, Sato C, editors. Design of Adhesive Joints Under Humid Conditions. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg; 2013. p. 1-19. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-37614-6_1.

[16] Zanni-Deffarges MP, Shanahan MER. Diffusion of water into an epoxy adhesive: comparison between bulk behaviour and adhesive joints. International Journal of Adhesion and Adhesives. 1995;15(3):137-42. DOI: https://doi.org/10.1016/0143-7496(95)91624-F.

[17] Katsivalis I, Feih S. Prediction of moisture diffusion and failure in glass/steel adhesive joints. Glass Structures & Engineering. 2022;7(3):381-97. DOI: https://doi.org/10.1007/s40940-022-00194-w.

[18] Viana G, Costa M, Banea MD, da Silva LFM. A review on the temperature and moisture degradation of adhesive joints. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications. 2016;231(5):488-501. DOI: https://doi.org/10.1177/1464420716671503.

[19] Alirezvani H, Davar A, Heydari Beni M, Eskandari Jam J, Eskandari Shahraki M. A dynamic stability analysis of composite grid-stiffened cylindrical shells under harmonic loads using the donnelly theory. Journal of Aerospace Mechanics. 2022;17(4):55-79. DOR: https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.26455323.1400.14.4.5.3.

[20] Mirzababaie Mostofi T, Sayah Badkhor M, Babaei H. The Behavior of quadrangular plates under impulsive loading: a dimensional analysis. Journal of Aerospace Mechanics. 2020;16(4):85-99. DOR:  https://dor.isc.ac/dor/dor:20.1001.1.26455323.1399.16.4.7.7.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 3,588
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 14