تحليل حساسيت در لوله‌هاي كامپوزيتي- فلزي با اتصالات چسبي تحت بارگذاري كششي

Sensitivity analysis in adhesively-joined glass/carbon epoxy composite-metal pipes under tensile loading

در اين مقاله اثر نرخ جابجايي در بارگذاري كششي بر استحكام (نيروي بيشينه و تغيير طول) اتصال چسبي در لوله‌هاي ساخته شده از فلز و مواد كامپوزيتي شيشه- اپوكسي و كربن- اپوكسي بررسي شده است. بدين منظور نمونه ­هاي مختلف از لوله ­هاي متصل به ­هم با ضخامت و طول ناحيه چسب­ خور مختلف (طول 10، 20 و 30 ميليمتر و ضخامت ﺿﺨﺎﻣﺖ 0/10 ،0/25 و 40/ ميليمتر)، ساخته شد. سپس نمونه ­ها تحت بارگذاري كششي با نرخ­ هاي مختلف جابجايي (5/0، 5 و 50 ميليمتر بر دقيقه) قرار گرفته و در ادامه، ميزان تحمل بار و نوع خرابي آن‌ها مشخص گرديد. بر اساس نتايج، با افزايش مقدار نرخ جابجايي در بارگذاري كششي در هر يك از نمونه‌هاي كربن- اپوكسي، نيروي بيشينه افزايش يافت. با افزايش نرخ جابجايي در بارگذاري كششي، ناحيه شكست از قسمت اتصال چسبي به قسمت مواد كامپوزيتي تغيير يافت. در مورد نمونه ­هاي شيشه- اپوكسي، مي­توان ابراز داشت كه افزايش نرخ جابجايي در بارگذاري كششي، به تدريج باعث افزايش نيروي بيشينه شد. در نهايت، بر اساس تحليل حساسيت مشخص شد كه آناليز رگرسيون براي هر دو تابع هدف نيروي بيشينه و تغيير طول، بطور مناسبي، معتبر نبوده است.

In this article the effect of the displacement rate under tensile loading on the adhesive connection in glass-epoxy and carbon-epoxy composite and metal pipes has been investigated. For this purpose, bonded pipe specimens were fabricated with different thicknesses and adhesive areas (the length of 10, 20, and 30 mm and the thickness of 0.25, 0.10, and 0.40 mm). Then, samples were exposed to tensile loading at various displacement rates (0.5, 5, and 50 mm/min) and moreover, their strengths and failure types were determined. Based on the results, for the carbon-epoxy specimens, the maximum force increased by increasing the displacement rate. The fracture area was also changed from the adhesive area to the composite due to the increase in the displacement rate. It could be claimed about the glass-epoxy samples that under tensile loading, the maximum force enhanced gradually by increasing the displacement rate. Finally, the regression analysis for the maximum force and the elongation was not properly valid based on the sensitivity analysis.