بررسی تجربی و عددی اثر بارگذاری پیچشی بر رفتار مکانیکی اتصال ترکیبی کامپوزیت- آلومینیوم در سازه‌های هوا فضا
به گزارش روابط عمومی و اطلاع‌رسانی دانشگاه بیرجند، جلسه دفاع از رساله دکتری محی‌الدین یوسفی دانشجوی دوره دکتری مکانیک گرایش طراحی کاربردی با عنوان"بررسی تجربی و عددی اثر بارگذاری پیچشی بر رفتار مکانیکی اتصال ترکیبی کامپوزیت-آلومینیوم در سازه های هوا فضا" به‌صورت مجازی برگزار گردید.
در این رساله برای اولین‌‌بار بر روی تقویت اتصال چسبی میان لوله‌های غیر همجنس آلومینیم و کامپوزیت تحت اثر گشتاور پیچشی تحقیق شده و اتصال مرکب چسب/پرچ برای تقویت ناحیه اتصال پیشنهاد و بررسی شده است. در این تحقیق از لوله‌های آلومینیمی ماشینکاری شده از نوع 7075-T6 و پرچ‌های آلومینیمی از نوع 5050 استفاده شده است. همچنین از لوله‌های کامپوزیت پلیمری اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه استفاده شده که شامل الیاف تکس 2400 و رزین آرالدایت 5052 با سفت کننده آرادور 5052 می‌باشد. همچنین از چسب‌های ایپکو 9923 و آرالدایت 2011 در تحلیل تنش و چسب‌های آرالدایت 2015 و چسب سوپر اسپشیال غفاری در بخش آزمایشگاهی و شبیه‌سازی اجزا محدود استفاده شده است. در ساخت قید و بند و و تولید دستگاه مبدل گشتاور، از فولاد 1035 استفاده شده است. در بخش تجربی از ماشین آزمون کشش تک محوری و پیچش خالص استفاده و نتایج به صورت نمودار گشتاور بر حسب زاویه دوران گزارش شده است. در تحلیل‌های عددی و شبیه‌سازی، توزیع تنش در ناحیه اتصال چسبی و مرکب ارزیابی و با استفاده از معیار ناحیه چسبناک نمودار‌های گشتاور بر حسب زاویه دوران استخراج و با نمودار‌های تجربی مقایسه و گزارش شده‌اند. با توجه به طول همپوشانی ناحیه اتصال، نوع، ضخامت و جنس قطعات اتصال، نوع چسب و میزان دمای پخت و پسا پخت آن بر رفتار اتصالات مکانیکی، مرکب و چسبی، بررسی و گزارش شده است. نتایج بخش تجربی برای چسب آرالدایت 2015 با طول همپوشانی 20 میلی‌متر نشان می‌دهد که گشتاور منجر به تسلیم در نمونه‌های اتصال مرکب کامپوزیت-آلومینیم نسبت به اتصال مکانیکی و چسبی مشابه به ترتیب 39/1 و 72/3 برابر افزایش داشته است. اثر دمای 40 درجه سلسیوس در فرآیند پخت و پساپخت بر نمونه‌ها نشان داد که مقدار گشتاور تسلیم برای نمونه اتصال چسبی و مرکب جدید به ترتیب 36/1 و 58/1 برابر نسبت به نمونه‌های معمولی افزایش داشته است. بر اساس شبیه‌سازی‌های صورت گرفته بر روی اتصالات با چسب غفاری، مقدار گشتاور بیشینه بدست آمده از نمودار‌های گشتاور بر حسب زاویه دوران، در اتصال مرکبکامپوزیت-آلومینیمنسبت به نوع چسبی، برای طول همپوشانی 20 میلی‌متر 2/2 برابر افزایش داشته است. از این رساله 1 مقاله ISI و 1 مقاله علمی پژوهشی استخراج شده است.
دکتر سعید رهنما به عنوان استاد راهنما، دکتر جعفر اسکندری جم، دکتر سید حجت هاشمی و دکتر سیدیوسف احمدی بروغنی به عنوان اساتید داور، و دکتر مهدی راغبی به عنوان نماینده تحصیلات تکمیلی در این جلسه حضور داشتند.