Yapıştırıcıyla birleştirilmiş T bağlantılarda üç boyutlu gerilme analizi

Abstract

Yapıştırma bağlantıları büyük avantajlar ve yaygın bir kullanım alanı sunmasına karşın, bu teknolojiden tam anlamıyla faydalanabilmek, yapıştırıcı ve yapıştırılan malzemelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi, yapıştırıcı kullanılarak birleştirilen bağlantının geometrik şekli ve yükleme şartları gibi birçok faktöre bağlı yapıştırma bağlantısının mekanik davranışının belirlenmesini zorunlu kılar.Bu yüzden yapılan bu çalışmada, çekme ve eğilme yüklerine maruz çift destekli aynı anda iki farklı yapıştırıcı kullanılarak ve tek yapıştırıcı kullanılarak birleştirilmiş T-bağlantı konfigürasyonlarının mekanik davranışları deneysel ve nümerik olarak incelenmiştir. Bunun için öncelikle dört farklı tipte T-bağlantı numuneleri tasarlanmış ve üretilmiştir. Yapıştırıcıların gerilme-şekil değiştirme davranışları hazırlanan bulk numuneler ve bağlantı numuneleri üzerinde yapılan deneylerden elde edilerek, lineer olmayan sonlu eleman yöntemiyle iki boyutlu düzlem şekil değiştirme ve üç boyutlu gerilme analizleri yapılmıştır. Daha sonra, deneysel ve nümerik analiz sonuçları karşılaştırılmıştır.Sonuç olarak, yapıştırma işleminin gerçekleştirildiği bölgenin serbest uçlarında esnek karakterli yapıştırıcı orta bölgede ise sert karakterli yapıştırıcı kullanmak, destek parçalarını gömülü yapmak gibi geometrik ve materyal değişimleri yapıştırma bağlantısında oluşan gerilme ve şekil değiştirme dağılımlarında büyük değişimlere neden olduğu ve yapıştırma bağlantılarının dayanımını artırdığı gözlemlenmiştir

Although adhesive joints offer great advantages and a wide range of application, complete utilization of this technology requires the determination of mechanical behaviors of the adhesive joint which depends on several factors such as determining mechanical properties of the adhesive and adherend, geometrical shape of the adhesive joint and loading conditions.Therefore; in this study, mechanical behaviors of double-supported T-joint configurations which were bonded by using single adhesive and two different adhesives (bi-adhesive) at the same time, and subjected to tensile and bending loads were experimentally and numerically investigated. For this purpose; firstly T-joint samples of four various types were designed and produced. Stress-strain behaviors of the adhesives were obtained from the experiments which were conducted on bulk samples and joint samples, two dimensional (2-D) plane strain and three dimensional (3-D) stress analyses were performed with non-linear finite elements method. Next, the results of experimental and numerical analyses were compared to each other.Consequently, it was observed that using a flexible adhesive on free ends of the region where adhesive bonding takes place and using a stiff adhesive on middle region, to form supporting parts as embedded, geometrical and material changes result in considerable changes in stress and strain distributions occurred in adhesive joints and also causes increase in the strength of adhesive joints.