مدلسازی و تحلیل اتصال چسبی در کلاهک یک مخزن استوانه ای کامپوزیتی

هدف از انجام این پایان نامه بررسی تنش های موجود در اتصال چسبی کلاهک مخزن استوانه ای کامپوزیتی تحت بار چرخشی و انتخاب مدل هندسی مناسب است. در اتصالات چسبی، اغلب تکینگی تنش در لبه آزاد انتهای اتصال رخ می دهد. اما استفاده از انتهای سهمی گون موجب کاهش تمرکز تنش می شود. در این پژوهش علاوه بر مدل هندسی پایه، دو مدل هندسی دیگر مورد ارزیابی قرار می گیرد: نخست مدل هندسی با انتهای دارای انحنا که اخیرا برای اتصال لوله ای تحت بار محوری و پیچشی استفاده شده و نتایج خوبی برای این بار گذاری بدست آمده است و دوم، مدل هندسی جدیدی که در آن از چسب اضافه استفاده می شود. قطعات مورد اتصال به صورت چندلایه های ارتوتروپیک که دارای چیدمانی متقارن هستند مدل شده اند و لایه چسب به صورت ماده همگن و ایزوتروپیک می باشد. برای مدلسازی سه بعدی از نرم افزار اباکوس 12-6 استفاده شده است. به دلیل اینکه در مواد چسبی تنش برشی عرضی و تنش "پوسته، پوسته شدگی" در بررسی استحکام اتصال چسبی حائز اهمیت است در مدلسازی اجزای محدود از المان های توپر استفاده شده است تا مولفه های تنش مربوطه قابل بررسی باشند. به منظور صحه گذاری بر نتایج اجزای محدود، تنش برشی عرضی و تنش "پوسته، پوسته شدگی" حاصل از نرم افزار اباکوس، با نتایج تجربی و عددی موجود در مراجع مقایسه می شود. پس از تایید صحت روند مدل سازی، تاثیر فرکانس چرخش در انتهای اتصال برای سه مدل فوق، نیز تاثیر ضخامت لایه چسب بر توزیع تنش ها در محل اتصال برای مدل هندسی پایه و تاثیر دو لایه چینی متفاوت بررسی می شود. در انتها نتیجه گیری می شود که مدل هندسی اتصال چسبی با چسب اضافه به دلیل کاهش تنش برشی عرضی و تنش نرمال "پوسته، پوسته شدگی"، برای این نوع بارگذاری در کلاهک مخزن استوانه ای مناسب می باشد. واژگان کلیدی اتصال چسبی، تنش برشی عرضی، تنش "پوسته، پوسته شدگی"، چسب اضافه، انتهای انحنادار