مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل تجربی استحکام کششی صفحات آلومینیومی با شیار کناری تقویت‌شده توسط وصله ‏های کامپوزیتی‌لایه فلزی (FML)

نویسندگان
1 استادیار دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، دانشکده مهندسی مکانیک
2 دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
چکیده
یکی از عیوب رایج در بخش بدنه و بال هواپیما ایجاد ترک ناشی از قرارگیری هواپیما در معرض بارهای سازه‏ای و آئرودینامیکی می‏باشد. در بسیاری از موارد می‏توان با انجام تعمیر، عمر کاری بخش معیوب را افزایش داد. امروزه یکی از متداول‏ترین انواع تعمیرات در این زمینه، استفاده از وصله‏های کامپوزیتی و چسباندن آنها بر روی عیوب است. این وصله‏ها دارای مزایای مهمی از جمله استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی، رطوبت، وزن کم و خواص خوب خستگی می‏باشند. در این تحقیق از ورق شیاردار از جنس آلومینیوم آلیاژی 2024 T4 به عنوان ماده پایه استفاده شد. وصله کامپوزیتی نیز از نوع کامپوزیتی‌لایه‌فلزی (با لایه‏های الیاف کربن و لایه فلزی فسفر برنز) ساخته و توسط چسب به فلز شیاردار پایه متصل گردید. متغیرهای آزمایش به‏ترتیب لایه‏چینی، ضخامت لایه فلزی و طول وصله کامپوزیتی تعیین گردید. نمونه‏های ساخته شده تحت آزمایش کشش قرار گرفته و نتایج آزمون‏های تجربی با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج این تحقیق نشان دهنده افزایش چشمگیر استحکام کششی قطعات ترمیم‏ شده با این نوع وصله‏ها، در مقایسه با قطعات شیاردار بدون وصله بوده، به نحوی که در بهترین حالت، استحکام کششی قطعات ترمیم شده تا % 4/82 افزایش داشته است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental analysis of tensile strength of lateral notched aluminum plates reinforced by the Fiber metal laminate (FML) patches

نویسندگان English

Faramarz Ashenai Ghasemi 1
Gholam Reza Bagheri 2
Ali Pourkamali 2
چکیده English

Since aircrafts are subjected to aerodynamic and structural loads; one common defect in the aircraft fuselage and its wings is crack criterion. In most of the cases, the service life of defective parts can be increased by some sort of repairs. One of the most common types of repairs in this field is using composite patches and pasting them on damaged parts. These patches have significant advantages such as high strength, corrosion and moisture resistance, low weight and also excellent fatigue properties. In this study, base notched plates were fabricated by using of 2024 T4 aluminum alloy. Fiber metal laminate (FML) patches were made of carbon-epoxy and Phosphor – Bronze layers. These patches were attached to the base notched plate by using adhesive Arldit 2011. Specimens were subjected to tensile test and results of the tests were compared. The tested variables were chosen as lay-up, metal layer thickness and composite patch length. The results of current study indicate a dramatic increase in tensile strength of repaired parts by using these patches compared with the repaired notched parts without patches so that tensile strength is increased up to 82.4 % in the best sort of repair.

کلیدواژه‌ها English

Tensile strength
notched plate
patch
Fiber metal laminate (FML)