Basit bindirmeli yapıştırma bağlantılarında bindirme bölgesi uç açı değişiminin bağlantı mukavemetine etkisinin sayısal olarak incelenmesi

Abstract

Yapıştırma bağlantılı tasarımlarda, kritik bölge olan yapıştırıcı bölgesine kayma gerilmesi etki edecek şekilde tasarım yapılması bağlantı mukavemeti açısından tavsiye edilmektedir. Genel olarak, yapıştırma bağlantılarında soyulma gerilmeleri hasarın oluşmasında birinci derecede etkili olmaktadır. Çekme yükü uygulanmış basit bindirmeli bağlantılarda, bindirme uçlarında dönme etkisiyle soyulma gerilmeleri oluşmaktadır. Basit bindirmeli bağlantıların tasarımı yapılırken soyulma gerilmesinin etkisini en aza indirecek şekilde tasarım yapmak bağlantı mukavemetini arttırmak açısından önemlidir. Yapılan bu çalışmada, yapıştırılan malzemelere ait bindirme uçlarını farklı açılarda tasarlamanın bağlantı mukavemetine etkisini araştırmak amacıyla altı farklı uç açılı (90° , 75° , 60° , 45°, 30° ve 15°) basit bindirme bağlantı modelleri bir sonlu elemanlar analiz programı olan Ansys’de oluşturulmuş ve bağlantıların uygulanan çekme yükü altında lineer olmayan gerilme ve hasar analizi yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda referans modele göre (90° uç açılı model), açılı modellerde bağlantı mukavemetinde artış görülmüştür. Referans modele göre, 15° uç açılı modelde %29,1 oranında bir mukavemet artışı tespit edilmiştir.

In adhesive bonded joints, it is recommended to design the bonding region, which is the critical zone, so that the shear stress acts. In general, the peel stresses in the adhesive joints are primarily effective in causing failure. In simple overlap joints with tensile load applied, peel stresses occur in the overlap ends by the effect of rotation. When designing simple overlap joints, it is important to design so as to minimize the effect of peel stress. In this study, in order to investigate the effect of designing the overlapping ends of the bonded materials at different angles on the joint strength, simple overlap connection models with six different tip angles (90° , 75° , 60° , 45° , 30° and 15°) were created in Ansys finite element analysis program and nonlinear stress and failure analysis was performed under the applied tensile load of the joints. As a result of the analysis, it was seen that the bond strength increased in angled models compared to the reference model (90° end angle model). According to the reference model, a strength increase of 29.1% was detected in the 15° end angle model.