ارائه‌کننده: سهیل میرزا احمدی
استاد راهنما: دکتر داوود اکبری
استاد مشاور: دکتر ایرج احدزاده
استاد ناظر داخلی اول: دکتر محمد گلزار
استاد ناظر داخلی دوم: دکتر امیرحسین به روش
استاد ناظر خارجی اول: دکتر محمدرضا فراهانی
استاد ناظر خارجی دوم: دکتر مجید صفرآبادی فراهانی
تاریخ: 1403/02/24
ساعت: 14
مکان: 351 دانشکده مهندسی مکانیک

چکیده:
اتصال کامپوزیت­ های گرماسخت بطور معمول محدود به اتصالات مکانیکی و چسبی یا ترکیبی از هر دو می باشد. همجوشی طراحی هایی با مواد مختلف نیازمند توسعه روش های جدید اتصال است تا بتوان بر نقاط ضعف اتصالات مکانیکی و چسبی فائق آمد. استفاده از لایه واسط هیبریدی گرمانرم و به­ کارگیری جوشکاری ذوبی از جمله روش های نوین بکارگرفته شده جهت ایجاد اتصالات بادوام و باکیفیت مطلوب کامپوزیت­ های گرماسخت می باشد. در مطالعه صورت گرفته، به بررسی جوش پذیری فراصوتی ورق های کامپوزیتی گرماسخت از جنس اپوکسی تقویت شده با پارچه شیشه ­ای به ضخامت 6_/0 میلیمتر با نسبت درصد وزنی 40 درصد پارچه و 60 درصد رزین اپوکسی پرداخته شده است. همچنین از روش فاکتوریل کامل در نرم افزار مینی تب 16 جهت انجام طراحی آزمایش و بررسی تاثیر پارامترهای جوشکاری نظیر زمان جوشکاری، زمان نگهداری هورن و نیروی اعمالی، نوع لایه واسطه بکاربرده شده و تاثیر افزودنی­ هایی چون نانو ذرات فلزی و غیر فلزی بر روی میزان تنش تحملی و ازدیاد طول تا شکست اتصال جوشی استفاده شده است. با توجه به مقادیر سطح معنا داری کمتر از 5 درصد، سه پارامتر زمان جوشکاری، رسانایی حرارتی و درصد وزنی سه نانو ذره بکار گرفته شده بعنوان مهمترین و موثرترین پارامترها مشخص شده ­اند. علاوه براین، از روش سطح پاسخ جهت تعیین بهینه محدوده پارامترهای موثر با هدف بیشینه سازی متغیرهای پاسخ استفاده شده است. یک Set-Up براساس دستگاه لی جهت اندازه گیری رسانایی حرارتی نانوکامپوزیت­ ها (لایه واسط) در محیط آزمایشگاه طراحی و ساخته شده است. نتایج نشان دهنده افزایش رسانایی حرارتی پلیمرها با بکارگیری هر 3 نانو ذره بالخصوص افزایش تقریبا 2 برابری رسانایی حرارتی پلیمر پلی متیل متاکریلات در حضور 1 درصد وزنی اکسید مس بوده است. بکارگیری پلی وینیل کلراید با 1 درصد وزنی نانو ذرات، تنش و کرنشی برشی تحمل شده توسط اتصال را به مقدار 5_/1 و 5_/2 برابری افزایش داده است. همچنین استفاده از زیرلایه پلی متیل متاکریلات در حضور نانو ذرات، افزایش 5_/1 برابری تنش تحملی را نسبت به زیرلایه خالص فراهم کرده است. بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی بیانگر خط جوش کاملا یکنواخت (افزایش استحکام نمونه ها در زمان­های جوشکاری پایین) با بکارگیری نانو ذرات با رسانایی حرارتی بالا و بدون مشاهده هیچ گونه تخریب حرارتی در منطقه اتصال بوده است. از آنجایی که متغیرهای پاسخ نیروی برشی و ازدیاد طول تا شکست مقادیر حقیقی مثبت به خود گرفته‌اند از روش رگراسیون گاما در نرم افزار R (استنباط به روش بیزی با کاربست الگوریتم مونت کارلو) جهت بیان مدل رگرسیونی استفاده گردیده است.