KONİK YÜZEYLİ MALZEMELERİN YAPIŞTIRICI İLE BİRLEŞTİRİLMESİ VE MEKANİK DAVRANIŞLARIN İNCELENMESİ

Yıl 2022, Cilt: 9 Sayı: 16, 178 - 193, 14.04.2022

Ünal Koca , Şemsettin Temiz

https://doi.org/10.54365/adyumbd.1054779

Öz

Bu çalışmada, yapıştırma bağlantıların mukavemeti üzerine normal ve kayma gerilmelerinin etkilerini daha iyi anlamak üzere koniklik açısının değişimi ile ara yüzeyde oluşacak normal ve kayma gerilmelerin değiştiği uç uca konik yapıştırma bağlantı geometrisi incelendi. Alüminyum ve yapı çeliği olmak üzere yapıştırılan iki malzeme farklı açılarda konik yapıştırma yüzeyleri DP810 yapısal yapıştırıcı kullanılarak elde edilen uç uca bağlantının (butt joint) sayısal analizi yapıldı. Analizlerde von Mises akma ve kırılma kriteri kullanılarak bağlantıların aynı yapışma yüzeylerine karşılık farklı açılar için hasar yükleri belirlendi. Ayrıca aynı yüke karşılık bütün yapışma yüzeyleri için gerilme dağılım grafikleri elde edilerek mukayeseleri yapıldı. Konik bağlantı geometrisinde açı ve çap değeri arttıkça bağlantının hasar yükleri artmıştır.

Anahtar Kelimeler

Yapıştırma Bağlantıları, Hasar Analizi, Akma ve Kırılma Kriteri

JOINING CONICAL MATERIALS WITH ADHESIVE AND INVESTIGATION OF THE MECHANICAL BEHAVIORS

Öz

In this study, in order to better understand the effects of normal and shear stresses on the strength of the adhesive joints, the end-to-end conical adhesive joint geometry, in which the normal and shear stresses that will occur at the interface change with the change of the taper angle, was investigated. Conical bonding surfaces of two materials, aluminum and structural steel, at different angles, numerical analysis of the butt joint obtained by using DP810 structural adhesive was performed. In the analysis, failure loads were determined for the same adhesion surfaces of the joints at different angles by using the von Mises yield and fracture criteria. In addition, stress distribution graphs were obtained for all adhesion surfaces against the same load and their comparisons were made. As the angle and diameter of the conical joint geometry increased, the joint damage loads increased.

Anahtar Kelimeler

Adhesive Joints, Failure Analysis, Yield Criteria

Kaynakça

• Baldan, A., (2012), Adhesion phenomena in bonded joints. International Journal of Adhesion and Adhesives, 38, p. 95–116.
• Gursel, A., (2019). Fundamentals in adhesive bonding design for complex structures and conditions. Journal of Advanced Technology Sciences, 8 (1) p. 1-10.
• Şekercioğlu, T., (2018), Makine Elemanları Hesap Şekillendirme, Birsen yayın evi, 96-97.
• Çalik, A., (2008), Yapıştırıcılar ve köşeleri yuvarlatılmış basamaklı bindirme yapıştırıcı bağlantılarda gerilme analizi, Yüksek Lisans Tezi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Zonguldak.
• Aydin, M. D., TEMİZ, Ş., & ÖZEL, A. (2004). Yapısal yapıştırıcıların mekanik özelliklerinin belirlendiği deneysel yöntemler. Mühendis ve Makina, 45(536), 18-24.
• Ayaz, Y., Çitil, Ş., & Temiz, Ş. (2014). Çekmeye maruz ara parçalı çift takviyeli yapıştırma bağlantılarında gerilme analizi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17(1).
• Saraç, İ., Adin, H., & Temiz, Ş. (2021). A research on the fatigue strength of the single-lap joint joints bonded with nanoparticle-reinforced adhesive. Welding in the World, 65(4), 635-642.
• Sülü, İ. Y., & Temiz, Ş. (2020). Mechanical behavior of composite pipes joined with non-embedded and embedded adhesive layers. Materials Testing, 62(12), 1228-1234.
• Jeandrau, J.P., (1991), Analysis and Design Data for Adhesively Bonded Joints. Int.J.Adhesion and Adhesives, 11(2), 71-79.
• Aydin, M.D., (2003), Yapıştırıcı ile Birleştirilmiş Tek Tesirli Bindirme Bağlantısının Mekanik Özelliklerinin Deneysel ve Teorik İncelenmesi, Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi, Erzurum.
• Solmaz, M.Y., (2008), Yapıştırıcı İle Birleştirilmiş Bağlantıların Mekanik Analiz ve Tasarımları, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
• Çitil, Ş. (2018). Experimental and numerical investigation of adhesively bonded curved lap joints under three-point bending. Mechanics, 24(6), 824-832.
• Temiz, Ş., Özel, A., Aydın, M.D., (2005), The effect of adherend thickness on the failure of adhesively bonded single lap joints, J Adhes Sci Technol, Cilt 19, Sayı 8, ss. 705-718.
• Nemes, O., Lachaud F., (2010), Double-lap adhesive bonded-joints assemblies modeling, International Journal of Adhesion & Adhesives, 30, pp. 288–297.
• Lee, M. J., Cho, T. M., Kim, W. S., Lee, B. C., & Lee, J. J. (2010). Determination of cohesive parameters for a mixed-mode cohesive zone model. International Journal of Adhesion and Adhesives, 30(5), 322-328.
• Yang, C., Huang, H., Tomblin, J. S., & Sun, W. (2004). Elastic-plastic model of adhesive-bonded single-lap composite joints. Journal of Composite Materials, 38(4), 293-309.
• Çitil, Ş., Bozkurt, İ., & Aydin, M. D. (2019). Experimental and 3D non-linear stress analysis of adhesively bonded pipes with curved-surface lap joints. The Journal of Adhesion, 95(5-7), 515-528.