| Περίληψη: | Οι ανάγκες για ελαφρύτερα υλικά εξοικονόμησης ενέργειας με χαμηλό κόστος, υψηλές τιμές αντοχής, δυσκαμψίας και ειδικών ιδιοτήτων προώθησαν την ανάπτυξη και εφαρμογή των σύνθετων υλικών σε διάφορους κατασκευαστικούς τομείς όπως η αεροναυπηγική, αεροδιαστημική και σε διάφορες βιομηχανίες παραγωγής. Η χρήση των συνδέσεων με κόλλα έναντι των μηχανικών συνδέσεων ξεκίνησαν να χρησιμοποιούνται ευρέως στη σύνδεση σύνθετων υλικών λόγω του περιορισμού συγκέντρωσης τάσεων, στις περιοχές των συνδέσεων, και λόγω της απλούστερης επεξεργασίας και προετοιμασίας του υλικού που πρόκειται να συνδεθεί. Αυτό το πλεονέκτημα προϋποθέτει την ύπαρξη των κατάλληλων ιδιοτήτων πρόσφυσης της επιφάνειας. Αφού εφαρμοστεί η κόλλα στο σύνθετο, θα πρέπει να ελεγχθεί η ασφάλεια και η αξιοπιστία μέσω της ποιοτικής και ποσοτικής αντοχής της σύνδεσης. Οι μη καταστροφικοί έλεγχοι που έχουν εφαρμοστεί όπως, η χρήση μη γραμμικών υπέρηχων, LASER κι άλλες συμβατικές μέθοδοι δεν επέφεραν τα επιθυμητά αποτελέσματα στον προσδιορισμό της αντοχής της και της ανίχνευσης ασθενών δεσμών. Η αδυναμία αυτή δημιούργησε την ανάγκη για την ανάπτυξη της μεθόδου LASAT (Laser Shock Adhesion Test). Με τη μέθοδο αυτή εφαρμόζεται εφελκυστική τάση στην περιοχή της κόλλας με στόχο τον προσδιορισμό της μέγιστης τιμής της, χωρίς να επέλθει αστοχία. Η μέθοδος LASAT [3] μεταφέρει ποσότητα ενέργειας (Ι) με χρήση LASER για ορισμένο χρονικό διάστημα (τ) , δημιουργώντας έτσι προφίλ πίεσης που διαδίδεται στο υλικό με τη μορφή κύματος πίεσης. Για την αποφυγή θερμικών τάσεων, εφαρμόζεται προστατευτικό φύλλο αλουμινίου και στρώμα νερού. Η αναπαράσταση του προβλήματος με τη χρήση προγράμματος πεπερασμένων στοιχείων απαιτεί την καλή γνώση της φυσικής που λαμβάνει χώρα κατά τη διεξαγωγή του πειράματος ώστε να αποφευχθούν αποκλίσεις κατά τη μοντελοποίηση και λήψη των αριθμητικών αποτελεσμάτων. Οι αποκλίσεις αυτές είναι οι διάφορες απώλειες ενέργειας, ο τρόπος προσδιορισμού κι επιλογής των ιδιοτήτων του υλικού που συμπεριλαμβάνονται στην ανάλυση, ο τρόπος με τον οποίο εφαρμόζεται το προφίλ πίεσης κι ο ορισμός των συνοριακών συνθηκών. Για να υπάρχει συμφωνία μεταξύ πειραματικών και αριθμητικών αποτελεσμάτων, ελέγχεται η ενέργεια κλεψίδρας [1], σε σχέση με την ολική ενέργεια καθώς επίσης κι η ταχύτητα του σημείου κάτω από την επιφάνεια φόρτισης. Στην εισαγωγή παρουσιάζονται οι διάφορες χρήσεις του LASER. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται το θεωρητικό πλαίσιο της εργασίας. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα στοιχεία μοντελοποίησης και τα διάφορα μοντέλα πεπερασμένων στοιχείων που εξετάζονται. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται ο τρόπος επαλήθευσης του μοντέλου. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα εξετάζοντας την εξέλιξη αποκόλλησης της ζώνης συνοχής, τις τάσεις σx και σz¬ στην περιοχή αυτή και την αστοχία στο σύνθετο υλικό. Τέλος παρουσιάζονται τα συμπεράσματα και προτάσεις για μελλοντική διερεύνηση.
|
|---|
