Αναλυτική μελέτη θραυστομηχανικής συμπεριφοράς συγκολλητών συνδέσμων με επίδραση θερμικών τάσεων

• Κύριος συγγραφέας: Μαρούγκας, Ιωάννης
• Άλλοι συγγραφείς: Marougkas, Ioannis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2021
• Θέματα: Θραυστομηχανική; Ρυθμός απελευθέρωσης ενέργειας παραμόρφωσης; Σύνθετα υλικά; Παραμένουσες θερμικές τάσεις; Συγκολλητοί σύνδεσμοι; Fracture mechanics; Composite materials

Οι ραγδαίοι ρυθμοί εξέλιξης της τεχνολογίας έχουν αυξήσει την ανάγκη για έρευνα στον τομέα της μηχανικής. Ένα από τα προβλήματα που αντιμετωπίζει η σύγχρονη μηχανική είναι η ανάγκη για ανάλυση της θραυστομηχανικής συμπεριφοράς συγκολλητών συνδέσμων. Οι συγκολλητοί σύνδεσμοι χρησιμποποιούνται ευρέως στην αεροναυπηγική βιομηχανία καθώς έχουν σημαντικά πλεονεκτήματα. Το σημαντικότερο πλεονέκτημα σε σχέση με τις μηχανικές συνδέσεις, όπως οι ήλοι, είναι η ελάττωση του βάρους της κατασκευής. Οι συγκολλητοί σύνδεσμοι χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση τόσο συνθέτων όσο και μη συνθέτων υλικών. Ειδικά για την περίπτωση των συνθέτων υλικών, λόγω της διαδικασίας παραγωγής τους, φέρουν παραμένουσες θερμικές τάσεις, οι οποίες επηρεάζουν την αντοχή τους. Η αντοχή σε θραύση μετράται με τη βοήθεια του ρυθμού απελευθέρωσης ενέργειας παραμόρφωσης. Ο ρυθμός απελευθέρωσης ενέργειας παραμόρφωσης, είναι ένα μέτρο, για τον προσδιορισμό της θραυστομηχανικής συμπεριφοράς των υλικών, καθώς περιγράφει την αντίσταση του συγκολλητού συνδέσμου σε διάδοση ρωγμών, και κατ’επέκταση σε μακροσκοπική αστοχία. Στην παρούσα εργασία γίνεται ενδελεχής ανάλυση δύο κύριων και εξαιρετικά πρόσφατων εργασιών των Π.Τσοκανά & Θ.Λούτα (2019) και P.S.Valvo et al. (2019). Κύριος σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η εισαγωγή των παραμένουσων θερμικών τάσεων στο μονέλο των P.S.Valvo et al. (2019) και η τελική επιρροή που έχουν οι όροι αυτοί στο ρυθμό απελευθέρωσης ενέργειας παραμόρφωσης. Θα αναλυθούν τα μοντέλα των δύο αυτών εργασιών και θα περιγραφούν οι θεμελιώδεις σχέσεις που απαρτίζουν το κάθε ένα από αυτά. Στη συνέχεια, εξάγονται αποτελέσματα και για τα δύο αυτά μοντέλα, με και χωρίς την επίδραση των παραμένουσων θερμικών τάσεων, για το πείραμα της αμφιέρειστης δοκού. Θα συγκριθούν τρεις διαφορετικές κατηγορίες δοκιμίων, για την ίδια τιμή φόρτισης. Αυτή η σύγκριση πραγματοποιείται σε όρους εσωτερικών αντιδράσεων, παραμορφώσεων, μετατοπίσεων, τάσεων και ρυθμών απελευθέρωσης ενέργειας παραμόρφωσης.