دانلود ترجمه مقاله بررسی رفتار پیوند رابط CFRP-فولاد ضد زنگ (ساینس دایرکت – الزویر 2019) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

بررسی تحلیلی و تجربی بر روی رفتار پیوند رابط CFRP-فولاد ضد زنگ

Analytical and experimental investigation on bond behavior of CFRP-tostainless steel interface

چکیده

1 مقدمه

2 فرمولاسیون رفتار پیوند CFRP با فولاد ضد زنگ

3 آزمایش تجربی و محاسبات

4 نتایج آزمایش

5 تحقیقات پارامتری بیشتر و بحث در مورد مقاومت پیوند

6 نتیجه گیری

منابع

چکیده

     سازه های فولادی با استفاده از فولاد ضد زنگ اخیرا به عنوان سیستم های مقاوم تر و پایدارتر پذیرفته شده اند. اگرچه تحقیقات زیادی در مورد سازه های فولادی مقاوم سازی شده با مواد پلیمرهای مقاوم فیبر کربن (CFRP) انجام شده است، اما این سازه ها معمولا از فولادهای رایج سست ساخته می شدند و بنابراین پیش بینی ها و تحلیل های موجود برای این نوع فولاد نمی توانند مستقیما برای فولاد ضد زنگ بسط داده شوند. از این رو، هدف این تحقیق ارائه مدل پیش بینی جدید برای تعیین رفتار پیوند CFRP با فولاد ضد زنگ است. تاریخچه زمانی بار و رفتار پیوند به صورت تکه ای شکل می گیرند تا مراحل قالب پذیری و نیمه ارتجاعی مختلف در نظر گرفته شود. تعداد نهایی 22 صفحه فولاد ضد زنگ دارای پیوند با ورقه های CFRP ساخته می شوند و در مدل مورد بررسی قرار می گیرند و سپس پارامترهای اصلی طراحی از جمله طول لایه ها و قلاب تعیین می شوند. مشاهدات این آزمایشات نشان داد که خرابی پیوند زدایی بین لایه چسب و صفحات CFRP قابل توجه است و بیانگر ارتباط خطی کشش – فشار برای CFRP و فولاد ضد زنگ می باشد. مقایسه نتایج پیش بینی شده توسط مدل مطرح شده برای بررسی موارد اشاره شده تشریح می کند که مدل مطرح شده دارای دقت بالای پیش بینی فشار و مقاومت پیوند است.

فرمولاسیون رفتار پیوند CFRP با فولاد ضد زنگ

فرضیه های اصلی

     خرابی فولاد ضد زنگ به CFRP (14-18) می تواند در موارد زیر اتفاق بیفتد: a) درون لایه چسب (خرابی چسب) یا b) خرابی چسب بین فولاد و لایه چسب و c) عدم چسبندگی بین صفحات CFRP و لایه چسب و همچنین خرابی در صفخات FRP. مقاومت چسبندگی پیوند بستگی به انتخاب مواد، روش و میزان بررسی های سطحی دارد (10-19). در یک چسب خطی، منحنی شیب – پیوند دارای شکل دو خطی است که منحنی آن شبیه CFRP با بتن است. با توجه به آزمایش انجام شده در سطح بتن –CFRP، ضیا و تنگ (20) یک سری آزمایش کشش بر روی سطح بتن –CFRP انجام دادند و یک مدل دوخطی برای شیب – پیوند ارائه کردند که در شکل 1 نیز نشان داده شده است. بر اساس مدل ارائه شده در تحقیق ضیا، و با انجام تحلیل المان محدود، فاوضیا و همکارانش (21) به بررسی تاثیر ضخامت چسب بر شیب مدل پرداختد و ضخامت چسب را در مدل دو خطی پیوند – شیب اصلاح کردند. در مقایسه با چسب های خطی، چسب های غیر خطی دارای رسانایی بهتر ، ظرفیت کشش بیشتر و مقاومت کشش بالاتر می باشند. به منظور بررسی مقاومت پیوند سطحی بین CFRP و فولاد، تنگ و همکارانش (12) یک مدل ذوزنقه ای شیب – پیوند برای چسب های غیر خطی ارائه کردند و فرآیند کامل ایجاد پیوند و پیوند زدایی را تحلیل کردند که در شکل 2 نشان داده شده اند.

     منحنی جابجایی های بار در بازه کامل به صورت ترسیمی برای توصیف اتصالات پیوند CFRP با فولاد برای چسب غیر خطی داده شده است که در شکل 3 نیز نمایش داده شده است، که در آن پیوند زدایی فقط در فرآیند خرابی اتفاق می افتد و تخریب سطحی در لایه چسب اتفاق می افتد (برای نمونه، تخریب چسبندگی). این مفهوم با این حقیقت در ارتباط است که فولاد ضد زنگ دارای ویژگیهای مکانیکی مختلف است که از جمله آنها می توان به مقاومت بعد از بررسی سطحی در مقایسه با فولاد سست قدیمی اشاره کرد. در نتیجه، نیاز به چسب در قالب ضخامت بین صفحات CFRP و صفحات فولاد و رفتار پیوند مرتبط با آن می تواند منجر به حالت های مختلف پیوند زدایی در مقایسه با فولاد سست قدیمی بررسی شده در تحقیقات قبل شود (19-10-8). بنابراین، منحنی مطرح شده بار – کشیدگی که در شکل 3 نشان داده شده است برگرفته از تحقیق انجام شده توسط یوئان و همکارانش (15) برای درنظر گرفتن تجربه غیر خطی بودن در نیروهای کشش پیوند سطحی درفولاد سست قدیمی می باشد. فشار کششی چسب بعد از رسیدن به فشار نهایی بدوت تغییر می ماند. وقتی که بار پیوند زدایی حاصل می شود، اولین پیوند زدایی اتفاق می افتد. هیچ مقطع کاهشی آشکار وجود ندارد و تخریب سطحی در بخش های چسب بین خود چسب و CFRP اتفاق می افتد. متعاقبا، افت ناگهانی در بار کشش وجود دارد. تخریب نهایی بعد از چند پیوند زدایی اتفاق می افتد.