Yapıştırma boşluk uzunluğunun basit bindirmeli bağlantı gerilme dağılımı ve hasar yüküne etkisinin nümerik ve deneysel incelenmesi
Numerical and experimental investigation of the effect of bond recess length on the stress distribution and failure load of single lap joint
Yazar: NURHAN ÇEVİK ELEN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÖZKAN ÖZ
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Günümüzde, yapıştırmalı bağlantılar, yapıştırıcı türlerindeki artış ile beraber, endüstride tercih edilen birleştirme yöntemi durumuna gelmiştir. Yapıştırmalı bağlantılarda dayanımı etkileyen parametreler, yapıştırıcı ve levha özellikleri ile beraber, kullanılan bağlantı geometrisi olarak sıralanabilir. Basit bindirmeli bağlantılarda, bindirme uzunluğu orta kısımlarının yük taşımaya olan katkısı yapıştırıcı çeşidine bağlı olarak azalmaktadır. 

Bu tez çalışmasında amaç, farklı özellikte yapısal yapıştırıcılar için boşluk uzunluğunun ve yapıştırma kalınlığının hasar yüküne etkisini araştırmaktır.
 
AV138 (rijit), Araldite 2015 (tok) ve DP-8005 (sünek) yapıştırıcılar kullanılarak bağlantının gerilme dağılımları sonlu elemanlar yöntemiyle belirlenmiştir. Ayrıca, hasar yükleri deneysel olarak incelenmiştir. Nümerik modeller için yapıştırma kalınlıkları 0.3 mm ve 0.5 mm olarak seçilmiştir. Boşluklu yapıştırma bağlantıları için 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 yapıştırma boşluk oranları kullanılmıştır. 

Nümerik analiz sonuçları, yapıştırma boşluk oranı % 50'nin üstüne çıkınca maksimum gerilmelerin arttığını göstermiştir. Bu sonuca bağlı olarak, yapılan deneysel çalışmalar için, yapıştırma boşluk oranı 0.2 (% 50) olan boşluklu ve sürekli bağlantı tipleri kullanılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki, rijit yapıştırıcı kullanıldığı ve uygun yapıştırma oranları seçildiğinde, boşluklu bağlantı ve sürekli bağlantı hasar yükleri birbirine çok yakındır. Ayrıca, deneysel sonuçlar, yapıştırma kalınlığı azaldıkça hasar yükünün arttığını göstermiştir.

Abstract:
Nowadays, adhesively bonded joints have been becoming preferred joint type because of increasing various kinds of adhesives. The parameters affecting the strength in adhesive bonded joints can be listed as adhesive and adherend properties along the joint geometry. In the single-lap joints, the contribution to the load-carrying of the middle of the overlap length decreases depending on the adhesive type. 

The objective of this thesis was to investigate the effect of bond recess length and the bondline thickness on the failure loads of single lap joints for different kinds of structural adhesives. 

 
The stress distributions for single lap joints were determined through the finite element analysis using AV138 (stiff), Araldite 2015 (ductile) and DP-8005 (flexible) adhesives. In addition, failure loads of joints were investigated experimentally. For numerical models, bondline thicknesses were selected as 0.3 and 0.5 mm. Ratios of 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 were used for recessed joints.

The results from the finite element analysis showed that the maximum stresses increased when the bond-length ratio exceeded 50 %. Based on these results, the experimental studies carried out with the bond-length ratio of 0.2 (50 %) for recessed joints. The experimental results showed that the failure loads of recessed and continuous adhesively bonded joints were very close when stiff adhesive was used and bond-length ratio was selected properly. Additionally, the experimental results showed that the failure load increases as the bondline gets thinner.