Yapıştırıcı ile birleştirilmiş tek tesirli bindirme bağlantılarında, bağlantı geometrisi değişikliğinin kopma yükü üzerindeki etkisinin sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Investigation of the effect of joint geometry change on breaking in single-acting lap joint with adhesive by finite element method
Yazar: HÜSEYİN TOK
Danışman: PROF. DR. ADNAN ÖZEL
Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Alüminyum = Aluminum ; Yapıştırmalı bağlantılar = Adhesive links

Özet:
Günümüzde birçok alanda, yapıştırıcılar kullanılarak bindirmeli bağlantı uygulamaları yapılmaktadır. Önceki yıllarda bindirmeli bağlantı işlemleri daha çok cıvata ve perçinler ile yapılmaktaydı. Kullanılan bu elemanların kendilerine özgü dezavantajları bulunmaktadır. Sonraki yıllarda büyük bir hızla gelişen yapıştırıcı sektörü bindirmeli bağlantılarda yapıştırıcıların da kullanılmasına olanak sağlamıştır. Bindirmeli bağlantıların en belirgin dezavantajı, bindirme bölgesinde oluşan momenttir. Tek tesirli bindirme bağlantılarında, birleştirilen elemanların uç noktalarından çekme kuvvetine maruz bırakılması ile bindirme bölgesinde moment oluşmaktadır. Uygulanan kuvvetin, bağlantının ağırlık merkezinden farklı noktalara etki etmesi moment oluşumunun temel nedenidir. Bu durum bindirmeli bağlantılarda yapıştırıcının kopma yükünü olumsuz yönde etkilemektedir. Oluşan momentin değerini ve etkilerini azaltıp, yapıştırıcının performansını arttırabilmek için bağlantı geometrisinde bazı değişiklikler yapılması öngörülmüştür.
Geometride yapılan değişiklerin amacı çekme kuvveti doğrultusunun, bağlantının ağırlık merkezine yaklaştırılmasıdır. Bunun sonucunda oluşan momentin değeri azaltılarak, kopma yükünün arttırılması çalışmanın temel amacını içermektedir. En uygun geometrinin belirlenebilmesi için Taguchi yönteminden faydalanılmıştır. Alüminyum ve çelik plakaların, DP460 yapıştırıcı kullanılarak klasik bindirme yöntemi ile birleştirildikten sonra, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak kopma yükü değerleri belirlenmiştir. Daha sonra plakalar üzerinde geometrik değişiklikler yapılıp sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak kopma yükleri belirlenmiştir. Son olarak elde edilen tüm sonuçlar karşılaştırılıp, gerekli değerlendirmeler yapılarak çalışma tamamlanmıştır.

Abstract:
Lap joints aplication are made by using adhesives in many areas. Previous years lap joins are made by usin withbolts and rivets. These materials have advantages and disadvantages. The adhesive industry which has developed rapidly in the fallowing years, has enabled the use of adhesives in lap joints. The most important disavantages of lap joints is that thes moment which are generated at a connection area (joint face). In single-action lap joints, when the joined elements are subjected to tensile force from their end points, moment occurs in the lap area. The main reason for the moment formation is that the applied force acts on different points from the center of gravity of the joint. This situation negatively affects the breaking load of the adhesive in lap joints. Some changes have been envisaged in the connection geometry in order to reduce the value and effects of the resulting moment and increase the performance of the adhesive.
The purpose of the chenges in geometry is to bring the drection of pulling force closer to the center of gravity of the connection. hereat increasing the breaking load by deereasing the value of the resulting moment is the main aim of the study. The taguchi method was used to determine the most suitable geometry. After joining the aluminum and steel plates with the classical overlay method using DP460 adhesive, the breaking load values were determined using the finite element method. Then, geometric changes were made on the plates and the breaking loads were determined using the finite element method. Finally, the study was completed by comparing all the obtained results and making the necessary evaluations.