چکیده:

در این رساله، رفتار خزشی اتصالات چسبی حاوی نانو لوله های کربنی و نانو صفحات اکسید گرافن به صورت آزمایشگاهی و تحلیلی مورد بررسی قرار گرفت و تاثیر دما، تنش، درصد وزنی نانو ذرات اضافه شده به لایه ی چسب و شرایط محیطی مختلف شامل محیط خشک، غوطه ور در آب دریای خلیج فارس و آب یون زدایی شده بر مشخصه های خزشی شامل کرنش برشی الاستیک، کرنش برشی خزشی و منحنیهای کرنش-زمان اتصالات چسبی مورد مطالعه قرار گرفت. برای شبیه‌سازی رفتار خزشی اتصالات چسبی از مدل رئولوژیکال برگرز استفاده شد. به کمک روش سطح پاسخ، مدلهای نیمه تجربی برای کرنشهای برشی الاستیک، خزشی و پارامترهای مدل برگرز بر حسب دما، تنش و درصد وزنی نانو ذرات در لایه‌ی چسب ارائه شد. برای این منظور، ابتدا اتصالات چسبی خالص و تقویت شده با نانو لوله های کربنی و نانو صفحات اکسید گرافن هر کدام در دو درصد وزنی 0.1 و 0.3 ساخته شدند و سپس در دماهای بالا تحت آزمون شبه استاتیکی قرار گرفتند. بیشترین استحکام در اتصالات چسبی حاوی 0.1 درصد وزنی نانو لوله های کربنی و 0.1 درصد وزنی نانو صفحات اکسید گرافن مشاهده شد. بعلاوه، نتایج آزمونهای شبه استاتیکی نشان داد که با افزایش دمای آزمون، استحکام اتصال کاهش یافت.

آزمونهای خزش در دو محیط خشک و غوطه ور در آب دریای خلیج فارس و آب یون زدایی شده انجام شد. نتایج آزمونهای خزشی خشک نشان داد که دما، تنش و درصد وزنی، اثرات قابل توجهی بر رفتار خزشی اتصالات چسبی داشتند. افزایش دما و سطح تنش موجب افزایش پارامترهای خزش شد؛ درحالیکه افزودن نانو ذره به لایه ی چسب توانست رفتار خزشی اتصالات چسبی را بهبود بخشد. بیشترین اثر بخشی در کاهش کرنشهای برشی الاستیک و خزشی در اتصالات حاوی 0.1 درصد وزنی نانو لوله و 0.1 درصد وزنی نانو صفحات اکسید گرافن مشاهده شد. رفتار خزشی اتصالات چسبی غوطه ور در آب دریا و آب یون زدایی شده نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که اثر مخرب آب یون زدایی شده بر استحکام خزشی اتصالات چسبی بیشتر از آب دریا بود. تاثیر نانو لوله های کربنی و نانو صفحات اکسید گرافن بر رفتار خزشی اتصالات چسبی در محیط آب یون زدایی شده نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که افزودن 0.1 درصد وزنی نانو لوله و 0.1 درصد وزنی نانو صفحات اکسید گرافن به لایه ی چسب موجب کاهش کرنشهای برشی الاستیک و خزشی اتصالات غوطه ور در آب یون زدایی شده گردید. نتایج تحلیلی نشان داد که مدg رئولوژیکال برگرز به خوبی قادر به شبیه سازی رفتار خزشی اتصالات در دماها و سطوح تنش مختلف، درصد وزنی مختلف نانو ذرات و شرایط محیطی مختلف اعم از خشک، آب دریا و آب یون زدایی شده بود. نتایج نشان داد که پارامترهای مدل برگرز با افزایش دما، سطح تنش و تغییر شرایط محیطی از خشک به آبی کاهش قابل توجهی داشتند.

واژه‌های کلیدی:خزش، اتصالات چسبی تک لبه، چسب آرالدایت 2011، نانو لوله‌های کربنی، نانو صفحات اکسید گرافن، مدل رئولوژیکال برگرز، آب یون زدایی شده، آب دریای خلیج فارس