การศึกษาเชิงทดสอบและเชิงเลขของความเสียหายของตัวสอดแทรกโลหะภายใต้การทดสอบโดยการดึงนอกระนาบ

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความแข็งแรงนอกระนาบของตัวสอดแทรกโลหะในโครงสร้างแซนด์วิช โดยตัวสอดแทรกประเภทนี้ถูกใช้อย่างกว้างขวางในการยึดติดผนังของเฮลิคอปเตอร์ที่เป็นวัสดุประกอบทั่วไป ซึ่งประกอบด้วยแกนรวงผึ้งนอเม็กซ์และแผ่นผิวแผ่นประกอบคาร์บอน โดยทั่วไป ตัวสอดแทรกในเรซินหล่อถูกนำมาใช้เพราะมีความสามารถในการยึดตัวสอดแทรก แกน และแผ่นผิวเข้ากันได้ดี โดยการศึกษาเชิงตัวเลขด้วยการจำลองสมาชิกจำกัดของตัวสอดแทรก 3 รูปแบบ ได้แก่ ตัวสอดแทรกตลอดความหนาของเรซินหล่อ ตัวสอดแทรกไม่ตลอดความหนาของเรซินหล่อ และตัวสอดแทรกพร้อมหัวตลอดความหนาของเรซินหล่อ พบว่าตัวสอดแทรกพร้อมหัวมีความเค้นเฉพาะตำแหน่งน้อยที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับตัวสอดแทรกประเภทอื่นๆ สำหรับการศึกษาเชิงทดสอบของตัวสอดแทรกโลหะภายใต้การดึงทดสอบนอกระนาบ พบว่าความเสียหายเริ่มปรากฏจากการโก่งงอ การพับและย่นของผนังแกนรวงผึ้งที่ได้รับความเสียหายจากการส่งผ่านความเค้นเฉือนของเรซินหล่อ อย่างไรก็ตาม โครงสร้างแซนด์วิชยังคงสภาพการเชื่อมต่อและต้านทานต่อภาระกรรมโดยอาศัยคุณสมบัติความยืดหยุ่นที่เหลือของวัสดุต่างๆ ที่ประกอบเป็นโครงสร้างแซนด์วิช โดยความเสียหายสุดท้ายปรากฏการหลุดออกของเรซินหล่อกับแผ่นผิวด้านล่างและการฉีกขาดอย่างรวดเร็วของผนังแกนรวงผึ้งที่ได้รับความเสียหายจากการส่งผ่านความเค้นดึงของตัวสอดแทรกที่ภาระกรรมดึงนอกระนาบวิกฤต ความเสียหายเชิงกลเหล่านี้ถูกนำไปศึกษาด้วยวิธีการทดสอบเฉพาะของแต่ละส่วนประกอบและกำหนดไปยังแบบจำลองสมาชิกจำกัด ซึ่งผลการจำลองมีความสอดคล้องกันดีกับผลการทดสอบ โดยค่าภาระกรรมวิกฤตที่ได้รับมีความคลาดเคลื่อนเกิดขึ้นเพียงเล็กน้อยประมาณ 3 เปอร์เซ็นต์งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความแข็งแรงนอกระนาบของตัวสอดแทรกโลหะในโครงสร้างแซนด์วิช โดยตัวสอดแทรกประเภทนี้ถูกใช้อย่างกว้างขวางในการยึดติดผนังของเฮลิคอปเตอร์ที่เป็นวัสดุประกอบทั่วไป ซึ่งประกอบด้วยแกนรวงผึ้งนอเม็กซ์และแผ่นผิวแผ่นประกอบคาร์บอน โดยทั่วไป ตัวสอดแทรกในเรซินหล่อถูกนำมาใช้เพราะมีความสามารถในการยึดตัวสอดแทรก แกน และแผ่นผิวเข้ากันได้ดี โดยการศึกษาเชิงตัวเลขด้วยการจำลองสมาชิกจำกัดของตัวสอดแทรก 3 รูปแบบ ได้แก่ ตัวสอดแทรกตลอดความหนาของเรซินหล่อ ตัวสอดแทรกไม่ตลอดความหนาของเรซินหล่อ และตัวสอดแทรกพร้อมหัวตลอดความหนาของเรซินหล่อ พบว่าตัวสอดแทรกพร้อมหัวมีความเค้นเฉพาะตำแหน่งน้อยที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับตัวสอดแทรกประเภทอื่นๆ สำหรับการศึกษาเชิงทดสอบของตัวสอดแทรกโลหะภายใต้การดึงทดสอบนอกระนาบ พบว่าความเสียหายเริ่มปรากฏจากการโก่งงอ การพับและย่นของผนังแกนรวงผึ้งที่ได้รับความเสียหายจากการส่งผ่านความเค้นเฉือนของเรซินหล่อ อย่างไรก็ตาม โครงสร้างแซนด์วิชยังคงสภาพการเชื่อมต่อและต้านทานต่อภาระกรรมโดยอาศัยคุณสมบัติความยืดหยุ่นที่เหลือของวัสดุต่างๆ ที่ประกอบเป็นโครงสร้างแซนด์วิช โดยความเสียหายสุดท้ายปรากฏการหลุดออกของเรซินหล่อกับแผ่นผิวด้านล่างและการฉีกขาดอย่างรวดเร็วของผนังแกนรวงผึ้งที่ได้รับความเสียหายจากการส่งผ่านความเค้นดึงของตัวสอดแทรกที่ภาระกรรมดึงนอกระนาบวิกฤต ความเสียหายเชิงกลเหล่านี้ถูกนำไปศึกษาด้วยวิธีการทดสอบเฉพาะของแต่ละส่วนประกอบและกำหนดไปยังแบบจำลองสมาชิกจำกัด ซึ่งผลการจำลองมีความสอดคล้องกันดีกับผลการทดสอบ โดยค่าภาระกรรมวิกฤตที่ได้รับมีความคลาดเคลื่อนเกิดขึ้นเพียงเล็กน้อยประมาณ 3 เปอร์เซ็นต์

คำสำคัญ