AISI 1040 çeliğinde yapısal yapışma bağı dayanımının statik ve dinamik zorlama şartları altında incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada; rüzgar türbin kulelerinin iç yüzeylerinde merdiven bağlantı elemanı olarak kullanılan braketlerin adezyon özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bunun için AISI 1040 çeliği parçalar akrilik tipi yapısal bir yapıştırıcı ile birleştirilerek numuneler hazırlanmıştır. Yapışma bağlantılarının statik (kayma ve eğilme) ve dinamik (yorulma) mekanik özellikleri belirlenmiştir. Yorulma deneylerinin gerçekleştirilebilmesi için mevcut bir yay yorulma cihazının tasarımında değişiklikler yapılmıştır. Modelleme ve analiz programları yardımıyla cihazın tasarım doğrulama çalışmaları ve mekanik deney sonuçlarının analizleri yapılmıştır. Dinamik analizlerde cihazın iki kritik parçasında (biyel kolu ve ana parça) güvenlik faktörlerinin tasarım gereksinimleri için uygun olduğu görülmüştür. Statik ve dinamik deneyler sonucunda hatasız yapışma gerçekleşen numunelerde kohezyon tipi homojen ayrılma gözlenmiştir. Statik eşdeğer gerilme değerinin %50’si kadar değişken gerilme ve altındaki gerilmelerde yapışma bağının sonsuz ömre sahip olduğu görülmüştür.

This study aims to examine the adhesion properties of brackets used as ladder fasteners on the inner surfaces of wind turbine towers. For this purpose, samples were prepared by combining AISI 1040 steel parts with an acrylic-type structural adhesive. Static (shear and bending) and dynamic (fatigue) mechanical properties of adhesive joints were determined. To perform fatigue tests, changes were made to the design of an existing spring fatigue device. Design verification studies of the device and analysis of mechanical test results were carried out with the help of modeling and analysis programs. In dynamic analysis, it was found that the safety factors in two critical parts of the device (connecting rod and main part) were suitable for the design requirements. As a result of static and dynamic tests, cohesion-type homogeneous separation was observed in the samples with flawless adhesion. It has been observed that the adhesive bond has an infinite life at variable stresses up to 50% of the static equivalent stress value and stresses below it.