Modelação e Simulação Numérica da União por Adesivo de Componentes Estruturais Sujeitos a Cargas Monotónicas e Temperatura Criogénica
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10362/153193 |
Resumo: | A ligação adesiva vem ganhando protagonismo nos processos de ligação de materiais estruturais, incluindo a união de materiais dissimilares. Com a evolução tecnológica a ligação adesiva vem substituindo os métodos tradicionais como a soldadura, brasagem, e ligações mecânicas como aparafusamentos e rebitagens. Esta tendência deve-se a diversas vantagens que a ligação adesiva oferece, dos quais se destacam a obtenção de estruturas leves, com bom comportamento à fadiga, e sem esquecer que estas permitem ligações de materiais dissimilares e com menores concentrações de tensões quando comparado com os outros métodos de ligação. A crescente utilização da ligação adesiva torna vantajosa a existência de ferramentas que auxiliem o seu projeto. O Método de Elementos Finitos, combinado com critérios ou modelos de dano, tem-se revelado eficaz na simulação e previsão do comportamento de juntas adesivas, possibilitando assim a redução do tempo de projeto e dos custos. Entre os critérios ou modelos de dano associados ao Método de Elementos Finitos, os modelos de dano coesivo revelam bastante eficácia, combinando parâmetros de resistência e tenacidade para prever o desempenho de juntas adesivas. Com o objetivo de obter a melhor configuração de junta adesiva quando os aderentes são materiais dissimilares, especificamente Polímeros Reforçados com Fibra de Carbono (PRFC) e liga de alumínio, quando sujeita a temperaturas criogénicas e carga monotónica de tração uniaxial, na presente dissertação foi modelada em LS-Dyna uma junta adesiva tubular, tendo sido simuladas e analisadas cinco configurações com o mesmo compri- mento colado e lei coesiva do adesivo. A análise da resposta decorrente da simulação dos fenómenos físicos presentes no complexo processo de descolagem da junta foi realizada quantificando os valores de deslizamento interfacial e as tensões de aderência do adesivo e as extensões desenvolvidas nos aderentes ao longo do comprimento colado. |
id |
RCAP_2ff894a3d7e0e84d1a80e037a8d00fc8 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:run.unl.pt:10362/153193 |
network_acronym_str |
RCAP |
network_name_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
repository_id_str |
7160 |
spelling |
Modelação e Simulação Numérica da União por Adesivo de Componentes Estruturais Sujeitos a Cargas Monotónicas e Temperatura CriogénicaLigações AdesivasTemperatura CriogénicaMateriais DissimilaresPRFCJuntas TubularesLS-DynaDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia MecânicaA ligação adesiva vem ganhando protagonismo nos processos de ligação de materiais estruturais, incluindo a união de materiais dissimilares. Com a evolução tecnológica a ligação adesiva vem substituindo os métodos tradicionais como a soldadura, brasagem, e ligações mecânicas como aparafusamentos e rebitagens. Esta tendência deve-se a diversas vantagens que a ligação adesiva oferece, dos quais se destacam a obtenção de estruturas leves, com bom comportamento à fadiga, e sem esquecer que estas permitem ligações de materiais dissimilares e com menores concentrações de tensões quando comparado com os outros métodos de ligação. A crescente utilização da ligação adesiva torna vantajosa a existência de ferramentas que auxiliem o seu projeto. O Método de Elementos Finitos, combinado com critérios ou modelos de dano, tem-se revelado eficaz na simulação e previsão do comportamento de juntas adesivas, possibilitando assim a redução do tempo de projeto e dos custos. Entre os critérios ou modelos de dano associados ao Método de Elementos Finitos, os modelos de dano coesivo revelam bastante eficácia, combinando parâmetros de resistência e tenacidade para prever o desempenho de juntas adesivas. Com o objetivo de obter a melhor configuração de junta adesiva quando os aderentes são materiais dissimilares, especificamente Polímeros Reforçados com Fibra de Carbono (PRFC) e liga de alumínio, quando sujeita a temperaturas criogénicas e carga monotónica de tração uniaxial, na presente dissertação foi modelada em LS-Dyna uma junta adesiva tubular, tendo sido simuladas e analisadas cinco configurações com o mesmo compri- mento colado e lei coesiva do adesivo. A análise da resposta decorrente da simulação dos fenómenos físicos presentes no complexo processo de descolagem da junta foi realizada quantificando os valores de deslizamento interfacial e as tensões de aderência do adesivo e as extensões desenvolvidas nos aderentes ao longo do comprimento colado.Adhesive bonding has been gaining prominence in the bonding processes of structural materials, including the union of dissimilar materials. With technological evolution, ad- hesive bonding has replaced traditional methods such as bolting, brazing, and mechanical connections such as screwing and riveting. This trend is due to several advantages that the adhesive bond offers, of which the obtaining of light structures, with good fatigue behavior, and without forgetting that these allow connections of dissimilar materials and with lower concentrations of tensions when compared to the other connection methods. The growing use of adhesive bonding makes it beneficial to have tools to help the project. The Finite Element Method, combined with damage criteria or models, has proved to be effective in simulating and predicting the behavior of adhesive joints, thus enabling the reduction of design time and costs. Among the criteria or damage models as- sociated with the Finite Element Method, the cohesive damage models are quite effective, combining strength and toughness parameters to predict the performance of adhesive joints. With the aim of obtaining the best adhesive joint configuration when adherents are dis- similar materials, specifically Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP) and aluminum alloy, when subjected to cryogenic temperatures and monotonic uniaxia tensile load, in the present dissertation a tubular adhesive joint was modeled in LS-Dyna, having been simulated and analyzed five configurations with the same length and cohesive law. The analysis of the response resulting from the simulation of the physical phenomena present in the complex process of debonding was carried out by depicting the interfacial slip and the adhesion stresses of the adhesive, and the extensions developed in the adherents along the length.Carvalho, MartaBiscaia, HugoRUNMonteiro, Yuri Flávio Silva2023-05-26T10:52:25Z2022-122022-12-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/153193porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:35:48Zoai:run.unl.pt:10362/153193Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:55:13.088893Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
dc.title.none.fl_str_mv |
Modelação e Simulação Numérica da União por Adesivo de Componentes Estruturais Sujeitos a Cargas Monotónicas e Temperatura Criogénica |
title |
Modelação e Simulação Numérica da União por Adesivo de Componentes Estruturais Sujeitos a Cargas Monotónicas e Temperatura Criogénica |
spellingShingle |
Modelação e Simulação Numérica da União por Adesivo de Componentes Estruturais Sujeitos a Cargas Monotónicas e Temperatura Criogénica Monteiro, Yuri Flávio Silva Ligações Adesivas Temperatura Criogénica Materiais Dissimilares PRFC Juntas Tubulares LS-Dyna Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica |
title_short |
Modelação e Simulação Numérica da União por Adesivo de Componentes Estruturais Sujeitos a Cargas Monotónicas e Temperatura Criogénica |
title_full |
Modelação e Simulação Numérica da União por Adesivo de Componentes Estruturais Sujeitos a Cargas Monotónicas e Temperatura Criogénica |
title_fullStr |
Modelação e Simulação Numérica da União por Adesivo de Componentes Estruturais Sujeitos a Cargas Monotónicas e Temperatura Criogénica |
title_full_unstemmed |
Modelação e Simulação Numérica da União por Adesivo de Componentes Estruturais Sujeitos a Cargas Monotónicas e Temperatura Criogénica |
title_sort |
Modelação e Simulação Numérica da União por Adesivo de Componentes Estruturais Sujeitos a Cargas Monotónicas e Temperatura Criogénica |
author |
Monteiro, Yuri Flávio Silva |
author_facet |
Monteiro, Yuri Flávio Silva |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Carvalho, Marta Biscaia, Hugo RUN |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Monteiro, Yuri Flávio Silva |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Ligações Adesivas Temperatura Criogénica Materiais Dissimilares PRFC Juntas Tubulares LS-Dyna Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica |
topic |
Ligações Adesivas Temperatura Criogénica Materiais Dissimilares PRFC Juntas Tubulares LS-Dyna Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica |
description |
A ligação adesiva vem ganhando protagonismo nos processos de ligação de materiais estruturais, incluindo a união de materiais dissimilares. Com a evolução tecnológica a ligação adesiva vem substituindo os métodos tradicionais como a soldadura, brasagem, e ligações mecânicas como aparafusamentos e rebitagens. Esta tendência deve-se a diversas vantagens que a ligação adesiva oferece, dos quais se destacam a obtenção de estruturas leves, com bom comportamento à fadiga, e sem esquecer que estas permitem ligações de materiais dissimilares e com menores concentrações de tensões quando comparado com os outros métodos de ligação. A crescente utilização da ligação adesiva torna vantajosa a existência de ferramentas que auxiliem o seu projeto. O Método de Elementos Finitos, combinado com critérios ou modelos de dano, tem-se revelado eficaz na simulação e previsão do comportamento de juntas adesivas, possibilitando assim a redução do tempo de projeto e dos custos. Entre os critérios ou modelos de dano associados ao Método de Elementos Finitos, os modelos de dano coesivo revelam bastante eficácia, combinando parâmetros de resistência e tenacidade para prever o desempenho de juntas adesivas. Com o objetivo de obter a melhor configuração de junta adesiva quando os aderentes são materiais dissimilares, especificamente Polímeros Reforçados com Fibra de Carbono (PRFC) e liga de alumínio, quando sujeita a temperaturas criogénicas e carga monotónica de tração uniaxial, na presente dissertação foi modelada em LS-Dyna uma junta adesiva tubular, tendo sido simuladas e analisadas cinco configurações com o mesmo compri- mento colado e lei coesiva do adesivo. A análise da resposta decorrente da simulação dos fenómenos físicos presentes no complexo processo de descolagem da junta foi realizada quantificando os valores de deslizamento interfacial e as tensões de aderência do adesivo e as extensões desenvolvidas nos aderentes ao longo do comprimento colado. |
publishDate |
2022 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2022-12 2022-12-01T00:00:00Z 2023-05-26T10:52:25Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10362/153193 |
url |
http://hdl.handle.net/10362/153193 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação instacron:RCAAP |
instname_str |
Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
instacron_str |
RCAAP |
institution |
RCAAP |
reponame_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
collection |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1799138139551301632 |