Estudo numérico de juntas adesivas mistas solicitadas ao impacto

• Autor(a) principal: Maia, Luís António Salgueiro
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/14073
• topic: Análise de Elementos Finitos; Impacto; Junta mista de sobreposição simples; Modelos de dano coesivo; Resistência de junta; Análise de tensões; Otimização geométrica; Finite Element Method; Impact; Mixed Single-lap Joint; Cohesive zone Modelling; Joint strength; Stress analysis; Geometric optimization; Construções Mecânicas

As indústrias em geral aumentaram significativamente o uso de ligações adesivas com maior ênfase nasindústrias automóvel e espacial. A utilização deste tipo de ligações traz enumeras vantagens comparativamente com as ligações tradicionais tais como ligações mecânicas (rebites e parafusos, que introduzem concentrações de tensão que reduzem a resistência das estruturas), ligações soldadas (impossível de ligar diferentes tipos de materiais). As juntas adesivas podem ser uma mais-valia, quando se pretende ligar materiais diferentes, ou reduzir o peso, que neste tipo de indústrias significa redução no consumo de combustíveis. Um dos principais parâmetros destas indústrias é a segurança e, desta forma, a resistência ao impacto é um fator muito importante a ter em conta. Assim, as juntas adesivas devem ser capazes de suportar cargas elevadas sem quebrar a ligação prematuramente. As juntas adesivas mistas são uma opção que tem vindo a ser adotada, e que consiste na utilização de um adesivo flexível e de outro rígido, que proporciona um melhor desempenho das estruturas devido à melhor distribuição de tensões, o que torna a junta mais resistente. Este trabalho procurou explorar o comportamento de juntas adesivas mistas ao impacto com substratos em aço. É possível aumentar o desempenho ao impacto de juntas adesivas sem efetuar alterações complexas de projeto, com a variação de parâmetros de geometria ou com a introdução de alterações geométricas nos aderentes. Serão comparados neste trabalho os resultados de diferentes alterações geométricas numa junta mista de sobreposição simples (JMSS) solicitada ao impacto através de modelos de dano coesivo (MDC). As alterações geométricas realizadas são a variação do comprimento de sobreposição e a variação de espessura dos aderentes. As variações de geometria realizadas são a introdução de chanfros interiores e exteriores nos aderentes e a adição de filetes de adesivo. Posteriormente serão realizadas combinações de alterações geométricas para a obtenção de uma junta ótima. O modelo numérico foi validado com sucesso e, desta forma, foi possível partir para o estudo numérico, no qual se conseguiram obter aumentos de resistência significativos ao impacto através da técnica das juntas mistas e da realização de alterações geométricas.