Análise experimental e numérica de juntas adesivas de sobreposição simples e dupla solicitadas ao impacto

• Autor(a) principal: Peres, Luís Miguel Cardoso
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/16947
• topic: Previsão de resistência; Método de Elementos Finitos; Junta de sobreposição simples; Junta de sobreposição dupla; Ensaios de impacto; Modelos de dano coesivo; Drop test; Strength prediction; Finite Element Method; Single-lap joint; Double-lap joint; Impact tests; Cohesive zone models

A utilização de ligações adesivas no âmbito das construções mecânicas tem vindo a aumentar significativamente ao longo da mais recente evolução industrial. O desempenho de uma junta adesiva varia consoante a sua configuração e parâmetros geométricos. Para avaliar o desempenho e a resistência deste tipo de ligação em função das propriedades do adesivo, são normalmente utilizadas metodologias numéricas baseadas no Método de Elementos Finitos (MEF). Em aplicações reais, muitas vezes as juntas adesivas são sujeitas a carregamentos dinâmicos, mais especificamente de impacto. No entanto, estes carregamentos ainda não se encontram suficientemente documentados na literatura, o que leva à necessidade do seu estudo e da validação de técnicas que consigam prever o comportamento das juntas a este tipo de carregamento. A presente dissertação avalia o efeito do comprimento de sobreposição na resistência de juntas de sobreposição simples (JSS) e juntas de sobreposição dupla (JSD), quando solicitadas ao impacto, através de ensaios experimentais e de modelos de dano coesivo (MDC). As juntas foram submetidas a um drop test e validadas através do modelo numérico, pela análise de tensões e de dano, prevendo a resistência das juntas em função do comprimento de sobreposição. De forma a avaliar o contributo das propriedades do adesivo, foram testados dois tipos de adesivo diferentes, o Araldite® AV138 e o Sikaforce® 7752, mantendo constantes os aderentes de compósito, o préimpregnado Seal® Texipreg HS 160 RM. Concluiu-se que o aumento do comprimento de sobreposição proporciona o aumento da resistência das juntas, principalmente nas que possuem um adesivo mais flexível, o Sikaforce® 7752, uma vez que este tipo de adesivo impede concentrações de tensões significativas e, sendo um adesivo dúctil, tem a capacidade de absorver os picos de tensão. Por outro lado, o adesivo Araldite® AV138, sendo mais rígido, concentra mais tensões nas juntas, impedindo um aumento significativo da resistência das mesmas com o aumento do comprimento de sobreposição. Verificou-se, ainda, que os MDC são capazes de prever a resistência das juntas ao impacto com boa precisão.