Previsão da resistência de juntas adesivas em L entre alumínio e material compósito pelo método de elementos finitos extendido

• Autor(a) principal: Xará, João Tiago da Silva
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/9946
• topic: Juntas adesivas; Juntas em L; Ensaios experimentais; Adesivo estrutural; Método dos Elementos Finitos Extendido; Adhesive joints; Single-L joints; Experimental tests; Structural adhesive; eXtended Finite Element Method; Construções Mecânicas

A tecnologia de ligações adesivas é um método de ligação cada vez mais utilizado na conceção de estruturas mecânicas já que apresenta diversas vantagens em comparação com os métodos de ligação tradicionais. A facilidade de fabricação, menor custo, redução de peso, possibilidade de unir diferentes materiais e redução de concentração de tensões são algumas das vantagens que esta técnica apresenta. Um outro tipo de tecnologia emergente na atualidade é a conceção e utilização de materiais compósitos. Por exemplo, os materiais compósitos reforçados com fibra de carbono são bastante utilizados em aplicações que requerem elevada resistência e rigidez específicas, como é o caso da indústria automóvel e aeronáutica. Este tipo de materiais pode ser combinado com metais ou plásticos trazendo vantagens no projeto de estruturas. É, por exemplo, neste tipo de aplicações que os adesivos, que variam desde rígidos e frágeis (por exemplo, Araldite® AV138) a altamente dúcteis e flexíveis (por exemplo, SikaForce® 7752), são fundamentais. Este trabalho tem como objetivo o estudo de juntas adesivas em L entre componentes de alumínio e compósito de carbono-epóxido quando sujeitas a esforços de arrancamento, considerando uma variação da espessura do aderente em L (tP2) e adesivos de ductilidade distinta. O estudo foi realizado através de uma análise numérica segundo os critérios baseados em tensões e deformações do Método de Elementos Finitos Extendido (MEFX), que foi validada com valores experimentais fornecidos anteriormente. A análise numérica permitiu o estudo da distribuição de tensões, do efeito do critério de iniciação de dano, do efeito da lei de propagação e também da resistência das juntas. A análise por MEFX revelou que este método é bastante preciso utilizando o critério de iniciação QUADS e a lei de propagação triangular. Foi evidenciado que a geometria do aderente em L e o tipo de adesivo são os parâmetros mais importantes para a resistência de junta.