STRENGTH PREDICTION OF ADHESIVELY-BONDED JOINTS WITH COHESIVE LAWS ESTIMATED BY DIGITAL IMAGE CORRELATION
Os modelos de dano coesivo (MDC) são um método de projeto preciso para ligações adesivas, mas, dependendo do tipo de adesivo e geometria da ligação, a precisão das previsões de resistência pode ser altamente comprometida pela escolha das leis coesivas. Este trabalho apresenta uma validação das leis MDC de tração e corte de três adesivos, obtidas pelo método direto aplicado aos ensaios Double-Cantilever Beam (DCB) e End-Notched Flexure (ENF), respetivamente. A validação é realizada com uma geometria de modo misto (a junta de sobreposição simples) com diferentes comprimentos de sobreposição (LO) e adesivos de ductilidade distinta. Inicialmente, é estimada a forma precisa da lei coesiva em tensão e corte dos adesivos, seguida de sua simplificação para leis MDC triangulares, trapezoidais e lineares exponenciais parametrizadas. A validação das leis MDC foi realizada por comparação direta das curvas força-deslocamento (P-d) e carga máxima (Pm) das juntas de sobreposição simples em função dos valores de LO testados. As previsões de resistência foram precisas para uma forma de lei MDC consistente com o tipo de adesivo, embora as diferenças entre as formas da lei MDC não fossem muito significativas.
STRENGTH PREDICTION OF ADHESIVELY-BONDED JOINTS WITH COHESIVE LAWS ESTIMATED BY DIGITAL IMAGE CORRELATION
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DOI: 10.22533/at.ed.59222280111
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Palavras-chave: Adesivos estruturais; Juntas adesivas; Método de elementos finito; Modelos de dano coesivo; Correlação digital de imagem
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Keywords: Structural adhesives; Adhesive joints; Finite element method; Cohesive zone models; Digital image correlation
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Abstract:
Cohesive Zone Models (CZM) are an accurate design method for bonded structures but, depending on the adhesive type and specimen’s geometry, the accuracy of the strength predictions may be highly compromised by the choice of the cohesive laws. This work presents a validation of tensile and shear CZM laws of three adhesives obtained by the direct method applied to Double-Cantilever Beam (DCB) and End-Notched Flexure (ENF) tests, respectively. The validation is carried out by considering a mixed-mode bonded geometry (the single-lap joint) with different overlap lengths (LO) and adhesives of distinct ductility. Initially, the precise shape of the cohesive law in tension and shear of the adhesives is estimated, followed by their simplification to parameterized triangular, trapezoidal and linear-exponential CZM laws. Validation of the CZM laws was accomplished by direct comparison of the load-displacement (P-d) curves and maximum load (Pm) of the single-lap joints as a function of the tested LO values. The strength predictions were accurate for a CZM law shape consistent with the adhesive type, although the differences between CZM shapes were not too significant.
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Número de páginas: 15
- Raul Duarte Salgueiral Gomes Campilho
- Ulisses Tiago Ferreira Carvalho
