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Obtenção das leis coesivas em modo misto de adesivos estruturais em função da espessura de adesivo

Authors: Oliveira, Joel;

Obtenção das leis coesivas em modo misto de adesivos estruturais em função da espessura de adesivo

Abstract

A utilização dos adesivos em construções industriais tem vindo nos últimos anos a aumentar em larga escala, em substituição dos métodos tradicionais como a soldadura, brasagem, e ligações mecânicas como aparafusamentos e rebitagens. Esta tendência verifica-se devido às elevadas vantagens que este tipo de ligação oferece, dos quais se destacam a leveza, o bom comportamento sob cargas cíclicas ou fadiga, e sem dúvida a maior de todos, permitem a ligação de diferentes materiais e menores concentrações de tensões. No sentido de se aumentar a confiança na projecção de juntas adesivas, é importante conseguir prever com a máxima precisão a sua resistência mecânica e respectivas propriedades de fractura (taxa critica de libertação de energia de deformação à tracção e ao corte, GIC GIIC respectivamente). Estas duas propriedades relacionam-se com a mecânica da fractura e são estimadas através de uma análise energética. Para esse efeito existem três modelos distintos, sendo os que necessitam de medição do comprimento de fenda durante a propagação do dano, o modelo que utiliza o comprimento de fenda equivalente e o modelo baseado no integral J. Na maioria dos casos as solicitações ocorrem em modo misto (combinação de tracção e corte em simultâneo), a importância da fractura deve ser entendida nestas condições, nomeadamente das taxas de libertação de energia relativamente a diferentes critérios e envelopes de fractura. Esta comparação possibilita averiguar qual o critério energético de ruptura mais preciso a utilizar em modelos numéricos baseados em Modelos do Dano Coesivo. No presente trabalho são apresentados os dois estudos efectuados, experimental e numérico utilizando o ensaio Single-Leg Bending (SLB) em provetes colados com o adesivo Sikaforce®-7752, com diferentes espessuras. Para isso, são aplicados alguns modelos de redução da taxa de libertação de energia de deformação à tracção GI, e corte, GII, enquadrados nos modelos que necessitam da medição do comprimento de fenda e nos modelos de que utilizam um comprimento de fenda equivalente (CBBM). Na fase seguinte, procedeu-se à análise dos valores obtidos experimentalmente GI e GII de cada espessura de adesivo. Na discussão de resultados foi efectuada uma análise dos valores em diversos envelopes de fractura, no sentido de se conseguir averiguar qual o critério de ruptura mais adequado a considerar para ta de 1 mm. Na análise dos dados experimentais obtidos através dos vários modelos, conseguiu-se uma concordância bastante boa entre modelos de determinação de GI e GII. Nos ensaios numéricos foi possível retractar o comportamento verificado nos ensaios experimentais, apresentando estes, critérios de propagação aproximados relativamente aos resultados experimentais.

Country
Portugal
Related Organizations
Keywords

Envelope de Fractura, Adhesive Thickness, Fracture Mechanics, Modelo de Dano Coesivo, Ductilidade, Cohesive Zone Models, Fracture Envelope, Método dos Elementos Finitos, Ligação adesiva, Finite Element Method, Mecânica da Fractura, Single-Leg Bending, Ductile, Espessura de Adesivo, Adhesive Joint

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