Estudo de alterações geométricas em juntas adesivas solicitadas ao impacto

• Main Author: Valente, João Pedro Afonso
• Publication Date: 2017
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10400.22/11722
• topic: Análise de Elementos Finitos; Impacto; Junta de sobreposição simples; Modelos de dano coesivo; Análise de tensões; Otimização geométrica; Finite Element Method; Impact; Single-lap joint; Cohesive Zone Modelling; Stress analysis; Geometric optimization

A evolução industrial tem levado a uma implementação cada vez mais alargada de ligações adesivas. São inúmeras as vantagens apresentadas em relação a ligações mecânicas, como por exemplo a melhor distribuição de tensões, baixo peso e possibilidade de unir materiais dissimilares. Devido à variabilidade de desempenho das ligações adesivas em função das propriedades dos adesivos, é necessário validar ferramentas numéricas através do Método de Elementos Finitos (MEF). É possível potenciar o desempenho ao impacto de juntas adesivas, sem efetuar alterações de projeto complexas, com a variação de parâmetros de geometria ou pela introdução de alterações geométricas nos aderentes. Este trabalho compara os resultados de diferentes alterações geométricas numa junta de sobreposição simples (JSS), quando solicitada ao impacto, através de modelos de dano coesivo (MDC). As alterações geométricas principais implementadas são a variação do comprimento de sobreposição e a variação de espessura dos aderentes. As variações de geometria da JSS são feitas com a introdução de chanfros exteriores e interiores nos aderentes, assim como também são adicionados filetes de adesivo. De modo a observar os efeitos das alterações introduzidas em aderentes de aço com diferentes tipos de adesivos, são utilizados os adesivos Araldite® AV138 (rígido), 3M® DP8005 (dúctil) e Nagase Chemtex® XNR6852 E-2 (elevada tenacidade). É posteriormente feita a combinação das alterações geométricas que melhor resultado produzem. São analisadas as diferenças entre resultados obtidos por modelação 2D e 3D, e estudado o efeito da alteração do material dos aderentes. A técnica de MDC foi positivamente validada para a previsão da resistência de juntas adesivas ao impacto e foram definidas as geometrias de junta ótimas em função do adesivo aplicado.