Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.22/4698
Título: Desenvolvimento de ferramentas e provetes para o ensaio Thick Adherend Shear Test (TAST).
Autor: Morais, João Francisco Alves
Orientador: Pinto, Arnaldo Manuel Guedes
Campilho, Raul
Silva, Francisco J. G.
Palavras-chave: Ligações
Juntas adesivas
Ensaios experimentais
Ensaio thick adherend shear test (TAST)
Adhesive bonding
Adhesive joints
Experimental tests
Adherend thick shear test (TAST)
Data de Defesa: 2013
Editora: Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto.
Resumo: As estruturas coladas são geralmente projetadas para que o adesivo seja essencialmente sujeito a esforços de corte, pois neste tipo de solicitação o adesivo apresenta melhores caraterísticas mecânicas. A avaliação do comportamento ao corte pode ser realizada com o adesivo no estado maciço ou como camada fina em juntas adesivas. Os métodos que permitem avaliar o comportamento ao corte, quer para o adesivo, quer para as juntas, são: o ensaio Iosipescu ou V-Notched beam shear method, o ensaio de borboleta ou Notched plate shear method (Arcan), o ensaio de torsão, o ensaio de tração numa junta de sobreposição simples e o ensaio Thick Adherend Shear Test (TAST). Os ensaios Arcan e Iosipescu, tal como o ensaio de torção, podem ser realizados em provetes de adesivo maciço ou em juntas. O ensaio de torção é pouco utilizado, porque a aplicação do esforço de corte exige dispositivos e equipamentos de ensaios complexos. Os ensaios Arcan e Iosipescu utilizam provetes com entalhes e podem introduzir alguma dificuldade na medição precisa das deformações. O ensaio de tração numa junta de sobreposição simples é um dos métodos mais usados para caraterizar uma junta adesiva, porque é um método simples, as juntas são de fácil fabrico e pode ser realizado em máquinas universais de ensaios mecânicos. Neste ensaio os aderentes estão sujeitos a uma solicitação de tração, enquanto a camada de adesivo está sujeita a esforços de corte combinados com esforços de arrancamento. Os esforços de arrancamento resultam da própria geometria da junta na qual existe um desalinhamento das forças de tração, mesmo quando são colocados calços (reguladores de espessura) nos locais de amarração. O ensaio TAST é dos mais populares para obtenção das propriedades ao corte, uma vez que tanto as ferramentas de ensaio como o fabrico dos provetes são relativamente simples. Este ensaio é realizado em junta sendo os substratos espessos e de aço que, devido à sua elevada rigidez, contribuem para um esforço de corte praticamente puro no adesivo. Neste trabalho realizou-se o projeto e a fabricação das ferramentas, gabarit e substratos necessários para a execução de provetes TAST e ensaios utilizando diferentes adesivos.
Bonded structures are usually designed so that the adhesive is primarily loaded in shear, because in this type of load the adhesive displays superior mechanical characteristics. The shear behavior evaluation can be performed with the adhesive in bulk or as a thin layer in adhesive joints. The methods that allow to evaluate the shear performance either in bulk or joint are: the Iosipescu test or V-Notched beam shear method, the butterfly test or Notched plate shear method (Arcan), the torsion test, the tensile test in a single lap joint and the Thick Adherend Shear Test (TAST). The Arcan and Iosipescu tests, as well as the torsion test, can be performed in bulk specimens or in joints. The torsion test is little used as the shear strength application requires complex equipment and test devices. The Arcan and Iosipescu tests use adherends with indentation, which can produce difficulties in the strain measurement. The traction test in a simple overlap joint is the most common method used to characterize adhesive joints, as it is a simple method, the joints are easily manufactured and it can be performed in any universal mechanical tests machine. In this test, the adherend is subjected to tensile stress, while the adhesive layer is undergoing combined shear and peel stress. The peel stress results from the inherent joint geometry, where a misalignment of the tensile stresses, even when shims are positioned (thickness regulators) in the machine grips. The TAST is one of the most popular tests for the determination of shear properties, beings the test tools as well as the adherents manufacturing relatively easy. This test is performed in joints where the steel and the thick substrates, due to their high hardness, contribute to an essentially pure shear of stress in the adhesive. In this work, the necessary tools, mold and substrates for the TAST test were designed and manufactured. The tools were used to test different adhesives.
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10400.22/4698
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