Browsing by Author "Leal, Alberto Jorge da Silva"
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- Avaliação numérica dos ensaios ENF e 4ENF para a determinação da taxa crítica de libertação de energia ao corte (GIIC) de adesivos estruturaisPublication . Leal, Alberto Jorge da Silva; Campilho, Raul Duarte Salgueiral GomesO uso de ligações adesivas tem vindo progressivamente a aumentar, graças às suas vantagens comparativamente a outros métodos de ligação. O seu uso encontra-se bastante difundido pelas mais diversas áreas, que vão desde a construção, embalagem, indústria automóvel, aeronáutica até às aplicações médicas. Em virtude disso, e devido às exigências das respetivas aplicações, torna-se cada vez mais necessário estimar de forma fiável o seu comportamento mecânico. Experimentalmente existem vários métodos normalizados para esse efeito, todavia estes requerem sempre equipamentos e materiais que nem sempre estão ao alcance de todos. Recentemente têm vindo a usarse modelos de dano coesivo (MDC) que, em conjunto com software de método de elementos finitos (MEF), permitem de uma forma segura calcular a resistência das juntas adesivas. No âmbito dos MDC a taxa de libertação de energia ao corte (GIIc) é um dos parâmetros que mais influência tem na previsão de resistência de juntas adesivas. Como tal, é de grande relevância estudar em detalhe os vários ensaios e respetivos métodos de redução disponíveis para a obtenção deste parâmetro. Com esta dissertação pretende-se efetuar uma avaliação numérica aos ensaios End Notched Flexure (ENF) e Four-Point End Notched Flexure (4ENF) com o intuito de determinar GIIc. Para o efeito foram utilizados dados experimentais de trabalhos anteriores [1, 2] relativos a três adesivos, um frágil, um intermédio e um dúctil, respetivamente, Araldite®AV138, Araldite®2015 e SikaForce®7752. A estes dados foram aplicados os métodos de redução Compliance Calibration Method (CCM), Direct Beam Theory (DBT), Corrected Beam Theory (CBT) e Compliance-Based Beam Method (CCBM) nos ensaios ENF, e CCM e CBT nos ensaios 4ENF, de forma a obter as respetivas curvas resistentes (curvas-R). Os valores de GIIc daí obtidos foram a posteriori introduzidos em modelos realizados no código comercial ABAQUS®, que através do MEF e de um MDC triangular, permitiu estimar a lei coesiva em corte para cada um dos adesivos. Seguidamente, foi realizado um teste de sensibilidade à variação de GIIc e à resistência coesiva ao corte (ts 0). Por fim, foi efetuada uma validação dos métodos de redução utilizados na parte experimental através da sua aplicação aos dados dos ensaios numéricos e respetiva comparação dos valores de GIIc resultantes com os introduzidos inicialmente nos modelos numéricos. Do trabalho apresentado, conclui-se que os valores de GIIc para cada adesivo obtidos pelos ensaios ENF e 4ENF apresentam uma boa concordância entre si. As leis coesivas obtidas numericamente pelos dois ensaios também apresentam parâmetros característicos similares. A validação numérica dos métodos de redução também permitiu a validação dos mesmos para a obtenção de GIIc.