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Análise numérica do ensaio end-loaded split (ELS) para caracterização à fratura em modo II de adesivos estruturais
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Campilho, Raul Duarte Salgueiral Gomes | |
| dc.contributor.author | Fontes, João Manuel Amaral | |
| dc.date.accessioned | 2024-10-31T14:24:27Z | |
| dc.date.available | 2024-10-31T14:24:27Z | |
| dc.date.issued | 2024-07-11 | |
| dc.description.abstract | Ao longo dos anos, o uso de ligações adesivas ganhou maior expressão devido às características competitivas que apresenta em relação às ligações mais comuns, como por exemplo, ligações permanentes, como a soldadura, ou ligações desmontáveis, tais como as ligações aparafusadas. Estas ligações apresentam vários benefícios em relação às ligações tradicionais, como o baixo peso, a capacidade de resistirem a condições climatéricas adversas, custos de produção mais baixos e a possibilidade de unir materiais dissimilares. Com este aumento do uso das ligações adesivas, surgiu também a necessidade de prever e avaliar com boa fiabilidade a resistência mecânica para auxílio no desenho e conceção das mesmas. A mecânica da fratura é uma abordagem que apresenta vantagens na obtenção da previsão da resistência das ligações adesivas. Esta é tipicamente aplicada através da análise energética para prever a evolução da fratura, e é baseada na taxa crítica de libertação de energia (G). Neste trabalho pretende-se fazer uma avaliação numérica do ensaio End-Loaded Split (ELS) para a caracterização de adesivos estruturais à fratura em modo II (corte no plano), tendo em conta adesivos com ductilidades diferentes. O trabalho consiste na avaliação numérica e realização das simulações, com o intuito de reproduzir o ensaio e compreender o efeito de vários parâmetros na resposta à fratura dos provetes. É também pretendida a validação da adequabilidade de vários métodos de redução na estimativa da tenacidade à fratura em modo II, pela comparação dos valores previstos numericamente com os valores inseridos nos modelos. Finalmente, é realizada uma análise de sensibilidade relativa aos parâmetros coesivos, para verificar o seu efeito no resultado das previsões. A comparação entre os diferentes métodos de redução testados permitiu concluir que o método CBBM foi aquele que mais se aproximou dos valores da tenacidade à fratura inseridos nas simulações no software Abaqus® para todos os aderentes e adesivos estudados. | pt_PT |
| dc.description.abstract | Over the years, the use of adhesive joints has become more widespread due to their competitive characteristics compared to more common joints, such as permanent joints like welding, or removable ones like bolted joints. These joints have several benefits over traditional joints, such as low weight, the ability to withstand adverse weather conditions, lower production costs and the possibility of joining dissimilar materials. With this increase in the use of adhesive joints, there has also been a need to reliably predict and evaluate their mechanical strength to aid in their design. Fracture mechanics is an approach that has advantages when it comes to predicting the strength of adhesive joints. It is typically applied through energy analysis to predict fracture evolution, and it is based on the critical strain energy release rate (G). The aim of this work is to carry out a numerical evaluation of the End-Loaded Split (ELS) test for the fracture characterization of structural adhesives under mode II (in-plane shear), taking into account adhesives with different ductilities. The work consists of numerical evaluation and simulations, with the aim of reproducing the test and understanding the effect of various parameters on the fracture response of the specimens. The aim is also to validate the suitability of various reduction methods to estimate mode II fracture toughness, by comparing the numerically predicted values with those entered into the models. Finally, a sensitivity analysis is carried out on the cohesive parameters to check their effect on the outcome of the predictions. The comparison between the different reduction methods tested led to the conclusion that the CBBM method was the closest to the fracture toughness values entered into the simulations in the Abaqus® software for all the adherends and adhesives studied. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 203713648 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/26314 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.subject | Adhesive bonds | pt_PT |
| dc.subject | Structural adhesives | pt_PT |
| dc.subject | Fracture toughness | pt_PT |
| dc.subject | End-Loaded Split | pt_PT |
| dc.subject | Finite element method | pt_PT |
| dc.subject | Cohesive zone models | pt_PT |
| dc.subject | Ligações adesivas | pt_PT |
| dc.subject | Adesivos estruturais | pt_PT |
| dc.subject | Tenacidade à fratura | pt_PT |
| dc.subject | Método de elementos finitos | pt_PT |
| dc.subject | Modelos de dano coesivo | pt_PT |
| dc.title | Análise numérica do ensaio end-loaded split (ELS) para caracterização à fratura em modo II de adesivos estruturais | pt_PT |
| dc.title.alternative | Numerical analysis of the end-loaded split (ELS) test for mode II fracture characterization of structural adhesives | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Mecânica | pt_PT |