Publicação
Modelação numéricas de juntas stiffener em t por modelos de dano coesivo
| dc.contributor.advisor | Campilho, Raul Duarte Salgueiral Gomes | |
| dc.contributor.author | Ferreira, Joaquim Alberto Monteiro | |
| dc.date.accessioned | 2020-04-14T09:46:58Z | |
| dc.date.available | 2020-04-14T09:46:58Z | |
| dc.date.issued | 2019 | |
| dc.description.abstract | Nos dias de hoje, o método de união com recurso a adesivos tem uma presença muito forte nas mais variadas indústrias. Com esta técnica de união, o projeto de estruturas pode ser orientado para estruturas mais leves, relativamente às juntas aparafusas ou soldadas, e também para estruturas com materiais diferentes. A ligação de materiais compósitos através de adesivos estruturais tem vindo a ter maior relevância na indústria, como a indústria aeronáutica, que faz uso de estruturas stiffeners em materiais compósitos usando ligações adesivas. Em qualquer área da indústria, a aplicação em larga escala de uma determinada técnica de ligação necessita de ferramentas fiáveis para o projeto e previsão da rotura. Esta dissertação compara o desempenho de três adesivos estruturais, o Araldite® 2015, o Araldite® AV138 e o Sikaforce® 7752, numa junta em T de substratos compósitos de matriz epóxida reforçada a fibras de carbono. O objetivo da dissertação é estudar numericamente, através do Método de Elementos Finitos (MEF) e Modelos de Dano Coesivo (MDC), o comportamento de diferentes configurações de junta em T quando sujeitas a solicitações de arrancamento. Estudou-se a modificação dos parâmetros geométricos de comprimento de sobreposição (L0), espessura dos aderentes stiffener (t0), espessura dos aderentes de pele (tp) e raio de curvatura do aderente stiffener (R). Com a análise numérica são estudadas as distribuições de tensões, evolução do dano, modos de rotura e resistência. O estudo numérico demonstrou que o parâmetro geométrico tp tem maior influência no comportamento das juntas adesivas, sobretudo na resistência das juntas, onde se verificou que um aumento deste parâmetro aumenta o desempenho da ligação. Verificou-se também que, quanto maior for a flexibilidade e ductilidade do adesivo, maior é a influencia dos parâmetros geométricos na resistência da junta. Relativamente ao tipo de adesivo, as juntas com o Sikaforce® 7752 demonstraram ter o melhor desempenho, seguidas pelas juntas com Araldite® 2015. O Araldite® AV138 demonstrou ter um desempenho relativamente inferior aos outros dois adesivos, com comportamento idêntico entre configurações de junta diferentes. | pt_PT |
| dc.description.abstract | Nowadays, the adhesive bonding method has a strong presence in the most varied industries. With this joining technique, the design of structures can be oriented towards lighter structures with respect to bolted or welded joints, as well as structures with different materials. The bonding of composite materials with structural adhesives became more relevant in the industry, such as the aeronautical industry, which takes advantage of stiffener structures in composite materials using adhesive bonds. In any area of industry, large-scale application of a particular bonding technique requires reliable tools for the design and prediction of failure. This dissertation compares the performance of three structural adhesives, Araldite® 2015, Araldite® AV138 and Sikaforce® 7752 on a T-joint with composite adherends composed of an epoxy matrix reinforced with carbon fibers. The aim of the dissertation is to numerically study, by the Finite Element Method (FEM) and Cohesive Zone Models (CZM), the behavior of different T-joint configurations when subjected to peel loads. The modification of the geometric parameters of overlap length (L0), thickness of stiffener adherends (t0), thickness of skin adherends (tp) and radius of curvature of stiffener adherend (R) was studied. With the numerical analysis, the stress distributions, damage evolution, failure modes and strength are studied. The numerical study showed that the geometric parameter tp has the highest influence on the behavior of the adhesive joints, especially on the strength of the joints, since the increase of this parameter increases the bonding performance. It was also found that the higher the flexibility and ductility of the adhesive, the higher the influence of the geometric parameters on the joint strength. Regarding the type of adhesive, joints bonded with the Sikaforce® 7752 have been shown to have the best performance, followed by joints with the Araldite® 2015. The Araldite® AV138 has been shown to perform relatively poorly compared to the other two adhesives, with similar behavior between different joint configurations. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 202468755 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/15753 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.subject | Juntas adesivas | pt_PT |
| dc.subject | Stiffeners | pt_PT |
| dc.subject | Material compósito reforçado a fibras de carbono | pt_PT |
| dc.subject | Adesivos estruturais | pt_PT |
| dc.subject | Método de Elementos Finitos | pt_PT |
| dc.subject | Modelos de Dano Coesivo | pt_PT |
| dc.subject | Adhesive joints | pt_PT |
| dc.subject | Carbon fiber reinforced composite material | pt_PT |
| dc.subject | Structural adhesives | pt_PT |
| dc.subject | Finite Element Method | pt_PT |
| dc.subject | Cohesive Zone Models | pt_PT |
| dc.title | Modelação numéricas de juntas stiffener em t por modelos de dano coesivo | 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 - Construções Mecânicas | pt_PT |