Analiza wpływu zmian konstrukcyjnych elementów klejonych na wytrzymałość i trwałość zmęczeniową połączeń adhezyjnych

• Autorzy: Zielecki W. , Kubit A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/148.2016.1-2.2

Warianty tytułu

EN

Analysis of the influence of structural modifications of adherends on the fatigue strength and fatigue lifetime of adhesively bonded joints

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań określających wpływ modyfikacji konstrukcyjnych elementów klejonych na wytrzymałość i trwałość zmęczeniową złącza klejowego obciążonego na oddzieranie. Pomiary wytrzymałości zmęczeniowej przeprowadzono na wzbudniku elektrodynamicznym przy częstotliwości rezonansowej próbki złącza klejowego. Badaniom poddano próbki sklejone kompozycjami epoksydowymi Bison Epoxy oraz Epidian 57 z utwardzaczem PAC. Próbki klejone poddano modyfikacją poprzez wykonanie faz lub promieni w czołowej części złącza, co miało na celu zwiększenie grubości warstwy kleju w newralgicznym obszarze spoiny klejowej. Zastosowane modyfikacje, to wynik przeprowadzonych analiz naprężeń w złączu, które wykazały istnienie spiętrzenia naprężenia normalnego przy krawędzi spoiny na krótkim odcinku. Takie zjawisko prowadzi do szybkiej inicjacji zniszczenia spoiny, w związku z czym przeprowadzono próby zmęczeniowe dla zniwelowanego spiętrzenia naprężeń normalnych przez zwiększenie grubości warstwy kleju. Badania wytrzymałości zmęczeniowej wykazały znaczącą poprawę trwałości zmęczeniowej.

EN

The paper presents results of a research aimed at determining the possibility to improve fatigue properties of peel-loaded adhesively bonded joints by constructional modification of a adherend. The fatigue strength tests were carried out on electromagnetic inductor at the resonance frequency of adhesive-bonded joint specimens. The tests were carried out on specimens bonded by means of the Bison Epoxy and Epidian 57 epoxy compositions with the PAC hardener Joined elements were modified by carrying out chamfer or fillet to enlarge of an adhesive layer thickness which aim was to reduce stress concentration in frontal part of a joint. Mentioned modification is a result of research that confirms an existence of stress concentration on short section of frontal part of adhesive joint. That phenomenon can lead to quick initiation of adhesive joint destruction. Fatigue strength tests revealed significant improvement of fatigue endurance.

Słowa kluczowe

PL

połączenia klejowe; MES; wytrzymałość zmęczeniowa; trwałość zmęczeniowa

EN

adhesively bonded joints; FEM analysis; fatigue strength; fatigue lifetime

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 1-2
• Strony: 26--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il., rys., wykr.

Twórcy

autor

Zielecki W.

• Katedra Technologii Maszyn i Inżynierii Produkcji, Politechnika Rzeszowska im. I. Łukaszewicza, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

autor

Kubit A.

• Katedra Technologii Maszyn i Inżynierii Produkcji, Politechnika Rzeszowska im. I. Łukaszewicza, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• [1] Rośkowicz M. 2013. Wpływ lepkosprężystości klejów konstrukcyjnych na wytrzymałość połączeń klejowych. Warszawa: Wojskowa Akademia Techniczna.
• [2] Domińczuk J. 2011. „Wpływ wybranych czynników konstrukcyjnych i technologicznych na wytrzymałość połączeń klejowych". Postępy Nauki i Techniki (10):14-26.
• [3] Rudawska A., M. Chruściel. 2011. „Wpływ sposobu przygotowania powierzchni na wytrzymałość połączeń klejowych lotniczego stopu aluminium". Technologia i Automatyzacja Montażu (2):42-46.
• [4] Godzimirski J., J. Kozakiewicz, J. Łunarski, W. Zielecki. 1997. Konstrukcyjne połączenia klejowe elementów metalowych w budo- wie maszyn. Rzeszów: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.
• [5] Kuczmaszewski J.. 1995. Podstawy konstrukcyjne i technologiczne oceny wytrzymałości adhezyjnych połączeń metali. Lublin:WU Politechnika Lubelska,.
• [6] Godzimirski J.. 2002. Wytrzymałość doraźna konstrukcyjnych połączeń klejowych. Warszawa:WNT.
• [7] Belingardi G., L. Goglio, A. Tarditi. 2002. "Investigating the effect of 6,5 spew and chamfer size on the stresses in metal/plastics adhesive joints". International Journal of Adhesion&Adhesives (22):273-282.
• [8] Youa M., Z. Yana, X. Zhenga, H. Yua, Z. Li. 2007. "A numerical and experimental study of adhesively bonded aluminium single lap joints with an inner chamfer on the adherents". International Journal of Adhesion&Adhesives (28):71-76.
• [9] Lucas F.M.. 2011. Design Rules and Methods to lmprove Joint Strength. Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.