Numerical study of the possibility of using adhesive joints for indirect measurements for stress distribution

• Autorzy: Kisała Piotr , Wiśniewski Paweł

Identyfikatory

DOI

10.35784/iapgos.5987

Warianty tytułu

PL

Numeryczne badanie możliwości wykorzystania połączeń klejowych do pośrednich pomiarów rozkładu naprężenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article covers the subject of examining adhesive joints usage in indirect stress distribution measurements, taking into account contemporary methods of stress distribution measurements, including testing with fiber optic stress sensors. Numerical methods, in particular the finite element method, were used to calculate the stress distribution. The research carried out is described taking into account the following order – firstly, preliminary assumptions regarding sample models and simulation parameters were presented, then the course of the simulation was described, and finally, an analysis of the obtained results was carried out. A control simulation was carried out on a base-glue-fiber sample, which, due to difficulties in assessing the stress characteristics, was retaken in order to calculate the strain convertible to stress. The final results, together with the coefficients defining the measure of compatibility of the characteristics, are presented in the form of graphs and a table.

PL

Artykuł poświęcono badaniu możliwości wykorzystania połączeń klejowych do pomiarów pośrednich rozkładu naprężenia, biorąc pod uwagę współczesne metody badania rozkładu naprężenia, w tym badania przy pomocy światłowodowych czujników naprężenia. Do obliczenia rozkładu naprężenia wykorzystano metody numeryczne, a w szczególności metodę elementów skończonych. Przeprowadzone badania opisano uwzględniając następujący porządek – po pierwsze zaprezentowano wstępne założenia dotyczące modeli próbek i parametrów symulacji, następnie opisano przebieg symulacji, a ostatecznie przeprowadzono analizę uzyskanych wyników. Kontrolną symulację przeprowadzono na próbce podstawa-klej-światłowód, która z powodu trudności w ocenie charakterystyki naprężenia została powtórzona w celu obliczenia odkształcenia możliwego do przeliczenia na naprężenie. Ostateczne wyniki wraz z współczynnikami określającymi miarę zgodności charakterystyk zostały przedstawione w formie wykresów oraz tabeli.

Słowa kluczowe

EN

fiber Bragg grating; stress distribution; numericalsimulation

PL

światłowodowe siatki Bragga; rozkład naprężenia; metody numeryczne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 14, nr 2
• Strony: 51--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kisała Piotr

• Lublin University of Technology, Department of Electronics and Information Technology, Lublin, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9985-5898

autor

Wiśniewski Paweł

• Lublin University of Technology, Department of Electronics and Information Technology, Lublin, Poland

• https://orcid.org/0009-0001-4291-9600

Bibliografia

• [1] Bailey C.: Modelling techniques used to assess conductive adhesive properties. Alam M. O., Bailey C. (ed.): Advanced adhesives in electronics: Materials, properties and applications. Woodhead Publishing Limited, Cambridge 2011.
• [2] Chrząszcz B.: Zastosowanie modelowania metodą elementów skończonych do optymalizacji właściwości klamer do osteosyntezy. Praca doktorska. Uniwersytet Śląski, Katowice 2020.
• [3] Dahlquist G., Bjorck A.: Numerical Methods in Scientific Computing – vol. 1. Society for Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia 2008.
• [4] Godzimirski J., Komorek A., Smal T.: Research of strength features of adhesive material. Problemy Eksploatacji 1, 2007, 157–165.
• [5] Godzimirski J., Tkaczuk S.: Assessment of utility of numerical methods for calculation of glue joint strengh. Biuletyn WAT 9, 1998, 111–120.
• [6] Kersey A. D. et. al.: Fiber Grating Sensors. Journals of Lightwave Technology 15(8), 1997, 1442–1462.
• [7] Loctite, Loctite EA 9480. Technical Data Sheet, Oct. 2014.
• [8] Loctite, Loctite EA 9497. Technical Data Sheet, Oct. 2014.
• [9] Moller S.: Reconstruction Methods for Inverse Problems. Alborg University, Denmark 2002.
• [10] Sahota J. K., Gupta N., Dhawan D.: Fiber Bragg grating sensors for monitoring of physical parameters: a comprehensive review. Optical Engineering 59(6), 2020, 060901.
• [11] Tarantola A.: Inverse Problem Theory and Methods for Model Parameter Estimation. Society for Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia 2005.
• [12] Wójcik W., Kisała P., Cięszczyk S.: Strain distribution sensor based on the fiber Bragg grating. PAK 53(11), 2007, 10–14.
• [13] Wójcik W., Kisała P., Król K.: Determine intensity of stress by finite element method and boundary element method. Prace Instytutu Elektrotechniki 249, 2011, 47–56.
• [14] Wójcik W., Lach Z., Kisała P.: Initial evaluation of the strain profiles determination methods by using of the fiber Bragg grating. PAK 53(11), 2007, 15–19.
• [15] https://technolutions.pl/maszyny-wytrzymalosciowe/ (available: 04.02.2024).