Analiza MES połączeń klejowych kompozytu epoksydowo-aramidowego

• Autorzy: Rudawska A. , Dębski H.

Warianty tytułu

EN

FEM analysis of epoxy-aramide composite adhesive joints

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wybrane aspekty modelowania połączeń klejowych kompozytów polimerowych metodą elementów skończonych (MES). Przedmiot badań stanowiły połączenia klejowe zakładkowe obciążone na ścinanie, wykonane z kompozytu epoksydowo-aramidowego. Celem badań było określenie poprawności modelowania spoiny klejowej z elementami typu cohesive oraz połączenia klejowego kompozytu epoksydowego, z uwzględnieniem wyników badań eksperymentalnych. Porównano rozkład naprężenia zredukowanego zgodnie z hipotezą Hubera-Misesa-Hencky’ego oraz według hipotezy naprężenia maksymalnego głównego w spoinach klejowych badanych modeli połączeń, a także przedstawiono odkształcenie łączonych materiałów. Do obliczeń numerycznych wykorzystano program ABAQUS®.

EN

Presented are some selected aspects of modeling of the polymer composite adhesive joints using the finite element method. Subject to the research work were the shear loaded singlelap adhesive joints accomplished by means of epoxy-aramide composite. The purpose of the research was to estimate feasibility of the cohesive elements joints and that of the epoxy-aramide composite adhesive joints modeling, considering the results of experimental research. The reduced stress to Huber-Henckyvon Mises stress hypothesis and to the maximum principal stress hypothesis in adhesive layer of the tested adhesive joints were compared. Deformation of adherends was also presented. Applied for numerical analysis work was ABAQUS® program.

Słowa kluczowe

PL

analiza MES; połączenia klejowe; kompozyty polimerowe

EN

FEM analysis; adhesive joints; polymer composites

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 87 nr 11
• Strony: 950--952
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rudawska A.

• Katedra Podstaw Inżynierii Produkcji Politechniki Lubelskiej

autor

Dębski H.

• Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn i Mechatroniki Politechniki Lubelskiej

Bibliografia

• 1. Boczkowska A., Kapuściński J., Lindemann Z., Witemberg-Perzyk D., Wojciechowski S. „Kompozyty”. Warszawa: Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, 2003.
• 2. German J. „Podstawy mechaniki kompozytów włóknistych”. Kraków: Wyd. Politechniki Krakowskiej, 2001.
• 3. Andrews Martyn C., Bannister D.J., Young Robert J. “The interfacial properties of aramid/epoxy model composites”. Journal of Materials Science 31 (1996), pp. 3893÷3913.
• 4. Kenig S., Moshonov A., Shucrun A., Marom G. “Environmental effects on shear delamination of fabric-reinforced epoxy composites”. International Journal of Adhesion and Adhesives 9 (1989), pp. 38÷45.
• 5. Neto Jose A.B.P., Campilho Raul D.S.G., da Silva Lucas F.M. “Parametric study of adhesive joint with composites”. International Journal of Adhesion and Adhesives 37 (2012), pp. 96÷101.
• 6. Quaresimin M., Ricotta M. “Fatigue behaviour and damage evolution of single lap bonded joints in composite material”. Composites Science and Technology 66 (2006), pp. 176÷187.
• 7. ABAQUS® HTML Documentation.
• 8. Camilho Raul S.G., de Moura Marcelo F.S.F., Ramantani D.A., Morais J.J.L., Domingues J.J.M.S. “Tensile behaviour of tree-dimensional carbon-epoxy adhesively bonded single- and double-strap repairs”. International Journal of Adhesion and Adhesives 29 (2009), pp. 678÷686.
• 9. Zadpoor Amir Abbas, Sinke Jos, Benedictus Rinze “The mechanical behavior of adhesively bonded tailor-made blanks”. International Journal of Adhesion and Adhesives 29 (2009), pp. 558÷571.
• 10. Godzimirski J., Tkaczuk S. „Numeryczne modelowanie adhezji połączeń klejowych”. Przegląd Mechaniczny 9 (2005), s. 32÷34.
• 11. Golio L., Rossetto M., Dragoni E. “Design of adhesive joint based on peak elastic stresses”. International Journal of Adhesion and Adhesives 28 (2008), pp. 427÷435.
• 12. Godzimirski J. „Wytrzymałość doraźna konstrukcyjnych połączeń klejowych”. Warszawa: WNT, 2002.
• 13. Godzimirski J. „Określenie naprężeń w spoinach klejowych metodą elementów skończonych”. Biuletyn WAT 11 (1985), s. 77÷81.
• 14. de Moura Marcelo F.S.F., Daniaud R., Magalhaes A.G. “Simulation of mechanical behaviour of composite bonded joints containing strip defects”. International Journal of Adhesion and Adhesives 26 (2006), pp. 464÷473.
• 15. Rudawska A. “Surface Free Energy and 7075 Aluminium Bonded Joint Strength Following Degreasing Only and Without Any Prior Treatment”. Journal Adhesion Science and Technology 26 (2012), pp. 1233÷1247.
• 16. Kubissa J., Strzelczyk M. „Mechanizm zniszczenia płaskich połączeń klejonych stopów aluminium”. Archiwum Inżynierii Lądowej, 1979, s. 4÷8.
• 17. Kubissa J. „Problemy wyznaczania nośności połączeń klejowych metali”. Inżynieria i Budownictwo 8–9 (1982), s. 169÷171.
• 18. Abdel Wahab Magd M., Crocomble A.D., Beevers A., Ebtehaj K. “Coupled stress-diffusion analysis for durability study in adhesively bonded joint”. International Journal of Adhesion and Adhesives 22 (2002), pp. 61÷73.
• 19. Cheuk Pang T., Tong Liyong, Rider Andrew N., Wang Jinfeng “Analysis of energy release for fatigue cracked metal-to-metal double-lap shear joints”. International Journal of Adhesion and Adhesives 56 (2005), pp. 181÷191.
• 20. Andruet R.H., Bilard D.A., Holzer Siegfried M. “Two- and three dimensional geometrical nonlinear finite elements for analysis of adhesive joints”. International Journal of Adhesion and Adhesives 21 (2001), pp. 17÷34.
• 21. Apalak M.K., Engin A. “Effect of adhesive free-end geometry on the initiation and propagation of damaged zones in adhesively bonded lap joints”. Journal of Adhesion Science and Technology 18 (2004), pp. 529÷559.
• 22. Rudawska A. „Wybrane zagadnienia konstytuowania połączeń adhezyjnych jednorodnych i hybrydowych”. Monografia. Lublin: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, 2013.