Ocena wytrzymałości połączeń klejowych blach ze stopu aluminium z wykorzystaniem analizy numerycznej MES

• Autorzy: Rudawska A. , Dębski H.

Warianty tytułu

EN

Experimental and numerical analysis of adhesively bonded aluminium alloy sheets joints

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z wytrzymałością połączeń klejowych blach ze stopów aluminium. Celem pracy było określenie wytrzymałości analizowanych połączeń zarówno na podstawie badań eksperymentalnych, jak  i z wykorzystaniem analizy numerycznej MES, która jest istotna ze względów eksploatacyjnych konstrukcji. Przedmiotem  badań były  jednozakładkowe połączenia klejowe blach ze stopu aluminium 2024PLT3 oraz 7075PLT0, obciążone na  ścinanie. Analizę numeryczną przeprowadzono w oparciu o przestrzenne modele połączeń klejowych, wykorzystując do zamodelowania spoiny klejowej elementy typu cohesive. Zastosowanym w analizie numerycznej narzędziem był program ABAQUS/Standard. Przeprowadzone badania umożliwiły symulację procesu zniszczenia połączenia klejowego oraz określenie momentu inicjacji zniszczenia spoiny klejowej.

EN

The paper presents issues concerning aluminium sheets adhesive joints strength. The aim of the work was to determine the trength of analysed joints basing on experimental tests, as well as on fnite elements numerical analysis (FEA), of high importance to operating properties of the construction. The type of adhesive joint tested was a single-lap joint, adhereneds were 2024PLT3 and 7075PLT0 aluminium alloy sheets, tested in loading which creates shear across the bondline. The numerical analysis was based on spatial adhesive joints models created with cohesive elements. The programme used in the analysis was ABAQUS/Standard. The conducted research simulated adhesive failure and adhesive failure initiation point.

Słowa kluczowe

PL

wytrzymałość połączeń klejowych; blachy ze stopu aluminium; metoda elementów skończonych (MES)

EN

adhesive joints strength; aluminium alloy sheets; fnite element analysis (FEA)

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 1
• Strony: 4--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Rudawska A.

autor

Dębski H.

• katedra Podstaw inżynierii Produkcji Wydział Mechaniczny, Politechnika lubelska ul. nadbystrzycka 36, 20-618 lublin, Polska,

Bibliografia

• 1. Abaqus 6.9 – Documentation.
• 2. Abaqus/Standard User’s Manual version 6.5, Hibbit, Karlsson & Sorensen, Inc. 2005.
• 3. Cheuk P T, Tong L, Rider A N, Wang J. Analysis of energy release for fatigue cracked metal-to-metal double-lap shear joints. Int. J. Adh. Adhesives 2005; 56: 181-191.
• 4. Crocomble A D, Hua Y X, Loh W K, Wahab M A, Ashcroft I A. Predicting the residual strength for environmentally degraded adhesive lap joints. Int. J. Adh. Adhesives 2006; 26: 325-336.
• 5. Czaplicki J, Ćwikliński J, Godzimirski J, Konar P. Klejenie tworzyw konstrukcyjnych. Warszawa: WKiŁ, 1987.
• 6. de Morais A B, Pereira A B, Teixeira J P, Cavaleiro N C. Strength of epoxy adhesive-bonded stainless-steel joints. Int. J. Adh. Adhesives 2007; 27: 679-686.
• 7. de Moura M F S F, Daniaud R, Magalhaes AG. Simulation of mechanical behaviour of composite bonded joints containing strip defects. Int. J. Adh. Adhesives 2006; 26: 464-473.
• 8. Dębski H, Rudawska A. Analiza rozkładów naprężeń jednozakładkowym połączeniu klejowym. Rozdział nr 18 w monografii: „Analizy numeryczne wybranych zagadnień mechaniki” pod red. T. Niezgody. Warszawa: Redakcja Wydawnictw WAT, 2007.
• 9. Godzimirski J. Wytrzymałość doraźna konstrukcyjnych połączeń klejowych. Warszawa WNT, 2002.
• 10. Godzimirski J, Tkaczuk S. Możliwości wykorzystywania MES do obliczania wytrzymałości połączeń klejowych. Technologia i Automatyzacja Montażu 2001; 2: 43–46.
• 11. Godzimirski J, Kozakiewicz J, Łunarski J, Zielecki W. Konstrukcyjne połączenia klejowe elementów metalowych w budowie maszyn. Rzeszów: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, 1997.
• 12. Markiewicz I. Analiza połączenia spawanego zaprojektowanego metodami nośności granicznej. Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability, 2008;3: 12-21.
• 13. Mazurkiewicz D. Tests of extendability and strength of adhesive-sealed joints in the context of developing a computer system for monitoring the condition of belt joints during conveyor operation. Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability, 2010;3: 12-21.
• 14. Moura M F S F, Concalves J P M, Chousal J AG, Campilho R D S G. Cohesive and continuum mixed-mode damage models applied to the simulation of the mechanical behavior of bonded joints. Int. J. Adh. Adhesives 2008; 28: 419-426.
• 15. Rudawska A, Kuczmaszewski J. Klejenie blach ocynkowanych. Lublin: Wydawnictwa Uczelnianie PL, 2005.
• 16. Rudawska A, Dębski H. Modelowanie procesu zniszczenia spoiny klejowej w jednozakładkowym połączeniu klejowym blach aluminiowych. Mechanik 2010;2: 118-121.
• 17. Rusiński E, Czmochowski J, Smolnicki T. Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2000.
• 18. Ważny M, Jasztal M, Szajnar S. CFD-Fastran – narzędzie do numerycznej analizy opływu obiektów przez strumień powietrza. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability, 2008;4: 55-62.
• 19. You M, Yan Z-M, Zheng X-L, Yu H-Z, Li Z.A numerical and experimental study of gap length on adhesively bonded aluminium double-lap joint. Int. J. Adh. Adhesives 2007; 27: 696-702.