Modelowanie spoin klejowych w obliczeniach MES

• Autorzy: Godzimirski J. , Tkaczuk S.

Warianty tytułu

EN

Modeling of adhesive layer in FEM calculations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było opracowanie sposobu modelowania spoin klejowych w obliczeniach MES oraz metodyki prowadzenia obliczeń numerycznych umożliwiającej uwzględnienie wytrzymałości kohezyjnej i adhezyjnej spoin klejowych oraz ich właściwości nieliniowych, w tym również lepkosprężystych. Przeprowadzono badania eksperymentalne wytrzymałości połączeń klejowych oraz eksperymentalnie wyznaczono właściwości mechaniczne wybranych tworzyw adhezyjnych. Wykonano badania numeryczne w celu optymalizacji modelu spoiny klejowej. Eksperymentalnie potwierdzono poprawność zaproponowanej metodyki obliczeń wytrzymałości połączeń klejowych. Wykazano, że spoiny klejowe obciążone na ścinanie można w obliczeniach MES modelować jedną warstwą elementów ze względu na to, że występujące na ich krawędziach niewielkie wypływki kleju (o wymiarach grubości spoiny) powodują wyrównanie naprężeń w spoinach wzdłuż ich grubości oraz że obliczenia MES wytrzymałości połączeń klejowych wymagają sprawdzenia zarówno wytężenia kohezyjnego, jak i wytężenia adhezyjnego spoiny.

EN

The aim was to work out a method of adhesive layer modelling in the FEM calculations of adhesive joints and the methodology of numerical calculations to keep count the cohesion and adhesion strength of adhesive joints and adhesive layer nonlinear properties, including viscoelasticity. The testing of adhesive joints strength were carried out and mechanical properties of selected gluing plastics (adhesive) were determined. The numerical calculations were carried out for adhesive model optimization. The suggested methodology correctness of adhesive joints calculations was experimentally verified. It was proved that the adhesive layers can be modelled by one layer of elements in the calculation of FEM on the ground that small glue "flashes" (having the thickness of an adhesive layer), occurring on the edges of adhesive layer, cause stresses compensation in adhesive layers along their thickness and that the FEM calculation of the adhesive joints strength require to verify both cohesion and adhesion effort of adhesive layer.

Słowa kluczowe

PL

klejenie konstrukcyjne; wytrzymałość połączeń klejowych; obliczenia MES; spoina klejowa; model spoiny

EN

structural bonding; strength of adhesive joints; FEM calculations; adhesive joint

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 59, nr 4
• Strony: 399--410
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Godzimirski J.

autor

Tkaczuk S.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechatroniki, Instytut Techniki Lotniczej, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] Z. Mirski, T. Piwowarczyk, Historia klejenia - od prehistorii do dzisiaj, Przegląd Spawalnictwa, 80, 2008, 8.
• [2] J. Godzimirski, J. Kozakiewicz, J. Łunarski, W. Zielecki, Konstrukcyjne połączenia klejowe elementów metalowych w budowie maszyn, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 1997.
• [3] J. Godzimirski, Wpływ czynników konstrukcyjnych i technologicznych na wytrzymałość połączeń klejowych, Przegląd Mechaniczny, 13, 1993.
• [4] J. Kuczmaszewski, Podstawy konstrukcyjne i technologiczne oceny wytrzymałości adhezyjnej połączeń metali, rozprawa habilitacyjna, Politechnika Lubelska, Lublin, 1995.
• [5] M. Porębska, A. Skorupa, Połączenia spójnościowe, PWN, Warszawa, 1993.
• [6] J. Kuczmaszewski, Fundamentals of metal-metal adhesive joint design, Politechnika Lubelska, Oddział PAN w Lublinie, 2006.
• [7] J. Godzimirski, S. Tkaczuk, Numerical Calculations of adhesive joints subjected to shearing, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 45, 2007, 2.
• [8] M. Rośkowicz, Wytrzymałość długotrwała połączeń klejowych, rozprawa doktorska, Wojskowa Akademia Techniczna, 2004.
• [9] J. Godzimirski, S. Tkaczuk, Numeryczne modelowanie adhezji połączeń klejowych, Przegląd Mechaniczny, 64, 2005, 5.