Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Design and analysis methods for composite bonded joints

Dobrzański Przemysław, Oleksiak Witold

Transactions on Aerospace Research

|

2021

|

Nr 1 (262)

45--63

EN

A literature review on existing design and analysis methods for composite adhesively bonded joints has been conducted. Methods that might form a basis for development of practical engineering methodology for adhesively bonded joints were selected and described. Starting from the simplest and the fastest analytical methods (closed-form solutions): average shear stress, shear lag model and adhesive beam model through more complex and more time consuming numerical methods supported by finite element analysis: global models, local models, cohesive zone models. Assumptions and applicability of each method was discussed. Simple and fast methods in order to be reliable have to include many conservative assumptions and therefore may lead to over-designed structure (weight penalty). Structural optimization and weight reduction require the usage of more complex and time consuming methods. Therefore, selection of adequate methods should always be balanced against strength, durability, costs and weight.

PL

W artykule przedstawione zostały wyniki przeglądu literatury poświęconemu metodom projektowania oraz analiz wytrzymałościowych kompozytowych połączeń klejonych. Wybrane oraz opisane zostały metody, które mogą posłużyć jako podstawa do opracowania praktycznej inżynierskiej metodologii projektowania połączeń klejonych. Zaczynając od prostych oraz szybkich metod analitycznych: metoda średniego naprężenia tnącego, shear lag model, klejowy model belkowy, poprzez bardziej skomplikowane i czasochłonne metody numeryczne wspierane przez metodę elementów skończonych: modele globalne, modele lokalne, model strefy kohezyjnej. Omówiono założenia oraz odpowiedniość każdej z metod. Proste oraz szybkie metody, aby były niezawodne, muszą zawierać wiele założeń, które prowadzą do przewymiarowania struktury. W celu optymalizacji struktury oraz redukcji jej masy, bardziej złożone i czasochłonne metody muszą zostać użyte. W związku z tym, wybór odpowiedniej metody do danego zagadnienia powinien być zawsze zrównoważony pomiędzy wytrzymałością, trwałością, kosztem oraz masą.

2

Lignin-based polyurethane and epoxy adhesives: a short review

dos Santos D.J., Tavares L.B., Gouveia J.R., Batalha G.F.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2021

|

Vol. 107, nr 2

56--63

EN

Purpose: of this paper was to review and summarize significant papers related to the development and characterization of lignin-containing adhesives: polyurethane and epoxy types. In the last decades, several efforts have been dedicated on the development of renewable raw materials for polymer synthesis, mainly due to petroleum depletion and sustainability. In this context, lignin emerged as a potential candidate to substitute fossil-based raw materials in adhesive synthesis and formulations. Design/methodology/approach: Recent and other relevant papers were reviewed, aiming to identify the main advantages and limitations involved in lignin incorporation into epoxy and polyurethane adhesives formulations. First, effects of unmodified lignin addition were presented. Afterwards, the main lignin chemical modification methods were presented and discussed, based on thermomechanical results. Findings: Incorporation of unmodified lignin usually is limited to 30 %wt., otherwise mechanical properties are drastically affected as consequence of poor lignin solubility and excessive brittleness. Lignin chemical modification can be used to increase the reactivity of hydroxyl groups and/or add new moieties in its molecular structure, improving solubility and thermomechanical properties of cured adhesives. Practical implications: In the last years, some industrial plants started to operate and produce technical grade lignin at industrial scale, with reproducible properties and controlled molecular structure. Therefore, increasing efforts have been dedicated from researchers and chemists to develop lignin-based technologies, in which this work can directly contribute with. Originality/value: As consequence of the high content of phenol groups in its molecular structure, lignin was mostly applied on the development of phenolic resins applied as wood adhesives. For the first time in the literature, this work summarizes the advances related to synthesis and characterization of polyurethane and epoxy, applied as adhesives. Results can support the development and application of biobased, as well as contribute to the revalorization of this valuable and readily available biomass.

3

Synthesis and characterization of one-component, moisture curing polyurethane adhesive based on Rokopol® D2002

Wadas Jadwiga, Oliwa Rafał, Pilch-Pitera Barbara, Byczyński Łukasz, Heneczkowski Maciej, Florjańczyk Zbigniew, Plichta Andrzej, Rokicki Gabriel

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 7-8

568--571

EN

One-part, moisture curing polyurethane (PUR) adhesives based on poly(oxypropylene)diol Rokopol® and 4,4’-diphenylmethylene diisocyanate (MDI) modified with di-isononyl phthalate and a number of inorganic fillers and additives such as carbon black, thixotropic agent, dispersants and dibutyltin dilaurate as curing catalyst were developed. Adhesive curing was followed using dynamic oscillation rheometry and effect of some components on viscoelastic properties of curing materials was discussed. The cured materials were characterized by means of differential scanning calorimetry (DSC) and water contact angle measurements. The adhesive performance of obtained materials in bonding aluminum was evaluated by tensile shear bond strength tests.

PL

Opracowano jednoskładnikowe kleje na osnowie diizocyjanianu 4,4’-metylenodifenylu (MDI) i polioksypropylenodiolu z środkami pomocniczymi (ftalanem diizononylu jako plastyfikatorem, napełniaczami: talkiem, haloizytem, modyfikowanym bentonitem; dyspergatorami, sadzą pigmentową i katalizatorem utwardzania – dilaurynianem dibutylocyny). Proces sieciowania analizowano za pomocą reometru z dynamiczną oscylacją. Metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej wyznaczano temperaturę zeszklenia, ponadto określano kąt zwilżania i właściwości adhezyjne otrzymanych materiałów przeznaczonych do łączenia spoin Al/Al.

4

Polycarbonate-based polyurethane – attractive materials for adhesives, binders and sealants production

Iuliano Anna, Dębowski Maciej, Plichta Andrzej, Kowalczyk Sebastian, Florjańczyk Zbigniew, Rokicki Gabriel, Parzuchowski Paweł. G., Mazurek-Budzyńska Magdalena, Wołosz Dominik, Pilch-Pitera Barbara

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 7-8

497--508

EN

In the last few years, a very wide range of oligocarbonate diols, oligomers of carbonic acid esters terminated on both sides with hydroxyl groups, have appeared on the chemical market. They are mainly used for the production of flexible segments in precious grades of polyurethanes used in biomedical engineering. Poly(carbonate-urethane) due to high resistance to oxidizing and hydrolytic agents is also an attractive material for the production of adhesives and coatings with increased resistance to weather conditions. This paper presents the current state of knowledge on the methods of synthesis and main producers of oligomerols with carbonate groups, methods of poly(carbonate-urethane) synthesis and examples of its commercial applications.

PL

W ostatnich latach na rynku chemicznym pojawiła się bardzo bogata gama oligowęglanodioli, czyli oligomerycznych estrów kwasu węglowego, zakończonych z obu stron grupami hydroksylowymi. Są one wykorzystywane głównie do wytwarzania segmentów elastycznych w szlachetnych gatunkach poliuretanów stosowanych w inżynierii biomedycznej. Poli(węglano-uretany), dzięki dużej odporności na czynniki utleniające i hydrolityczne, stanowią także atrakcyjny materiał do produkcji klejów i powłok, trwałych w różnych warunkach atmosferycznych. W niniejszej pracy przedstawiono aktualny stan wiedzy dotyczący metod otrzymywania i głównych producentów oligomeroli z segmentami oligowęglanowymi, metod syntezy poliuretanów zawierających te segmenty oraz przykłady komercyjnych zastosowań poli(węglano-uretanów).

5

Kleje żelowe – cechy szczególne

Rokiel Maciej

Izolacje

|

2020

|

R. 25, nr 10

79--82

PL

Powołując się na normę PN-EN 12004-1, autor przedstawia klasyfikację klejów do płytek ceramicznych i okładzin kamiennych. Wyjaśnia specyfikę klejów żelowych, a także zwraca uwagę na konieczność przestrzegania zasad sztuki budowlanej podczas przyklejania płytek.

EN

Referring to the PN-EN 12004-1 standard, the author presents the classification of adhesives for ceramic tiles and stone cladding. He explains the specifics of gel adhesives, and he also draws attention to the need to follow the best construction practices when laying tiles.

6

Chemia budowlana do wykonywania okładzin ceramicznych

Czernik Sebastian

Izolacje

|

2020

|

R. 25, nr 1

76, 78--79

PL

W artykule opisano produkty potrzebne do montażu okładzin ceramicznych, począwszy od materiałów hydroizolacyjnych, na zaprawach do spoinowania i silikonach kończąc. Zwrócono uwagę, że właściwy dobór poszczególnych materiałów decyduje o jakości i trwałości okładzin z płytek ceramicznych.

EN

The paper describes the products required for installation of ceramic claddings, from waterproof insulation materials to joint mortars and silicones. It also explains that proper selection of materials determines the quality and durability of ceramic tile claddings.

7

On the aerospace-grade adhesives shear strength testing with ASTM D5656 test as an example

Karny Maciej

Transactions on Aerospace Research

|

2019

|

Nr 2 (255)

33--43

EN

This article presents adhesive shearing test methods, focusing especially on the ASTM D5656 method. These methods will be briefly characterized and compared. The most important concerns about the D5656 method are described. With the use of ASTM D1002 and D5656 methods, the influence of adherend surface preparation on shearing properties of the bond is evaluated. Compared to sandblasting only, sandblasting followed by the FPL process (sulfochromate etching of aluminum) increased shear strength of joints by 35 % for ASTM D1002 tests and by 48% for D5656 tests. Comparing these two methods, shear strength obtained in D5656 tests is about two times higher than in D1002 tests. The cause for this phenomena is much larger adherend thickness in the D5656 method, which provides the coupons with increased stiffness. Shear modulus, calculated with 3 different calculation methods, showed differences in obtained results, which points to necessary actualization of D5656 standard.

PL

W niniejszym artykule opisano metody badań wytrzymałości na ścinanie klejów, ze szczególnym uwzględnieniem metody ASTM D5656. Dokonano porównania tych metod i krótkiej ich charakterystyki. Opisano najważniejsze problemy związane ze stosowaniem metody ASTM D5656. Zbadano również wpływ przygotowania powierzchni aluminium na otrzymywane wartości wytrzymałości spoiny na ścinanie, mierzone metodami ASTM D1002 i ASTM D5656. Porównując z piaskowaniem, połączenie piaskowania aluminium z procesem FPL (chromianowanie aluminium) zwiększyło wytrzymałość spoin na ścinanie o 35 % dla prób według normy ASTM D1002 i o 48 % dla metody D5656. Spośród tych dwóch metod, wytrzymałość na ścinanie uzyskiwana w badaniach wg normy D5656 jest średnio dwukrotnie wyższa, niż ta uzyskiwane w badaniach wg normy D1002. Przyczyną jest użycie znacznie grubszych substratów i większa sztywność spoiny w normie D5656. Przeprowadzenie obliczeń modułu ścinania kleju z uwzględnieniem 3 różnych metod wykazało różnice w otrzymywanych wynikach, co wskazuje na konieczność aktualizacji normy D5656.

8

Bond strength of orthodontic adhesives to dry and saliva-moistened enamel a comparative in vitro study

Stefański T., Kloc-Ptaszna A., Postek-Stefańska L.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2019

|

Vol. 96, nr 2

79--84

EN

Purpose: To compare the bond strengths of six different dental adhesives to dry and salivamoistened enamel. Design/methodology/approach: One hundred twenty stainless steel brackets were bonded to human mandibular third molars with six materials: Enlight LC® (Ormco Corp), Grengloo® (Ormco Corp), Light Bond® (Reliance Orthodontic Products), Charisma® (Heraeus Kulzer), SmartBond® (Gestenco), and Transbond XT® with MIP® primer (3M Unitek). One half of the specimens in each group (n=10) was bonded to dry enamel, while the other half to saliva-moistened enamel. Bond strength testing was performed with a wire loop loading technique after 30-min incubation in artificial saliva. Failure mode was evaluated using adhesive remaining index (ARI). Findings: No significant differences in bond strength to dry enamel were noted for all composite materials (p>0.05). SmartBond exhibited significantly greater bond strength to moistened enamel (7.10 ± 1.47 MPa) and comparable with other composite materials to dry enamel. Composite materials demonstrated significantly reduced bond strength to saliva-moistened enamel (p<0.001), except for Transbond MIP, whose bond strength was not significantly decreased by saliva contamination (p=0.089). There was not statistically significant difference between bond strength of SmartBond and Transbond to saliva contaminated enamel. A higher incidence of cohesive failures was noted for all materials. Research limitations/implications: Composite light-cured materials provide adequate bond strength to dry enamel. Cyanoacrylate adhesive provides sufficient bond strength only under moist conditions. Transbond XT+MIP has sufficient bond strength to either dry or saliva-moistened enamel. Practical implications: The study evaluated the bonding strength of orthodontic brackets, which is a critical parameter in orthodontics, especially in situations that do not allow for proper isolation from saliva, such as bonding to impacted teeth following surgical exposure. Originality/value: Bond strengths evaluated with loop loading technique in different study environments would help the orthodontist to choose the most effective adhesive for the specific clinical situation.

9

Metody wyznaczania modułu Kirchhoffa i współczynnika Poissona dla tworzyw adhezyjnych

Maćkowiak P., Płaczek D., Sołtysiak A.

Postępy w Inżynierii Mechanicznej

|

2017

|

nr 9(5)

27--43

PL

Do przeprowadzenia obliczeń numerycznych połączeń klejonych niezbędna jest znajomość właściwości mechanicznych zastosowanego tworzywa adhezyjnego. Jednymi z nich są wytrzymałość na ścinanie i moduł Kirchhoffa. Metody wyznaczania powyższych właściwości dla tworzyw adhezyjnych różnią się od standardowych metod stosowanych dla metali i tworzyw sztucznych. W pracy porównano różne metody wyznaczania modułu Kirchhoffa z zaznaczeniem zalet i wad, pozwalających badaczowi na wybór odpowiedniej metody oraz zinterpretowanie otrzymanych wyników.

EN

To carry out the analytical and numerical calculations bonding joint bonding is necessary to know the mechanical properties of the used adhesives. One of them are shear modulus and strength to shear stress. Methods for obtaining these data for the adhesives are different from the standard methods used for metals and plastics. The article compares the different methods of determining the stress-strain curves, indicating the advantages and disadvantages of allowing the researcher to choose the appropriate methods and interpret the results.

10

Kleje wykorzystywane w produkcji opakowań żywności i zabawek – aspekty prawne i bezpieczeństwo

Włodarska A.

Acta Poligraphica

|

2017

|

Vol. 9

29--40

EN

Migration of hazardous substances from the packaging and materials in contact with the food and direct contact with the children is an important issue nowadays. It is well know that chemical compounds such as adhesives from packaging and toys can migrate, but question how much migration occurs and what potential health effects it may cause is gaining more attention from researchers. We know that migrating substances can be harmful to health, moreover in case of food they can also change its sensory characteristics. Packaged food is very convenient, but unfortunately since most foods are packaged an increasing number of people are likely to be exposed. Second very important topic in the context of safety are toys for children. Toys contribute to the development of a child however they must be safe for children and ensuring that they do not put children at any risk is a priority. The EU legislation is designed to ensure that toys comply with safety requirements, which are among the strictest in the world, especially in relation to the presence of chemicals. Currently, work is underway in Research & Development Centre for the Graphic Arts aimed at developing adhesive formulations safe for food use and production of toys that meet standards and regulations in this regard.

11

Niebezpieczne nakładarki kleju

Żerański J.

Promotor BHP

|

2016

|

nr 7-8

29--31

PL

W październiku 2013 r. w zakładzie branży drzewnej z terenu województwa warmińsko-mazurskiego doszło do ciężkiego wypadku przy obsłudze, tj. myciu walcowej nakładarki kleju.

12

Developments in aqueous polyurethane and polyurethane-acrylic dispersion technology. Part II. Polyurethane-acrylic dispersions and modification of polyurethane and polyurethane-acrylic dispersions

Kozakiewicz J.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 2

81--91

EN

Part I of the review that concerns the developments in aqueous polyurethane dispersions (APUD) and aqueous polyurethane-acrylic dispersions (APUAD) technology was recently published. In the present paper (constituting Part II of the review) synthesis and characterization of aqueous polyurethane-acrylic dispersions (APUAD) which have hybrid particle structure and produce films and coatings exhibiting much better properties than those produced from blends of APUD and acrylic polymer dispersions are reviewed based on recent literature data. Possibilities of crosslinking the films and coatings produced from APUD and APUAD and of obtaining filled composites, specifically nanocomposites, from those dispersions are also demonstrated, and currently reported applications of those dispersions are briefly summarized. The most important developments and areas where further research may still be required are suggested with regard to synthesis and characterization of APUAD as well as to crosslinked and filled systems involving APUD or APUAD.

PL

Artykuł stanowi część II przeglądu literaturowego dotyczącego postępów w technologii wodnych dyspersji poliuretanowych (APUD) i poliuretanowo-akrylowych (APUAD). Omówiono syntezę i właściwości APUAD o hybrydowej budowie cząstek, z których otrzymuje się filmy i powłoki o właściwościach znacznie lepszych niż właściwości powłok uzyskiwanych z mieszanin APUD i dyspersji polimerów akrylowych. Przedstawiono możliwości sieciowania filmów i powłok wytwarzanych z APUD i APUAD oraz otrzymywania z nich napełnionych kompozytów i nanokompozytów, podano też informacje na temat ich obecnych zastosowań. Zaprezentowano najważniejsze osiągnięcia dotyczące syntezy i badań właściwości APUAD oraz usieciowanych i napełnionych systemów zawierających APUD lub APUAD, wskazano obszary, w których dalsze badania wciąż jeszcze mogą być potrzebne.

13

Efektywność usuwania powłok z różnego gatunku klejów przemysłowych wysokoenergetyczną strugą suchego lodu

Niżankowski C., Cebulski D.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 8-9

1038--1039

PL

Opisano technikę usuwania powłok klejów przemysłowych z powierzchni części maszyn z zastosowaniem wysokoenergetycznej strugi suchego lodu oraz przedstawiono wyniki doświadczalnych badań wpływu gatunku kleju przemysłowego na efektywność takiego procesu obróbki.

EN

The paper describes a disposal technique of industrial adhesives coatings from machine part surfaces by means of high energy stream of dry ice. The results of experimental research concerning the influence of industrial adhesive grade on effectiveness of this treatment have been presented.

14

Zastosowanie połączeń klejowych podczas montażu łożysk

Rudawska A., Warda T., Talatycki G.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2015

|

nr 4

41--53

PL

Tematyka artykułu dotyczy wybranych zagadnień związanych z zastosowaniem połączeń klejowych w montażu łożysk kulkowych w obudowach przekładni. Przeprowadzone badania miały na celu dokonanie analizy porównawczej wytrzymałości połączeń klejowych łożysk w obudowach przekładni oraz wykazanie, że połączenia klejowe mogą być stosowane jako środek naprawczy dla zużytych elementów. Aby dokonać porównania takich połączeń, przygotowano serie pierścieni, symulujących nowe gniazda o różnych parametrach pasowania, oraz różne stopnie zużycia. Podczas badania połączeń klejowych porównano 3 gatunki klejów służących do montażu podobnych elementów. Wykorzystano do tego przygotowane pierścienie oraz łożyska kulkowe, jednorzędowe o symbolu 6207Z (zgodne z normą PN-M-86106:1956P). Na podstawie badań wykazano, że w przypadku połączenia cylindrycznego klejowego pomiędzy łożyskiem kulkowym, jednorzędowym 6207Z, a gniazdem stalowym, największą siłę nacisku uzyskał klej Loctite 243, zaś najmniejszą Chester Molecular B36.

EN

This article applies to selected issues associated with the use of adhesive joints in the assembly of ball bearings in the gearbox housing. The aim of the study was the comparative analysis of adhesive joints strength of gear bearing housings and to demonstrate that the adhesive joints can be used as a repair of worn parts. One series of rings, simulating the new socket fits with different parameters and different degrees of wear were used to comparison of these joints. During the test the three types of adhesive joints were compared. The rings and ball bearings, single symbol 6207Z (according to PN-M-86106: 1956P) were prepared to the test. Studies have shown that in the case of the adhesive joints between the single-row 6207Z cylindrical roller bearings and the steel socket, Loctite 243 was obtained the highest pressure force and the lowest – Chester Molecular B36.

15

Developments in aqueous polyurethane and polyurethane-acrylic dispersion technology. Part I. Polyurethane dispersions

Kozakiewicz J.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 9

525--535

EN

In this paper which is Part I of the review article concerning developments in aqueous polyurethane dispersions (APUD) and aqueous hybrid polyurethane-acrylic dispersions (APUAD) the current methods of APUD synthesis are reviewed and the developments in investigations of the effect of starting materials and process parameters on properties of dispersions and films are discussed based on recent literature data. The most important developments in the field of APUD and areas where further research may still be required are suggested.

PL

W Cz. I artykułu dotyczącego rozwoju technologii APUD (wodne dyspersje poliuretanowe) oraz APUAD (wodne dyspersje poliuretanowo-akrylowe) dokonano przeglądu stosowanych obecnie metod syntezy APUD i, na podstawie aktualnej literatury, przeprowadzono analizę postępów w badaniach wpływu rodzaju materiałów wyjściowych i parametrów procesu na właściwości wytwarzanych dyspersji i powłok. Przedstawiono też najważniejsze osiągnięcia w dziedzinie APUD i wskazano obszary, w których jest konieczne przeprowadzenie dalszych badań.

16

Klejenie w technologii szybkiego prototypowania

Kuczmaszewski J., Kłonica M., Pieśko P., Zagórski I.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 12CD2

117--120

PL

Klejenie może być interesującym uzupełnieniem dla technologii przyrostowych w wytwarzaniu prototypów. W pracy przedstawiono przykłady możliwości wykorzystania klejenia w technologii prototypów, niektóre charakterystyki klejów określone w badaniach oraz wskazano na zalety i ograniczenia w stosowaniu tej technologii.

EN

Gluing can be an interesting supplement for of incremental technology in the manufacture of prototypes. The paper presents examples of the possibilities of using gluing in prototypes technology, some of the characteristics of the glues specified in the research and pointed out the advantages and limitations in the application of this technology.

17

Types of adhesives used in the printing industry

Polkowski M.

Acta Poligraphica

|

2015

|

Vol. 6

19--28

PL

Istnieje wiele rodzajów klejów stosowanych w poligrafii od klejów PUR, przed wodne dyspersje poli- oraz copolimerowe, aż po kleje roślinne i zwierzęce. Wszystkie można podzielić na kategorie uwzględniając ich różne atrybuty takie jak: pochodzenie, stan skupienia, mechanizm spajania i inne. Co więcej, wymienione kategorie mogą być dalej dzielone na podkategorie. W artykule wymienione zostały kleje stosowane w poligrafii przy zastosowaniu najpopularniejszego podziału na kleje naturalne i kleje syntetyczne.

18

The properties of glues in the graphic arts

Polkowski M.

Acta Poligraphica

|

2015

|

Vol. 5

19--26

EN

Every subject matter when closely analyzed contains a set of attributes which are vital to understand the subject matter in question and to ensure that every individual uses a unified nomenclature. Adhesives can be described by a series of properties that are vital for understanding them, for example cohesion and adhesion. Other properties are important for ensuring a certain adhesive is proper for a specific use case scenario (bonding surface types, machine compatibility). This section defines and elaborates on some of the most important adhesive properties for bookbinding and packaging purposes, clarifies adhesive nomenclature and describes bond susceptibility types.

PL

Klej to często niedoceniany materiał poligraficzny, który dostrzegany jest dopiero w sytuacji, gdy książka, opakowanie lub inny produkt poligraficzny nie spełnia wymogów pod względem wytrzymałości łączenia jego elementów. Istnieje wiele rodzajów klejów stosowanych w poligrafii: od klejów PUR (poliuretanowe), poprzez wodne dyspersje poli- i copolimerowe, aż po kleje roślinne i zwierzęce. Wszystkie one charakteryzują się zestawem konkretnych atrybutów definiujących ich właściwości i zastosowanie. W artykule wymienione i opisane zostały najważniejsze właściwości klejów poligraficznych oraz najczęstsze rodzaje uszkodzeń spoiny klejowej.

19

Kleje i uszczelniacze kompozytowe

Sędzik P.

Utrzymanie Ruchu

|

2014

|

Nr 3

50--53

PL

Połączenia klejowe od lat 50. XX wieku są z powodzeniem stosowane do łączenia różnorakich elementów konstrukcji. Prognozuje się, że w najbliższej przyszłości będą one stanowić ponad 10% wszystkich rodzajów połączeń stosowanych w budowie maszyn. Wynika to z ciągłego postępu w jakości wytwarzania klejów i technologii wykonywania połączeń klejowych oraz z szerszego wykorzystania w konstrukcjach nowoczesnych materiałów, w tym również kompozytów, które we wspomnianych połączeniach stanowią cenne uzupełnienie innych metod łączenia.

20

Finite element analysis of adhesive bonds using the cohesive zone modeling method

Korta J., Młyniec A., Zdziebko P., Uhl T.

Mechanics and Control

|

2014

|

Vol. 33, no. 2

51--57

EN

This paper covers the subject of FE modeling of adhesive joints, which is gaining more and more attention in contemporary industry, especially in the aerospace and automotive sectors. This technique of creating structural connections possesses many advantages over mechanical or welding methods and it seems that it will be exploited extensively in the future mechanical design. The ability of joining dissimilar materials decreased minimum member cross-section size and corrosion inertness can be considered as its most important features. However, in the era of virtual prototyping, it is necessary to conduct reliable computer-assisted analyses of these types of joints. It is because most of the contemporary structures are developed as numerical models first, and only the final pro duct is prototyped physically, to validate the simulation results. The aim of this paper is to demonstrate how to elaborate reliable and accurate adhesive joint models, using a cohesive zone modeling (CZM) method in conjunction with shell-based models. The major profitable consequence of using this modeling technique is that it results in a relatively small number of spatial degrees of freedom, therefore allows for short computational times.

PL

Niniejszy artykuł opisuje metodę modelowania numerycznego połączeń adhezyjnych, które w ostatnim czasie zysku ją dużą popularność, szczególnie w przemyśle lotniczym i samochodowym. Ta metoda spajania elementów konstrukcyjnych ma wiele zalet przewyższających tradycyjnie wykorzystywane połączenia mechaniczne oraz spawanie. Do najważniejszych zaliczyć można możliwość łączenia materiałów o odmiennym składzie chemicznym, możliwość zmniejszenia minimalnego wymiaru przekroju poprzecznego łączonych elementów oraz odizolowanie łączonych elementów, co chroni je przed korozją elektrochemiczną. Współczesne trendy projektowania zakładają pełny rozwój konstrukcji w formie modeli komputerowych, a rzeczywisty prototyp powstaje dopiero jako produkt finalny, służąc walidacji otrzymanych wyników. Dlatego też, celem badań opisanych w niniejszej pracy było przedstawienie wy korzystania modelu połączenia adhezyjnego zbudowanego na podstawie elementów typu powłokowe, oddającego w dokładny sposób zachowanie tego rodzaju spoin. W artykule opisano wykorzystanie metody modelowania kohezyjnego (CZM), której podstawową zaletą jest możliwość implementacji nawet w złożonych przypadkach, bez znacznego wydłużenia czasu ich analiz.