Dự đoán ảnh hưởng của quy trình sản xuất lên các mối liên kết dán phải chịu tải trọng tuần hoàn

Welding in the World - Tập 57 - Trang 203-213 - 2012
Dominik Teutenberg1, Ortwin Hahn1
1Laboratory of Materials and Joining Techniques, University of Paderborn, Paderborn, Germany

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, độ chính xác trong thiết kế các mối liên kết dán đã được xác định và tác động của nó lên hành vi cơ học của các mối liên kết thép dán dưới tải trọng tĩnh và tải trọng tuần hoàn đã được đánh giá. Bài báo tập trung vào độ dày của lớp keo dán, tỷ lệ lấp đầy, và xử lý bề mặt như là các độ chính xác chính trong sản xuất. Các yếu tố này đã được thay đổi ở nhiều mức độ khác nhau. Bốn độ dày mối liên kết khác nhau, ba tỷ lệ lấp đầy khác nhau, và hai xử lý bề mặt khác nhau đã được khảo sát. Tác động của độ chính xác đã được phân tích trên các mối nối cắt đơn và các mối nối tách. Các loại keo dán epoxy gia cố đã được sử dụng. Các thuộc tính cơ học của các mối liên kết thép đã được khảo sát dưới tải trọng tĩnh và tải trọng tuần hoàn. Trong cả hai trường hợp tải trọng, độ dày của lớp keo dán có ảnh hưởng lớn nhất đến sức kháng cắt cuối cùng. Sức kháng tách đã giảm khi tỷ lệ lấp đầy giảm. Tác động của độ dày lớp keo dán lên độ mỏi có thể được dự đoán bằng các yếu tố dịch. Hơn nữa, có thể mô tả tác động của độ chính xác trong sản xuất theo cách phân tích. Điều này cho phép đánh giá độ mỏi dựa trên các thử nghiệm tĩnh.

Từ khóa

#mối liên kết dán #tải trọng tuần hoàn #độ dày lớp keo #tỷ lệ lấp đầy #xử lý bề mặt #độ chính xác sản xuất

Tài liệu tham khảo

Ashcroft IA, Wahab Abdel MM, Crocombe AD, Hughes DJ, Shaw SJ (2001) The effect of environment on the fatigue of bonded composite joints. Part 1: testing and fractography. Compos Part A 32:45–58 Broughton WR, Mera RD, Hinopoulos G (1999) Cyclic fatigue testing of adhesive joints: test method assessment, NPL Report, Project PAJ3—combined cyclic loading and hostile environments. Centre for Materials Measurement & Technology, Teddington Crocombe AD, Richardson G (1999) Assessing stress state and mean load effects on the fatigue response of adhesively bonded joints. Int J Adhes Adhes 19(1):19–27 Lee DG, Kim KS, Im YT (1991) An experimental study of fatigue strength for adhesively bonded tubular single lap joints. J Adhes 35(1):39–53 Melander A, Larsson M, Stensiok H, Gustavsson A, Linder J (2000) Fatigue performance of weldbonded high strength sheet steels tested in Arctic, room temperature and tropical environments. Int J Adhes Adhes 20(5):415–425 Stoyack JE, Chan WS (1994) The effects of temperature and frequency on the fatigue properties of film adhesives. A collection of technical papers/35th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC structures, structural dynamics and materials conference, Paper-no.: AIAA 94–1589, Part 4, 2159 Wirth C (2004) Calculation concept of joint strength in car body models, “Berechnungskonzept für die Klebflanschfestigkeit in Gesamtkarosseriemodellen” (in German), PhD Thesis, TU Munich Kahraman R, Sunar M, Yilbas B (2008) Influence of adhesive thickness and filler content on the mechanical performance of aluminium single-lap joints bonded with aluminium powder filled epoxy adhesive. J Mater Process Technol 205(2):183–189 Grant LDR, Adams RD, da Lucas Silva FM (2009) Effect of the temperature on the strength of adhesively bonded single lap and T joints for the automotive industry (2009). Int J Adhes Adhes 29(5):535–542 da Silva LFM, Rogridues TNSS, Figueiredo MAV, de Moura MFSF, Chousal JAG (2006) Effect of type and thickness on the lap shear strength. J Adhes 82(11):1091–1115 Carlberger T, Stigh U (2010) Influence of layer thickness on cohesive properties of an epoxy-based adhesive—an experimental study. J Adhes 86(8):816–835 Adnan A, Sun CT (2008) Effect of adhesive thickness on joint strength: a molecular dynamics perspective. J Adhes 84(5):401–420 De Morais AB, Pereira AB, Teixeira JP, Cavaleiro NC (2007) Strength of epoxy adhesive-bonded stainless-steel joints. Int J Adhes Adhes 27(8):679–686 Deng J, Lee MMK (2008) Effect of plate end and adhesive spew geometries on stresses in retrofitted beams bonded with a CFRP plate. Composites: Part B 39(4):731–739 Feih S, Shercliff HR (2005) Adhesive and composite failure prediction of single-L joint structures under tensile loading. Int J Adhes Adhes 25(1):47–59 von Hayek-Boelingen M (2004) Ways of contamination tolerant adhesive bonding, “Wege zum kontaminationstoleranten Kleben” (in German), PhD Thesis, University of Bundeswehr Munich Kleppmann W (2006) Handbook Design of Experiment, “Taschenbuch Versuchsplanung” (in German). Carl Hanser, Munich