Experimental and numerical study on the effect of humidity-temperature cycling on structural multi-material adhesive joints

Korta, Jakub; Młyniec, Andrzej; Uhl, Tadeusz

doi:10.1016/j.compositesb.2015.05.020

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“…Industrial usage of PLA could significantly reduce the problem of solid waste disposal but is still limited by its properties such as low strength and durability. Degradable polymeric materials are particularly sensitive to environmental factors such as temperature or humidity and are susceptible to accelerated degradation, which considerably alters their properties [4][5][6][7]. Degradation of PLA can also be influenced by the manufacturing process [8], which can cause molecular scission or a partial disappearance of the crystal structure [9].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Influence of density and environmental factors on decomposition kinetics of amorphous polylactide – Reactive molecular dynamics studies

Młyniec

Ekiert

Morawska-Chochół

et al. 2016

Journal of Molecular Graphics and Modelling

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Influence of density and environmental factors on decomposition kinetics of amorphous polylactide – Reactive molecular dynamics studies

Młyniec

Ekiert

Morawska-Chochół

et al. 2016

Journal of Molecular Graphics and Modelling

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“…It is suitable for application on dissimilar materials, providing a reliable and firm bond, as described by Korta et al (2015). Differently than in the case of mechanical fasteners, large application areas influence positively the load transfer paths, resulting in low stress gradients.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Finite Element Analasis of Adhesive Bonds Using the Cohesive Zone Modeling Method

Korta

Młyniec

Zdziebko

et al. 2014

mech

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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 product 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.Keywords: glues, adhesives, modeling, CZM, lightweighting ANALIZA MES PO£¥CZEÑ KLEJONYCH Z WYKORZYSTANIEM MODELU KOHEZYJNEGO Niniejszy artyku³ opisuje metodê modelowania numerycznego po³¹czeñ adhezyjnych, które w ostatnim czasie zyskuj¹ du¿¹ popularno ae, szczególnie w przemy le lotniczym i samochodowym. Ta metoda spajania elementów konstrukcyjnych ma wiele zalet przewy¿szaj¹cych tradycyjnie wykorzystywane po³¹czenia mechaniczne oraz spawanie. Do najwa¿niejszych zaliczyae mo¿na mo¿liwo ae ³¹czenia materia³ów o odmiennym sk³adzie chemicznym, mo¿liwo ae zmniejszenia minimalnego wymiaru przekroju poprzecznego ³¹czonych elementów oraz odizolowanie ³¹czonych elementów, co chroni je przed korozj¹ elektrochemiczn¹. Wspó³czesne trendy projektowania zak³adaj¹ pe³ny rozwój konstrukcji w formie modeli komputerowych, a rzeczywisty prototyp powstaje dopiero jako produkt finalny, s³u¿¹c walidacji otrzymanych wyników. Dlatego te¿, celem badañ opisanych w niniejszej pracy by³o przedstawienie wykorzystania modelu po³¹czenia adhezyjnego zbudowanego na podstawie elementów typu pow³okowe, oddaj¹cego w dok³adny sposób zachowanie tego rodzaju spoin. W artykule opisano wykorzystanie metody modelowania kohezyjnego (CZM), której podstawow¹ zalet¹ jest mo¿liwo ae implementacji nawet w z³o¿onych przypadkach, bez znacznego wyd³u¿enia czasu ich analiz.

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“…investigan, desarrollan y aplican nuevos materiales que permitan aligerar estructuras sin penalizar su resistencia, por ello los materiales compuestos de matriz polimérica con refuerzo de fibras (de vidrio, de carbono u otras) son cada vez más utilizados en la industria [1][2][3][4][5][6][7][8]. En muchas ocasiones, estos materiales compuestos deben ser unidos a otros similares o heterogéneos como es el caso de materiales metálicos como el acero o el aluminio [1,6,[9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19].…”

Section: Antecedentes Y Estudio Actual De La Técnicaunclassified

“…Existen muchos estudios que han investigado la unión entre metales y material compuesto, en general [1,6,9,[11][12][13][14][15][16][17][18][19][20], y la de aluminio y material compuesto con fibra de carbono en particular [9,12,13,20]; en ellos se profundiza sobre diferentes aspectos del diseño de la unión tales como el adhesivo más adecuado en función de las solicitaciones de la estructura unida, el tratamiento superficial más adecuado para cada sustrato [13] de modo que se favorezca la resistencia de la unión, tipo de unión y de ensayo de resistencia mecánica, envejecimiento de la unión por humedad, temperatura, agentes contaminantes naturales, químicos y otras investigaciones [6,[16][17][18].…”

Section: Antecedentes Y Estudio Actual De La Técnicaunclassified

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Degradación ambiental y en condiciones adversas de adhesivos estructurales : análisis y consideraciones técnicas para su aplicación industrial

López¹

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AgradecimientosHe llegado hasta aquí a través de un camino no siempre recto y, con el tiempo, parece fruto del azar, como todo en mi vida, pero seguro que no es así, como todo en mi vida, también. Aunque siendo profesor universitario no se deja de estudiar, este proceso, que termina con la defensa de este trabajo, se inicia con mi reincorporación a la enseñanza reglada y es, en ese momento, donde aparece este tema de investigación que tanto me ha ocupado en este tiempo y del que he aprendido mucho más de lo que mi imaginación me hubiera permitido alcanzar hace solo unos cuantos años.En primer lugar quiero agradecer a mi Director, José Manuel Arenas, que fue el primero que confió en mí para trabajar en esta área, mucho antes de que empezara realmente a hacerlo, y después, por todos sus consejos, tiempo dedicado y gran respeto con el que ha trabajado conmigo a pesar de mi orden-desorden organizativo en algunos momentos. Gracias.A mi grupo de investigación de adhesivos, sin ellos este trabajo no hubiera sido posible, gracias por vuestra paciencia y por vuestro conocimiento, que habéis compartido con tanta generosidad conmigo. Julián, Cristina, gracias por estar y por vuestro ánimo en los peores momentos.A todos los que habéis hecho que este trabajo sea mejor: Alberto de Andrés, gracias por tu trabajo y buen hacer, siempre disponible y positivo; Francisco Fernández, profesor, gracias por tus conocimientos y por transmitírmelos; Cristina, gracias por tu ayuda y tu disponibilidad; Eva, Isabel, gracias.A todos los que me habéis permitido dedicarle más tiempo a esta investigación, el equipo del que he formado parte, gracias Emilio, Fernando, Isabel, Mario, Óscar, Luis, los chicos de Secretaría y Negociados que tuvieron en cuenta mis tiempos en esta última etapa, mis compañeros de asignaturas que han comprendido lo importante que esto ha sido para mí y lo han tenido en cuenta. Gracias a todos.También agradezco a todos los que me habéis animado en este proceso y os habéis interesado, de un modo u otro, por su evolución.Por último, a mi familia, gracias Antonio, Cristina y Javier por el tiempo que os he robado y dedicado a esta Tesis, por estar siempre ahí y por hacer de mí mejor persona. III Í ndiceÍndice ResumenEn la actualidad, son muchos los sectores industriales de todo tipo, tanto en la construcción como en el de los medios de transporte (aeronáutico, ferroviario, automoción, etc.), que utilizan materiales compuestos reforzados, o composites, para aligerar sus estructuras, con todas las ventajas que eso supone. En muchas ocasiones estos composites deben ser unidos a otros, habitualmente metálicos, como acero o aluminio. Dichas uniones suelen ser realizadas mediante la aplicación de adhesivos estructurales en lugar de sistemas tradicionales de unión como la soldadura, el remachado o el atornillado puesto que proporcionan a la unión, además de ligereza, una distribución uniforme de las tensiones, estanqueidad y eliminación de la corrosión galvánica, entre otras ventajas. El estudio del diseño de este tipo de unión ...

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Experimental and numerical study on the effect of humidity-temperature cycling on structural multi-material adhesive joints

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Degradación ambiental y en condiciones adversas de adhesivos estructurales : análisis y consideraciones técnicas para su aplicación industrial

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