Utilização do método direto de obtenção de leis coesivas para previsão de resistência de juntas com chanfro interior

Com o aumento do uso de estruturas com ligações adesivas ao nível industrial, diversos autores nas últimas décadas têm vindo a realizar estudos de modo a suprir as necessidades desse setor ao nível de métodos de previsão do comportamento e rotura de juntas adesivas com maior fiabilidade. Entre os métodos numéricos de previsão destacam-se os Modelos de Dano Coesivo, que tem revelado bons resultados nas previsões efetuadas. Uma das fases mais importantes neste método de previsão é a estimativa das leis coesivas em tração e corte, pelo que se torna de grande relevância a existência e validação de métodos precisos para a obtenção destas leis. Este trabalho resume-se a uma validação de leis coesivas em tração e corte, estimadas pela aplicação do método direto, na previsão da resistência de juntas em solicitação mista. Neste âmbito, ensaiaram-se juntas de chanfro interior com diferentes ângulos (α) e adesivos com diferentes ductilidades. Foram considerados os adesivos Araldite®AV138, de elevada resistência e baixa ductilidade, Araldite® 2015, de moderada ductilidade e resistência intermédia e SikaForce® 7752, de baixa resistência e elevada ductilidade. As leis coesivas em modo puro serviram de base para a criação de leis simplificadas triangulares, trapezoidais e exponenciais, que foram testadas para cada um dos adesivos. A validação das mesmas consumou-se por comparação das previsões numéricas com resultados experimentais. Procedeu-se também a uma análise de tensões de arrancamento e de corte no adesivo, de modo a compreender a influência das tensões na resistência das juntas. A utilização do método direto permitiu obter previsões de resistência bastante precisas, indicando as formas de leis coesivas mais adequadas para cada conjunto adesivo/geometria de junta. Para além disso, para as condições geométricas e materiais consideradas, este estudo permitiu concluir que não se cometem erros significativos na escolha de uma lei menos adequada.With the increasing use of structures with adhesive bonds at the industrial level, several researchersin the last decades have been conducting studies in order to meet the needs of this sector in terms of methods of predicting the behaviour and strength of adhesive joints with greater reliability. Between the available numerical prediction methods, Cohesive Damage Models, which have shown good results, are particularly relevant. One of the most important phases in this prediction method is the estimation of the cohesive laws in tension and shear, which makes the existence and validation of precise methods to obtain these laws highly relevant. This work consists of a validation of cohesive laws in traction and shear, estimated by the application of the direct method, in the strength prediction of joints under a mixed-mode loading. In this context, scarf joints with diferente scarf angles (α) and adhesives of different ductility were tested. The Araldite®AV138, with high strength and low ductility, the Araldite® 2015, with moderate ductility and intermediate strength, and the SikaForce® 7752, with low strength and high ductility, were the considered adhesives. Pure-mode cohesive laws served as the basis for the creation of simplified triangular, trapezoidal and exponential laws that were tested for each of the adhesives. Their validation was accomplished by comparing the numerical predictions with the experimental results. An analysis of peel and shear stresses was also performed in the adhesive layer in order to understand the influence of stresses on the joints’ strength. The use of the direct method allowed to achieve very precise strength predictions, indicating the cohesive law shape more suitable for each adhesive set/joint geometry. Furthermore, for the geometric and material conditions considered, this study has led to the conclusion that no significant errors are made in the choice of a less appropriate law