Utilização de métodos de discretização avançada para a previsão da resistência estática de juntas adesivas

Uma vez que as ligações adesivas cada vez estão mais presentes na indústria e o seu dimensionamento é um dos fatores mais relevantes para o correto funcionamento das juntas, surgiu a necessidade de encontrar métodos que consigam prever o seu comportamento em funcionamento. Atualmente existem modelos analíticos de cálculo que não são suficientemente precisos, o que leva ao sobredimensionamento das ligações. Neste trabalho são estudados métodos numéricos que permitem prever o comportamento da junta, como o método de elementos finitos (MEF), o Radial Roint Interpolation Method (RPIM) e os modelos de dano coesivo (MDC). Atualmente os métodos mais usados são o MEF e o MDC, uma vez que já foram alvo de grandes estudos e já estão validados pela literatura. No entanto, estes dois métodos exigem a criação de uma malha bastante refinada que muitas vezes se torna difícil de conseguir em estruturas de geometria complexa e exige um grande gasto computacional. O objetivo principal com este trabalho é analisar e comparar o RPIM com os métodos já validados, MEF e MDC, e com os valores experimentais obtidos em trabalhos anteriores. Para este efeito foram testadas juntas de sobreposição simples utilizando adesivos de propriedades destintas, no caso o Araldite® AV138, Araldite® 2015 e SikaForce® 7888, e diferentes comprimentos de sobreposição (LO), com o intuito de validar uma ferramenta que possa ser utilizada de forma universal para o dimensionamento de juntas adesivas. Concluiu-se que o RPIM é um método bastante fiável no que toca à previsão da distribuição de tensões de corte e de arrancamento ao longo do adesivo. No entanto, este apresenta valores de carga máxima (Pmax) bastante inferiores aos observados no trabalho experimental uma vez que não considera o domínio plástico dos materiais.As adhesive bonds are increasingly present in the industry and their design is one of the most relevant factors for the correct functioning of joints, the need has come up to find methods that can predict their behaviour in operation. There are currently analytical methods for strength prediction that are not accurate enough, which leads to overdesign of the joints. In this work, numerical methods are studied to predict the joint behaviour, such as the Finite Element Method (FEM), the Radial Roint Interpolation Method (RPIM) and Cohesive Zone Models (CZM). Currently, the most commonly used methods are FEM and CZM, as they have already been the subject of large studies and are already validated in the literature. However, these two methods require the creation of a very refined mesh that is often difficult to achieve in complex geometry structures and requires a large computational cost. The main objective of this work is to analyse and compare the RPIM with the already validated methods, FEM and CZM, and with the experimental values obtained in previous works. For this purpose, single-lap joints were tested using adhesives of distinct properties, in this case Araldite® AV138, Araldite® 2015 and SikaForce® 7888, and different overlap lengths (LO), in order to validate a tool that can be universally used for the design of adhesive joints. It was concluded that the RPIM is a very reliable method to predict the shear and shear stress distributions along the adhesive. However, it predicts maximum loads (Pmax) much lower than those observed in the experimental work, since it does not consider the plastic domain of the materials