Αριθμητική προσομοίωση της αποκόλλησης σε υβριδικές συνδέσεις κόλλας/κοχλία μονής επικάλυψης συνθέτων υλικών υποβαλλόμενες σε κόπωση

• Κύριος συγγραφέας: Τεμπέλης, Αντώνιος
• Άλλοι συγγραφείς: Tempelis, Antonios
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Κόλλα; Μονή επικάλυψη; Κόπωση; Κοχλίες; Adhesive; Single lap joint; Fatigue; Bolts; LS DYNA

Σε αυτή την εργασία μελετάται αριθμητικά η επίδραση της χρήσης κοχλιών ως μηχανισμούς επιβράδυνσης της αποκόλλησης σε συνδέσεις μονής επικάλυψης με κόλλα πολύστρωτων πλακών υπό φόρτιση κόπωσης. Χρησιμοποιείται το πακέτο πεπερασμένων στοιχείων LS DYNA στο οποίο αρχικά πραγματοποιούνται στατικές αναλύσεις συνδέσεων με και χωρίς κοχλία για την εύρεση του εξωτερικού φορτίου για αστοχία της κόλλας. Στη συνέχεια με υπορουτίνα που προγραμματίζεται από το χρήστη τροποποιείται η μέθοδος της ζώνης συνοχής για την κόλλα ώστε να υπάρχει υποβάθμιση της αντοχής λόγω κόπωσης. Η υπορουτίνα λαμβάνει πειραματικά δεδομένα του νόμου Paris για τον υπολογισμό του μήκους της ρωγμής αποκόλλησης συναρτήσει των κύκλων κόπωσης και υπολογίζει έναν συντελεστή βλάβης λόγω κόπωσης που υποβαθμίζει την αντοχή των στοιχείων της κόλλας. Η υπορουτίνα αυτή χρησιμοποιείται σε αναλύσεις κόπωσης συνδέσεων χωρίς την παρουσία κοχλία και συνδέσεων με κοχλία δύο διαφορετικών διαμέτρων. Πραγματοποιούνται επίσης αναλύσεις σε συνδέσεις με και χωρίς κοχλία σε χαμηλότερη τιμή εξωτερικής φόρτισης ώστε να εξεταστεί το πώς η τιμή του φορτίου επηρεάζει τα αποτελέσματα. Ακόμη εξετάζεται το πώς οι παράμετροι που χρησιμοποιούνται στην υπορουτίνα επηρεάζουν τα αποτελέσματα με στόχο την βελτίωση της λειτουργίας της. Εξάγονται διαγράμματα με καμπύλες εξέλιξης της αποκόλλησης συναρτήσει των κύκλων φόρτισης και εικόνες από την εξέλιξη της αποκόλλησης. Η αποκόλληση εκφράζεται ως ποσοστό της αποκολλημένης επιφάνειας επί της αρχικής επιφάνειας της κολλάς. Από τα αποτελέσματα φαίνεται πως ο κοχλίας δρα θετικά ως προς της καθυστέρηση της αποκόλλησης.