Efecto de los grandes desplazamientos en el análisis tensional de uniones adhesivas a solape

Abstract

El presente proyecto está enfocado en evaluar el efecto de los Grandes Desplazamientos en el estudio de uniones adhesivas metálicas a solape simple y doble. Para ello se desarrollaron varios modelos de uniones adhesivas en el programa de modelización de elementos finitos (ANSYS Parametric Desing Language) APDL y se analizaron bajo las hipótesis de Pequeños Desplazamientos y Grandes Desplazamientos. Una vez resueltos los modelos, se han estudiado detalladamente las tensiones tangenciales, tensiones de pelado y desplazamientos transversales obtenidos por el software. Tras este análisis, se reprodujo experimentalmente un ensayo de la unión adhesiva en la configuración de solape simple mediante la aplicación de una carga de tracción, de acuerdo con la norma ASTM D1002, para correlacionar los resultados con los obtenidos mediante análisis numérico en ANSYS. Durante la realización del ensayo, se ha empleado un escáner 3D (EINSCAN PRO HD) para obtener una nube de puntos correspondiente a la configuración deformada de la probeta y, poder correlacionar los desplazamientos transversales obtenidos numéricamente por el software y los obtenidos experimentalmente. Finalmente, los resultados indicaron que las uniones adhesivas de solape simple muestran un comportamiento no lineal, siendo por tanto necesario usar el modelo en Grandes Desplazamientos [GD] para una correcta modelización. Por otro lado, se comprobó cómo al cambiar el tipo de unión, a una unión a solape doble, muestra un comportamiento bastante lineal, no siendo necesario la complejidad del uso de los GD para su correcta modelización. Los resultados han demostrado que, una mejora en la distribución de la carga a lo largo de la unión con la configuración de solape doble produce una disminución en la excentricidad de la carga que disminuye a su vez el giro de la unión y, por tanto, los desplazamientos y las tensiones.