Applying the coin-tap test to adhesives in civil engineering: a numerical study

D r t e r m i n a t i o n des efforts visco-61astiques et viscoplastiques des joints adhrsifs hr./_, Groth (The Royal Institute of Technology and Avesta AB. Sweden) Il est trrs important de comprendre les effets visco-rlastiques et viscoplastiques dans un joint collr. La plupart des adhrsifs utilisrs dans les applications de construction font preuve d'une certaine traction visco-rlastique et viscoplastique, surtout/l temprrature 61evre et niveaux d'effort 61evrs. La redistribution des efforts et des contraintes qui ont lieu dans les joints pendant la drformation visco61astique-viscoplastique influe considrrablement sur la rrsistance des joints. A des niveaux bas de charge, un modrle de matrriau visco-rlastique linraire peut ~tre applicable, et/l des niveaux plus 61evrs des modrles de matrriaux visco-rlastiques linraires ainsi que viscoplastiques non-linraires sont actifs en m~me temps. Cet article prrsente les rrsultats de la drtermination des efforts de joints ~ recouvrement unique, avec et sans frlure, et avec des adhrsifs visco-rlastiques et viscoplastiques. L'influence de la redistribution des efforts sur la charge-limite de drfaillance du joint est discutre, ainsi qu'une mrthode empirique qui peut expliquer les effets visqueux dans la conception industrielle. L'influence de drfauts dans les joints est 6galement discutre. Viskoelastische u n d viskoplastische Spannungsanalyse von Klebverbindungen/-/.L Groth (The Royal Institute of Technology and Avesta AB, Sweden) Es ist sehr wichtig, dal3 die viskoelastischen und viskoplastischen Wirkungen in Klebverbindungen verstanden werden. Die meisten bei Konstruktionsanwendungen verwendeten Klebstoffe weisen insbesondere bei hohen Temperaturen und hohen Belastungen einiges viskoelastischviskoplastische Verhalten auf. Die Neuverteilung der Spannungen, die w~ihrend der viskoelastischviskoplastischen Verformung in Verbindungen eintritt, hat einen beachtlichen Einflul3 auf ihre Festigkeit. Bei niedriger Belastung kann ggf. ein viskoelastisches Materialmodell angewendet werden, und nicht-lineare viskoplastische Materialmodelle sind zur gleichen Zeit aktiv. Diese Studie beschreibt die Ergebnisse der Spannungsanalyse einfach fiberlappter Klebverbindungen sowohl mit als auch ohne Ril3 und mit viskoelastischen und viskoplastischen Klebstoffen. Es wird der Einflul3 der Spannungsneuverteilung auf die Bruchlast und eine "Faustregel" beschrieben, die den viskosen Wirkungen in technischen Konstruktionen Rechnung tragen kann. Der Einflul3 von Fehlern in den Verbindungen wird ebenfalls behandelt.

PP Applying the coin-tap test to adhesives in civil engineering: a n u m e r i c a l study R.I. Mackie and A.E. Vardy 215 (The University. Dundee. UK) A numerical study of the coin-tap test has been carded out using a twodimensional finite difference model of elastic waves in an adhesively bonded structure. Debonds in the to 220 adhesive/adherend interface of an adhesive joint have been modelled, and the response of the joint to an applied impulsive force has been investigated. The model predicts that in addition to the natural frequency of the structure, a second vibration is excited when the joint is struck over a defective region. This second vibration is of a higher frequency than the natural frequency of the joint. The coin-tap test is examined within the context of civil engineering applications of adhesive bonding. Application du c o n t r r l e au marteau aux adhrsifs en i n g r n i r r i e civile: 6tude n u m r r i q u e R.I. Mackie et A.E. Vardy (The University, Dundee, UK) Une 6tude numrrique du contrrle au marteau a 6t6 effectu~e avec un module bidimentionnel/l diffrrence finie d'ondes 61astiques dans une structure collre par adhdsif. Les d~collements dans l'intefface adhdsif/adhrrent d'un joint adhrsif ont 6t6 testrs sur maquette, et la rrponse du joint/l une force impulsive appliqude a ~td 6tudire. Le module prddit qu'en plus de la frdquence naturelle de la structure, une seconde vibration est activde quand le joint est frapp6 au-dessus d'une zone drfectueuse. Cette seconde vibration a une frrquence plus ~levre que la frrquence natureile du joint. Le contrrle au marteau est examin~ dans le contexte des applications du collage par adhrsif en ing~nidrie civile. A n w e n d u n g der Belastungsprtifung mit einer Milnze a u f Klebstoffe im Ingenieurbau: eine n u m e r i s c h e Studie R.I. Mackie und A.E. Vardy (The University. Dundee. UK) Eine numerische Studie der Belastungsprflfung mit einer M~lnze wurde unter Verwendung eines zweidimensionalen finiten Differenzmodells yon elastischen WeUen an einer durch Klebstoff verbundenen Konstruktion durchgeftihrt. Es wurden Grenzfl~ichentrennungen zwischen Klebstoff und Adh~irend bei einer Klebverbindung modelliert, und die Reaktion der Verbindung auf eine angewandte Stol3kraft wurde untersucht. Das Modell prognostiziert, dab aul3er der nat~irlichen Frequenz der Konstruktion eine zweite Schwingung angeregt wird, wenn ~iber einem schadhaften Bereich auf die Verbindung geschlagen wird. Diese zweite Schwingung hat eine viel hrhere Frequenz als die na~rliche Frequenz der Verbindung. Die Belastungsprfifung mit einer Mfinze wird im Zusammenhang mit der Anwendung yon Klebstoffverbindungen im Ingenieurbau untersucht.

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The automotive challenge o f the 1990s E. Lawley (Rover Group, Solihull Operations, UK) In this personal viewpoint paper, the author first outlines areas where adhesives are currently used in the automotive industry and then discusses the implications of greater use of adhesives with particular reference to bodywork and mechanical components. Technical problems to be resolved before changing from existing joining methods to adhesive bonding are highlighted. It is concluded that a combined, coordinated approach from all sectors of the adhesives industry is needed to realise the potential for high volume usage of adhesives in automotive manufacture.

INT.J.ADHESION AND ADHESIVES JULY 1990