Axisymmetric stress anlysis of adhesive but joints of dissimilar solid cylinders subjected to external tensile loads

Globales N a c h g e b e n als B r u c h k r i t e r i u m ffir lZdebverbindungen A:D. Crocombe (UniversiO, of Surrey. UK) Diese Studie befal3t sich mit der Bruchvorhersage bei Klebverbindungen. Nach Besprechung der verschiedenen Methoden, die ffir diesen Zweck verwendet worden sind, wird eine Technik pr~isentiert, die in drei unabhangigen Studien die St~irke von Verbindungen zuverl~issig vorhergesagt hat. Sie beruht auf einem Konzept namens globales Nachgeben, das Anwendung findet, wenn ein Klebstoffpfad entlang dem Uberlappungsbereich den Zustand erreicht, in dem er keiner weiteren erheblichen Erh6hung der angewendeten Last standhalten kann. Unter Verwendung einer Analysetechnik wie der endlichen Elementmethode is das Feststellen der Last m6glich, bei der dies wahrscheinlich eintritt: dies ermOglicht eine gute Schazung der Bruchlast. Die drei genannten Studien bestehen aus experimenteilen und anal~ischen Programmen an verschiedenen Verbindungsarten. Die erste Studie befaBt sich mit einer einfach fiperlappten Verbindung: hier zeigt diese Technik, warum die St~irke einer Verbindung bei abnehmender Kiebstoffdicke zunimmt. Die zweite Studie befal3t sich mit dem Bruch bei doppelt fiberlappten Verbindungen und die dritte mit einer neuen.Art von Test, Druckschertest genannt, bei dem gezeigt werden kann. dal3 Lasten, die welt fiber die erwarteten hinausgehen, durch Eliminieren der der Klebstoff-Zugspannungen in Querrichtung ausgehalten werden kOnnen.

PP 155 to 160

A simple stress analysis m e t h o d for adhesive b o n d e d tapered joints S. Am(jima and T. Fujii (Doshisha University, Kyoto. Japan) Modification of a computer program, which analyses the bond stresses in single or double lap joints, to allow application to tapered joints, is reported. This modification is based on the use of the offset beam element for the portion of tapered adherend(s). Calculated results by the modified method were compared with four-point-bending test results for single lap joints having several taper angles and calculated results from a general two dimensional FEM program in the case of an applied tensile shear load. Good agreements were obtained for both cases. Conclusions were made about tapering for the single lap joints from calculation by the present method. m 6 t h o d e de d 6 t e r m i n a t i o n simple des efforts p o u r les joints c o n i q u e coll6s adh6sifs S. Amijima et T. Fujii (Doshisha University, Kyoto, Japan) La modification d'un programme informatique, qui analyse ies efforts de collage dans des joints/l recouvrement simple ou double, pour permettre son application fi des joints coniques, fait l'objet d'un rapport. Cette modification se fonde sur l'utilisation d'un 616ment de poutre d6sax6e pour la portion de surface(s) adh6sive(s) conique(s). Les r6sultats calculus par la m6thode modifi6e ont 6t6 compares/l des r6sultats d'essai de flexion en quatre points sur des joints fi recouvrement simple poss6dant plusieurs angles effii6s et les r~sultats d'un programme FEM g6n6ral ~ deux dimensions dans le cas de l'application d'une charge de cisaillement ~ la traction. De bonnes correspondances ont et6 obtenues pour les deux cas. Des conclusions, concernant le r~tr~cissement pour les joints ~ recouvrement simple, ont 6t~ tir6es du calcul grSce ~ la m6thode presente. Une

Eine einfache M e t h o d e der S p a n n u n g s a n a l y s e bei abgeschrfigten K l e b v e r b i n d u n g e n S. Am(jima und T. Fujii (Doshisha University. Kyoto, Japan) Es wird Ober die Modifikation eines Computerprogrammes berichtet, das die Klebverbindungsspannungen bei einfach und doppelt fiberlappten Verbindungen analysiert, am seine Anwendung auf abgeschr~igte Verbindungen zu erm6glichen. Diese Modifikation beruht auf der Verwendung eines versetzten Balkenelements ffir den Tell der abgeschrfigten Klebfl'/iche(n). Die mittels der modifizierten Methode errechneten Resultate wurden mit den Resultaten eines Vierpunkt-Biegetests an einfach ~berlappten Verbindungen mit mehreren Abschrfigungswinkeln und den errechneten Resultaten eines allgemeinen zweidimensionalen FEM-Programms bei einer angewendeten Zugscherlast verglichen. In beiden Ffillen wurden gute fJ'bereinstimmungen erzielt. Es wurden SchluBfolgerungen fiber das Abschr~igen bei den einfach Oberlappten Verbindungen aus der Berechnung anhand der vorliegendcn Methode gezogen.

PP 161 to 169

Axisymmetric stress analysis o f adhesive butt joints o f dissimilar solid cylinders subjected to external ,, ~I",Kisarazu National College of tensile loads T. Sawa • . K. Temma t and K Tsunoda • ( • Yamanashi Uni~trsit)/ Technology. Japan) A three-dimensional stress analysis of adhesive butt joints subjected to tensile loads is considered. Dissimilar adherends and an adhesive bond were replaced with finite solid cylinders for the analysis. Stress distributions on adhesive joints were analysed strictly by the axisymmetric theory of elasticity. The effects of the stiffness of the adherends, the thickness of the adhesive layer, the ratio of the Poisson's ratio and the aspect ratio on the normal and the shear stress distributions were shown by numerical calculations. The stress singularity became large at the edges of the interface, at which the stiffness of the adherend was large. The fracture occurred at this interface. The analytical result was in fairly good agreement with the experimental result concerning the adherend strains. Analyse d'effort axisym6trique de joints fi m a n c h o n adh6sif de cylindres solides dissimilaires soumis fi des charges de traction externes T. Sawa*. K. Temma t et Y. Tsunoda* (*Yamanashi University/t Kisarazu National College of Technology. Japan) Une analyse d'effort a trois dimensions de joints fi manchon adh6sif soumis fi des charges de traction externes est 6tudi6e. Les surfaces adh6sives dissimilaires et un collage ont 6t6 remplac6s par des cylindres solides finis pour l'analyse. La distribution des contraintes sur les joints adh6sifs a

INT.J.ADHESION AND ADHESIVES JULY 1989

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