Analytical and numerical investigation of bending moment coefficient in balanced single lap joints

Abstract

The present study concerns with the effect of bending moment coefficient in the stress distribution in a balanced boron/epoxy single lap joints subjected to tensile loading. The main feature of the single lap joint is the eccentric loading path, which results in large deflections of the outer adherend and the overlap, and the joint edge moment or bending moment coefficient at the end of the overlap. Theoretical models such as Goland–Reissner, Oplinger and Hart-Smith are examined in detail for different l/c and η/t ratios. Four different overlap lengths have been analysed. A geometrically non-linear, two-dimensional finite element analysis is also performed to provide useful comparisons with the theoretical analysis. The analytical results mainly prove that the Oplinger's model is the most appropriate for the specific geometry and materials, and the values of the bending moment coefficient are compared with the additional model of Zhao for four different l/c ratios.

Analytical and numerical investigation of bending moment coefficient in unbalanced single lap joints

“…Bending moment coefficient must then be determined not far away from 2.5 t adherend at the overlap edge. 53…”

Otimização topológica do adesivo de juntas coladas constituídas pela sobreposição de dois aderentes utilizando o modelo de zona coesiva como critério de ruptura

“…Por outro lado, a busca contínua de elementos estruturais com melhor relação peso/resistência, alta rigidez, boa resistência à fadiga e à corrosão, têm conduzido à utilização de materiais compósitos em combinação ou até mesmo em substituição às estruturas convencionais, tal como tem acontecido nas indústrias aeronáutica, automobilística (RODRÍGUEZ et al, 2012;CHOUWDHRY et al, 2016) e construção civil (MACHADO, 2016;PAPANICOLAOU et al, 2015).…”

“…Um comportamento estrutural peculiar é apresentado pela junção SLJ e é decorrente da excentricidade dos esforços aplicados que provocam concentrações de tensões normais e cisalhamento nas extremidades dos elementos unidos e na película adesiva (MOYA-SANZ, IVAÑEZ e GARCIA- CASTILHO, 2017;BAI et al, 2017). A Figura 12, a seguir, permite uma visualização da distribuição de tensões de cisalhamento e normais ao longo da película adesiva da junta, com base no modelo clássico de Volkersen (PAPANICOLAOU et. al., 2015).…”