Resumen

La unión por adherencia ha ganado cada vez más popularidad debido a la reducción de peso y al alivio de la concentración de tensiones. Sin embargo, todavía pueden producirse daños en el modo de fallo del adhesivo y del cohesivo, así como en el fallo del adherente, y se ha comprobado que la fiabilidad de la junta unida adhesivamente depende de numerosos factores complejos e incluso de interacción no lineal. En consecuencia, la predicción de la capacidad de carga y la localización de los daños de una unión adhesiva puede ser difícil debido a los efectos no bien conocidos de las variaciones o incertidumbres de las superficies de unión adhesiva-adherente imperfectas o de las condiciones ambientales, así como de las no linealidades materiales y geométricas. A pesar de que existen muchas incertidumbres, la herramienta de análisis estándar en la industria sigue siendo el análisis de elementos finitos (FEA) determinista. La práctica habitual de este análisis es aplicar un modelo de zona cohesiva (CZM) implementado con una ley de tracción-separación adecuada para predecir el inicio y la degradación gradual de la adhesión, lo que puede subestimar o sobreestimar la capacidad de carga de una junta unida adhesivamente. En este estudio, se aplica primero el AEF determinista con un CZM para predecir la curva de carga-desplazamiento de una junta a tope doble de poliuretano-acero unida adhesivamente. Una comparación de la predicción con el experimento revela la incapacidad de un enfoque determinista para predecir con precisión la capacidad de carga de la junta y la ruta de propagación del fallo. A continuación, se aplica el análisis de incertidumbre mediante la expansión del caos polinómico (PCE) para examinar si puede mejorar la predicción del fallo de la junta. Los resultados muestran que las predicciones generadas por el análisis de incertidumbre se correlacionan mejor que el análisis determinista con los datos de las pruebas, demostrando así el potencial del análisis de incertidumbre para mejorar la predicción del modo de fallo y la capacidad de carga de una junta a tope doble de poliuretano-acero unida adhesivamente.

• Materias:Agua Ingeniería de estructuras Asfalto Acero Concreto
• Subjects:Water Structural engineering Asphalt Steel Concrete
• Palabras claves:junta a tope doble, análisis de incertidumbre, carga, junta adherida, capacidad de carga, capacidad de carga, predicción, poliuretano adherido, superficie de unión adherida, degradación de la adhesión
• Keywords:double butt joint, uncertainty analysis, load, bonded joint, bearing capacity, bearing capabilities, prediction, bonded polyurethane, adherent bonding surface, degradation of adhesion