Bajo la tendencia del peso ligero industrial, los plásticos termoplásticos reforzados con fibra corta se utilizan cada vez más ampliamente debido a sus ventajas de fácil procesamiento y bajo costo. En la aplicación del diseño multiestructural, es necesario pegar plásticos termoplásticos reforzados con fibra corta a otros materiales, y cómo predecir con precisión y eficacia la resistencia de sus juntas de Unión para garantizar la seguridad de la estructura se ha convertido en un problema urgente. En respuesta a este problema, Masaki omiya, de la Universidad Keio de japón, propuso calcular los valores integrales de dos J (base en j, base en g) para obtener los parámetros del modelo de cohesión (czm) utilizando el método directo, y desarrolló un método basado en este método para predecir la resistencia de las juntas adhesivas que utilizan plásticos termoplásticos reforzados con fibra corta Como pegatinas, proporcionando herramientas más precisas para el diseño y la evaluación del rendimiento de los productos relacionados.

Figura 1 diagrama esquemático de la prueba de flexión de la incisión final (enf) y descripción de los parámetros de análisis

Este trabajo simula el proceso de falla de tipo II de la articulación bajo fuerza de corte a través de la prueba de flexión de incisión final (enf). La pegatina es un plástico termoplástico reforzado con fibra corta y el adhesivo es resina epoxi. antes de la prueba, la superficie de la pegatina se trata con ablación láser, y la película metálica y el pegamento de teflón se utilizan para traer el control del espesor de la capa adhesiva y la prefabricación de grietas iniciales. Durante el proceso de prueba, se utiliza el control de desplazamiento para realizar la carga de flexión de tres puntos. Finalmente, el análisis de elementos limitados (figura 2) se realiza en combinación con los parámetros czm obtenidos del análisis para verificar la corrección del método utilizado en este artículo.

Figura 2 condiciones límite y modos de cuadrícula para el análisis de elementos limitados de la prueba ENF

Los investigadores utilizaron los datos de la prueba ENF para considerar dos formas diferentes de integral J de fractura de tipo ii: una considera la energía consumida por la deformación plástica de la pieza pegajosa (basada en j) y la otra asume que la pieza pegajosa es puramente elástica (basada en g). Derivaron dos conjuntos diferentes de parámetros del modelo czm (figura 3) basados en estos dos puntos j, y reemplazaron estos dos conjuntos de parámetros en el análisis de elementos limitados para obtener la curva de carga - desplazamiento del análisis de elementos limitados de la prueba enf. Los datos experimentales de la prueba ENF se comparan con los resultados de elementos limitados, y los resultados muestran que los parámetros czm derivados de la integral J basada en la hipótesis de elasticidad pura pueden predecir con mayor precisión la resistencia real de las juntas adhesivas.

Figura 3 parámetros czm basados en dos formas diferentes de puntos j

Figura 4 Comparación de los datos experimentales y los resultados de elementos limitados de la curva de carga - desplazamiento de la prueba ENF

En resumen, este trabajo desarrolló un método para predecir la resistencia de las juntas adhesivas de los plásticos termoplásticos reforzados con fibra corta como pegatinas. Los parámetros czm bajo dos hipótesis se obtuvieron analizando los datos experimentales de la prueba ENF por método directo, y luego se realizó un análisis de elementos limitados basado en los dos grupos de parámetros czm obtenidos, y se comparó la curva de carga - desplazamiento simulada con los resultados experimentales, y se encontró que en las juntas adhesivas con materiales termoplásticos reforzados de baja rigidez, como materiales compuestos reforzados con fibra corta, los parámetros de resistencia de las juntas adhesivas obtenidos por predicción directa basada en hipótesis puramente elásticas, eran más consistentes con la situación real. El trabajo de este trabajo proporciona nuevas ideas para obtener parámetros czm en el sistema de Unión para establecer un modelo czm.

Los trabajos de investigación relacionados se publicaron en Engineering fracture Machinery bajo el título "validación del modo II cohesive Law obtained use the direction way with short - fiber - Information Thermoplastic advisive Bonded End - noted flexible junts".