Dissertação
{pt_PT=Impact strength of Friction Stir Weld-bonded joints} {} EVALUATED
{pt=A indústria dos transportes está constantemente à procura de novas soluções tecnológicas econo-micamente viáveis que visam a redução das emissões de poluentes e consumo de combustível. Uma das formas de atingir estes objetivos passa pela utilização de materiais mais leves como as ligas de alumínio. No entanto, estes materiais apresentam uma soldabilidade reduzida, o que leva à procura de novos processos de ligação que visam colmatar este problema. A Soldadura por Fricção Linear (SFL) é uma possível solução para obter juntas de elevada qualidade sem comprometer em demasia as propriedades mecânicas comparativamente ao material base, em juntas de topo-a-topo. No entanto, quando estas são utilizadas na configuração sobreposta, assiste-se a uma redução considerável das suas propriedades. Uma possível solução para ultrapassar este problema e melhorar o desem-penho mecânico destas juntas pode ser conseguida através da combinação de SFL com adesivos estruturais. Neste estudo, três tipos de juntas distintos (SFL, adesivas e híbridas) foram produzidas, tendo como um dos objetivos estudar o seu desempenho mecânico em ensaios de tração e de impacto. Modelos numéricos foram também desenvolvidos de modo a prever o comportamento mecânico de cada junta sob as solicitações estudadas previamente. Em carregamentos quási-estáticos juntas híbridas apresentaram melhorias significativas em comparação com as juntas SFL. Contudo, juntas adesivas continuam a apresentar o melhor desempenho mecânico. Contribuição do adesivo nos ensaios de impacto nas juntas híbridas aumenta significativamente a absorção da energia proveniente do impacto em comparação com as juntas SFL, chegando a alterar o modo de fratura da junta., en=The transport industry is constantly in search of new economically viable technological solutions aimed at reducing pollutant emissions and fuel consumption. One way to achieve these goals is to use lighter materials such as aluminium alloys. However, these materials have a reduced weldability, which leads to the search for new joining processes that aim to solve this problem. Friction Stir Welding (FSW) is a possible solution to achieve high quality joints without compromising significantly their mechanical properties when compared to the base material, for a butt joint configuration. However, when this technology is used in the overlap configuration, their properties are considerably reduced. In order to overcome this problem and improve the mechanical performance of these joints, a combination of FSW and adhesive is made. In this study, three different types of joints, using FSW, Adhesive Bonding (AB) and Friction Stir Weld-Bonding (FSWB), were produced. These joints were later studied in tensile and impact tests, to assess their mechanical performance at different loading rates. Numerical models were also developed in order to predict the mechanical behaviour of each joint under the previously studied loading. Hybrid joints showed significant improvements in comparison to the FSW joints when subjected to quasi-static loadings. Despite this, adhesive joints continue to perform better in general. In impact loadings, adhesive present on the Hybrid joints significantly increases the capacity to absorb the energy from the impact in comparison to the FSW joints, chang-ing the fracture mode of the joint.}
maio 20, 2020, 14:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Virgínia Isabel Monteiro Nabais Infante
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Associado
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Assistente Convidado