El uso del modelo de zona cohesiva bilineal para estudiar la fractura de Modo I en juntas adhesivas

Las juntas unidas adhesivamente se pueden simular numéricamente utilizando los conceptos del modelo de zona cohesiva (CZM). Los CZM se utilizan ampliamente para la predicción de la resistencia de juntas adhesivas. La tasa crítica de liberación de energía de deformación y la resistencia crítica de la interfaz son los parámetros que se deben conocer cuando se utilizan elementos cohesivos en el software ABAQUS. La formulación de los elementos finitos cohesivos se basa en el enfoque CZM con la ley de tracción-separación bilineal. En este trabajo, se identifican los parámetros de dos adhesivos industriales, Huntsman Araldite 2015 y resina LY3505/XB3405 para la unión de compuestos epóxicos. Se utilizaron datos de pruebas de viga de doble voladizo (DCB) para la identificación. Finalmente, se identifican los parámetros cohesivos al comparar curvas de carga-desplazamiento simuladas numéricamente con datos experimentales obtenidos de la literatura. Se realiza un estudio paramétrico para evaluar la variación de parámetros de entrada como la rigidez inicial, el tamaño de elemento, el estrés máximo y la tasa de liberación de energía ‘G’. A partir de la evaluación numérica, se observó que la simulación CZM depende en gran medida del tamaño del elemento y de la resistencia cohesiva máxima.