Modern Hybrid Joints in Aerospace: Modelling and Testing / Nowoczesne Połaczenia Hybrydowe W Lotnictwie: Modelowanie I Badania Eskperymentalne

• Published in: Archives of metallurgy and materials 2013-03, Vol.58 (1), p.163-169
• Main Authors: Sadowski, T., Balawender, T., Sliwa, R., Golewski, P., Knec, M.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: clinch - adhesive joint; clinching; DIC (digital image correlation system); FEA (finite element analysis); hybrid joint; rivet-adhesive bonded joint; spot welding - adhesive joint
• ISSN: 1733-3490; 2300-1909
• DOI: 10.2478/v10172-012-0168-3

The aim of the paper is to review different types of modern hybrid joints applied in aerospace. We focused on three particular cases: 1) spot welding - adhesive, 2) rivet-bonded and 3) clinch-bonded joints. The numerical models presented in the paper for these joints describe their complex behaviour under mechanical loading. The numerical calculations performed using ABAQUS code were compared to experimental results obtained by application of the Digital Image Correlation system (DIC) ARAMIS. The results investigated within the paper lead to the following major conclusions: - the strengthening of joints by application of adhesive significantly improve static strength, - the final failure of the joined structural system significantly depends on the surface adhesive area, - the stiffening effects of the hybrid joint lead to higher reliability and durability of the structural joints. W pracy dokonano przegladu róznych typów połaczen hybrydowych stosowanych w lotnictwie. Szczególna uwage zwrócono na trzy typy połaczen: 1) zgrzewanie punktowe - klejenie, 2) nitowanie - klejenie, 3) klinczowanie - klejenie. Modele numeryczne złaczy zawarte w pracy, ujawniaja złozona i trudna do przewidzenia reakcje tych złaczy na obciazenia mechaniczne. Obliczenia numeryczne porównano z wynikami eksperymentalnymi otrzymanymi za pomoca bezdotykowego systemu pomiaru odkształcen i naprezen (DIC) ARAMIS. Główne wnioski z prezentowanych badan: - zastosowanie kleju powoduje istotne zwiekszenie wytrzymałosci statycznej testowanych połaczen, - na koncowy efekt zniszczenia złacza hybrydowego znaczacy wpływ ma powierzchnia złacza klejowego, - zwiekszona sztywnosc złaczy hybrydowych powoduje, ze maja one wieksza niezawodnosc i trwałosc jako połaczenia konstrukcyjne.