Development of advanced methods to characterise the fracture behaviour of flexible bonded joints

Abstract

Advanced joining technologies such as bonded joints play an important role to develop more efficient and durable structures. The present Thesis gives a step forward and proposes different solutions to characterise the fracture behaviour of flexible bonded joints for laboratory and industrial activities. Unlike in laboratory practices, thick and tough adhesives are applied in industrial activities. Moreover, bonded joints have multiple geometries and non-visible cracks may appear, while bonded joints are subjected to service environment. Four different subjects have been addressed to bring both fields closer: the effect of interface dimensions on the fracture behaviour, the effect of sustained loads on durability studies, the development of a new durability test for bonded joints, and the application of acoustic emissions technique for crack growth monitoring. Experimental and numerical works converge in different methods showing a great potential to be used in future projects with an industrial application.

Las tecnologías de unión avanzadas como las uniones adhesivas tienen un papel relevante en el desarrollo de estructuras eficientes y duraderas. La presente Tesis propone diferentes soluciones para caracterizar el comportamiento a fractura de uniones adhesivas flexibles para actividades de laboratorio e industriales. A diferencia del laboratorio, los adhesivos que se aplican en la industria son tenaces y de gran espesor. Además, tienen múltiples geometrías, están expuestas a condiciones de servicio y se agrietan tras procesos no visibles. Se han abordado los siguientes temas para acercar la actividad de laboratorio al industrial: el efecto de la geometría de la interfaz en el comportamiento a fractura, el efecto de cargas sostenidas en estudios de durabilidad, el desarrollo de un nuevo ensayo de durabilidad y la aplicación de emisiones acústicas como técnica no destructiva para monitorizar grietas. El trabajo experimental y numérico desarrolla diferentes métodos con potencial para utilizarse en proyectos industriales.