Skjuvspänningsfördelning i limfogar
Imppola, Tomi (2021)
Imppola, Tomi
2021
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021063016716
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021063016716
Tiivistelmä
Om man jämför en limfog med alternativa fastsättningsmetoder finns det både för- och nackdelar. En stor fördel med användning av limfogar är att materialet har ingen betydelse jämfört med tex svetsning. Däremot om reparationer krävs kan de limmade materialet bli skadat till den grad att det blir oanvändbart. Medan nitade material kan nitas om på nytt. En fördel med limfogar är den slutliga massan av fogen jämförd med totala massan hos hela konstruktionen. Däremot med nitning kommer det extra massa till på grund av nitarna.
Detta slutarbete gjordes med målet att med geometriska förändringar av limfogar förbättra skjuvspänningens fördelning längs limfogen på så sätt att fogen skulle bli starkare. Då en limfog utsätts för belastning fördelas inte spänningen konstant längs fogen, utan det blir variationer och spänningen blir mera koncentrerade i punkter vid fogens ändor. För att kunna utföra simulationer med olika variationer av fogar användes FEA. Med FEA kan man få en visualisering på hur fogen beter sig under spänning och de koncentrerade områdena kan lokaliseras. Comsol Multyphysics var FEA programmet som användes.
Olika variationer av geometrin testades för att reducera skjuvspännings maxima vid fogens ändpunkter Enligt testerna visade det sig att med simpla fogar kunde man nå de bästa resultaten med hjälp av små ändringar i limfogen, fogtjocklek och skarvvinkel.
En enkel överlappsfog kunde förbättras med 27.9%. Ännu vidare förbättring med förtunning till delarna gav en förbättring på 62.85%. Skarvlimfogens vinkel ändrades för att nå en förbättring på 48.9%.
Detta slutarbete gjordes med målet att med geometriska förändringar av limfogar förbättra skjuvspänningens fördelning längs limfogen på så sätt att fogen skulle bli starkare. Då en limfog utsätts för belastning fördelas inte spänningen konstant längs fogen, utan det blir variationer och spänningen blir mera koncentrerade i punkter vid fogens ändor. För att kunna utföra simulationer med olika variationer av fogar användes FEA. Med FEA kan man få en visualisering på hur fogen beter sig under spänning och de koncentrerade områdena kan lokaliseras. Comsol Multyphysics var FEA programmet som användes.
Olika variationer av geometrin testades för att reducera skjuvspännings maxima vid fogens ändpunkter Enligt testerna visade det sig att med simpla fogar kunde man nå de bästa resultaten med hjälp av små ändringar i limfogen, fogtjocklek och skarvvinkel.
En enkel överlappsfog kunde förbättras med 27.9%. Ännu vidare förbättring med förtunning till delarna gav en förbättring på 62.85%. Skarvlimfogens vinkel ändrades för att nå en förbättring på 48.9%.