Estudio de la durabilidad de uniones adhesivas usadas en embarcaciones rápidas sujetas a impactos cíclicos de baja energía

Abstract

Las embarcaciones rápidas manufacturadas en materiales compuestos presentan fallas en determinadas secciones del casco y en las uniones adhesivas después de largos periodos de uso. Los daños en la estructura pueden ser producidos por impactos cíclicos de baja frecuencia y energía entre el casco y la superficie libre del agua; estos impactos cíclicos con la superficie del agua son conocidos como fenómeno de "Slamming" y es un caso de fatiga por impacto. Algunas lanchas rápidas son manufacturadas de tal forma que el casco y la cubierta son ensamblados con uniones adhesivas. Sin embargo, en varios casos el espesor de adhesivo no es medido o controlado. El propósito de esta investigación es evaluar a partir de procedimientos experimentales y computacionales, el efecto del espesor de adhesivo en la durabilidad y en la tasa de propagación de grieta en uniones adhesivas utilizadas en embarcaciones rápidas bajo condiciones de fatiga de amplitud constante...

Marine high-speed crafts manufactured in composite materials are exposed to constant impacts with the water surface due to cyclic contact of the vessel with whitecaps; this phenomenon is known as slamming. This phenomenon is defined as low-frequency impact loads that occur when the vessel repeatedly hits the water; these low-energy impacts can affect the structural integrity of the hull. Therefore, slamming phenomenon is a case of low energy impact fatigue. Some vessels manufactured in composite materials are designed in such that way the hull and deck assemble is made with adhesive joints. However, usually, the adhesive thickness is not measured or controlled. The purpose of this research is to evaluate, through experimental and computational procedures with double cantilever beams and single lap joints specimens, the effects of adhesive thickness in the durability and crack propagation behavior of adhesive joints used in some high-speed crafts under constant amplitude fatigue and impact fatigue regimes...