Computational Analysis of Geometric Nonlinear Effects in Adhesively Bonded Single Lap Composite Joints

10 1.1 30

5

1

30 5

! x

y

28 29 30 31 32 33 34 35 36 0

1 2 2.433

0.00338 0.0588 0.114 0.17 0.225 0.28 0.336 0.391 0.447 0.502 0.558

UPPER PLATE

LOWER PLATE y=2.1

y=0

ADHESIVE LAYER

Shear stress

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45

! Fx

Nonlinear Linear

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

!

v

Nonlinear Linear

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45

0 0.5 1 1.5 2

F_x

"eqv

Nonlinear Linear

!

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

!

" eqv

Nonlinear Linear

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0

0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

!

" xy

Nonlinear Linear

A B Composite-adhesive-steel Steel-adhesive-steel

All steel

[90/0]

[0/90]

15 16 17 18 19 20 21 22 23 0

1 2

0.000578 0.0803 0.16 0.24 0.320.399 0.479 0.559 0.639 0.718 0.798

27 28 29 30 31 32 33 34 35

0 1 2

0.000578 0.0803 0.16 0.24 0.320.399 0.479 0.559 0.639 0.718 0.798

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

!

" N,eqv/" L,eqv

Steel−adh.−comp. A Steel−adh.−comp. B Comp.[0/90]_2s Comp.[90/0]

2s Welded steel Steel−adh.−steel

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

!

" N,y /" L,y

Steel−adh.−comp. A Steel−adh.−comp. B Comp.[0/90]_2s Comp.[90/0]_2s Welded steel Steel−adh.−steel

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

! v N/v L,max

Steel−adh.−comp. A Comp.[0/90]_2s Comp.[90/0]_2s Welded steel Steel−adh.−steel

B

B A

A

Non-symmetric material model

Symmetric material model

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

0 0.05 0.1 0.15 0.2

!

v N

Steel−adh.−comp. A Steel−adh.−comp. B

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3

0 0.5 1 1.5 2

! v N/v L,max

Steel−adh.−comp. A Steel−adh.−comp. B

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

! F N,x/F L,x

Comp.[0/90]_2s Comp.[90/0]_2s Welded steel Steel−adh.−steel

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0

0.2 0.4 0.6 0.8 1

! Sxy N/Sxy L,max

Comp.[0/90]_2s Comp.[90/0]

2s

Steel−adh.−steel

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

! vN/vL,max

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4

!

F x

Nonlinear Linear

v _min