Abstract
A new approach for determining effective mechanical bondline properties using a combined experimental–numerical modal analysis technique is proposed. After characterizing clear spruce wood boards, an adhesive layer is applied to the boards’ surfaces. The shift of the eigenfrequencies resulting from the adhesive layer together with information on the bondline geometry can then be used to inversely determine the mechanical properties of the adhesive layer using finite element models. The calculated values for clear wood as well as for the adhesive layer lie within reasonable ranges, thus demonstrating the method’s potential.
Zusammenfassung
In dieser Arbeit wird eine neue Untersuchungsmethode zur Bestimmung der effektiven mechanischen Eigenschaften von Klebfugen mittels experimentell-numerisch kombinierter Modalanalyse vorgestellt. Die Schwingungseigenschaften von Fichtenvollholzbrettern werden charakterisiert, bevor und nachdem eine Klebstoffschicht auf die Holzflächen aufgebracht wird. Die durch die Klebstoffschicht bedingte Änderung in den Eigenfrequenzen kann zusammen mit der Klebfugengeometrie genutzt werden, um mittels Finiter Elemente Modelle, invers die mechanischen Eigenschaften der Klebstoffschicht zu bestimmen. Das Potenzial der vorgestellten Methode zeigt sich in den vielversprechenden Ergebnissen, die sowohl für Vollholz als auch für die Klebstoffschicht sinnvolle Werte annehmen.
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Acknowledgments
Funding by the SNF- fund 200020_132662 Micromechanics of bondline failure and CRSI22_125184 Multiscale analysis of coupled mechanical and moisture behavior of wood as well as the provision of the adhesives by the companies Purbond/CH and Geistlich Ligamenta/CH is acknowledged.
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Hass, P., Wittel, F.K., Mendoza, M. et al. Inverse determination of effective mechanical properties of adhesive bondlines. Eur. J. Wood Prod. 70, 785–790 (2012). https://doi.org/10.1007/s00107-012-0624-9
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DOI: https://doi.org/10.1007/s00107-012-0624-9