Effect of adhesive layer elasticity on the fracture mechanics of a blister test specimen

An analytical model of a blister type specimen for evaluation of adhesive bond strength is developed. The model accounts for shear deformation of both the plate and the adhesive layer in order to determine the extent to which a blister specimen may be considered to be a mixed mode fracture specimen. A method for relating the results of numerical stress analysis to energy balance concepts of fracture mechanics is presented. It is shown that the shear deformations have only a small effect on energy balance; however, the magnitude of the shear stress in the adhesive layer may reach a value of 25 percent of normal stress.

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Résumé On développe un modèle analytique d'une éprouvette simulant un cloquage pour l'évaluation de la résistance d'un joint collé. Le modèle tient compte des déformations de cisaillement de la tôle et de l'adhésif afin de déterminer dans quelle mesure l'éprouvette de cloquage peut être considérée comme une éprouvette où se produit un mode de rupture mixte. Une méthode pour relier les résultats de l'analyse numérique des contraintes au concept d'équilibre d'énergie de la mécanique de rupture est présentée. On montre que les déformations de cisaillement n'ont qu'un effet secondaire sur l'équilibre d'énergie; toutefois, la tension de cisaillement dans la couche adhésive peut atteindre une valeur de l'ordre de grandeur de 25% de la tension normale.