بررسي شكست اجسام داراي شيار كليدي شكل تحت بارگذاري برشي فشاري

كارشناسي ارشد

چكيده در پژوهش حاضر، شكست ترد شيار كليدي¬شكل تحت بارگذاري مركب I/II با شرايط مود I منفي در دو حالت تجربي و تئوري بررسي شده است. نمونه¬ي ديسك برزيلي داراي شيار كليدي¬شكل ساخته شده از نوعي پلي¬استايرن به نام GPPS، كه توسط پارامترهاي مختلف هندسي يعني نسبت طولي و شعاع نوك شيار مشخص، به منظور انجام آزمايش¬هاي شكست تحت بارگذاري مركب I/II با سهم مود І منفي مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به نتايج مدل¬سازي¬ اجزاي محدود، نتيجه¬گيري شد كه چهار مدل شرايط بارگذاري در نمونه¬هاي ديسك برزيلي شياردار وجود دارد كه عبارتند از: 1) مود I كششي خالص 2) بارگذاري مركب I/II با شرايط مود I مثبت 3) مود برشي خالص 4) بارگذاري مركب I/II با شرايط مود I منفي. در واقع ارزيابي بارگذاري مود تركيبي با شرايط مود I منفي بر روي يك ماده¬ي ترد جديد، هدف اصلي در اين پايان¬نامه مي¬باشد. در مجموع 90 آزمايش شكست در دماي اتاق صورت گرفته و نتايج بار و زاويه شروع شكست تجربي براي نمونه¬هاي تجربي گزارش شده است. به منظور پيش¬بيني نتايج تجربي، دو معيار شكست ترد مبتني بر تنش، به نام¬هاي تنش محيطي بيشينه شيار كليدي¬شكل و تنش ميانگين شيار كليدي¬شكل ارائه شده است. همچنين فواصل¬ بحراني براي هر كدام از معيارهاي تنش¬پايه¬اي، بر اساس دو روش متفاوت محاسبه شده است؛ به اين معني كه چهار نوع منحني پيش¬بيني شكست توسط اين نظريه¬ها به دست مي¬آيد. علاوه بر اين، مدلي جديد بر مبناي معيار چگالي انرژي كرنشي در قالب يك فرم حل بسته به منظور پيش¬بيني مقادير بار شكست تجربي ارائه شده است كه در واقع يكي ديگر از نوآوري¬هاي اين پايان¬نامه مي-باشد. در پايان نشان داده شد كه، نتايج حاصل از معيارهاي شكست تنش¬پايه¬اي مبتني بر فواصل بحراني تئوري و تجربي به ترتيب با درصد موفقيت 90 و 95 نتايج تجربي را پيش¬بيني كردند. همچنين معيارهاي بر پايه¬¬ي انرژي 6 درصد اختلاف در پيش‌بيني نتايج تجربي بار شكست داشتند. در جمع¬بندي كلي معلوم گرديد كه، معيار تنش ميانگين مبتني بر فاصله بحراني تجربي مناسب¬ترين معيار جهت ارزيابي شكست نمونه¬هاي آزمايش¬شده در اين پژوهش تجربي مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: شيار كليدي¬شكل، پلي¬استايرن، معيارهاي شكست ترد، بارگذاري مود تركيبي I/II، شرايط مود I منفي، نمونه¬ ديسك برزيلي

189030

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر عليرضا ترابي

مكانيك جامدات

پروفسور مجيدرضا آيت اللهي