مدلسازي پديده تورق ناشي از خستگي در چندلايه هاي كامپوزيتي

كارشناسي ارشد

در دهه‌هاي اخير، استفاده از مواد كامپوزيتي در سازه‌هاي مهندسي به‌طور چشم‌گيري افزايش يافته است. بنابراين درك ساختار و مكانيزم‌هاي آسيب اين مواد ضروري است. در ميان آسيب‌هاي رايج در مواد كامپوزيتي، آسيب تورق يا جدايش بين‌لايه‌اي از مودهاي خطرناك آسيب در اين مواد است. اين آسيب موجب مي‌شود پديده انتقال تنش بين لايه‌ها كه از مزاياي كامپوزيتهاي لايهاي است، صورت نگيرد. پديده تورق در كامپوزيتهاي لايه‌اي تحت بارگذاري سيكلي به‌طور معمول توسط دو روش مكانيك شكست و مدل ناحيه چسبناك تحليل مي‌شود. در اين پژوهش به منظور بررسي خستگي بين لايه‌اي كامپوزيت‌ها، از يك مدل بر مبناي پيوند مكانيك آسيب و مكانيك شكست بهره برده شد. با توجه به اين‌كه محاسبه دقيق ناحيه آسيب در اين مدل از اهميت به‌سزايي برخوردار است، تمركز اين پژوهش بر روي محاسبه ناحيه آسيب در نوك ترك موسوم به ناحيه چسبناك قرار گرفت. در مود I و مود II رشد ترك، با اصلاح رابطه محاسبه طول ناحيه چسبناك، دقت مدل در پيش‌بيني نرخ رشد ترك افزايش يافت و نتيجه¬ها نسبت به مدل‌هاي پيشين بهبود يافت. در مود تركيبيI/II ، رابطه‌اي تحليلي براي محاسبه طول ناحيه چسبناك وجود نداشت. بنابراين با ارائه يك رابطه جديد اين خلاء پوشش داده شد. رابطه جديد محاسبه طول ناحيه چسبناك در مود تركيبي I/II تابع طول ناحيه چسبناك در مودهاي خالص I,II و نسبت اختلاط مود است . صحت رابطه پيشنهادي در بارگذاري استاتيكي و خستگي مورد بررسي قرار گرفت و نتايج قابل قبولي حاصل شد.

194664

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي

دكتر فتح الله طاهري بهروز