ارزيابي عمر خستگي پره¬ي كامپوزيتي به روش آسيب پيش‌رونده همراه با المان بين لايه‌اي

كارشناسي ارشد

با توجه به گسترش استفاده از سازه¬هاي كامپوزيتي تخمين عمر اين سازه¬ها از اهميت ويژه¬اي برخورداراست. همچنين به علت بالابود هزينه¬ي آزمون¬هاي تجربي، در اين پژوهش به ارائه و استفاده از روش المان محدود با استفاده از پياده‌سازي مدل¬هاي تحليل خستگي مبتني بر مكانيك محيط پيوسته با درنظرگرفتن نرم شوندگي ماده و المان¬هاي چسبنده، پرداخته‌شده است. اين مدل پياده‌سازي شده شروع و رشد خرابي در قسمت پوسته و ناحيه¬ي بين پوسته و هسته را هم‌زمان مورد تحليل قرار داده¬است. همچنين صحت مدل تركيبي پياده¬سازي¬شده در نرم¬افزار آباكوس با استفاده از نتايج تجربي تائيد شده است. سناريوهاي شروع و رشد خرابي ناشي از خستگي و همچنين عمر سازه براي لايه چيني¬هاي [09] و [0/90/45/-45]s و [02/902/01/2]s از جنس AS4/3501-6 و هسته¬ي فومي به‌دست‌آمده است. با مقايسه¬ي نتايج به‌دست‌آمده مشخص‌شده است علاوه بر اينكه در تمام لايه چيني‌هاي موردبررسي عمر سازه تقريباً برابر با عمر 60 درصد لايه¬هاي پوسته است (و اين موضوع مستقل از لايه چيني است)، رابطه¬اي تعريف‌شده است تا هزينه¬ي آزمون¬هاي خستگي كاهش يابد. به كمك. اين رابطه مي¬توان بعد از واماندگي اولين لايه آزمون خستگي را متوقف كرد و عمر نهايي سازه را پيش¬بيني كرد. همچنين نتايج نشان داده¬اند كه شروع خستگي براي لايه چيني¬هاي بيان‌شده از جدايش بين پوسته و هسته است و سپس لايه¬ها به‌صورت قابل‌توجه دچار خستگي مي¬شوند.

209721

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي هوافضا

بيژن محمدي