بررسی اثر نیروی پیش بار پیچ و مهره بر T-stress در مود ترکیبی شکست

Abstract

در این مقاله، اثر نیروی پیش بار پیچ و مهره بر روی مقاومت شکست و فاکتور شدت تنش مؤثر و مؤلفه ی ثابت تنش ماده ی پلی متیل متاکریلات در مودهای اول، دوم و ترکیبی شکست با زوایای مختلف، به صورت تجربی-عددی بررسی شده است. آزمایش های شکست بر روی چهار گروه از نمونه ی مستطیلی دارای ترک مرکزی با نسبت طول ترک بـه عـرض نمونـه ی 0.5، انجام شده است. گستره ی کاملی از ترکیب مودها از مود اول خالص تا مود دوم خالص با قرار دادن نمونه ها در یک فیکسچر آرکان اصلاح شده، ایجاد و نیروی شکست نمونه ها در شرایط بارگذاری مختلف به وسیله ی یک دستگاه کشش استاتیکی ثبت شده است. برای بررسی سازگاری نتایج به دست آمده با نظریه های شکست مود ترکیبی مرسوم، شبیه سازی اجزای محدود آزمایش های عملی برای تعیین فاکتورهای شدت تنش و T-stress صورت گرفته است. نتایج به دست آمده بیان گر اثر مثبت نیروی پیش بار پیچ بر مقاومت شکست نمونه های مورد آزمایش در تمامی زوایای بارگذاری می باشد. نتایج، همچنین نشان دهنده ی اثر قابل توجه نیروی پیش بار در افزایش مقدار T-stress و نقش مهم این کمیت در توجیه شکست ترد نمونه ها می باشد.