تحلیل تجربی و عددی شکست پلیمر PMMA تحت مود مرکب

Abstract

معمولاً بروز شکست در پلیمرها بر اثر اعمال بارگذاری ترکیبی کششی – برشی به وقوع می‌پیوندد. آزمایش آرکان که در اصل برای مواد کامپوزیتی طراحی شده است، در سال‌های اخیر توسط بسیاری از محققان برای مواد همگن مورد استفاده قرار گرفت. در این پژوهش برای دستیابی به مقادیر بحرانی شکست، نمونه های آزمون به شکل پروانه ای از جنس پلیمر پلی متیل متاکریلات تهیه شد. آزمون نمونه ها در سه طول ترک مختلف و سه مود اول و مرکب و دوم خالص با تغییر زاویه بارگذاری بر پایه آزمایش آرکان و با استفاده از گیره اصلاح شده آرکان انجام گرفت. نمودار بار بحرانی بر حسب جابجایی بدست آمد. با استفاده از بار بحرانی حاصل از آزمون و ضرایب شدت تنش بی بعد استخراج شده از تحلیل المان محدود توسط نرم افزار آباکوس، چقرمگی شکست این پلیمر تعیین گردید. نتایج بیانگر این است که ماده پلیمری استفاده شده در این تحقیق در شرایط بارگذاری برشی دارای چقرمگی شکست بیشتری بوده و در بارگذاری کششی ضعیف تر است. آنالیز المان محدود با استفاده از خواص الاستیک پلیمر پلی متیل متاکریلات انجام پذیرفت.