تحلیل حساسیت رفتار شکست در کامپوزیت کربن- اپوکسی در نرخ‌های جابجایی مختلف تحت بارگذاری مود اول کششی با آنالیز رگرسیون

Abstract

در این مقاله، تحلیل حساسیت تاثیر نرخ جابجایی در بارگذاری مود اول کششی بر روی رفتار شکست، در کامپوزیت کربن- اپوکسی، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، آزمایش کشش براساس استاندارد ASTM-D5528 بر روی نمونه‌های تیر یکسر گیردار دو لبه و تحت بار اعمالی بصورت جابجایی- کنترل و با نرخ‌های جابجایی 0.05، 0.5، 5 و 50 میلیمتر بر دقیقه انجام شد. سپس، برای پارامترهای استخراج شده از داده‌های تجربی، آنالیز رگرسیون با استفاده از نرم‌افزار مینی‌تب، انجام گردید. برای این منظور، تحلیل حساسیت نرخ جابجایی و لگاریتم مقدار آن در بارگذاری کششی، بر سه مشخصه شکست در نمونه‌های تیر یکسر گیردار دو لبه کامپوزیتی، بررسی شد. این پارامترهای مکانیک شکست شامل نرخ رهایی انرژی کرنشی (با سه روش مختلف انرژی شکست)، ماکزیمم نیروی شکست و ماکزیمم جابجایی دهانه ترک اولیه (با استفاده از تکنیک پردازش تصویر دیجیتال) بود. نتایج نشان می‌دهد که تغییرات نرخ جابجایی، براساس تابع درجه سوم از نرخ جابجایی، بر ماکزیمم نیروی شکست و نرخ رهایی انرژی کرنشی، تاثیرگذار می‌باشد و این مقادیر به تغییرات نرخ جابجایی، حساس می‌باشند. اما مقدار جابجایی ماکزیمم دهانه ترک اولیه در کامپوزیت، به لگاریتم نرخ جابجایی در بارگذاری کششی، وابسته است. در نهایت، الگوی تغییراتی مشخصه‌های مکانیک شکست کامپوزیت، بصورت افزایشی با افزایش نرخ جابجایی بود.