بررسی تجربی و تئوری بار بحرانی در نمونه های چندلایة کامپوزیتی حاوی شیار U شکل، تحت بارگذاری برش درون صفحه ای

Abstract

مدل های خرابی متعددی مبتنی بر پیش بینی میزان ظرفیت باربری چندلایه های کامپوزیتی حاوی ترک و شیار، مورد توجه محققین بسیاری در حوزة مکانیک شکست قرار گرفته است. دلیل اهمیت این امر، استفادة بسیار زیاد قطعات کامپوزیتی شیاردار در صنایع هوایی و فضایی در چند دهة اخیر می باشد. در این پژوهش سعی شده است تا با به کارگیری روشی بدیع و در عین حال ساده، که اخیراً توسط نویسندگان این مقاله پیشنهاد شده است، میزان ظرفیت باربری (ظرفیت باربری آخرین لایه) چندلایه های کامپوزیتی حاوی شیار U شکل، با لایه چینی های متفاوت، تحت بارگذاری برش داخل صفحه ای (مود II خالص) برای اولین بار بررسی گردد. به همین منظور، با استفاده از مفهوم جدیدی به نام مفهوم مادة ایزوتروپ مجازی و ترکیب آن با دو معیار شناخته شده در حوزة مکانیک شکست الاستیک خطی به نامهای معیار حداکثر تنش محیطی و معیار تنش متوسط، نتایج حاصل از آزمایش نمونه های چندلایة کامپوزیتی نیم دیسک خمشی حاوی شیار U شکل تحت بارگذاری برش داخل صفحه ای، با پیش بینی های تئوری انجام شده مقایسه می گردند. نتایج بدست آمده حاکی از تطابق بسیار خوب تمامی نتایج آزمایشگاهی با نتایج حاصل از تئوری های جدید ترکیبی پیشنهاد شده می باشند.