مدل‌سازی چقرمگی شکست تورق مود ترکیبی I و II در نمونه یکسرگیردار دو لبه نامتقارن کامپوزیت‌های لایه‌ای

Abstract

در این تحقیق، تورق موجود در نمونه تیر یکسرگیردار دو لبه نامتقارن (ADCB) مطالعه شده است. یک رابطه نیمه تجربی برای محاسبه مقدار کلی نرخ رهایی انرژی کرنشی و مقادیر مودهای اول و دوم این پارامتر توسعه داده شده است. لازم بذکر است که از روش بسته شدن مجازی ترک (VCCT) برای محاسبه نرخ رهایی انرژی کرنشی کامپوزیت‌های لایه‌ای استفاده شده است. با استفاده از این روش می‌توان چقرمگی شکست (نرخ رهایی انرژی کرنشی بحرانی) نمونه ADCB و مودهای آن را بدون استفاده از آزمایش تجربی نمونه ADCB و فقط با استفاده از یک آزمایش نمونه تک‌جهته DCB محاسبه نمود. همچنین برای بررسی صحت نتایج بدست آمده برای مقدار کلی نرخ رهایی انرژی کرنشی براساس رابطه نیمه تجربی از سه روش تجربی، مدل‌سازی و تحلیلی استفاده شده است. با استفاده از مدل‌سازی نمونه مذکور در نرم‌افزار ABAQUS می‌توان مقادیر مودهای اول و دوم نرخ رهایی انرژی کرنشی را محاسبه و از این روش برای اعتبارسنجی نتایج رابطه نیمه تجربی استفاده نمود. در پایان مشاهده شد که نتایج بدست آمده با استفاده از رابطه نیمه تجربی مطابقت خوبی با نتایج تجربی، تحلیلی و مدل‌سازی عددی دارد. روش ارایه شده در تحقیق حاضر، حجم محاسبات عددی و نیز هزینه مطالعات آزمایشگاهی را به مقدار چشم‌گیری کاهش می‌دهد.