11848

11848

بررسي مود II چقرمگي شكست بين لايه اي در نمونه ENF چندجهته با استفاده از لايه چيني معادل

كارشناسي ارشد

مكانيك - مهندسي هوافضا - طراحي سازه هاي هوافضايي

زمستان 1391

زمستان 1391

دكتر محمود مهرداد شكريه

چكيده در اين تحقيق، مود II تورق در مواد مركب لايه‌اي مورد بررسي قرار گرفته است. هدف اوليه تحقيق، بررسي روشهاي تجربي مختلف تعيين ميزان نرخ رهايي انرژي كرنشي مودII است. سپس انواع روش¬هاي تحليلي و عددي براي محاسبه G_II ارائه و مقايسه شده است. در ادامه قطعه ENF كامپوزيتي به صورت سه بعدي در نرم‌افزار المان محدود ABAQUS مدل‌سازي شده و توزيع مود II نرخ رهايي انرژي كرنشي در امتداد جبهه ترك با روش بسته شدن مجازي ترك (VCCT) محاسبه گرديده است. سپس با بررسي چيدمان‌هاي چندجهته مختلف نتيجه گرفته شد كه كميت غير يكنواختي معرفي شده توسط محققان ديگر (D_c=(D_12^2)⁄(D_11 D_22 )) كه فقط تابعي از ماتريس سفتي خمشي است، براي بررسي تغييرات نرخ رهايي انرژي كفايت نمي‌كند. لذا كميت جديدي به نام γ معرفي شده است كه تابعي از ماتريس‌هاي سفتي كششي ([A]) و خمشي ([D]) در تئوري كلاسيك لايه‌اي مي‌باشد. صحت مدل ارائه شده با نتايج تجربي موجود در تحقيق‌هاي ديگر ارزيابي شده است كه از دقت خوبي نسبت به روش‌هاي موجود برخوردار است. به اين ترتيب، مي‌توان توزيع و مقدار نرخ رهايي انرژي كرنشي در قطعة ENF كامپوزيتي چندجهته با ترك بين دو لايه صفر را با محاسبة كميت γ با دقت قابل قبولي تخمين زد. در ادامه از روش لايه چيني معادل براي محاسبه نرخ رهايي انرژي كرنشي بحراني آرايشهاي چندجهته اي استفاده شده كه لايه چيني متقارن بوده و ترك بين دو لايه صفر درجه ميباشد. واژه‌هاي كليدي: مدل‌سازي المان محدود، تورق مود II، قطعهENF، نرخ آزادسازي انرژي كرنشي ، لايه چيني معادل .